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旋挖抗滑桩安全专项施工方案完

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南川区书院中学公共停车场建设项目

旋挖抗滑桩
安全专项施工方案

编制单位: 重庆建工住宅建设有限公司
编 制 人:
审 核 人:
编制时间:

目 录
一、 编制说明
二、 适用范围
三、 编制依据
四、 工程概况
(一)、 工程简介
(二)、 建筑、 结构概况
(三)、 地质概况
五、 旋挖抗滑桩施工中重点和难点控制
六、 施工计划
1、 施工进度计划
2、 主要管理人员计划及资格情况
3、 周转材料计划
4、 劳动力需用量计划
5、 施工机械设备计划及备件
6、 施工仪器及通讯设备计划
七、 施工工艺技术
(一)、 施工准备
1、 技术准备
2、 现场准备
3、 机械设备准备
4、 工艺流程
5、 施工方法
(二)、 施工控制及措施
1、 钢护筒埋设及定位
2、 钻机就位及钻孔
3、 钢筋笼的制安
4、 导管安装
5、 首斗浇注
6、 旋挖桩超声波的检测和钢导管预埋
(三)、 检查验收
(四)、 旋挖钻机的工艺特点
八、 施工中常见事故的预防及处理
1、 成孔过程中出现的问题及应对方案
2、 塌孔
3、 塌孔的预防和处理
4、 桩底沉渣超规范的处理措施
九、 旋挖钻孔桩进入岩层的控制及判断
十、 施工安全保证措施
(一)、 组织保障
1、 安会文明施工组织管理
2、 现场安全施工保证体
(二)、 安全措施
1、 针对本工程的具体要求
2、 施工用电管理
3、 临时用电安全措施
4、 施工现场要求
5、 机械车辆作业的施工安全措施
6、 ”三宝”及”四口”安全防护
7、 施工机具安全保证措施
十一、 文明施工措施
十二、 环保措施
十三、 季节性施工措施
十四、 安全应急预案
1、 指导思想
2、 组织机构图及其任务
3、 潜在伤害事故的分类和可能发生伤害的部位
4、 发生事故后现场处理事故程序
十五、 附图

一、 编制说明:
南川区书院中学公共停车场建设项目工程位于重庆南川区书院中学内。其车库建筑面积约2.07万㎡; 地下三层, 建筑高度约12.3米。我公司根据施工区的综合情况, 特编制本安全施工方案以指导本工程旋挖钻孔灌注桩施工。
二、 适用范围:
南川区书院中学公共停车场建设项目工程的旋挖钻孔灌注抗滑桩施工。
三、 编制依据:
1、 《建筑桩基技术规范》(JGJ94- );
2、 《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106- );
3、 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202- );
4、 《砼结构工程施工质量验收规范》(GB50204- );
5、 《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300- );
6、 《建筑基坑工程监测技术规范》(GB50497- );
7、 《建筑基坑支护技术规范》(GBT120- );
8、 《建筑土石方工程安全技术规范》(JTJ180- );
9、 《建筑高处作业安全技术规范》(JGJ80- );
10、 《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ33- );
11、 《建筑施工安全检查标准》(JGJ59- );
12、 《生产过程危险和有害因素分类与代码》(GB/T13861- );
13、 《企业职工伤亡事故分类标准》(GB/T6441-1986);
14、 《建筑施工作业劳动防护用品配备及使用标准》(JGJ184- );
15、 《高处作业分级》(GB3608- )
16、 《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46- )
17、 《建筑施工安全检查标准》(JGJ59- )
18、 《特种设备安全监察条例》(国务院令第549号 );
19、 《重庆市特种设备安全监察条例》(重庆市人民代表大会常务委员会公告( )23号);
20、 《建筑工程预防高处坠落事故若干规定》和《建筑工程预防高处坠落事故若干规定》的通知(建质[ ]82号);
21、 渝建安发[ ]21号《关于进一步加强基础施工安全的规定》;
22、 《生产经营单位安全生产事故应急预案编制导则》(GB/T 29639- );
23、 《重庆市建设委员会关于印发进一步规范重庆市高切坡、 深开挖、 高填方项目管理的若干规定的通知》(渝建发[ ]47号);
24、 《重庆市建设委员会关于认真贯彻落实进一步规范重庆市高切坡、 深开挖、 高填方项目管理的若干规定的通知》(渝建发[ ]76号);
25、 《重庆市房屋建筑和市政基础设施工程现场文明施工标准》(渝建发[ ]169号);
26、 《重庆市城乡建设委员会关于进一步加强人工挖孔灌注桩管理的通知》(渝建发[ ]162号);
27、 关于印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的通知建质[ ]87号文
28、 《本工程岩土工程详细勘察报告》
29、 《本工程设计图纸》
30、 《本工程施工组织设计》
31、 《中华人民共和国安全生产法》
32、 《安全生产管理条例》
四、 工程概况:
(一)工程基本情况
1、 工程基本情况
工程名称
南川区书院中学公共停车场建设项目深基坑边坡支护
工程地点
重庆市南川区书院中学校内
建筑面积(m2)
20788.74
建筑高度(m)
12.3
布设形式
机械旋挖抗滑桩

安全等级
二~一级
安全系数
1~1.35
2、 责任主体名称
建设单位
重庆市南川区城市建设投资有限责任公司
设计单位
重庆银桥建筑设计有限公司
施工单位
重庆建工住宅建设有限公司
监理单位
重庆智能工程监理有限公司
勘察单位
江苏南京地质工程勘察院

项目经理
陆习昆
总监理工程师

技术负责人
宫跃民
专业监理工程师

3、 工程简况:抗滑桩平面总厂,桩总数96根,桩与桩之间的间距3米。
4、 桩最深的为21.4米, 最浅桩为16米。桩直径为1.2~1.5米; 其中A型及B型桩直径为1.2米, 主要集中在A~D~C段; C型桩直径为1.5米, 主要集中在B~C段。
5、 桩周边5米以内,无地下管网。
(二)、 结构概况:
本工程抗滑桩基设计安全等级为一~二级, 持力层为中风化泥岩或中风化泥灰岩。泥岩天然单轴抗压强度标准值frk=9.62MPa和泥灰岩天然单轴抗压强度标准值frk=16.49MPa。抗滑桩设计为旋挖钻孔灌注桩。A-D-C轴桩径1200mm; C-B轴桩径为1500mm; 。砼等级桩身C30; 桩基主筋保护层厚度50mm, 钢筋为HPB300级和HRB400级。旋挖钻孔灌注桩总数96根。地下室基坑边坡工程安全等级为二~一级, 重要性系数为1~1.1, 场地复杂程度等级属中等复杂。
(三)、 地质概况:
1.地形地貌:
拟建工程场地位于重庆南川区书院中学校内。在勘察区范围内, 地形总体较平缓, 坡角一般1度-5度, 仅东南侧存在陡坡。现状地形高程为544.13m-549.63m, 相对高差约为5.50m, 北侧为该校征地拆迁区域, 现当前该区域已完成拆迁平场工作, 正进行基础开挖工作, 西侧为金福桂园小区, 东侧为该校绿化带及教学楼, 该场地地形地貌较简单, 区域上属构造剥蚀低山地貌。
2. 地质构造:
拟建场地地质构造上位于石溪堡子场向斜南西翼, 岩层呈单斜产出, 场地岩层产状为21°∠18°, 属三叠系下统飞仙关组( T1f) , 场区内仅在操场东南侧边坡有基岩出露, 场内及邻近未发现有断层经过。据边坡处有基岩露头的地质调查发现岩体中发育有两组构造节理裂隙;
裂隙1: 260°∠70°, 节理面平直, 微张-闭合状, 有泥质充填, 节理间距1.2-3.0m, 延展长度3.0-9.0m, 张开宽1-4mm, 结合很差, 为软弱结构面。
裂隙2: 170°∠65°, 节理面较粗糙, 呈微张状, 张开宽2-5mm, 有泥质充填, 节理间距约1-3m, 延展3-5m, 结构面结构程度很差, 为软弱结构面;
岩层层面21°∠18°, 延长较长, 层面结合差, 为硬性结构面。
3. 地层岩性:
据钻探揭露, 场地内地层为第四系全新统素填土( Q4ml) , 残坡积粉质粘土( Q4el+dl) 。三叠系下统飞仙关组( T1f) 泥岩、 泥灰岩, 其岩性由新到老分述如下:
第四系全新统( Q4)
素填土( Q4ml) : 杂色, 松散-稍密, 稍湿, 主要由泥灰岩、 泥岩碎块和粉质粘土组成, 碎块石粒径以15-240mm为主, 含量约38%, 由前期堆积形成, 堆积时间约5年以上, 天然固结程度较好。该层在场地分布不均匀, 厚度约0.60-8.60m, 平均2.45m。形成时间多年。分布于场地内大部分区域, 钻孔揭露厚度0.30m。
粉质粘土( Q4el+dl) : 黄色, 主要由粘土矿物组成, 呈可塑状态, 无包含物, 稍有光泽, 无摇震反应, 干强度中等, 韧性中等, 致密状结构。该层位于素填土以下, 据了解是在前期修建塑胶操场时遭移除, 故在场地内零星分布, 且厚度较小, 仅在ZK5,ZK6,ZK7,ZK29及ZX(L)8#钻孔揭露, 厚度约1.40-5.20m, 平均2.32m。
三叠系下统飞仙关组( T1f) : 据钻探揭露, 场地内三叠系下统飞仙关组( T1f) 基岩为中等风化泥灰岩、 泥岩, 其岩性描述如下:
强风化带泥岩: 黄褐色, 泥质结构, 主要以粘土矿物为主, 含钙质, 泥质胶结, 薄层-中厚层状构造, 局部有灰绿色泥灰岩条带, 裂隙较发育, 岩芯破碎, 呈短块状, 质软, 手易捏碎, 为强风化层。该层在场地内分布不均匀。该层厚度约为0.90-7.90m, 平均3.18m。
强风化带泥灰岩: 灰绿色, 泥晶结构, 中厚层状构造, 矿物成分以方解石、 白云石为主, 次为方粘土矿物, 钙泥质胶结, 胶结物主要由亮晶胶结物构成。岩芯呈短柱状、 碎块状、 为强风化层。该层在场地内分布不均匀。该层厚度约1.00-5.10m, 平均2.42m。
中等风化带泥岩: 紫红色, 泥质结构, 主要以粘土矿物为主, 含钙质, 泥质胶结, 薄层-中厚层构造, 岩芯较完整, 呈短-中柱状, 节长一般为6-15cm, 质较软, 风化易碎, 为中等风化层。在场地内均有分布, 为场地主要岩性之一。该层厚度约0.70-17.30m, 平均9.49m。
中等风化带泥灰岩: 绿灰色泥晶结构, 中厚层状构造, 矿物成分以方解石、 白云石为主, 次为方粘土矿物, 钙泥质胶结, 胶结物主要由亮晶胶结物构成。岩芯呈短柱状、 柱状, 节长6-24cm, 为中等风化层。在场地内均有分布, 为主要岩性之一。厚度约5.2-27m, 平均13.72m。
4. 水文地质条件:
从场地地层结构分析, 上覆土层为素填土、 粉质粘土, 下伏基岩为强风化泥岩、 强风化泥灰岩、 中等风化泥岩和中等风化泥灰岩。素填土为透水层, 粉质粘土为相对隔水层, 强风化泥岩、 泥灰岩总体裂隙较发育, 中等风化泥岩为相对隔水层, 泥灰岩为岩溶透水层。据场地水文地质观测, 场地内钻孔均未见地下水位, 勘察时场地地下水贫乏。
地下水类型按其赋存条件可分为第四系孔隙水、 岩溶水和基岩裂隙水。
第四系孔隙水: 赋存于第四系土层中, 场地地下水主要受大气降水补给, 向下入渗, 补给浅部基岩溶隙、 裂隙水。
基岩裂隙水: 赋存于基岩裂隙中, 受上部第四系孔隙水的补给, 顺坡向低洼处排泄。
岩溶水: 赋存于泥灰岩岩溶管道和溶隙中, 受上部第四系孔隙水的补给, 顺坡向低洼处排泄。场地内岩溶在空间分布上不均匀、 无规律, 结合区域水文地质资料, 场地内岩溶水分布不均匀、 无规律且水量较小。场地中的填土、 强风化基岩为透水层, 有储水条件, 雨季或暴雨后可能形成临时性地下水, 水位及水量受降雨控制, 基础施工时应配备相应抽水设备, 并完善场地及周边排水系统。
5. 水、 土腐蚀性评价:
据地勘报告显示: 场地地下水对混凝土结构有微腐蚀, 对钢筋混凝土结构中钢筋有微腐蚀。场地及附近周边未见工业污染源, 场内地基岩土对混凝土及混凝土中的钢筋和钢结构具微腐蚀性。
6. 不良地质作用及地质灾害:
据地勘报告显示: 拟建场地内无断层、 构造破碎带经过; 也不存在滑坡、 危岩崩塌、 泥石流、 采空区、 地面沉降等不良地质作用和地质灾害; 场地未发生过岩溶塌陷, 场地未见埋藏的河道、 沟浜、 墓穴、 防空洞、 孤石等对工程不利的埋藏物。在钻探控制深度范围内未发现第四系土洞, 场地内主要不良地质现象为岩溶。拟建场地内岩溶具有如下特征: ( 1) 钻孔揭露溶蚀裂隙高度变化区间为0.50-1.50m( 2) 在空间分布上具有不均匀性、 无规律性( 3) 岩溶充填情况为无充填( 4) 地面调查和工程钻孔控制深度范围内未发现第四系土洞, 场地内土洞不发育。
(四)、 施工平面布置图: 该工程施工平面布置图详见附图
(五)、 技术保证条件: 严格执行现行的规范、 标准和规程。
五、 旋挖抗滑桩桩施工中重点和难点控制
钻孔灌注桩在施工中重点和难点就是钻孔和成桩:
1、 钻孔
本工程钻孔采用旋挖钻机钻进成孔, 其特点: 安全、 成孔速度快、 节能、 低噪音、 低污染、 地层适应性较广等。可是钻孔过程中容易产生桩径大于设计、 桩位偏差及由于快速钻机导致孔壁失稳等突发情况。
2、 成桩:成桩是在成孔下放钢筋笼后的浇注砼。由于采用水下灌注的方法, 故水下灌注砼的过程中, 主要控制断桩、 桩顶空心、 桩身砼夹泥夹渣、 蜂窝等不良情况产生。
六、 施工计划
1、 施工进度计划
旋挖桩施工进度详见南川区书院中学公共停车场建设项目工程施工计划网络图”。为实现该工程施工进度计划采取如下措施:
1)采用倒推法制定进度计划, 按照正常情况每台钻机每天可钻进80-120米计划, 一旦达不到计划进度, 相应调整增加施工设备及人员。
2)每天及时检查计划完成情况, 如执行计划欠佳, 及时分析, 找出原因, 提出切实可行补救措施, 补回未完成工作量。
3)施工负责人作为生产计划的执行人, 合理布置人力机械设备, 抓住关键节点, 协调各工序的相互配合, 确保施工的连续性。
4)机械维修保养部门要加强对设备监护, 备有足够备件, 桩机处于良好的运行状态。
5)挖出的渣、 土方应及时运离孔口, 暂时不能运走的, 应堆放在孔口四周1m范围以外处, 且堆土高度不得超过1m。因场地狭窄, 旋挖出的全部土石方需集中装车运出甲方指定的渣场。
2、 主要管理人员计划及资格情况
序 号
姓名
职 务
职 称
资 格 证 书
1
陆习昆
项目经理
工 程 师
国家一级建造师证
2
宫跃鸣
技术负责人
工 程 师
工程师证
3
传先强
施工员
助理工程师
中级施工员证
6
彭亮
测量员
工程师
助理工程师证
7
刘秋红
内业技术员
资料员
资料员证
8
王游
质检员
质 检 员
质检员证
9
陈波
专职安全员
助理工程师
安全员证
10
吴婷婷
预算员
预 算 员
预算员证
11
陆安芬
材料员
材 料 员
材料员证
3、 周转材料需用计划
序 号
工 种
规 格
单 位
数 量
备 注
1
钢 管
D48
T
20

2
钢管扣件

个

3
金属挡板
1800×1000×3
张
100

4、 劳动力需用量计划
序号
工种名称
单位
数量
备注
1
砼工
名
8

2
驾驶员
名
3

3
普工
名
12

5、 施工机械设备计划及备件
序号
设备名称
型号
单位
数量
1
旋挖钻机
OTR28/OD
台
1
2
吊车
25T
台
1
3
挖掘机
DX80
台
1
4
筒式截齿

个
3
5
钢护筒

个
8
6
螺旋钻头

个
1
6、 施工仪器及通讯设备计划
序号
名称
用途
单位
1
DS3水准仪
标高测量
1台
2
照像机
收集图片资料
1部
3
无线对讲机
用于定位放线
2对
4
电话机
用于施工场外联系
1台
5
摄像机
收集音像资料
1台
6
50m钢卷尺
放线测量
1把
7
TOPCON全站仪
定位放线测量
1台
七、 施工工艺技术:
(一)、 施工准备
根据地形、 水文地质资料和设计要求等情况结合施工技术的要求, 作如下准备工作:
1、 技术准备:
⑴认真阅读设计图纸, 积极同设计、 勘测等相关单位沟通协调, 做好前期技术准备。
⑵根据设计图纸, 选取有代表性的桩, 进行试桩, 做好相应的原始资料的收集整理, 并对出现的问题进行分析和总结, 以选取最优的施工方案。
⑶编制具有可操作的工艺技术交底, 并督促监督分包单位严格按交底进行施工。
⑷对所有进场的仪器设备及人员进行初步调配, 并对所有进场的仪器设备重新检定。
⑸对进场的钢筋等材料在监理人员现场见证的情况下进行抽样, 送具有相应检测资质的单位进行复试, 复试合格后, 方可用于工程中。
2、 现场准备:
⑴合理布置施工场地, 清理场地内影响施工的障碍物, 低洼处用粘土回填, 达到”三通一平”。
⑵对现场设备、 机具进行安装、 调试检查和试运转, 确保机械正常工作, 配备足够的机械设备及必须的配件。挖土机、 装载机、 汽车吊、 机操人员数量、 技术能力需满足施工需要足额到位。
⑶确定桩位: 按照基线控制设计坐标, 用全站仪精确放出桩位, 并做好引桩位控制线和水平高程的控制点, 妥善保护好, 以备随时复核桩位, 施工中应经常复测。
⑷钢材原材料进场待用, 根据设计要求加工钢筋笼。
⑸正式施工前试成孔, 以便了解场地地层情况并检查所选择的机具设备施工方法工艺是否适宜。
(6)人员准备:
每个施工面安排至少2名专职施工管理人员, 24小时跟踪作业; 对有特殊要求的需持证上岗的人员, 应进行登记造册, 并要求必须持证上岗。
(7)材料准备: 准备两块钢板规格(1500×5000×20㎜厚)。以备钻机倾斜使用。钢筋准备
3、 机械设备准备:
特别紧, 为达到工期要求投入上述机械设备计划中的设备完善施工。
技术参数: 旋挖钻机与传统(冲)孔桩机技术对比表 Error! Bookmark not defined.

4、 工艺流程
旋挖抗滑桩施工工艺如图1-1所示。
定桩位

埋设护筒

钻机就位

钻孔

第一次清孔

测孔深、 测沉渣打

下钢筋笼

泥浆处理
泥浆补充
制作钢筋笼

第二次清孔

第二次测沉渣

下钢筋笼、 测沉渣、 下套管
配制砼
( 商砼)

安放隔水球

浇筑砼

5、 施工方法:
1)、 干成孔作业法
A、 干成孔方式分; (1)原始地貌; (2)回填地貌; (3)页岩、 泥岩及砂岩成孔。
B、 干成孔当(1)-(2)成孔难度大, 原始地貌有地下水及生活用水, 有可能遇到淤泥或泥沙, 容易塌孔。回填地貌, 如果碾压不到位, 容易塌孔埋钻具、 钻干。(3)页岩、 泥岩及沙岩成孔没难度, 但必须注意清孔, 清孔难度大, 因为孔底干尘渣厚, 采用两种方式清孔。一是加水2-3米进行清孔; 二是用专用清孔器清孔。以上干成孔必须下浇注管到孔底上提30公分, 套管的埋置深度保持3米以上。
C、 对于回填地层太深, 超过15-30米的地层钻孔桩施工难度很大, 随时可能埋钻具、 钻杆, 必须严格要求驾驶员随时注意孔内的洞向, 如有塌孔、 垮孔、 卡钻具情况立即回填, 重复重压, 用旋挖钻具反钻, 再进行施工。如果经常遇到这种情况, 仍用以上施工方法重复重压, 方能达到施工质量成孔。
(二)、 施工控制及措施:
1、 钢护筒埋设定位
钢护筒采用4～8㎜的钢板制作。
(1)采用以桩点为中心, 挖出比设计桩径大0.2m-0.3m, 深1.5m-2.0m圆坑, 用钢钎插检1.5m, 确认其下无障碍物或块状建筑垃圾, 即可下钢护筒。
(2)钢护筒应保证同心园, 筒高1.5m-2.0m。内径大于设计桩径100mm—200mm, 护筒中心与桩中心偏差不大于50mm。
(3)校准后, 即用粘性土对称均匀地投入护筒与周围土间隙中, 逐层捣实, 以确保护筒埋设稳固。筒口应高出地面100-200mm。
(4)如开孔即为岩石, 可不下护筒。
2、 钻机就位及钻孔
1)、 钻机就位前, 对钻孔各项准备工作进行检查。就位后, 钻机桅杆垂直, 垂直偏差不大于1%。钻头中心、 桩位、 天车轮中心”三点一线”, 其对位偏差不得大于20mm。
2)、 钻机就位: 钻机就位时必须保持平稳,不发生倾斜.机械自动就位。
3)、 护筒导管壁厚为10㎜; 浇砼导管壁厚5㎜。
4)、 钻孔, 针对不同地质层选用不同的钻头、 钻进压力、 钻进速度。本工程占地面积较大, 各栋楼的地质情况各有不同。针对不同的地质情况, 采取干成孔作业和砼护壁成孔作业两种方式。
5)、 钻孔分三班连续作业, 填写钻孔施工记录。钻孔过程中对桩位中心进行检查, 不符合要求时, 及时改正。注意地层变化, 有无沉降及时调整钻进参数。
6)、 钻孔过程中应观察主机所在地面变化情况, 发现沉降现象及时停机处理。若停机时间较长时, 对孔壁进行检查, 发现塌孔, 可回填C20砼填充塌孔, 进行二次施钻。
7)、 对于扩孔的桩钻进至设计深度时,换扩孔钻头开始扩孔, 扩孔后, 改用捞渣钻头钻进清渣, 已达到设计要求为准。
8)、 当钻孔深度达到设计深度后, 对成孔质量进行检查, 确认满足设计要求后, 立即报验, 并经监理工程师认可, 方可进入下一道工序。
9)、 清孔: 一次清孔: 达到设计孔深后, 用捞渣钻头下到孔底, 慢转捞渣, 初步达到相关规范要求; 干成孔时, 注入一定的泥浆, 钻头下到孔底搅拌, 然后将沉渣捞出。
10)在旋挖过程中, 因场地狭窄, 旋挖出的桩土应即时运到场地指定地集中, 并集中外运甲方指定的渣场。
3、 钢筋笼的制安
钢筋笼制作由总包方负责, 质量控制严格按照钢筋制安规范施工。钢筋纵筋采用单面搭接12d电伏焊或搭接加短焊。钢筋制作采用机械加工、 人工绑扎, 钢筋笼在地面制作成形。钢筋笼采用25吨汽车吊起吊和就位, 为了保证骨架起吊时不变形, 对于长骨架, 采用增设加劲箍(Ф16@1000)同时采用多点起吊。采用两点吊装时, 第一吊点设置在骨架的下部, 第二点设置在骨架长度的中点到三分点之间。对于长骨架, 起吊前在骨架内部临时绑扎两根杉木杆以加强其刚度。起吊时, 先提第一点, 使骨架稍提起, 再与第二吊同时起吊。待骨架离开地面后, 第一吊点停吊, 继续提升第二吊点。随着第二吊点不断上升, 慢慢放松第一吊点, 直到骨架同地面垂直, 停止起吊。解除第一吊点, 检查骨架是否顺直, 如有弯曲应整直。当骨架进入空口后, 将其扶正徐徐下降, 严禁摆动碰撞孔壁。然后, 由下而上地逐个解去绑扎杉木杆的绑扎点及钢筋十字支撑。当骨架下降到第二吊装点附近的加强箍筋接近孔口, 用木棍或型钢(视骨架轻重而定)等穿过加强箍筋的下方, 将骨架临时支承于孔口, 孔口临时支撑满足强度要求。将骨架临时支承于护筒口, 在起吊第二节骨架, 使上下两节骨架位于同直线上进行焊接, 全部接头焊好后就能够下沉入孔, , 将吊钩移到骨架上端, 取出临时支承, 将骨架徐徐下降, 骨架降至设计标高为止,
直至所有骨架安装完毕。并在孔口牢固定位, 以免在灌注砼过程中发生浮笼现象。
钢筋笼的定位, 根据桩顶高程及孔口标高确定, 钢筋笼的吊筋长度。钢筋笼定位时使钢筋笼中心与桩位中心重合。
桩长大于20米的嵌岩桩在20米以下至嵌岩段顶部之间段采取应力隔绝措施, 应力隔绝采用油毡包裹住钢筋笼。且油毡外侧刷机油。
本工程孔径规格有好几种, 应控制好砼保护层的厚度(可要主筋上焊接短钢筋), 及钢筋笼中心与桩心重合。旋挖桩的钢筋保护层厚度设计为70mm。
4、 导管安装: 本工程全部为水下砼灌注。钢导管内径为300mm.导管投入使用前进行水密承压和抗拉试验。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力, 也不小于导管壁和焊缝可能承受灌注砼时最大内力压力P的1.3倍。
本工程采用新导管, 丝扣连接, 能够确定耐压性及密封性, 达到实际要求。
1)、 安装导管
导管采用300mm钢管, 每节0.5～4.0m, 具体长度为0.5m、 1.0m、 2.7m、 4.0m四种长度。钢导管内壁光滑、 圆顺, 内径一致, 接口严密。导管直径与桩径及砼浇筑要求相匹配。出厂前, 厂方已经进行水密、 承压和抗拉试验, 能够满足80m深度的水下砼浇注要求。导管长度按孔深和工作平台高度具体确定。导管安装后, 其底部距孔底有300～500mm的空间。本工程控制在400mm左右。
2)、 二次清孔
浇筑水下砼前应检查沉渣厚度, 沉渣厚度应满足相关规范设计要求; 当设计无要求时: 端承桩不大于50mm, 如沉渣厚度达不到规范要求, 则进行二次清孔,采用捞渣钻头清孔, 直至符合要求。
3)、 首批封底砼
计算和控制首批封底砼数量, 下落时有一定的冲击能量, 能把泥浆从导管中排出, 并能把导管下口埋入砼不小于1.2m深。足够的冲击能量能够把桩底浮渣及沉渣尽可能的冲开, 是控制桩底浮渣, 减少工后沉降的重要环节。
4)、 首批灌注砼数量
V≥πD2/4(H1+H2)+πd2/4h1
V-灌注首批砼所需数量(M3)
d-桩孔直径(m), 取d=1.5 m
H1=桩孔底至导管底端间距, 取H1=0.3 m
H2-导管初次埋置深度(m), 取H2=1.0 m
d-导管内径(m), 取d=0.3 m
H1-桩孔内砼达到埋置深度1.0 m时, 导管内砼柱平衡导管外压力所需的高度, 按保守点取H1=30 m
则; V≥πⅹ1.52/4×(0.3+1.0)+π×0.32/4×30=4.4M3
5、 首斗砼浇注
旋挖桩砼为了达到质量要求, 浇注方式需要采用水下砼浇注方式。
本工程浇注首斗砼量时, 首斗砼量≥2.0m3确保埋管深度不小于1.2m。
首斗砼灌入孔底后, 立即探测孔内砼面高度, 计算出导管内埋置深度, 如符合要求, 即可正常灌注。
1)、 水下灌注砼施工是灌注桩质量控制中最重要的一个环节。水下灌注砼是用砼从孔底开始灌注, 砼从孔底上升将孔内泥浆上顶挤出, 砼完填孔内形成钢筋砼体。
浇注过程中, 首斗浇注的砼在最上部, 一直与泥浆面稳定接触, 后期浇注导管内的砼是从导管底部四周向上整体上升, 浇注砼时导管埋深控制在2.0～6.0m之间为宜。
本工程桩基砼采用罐车运输汽车泵配合导管灌注, 灌注过程, 紧凑连续。(每一根桩作一组砼试件).在灌注过程中, 防止渣土及砼从孔口进入孔内, 勤测砼面高度, 控制导管埋深, 做好浇注记录。旋挖钻孔灌注桩浇筑砼的充盈系数土质粘性好时不易坍孔的应大于计算用量的15%, 新回填土石层充盈系数应大于计算用量的20%, 才能确保桩身直径符合设计要求, 采取水下工艺浇筑的砼标高应高出设计标高的一个桩孔径, 打掉桩头有杂质的砼和浮浆后满足设计标高。人工剔打桩头, 桩头砼碴外运业主指定碴场倾倒。
6、 旋挖桩超声波的检测和钢导管预埋
旋挖桩, 每根桩均应进行超声波检测, 因此每根旋挖桩均应预埋钢导管, 导管高度应高出已浇砼桩顶500㎜。桩基规范要求桩径>800㎜, 桩长>15000㎜的桩要进行100%超声波检测, 。在浇桩砼前按规范和南川区建筑工程质量检测站要求预埋声测管, 按规范要求, 当D≤800mm时设置2根声测管; 当800mm < D≤ mm时应设置3根声测管。声测管采用内径50㎜普通钢管, 壁厚为3.5mm, 钢管不会因砼水化热释发引起声测管变形, 能达到理想的声测要求。采用PVC管会因砼水化热释发引起声测管变形影响声测效果, 不能满足声测要求。因此本工程声测管全部采用内径50㎜普通钢管, 壁厚为3.5mm。采用超声波透射法对桩身质量进行检测。
(三)、 检查验收
钻孔桩质量控制标准须达到《桩基规范》JGJ94- 中允许偏差如表1-2所示
表1-2钻孔桩钻孔允许偏差
序号
项目
允许偏差(mm)
1
孔径(ø1000mm)
≤±50
2
孔深
摩擦桩
不小于设计孔深
柱桩
不小于设计孔深, 并进入设计土层
3
孔位中心偏心
群桩
≤100
4
倾 斜 度
≤1%孔深
5
浇筑砼前桩底沉淀厚度
摩擦桩
≤200
柱桩
≤50
(四)、 旋挖钻机的工艺特点:
1)、 旋挖钻机加压能力大特点, 钻进效率比其它钻机方式快几倍。
2)、 旋挖钻机采用气举反循环钻进工艺, 孔底大块岩石渣都能排离孔底,
由于旋挖钻机自重(约80吨)和钻杆桅杆高度约20m,为保证安全施工和施工进度, 必须满足以下要求及注意事项:
(1)、 先对施工场地进行平整, 易于旋挖机就位施钻。
(2)、 施工场地上空20m以内无障碍。
(3)、 旋挖机对强风化岩层、 中风化岩层分别能够钻孔, 完全能够达到设计要求勘入岩层。
(4)、 旋挖机钻孔对有流沙、 淤泥软基础等条件均能施工。
(5)、 旋挖钻孔对地下水、 无流砂、 无淤泥等可干孔作业。
(6)、 旋挖机施工是由柴油机作动力, 不用各种动力电源。
(7)、 用挖机及时把土方转开或清运走。
(8)、 用塔吊或吊车下钢筋笼灌注砼。
(9)、 各处配合工作必须及时、 准确。
(10)、 24小时挖机配合, 并挖大泥浆池, 以便泥浆周转。
(11)、 桩芯砼采用商品砼。砼的坍落度为140~160㎜。
八、 施工中常见事故的预防及处理:
1、 成孔过程中出现的问题及应对方案
1)、 护筒冒水, 护筒外壁冒水, 严重的会引起地基下沉, 护筒倾斜和移位, 造成钻孔偏斜, 甚至无法施工。造成原因: 埋设护筒的周围土不密实, 或护筒水位差太大, 或钻头起落时碰撞。
应对方案: 在埋筒时, 用最佳含水量的粘土分层夯实。在护筒的适当高度开孔, 使护筒内保持1.0-1.5m的水头高度。钻头起落时, 应防止碰撞护筒。发现护筒冒水时, 应立即停止钻孔, 用粘土在四周填实加固, 若护筒严重下沉或移位时, 则应重新安装护筒。
2、 塌孔。塌孔原因分析如下:
1)、 回填土密实度不够, 内聚力小。
2)、 地下水水位变化幅度大, 地下水流速快对回填土侵蚀, 搬运其中小颗粒物质导致回填土由密实变得松散, 甚至局部产生架空现象, 降低内聚力。
3)、 护筒埋置太浅, 下端孔口漏水、 坍塌或孔口附近地面受水侵湿泡软, 或钻机直接接触在护筒上, 由于震动使孔口坍塌, 扩展成较大坍孔。
4)、 在松软砂层中钻进进尺太快。
5)、 提出钻锥钻进, 回转速度过快, 空间时间太长。
6)、 清孔操作不当。
7)、 吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。
3、 塌孔的预防和处理:
1)、 在松散粉砂土或流砂中钻进时, 应控制进尺速度。
2)、 发生孔口坍塌时, 可立即拆除护筒并回填钻孔, 重新埋设护筒再钻。
3)、 如发生孔内坍塌, 判明坍塌位置, 回填砂和粘质土(或砂砾和黄土)混合物到坍孔处以上1m-2m,如坍孔严重时应全部回填, 待回填物沉积密实后再行钻进。
4)、 吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入, 严防触及孔壁。本工程施工期内地下水为变化幅度较大, 且回填土不密实, 塌孔严重时可采用砂浆回填或下长钢护筒两种处理方案。
5)、 缩颈: 缩颈即桩孔径小于设计孔径。造成原因: 塑性土膨胀
防治措施: 加快成孔速度, 或在导正器外侧焊接一定数量的合金刀片, 在钻进或起钻时起到扫孔作用。如出现缩颈, 采用上下重复扫孔的办法, 以扩大孔径。
6)、 钻孔偏斜: 成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲, 造成原因: 钻机安装就位稳定性差, 作业时钻机安装不稳或钻杆弯曲所致; 地面软弱或软硬不均匀; 土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物等情形。
应对方案: 先将场地夯实平整, 轨道枕木宜均匀着地; 安装钻机时要求转盘中心与钻架上起吊滑轮在同一轴线, 钻杆位置偏差不大于20cm。在不均匀地层中钻孔时, 采用自重大、 钻杆刚度大的钻机。进入不均匀地层、 斜状岩层或碰到孤石时, 钻速要打慢档。另外安装导正装置也是防止孔斜的简单有效的方法。钻孔偏斜时, 可提起钻头, 上下重复扫钻几次, 以便削去硬土, 如纠正无效, 应于孔中局部回填粘土至偏孔处0.5m以上, 重新钻进。
7)、 遇到流沙的处理措施: 使孔内水位高于孔外水位0.5m以上, 适当加大泥浆比重; 流砂严重时, 抛入碎砖、 石、 粘土、 素砂浆和C20砼灌入流砂层, 使其成坚厚孔壁, 阻止流砂涌入。
8)、 桩底沉渣量过多: 造成原因: 清孔不干净或未进行二次清孔; 泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难于将沉渣浮起; 钢筋笼吊放过程中, 未对准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落桩底; 清孔后, 待灌时间过长, 致使泥浆沉积。防治措施: 成孔后, 钻头处于孔底, 保持慢速空转捞渣, 确保泥浆循环清孔时间。采用性能较好的泥浆, 控制泥浆的比重和粘度, 不要用清水进行置换。钢筋笼吊放时, 使钢筋笼的中心与桩中心保持一致, 避免碰撞孔壁。可采用钢筋笼冷压接头工艺加快对接钢筋笼速度, 减少钻孔空置时间, 从而减少沉渣。下完钢筋笼后, 检查沉渣量, 如沉渣量超过规范要求, 则应利用导管进行二次清孔, 直至沉渣厚度均符合规范要求。开始灌注砼时, 导管底部至孔底的距离宜为300～500mm, 应有足够的砼储备量, 使导管一次埋入砼面以下1.20m以上, 以利用砼的巨大冲击力中击除孔底沉渣使上浮到砼面, 达到清除孔底沉渣的目的。
9)、 水下砼灌注过程中出现的施工质量问题及防治措施
A、 卡管: 水中灌注砼过程中, 无法继续进行的现象。
造成原因: 初灌时, 隔水栓堵管; 砼和易性、 流动性差造成离析; 砼中粗骨料粒径过大; 各种机械故障引起砼浇筑不连续, 在导管中停留时间过长而卡管; 导管进水造成砼离析等。 防治措施: 使用的隔水栓直径应与导管内径相配, 同时具有良好的隔水性能, 保证顺利排出。在砼灌注时, 应加强对砼搅拌时间和砼坍落度的控制。水下砼必须具备良好的和易性, 配合比应经过实验室确定, 坍落度宜为14-16cm, 粗骨料的最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4, 且应小于40mm。为改进砼的和