桩基施工方案

一、工程概况本工程桩基起讫桩号为0+000至0+398.168，桩长18m，桩径0.8m，桩采用C25混凝土。二、桩基础施工安排1．主要机备及人员配置桩基施工，共配备6套冲击钻机、1台挖掘机、2辆25t汽车吊、1台10t平板车和多辆自卸装载车，备用50t履带吊1台，辅助场地布置、冲击钻吊放、泥浆系统布设以及钢筋骨架制安工序。而砼灌注采用4辆砼运输车和2台泵车配合。钻孔施工主要设备表表2.3-1序号名称数量职责备注1挖掘机1辆全区2自卸装载车≥4辆全区38t冲击钻机4套一作业区46t冲击钻机2套二作业区5泵车2台全区6砼运输车4辆全区7拌和楼1套全区850t履带吊1辆全区925t汽车吊2辆全区1010t平板车1台全区115t装载机1辆全区钻孔施工主要人员数量表表2.3-2序号工种人数职责备注1焊工20钻孔队、钢筋队2操作工30钢筋队、拌和楼3钻机工48钻孔队4电工4钻孔队、钢筋队5试验工4钻孔队、拌和楼6测量工4钻孔队、钢筋队7技术员10钻孔队、钢筋队、拌和楼8司机18钻孔队2．水电供应桩基成孔用水以泥浆制备为主，首选淡水、备用海水，由水管送至墩旁。泥浆尽量周转使用，以节省水资源。用电由外电供足。管道铺设，均随施工便道外侧送至各施工墩，跨线时采用管道或包裹保护，并埋置一定深度。三、桩基础施工工艺1．施工概况0+000至0+398.168号桩，桩长18m，桩径0.8m，桩采用C25混凝土。1.1钻机选型及配置冲击成孔是靠提升冲击锤往下反复冲击，将孔中土、石劈裂、破碎或挤入孔壁中，由泥浆悬浮钻渣，以便冲击锤能经常冲到新的岩层，直至设计标高而成孔。冲击成孔施工总原则是根据地层情况，合理选择钻进技术参数的钻机，如少松绳（长度），勤捞渣，勤松绳（次数）。重锥冲击成孔时，选用能调节冲程与冲击频率的型号，当孔径大于0.7m时，采用分级钻进，并备用不同直径的重锥。配套设备，宜选用较重的锥，锥高不少于孔径1.5倍。钢丝绳与冲击钻锥之间必须设置自动转向装置并连接牢靠，钢丝绳应选择同向捻制，纤维芯柔软、无死褶痕迹和断丝，且其抗拉安全系数不应少于12。根据上面几个原则，综合考虑选择冲击钻8t与6t两种型号辅助成孔，冲击钻机采用带离合器的双筒卷扬机、钻架、实心十字冲锤等所组成的简易冲击系统。钻机主要性能参数表表3.1-1钻机型号、参数简易8t简易6t钻孔深度50m40m最大提升力80KN40KN冲击行程1000-30001000-3000冲击频率5-105-12整机质量（t）1814额定功率（KN）75驱动形式电机卷扬电机卷扬外型尺寸2.2×7.5×6.62.2×7.5×6.6循环方式正循环正循环主要配套设备机具表表3.1-2序号设备名称单位数量备注13PN·L泥浆泵台82钻机抄平水准仪台43泥浆测试仪套84成套打捞设备套2抓锥、电磁铁等1.2起重机具配置基础施工方面根据工期安排，为充分保证桩基施工进度，引桥墩起重机具周转使用2台25t吊车，散件可由5t装载车短程转运，备用1辆50t履带吊。1.3泥浆制备及泥浆循环①、泥浆制备本项目将建立工地泥浆实验室，根据金塘大桥的实际情况，分析金塘区域海水的水质，选用适合的粘土和添加剂，调试配合比，配制性能稳定、沉淀少、护壁效果好、成孔质量高的海水泥浆。现场实验室所需仪器有：泥浆相对密度计、粘度计、泥浆切力计、含沙率计、量杯、PH酸碱计。实验室仪器在使用前应进行校核，定期进行标定，桩基施工过程中定期检查泥浆各项指标。桩基成孔造浆，在各施工墩旁开挖一180m2深1.5～2.0m基坑作为泥浆循环池，考虑相邻两墩共用一泥浆池。泥浆池按比例划分为：净化区与沉淀区。水上桩基则采用滤砂机清渣、相邻钢护筒造浆循环以及自卸车清渣。泥浆制备首选淡水，备用海水由管道、随便道引送至墩旁，供泥浆调配。泥浆尽量周转使用，以节省水资源，且经过试验检测、符合调浆要求后，再投入下一孔使用。钻渣处理，由挖机转至自卸车上，转至业主规定区域堆放。②、泥浆循环系统泥浆由孔内翻浆后，回流至泥浆沉淀池或相邻护筒内，再由泥浆处理器分离钻渣后，最后从输送管返回孔内循环。③、泥浆性能控制泥浆质量管理是钻孔作业中最关键一环。在施工区内建立现场工地试验室，专人负责，随时调整泥浆性能并记录备案，满足现场要求。泥浆试验定时检测（2h/次），根据钻进地层不同而作出相应处理。清孔时采取清渣换浆法，由泥浆池制备。泥浆控制指标表表3.1-3施工状态地层情况泥浆性能指标相对密度粘度(Pa.s)含砂率(%)胶体率(%)失水率(m1/30min)泥皮厚(mm/30min)静切力(Pa)酸碱度(pH)反循环钻进一般地层1.02~1.0616~20≤4≥95≤20≤31~2.58~10易坍地层1.06~1.1018~28≤4≥95≤20≤31~2.58~10卵石土1.10~1.1520~35≤4≥95≤20≤31~2.58~10正循环一般地层1.05~1.2016~228~4≥96≤25≤21~2.58~10易坍地层1.20~1.4519~288~4≥96≤15≤23~58~10冲击易坍地层1.20~1.4022~30≤4≥95≤20≤33~58~11清孔时1.03~1.1017~20≤2≥982．冲击成孔工艺总流程框图钻至设计标高桩基放样埋设桩基钢护筒一次清孔，起钻，移机测量放样平整场地下导管，二次清孔钢筋笼下放钻机就位、调试开挖泥浆池清理桩头，桩基检测泥浆循环系统布置钢护筒加工制作超声波检孔仪验孔浇注砼，制作试件导管水密性试验钢筋笼加工运输分级钻进、掏渣调浆监理确认监理检验监理验收图3.2.1冲击成孔施工流程图3．冲击成孔3.1关键工序①、场地平整根据水文地质条件及机具设备、动力、材料运输情况进行施工场地布置，对场地进行杂物清除、硬化平整、施工放样、埋设护筒、复测孔位、安置钻机至开钻。施工便道按设计需要，约比原稻田区地面高约0.31～0.94m。施工墩位地面经填埋后，稍比便道低0.2m，且对孔位周围进行平整与硬化，避免施工时发生移位和沉陷。钻机就位前，还应对钻孔各项准备工作一一复查，包括主要设备的检修、造浆系统应用与吊重工具验收。②、钢护筒制安当桩基成孔、桩头处理完毕，即可用装载机吊拔、移位至下根桩孔。桩孔位经测放填埋后场地实际标高，结合地质报告，根据施工需要埋设一节长2～4m钢护筒，顶面比外地面高30cm。根据测放的孔位中心在四侧埋插保护桩，以便钻进时可对孔位复测。使用机械初步开挖、人工配合整理及下放回填。筒内底用粘性土填入夯实，筒外周壁用砂浆或黄泥密实堵漏。钢护筒下放后，须复测其中心位置、椭圆变形与顶面标高，而钻机上放前，不得于其上压放重物，以免影响冲击钻机对中定位。桩基钢护筒，待临时平台搭设完成后，即可下放。钢护筒长度依设计制定，顶面与平台面标高平齐。护筒采用φ1.7m（δ10mm），使用50t履带吊吊放（倾斜度不大于1/200），V90型振动锤辅助、选择低潮位震动下放至设计标高。当单幅钢护筒下放完成，即可转入钻机就位、调试。③、钻机就位及安装调试在开钻孔位旁4m处备足造浆材料，将钻机整体吊放就位，选择最优悬距80cm，将底架垫平、垫牢，提高钻进效率；立好钻架，经测放拉线后，使冲击钻机吊冲锤所用钢丝绳的铅垂方向刚好通过桩孔中心，扯拉缆风绳，便可调试运行。④、泥浆制备岸上桩基开钻前依钻机配套要求开挖，泥浆制备指标根据土层情况而定。依设计图，考虑场地布置在墩旁不碍堆放及运输处，既不影响车辆行走，也方便钻渣排放。海上桩基需在邻孔内预调浆，经检测合格后，方可投入开钻使用。⑤、冲击钻孔施工全过程中，均应保持孔内水位高出地下最高水位1.5～2.0m。钻进时，详细记录完成钻进成孔原始资料、钻渣取样，如地层与设计地层不符，则及时通知监理，提前处理，以防意外。在开孔阶段，可抛进适量的黄泥与碎石(1:1比例)，辅以小冲程反复冲击、造浆至符合冲抓深度再正常钻进，使护筒底附近孔壁坚实、不坍不漏（必要时可反复回填、小冲程冲击）。为使钻渣挤入孔壁，待钻进4m~5m后再排渣。⑥、排渣净浆由泥浆池预先造浆，经检测合格后，输送至桩孔内供循环。被冲击钻破碎的钻渣，部分和泥浆一起被挤进孔壁，大部分靠泥浆悬浮排至沉淀池。处理过程，由泥浆泵及时向孔内添加净化泥浆，以维护水头高度、保持泥浆比重。开孔阶段及护筒刃脚处不宜排渣，尽量将钻渣挤入孔壁。过护筒脚后正常钻进后，开始定时分次排渣，每班每时至少一次。为节约粘土等原材料，将泥浆除渣净化后，再回流孔中循环使用。⑦、一次清孔及终孔检验钻进中须用检孔器检孔，采用外径比桩孔钢筋骨架直径加100mm、长度为4~6倍孔径的钢筋检孔器吊入检测。φ0.8m桩孔使用外直径1.0m、长5m检孔器。钻机每钻进4m~6m，接近及通过易缩孔土层或更换钻锤前，都须检孔。清孔采用排渣初步分离钻渣、泥浆处理器二次换浆清渣。终孔前，把钻渣清除干净，保证沉淀不大于5cm。使用重锤法现场检验桩孔底沉淀厚度，严禁通过加深孔底深度代替清孔。清孔后从孔底提出泥浆试样，其指标应符合规范要求。当冲进到设计标高或设计要求的岩层后，经监理现场确认钻孔的孔深、孔径、孔形与倾斜度，便可终孔。⑧、移机再就位依照桩基施工顺序，提锤、收机，使用吊机配合，整体移机至另一孔就位。跟进分工至机备维修掩护，进而转入钢筋骨架下放、桩基砼灌注等下一道工序。3.2注意事项a、钻机安装处事先整平夯实，以免在钻孔过程中钻机发生倾斜和下陷而影响成孔的质量。钻机必须固定牢固，严禁在钻孔过程中钻机移位。b、钻孔时，随时察看钢丝绳的回弹情况，耳听钻锥的冲击声，以判别孔底情况，掌握勤松动，少量松绳的原则；冲击过程中勤清碴，勤检查钢丝绳和钻头的磨损情况，预防安全质量事故的发生。要注意均匀地松放钢丝绳的长度。一般在松软土层每次可松绳5cm~8cm，在密实坚硬土层每次可松绳3cm~5cm。防止松绳过少形成“打空锤”，使钻机、钻架及钢丝绳受到过大的意外荷载，遭受损坏。c、冲击锤起吊应平稳，防止冲撞钻机、护筒和孔壁；进出孔口时，严禁孔口附近站人，防止发生钻锤撞击人身事故；每冲进2个小时，就必须把冲锤提升起来检查一次，看看钢丝绳，吊环等有没病害，以防冲锤脱落；因故停钻时，孔口应加盖保护，严禁钻锤留在孔内，以防埋钻。d、冲程应根据土层情况分别规定：不同地层地质冲程控制参考表表3.3-1序号地层地质冲击钻进泥浆处理1细粒土小冲程、高频率反复冲砸，使孔壁不坍不漏浓泥浆2松散砂、砾类土或卵石夹土层、高液限粘土及含砂低液限粘土采用中冲程(约200～300cm）冲钻保持泥浆正常浓度34易坍塌或流砂地采用小冲程反复冲钻，使泥膏、片石挤入孔壁按1∶1投入粘土和小片石(粒径不大于15cm），提高泥浆粘度与相对密度4（亚）粘土层以小冲程冲击，防粘锤、吸锤降低泥浆浓度(比重1.25)5坚硬密实卵石层或基岩漂石采用高冲程(400cm）冲钻，防止发生斜孔、坍孔或卡钻事故适量调浆(比重1.3)*护筒中或刃脚处，可加片石粘土，保持泥浆比重1.4左右，造成坚实孔壁；*如孔底表面不够水平，应先投入粘土、小片石，先将孔底表面垫平，再冲钻；*无论何时，最大冲程不得超过550cm，宜在钢丝绳上做长度标志；*施工全过程中，均应保持孔内水位高出地下最高水位1.5～2.0m。4．钢筋骨架制安钢筋笼制作前，组织认真熟悉施工设计图纸，检查配料表与图纸、设计是否有出入，核实半成品尺寸是否与下料表相符。制安过程通过三检制度层层工序控制，确保质量与进度，并结合相关经验，分阶段总结与优化施工。桩基钢筋骨架统一在岸上加工场地采用支架成型法制作。加工场预留下料空间，安置2条加工线，设计3套骨架定位模具，成品钢筋骨架分墩、分桩、分节编号，根据前场需要，再依次通过平板车转运至现场施工点预垫放。套筒机械连接钢筋笼长线制作方法：为确保钢筋笼的整体垂直度和主筋连接精度，结合加工场地空间，拟采用在钢筋笼主筋定位模具施工，先在初始模具上加工整条钢筋笼，然后把依次在模具上继续接长加工剩余部分钢筋笼，如此循环制作。4.1工艺流程框图原材料到位、存放人员、机械设备安置主筋定位模具制作半圆模外主筋上焊场地平整钢筋笼下放到位固定半圆模主筋铺设