资源描述
香城尚都工程
桩基础施工及土方开挖工程
专项施工方案
湖北桂乡建筑安装工程有限责任公司
二0一三年三月十三日
一、桩基础施工方案
(一)编制依据
本专项施工方案是在认真学习、领会招标文件及现有设计施工图纸的基础上结合现场实际情况,根据该工程的工程特点、现场情况,结合我公司的施工实力、技术、资源等的配套能力以及我公司多年所积累的施工经验,针对工程的重难点,以工程工期、质量、安全及文明施工为目标编写的。
主要编制依据有:
(1) 香城尚都工程施工招标文件。
(2) 本工程设计图纸、文件及施工合同书.
(3)对施工现场的实地调查情况。
(4)《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008)
(5)《建筑桩基检测技术规程》(JGJ106—2003)
(6)《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18-2003)
(7)《钢筋机械连接通用技术规程》(JGJ107—2003)
(8)《工程测量规范》(GB50026-2007)
(9)《建筑工程施工安全检查标准》(JGJ59——2011)
(10)《混凝土强度检验评定标准》(GBJ201-—83)
(11) 国家、省、市行政主管部门出台的有关安全、文明施工管理的法律法规及管理条例。
(二)工程概况
1、工程概述
本工程为香城尚都工程,位于宜昌市伍家岗区伍临路。
根据地质钻探资料,桩端持力层中风化泥质分砂岩砾岩互层,其中泥质粉砂岩岩石饱和单轴抗压强度标准值frk=2。8MPa,砾岩岩石饱和单轴抗压强度标准值frk=10。2KPa,桩身砼等级为C35,桩总数63根。
(三)钻孔灌注桩施工方法、旋挖施工特点、施工原理及施工工艺
1 、旋挖钻孔灌注桩施工方法
本合同段钻孔灌注桩均采用旋挖钻机钻孔施工。根据地质条件、工期要求、机械设备配备状况、结合桩基设计参数,确定本工程钻孔灌注桩成孔以旋挖钻机为主,混凝土采用商品混凝土,钢筋笼一次成型,整体吊装,导管法灌注水下混凝土。
2、旋挖钻孔灌注桩施工特点
(1)可在水位较高、卵石较大等用正、反循环及长螺旋钻无法施工的地层中施工.
(2)自动化程度高、成孔速度快、质量高。该钻机为全液压驱动,电脑控制,能精确定位钻孔、自动校正钻孔垂直度和自动量测钻孔深度,最大限度地保证钻孔质量.工效是循环钻机的20倍,尤其工程的质量和进度得到了充分的保证。
(3)伸缩钻杆不仅向钻头传递回转力矩和轴向压力,而且利用本身的伸缩性实现钻头的快速升降,快速卸土,以缩短钻孔辅助作业的时间,提高钻进效率。
(4)环保特点突出,施工现场干净.这是由于旋挖钻机通过钻头旋挖取土,再通过凯式伸缩钻杆将钻头提出孔内再卸土。旋挖钻机使用泥浆仅仅用来护壁,而不用于排碴,成孔所用泥浆基本上等于孔的体积,且泥浆经过沉淀和除砂还可以多次反复使用。目前很多城市在施工中的排污费用明显提高,使用旋挖钻机可以有效降低排污费用,并提高文明施工的水平。
(5)履带底盘承载,接地压力小,适合于各种工况,在施工场地内行走移位方便,机机动灵活,对桩孔的定位非常准确、方便。旋挖钻机的地层适应能力强旋挖钻机可以适用于淤泥质土、粘土、砂土、卵石层等地层。在孔壁上形成较明显的螺旋线.有助于提高桩的的摩阻力。
(6)吊放钢筋笼、灌注砼等施工场地较其他工艺容易布置.自带柴油动力,缓解施工现场电力不足的矛盾,并排除了动力电缆造成的安全隐患。
3 、旋挖钻孔桩施工原理
主要是其成孔工艺与其它桩基不同,旋挖钻机的钻进工艺:旋挖钻机采用静态泥浆护壁钻斗取土的工艺(当然也有干土直接取土工艺,视工地现场地层条件而定),是一种无冲洗介质循环的钻进方法,但钻进时为保护孔壁稳定,孔内要注满优质泥浆(稳定液).
旋挖钻机工作时能原地作整体回转运动。旋挖钻机钻孔取土时,依靠钻杆和钻头自重切入土层,斜向斗齿在钻斗回转时切下土块向斗内推进而完成钻取土;遇硬土时,自重力不足以使斗齿切入土层,此时可通过加压油缸对钻杆加压,强行将斗齿切入土中,完成钻孔取土。钻斗内装满土后,由起重机快速提升钻杆及钻斗至地面,拉动钻斗上的开关即打开底门,钻斗内的土依靠自重作用自动排出。钻杆向下放关好斗门,再回转到孔内进行下一斗的挖掘.旋挖钻机行走机动、灵活,终孔后能快速的移位或至下一桩位施工。钢筋笼加工制作、吊放,后压浆工艺同其它桩基施工.
4 、大型机具准备
灌注桩施工时钢筋原材料的堆场、钢筋笼的加工、泥浆的制备等施工用地均搭设在基坑内。总工程师提前向甲方确定图纸,由技术部门编制该工程的施工方案和技术交底,作为生产指导性。
准备机具和钢材等材料。确保按期进场,准时开工.做好现场用水用电、排水的布置,场区的施工用水和雨水经沉淀过滤后采用泵排到河沟村小河。
5 、工艺选择及设备选型
(1)工艺选择:本合同段钻孔灌柱桩均采用旋挖钻机钻孔施工。结合本工程钻孔桩的地质情况、数量多、工期紧等综合因素,钻头采用旋挖斗钻头,清孔时采用旋挖捞砂钻头。
(2)设备选型:根据上述情况,结合我公司的施工经验,选择国产三一重工280型钻机,钻机钻孔深度可达70m。
(四)施工安排
1、施工组织机构及人员配备
为确保工程的顺利进行,项目部由项目经理担任该工程的总负责人,设项目副经理1人、技术负责人1人,下设施工员2名、安全员2名、质检员2名、材料员2名、资料员2名、造价员1名、测量员1名进行施工管理.
2、施工计划安排
2。1 桩基施工计划编制原则
(1)必须满足香城尚都工程整体计划安排的要求。
(2)旋挖钻孔桩施工时间采用循环换班制施工。
2。2 施工工期计划
计划开工日期2013年4月11日,计划完工日期2013年7月11日,共计103日历天(开工日期视拆迁情况确定)。
(五)施工准备
1、现场准备
(1)施工前将桩位附近的地面平整,清除杂物,使道路通畅、排水良好,具备“三通一平”条件。
(2)施工现场临时用水、用电按规范及安全要求布设.
(3)现场四周设置临时防护,并将施工用的临时设备准备就绪.
2、技术准备
(1)审学施工图纸,复核桩基坐标及标高,并提出合理性的意见。
(2)编制钢筋、水泥、木材等材料计划,相应的试验计划,指导材料定货、供应和技术把关.
(3)将与桩基施工距离较近的现况地下管线探明,插牌标示,标明管线管径、种类、埋深、走向、产权单位及联系人.
(4)做好对班组人员的技术、安全交底工作。开工前,必须强调劳动纪律,向工人班组进行技术交底,学习图纸及有关施工规范,掌握施工顺序,保证工作质量和安全生产的技术措施落实到人。
3、物资准备
施工前检验所用材料的品种、规格、标号等符合设计要求。
(1)水泥:用P.O 32。5硅酸盐水泥,并附出厂合格证及试验报告。
(2)砂:中砂,含泥量不大于5%,质量符合相关规定。
(3)石子:碎石,粒径5-30mm,含泥量不大于2%.
(4)外加剂:速凝剂。
(5)钢筋具
4、机械设备准备
(1)机具设备进场前做好维修保养工作,保证设备机械完好性;
(2)本工程拟投入设备为:
序号
设备名称
型号
单位
数量
用于部位
1
旋挖钻机
SANYISR280
台
2
桩基成孔
2
油泵
ZB4-500
台
2
桩基成孔
3
挖掘机
小松220
台
1
场地平整
4
砼搅拌运输车
MR4510
台
4
混凝土运输
5
载重汽车
台
3
挖孔土方外运
6
平板运输汽车
台
1
钢筋笼运输
7
汽车起重机
QY25
台
1
钢筋笼吊装
8
洒水车
SZQ5090
台
1
文明施工
9
电焊机
DX3-500-2
台
4
钢筋笼焊接
10
切割机
台
2
钢筋加工
11
钢筋弯曲机
台
2
钢筋加工
12
发电机
50KW
台
4
应急
13
潜水泵
台
30
成孔
14
低压变压器
台
2
成孔
15
插入式振捣棒
台
4
砼灌注
5、劳动力准备
工种
数量
工种
数量
电焊工
12
木 工
6
混凝土工
10
吊车司机
2
钢筋工
30
电 工
2
钻机操作工
3
杂 工
9
六、施工方案
1、施工步骤
2、施工工艺
2.1 场地平整
钻机平台现场地面承载力必须大于250KN/m2,所以钻机平台必须碾压密实,场地平整度与钻机就位时最大倾斜角不超过40。
2。2桩位测量
钻孔前根据墩台位置和现场情况,将场地平整压实后,即可测量放桩位.采用极坐标定位法,使用全站仪进行轴线引测,以保证桩心定位准确,为便于施工过程中桩心位置的校核,再由桩中心引出4个方向控制点,测定桩位后,做好标识,并注意保护。以便施工过程中随时复核桩位,保持桩位的准确性。并请测量监理工程师复测无误后方可进行钻孔施工(如下图).
23、泥浆制备
泥浆采用优质粘土与水拌合而成并掺入一定比例的膨润土,制备的泥浆应满足:含砂量≤4%、胶体率≥96%、泥浆比重≥1.2。钻孔施工时随着孔深的增加向孔内及时、连续地补浆,维持护筒内应有的水位,防止孔壁坍塌。桩孔砼灌注时,孔内溢出的泥浆引流至泥浆池内,用于下一根桩基钻孔护壁.
2。4、埋设护筒
钻孔前设置坚固、不漏水的钢护筒,护筒高1.5m,直径比设计桩径大20cm,顶面高出施工平台约30cm。挖埋护筒时坑底应整平,然后通过定位的控制桩放样,把孔位中心位置标于坑底,再把护筒吊放进坑内,找出护筒的圆心位置,用十字线定在护筒顶部或底部,然后移动护筒使护筒中心与钻孔中心位置重合,同时用水平尺或锤球检查,使护筒竖直.此后即在护筒周围对称、均匀地回填粘土,并分层夯实,夯填时要防止护筒偏斜.
护筒顶面中心与设计桩位偏差不得大于5cm,倾斜度不得大于1%。为便于泥浆循环,在护筒顶端留有高30cm,宽20cm的出浆口。
2.5 泥浆备制及排放
(1)钻孔泥浆由水、粘土(膨润土)和添加剂组成。在一般地层钻进时,泥浆比重采用正循环控制在1。05~1。20.在易坍地层正循环控制在1.2~1。45.泥浆稠度视地层变化或操作要求机动掌握,泥浆太稀,排渣能力小、护壁效果差;泥浆太稠会削弱钻头冲击功能,降低钻进速度.泥浆的含砂率越小越好,含砂率大时会降低粘度、增加沉淀、磨损钻具,停钻时易造成埋钻、卡钻事故.
(2)在施工前结合施工现场实际情况,在钻孔桩墩之间各开挖一大小长3米、宽4。1米、深度为1。3米的造浆池,供钻孔进行泥浆循环。桩基施工结束,桥位附近泥浆池清理后,采用素土回填夯实处理。泥浆泥及沉浆池四周均设以围栏并用彩钢瓦防护,并设以危险警告标志,保证施工安全。
3、钻孔施工
3.1 钻机就位
钻机就位前应对钻机各项准备工作进行检查,钻机安装后的底座和顶端应平稳,就位核对好中心后,连接泥浆循环系统,开动泥浆泵使泥浆循环2~3min,然后开始钻孔,在护筒底处应低压慢速钻进,钻至护筒底下1.0m左右后开始正常钻进。
3。2钻进过程中
操作人员随时观察钻杆是否垂直,并通过深度计算器控制深度,当旋挖斗钻头顺时针旋转钻头时,底板切削板和筒体翻板的后边对齐,钻屑进入筒体,装满一斗后,钻头逆时针旋转,底板由定位块定位并封死底部开口之后,提身钻头到地面缷土,开始钻进时采用低速钻进,钻土重量应控制在钻具重量的20%,以保证孔位不产生偏差,钻护筒下3m可采用高速钻进,钻进速度与压力有关,采用钻头与钻杆自动摩擦加压,150Mpa下,进尺速度为20cm/min;200Mpa压力下,进尺速度为30cm/min钻孔;260Mpa压力下,进尺速度为50cm/min钻孔.通过钻斗的旋转、削土、提身、缷土和泥浆支撑护孔壁,反复循环成孔。钻孔作业采用分班工作连续进行,钻进的过程中应经常对钻孔泥浆随时检验泥浆比重、粘度、含砂率、胶体率等,并填写泥浆试验记录表.不合要求随时改正。钻孔过程中还应经常注意地层变化,根椐不同地层采用不同的钻进速度。在地层变化处捞取渣样,判明后记入钻孔记录表中,并对照设计资料绘制地质剖面图。
3。3孔渣、废弃泥浆处理
旋挖钻孔在钻进过程中带出的孔渣用挖掘机装车,自缷汽车运往堆积场地,运往堆积场地后用装载机推平,废弃的泥浆在处理时确保不影响环境及居民生活。
4、清孔
钻孔达到要求深度后,用检孔器进行检孔。孔径、孔垂直度、孔深检查合格后,立即填写终孔检查证,并经驻地监理工程师认可,方可进行孔底清理 ,否则重新进行扫孔。
清孔采用换浆法,钻孔达到设计标高后,停止进尺,将钻头提出,然后注入净化泥浆置换孔内含碴的泥浆,清孔时孔内水位需保持在地下水位以上1。5~2。0m。严禁用增加深度的方法代替清孔。当从孔内取出泥浆(孔底、孔中、孔口)测试的平均值与注入的净化泥浆相近,测量孔底沉碴厚度符合技术规范要求及设计要求,即停止清孔作业,放入经监理工程师检查合格后的钢筋笼。
清孔结束后,孔底沉碴厚度不得大于30mm。采用沉渣厚度的检测仪检测孔底沉渣厚度,该检测仪沉至桩底时,单向板(正常情况下只能向上滑动)受到沉渣的阻力停止下沉,探针在配重棒的作用下继续向下运动,直至遇到坚硬岩层,通过探针上的刻度尺可读出沉渣厚度的大小,如测出清孔的沉渣厚度不符合要求就可马上安排再次清孔,直至测出的沉渣厚度符合要求。
钻孔示意图
5、钢筋笼骨架的制作安装
(1)钢筋原材必须符合设计要求,具备出厂合格证并经取样检验合格后方可使用。
(2)钢筋笼的主筋、箍筋和加劲箍筋应按品种、规格、编号堆放,以免错用;钢筋笼制作、运输和安装过程中,要防止变形;钢筋笼加劲箍和箍筋、焊点必须密实牢固;严禁钢筋笼成型有弯曲(香蕉型)或扭曲现象。
(3)钢筋笼主筋混凝土保护层厚度不小于设计厚度,钢筋骨架的保护层厚度可用焊接钢筋“耳朵”见下图。设置密度按竖向每隔2m设一道,每一道沿圆周布置4个。
4.5
15
9
10
9
10
4、钢筋笼接头
焊接
(1)从事钢筋笼焊接的电焊工必须接受劳动部门的特殊培训,培训合格后取得电焊工岗位证书,方可从事钢筋笼焊接工作。
(2)应根据钢筋级别,直径,接头型式和焊接位置选择焊条,焊接工艺和焊接参数。钢筋焊接采用交流弧接焊,焊接空载电压为60~80V,工作电压为20~30V,电焊机使用前应维护检查,确保处于正常状态。
(3)焊接时,引弧应在垫板、帮条或形成焊缝部位进行,不得烧伤主筋。
(4)接头焊缝尽量做成双面焊缝,当不能进行双面焊时,可采用单面焊。其搭接长度应符合相关规范要求.
(5)接头的焊缝厚度s不应小于主筋直径的0.3倍,焊缝宽度b不应小于主筋直径的0。7倍。
(6)钢筋笼电焊所用焊条,其性能应符合低碳钢和低合金钢电焊条标准的有关规定,焊条采用E43系列,牌号J42X结构钢焊条。
(7)钢筋笼焊接前应将不洁表面进行清刷。
(8)焊缝长度、焊缝外观和质量应符合设计要求和施工规范规定,焊缝应连续饱满无夹渣等缺陷。焊接是严格防止产生过热、烧伤、咬伤和裂纹等缺陷。焊接地线应与钢筋笼接触良好,防止起弧而烧伤钢筋。
(9)钢筋笼焊接后应进行检验,外观检验主要观察是否有表面可见焊缝缺陷,工程开工准备阶段应进行钢筋笼焊缝的抗拉、抗弯强度试验,确保焊接工艺满足钢筋笼强度设计要求。
(10)钢筋笼焊接加工应在干燥场地上进行,做到安全文明施工,施工中应做好相应质量记录.
机械式接头
(1)钢筋下料可用切断机或砂轮锯,但不得用气割切割。钢筋下料要求它的端面与轴线垂直,端头不出现挠曲或马蹄形。
(2)加工的钢筋螺纹丝头的锥度、牙形、螺距等必须与连接套的锥度、牙形、螺距一致,且经配套的量规检测合格.锥螺纹丝头牙形检验要求:牙形饱满,无断牙、秃牙缺陷,且与牙形规的牙形吻合;牙齿表面光洁.
(3)加工钢筋锥螺纹时,应采用水溶性切削润滑液;当气温低于0℃时,应掺入15%—20%亚硝酸钠。不得用机油作润滑液,或不加润滑液套丝。
(4)在加工过程中要逐个检查丝头,达到质量要求的要用与钢筋规格相应的塑料保护套套上,避免受损伤。
(5)连接钢筋时,钢筋规格和连接套的规格应一致,并确保钢筋和连接套的丝扣干净、完好无损;当钢筋带着连接套运输或安装入模时(有的钢筋预先与连接套一端接上),带连接套的钢筋应固定牢,连接套的外露端应有密封盖。
(6)接头必须用力矩扳手拧紧.连接钢筋时,应对正轴线将钢筋拧入连接套,然后再用力矩扳手拧.接头拧紧值应满足《中华人民共和国建筑工业行业标准》规定的力矩值,不得超拧。拧紧后的接头应做上标记。
(7)制好后的钢筋骨架必须放在平整、干燥的场地上;存放时,每个加劲筋与地面接触处都垫上等高方木以免粘上泥土;存放钢筋骨架还要注意防雨、防潮。
(8)钢筋笼成型后,必须经现场质检员或施工人员全面质量检查:钢筋笼的材质、尺寸应符合设计要求,制作允许偏差应符合技术规范要求;分段制作的钢筋笼,其接头宜采用焊接或机械式接头(钢筋直径大于20mm),并应遵守国家现行标准《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ107、《钢筋焊接及验收规程》JGJ18和《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204的规定;加径箍宜设在主筋外侧。
(9)钢筋笼安装之前,应对其主筋直径、间距、箍筋间距、焊接质量、绑扎质量、保护层等进行自检,自检合格后书面申报监理工程师检查,检查合格及时办理好隐蔽工程签字手续。钢筋笼质量标准:
项次
项目
允许偏差(mm)
检验方法
1
钢筋笼主筋间距
±20
尺量检查
2
钢筋笼箍筋间距
+0 -20
尺量检查
3
钢筋笼直径
±5
尺量检查
4
钢筋笼长度
±10
尺量检查
5
保护层厚度
±5
尺量检查
(10)钢筋笼起吊和就位:所选起重机为QY25型起重机,是全回转伸缩臂式液压汽车起重机,主要技术参数如下:
最大额定起重量:
主钩(千克): 25000 副钩(千克): 3000
最大起升速度(米/分): 12 回转速度(转/分): 2。40
外型尺寸(长X宽X高)(米): 12。61X2.50X3。21
支腿跨距(纵向X横向)(米): 5.16X5。90
轴距(米): 5 总重(千克): 29200
接近角 (度): 22.80 离去角 (度): 11
最高车速(千米/小时): 75 最大爬坡度(%): 30
型号: WD615.61
最大功率(千瓦/转/分): 191/2600
最大扭矩(牛顿X米/转/分):830/1600
(11)(钢筋笼制作完成后,骨架安装采用汽车吊,为了保证骨架起吊时不变形,对于长骨架,起吊前应在加强骨架内焊接三角支撑,以加强其刚度.采用两点吊装时,第一吊点设在骨架的下部,第二点设在骨架长度的中点到上三分点之间。对于长骨架,起吊前应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。当骨架进入孔口后,应将其扶正徐徐下降,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点附近的加强箍接近孔口,用型钢穿过加强箍筋的下方,将骨架临时支承于孔口,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。将骨架临时支撑于护筒口,再起吊第二节骨架,使上下两节骨架位于同直线上进行焊接,全部接头焊好后就可以下沉入孔,直至所有骨架安装完毕.并在孔口牢固定位,以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象.
骨架最上端定位,必须由测定的孔口标高来计算吊筋的长度,并反复核对无误后再焊接定位.在钢筋笼上拉上十字线,找出钢筋笼中心,根据护桩找出桩位中心,钢筋笼定位时使钢筋笼中心与桩位中心重合。然后在吊筋的吊圈里插入两根平行的工字钢或槽钢,并将整个定位骨架支托于第一节护壁砼井圈上。
(12)混凝土灌注前及灌注中,应时刻注意、采取措施校正设计标高、固定钢筋笼位置。
(13)桩头外露的主钢筋要妥善保护,不得任意弯折或切断。
6、导管试压及安装
导管试压
导管采用φ25—30钢管,每节2~3m,配1~2节1~1。5m的短管,钢导管内壁光滑、圆顺,内径一致,接口严密.导管使用前应全部预拼装、编号并进行水密承压和接头抗拉试验.进行水密试验的水压不应小于孔内水深1。5倍的压力,也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注砼时最大内压力p的1。3倍,p=rchc—rwHw
式中:p为导管可能受到的最大内压力(kPa);
rc为砼拌和物的重度(24kN/m3);
hc为导管内砼柱最大高度(m),以导管全长或预计的最大高度计;
rw为井孔内水或泥浆的重度(kN/m3);
Hw为井孔内水或泥浆的深度(m)。
导管安装接头一律采用丝扣连接,并采用橡胶垫圈增强密封。导管底标高按实际孔底悬空250 ~ 400mm控制。
7、灌注水下混凝土
桩基混凝土采用为C35水下混凝土,为地方搅拌站提供,罐车运输至现场。首批封底混凝土下落时有一定的冲击能量,能够把桩底沉渣尽可能地冲开,是控制桩底沉渣,减少工后沉降的重要环节。灌注后泥浆从导管中排出,要保证导管下口埋入混凝土不小于1m深。
灌注开始后,应紧凑连续地进行,严禁中途停工。在灌注过程中,应防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底,使泥浆内含有水泥而变稠凝结,致使测探不准确;应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况,及时测量孔内混凝土面高度,正确指挥导管的提升和拆除;导管的埋置深度应控制在2~4m。同时应经常测探孔内混凝土面的位置,即时调整导管埋深.
导管提升时应保持轴线竖直和位置居中,逐步提升。如导管法兰卡挂钢筋骨架,可转动导管,使其脱开钢筋骨架后,再移到钻孔中心.
拆除导管动作要快,时间一般不宜超过15min。要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中。要注意安全.已拆下的管节要立即清洗干净,堆放整齐.循环使用导管4~8次后应重新进行水密性试验。
在灌注过程中,当导管内混凝土不满,含有空气时,后续混凝土要徐徐灌入,不可整斗地灌入漏斗和导管,以免在导管内形成高压气囊,挤出管节间的橡皮垫,而使导管漏水。
混凝土灌注到接近设计标高时,要计算还需要的混凝土数量(计算时应将导管内及混凝土输送泵内的混凝土数量估计在内),通知拌和站按需要数拌制,以免造成浪费.
在灌注将近结束时,由于导管内混凝土柱高减小,超压力降低,而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大。如在这种情况下出现混凝土顶升困难时,可在孔内加水稀释泥浆,并掏出部分沉淀土,使灌注工作顺利进行。在拔出最后一段长导管时,拔管速度要慢,以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。
由于耐久性混凝土中的粉煤灰掺量较大,粉煤灰可能出现上浮堆积在桩头的情况,所有在加灌高度时应考虑此因素。为确保桩顶质量,在桩顶设计标高以上应加灌100cm以上,以便灌注结束后将此段混凝土清除。
在混凝土灌注前应进行坍落度、含气量、入模温度等检测并记录,在灌注混凝土时,每根桩留取一组试件.灌注时间、混凝土面的深度、导管埋深、导管拆除以及发生的异常现象等,应指定专人进行记录。
(七)水下砼灌注事故的预防及处理
1、导管进水
导致导管进水主要有以下三方面的原因产生:
(1)首批砼储备不足,或虽然砼储备已够,但导管底口距孔底的间距过大,砼下落后不能埋没导管底口,以致泥水从底口进入。
预防和处理方法:如有发现导管进水,应立即将导管提出,将散落在孔底的砼拌和物用反循环钻机的钻杆通过泥石泵吸出,或者用空气吸泥机、水力吸泥机以及抓斗清出,不得已时需要将钢筋笼提出采取复钻清除。然后重新放下骨架、导管并投入足够储备的首批砼,重新灌注。
(2)导管接头不严,接头间橡皮垫被导管高压气囊挤开,或焊缝破裂,水从接头或焊缝中流入.
(3)导管提升过猛,或探测出错,导管底口超出原砼面,底口涌入泥水。
针对(2)、(3)两中原因引起的事故,应视具体情况,拔换原导管重下新管;或用原导管插入续灌,但灌注前均应将进入导管内的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出。如系重新下管,必须用潜水泵将管内的水抽干,才可继续灌注砼。为防止抽水后导管外的泥水穿透原灌砼从导管底口翻入,导管插入砼内应有足够深度,一般宜大于200cm。由于潜水泵不可能将导管内的水全部抽干,续灌的砼应增加水泥量,提高稠度后灌入导管内,灌入前将导管进行小幅度抖动或挂振捣器予以振动片刻,使原砼损失的流动性得以弥补。以后灌注的砼可恢复正常的配合比。
(4)若砼面在水面以下不很深,为初凝时,可于导管底部设置防水塞(应使用砼特制),将导管重新插入砼内(导管侧面再加重力,以克服水的浮力)。导管内装灌砼后稍提导管,利用新砼自重将底塞压出,然后继续灌注。
(5)若砼面在水面以下不很深,但已初凝,导管不能重新插入砼时,可在原护筒内面加设直径稍小的钢护筒,用重压或锤击方法压入原砼面以下适当深度,然后将护筒内的水(泥浆)抽除,并将原砼顶面的泥渣和软弱层清除干净,再在护筒内灌注普通砼至设计桩顶。
2、卡管
卡管主要有以下两种情况:
(1)初灌时隔水栓卡管;或由于砼本身的原因,如坍落度过小、流动性差,夹有大卵石、拌和不均匀,以及运输途中产生离析、导管接缝处漏水、雨天运送砼未加遮盖等,使砼中的水泥浆被冲走,粗集料集中而造成导管堵塞。
处理办法:用长杆冲捣管内砼,用吊绳抖动导管,或在导管上安装附着式振捣器等使隔水栓下落。如仍不能下落时,则须将导管连同其内的砼提出钻孔,进行清理修整(注意切勿使导管内的砼落入井孔),然后重新吊装导管,重新灌注。一旦有砼拌和物落入井孔,须将散落在孔底的拌和物粒料予以清除。
提管时应注意到导管上重下轻,要采取可靠措施防止翻倒伤人。
(2)机械发生故障或其他原因使砼在导管内停留时间过久,或灌注时间持续过长,最初灌注的砼已经初凝,增大了导管内砼下落的阻力,砼堵在管内。其预防方法是灌注前应仔细检修灌注机械,并准备备用机械,发生故障时立即调换备用机械;同时采取措施,加速砼灌注速度,必要时可在首批砼中掺入缓凝剂以延缓砼的初凝时间。
当灌注时间已久,孔内首批砼已初凝,导管内又堵塞有砼,此时应将导管拔出,重新安设钻机,利用较小钻头将钢筋笼以内的砼钻挖吸出,用冲抓锤将钢筋骨架逐一拔出。然后以粘土掺砂砾填塞井孔,待沉实后重新钻孔成桩。
3、坍孔
在灌注过程中如发现井孔护筒内水(泥浆)位忽然上升溢出护筒,随即骤降并冒出气泡,应怀疑是坍孔征象,可用探测仪探头或伸测深锤探测。如测深锤原系停挂在砼表面上未取出的现被埋不能上提,或测深仪探头测得的表面深度达不到原来的深度,相差很多,均可证实发生坍孔。坍孔原因可能是护筒底脚周围漏水,孔内水位降低,不能保持原有静水压力,以及由于护筒周围堆放重物或机械振动等,均有可能引起坍孔。
发生坍孔后,应查明原因,采取相应措施,如保持或加大水头、移开重物、排除振动等,防止继续坍孔。然后用吸泥机吸出坍入孔中泥土;如不继续坍孔,可恢复正常灌注。如坍孔仍不停止,坍塌部位较深,宜将导管拔出,将砼钻开抓出,同时将钢筋抓出,只求保存孔位,再以粘土掺砂砾回填,待回填土沉实后重新钻孔成桩.
4、埋管
产生埋管的原因一般是:导管埋入砼过深,或导管内外砼已初凝使导管与砼间摩阻力过大,或因提管过猛将导管拉断。
预防办法:应严格控制导管埋深在2~6m之内,要经常测深,及时指导提升导管.在导管上安装附着式振捣器,拔管前或停灌时间较长时均应适当振捣,使导管周围的砼不致过早地初凝;首批砼掺入缓凝剂,加快灌注速度;导管接头螺栓事先应检查是否稳妥;提升导管时不可猛拔。
若埋管事故已发生,初时可用链滑车、千斤顶试拔。如仍拔不出,凡属并非因砼初凝流动性损失过大的情况,可插入一直径小的护筒至砼已灌砼中,用吸泥机吸出砼表面泥渣;派潜水工下至砼表面,在水下将导管齐砼面切断;拔出小护筒,重新下导管灌注。此桩灌注完成后,上下断层间,应予以补强。
5、钢筋笼上升
钢筋笼上升,除了一些易见的原因是由于全套管上拔、导管提升钩挂所致外,主要原因是由于砼表面接近钢筋笼底口,导管底口在钢筋笼底口以下3m至以上1m时,砼的灌注速度(m3/min)过快,使砼下落冲出导管底口向上反冲,其顶托力大于钢筋笼的重力时所致。
为了防止钢筋笼上升,当导管底口低于钢筋笼底部1m~3m,且砼表面在钢筋笼底部上下1m之间时,应放慢砼灌注速度,允许的最大灌注速度以0.4 m3/min为宜.同时,还应从钢筋笼自身的结构及定位方式上加以考虑,具体措施为:①、适当减少钢筋笼下端的箍筋数量,可以减少砼向上的顶托力;②、钢筋笼上端焊固在护筒上,可以承受部分顶托力,具有防止其上升的作用;③、在孔底设置直径不小于主筋的1~2道加强环形筋,并以适当数量的牵引筋牢固地焊接于钢筋笼的底部.
6、灌注桩补强方法
灌注桩的各种质量事故,其后果均会导致桩身强度的降低,不能满足设计的受力要求,因此需要作补强处理,一般采用压入水泥浆补强方法,其施工要点如下:
6.1、对需补强的桩,除用地质钻机已钻一个取芯孔外(用超声波等无破损深测法探测的桩要钻两个孔),应再钻一个孔。一个用做进浆孔,另一个用作出浆孔.孔深要求达到补强位置以下1m,柱桩则应达到基岩。
6。2、用高压水泵向一个孔内压入清水,压力不小于0。5Mpa~0。7Mpa,将夹泥和松散的砼碎渣从另一孔冲洗出来,直到排出清水为.
6。3、用压浆泵压浆,第一次压入水灰比为0。8的纯水泥稀浆,进浆管应插入钻孔1.0m以上,用麻絮填塞进浆管周围,防止水泥浆从进浆口冒出。待孔内原有清水从出浆口压出来以后,再用水灰比0.5的浓水泥浆压入,使浆液得到充分扩散,应压一阵停一阵,当浓浆从出浆口冒出后,停止压浆,用碎石将出浆口封填,并用麻袋堵实。
6。4、最后用水灰比为0。4的水泥浆压入,并增大灌浆压力至0。7Mpa~0.8Mpa关闭进浆闸,稳压闷浆20min~25min,压浆工作即可结束.
八、 质量保证措施
1、质量保证措施
(1)进行技术交底。交底程序为:项目总工→内业技术员、专业工长→班组长,交底以书面形式进行。对入场员工进行质量、安全、文明施工等方面的交底和教育,交底以书面形式进行。施工时实行质量检查记录等措施.
(2)所有进场的工程材料、成品、半成品必须有出厂合格证;钢材应经抽样检验取得合格检验报告之后方可使用;混凝土强度及配合比应符合设计要求,商品混凝土应经常性的进行塌落度检查,控制用水量,确保拌制质量。
(3)灌注桩成孔后应逐孔检查,包括孔位偏差,孔深,孔径,孔的垂直度,孔底沉渣厚度及泥浆的主要指标.
(4)混凝土浇筑前,清孔后孔底沉渣厚度不得大于50mm。
(5)成孔后,孔径不得小于设计桩径,桩身垂直度偏差不得大于1%.
(6)钢筋笼直径允许偏差为10mm.安放后,顶面高程允许误差为±50mm。
(7)混凝土必须连续灌注,严禁有夹层和断桩,每孔实际混凝土用量严禁小于计算体积。
(8)桩孔深度应不小于设计深度.在浇注混凝土时桩头要求高出设计标高1米,桩顶浮浆及松散的混凝土应凿除干净。
(9)钻孔时要进行全面检查,并汇同设计、监理、业主等有关单位等共同验收.
(10)混凝土坍落度应为180~220mm,具有良好的和易性;混凝土浇注时,导管不得横向移动;导管提升速度与混凝土的上升速度相适应,始终保持导管在混凝土中的插入深度不小于2米,也不能使混凝土溢出漏斗。
2、质量控制标准
钻孔桩钻孔允许偏差
序号
项 目
允许偏差(mm)
1
孔径
不小于设计孔径
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
排架桩
≤50
4
倾斜度
≤1%
5
浇筑混凝土前桩底沉渣厚度
摩擦桩
≤300
柱桩
≤100
钻孔桩钢筋骨架允许偏差
序号
项 目
允许偏差(mm)
1
钢筋骨架在承台底以下长度
±100
2
钢筋骨架外径
±10
3
主钢筋间距
±10
4
加强筋间距
±20
5
箍筋间距或螺旋筋间距
±20
6
钢筋骨架倾斜度
0.5%
7
骨架保护层厚度
±20
8
骨架中心平面位置
20
9
骨架顶端高程
±20
10
骨架底面高程
±50
3、桩基检测
根据设计要求和桩基检测规范JGJ106—2003,桩身质量检测由有资质的检测单位检测,柱下三桩或者三桩以下承台的抽检桩数少于1根(柱下单桩全数检测),孔桩深度小于25米的采用低应变法,深度大于25米采用声波投射法检测,声测管采用壁厚5mm、内径为12mm的钢管,在加工钢筋笼的同时预设φ50×12mm的超声波无破损检测管,根据桩径的大小确定超声波无破损检测管的数量、检测管对称设置,桩身直径在800mm~2000mm的,设置3 根管,桩身直径在大于2000mm的,设置4 根管.管内应灌水检测水密性,合格后临时封闭管口,保证声测管内不渗入泥浆和水泥浆.对有问题的桩采用取芯法来验证.
九、安全生产措施
1、安全生产制度
认真贯彻以预防为主,重在控制的安全管理原则。管生产必须管安全.施工现场周边应设明显警戒标志,严格执行有关规定。建立以生产管理为主的安全生产值班制度,工地设专职安全员3名,每天进行督促检查,发现隐患排除隐患。建立安全施工日志,职工进入施工现场前必须进行安全生产教育,在进行技术交底的同时必须进行安全交底,定期或不定期进行安全生产检查。
(1)施工前对施工人员进行专项安全交底,进行安全环保培训和考核,增强安全环保意识;特殊工种必须持证上岗。
(2)各种作业人员严格按规范操作,现场设专人指挥施工.施工现场实行安全防护,禁止非施工人员进入防护线内,施工人员进入现场必须戴安全帽.
(3)现场电器设备作漏电保护装置,配电线全部采用三相五线制。电器系统设专人负责,配备电器保护装置,随时检查。符合“三级配电两级保护”要求;开关箱标准、有门、有锁、有防雨设施;配电箱内多路配电标记清晰;开关箱安装漏电保护器,电箱内设隔离开关。“一机一闸一保一漏”原则,熔丝规格符合标准;照明线、动力线架设高度符合要求,穿过通道穿管埋地;电动机具、电源线不随地拖拉;停止使用的电器设备、电源线和开关及时拆除;室外灯具距地面不低于3米。检修电器设备时执行停电作业,开关箱把柄上挂“有人操作,严禁合闸"警示牌;专用保护零线设置符合要求,保护零线与工作零线不混接;配电线路不老化、无破皮,线路过道防护。
(4)设备定期检修,并由专职人员按操作规程操作.手持电动工具有接零接地、漏电保护,穿戴绝缘鞋和戴绝缘手套.
(5)运输汽车必须状态良好,不得违章行车,司机持证上岗.
(6)夜间作业,施工现场有足够的照明设备.
(7)严禁酒后上岗。
2、雨季施工措施
(1)建立雨季值班制度,同气象部门建立合作关系,指定一名技术人员收集并做好气象预报记录,及时组织汛期检查.遇降雨时必须停止挖孔施工,严禁冒险蛮干。
(2)工具材料应妥善保管,五金电器、袋装水泥、木构件在仓库存放,地材放在高处,防止水冲流失,钢筋、模板架空堆放。
(3)所有机械工作棚要搭设完好,防止漏雨。机电设备要做好防雨、防淹措施,并安装接地安全装置,机电闸箱的漏电保护装置要灵敏可靠.
(4)准备好雨具、棚布、塑料布、水泵等器材,以备随时使用。
(5)降大雨时不进行露天浇灌砼,对刚浇灌完的砼应立即覆盖。
(6)降雨后由专职安全员逐一检查全部桩基护壁
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