娄山还建货运营业楼灌注桩施工组织设计

1新建铁路青荣城际铁路引入青岛枢纽相关工程娄山还建货运营业楼基础灌注桩施工方案中铁建电气化局集团有限公司二0一五年十二月2一、工程概况：新建铁路青荣城际铁路引入青岛枢纽相关工程，娄山还建车货运营业楼基础灌注桩，桩端持力层为粉质粘土。本工程室内标高±0.000=7.00m，室内外高差0.45m，桩基础设计等级为丙级，桩身混凝土的使用环境类别为五类；ZH-1为工程桩47根，桩顶标高为-1.75m。桩长12m，桩径600mm。ZH-2为试桩3根，桩顶标高为0.15m。桩长10.85m，桩径600mm。钻孔桩共计50根。混凝土标号为C40.试桩桩头标号为C451、工程地质简况：3场区地层自上而下为：第1层：填筑土：褐灰色，中密，潮湿，1.6m以下饱和，主要成分为建筑垃圾和煤渣，其中0.00-0.3m为混凝土地面。第2层：粉质粘土：黄褐色，软塑，土质较为均匀，含少量砂粒。第3层：粗砂：褐灰色，松散，饱和，主要成分石英，长石，级配良，粘粒含量较高，本层为地震液化层。第4层：粉质粘土，黄褐色，硬塑，土质不均匀，见少量铁锰氧化物及灰白色团块，局部含少量粒砂。（即为桩端持力层）2、桩基工程概况本工程桩基为磨擦端承桩，桩径0.6米，桩端持力层为粉质粘土。二、施工方案：1、主要施工过程：⑴开工前准备工作:施工现场三通一平，临时设施、机械设备进场和安装调试，组织材料进场并送检。钢筋加工。⑵定位放线，用全站仪对灌注桩桩位进行定位放线，报监理工程师验线，验收合格后，用混凝土防护，并根据场地情况设置控制桩，以备施工过程中随时检测桩位。⑶灌注桩施工。⑷测桩。4⑸竣工。2、施工程序及施工起点流向：根据工程特点、工期要求以及确定的施工顺序的原则，本工程施工程序及施工起点流向如下：⑴根据施工特点及场地条件按施工顺序组织立体交叉作业。⑵施工起点流向：钻孔灌注桩设备进场2台套，总体顺序是由南部向北部推进，最终由北侧预留道路撤出。3、主要工序施工方法及施工机械的选择⑴灌注桩工序钻孔灌注桩造孔选用300型磨盘钻，泥浆护壁成孔，钻至粗砂层。混凝土灌注：混凝土采用商砼，钢导管φ260mm，灌注采用混凝土罐车。⑵钢筋工序钢筋切断：采用切断机钢筋调直：采用卷扬机加地锚钢筋焊接：采用搭接焊、双面焊钢筋骨架：主筋和箍筋采用22#镀锌铁丝绑扎固定和电焊固定。三、施工进度计划：1.桩基平面布置施工图（附后）2.按照全同工期要求完成本工程，暂定施工进度计划，详见下图：5桩基工程施工进度计划四、施工机械设备进场计划在开工前准备工作期间，施工机械进场调试，保证开工时各种设备运转正常。详见下表：桩基工程主要施工设备清单设备名称型号数量检修情况用途回旋钻机GS—300型2良好钻第4系层/吊车QY161良好钻机移位、配合浇注砼电焊机2良好钢筋笼制作钢筋切断机1良好钢筋笼制作卷扬机1良好钢筋笼制作潜水泵5良好造孔泥浆泵5良好造孔小货车1良好泥浆外运全站仪1良好定位放线水准仪1良好高程控制五、施工人员进场计划6根据投入机械设备配备相应的施工人员，各工种施工人员见下表：桩基工程劳动力进场计划表工种钻工钢筋工电工机械工管理人员合计人数12413424六、施工质量保证措施1、钻孔灌注桩质量的预控钻孔灌注桩在桩基础中应用广泛，其具有施工速度快、相邻干扰小，承载力大等优点。钻孔灌注桩的施工涉及到测量放线、机械操作、钢筋笼制作加工、混凝土拌制和灌注等工作，技术含量高，影响因素多，稍有不慎易造成质量事故，因此应严格施工全过程的质量监控，采用各种有效预控措施，减少质量事故的发生。对已发生的质量事故，选择合理的补救措施，显得尤为重要。1）质量控制依据钻孔灌注桩施工质量控制依据有：合同文件、设计图纸及技术要求、规范、施工方案。2）质量控制点成孔质量：桩位、桩长、桩径、沉渣厚度、垂直度、泥浆指标等；成桩质量：砼的配比、桩体完整性、试块质量、单桩承载力等。3）过程控制7施工工艺流程以回转钻机成孔为例：其主要施工工艺流程为：平整场地-测定孔位-埋设护筒-钻机就位-钻进成孔-提钻-第一次清孔-验孔-制作钢筋笼-吊放钢筋笼-下导管-第二次清孔-水下混凝土灌注-起拨导管-成桩。施工组织设计审核在开工前，施工单位应向监理方报送施工组织文件，监理人员审核并帮助施工单位完善施工组织设计。施工组织设计应重点指出工程的特点及针对性的施工方法、各项工艺参数及允许偏差、质量管理体系、施工技术措施等。4）测量定位控制测量定位，这是关系到孔位的准确性、钻孔的垂直度以及控制基准面标高准确与否的关键环节，在具体操作中，要采取施工单位自检及监理人员复检、验收相结合的措施，严格控制其偏差在设计或规范允许的范围内。在测量放线中应选用适宜精度的全站仪；桩位测量后，还要用钢尺和相邻的桩位进行校正，看测距离与计算值是否一致，以杜绝错误的发生，桩位确定后，用长约300mm的钢筋钉入地下，用油漆注明以便识别，并做好保护。5）桩孔垂直度的控制钻机定位后用水平尺调整钻机水平，钻机机座要牢固稳定。每个作业班应至少检查一次钻机水平，对偏差及时修正，保证垂直度偏差小于1%。86）桩底沉渣控制桩底沉渣是影响桩承载能力的重要因素，在施工过程中，常有不少桩的桩底沉渣仍满足不了规范的要求或清孔不彻底。影响钻孔灌注桩成桩质量的泥浆指标，主要是比重和粘度，若泥浆过稀，则携渣能务不够，若泥浆过稠，则孔壁会形成一层厚厚的泥皮，无形之中养活桩径。泥浆的比重、粘度应根据地下水位高低和地层稳定情况等进行确定，如地下水位较高，容易坍塌，泥浆比重、粘度可大些，但不宜过大，比重以1.1-1.2，粘度为18-25s为宜。钻孔结束后，作业人员应进行一次清孔的同时必须不断地补充新鲜泥浆，将孔内含砂量大、性能差的泥浆置换出来，二次清孔时宜采用泵吸反循环清孔，及时排出岩渣和泥团，钻孔完毕后请监理人员对终孔进行验收，根据钻杆和钻头或测绳的总长度和上部剩余长度检查终孔深度，要严格检测钻杆和钻头或测绳长度的准确性，杜绝以超深来抵消孔底淤积沉渣。7）孔壁坍塌控制影响孔壁稳定的因素较多，如遇到复杂的不良地质情况，钢护筒未按规定埋设，泥浆粘度不够、护壁效果不佳，孔口周围排水不良或下钢筋笼及升降机具碰撞孔壁等因素，易造成埋、卡钻事故，应高度重视并采取相应措施予以解决。作业人员首先应认真审阅场地工程地质勘察报告，对地层情况做到心中有数，其次按规定埋设钢护筒，保证孔口排水良好，下设钢筋笼及升降机具要防止偏斜，再者，在特殊地层钻进应要求采用优质泥浆护壁，同时也可采用正9循环钻进、反循环排渣的作法来抑制不稳定地层的坍塌，在不稳定地层中，换浆不要过早，可在下完钢筋笼后进行二次清孔时替换掉高比重泥浆，保证及时灌注混凝土。8）扩径和缩径控制扩径一般是由钻头振动过大、偏位或孔壁坍塌造成的，缩孔是由于钻头磨损过甚或地层中有遇水膨胀的软土、粘土泥岩造成的。缩径会减少桩的竖向承载力，而扩径会增加成本，必须采取措施予以控制。为避免扩径的出现，作业应检查钻机是否固定、平稳、要求减压钻进，防止钻头摆动或偏位，在成孔过程中还应要求徐徐钻进，以便形成良好的孔壁，要始终保持适当的泥浆比重和足够的孔内水位，确保孔内泥浆对孔壁有足够的压力，成孔尤其是清孔后应尽快灌注水下混凝土，尽可能减少孔壁在小比重泥浆中的浸泡时间；为避免缩径的出现，钻孔前监理应详细了解地质资料，判别有遇水膨胀等不良地质条件的地层，如有，应要求施工单位采用优质泥浆，进行护壁，施工中经常对钻头的直径进行校正，钻头直径一般比所需成孔小20mm。9）混凝土坍落度控制混凝土的坍落度对成桩质量有直接影响，坍落度合理的混凝土应是拌和均匀、和易性好，内阻小，初凝时间长，润滑性好，且有较好的触变性能，坍落度合理的混凝土可有效地保证混凝土可灌注桩、连续性和密实性，一般应控制在18-22范围内，为此必须重视以下几点：混凝土的配合比要通过试验确定，对进厂进行复检，特10别是水泥和粗骨料，严格按配合比进行坍落茺等指标的检验，按设计要求做好混凝土试块工作，并保证取样的真实性。10）导管埋深控制导管底端在混凝土面以下的深度是否合理关系到成桩质量，必须予以严格控制，在初浇时，料斗必须储足一次下料能保证导管埋入混凝土达1米以上的混凝土初浇量，以免因导管下口未被埋入混凝土内造成管内混浆现象，导致初浇失败，在浇注过程中，要经常探测混凝土面实际标高，计算混凝土上升高度，导管下口与混凝土面相对位置，及时拆卸导管，保持导管合理埋深，严禁将导管拨出混凝土面导管埋深一般应控制在2-6米，过大或过小都会在不同外界条件下出现不同形式的质量问题，直接影响桩的质量。11）钢筋笼的上浮控制在灌注混凝土前，钢筋笼自重与悬吊力形成平衡状态，在混凝土灌注过程中，由于下列原因可能引起钢筋笼上浮：钢筋笼在孔口固定不牢固或提升导管用力过猛，将钢筋笼钩挂；混凝土面到达钢筋笼底面时，导管埋深过浅，灌注过快或混凝土面超过钢筋笼底一定高度时，导管埋深过大，混凝土质量差，对于易离析，坍落度损失大的混凝土，都易使钢筋笼上浮，作业人员必须做好如下控制措施：1、在钢筋笼上加压重物，并在上端加焊4根较粗钢筋固定在钢护筒顶部施工平台上，2、用细钢筋在钢筋笼上加焊防浮倒刺3、当混凝土上升至钢筋笼底部附近时，小步提升导管以保持较小的埋管深度（大于1.5米）并稍稍减缓混凝土的灌注速度。1112）桩头质量控制在钻孔灌注桩施工中要想保证桩头的质量，必须控制好最后一次灌注量，桩顶不得偏低，凿除浮浆后必须保证暴露的桩顶混凝土达到设计强度值，这就要求灌注混凝土的高度要超过桩顶标高。在实际施工中，超灌量控制不当是经常存在的问题，超灌量过大，造成浪费，超灌量不足，桩质量不能得到满足。另外，在开挖桩头检测时发现，由于桩顶混凝土与孔内泥浆有直接接触，里面有时会裹有泥砂和浮浆等杂质，对桩头质量产生极大影响，作业人员必须重视影响桩头质量的因素，应采取如下控制措施：1、严格成孔工艺，清孔彻底，采用正确的水下混凝土灌注工艺，使钻渣、泥皮被顶起至桩顶，在桩头上升形成较厚的浮浆层2、施工中应测准混凝土上升标高3、应确定合理的超灌量，根据浮浆厚度及桩顶标高及附近的工程地质情况，宜取0.5-1米超灌高度，4、清孔泥浆要取样，孔底50cm范围内的泥浆比重小于1.25、粘度小于28s，5、在混凝土灌注过程中，尽量上下活动导管。13）防止堵管断桩措施导管堵塞多发生在开始灌注或发生在灌注过程中，发生堵塞的原因主要有：初灌时导管离孔底太近，颠管时导管底插入沉渣中导致堵塞，级配或水灰比不正确出现混凝土离析，使混凝土的流动性降低，混凝土中夹有较大石子，卡住导管，混凝土灌注不连续，在管中停留时间太长使已灌注的水下混凝土凝固，导管密封不严，有漏浆现象，导管堵塞应针对不同的原因采取措施，首先，应马上要12求施工人员将导管提出，及时清除导管内混凝土，若堵管时混凝土灌注高度不大，可采用泵吸反循环重新钻进，若灌注高度较长，则将导管清理后，重新插入混凝土内2-3米，用水泵吸出导管内泥浆、浮浆后恢复灌注。14）入岩深度控制钻机在钻进过程中，随时注意观察地层情况，在捞沉渣的过程中要对照地质报告对地层有一个初步的认识，钻至持力层后，及时请甲方、监理及勘察单位的专家进行鉴定，如达到设计持力层，记录好钻进深度，再继续下钻，达到设计入岩深度后，再请相关人员鉴定，并确认入岩深度是否满足要求。达到设计要求后方可终孔。2、质量事故的常用补救方法：质量事故补救的基本目标质量事故补救方案应安全可靠，经济合理，施工期短，方法可靠，满足使用要求。1）接桩法成桩后桩顶标高不足，常采用接桩法处理。具体方法为：挖出桩头，凿去混凝土浮浆及松散层，并凿出钢筋，整理与冲洗干净后用钢筋接长，再浇混凝土至设计标高。2）补桩法在桩基承台施工前补桩，如钻孔桩桩位偏差过大，不能承受上部荷载时，可在桩与桩之间补桩。3）钻孔补强法13此法适应条件是基身混凝土严重蜂窝，离析，松散，强度不够，桩底沉渣过厚等事故，常用高压注浆法来处理。桩身混凝土局部有离析，蜂窝时，可用钻机钻到质量缺陷下一倍桩径处，进行清洗后高压注浆。沉渣过厚时，采用钻机钻至设计持力层标高，用清水冲出沉渣后进行高压注浆补强。4）