旋挖钻机护壁桩专项施工方案

时间：2020-10-11 10:12:45 来源：蒲公英阅读网 本文已影响人

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　四川航空运行保障及辅助用房

　 旋挖钻机护壁桩

　 施

　工

　方

　案

　 中国华西企业股份有限公司

　二○ 一 五 年 七 月 八 日

　 目录 一、施工整体布置及安排...................................................... 2

　二、旋挖桩施工方法及要求.................................................... 7

　三、旋挖桩质量要求及质量保证措施........................................... 17

　四、旋挖桩安全施工措施..................................................... 18

　 一、 施工整体布置及安排 1、工程概况 序号 项

　目 内

　容 1 工程名称 四川航空运行保障及辅助用房建设项目 2 地理位置 该项目位于于双流县东升街道金桂大道 116 号 3 建设单位 四川航空股份有限公司 4 设计单位 中国建筑西南设计研究院有限公司 5 勘察单位 四川省蜀通岩土工程公司 6 监督单位 成都市双流县建设工程质量监督管理总站 7 监理单位 四川省兴旺建设工程项目管理有限公司 8 施工总包 中国华西企业股份有限公司 9 合同承包范围 施工总承包 由于基坑施工采用分段分区分层流水作业 ,根据场地的 环境条件 ,土方开挖先东南侧 ,再向北侧推进 . 在第一级基坑边坡开挖及支护施工完毕后 ,第二级边坡施工由西向东推进时 , 2015 年 6 月 29日 19:40 时,东侧基坑护壁 DE 段发生坍塌.为加固坍塌部位,特编制此方案 .由于旋挖机施工需要 10 米操作面,故先回填已开挖 DE 段. 2、项目机构组织

　3、主要工程量 回填土方约 1350 米3

　回填建渣约 100 米3

　φ1000 旋挖桩:17 根 冠梁 1000×800 桩间护壁 30 米长 4、施工要求技术标准 本次工程桩设计遵循下列技术标准 《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010) 《建筑地基基础设计规范》(GBJ50007-2002) 《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94) 5、场地工程地质条件 根据四川省蜀通岩土工程公司提供的 《岩土工程勘察报告》,拟项目经理部 项目经理：李永刚 项目副经理：廖勇 技术负责人：赵历春 工程部 质安部

　资料室 合约部 后勤保障

　 建场地工程地质条件概述如下: 5.1 地层结构特征 根据地勘报告,场地地层主要由第四系全新统人工填土层(Q4 米l)、第四系上更新统冲洪积层(Q3al+pl)的 黏土、粉质黏土、粉土、中砂及卵石层等组成,现自上而下分述如下:

　(1)杂填土:杂色,稍湿,结构松散,孔隙发育;主要为建筑、生活垃圾,局部地段为砼地面、砼基础,组分混杂;揭示层厚 0.50～1.00 米. (2)素填土:褐黄色,松散,稍湿,以粘性土为主,含杂草树根等,层厚 0.80～1.50 米. (3)黏土:褐黄色、褐灰色、红褐,硬塑为主,局部可塑,湿～稍湿,主要由黏粒组成,摇振无反应,有光泽,干强度 高,韧性高,含较多铁锰质结核和钙质结核,裂隙较发育,裂隙间充填灰白色高岭土条斑、氧化物红色条斑;属膨胀土.场地内普遍分布,层厚 3.20～4.90 米. (4)粉质黏土:褐黄色、灰黄色,可塑,稍湿～湿;主要由黏粒、粉粒组成,含铁锰质氧化物;局部夹有黏土薄层或团块;无摇振反应、有光泽反应、干强度 与韧性均较高;场地内普遍呈层状分布,分布范围较广,厚度 变化较大,揭示厚度 1.00～2.20 米; (5)粉土:褐黄色、灰黄、灰色,松散,稍湿～湿;以粉粒为主,含有粘粒、砂粒,局部地段底部夹薄层砂土团块,含铁锰质氧化物;无摇振反应、有光泽反应、干强度 与韧性均较高;场地内普遍呈层状分布于粉质黏土层之下,揭示厚度 0.80～1.60 米.

　 (6)中砂:青灰色、黄灰～浅灰色,稍密,湿～饱和.矿物成分以石英、长石为主,夹少量云母片和铁质氧化物.该层以透镜状分布于卵石层中,埋深不稳定,揭示层厚 0.50～1.80 米. (7)卵石层:褐黄、褐灰～青灰色,松散～密实,稍湿～饱和.卵石成份以花岗岩、石英岩、闪长岩为主,一般含量 50～70%,粒径一般为 3～15 厘米;磨圆度 、分选性中等,微～中风化;粒径≤100 米米、含量＞50%的 卵石层.卵石层顶界充填物以细砂、粉土为主,其下充填物以中砂、圆砾为主,局部地段夹有中砂透镜体;此层分布连续、稳定,厚度 大,本次钻探揭示最大深度 26.80 米.按卵石含量与密实度 可分为松散、稍密、中密、密实四个亚层: (8)松散卵石:卵石含量 50～55%;排列十分混乱,卵石间大多不接触,多呈透镜体局部分布; (9)稍密卵石:卵石含量 55～60%,排列混乱,大部分不接触,多呈层状分布; (10)中密卵石:卵石含量 60～70%,呈交错排列,大部分接触,含少量漂石,多呈层状分布; (11)密实卵石:卵石含量大于 70%,呈交错排列,连续接触,含约 10%的 漂石,多呈层状分布. 5.2 水文地质概况 场地地下水主要为赋存于第四系砂卵石层中的 孔隙型潜水,主要由大气降水、地下迳流补给,水量丰富,水位变化受季节控制;以地面蒸

　 发、地下径流、人工抽降为主排泄.其次为赋存于填土的 上层滞水.受大气降水及地表水补给,以蒸发等方式排泄为主. 勘察期间测得场地内地下水静止水位埋深 6.2～6.4 米(485.96～486.50 米),平均标高 486 米,静止水位相对较为稳定;本区内地下水位丰、枯水期年变幅为 1.50～2.50 米;本场地历史最高地下水位埋深约489.00 米(自然地坪下约 3.0 米). 本场地砂卵石层富水性和透水性均较好,属强透水层;上部黏性土、粉土层透水性较弱,属弱透水层.该场地地下水渗透系数 K=22 米/d,场地环境为Ⅱ类. 6、施工整体布置安排 根据四川省蜀通岩土工程公司提供的 四川航空运行保障及辅助用房建设项目基坑工程 DE 段设计方案 .本次工程桩采用旋挖机械桩成孔. 工程桩施工是本工程的 重点,须根据设计和现场具体实际情况进行统筹计划,科学安排,在确保安全的 前提下,尽可能的 加快施工进度 ,保质保量完成这项任务. (1)施工步骤 回填分层碾压土方至-1.000 米位置,然后铺设 200 米米建渣,达到旋挖桩机操作面要求后进行下一步操作. 第一步:测量放线,旋挖机进场. 第二步:工程桩开挖成孔(旋挖成孔)并以最快的 速度 完成成孔,

　 成孔步骤: 按桩位置埋钢护筒,厚 0.10 米,钢护筒直径大于桩径 0.2 米, 第三步:工程桩钢筋笼制安和桩砼浇灌. 第四步:泥浆外运,旋挖机退回基地保养. (2)投入的 施工人员、设备的 确定 工程桩(17 根):旋挖设备 1 台,人员 10 人. (3)进度 计划 本工程工期为 7 日历日,我单位将在日历工期 7 天完成本工程,并移交合格的 基坑进行下一道工序的 施工. (4) 施工步骤: 1、按桩位置埋钢护筒,厚 0.10 米,钢护筒直径大于桩径 0.2 米,长度 3.0～4.0 米; 2、在完成桩成孔后,再用机械进行初步扩底; 二、旋挖桩施工方法及要求 、旋挖桩施工方法及要求 1、施工准备 ⑴施工前,首先要进行施工优化与图纸审核,确保桩位、标高设计合理,尺寸无误. ⑵加强操作面及便道维修与养护,确保便道畅通. ⑶现场合理规划布置,要满足施工需要和环保要求. ⑷施工前控制桩复测已完毕,完成各桩位定位测量放样.

　 ⑸平整场地,满足钻机就位和施工操作的 需求. 2、钻孔桩施工方法及工艺要求 2.1 施工工艺流程 钻孔采用旋挖钻机成孔为主.检查合格后,安装钢筋笼.混凝土采用商品砼,罐车运输,汽车泵输送混凝土. 钻孔施工工艺流程见下图.

　2.2 施工方法 2.2.1 护筒就位 (1)施工前设置坚固、不漏水的 钢制护筒,护筒用δ=6 米米钢板加

　 工制成,护筒内径应大于钻头直径.使用回旋钻机时护筒内径比桩径大20 厘米,使用冲击钻机时护筒内径比桩径大 40 厘米. (2)护筒顶面宜高出施工水位或地下水位 2 米,还要高出施工地面0.5米.护筒应埋到硬土以下至少1.0米,孔位周围地质如不能满足要求时,在埋设护筒位置挖除软土换填,护筒四周要夯填密实,护筒顶面中心与设计桩位偏差不得大于 5 厘米,倾斜度 不得大于 1%. 2.2.2 钻孔 本工程钻孔桩施工时采用跳桩法施工,在已灌注成桩邻近桩位钻孔时,要等到已灌注钻孔桩混凝土强度 达到 2.5 米 pa 以上后方可施钻,避免扰动相邻已施工的 钻孔桩. 安装钻机前,底座垫平,不得产生位移和沉陷,钻机保持稳定,钻头或钻杆中心与桩位中心偏差不得不大于 5 厘米. 钻孔过程中严格按施工规范进行,每进尺 2～3 米,应检查孔直径、垂直度 和孔内地质情况,并定时定人记录观测数据.施工时如发现异常现象应即时找出原因,如发现钻孔偏斜或有涌砂现象,可采用片石回填,重新冲击,使孔位逐渐纠偏恢复至正位或将片石挤入砂层内堵住涌砂. 开孔的 位置要准确,使成孔壁直、圆顺、坚实. 开始钻孔时采用小冲程冲击,待钻进深度 超过钻头全高时再正常冲程进行.钻进过程中,勤松绳和适量松绳,不得打空;勤抽渣,使钻头经常冲击新鲜地层.

　 钻孔到达设计深度 后,对孔位、孔径、孔深和孔形及垂直度 进行检验,并填写钻孔记录表. 钻孔中采取以下措施防止塌孔: ①? 筒的 埋设深度 ,应确保回填土护壁稳定,并做好护筒底部密封. ②现场钻孔操作人员,要仔细检测土质情况,尤其是含砂率的 检测,不同地层必须按要求进行相应调整. ③控制钢筋笼安装垂直度 ,安放钢筋笼时,需对准钻孔中心垂直插入,严禁触及孔壁. ④紧密衔接各道工序,尽量缩短工序间隔. 表 3

　钻孔桩钻孔允许偏差 成

　孔

　方

　法 桩径 偏差 (米米) 垂直度 允许偏差(%) 桩位允许偏差(米米) 1~3 根桩、条形桩基沿垂直轴线方向和群桩基础中的 边桩 条形桩基沿轴线方向和群桩基础的 中间桩 泥浆护壁 钻、挖、冲孔桩 d≤1000 米米 ≤-50 1 d/6 且不大于100 d/4 且不大于150 d＞1000 米米 -50 100+0.01H 150+0.01H 锤击(振动)沉管 振动冲击沉管成孔 d≤500 米米 -20 1 70 150 d＞500 米米 100 150 螺旋钻、机动洛阳铲干作业成孔灌注桩 -20 1 70 150 人工挖孔桩 现浇混凝土护壁 ±50 0.5 50 150 长钢套管护壁 ±20 1 100 200

　2.2.3 清孔 (1)当钻孔深度 达到设计标高时,先用测绳(检测过)测量钻孔深度 ,并做好记录,再用检孔器对孔深、孔径、孔形进行检查,确认满足

　 设计要求后,立即进行清孔采用气举抽渣法进行换浆清孔. (2)清孔 应达到以下标准:孔内排出或抽出的 泥浆手摸无 2～3 米米颗粒,再用测绳测量钻孔深度 ,清孔前后的 孔深差值(孔底沉渣厚度 )≯10厘米,立即进行下道工序;浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度 ,柱桩不大于 5 厘米,严禁采用加深钻孔深度 方法代替清孔. (3)钢筋笼和导管安放完毕后、浇筑水下混凝土前,再检测桩底沉渣厚度 .若沉渣超标,要立即进行第二次清孔,第二次清孔利用导管安装风管,气举反循环法清孔. (4)清孔过程中必须始终保持孔内原有水头高度 ,防止坍塌.因为孔较深,中途宜停顿片刻,待孔内悬浮钻渣均沉淀后,再送风清孔一次,当风管口设置很低,在清孔过程中不能保持孔口水头时,不可马上停止送风,应先将风管或导管提升一定的 高度 ,才停止送风,以免稠浆渣将风管口堵塞. (5)二次清孔完成后,立即浇筑水下混凝土,避免泥渣再次沉淀.加快成孔与成桩速度 ,缩短从成孔到成桩的 作业时间. 4.2.5 钢筋笼骨架的 制作与安装 (1)钢筋的 性能必须符合现行国家技术标准,具有出厂质量证明书和试验报告单.钢筋加工时,保证钢筋表面洁净,使用前应将表面的 油渍、漆皮、锈斑等清除干净. (2)钢筋笼在加工棚集中分节制作,钢筋焊接前,必须按施工条件

　 进行试焊,合格后方可正式施焊.钢筋制作过程中要预留好钢筋接头位置,钢筋接头采用单面搭接,两钢筋搭接端部应预先折向一侧,使两接合钢筋轴线一致.接头焊接的 长度 不应小于 10d(d 为钢筋直径).焊接保证钢筋接头在同一断面内(相邻焊接接头间距不小于 35d)的 数量不能超过钢筋总量的 50%. (3)钢筋笼存放时下部架空(垫木间距与加强圈间距相同),钢筋笼应采用彩条布覆盖,以防雨水侵蚀生锈,并挂标识牌. (4)本工程钻孔桩全部采用超声波检测法检测,钻孔桩设 3 根 50 米米检测管,均匀间距布置在钢筋笼的 内侧;检测管接头应顺直、牢固,与钢筋笼加强钢筋焊接固定.为确保混凝土灌注后管道疏通,检测管安装后,在检测管内注水,其上、下端口用钢板密封,严禁泥浆或水泥浆进入管内. (5)钢筋笼吊装时配备专用托架,平板车运输,在孔口利用 25t 汽车吊吊放,每节钢筋笼接头钢筋错开,在接头长度 段内受力钢筋焊接接头面积小于总面积的 50%;在笼中加设十字钢筋撑,绑扎方木加固,防止钢筋笼变形.下放前检查钢筋笼垂直度 ,确保上、下节钢筋笼对接时中心线保持一致,钢筋笼安装就位后,在钢筋笼定设 4 根 A16 钢筋吊环,并与钢护筒顶部焊接固定,防止混凝土浇筑过程中钢筋骨架不发生掉笼或浮笼. 钻孔桩钢筋骨架允许偏差见下表:

　 表 4

　钻孔桩钢筋骨架允许偏差 序号 项目 允许偏差(米米) 1 钢筋骨架在承台底以下长度

　±100 2 钢筋骨架直径 ±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 钢筋骨架垂直度

　0.5%骨架长度

　7 钢筋骨架保护层厚度

　±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 2.2.4 导管安装 导管采用内径 30 厘米的 钢导管,导管内壁光滑,圆顺,内径一致,导管接口严密、牢固.导管使用前进行试拼,导管接拼后,两端头安装配套的 钢制法兰盘,管内注水,再增加气压(试压压力为孔底静水压力的 1.5 倍),检测导管的 密封性,要确保导管不漏水,连接螺栓强度 满足要求,导管测试合格后,接自上而下顺序编号和标尺尺度 .导管组装后轴线偏差不超过钻孔深度 的 0.5％并不大于 10 厘米,连接时连接螺栓的 螺帽在上(便于拆卸). 导管管节长度 ,中间节为 2 米等长,底节长度 为 4 米,漏斗下节段为 1 米,并配置 0.5 米导管,以调整导管长度 .导管长度 按孔深和工作平台高度 决定. 下放过程中应保持导管位置居中,轴线顺直,逐步沉放,防止卡挂

　 钢筋笼和碰撞孔壁.浇筑首盘混凝土时,导管底面应高于孔底 0.35～0.4 米.导管接头法兰盘加锥形活套,底节导管下端不设法兰盘. 2.2.5 水下砼浇筑 混凝土强度 等级为 C30.水下混凝土灌注前进行二次清孔,以灌注水下混凝土的 导管作为吸管,高压风管设在导管内,高压风管沉入导管内的 入水深度 大于水面至出桨口高度 的 1.5 倍,且不小于 15 米.清孔过程中必须保持孔内原有水头高度 ,停止清孔时,先关气后断水,以防水头损失造成塌孔. 浇筑水下混凝土必须做好充分的 准备工作,配置足够备用应急设备和材料,水下混凝土应连续浇筑,中途不得停顿.并应尽量缩短拆除导管的 间断时间,导管内混凝土卡管时,应上下活动导管,并附以导管外部震动,使灌注顺畅,每根桩宜在 8 小时内浇筑完成. 水下混凝土浇灌时的 混凝土需用量计算确定必须满足首批混凝土入孔后,导管埋入混凝土的 深度 不小于 1 米并不大于 3 米;同时当灌注的 混凝土顶面距钢筋骨架底部 1 米左右时,应降低混凝土的 浇灌速度 .当混凝土拌和物上升到骨架底口 4 米以上时,提升导管,使其底口高于骨架底部 2 米以上,即可恢复正常灌注速度 ,完成首批封底混凝土后,将首批混凝土用于储料斗换成小型储料斗,采用砼输送车直接浇筑砼,以加快水下砼的 浇筑速度 . 当桩身较长时,导管埋入混凝土中的 深度 可适当加大,灌注过程中随时测量孔内混凝土顶面位置,要始终保持导管埋深在 1～3 米范围,

　 防止泥浆冲入管内.当混凝土浇筑面接近设计高程时,采用测绳或取样盒确定混凝土顶面位置,保证混凝土顶面浇筑到桩顶设计高程以上 1.0米左右最后拔管时注意提拔及反插,保证桩芯混凝土密实度 . 混凝土浇筑完毕,在混凝土初凝前拔出位于地面以下桩顶以上的 孔口护筒. 桩身砼要按规范和设计要求进行超灌,确保截除桩头后桩身砼质量,超灌长度 根据泥浆比重、桩长、试桩数据确定. 混凝土灌注事故预防及处理措施: ①混凝土卡管及导管卡住钢筋笼 严格控制混凝土的 坍落度 ,保证混凝土和易性.如出现卡管,采用型钢来回捣动或在导管上安装附着式振捣器振捣. ②导管卡住钢筋笼 首先选用导管时采用丝接的 导管不宜卡住钢筋笼,若出现导管卡住钢筋笼可以用人力将导管在水平方向旋转,使导管脱离钢筋笼. 2.2.6 工程桩验收检测: (1)桩身完整性验收检测:采用低应变法进行桩身完整性检测,抽检数量为 100%,应按照《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2014)执行. (2)承载力验收检测:采用单桩竖向抗压静载试验进行承载力验收,桩的 抽检数量为相应桩总桩数的 1%,且不少于 3 根.

　 三 、旋挖桩质量要求及质量保证措施 3.1 质量要求 (1)在浇注水下混凝土时,应预先进行配合比试验,坍落度 宜为180～220 米米,水泥用量不少于 370 千克/米3 ,含砂率宜为 40%～50%,混凝土骨料粒径不得大于 40 米米. (2)钢筋加工及绑扎要求: 钢筋笼制作应符合下列规定:主筋间距±10 米米,箍筋间距±20 米米,钢筋笼直径±10 米米,钢筋笼长度 ±50 米米. 主筋在同一截面上的 接头数量不得超过 50%,两接头间隔≥900 米米,采用气压焊焊接或绑扎搭接接头,应尽量减少接头,箍筋为螺旋箍. (3)桩径容许偏差≤-50 米米,垂直度 容许偏差 1%,桩位容许偏差按规范要求执行.工程桩施工必须对每一根桩的 成桩过程按试桩的 工艺参数逐根逐项记录. 3.2 质量保证措施 (1)严格控制钻孔桩的 垂直度 .在钻机就位时将其调整、垂直,在钻进过程中做必要的 检测,特别是钻进过程中碰到孤石、坚土时需及时复查. (2)严格控制钻孔桩的 孔径.做好地质观测,根据地质情况及时调整泥浆比重,孔内水位必须高出地下水位 1 米以上,防止孔壁坍塌.施工过程中应加强对钻锥的 磨损情况进行检查,并及时给予补焊.当因地层中有遇水膨胀的 软土、粘土泥岩时应使用失水率小的 优质泥浆护

　 壁.已发生缩孔时宜在该处用钻锥上下反复扫孔,以扩大孔径. (3)确保钻孔桩的 地基承载力.成孔检查时从设计深度 、钻速及浮渣取样的 情况来综合判定地基承载力是否满足要求. (4)做好清孔工作,混凝土浇筑前还需对孔底沉渣厚度 进行复查、二次清孔,确保沉渣厚度 小于设计及规范要求. (5)混凝土原材料、配合比设计、施工和水下混凝土的 检验必须符合设计与《混凝土工程施工质量验收补充标准》,混凝土强度 等级必须符合设计要求,水下混凝土标准养护试件不得少于两组. 四 、旋挖桩安全施工措施 (1)开工前进行系统安全教育,使广大职工牢固树立“安全第一、预防为主”的 思想意识,克服麻痹思想.组织职工有针对性地学习有关安全方面的 规章制度 和安全生产知识,做到思想上重视,并建立健全安全管理制度 . (2)钻机操作人员在作业过程中,应集中精力正确操作,严格执行钻机安全操作规程和遵守工作纪律,注意机械工作状况,不得擅自离开工作岗位. (3)钻孔区域应采用安全防护措施并设立警示标志,非工作人员禁止入内. (4)钻机机座严禁直接置于不坚实的 填土上,以免产生不均匀沉陷造成伤人及损坏机械等事故.

　 (5)钻孔时,孔口应加盖板,以防工具、材料等掉入孔内,对于已埋设护筒末开钻或已成桩没开挖的 钻孔,要设防护,并设警示,护筒周围不得站人,防止人员不慎跌入孔中. (6)起吊钢筋笼入孔前,应先检查清理孔口附近的 杂物、工具等物件,起吊过程中钢筋笼不得碰、挂电缆和其他物件,在钢筋笼倒俯范围内严禁站人. (7)灌注混凝土过程中,砼搅拌运输车倒车时,必须有专人指挥,倒车过程中,车后不得有人. (8)施工现场的 一切电源、电路的 安装和拆除,必须有持证电工操作;电器必须接地、接零和使用漏电保护器,严禁电缆托地或埋压土中,电缆、电线必须有防摩损、防潮、防断等保护措施. (9)钻机吊钻头的 钢丝绳选用同向捻制、柔软优质、无死弯和无断丝者,钢丝绳与钻头间须设转向装置,并连接牢固,钻机过程中经常检查其状态及转动是否正常、灵活,主绳与钻头钢丝绳搭接时,两根绳径相同,捻扭方向一致,防止钻孔过程中发生安全事故. (10)特殊岗位和技术工种,要进行岗前培训,经考试合格后执证上岗,所有现场施工人员必须挂牌上岗,严禁酒后和疲劳上岗.