钻孔桩检测后压浆专项方案

苏州市东环快速路南延一期工程“BT+施工总承包”DHNY-I-SG1标段钻孔桩检测后压浆专项方案、南京东部路桥工程有限公司苏州市东环快速路南延一期工程“BT+施工总承包”DHNY-I-SG1标项目经理部2012年11月-2-钻孔桩检测后压浆专项方案一、工程概述苏州市东环快速路南延一期工程北起东南环立交枢纽，南至尹山立交南侧，工程范围起讫桩号为K1+157.85—K5+602.5，路线全长约4.47km。同步实施吴中东路东延、宝带东路东延、石湖东路东延三条横向跨运河桥梁及接线工程。工程主线为城市快速路标准，地面辅道为城市主干道Ⅰ级标准，主线快速路与地面辅道均为双向六车道。SG1标段桥梁分三个部分：1、主线高架桥，起点桩号：K1+157.85，终点桩号：K2+759.5。2、吴中东路跨大运河桥，起点桩号：K0+254.287,终点桩号：K0+754.287。3、宝带东路跨大运河桥，起点桩号：K0+311.756,终点桩号：K0+711.756。桩基均采用钻孔灌注桩，根据业主、设计、总监办具体要求，本标段自平衡法试桩为桩经Φ1500mm，共11根，其中主线高架5根；宝带东路3根；吴中东路3根(见下表)。设计要求对桩自平衡法试桩承载力试验完成后荷载箱位置及桩底增设高压注浆，按设计、测试要求压浆管布设4根Φ60×3.5无缝钢管（与钢筋笼绑扎在一起），压浆终止压力大于2.5Mpa，压浆水泥用量根据设计初步试桩的压浆结果确定。试桩位置及数量一览表序号所属位置试桩编号直径（mm）顶标高(m)底标高(m)桩长(m)备注1主线高架P2-6#墩1500-1.200-81.200802P12-6#墩15000.600-74.400753P20-5#墩15000.100-54.900554P30-5#墩15000.800-69.200705P40-5#墩1500-0.500-55.500556吴中东路P1-4#墩1500-0.300-58.300587P7-20#墩1500-1.500-71.50070-3-8P8-6#墩1500-1.500-74.500739宝带东路P0-3#墩15002.567-67.4337010P6-6#墩1500-1.000-59.0005811P7-5#墩1500-1.000-59.00058二、编制依据《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011)《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（CJJ2-2008）《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004)《公路工程施工安全技术规范》（JTJ076-95)《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ33-2001）《苏州市东环快速路南延一期工程“BT+施工总承包”DHNY-1-SG1标施工合同》《苏州市东环快速路南延一期工程DHNY-1-SG1标设计施工图》《苏州市东环快速路南延一期工程DHNY-1-SG1标地质、水文气象报告》《苏州市东环快速路南延一期工程钻孔灌注桩桩基检验及后压浆工艺技术要求》三、自平衡试桩法自平衡测试法是利用试桩自身反力平衡的原则，在桩端附近或桩身某截面处预先埋设单层（或多层）荷载箱，加载时荷载箱以下将产生端阻和向上的侧阻以抵抗向下的位移，同时荷载箱以上将产生向下的侧阻以抵抗向上的位移，上下桩段的反力大小相等、方向相反，从而达到试桩自身反力平衡加载的目的。荷载箱与钢筋笼相接，埋入桩的指定位置，由高压油泵向荷载箱充油而加载。荷载箱上部桩身的摩擦力与下部桩身的摩擦力及端阻力相平衡来维持加载，根据测试数据曲线进行分析，测试目的：1)、确定单桩的竖向抗压极限承载力以及各土层桩侧极限摩阻力和桩端极限端阻力；-4-2)、分别测出桩端阻力与桩端位移曲线、各土层桩侧摩阻力与各土层沉降位移曲线；3)、检验岩土工程勘察报告所提供的各土层桩基设计参数；4)、通过试桩，对钻孔灌注桩的泥浆级配，水下混凝土级配，成孔、成桩包括清孔、下钢筋笼、二次清孔、灌混凝土等施工工艺进行分析，为合理选择成桩施工工艺和机具设备提供依据。1、施工步骤1)、荷载箱设置绑扎和焊接钢筋笼，声测管（钢管）连接用套筒围焊，确保声测管不渗泥浆，与钢筋笼绑扎成整体。用吊车将上节钢筋笼（声测管）吊起与荷载箱上顶板焊接，然后荷载箱下底板与下节钢筋笼连接。2)、焊接钢筋应力计绑扎和焊接钢筋应力计，在绑扎和焊接过程中，要保证不让钢筋应力计受过大的热量和撞击，与钢筋笼绑扎、焊接成整体。3)、下荷载箱钢筋笼的吊装、下放过程中做好导线保护与固定，避免造成损坏。2、施工配合及注意事项1)钢筋笼按设计图纸进行制作，在荷载箱埋设位置处分段，荷载箱上、下一定范围内的箍筋加密。钻孔到位，第一次清孔符合要求下放钢筋笼前，按施工规范要求先进行孔位、孔径、孔深、垂直度、沉淀层、泥浆等进行检测。2)在钢筋笼的吊装、运输及下放过程中注意做好油管与导线的保护与固定，避免造成损坏。每下放完一节钢筋笼，在进行后续节段钢筋笼连接前要在管内注满清水。3)钢筋笼放入孔中后进行二次清孔。在导管的下放过程中，尽量沿桩孔轴线位置，注意避免导管下放过程损坏油管、元件导线，在到达荷载箱位置时，小心并慢慢通过。4)混凝土灌注时，导管经导向钢筋通过荷载箱到达桩端附近灌注混凝土，当混凝土顶面接近荷载箱底板位置时，放慢导管提升速度，当混凝土顶面超出荷载箱顶板上部2～3m时，方可将导管轻轻拔过荷载箱。为保证砼顺利通过荷载箱，-5-桩孔填充密实，荷载箱下部灌注的混凝土坍落度可适当调整，便于混凝土在荷载箱处上翻。5)浇筑混凝土时，多制作一定数量的试件，以便检测单位检测时进行混凝土强度、弹性模量试验。四、施工布署1、施工日期2012年12月中旬—2012年12月下旬2、劳动力计划(见表）拟投入本工程的主要人员表序号人员数量（人）备注1管理人员6技术人员2人2测量工23试验工24压浆工65钢筋工86材料工27起重工58电工19机械操作工210普工10根据实际需要随时增加合计443、主要机械设备液搅拌机1台；SGP-10型压浆泵1台；储浆筒1个；阀件、管件若干；检验、试验装置一台（套）。4、技术准备1）技术人员认真熟悉设计图纸，掌握招标文件、施工规范，组织相关人员进行现场勘察，向施工人员进行详细技术交底。2）安全负责人要对现场的用水、用电、交通等情况做好检查与部署，确保-6-桩底压浆施工的安全顺利进行。3)试验人员对水泥及其它材料进行复检，并在压浆前准备好各项试验的器具，做好试验记录。4)质检人员负责分项工序的自检、报监理验收及资料整理，在施工的过程中严格控制好各工序的施工质量。5、材料准备所用的各种原材，认真筛选，经检验合格，并经监理工程师批准。浆液：采用普通硅酸盐水泥（水泥标号不低于42.5级）与清水拌制成水泥浆液，水灰比根据地下土层情况适时调整。6、场地准备1）试桩测试完成，并维修好施工场地。2）施工用水：以自来水为主。3）施工用电：施工现场北侧有一台500KVA的变压器，用电通过电缆自变压器低压端直接接入施工现场，为保证施工用电的正常供应，现场准备一台75KW发电机备用。五、压浆方案试桩在测试后仍作为工程桩使用，由于测试过程中荷载箱将桩身分成上下两段，荷载箱部位产生缝隙，为确保测试后桩的承载力不受影响，必须对荷载箱内的缝隙进行压浆处理，同时通过桩底压浆，对桩底及桩侧土体进行补强。1、压浆原理（1）桩底压浆可以改变持力层条件，较好地处理了桩底沉渣，对桩底沉渣进行固结，并通过渗透、劈裂和挤密作用使桩底持力层在一定范围内形成浆液和土的结合体，利用桩身自重使桩身周边及桩底的土体得到预压，回到或接近它原有的应力状态，大大改善了桩与土体的咬合性能，从而改变持力层的物理力学性能，恢复和提高持力层土体强度，提高桩的承载力。（2）桩底在压力作用下，浆液从桩底沿桩侧向上，通过渗透、劈裂、充填、挤密和胶结作用，对荷载箱部位的缝隙、桩周泥皮进行置换和空隙充填，使桩周泥皮得到了预压处理，改变了桩与桩周土之间的摩擦系数，提高桩侧摩阻力。-7-（3）桩底压浆可以改善持力层受力状态，桩底注浆通过渗透、劈裂、充填、挤密和胶结作用形成桩底扩大头，增大桩底受力面积，对持力层进行加固并改善其受力状态。桩底的压力注浆，浆液沿持力层的孔隙，由桩底向其周围辐射，取代原孔隙中的地下水，使桩基矗立在由浆液贯通而形成一体的坚固持力盘上，从而起到了加固持力层的作用。另外，在荷载箱处可形成扩大头，提高了该处的承载力。2、压浆工艺钻孔灌注桩后压浆技术是成桩时在桩底预埋置压浆管路和压浆装置，待桩身砼达到一定强度达到后，通过压浆管路，利用高压注浆泵压注以水泥为主剂的浆液，对桩基测试后荷载箱内的缝隙进行压浆处理，对孔底沉渣和桩侧泥皮及桩底桩侧一定范围内的土体进行固化，以达到大幅提高桩的承载力的方法。根据设计图纸、相关规范及吸取类似工程的施工经验，压浆施工流程如下：压浆管制作压浆管检查尾节制作搅拌水泥浆接通管路压浆泵检查桩机就位成孔施工终孔验收钢筋笼吊安注浆管预埋压浆管注水
二次清孔砼灌注及养护试压浆观测压力表观测桶液量高压注浆机具清理资料整理桩基检测3、压浆管制作按设计图纸，制作和安装压浆管。(1)、压浆管采用桩基声测管Φ60×3.5无缝钢管制作，套管采用Φ70×3.5无缝管连接，套管长度150mm，套管与声测管焊接密封。为防止漏浆，焊接必须饱满、无气孔、无毛刺，压浆管顶用封头堵牢。(2)、压浆管底部用钢板封堵，底部长度50cm范围，侧面钻12个Φ8的孔，每排2个错落分布，外面包裹数层防水胶带并用铁丝捆扎固定，避免水泥浆进入-8-管内。4、压浆管预埋(1)、压浆管采用12#铅丝捆扎、电焊与钢筋笼固定，根据现场情况，每隔1—2m固定一道，在下钢筋笼时同时放下。(2)、压浆管长度：底部与孔底一致，顶部高出地面20—30cm。(3)、因桩的配筋不到孔底，下部配有6根与压浆管等长的主筋组成的钢筋笼通底。成孔后清孔、提钻、下钢筋笼中注意对压浆管的保护，钢筋笼不得扭曲，以免造成压浆管在接头处松动，喷头部分加以保护，不得摩擦孔壁以免造成压浆管的堵塞。下钢筋笼受阻时不得撞笼、墩笼、扭笼，严格按规范施工。5、压浆管开塞因压浆管在布置设计时已考虑出浆孔防混凝土包裹,所以压浆管道开塞在压浆前进行。为使整个注浆线路畅通，砼浇筑24以内（砼初凝后终凝前），用SGP-10型压浆泵（最大达10Mpa，排浆量大于5m3/h）用压力清水冲洗，以防砼包裹压浆管。开塞时，压浆管一端封闭，一端用高压水打压，冲开出浆口的管阀密封装置。开塞采用逐步升压法，当压力骤降，流量突增时，表明通道已经开通，立即停机，防止大量水涌入地下。6、压浆（1）水泥浆液配置及搅拌配比：根据设计参数，P042.5#水泥，水灰比为0.5～0.6，初凝时间：3-4小时，稠度17-18秒。加入少量微膨胀剂和减水剂，强度≥桩身混凝土强度C30。现场实际操作根据试验结果进行。拌制：在搅拌机内加足水，然后边搅拌边加入水泥。搅拌好的水泥浆液经滤网后送到储浆桶。（2）水泥浆压注参数1)、压浆总量控制：压浆水泥量根据现场试压时确定，以压浆压力、压浆量双重控制。压浆量以从一根钢管压入，另一根钢管冒出新鲜水泥浆为准，然后封闭管头采用压力注浆。2)、压浆速度：控制在50-75L/min,压浆时间10-20min,持荷5min。3)、压浆压力：开环压力1.5-1.6Mpa，终止压力大于2.5Mpa。-9-（3）压浆具体操作1)、清理压浆管头并安装好密封装置。2)、连接高压管，使浆液通过高压泵、高压管、密封接头、压浆管、压入桩底。3)、先送清水开通，清洗通道待压力稳定在1-2Mpa时，把配置好的水泥浆注入。4)、压力、压浆量满足设计要求时，关闭阀门进行迸浆。5)、拆除压浆管道，在压浆管不帽浆后拆除密封装置。7、质量控制1)、管子的开通，用稀泥浆开塞，使管道畅通后再压浆，管道一出泥浆立即停止，不持荷。同时要检查管头的密封情况，确保管子的开通率。2)、当一根压浆量不足时，第二根又压不足或帽浆，则用清水重新清管道，