建筑某轮胎项目技改工程机械成孔灌注桩施工方案.doc

1、工程概况
本工程为年产40万套载重子午线轮胎项目技改工程，厂房全长417.6米，宽96米，工程总占地面积为39237.5平方米，建筑总面积为45026.7平方米。场地处于低丘陵坡地之东，西边缘丘陵山坡，原始地形自西向东倾斜，东西高差大，西高东低，西边挖方，填方主要分部在东侧和北段中部，填方最大深度为13米，且填方未经分层碾压，结构松散。东侧为刚竣工不久的高约5～8米的钢筋混凝土挡墙。本工程中的基岩土主要有填土、可软塑红粘土、强风化白云岩和中风化白云岩，选中风化白云岩为持力层，持力层承载力特征值为5000Kpa。桩孔径有1米和1.1米两种，孔桩最大深度为20.57米。
2、方案选择
2.1本工程中基础孔桩的孔径种类少，桩径小，只有1米和1.1米两种。
2.2本工程东面沿金钟河修建，东面又是未经分层碾压的回填土，透水性较好，所以地下水很丰富。
2.3孔桩数量较多，共计174个，工期又紧，总工期仅216天。
根据以上特点，为了确保工程质量、施工安全及满足工期要求，本工程中的基础桩采用机械成孔灌注桩。
3、冲击成孔灌注桩的施工流向及施工顺序
3.1施工流向：孔桩成孔后，按基底的不同标高从低向高进行施工。
3.2施工顺序：场地平整→桩位放线、开挖浆池、浆沟→做混凝土护壁→钻机就位、孔位校正→冲出造孔、泥浆循环、清除废浆、泥渣→清孔换浆→成孔验收→下钢筋笼和钢导管→再一次进行清孔换浆→灌注水下混凝土→成桩养护。
4、机械冲击成孔施工
4.1主要设备采用CZ50型冲击钻孔机，冲击钻（东方钻），配用功率55kW。
4.2在孔桩和泥浆池之间修排浆沟，确保泥浆不乱流。
4.3成孔时应先在离孔口高1米深的范围内做混凝土护壁，护壁厚150 mm，混凝土强度等级为C20，它的作用是保护孔口定位导向。维护泥浆面，防止坍方。混凝土护壁内径应比钻头直径大200mm，深一般为1.2～1.5m，以保护孔口和防止塌孔。然后使冲击机械就位，冲击钻应对准混凝土护壁中心，要求偏差不大于±20mm，开始低锤（小冲程）密击，锤高0.4～0.6m，并及时加粘土泥浆护壁，使孔壁挤压密实，直至孔深达混凝土护壁下3～4m后，才加快速度，加大冲程，将锤提高至1.5～2.0m以上，转入正常连续冲击，在造孔时要及时将孔内残渣排出孔外，以免孔内残渣太多，出现埋钻现象。
项次
项目
冲程（m）
泥浆密度(t/m3)
备注
1
在护壁中及护壁脚下3m以内
0.9～1.1
1.1～1.3
土层不好时要提高泥浆密度,必要时加入小片石和粘土块
2
粘土
1～2
清水
或稀泥浆,经常清理钻头上的泥块
3
砂土
1～2
1.3～1.5
抛粘土、勤冲勤掏渣、防坍孔
4
砂卵石
2～3
1.3～1.5
加大冲击能量、勤掏渣
5
风化岩
1～4
1.2～1.4
如岩石表面不平整或倾斜，应抛入20～30mm厚块石使之略平，然后低锤快击使其成一紧密平台，再进行正常冲击，同时加大冲击能量、勤掏渣
6
塌孔回填重成孔
1
1.3～1.5
反复冲击，加粘土块及片石
4.4冲击时应随时测定和控制泥浆密度。如遇较好的粘土层，可采取自成泥浆护壁，方法在孔内注满清水，通过上下冲击使成泥浆护壁。每冲击1～2m应排渣一次，并定时补浆，直至设计深度。排渣方法有泥浆循环法和抽渣筒法两种。对于浅孔采用泥浆循环法，对于深孔采用抽渣筒法。排渣时必须及时向孔内补充泥浆，以防亏浆造成孔内坍塌。
4.5在钻孔过程中每隔1～2m要检查成孔的垂直度情况。如发现偏斜应立即停止钻进，采取措施进行纠偏。对于变层处和易于发生偏斜的部位，应采用低锤轻击、间断冲击的办法穿过，以保持孔形良好。
4.6成孔后，应用测绳下挂0.5kg重铁砣测量检查孔深，核对无误后，进行清孔，可使底部带活门的钢抽渣筒，反复掏渣，将孔底淤泥、沉渣清除干净。密度大的泥浆用水泵抽清水置换，使密度控制在1.15～1.25之间。
4.7清孔后应立即放入钢筋笼，并固定在孔口混凝土护壁上，使其在浇筑混凝土过程中不向上浮起，也不下沉。钢筋笼下完并检查无误后应立及浇筑混凝土，间隔时间不应超过4小时，以防泥浆沉淀和坍孔。

4.8成孔施工时，为了互相不受影响，采用跳孔施工法，即隔一个孔施工一个孔，确保质量、安全及混凝土浇筑道路的畅通和混凝土罐车不对新浇孔造成扰动。
4.9由于A轴线上的孔位于松散回填土内，且可能基岩有坡度，所以桩的嵌岩深度按2米深进行嵌岩，其它桩按设计嵌岩深度进行嵌岩，嵌岩深度必须严格控制。孔深及嵌岩深度按地勘资料进行控制。
4.10孔桩垂直度的控制：由于冲击成孔是桩锤自由落体，所以随时控制好钢丝绳的垂直度并保证钢丝绳通过孔口中心点就能控制好成孔的垂直度。
5、钢筋笼制作及吊放
5.1纵向钢筋和加强箍用Ⅱ级，螺旋箍用I级，根据设计图的桩大样图，在地面上放样成型。
5.2孔桩纵向钢筋连接采用搭接焊，钢筋笼在地面制作，用桩机进行分段吊装。
5.3钢筋笼四侧主筋上每隔5米设置耳环，以确保钢筋保护层的厚度。
5.4对于长度较小的筋钢笼一般采用整体制作；对于长度较大的钢筋笼，根据搭接要求下好料后，分段制作钢筋笼，然后分段吊放，吊放时下一节的钢筋笼要把搭接位置露出泥浆面，与上一节进行搭接后才能往下放。
6、桩芯混凝土浇灌
本工程中采用机械成孔，泥浆护壁，所以采用水下混凝土施工方法进行施工。
6.1桩心混凝土强度等级设计为C30，商品混凝土的坍落度为180～220mm。对混凝土的坍落度要按要求进行抽查，不符合要求的一律不得使用。
6.2混凝土的运输采用混凝土罐车到现场后直接倒入导管上的料斗内。
6.3成孔后，及时验孔，随即浇灌混凝土，避免成孔垮塌。
6.4采用商品混凝土，混凝土浇筑采用导管法在水中浇筑，并边浇筑边提升导管，但要确保导管不提出已浇的混凝土面，最后将泥浆全部排出孔外。
6.5每个孔刚开始浇混凝土时，一定要先关好导管的阀门，当混凝土装满导管上的混凝土斗时，才能移开阀门，让混凝土把导管内的泥浆排出，避免孔桩混凝土内夹有泥浆。
6.6每下完一斗混凝土后，提拔导管时，要用导管上下冲击振捣混凝土，确保混凝土密实。
6.7灌注桩的桩顶标高至少要比设计标高高出0.5米。
6.8每个孔桩的混凝土均小于50m3，孔桩混凝土按每孔一组留设试块。
7、质量要求及验收
7.1质量要求
7.1.1泥浆护壁混凝土灌注桩的平面位置和垂直度允许偏差。
孔径
桩径偏差（mm）
垂直度允许偏差（%）
桩位允许偏差
d≤1000mm
±50
＜1
d/6且不大于100
d＞1000mm
±50
＜1
100+0.01d
7.1.2钢筋笼制作允许偏差如下表。
项次
项目
允许偏差（mm）
1
主筋间距
±10
2
箍筋间距或螺旋筋螺距
±20
3
钢筋笼直径
±10
4
钢筋笼长度
±100
7.1.3泥浆护壁冲孔混凝土灌注桩质量检验。
项
序
检查项目
允许偏差或允许值
单位
数值
主控项目
1
桩位
按7.1.1表
2
孔深
mm
+300
3
桩体质量检验
按基桩检测技术规范
4
混凝土强度
设计要求
5
承载力
按基桩检测技术规范
一般项目
1
垂直度
按7.1.1表
2
桩径
按7.1.1表
3
泥浆比重
1.15～1.20
4
泥浆面标高
m
0.5～1.0
5
沉渣厚度
mm
≤50
6
混凝土坍落度
mm
160～220
7
钢筋笼安装深度
mm
±100
8
混凝土充盈系数
>1
9
桩顶标高
mm
+3m,-50
7.2验收

7.2.1因为桩顶标高低于施工场地标高，所以桩基工程验收应待开挖到设计标高后进行验收。
7.2.2桩基验收时，应提供以下资料
（1）工程地质勘察报告、桩基施工图、图纸会审纪要、设计变更及材料代用通知单等。
（2）桩位测量放线图，包括工程桩位线复核签证单。
（3）桩所用材料试验记录，成桩质量检查报告。
（4）桩承载力检测报告。
（5）基桩挖至设计标高的基桩竣工平面图及桩顶标高图。
8、安全及文明施工措施
8.1安全保证措施
8.1.1打桩机行走道路必须平整、坚实，行走时不能碰撞电杆、临时设施，不能挂空中的电线和不能碾压地面的管线。
8.1.2在施工前应全面检查机械，发现有问题时及时解决，检查后要进行试运转，严禁带病作业。机械操作必须遵守安全技术操作要求，由专人操作，并加强机械的维修保养，保证机械各项设备和部件、零件的正常使用。
8.1.3吊装就位时，起吊要慢，拉住溜绳，防止桩头冲击桩架，撞坏桩身，发现不安全情况，及时处理。
8.1.4在打桩过程中遇有地坪隆起或下陷时，应随时对机架及路轨调平或垫平。
8.1.5机械司机在施工过程中要集中精力，不得随便离开岗位，
并经常注意机械运转情况，发现异常情况要及时纠正。要防止机械倾斜、倾倒，桩锤不工作时，突然下落等事故的发生。
8.1.6机械施工用电要符合临时施工用电的要求，要架空设置，不能随地拖走。桩机要分批启动，一次同时启动的桩机不能超过7台。
8.1.7孔桩施工过程中除在加土、测量深度、测垂直度、下钢筋笼时外，在浇混凝土前的其余时间均要用强度好的材料进行覆盖，只留吊绳或导管的位置，避免操作人员或其它人员掉入孔内。
8.1.8泥浆池的四周应搭设防护栏杆，并挂安全标识，避免人员掉入泥浆池内。
8.1.9非桩机操作人员，严禁操作桩机。
8.1.10孔桩施工前应对作业人员进行入场教育和安全技术交底。
8.1.11机械操作人员要有机械操作证，并按要求戴好安全帽。
8.2文明施工措施
8.2.1按规定挖好泥浆池和泥浆沟，并保证泥浆沟畅通，避免泥浆四溢。
8.2.2用作泥浆的土要按要求堆放，不能随意堆放，更不能占道堆放。
8.2.3确保施工现场整洁、有序。