航天应力释放孔施工方案(暂成稿)

航天产业基地卫星应用产业化基地项目上海禹豪基础工程工程有限公司航天产业基地卫星应用产业化基地项目应力释放孔施工组织方案上海禹豪基础工程有限公司二○一五年四月十八日航天产业基地卫星应用产业化基地项目上海禹豪基础工程工程有限公司目录一、编制依据............................................3二、工程概况............................................32.1参建单位............................................32.2建筑、结构总况......................................3三、应力释放孔方案介绍..................................43.1本项目桩基工程的特点:...............................43.2方案的选择..........................................53.3方案的具体措施......................................63.4、施工流程及工艺.....................................63.5、质量要求...........................................83.6设备选型配备：.......................................8四、监测................................................9五、施工进度计划及工期保证措施..........................95.1施工准备............................................95.2施工总工期..........................................95.3工期保证措施........................................9六、安全生产及文明施工措施............................106.1安全生产措施.......................................106.2文明施工措施.......................................11航天产业基地卫星应用产业化基地项目上海禹豪基础工程工程有限公司一、编制依据（1）业主提供的施工图纸、勘察报告等（2）图纸会审、设计交底记录等（3）《建筑工程施工质量验收统一标准》（4）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（5）《建筑工程施工安全操作规程》（6）上海市标准《地基处理技术规范》（7）上海市标准《地基基础设计规范》（8）国家标准《既有建筑地基基础加固技术规范》（9）国家标准《建筑桩基技术规范》（10）其他有关的规范及规程（11）周边环境及主要管线交底记录二、工程概况2.1参建单位序号参建单位单位名称1建设单位上海航天科技产业投资管理有限公司2设计单位上海同建强华建筑设计有限公司3勘察单位武汉地质工程勘察院4监理单位上海市工程建设咨询监理有限公司5总包单位中国第四冶金建设有限责任公司6施工单位上海禹豪基础工程有限公司2.2建筑、结构总况本工程总用地46469.4m²，总建筑面积81435.71m，地下室南北长约225m，东西宽约84m。工程桩基为预应力管桩和预制方桩，共计2174套桩。2.3周边环境及场地工程地质条件航天产业基地卫星应用产业化基地项目上海禹豪基础工程工程有限公司根据我公司十多年在基础施工上的经验，以及勘察报告的建议，预制桩的桩基影响范围一般为桩长的1.5倍。东侧：万芳路，地下车库离东侧万芳路最近约15.0m，在桩基施工影响范围内；南侧：沈庄塘，地下车库离南侧最近为33.0m,在桩基施工影响范围边缘；西侧：三鲁河，4#厂房离西侧最近约33.0m，在桩基施工影响范围边缘；北侧：园区五路，地下车库离北侧最近约为6.0m，地下管线复杂（园区五路地下管线工程还未竣工验收）在桩基施工影响范围内。基坑周边环境情况：基坑东侧：基坑边线距离用地红线最近距离约3.9m，红线外为万芳路，万芳路下有供电、给水、信息、路灯、雨水、污水、天然气等6根管线，供电管线一管井距离基坑边线的最近距离2m，电信管线距离基坑边线的最近距离为10.8m，给水、路灯、污水、污水管线距离基坑边线的最近距离分别为16.3m、21.2m、27.9m、42.3m;基坑南侧：基坑边线用地红线的最近距离约11.1m，红线外为沈庄塘，基坑边线距离沈庄塘蓝线控制线的距离约24.9m，沈庄塘蓝线控制线与用地红线之间为规划绿化带，现为空地，场地较开阔，该侧有一根供电管线，供电管线埋深约1m，距离基坑边线的距离11.1~14.8m;基坑西侧：基坑西侧为本工程拟建5#~9#4层厂房，基坑边线距离拟建厂房的最近距离为7.7m;基坑北侧：基坑边线距离用地红线的最近距离约4.2m，红线外为街坊路，街坊路下有雨水、污水两根管线，距离基坑边线的距离分别为8.3m、12.3m。具体场地地质条件及各土层物理力学性质指标详见该工程《岩土工程勘察报告》。三、应力释放孔方案介绍3.1本项目桩基工程的特点:根据本工程所处的地理位置、土质条件、桩基形式、桩的有效长度以及周边的环境条件,本工程的桩基特点:预应力管桩PHC-AB-500（100）有1578根,JZHB245-15，15预制方桩有596根,桩长30-43m不等,送桩深度1~7m,桩基采用静压施工,东区靠近万芳路部分压桩面积的置换航天产业基地卫星应用产业化基地项目上海禹豪基础工程工程有限公司率为1.5%。根据勘察报告，各土层力学性能指标,淤泥质粉质粘土和各层粉质粘土的含水率较高,软弱土质较厚。施工作业区周边10-30m以内,有市政道路、市政管网及围墙建筑等各类构筑物。整个施工工期较短,要求一个月内施工完毕。短时间内在软土地基中大量压入挤土管桩,必然会引起地基土体内超静孔隙水压力剧增,地下应力场发生变化,并产生强大的土体挤压效应,桩周土体向作业区外挤压将对周边环境产生不利影响。主要影响:周边市政道路和地坪开裂、上拱;周边建(构)筑物、围墙变形,严重的导致局部开裂甚至倒塌;人行道地下各类市政管线开裂、断裂,严重的导致给排水管爆管、煤气管泄漏;施工作业区地面隆起。预制桩在沉桩过程中，相当于桩体积的土体向四周排挤，使周围的土受到严重的扰动，主要表现为产生很大的超静孔隙水压力，土体产生径向位移，与桩体积有等量的土体在沉桩过程中向桩周边发生较大的侧向位移和隆起。在浅地表层附近的土体会向上隆起，而在地面较深层土体，由于覆盖土层在压力作用下不能向上隆起，向着水平方向挤压，出现土体位移，引起邻近建筑物开裂，道路破坏以及地下管线断裂等工程事故，严重危及到临近构筑物和地下管线的使用安全。随着压桩段数的增多，各层地质构造土体密度也随之增高，土体与桩身表面的摩擦阻力也相应增大，也给沉桩的施工造成困难。从挤土效应的机理可知，沉桩过程的挤土效应会产生土体浅层大、深层小；近处大、远处小，影响的范围可达1.2倍～1.5倍桩长，即为30-50米左右，显然施工时要确实做好对道路、管线及周边房屋的保护工作，并与地质状况、平面布桩率、压桩速度、施工顺序等因素有关，同时沉桩本身产生的土体挤压与超静孔隙水压力还将对已施工的桩产生水平位移与上浮，造成桩基质量事故。所以必须引起足够的重视并预先制定有效的防范措施。再加上本工程基坑围护采用水泥土搅拌桩重力坝，工程量大，必须控制围护坝体的挤土影响，在保证围护坝体工程质量和安全的前提下，确保周边环境和地下管线的安全；特编制本施工方案。3.2方案的选择根据上海市的类似工程,管桩施工挤土效应的对策:1)改变设计桩型,采用钻孔灌注桩,避免产生土体挤压效应,从根本上避免在沉桩施工过程中对周边环境的不利影响;航天产业基地卫星应用产业化基地项目上海禹豪基础工程工程有限公司2)在需保护的构筑物可设置防挤沟;3)在需要保护的建(构)筑物一侧设置应力释放孔。方法1)中,由于采用钻孔灌注桩替换预应力管桩后,工程的造价成本大幅度提高,施工进展缓慢,泥浆清理工作量巨大,经济成本和时间成本均不容忽视;方法2)中,由于施工场地所限制,且防挤沟的效果有待进一步探讨。方法3)中,技术可行,需要控制每天的施工速度,合理安排施工顺序,减少超静孔隙水压力增加的幅度。通过方案比较,方法3)经济合理,施工方便,成为首选对策。3.3方案的具体措施根据已有类似工程项目的实践和各方案的技术经济对比,根据项目土层的实际和桩的设计分布情况,应力释放孔设置如下:（1）为了缓解挤土效应的不利影响，在预制桩施工前挖设防震沟和布打应力释放孔，使土体挤压后传递的超静孔隙水压力通过导向沟内的应力释放孔得到释放，缩短地基固结时间，起到阻断超静孔隙水压力的传递作用，同时防震沟也可以减少浅层土的水平挤压作用，对周围已有建筑进行有效防护。（2）应力释放孔桩位处，挖一条下口宽为1米，深为1.5米的防震沟。（3）临近万芳路与园区五路的场地周边布置一圈Ф500@2000的应力释放孔，布设在围墙以内1m处,孔深比临近工程桩深1m。应力释放孔内置透水管：φ80PVC塑料管，上下各一节（4m长）钻φ5透水孔（透水孔间距15~20cm，120°交错分布）并用无纺布包裹。3.4、施工流程及工艺1、施工顺序总体流程应根据压桩顺序先施工真大路一侧，由北向南进行，再施工古浪路一侧，由东向西进行。2、施工工艺流程挖防挤沟→搭设施工平台→钻机就位→钻至设计孔深（可根据回浆颗粒度和钻速判定是否达到⑦层土）→清孔→预埋透水管→填碎石或填粗砂→移至下一孔位3、施工技术措施（1）挖防挤沟航天产业基地卫星应用产业化基地项目上海禹豪基础工程工程有限公司根据放样出的应力释放孔中心线，用挖掘机沿中心线方向开掘工作沟槽，槽宽上宽1.5m，下宽1.0m深度1.0m。场地遇有地下障碍物时，利用镐头机将地下障碍物破除干净，如破除后产生过大的空洞，则需回填压实，重新开挖沟槽。（2）搭设施工平台垂直沟槽方向放置8~10根长4m左右的20#槽钢，间距80cm左右，在其上顺沟槽方向放置两根长8~12m的16#槽钢导槽，间距与钻机底架宽度一致。在导槽上用红油漆做好标记，保证钻机准确定位。（3）钻机就位钻机移位由当班机长统一指挥，移动前必须仔细观察现场情况，发现障碍物应及时清除，移动结束后钻机应平稳、平整，钻机定位偏差应小于10cm。用线锤对钻杆进行垂直观测以确保钻杆的垂直度，垂直度应控制1%以内。（4）钻孔钻孔采取清水钻进，自然造浆护壁，泥浆密度为1.3t/m3。钻进应根据土层情况加压，开始应轻加压，慢转速，逐步转入正常。一般土层按钻具自重钢绳加压，钻机转速:对合金钻头为180r/min;钢粒钻头100r/min。在松软土层中钻进，应根据泥浆补给情况控。所有应力释放孔在压桩完成后均用碎石回灌,插入注浆孔用0.5的水灰比水泥浆注充,以防对基坑开挖造成负而影响。制钻进速度，在硬土层或岩层中的钻进速度以钻机不发生跳动为准。（5）清孔钻孔结束后用清水稀释孔内泥浆，清孔时间不少于10min，清孔后的泥浆密度不大于1.2t/m3。（6）测孔深、预埋透水管用测绳及测锤测量孔深是否满足要求，然后将事先准备好的φ80PVC塑料管逐节插入钻好的孔中，最下节及最上节为钻有透水孔及包裹有无纺布的透水节（长度4m），中间节用管接头连接并粘接牢固。透水管应当高出地面20㎝，防止周边土体掉落。（7）填碎石应力释放孔内填5~10mm碎石（瓜子片），或者填充粗砂。以每孔的填石量为控制标准：30m深孔为2m3。填孔时，碎石应四周均匀填孔，确保透水管位于孔中。当发现填石量严重偏少时，应检查原因，以确定是否重新钻孔。航天产业基地卫星应用产业化基地项目上海禹豪基础工程工程有限公司（8）施工记录施工过程中由当班机长负责填写施工记录，施