钻孔灌注桩施工工艺流程及质量控制

第1页引言由于钻孔灌注桩施工的隐蔽性和不可预见性，且施工工艺复杂，质量较难控制，所以文章运用三阶段质量控制原理，结合钻孔灌注桩施工工艺特点，详细分析和论述了事前、事中和事后施工质量控制要点。本项目拟建在渤海湾北岸的唐山市曹妃甸工业区，接收站工程主要包括6座储存容积为16万立方米的LNG全包容储罐及其配套的接收、储存、加压和气化输出设施。我公司主要承建该项目地下桩基工程部分，采用后注浆钢筋混凝土灌注桩，对桩端进行后压浆处理。桩直径1.2m，桩长70m、70.3m，第⑧层粉土为桩端持力层，场地相对标高±0.000相当于绝对标高3.600m。钻孔灌注桩在各类土木工程中广泛应用，具有抗震性好、承载力大、施工噪音小、可以解决特殊地基沉载力等诸多优点。目前在国内公路桥梁基础工程领域中已占据了重要地位，但灌注桩地下施工既有机械操作，又有钢筋加工、混凝土拌制和灌注等多种工序，不可预计因素较多，工程质量较难控制，影响因素多。且水下混凝土施工要求严格，稍有不慎，就可能出现孔底沉渣、缩颈、夹渣、断桩等现象，造成质量事故，因此，施工中必须严格监管质量控制。第2页第一章编制依据与原则一、编制范围唐山LNG项目020.T.04号LNG储罐桩基础施工；二、编制依据为保证唐山LNG项目储罐桩基础工程的施工质量和施工进度满足建设和设计的要求，做到“优质、高效、安全、文明、环保”，根据下列依据编制本工程指导性施工组织设计：唐山LNG项目020.T.04号LNG储罐桩基础工程招标文件；施工图纸、桩基施工技术要求及其它相关资料；《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)；《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)；《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)；《工程测量规范》(GB50026-2007)；《基桩低应变动力检测规程》（JGJ/T93-95）；《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）；《建筑抗震设计规范（2008年版）》（GB50011-2001）；《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ107-2003；《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2003；《钢筋阻锈剂使用技术规程》（YB/T9231-98）；《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-2008）；《水运工程混凝土试验规程》（JTJ270-98）；《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）；《港口工程灌注桩设计与施工规程》（JTJ248-2001）；《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》（JTJ275-2000）；第3页《地基动力特性测试规范》（GB/T50269-97）；《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119-2003；《建筑施工扣件式钢管脚手架工程安全技术规程》JGJ130-2001。其它现行国家、地方有关法律、法规、规范、规定；本公司现行的有关技术规程和标准及贵公司的相关要求。三、编制原则根据工程招标文件的有关要求和我公司类似工程的施工经验，为全面落实国家现行有关规范、规程，特编制本投标文件，主要编制原则如下：1、严格执行国家和当地政府的有关政策、法规规定；2、严格执行现行有关国家规范和行业标准；3、严格执行我公司综合管理体系标准中有关规定；4、全面遵守招标文件中的有关规定，将现行规范与施工经验相结合，既满足有关施工技术规范、规程和标准，同时又结合施工经验，确保本施工方案切实可行、科学、经济合理；5、结合我公司类似工程施工经验，统筹安排，合理计划，科学组织，严密施工，制定详细可行的技术、管理措施，降低工程成本，确保提前完成施工任务；6、充分考虑桩机的使用机型和工效，确定合理可行的施工顺序和布置，确保桩机发挥最大工效；7、在做好工程质量控制和工期控制的同时，必须满足安全生产、文明施工及环境保护。严格执行国家、当地政府及业主和总承包方的有关要求，保障作业人员的健康，创建和谐的施工氛围；8、施工总布置充分利用业主提供的条件、设施及当地的自然条件，因地制宜，在满足生产、生活要求的前提下，合理布局、节省投资。第4页第二章工程概况第一节工程简介本项目拟建在渤海湾北岸的唐山曹妃甸。曹妃甸为渤海湾西北侧海域中的一个条状沙岛，沙岛与大陆岸线之间是大片浅没海滩。本项目北距河北省唐山市约80公里，东北距京唐港约61公里，西距天津新港约70公里。接收站工程主要由工艺系统、辅助生产系统和公用工程系统组成，包括6座储存容积为16万立方米的LNG全包容储罐及其配套的接收、储存、加压和气化输出设施，以及相关的建构筑物等。场地表层为新近吹填的海砂层，场地标高约＋3.60m（黄海85高程）。本工程LNG储罐基础拟采用后注浆钢筋混凝土灌注桩，对桩端进行后压浆处理。桩直径1.2m，桩长70m、70.3m，第⑧层粉土为桩端持力层，场地相对标高±0.000相当绝对标高3.600m。第二节现场条件一、现场自然条件曹妃甸所在地属于大陆性季风气候，具有明显的暖温带半湿润季风气候特征。工程所在地多年年平均气温11.4℃，极端最高气温36.3℃，极端最低气温为-20.9℃。本区域最大年降水量934.4mm，多年年平均降水量554.9mm，降水多集中在夏季，6～9月的降水量为408mm，约占全年降水量的74%。本地区能见度小于1km的大雾平均每年出现天数为9天，大雾多出现于每年的11月至翌年的2月。本地区年平均雷暴日为12天，多数雷暴日出现6-8月份。渤海湾每年都有海冰出现，曹妃甸水域的初冰日为12月下旬，终冰日为2月下旬，冰期60-70天。该区常风向为SSW向，出现频率为10.0%，次常风向为ENE和SSE向，出现频率为9.0%。强风向为ENE向，最大风速为25m/s。全年各向平均风速为5.3m/s。根据统第5页计，本地区台风平均3年出现一次，有时一年可发生两次。台风多发生在夏季7～8月份，最大风速可达25m/s。本地区位于海边，空气湿度大，年平均湿度为66%，7月份相对湿度较高，为79%；同时海边空气中还含有一定的盐分，对建筑物、设备和管线存在一定程度的腐蚀。该地区年平均气压101.654kPa，历年最高气压104.83kPa，历年最低气压98.49kPa。二、工程地质条件1、场地地形、地貌本工程重要性等级为一级、场地复杂程度为二级、地基复杂程度为二级，综合确定该工程的岩土工程的勘察等级为甲级。拟建场地地貌上原属于滨海浅滩。曹妃甸一带为滦河三角洲平原海岸，具有双重岸线特征，其中内侧大陆岸线为沿滦河古三角洲前沿发育的冲积、海积平原，沿岸多盐田，潮滩发育。外侧岛屿岸线与大陆岸线走向基本一致，由蛤坨、腰坨和曹妃甸沙岛群构成砂质海滩。2、不良地质作用及特殊性岩土站场位于滦南县曹妃甸岛的滨海浅滩之上，浅表地层为第四系全新统滨海相沉积层，岩性为粉细砂、淤泥质土、粉质粘土、粉土，多为层状土。场区内未发现影响场地稳定性的地质构造和其它不良地质现象，为较稳定场地。本区处于地面沉降轻微沉降区，根据资料推算历史沉降量400mm，地面沉降危险性小。3、场地地下水本次勘察在钻孔中测得地下水稳定水位埋深为1.84～3.60m，标高为0.01～1.79m。地下水为孔隙潜水，主要赋水层为①层及以下砂层，含水层厚度大、透水性较强、富水性良好。地下水由地表水(海水)补给，排泄以侧向径流为主，属垂直补给侧向径流循环类型，潜水和海水相互联通，水力联系强烈，场地上部含水层地下水高潮时主要第6页受海水倒灌补给，低潮时则向海域方向迳流排泄。罐区部分场地土对混凝土结构、钢筋混凝土结构中的钢筋及钢结构无腐蚀性；地下水对混凝土结构具中～强腐蚀性（据试验数据及区域资料，地下水对混凝土结构建议按强腐蚀性考虑），地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋具强腐蚀性，对钢结构具中等腐蚀性。4、承载力特征值和桩基参数推荐承载力特征值、桩的极限侧阻力标准值、桩侧土水平抗力系数的比例系数m值见下表：地基土承载力特征值和桩基参数表（单位：kPa）地基土承载力特征值一览表地层承载力特征值（kPa）①层吹填砂80②层细砂150③层细砂240③1层粉质粘土120④层粉质粘土130④1层细砂220⑤层细砂260⑤1层粉土170⑥层粉质粘土140⑥1层细砂240⑦层细砂260⑧层粉土170⑧1层细砂240第7页⑨层粉质粘土200⑨1层细砂260⑩层细砂280⑩1层粉质粘土220⑾层粉质粘土240⑾-1层细砂280基桩设计参数一览表地层及编号钻孔灌注桩抗拔系数λqsin(kPa)qpk(kPa)①层吹填砂25--0.76②层细砂50--0.58③层细砂70--0.50③1层粉质粘土40--0.75④层粉质粘土40--0.75④1层细砂65--0.55⑤层细砂7516000.50⑤1层粉土55--0.75⑥层粉质粘土457000.76⑥1层细砂55--0.55⑦层细砂7517000.50⑧层粉土5010000.73⑧1层细砂7015000.55⑨层粉质粘土8012000.72第8页⑨1层细砂80--0.55⑩层细砂9018000.50⑩1层粉质粘土80----⑾层粉质粘土85----⑾-1层细砂90----qsin-桩侧极限摩阻力标准值；qpk-桩端极限阻力标准值。三、工作范围本工程工作范围为LNG接收站内罐区桩基础施工，采用大直径钢筋混凝土灌注桩，为高承台桩，露出地面1.7m～2.0m。分为二种桩型，一是a类型,为桩底后注浆钢筋混凝土灌注桩，桩径1.2m，桩长70.0m，第⑧层粉土为桩端持力层；二是b类型,为桩底后注浆钢筋混凝土灌注桩，桩径1.2m，桩长70.3m，第⑧层粉土为桩端持力层；以上桩长不含破桩头的长度1m。第三章钻孔灌注桩施工工艺流程第9页第四章测量与定位本工程施工测量的主要任务是：施工测量控制网的建立、桩基的定位等精密测沉渣等检测浇注水下混凝土桩端后压浆二次清孔检测合格后提钻满足规范及设计要求不满足规范及设计要求钻孔成孔并清孔排渣系统安装钻孔平台部分形成钻机就位安装、调试泥浆净化系统形成泥浆循环系统安装下放钢筋笼下钻头进行扫孔安装导管钢筋笼加工及验收场地整平、测量定位、钢护筒埋设钻机就位安装、调试泥浆净化系统安装钢筋原材检验合格商品砼供应坍落度检测浇灌砼就位试块制作试块养护试块检测检查试验导管提拆导管灌注结束桩基检测接桩人工造浆第10页量。要求测量部门技术先进、科学管理、及时总结，以高质量、高效率完成本工程的施工测量任务。一、测量质量技术管理结合拟定的施工方案及其施工工艺，本工程的施工放样控制以高精度全站仪三维坐标法为主，多种测量控制方法相结合的手段来保证桩基平面位置精确定位；以精密水准仪几何水准测量法实现高程放样。为此拟定了测量质量技术管理体系来保证施工测量的质量和精度。1、测量硬件设施配置：本工程中，拟投入1台高精度的GTS-301全站仪，5台高精度的水准仪，钢卷尺等各种仪器。所有测量工具都须经有关部门的校验合格后方能使用。2、测量人员配备：拟调派富有桩基施工测量经验的测量工程师，配备足够的专业测量员。3、测量技术管理：在本工程施工中拟建立严格的测量校核、复核、审核技术管理制度。除在测量部门内部实行此制度进行自检外，项目部实行项目总工程师、专职质检员、测量工程师三级参加的技术复核制度，单项技术干部参加并负责单项的测量技术复核工作，项目总工程师负责全部测量技术的审核工作并参加全线控制网的检查与监理工程师的测量复核。二、主控制网的复测及加密控制网点的建立1、主控制网的复测根据测绘院提供的平面及高程控制网，对原测设的位置桩，三角网基点桩等平面控制网点，采用GTS-301全站仪(测角精度0.5″；测距精度±(2mm+2ppm)进行同等精度、边角同测的方案实施复核。对水准基点桩、高程控制网，采用精密水准仪按国家三等水准测量要求复核。2、加密控制网点的建立第11页根据施工需要，确保施工放样精度，按国家三等三角网和三等水准测量的规范要求进行平面和高程控制网点的加密，分阶段建立施工控制网和施工高等级测量基线，设测量标志桩且进行保护。三、施工测量控制1、施工测量平面控制根据业主或测绘院提供的相关资料及控制点，建立、健全本工程的平面控制网。因平面控制测量精度要求较高，作业量