冲孔灌注桩专项施工方案

冲孔灌注桩专项施工方案报审表工程名称：平潭综合实验区坛西大道辅道(竹屿口—苏平路)工程编号：致：浙江江南工程管理股份有限公司我方已根据施工合同的有关规定完成了平潭综合实验区坛西大道辅道(竹屿口—苏平路)工程冲孔灌注桩专项施工方案的编制，并经我单位上级技术负责人审查批准，请予以审查。附：水泥搅拌桩试桩方案承包单位（章）项目经理日期专业监理工程师审查意见：专业监理工程师日期总监理工程师审核意见：项目监理机构总监理工程师日期2平潭综合实验区坛西大道辅道(竹屿口—苏平路)工程冲孔灌注桩施工专项方案编制人：审核人：审批人：江西建工集团有限公司二O一八年一月二十日3冲孔灌注桩专项施工方案1.工程概况工程名称：平潭综合实验区坦西大道辅道（竹屿口-苏平路）工程建设单位：平潭综合实验区交通投资集团有限公司设计单位：深圳市市政设计研究院有限公司监理单位：浙江江南工程管理股份有限公司施工单位：江西省建工集团有限责任公司工程地点：平潭综合实验区平潭综合实验区坛西大道辅道(竹屿口—苏平路)工程，该项目路线总长度9020m(已扣除福平互通段1.2千米)，现状主车道加宽及新建辅道工程42m。本标段软基处理主要集中在线路后半段，其里程如下：左幅：LK7+615—LK11+915，右幅RK9+670—RK11+940根据各路段不同地质条件，承载力要求及施工条件，采用如下软基处理办法：1、对于存在深层软土的路基，且软土厚度大于3m小于15m的地段，采用CFG（水泥粉煤灰）桩复合处理地基。2、对于存在深层软土的路基，且软土厚度大于大于15m的地段，采用水泥搅拌桩处理。3、对于存在深层软土的路基，受现状高压线的影响的范围，采用高压旋喷桩加固。4、对于低洼积水、鱼塘、污水河道上存在大量生活垃圾么等地段，先进行清除淤泥，再填砂（海砂），然后施工水泥搅拌桩，CFG桩。4布置方式：正方形布置，设计桩径0.5m,桩间距2.0m，复合地基承载力不小于110KPa，单桩地基承载力不小于320KN.2.设计要求根据图纸设计要求，桩基施工前已进行超前钻探工作，以确保每根桩的地质资料的准确性。按设计要求，冲孔桩持力层为微风化岩，桩身入岩不少于500mm。3.资源配置安排1、本工程所需要施工机具设备如下：序号机具名称型号规格单位数量备注1冲孔机JK666KW台32泥浆泵22KW台4配套泥泵管3导管φ250套3配备漏斗4冲锤Φ790～φ1200个33-5吨5电焊机交流式KVA台46挖掘机200台17发电机台18泥浆车东风车台12、检测仪器：水准仪、全站仪、坍落度桶；3、本工程需要劳动力进场计划如下：序号名称需要人数备注1机械冲孔72钢筋工353机械维修工24电工15砼工54.施工工艺流程图场地平整→桩位放线、开挖浆池→桩机就位→护筒埋设、孔位校正→冲击成孔、泥浆循环→清孔→成孔验收→吊放钢筋笼、导管→灌注水下混凝土→成桩养护6施工工艺流程图平整场地桩位放线冲桩机就位埋设护筒冲进、捞取冲渣成孔验收第一次清孔安装钢筋笼护筒制作、维修桩位复测加入水和粘土测量孔深斜度直径下导管第二次清孔灌注水下混凝土移开钻机导管闭水试验制作混凝土试件配置混凝土拔除护筒清理桩头75.冲孔桩施工5.1施工准备冲孔的准备工作主要有桩位测量及放样、制作和埋设护筒；泥浆备料调制、泥浆循环系统设置及准备冲孔机具等。5.1.1桩位测量放样根据设计所提供的控制点，采用全站仪现场布置控制网并复核。依据桩基中心轴线坐标值，用坐标法放样桩基中心线、桩基中心点等，并打入标桩，中心线的放样误差控制在2cm范围内，并设置十字形控制桩，便于校核，桩上标明桩号。5.1.2场地平整与就位冲机就位时与平面最大倾角不超过4°，现场地面承载能力大于250kN/m2。冲机平台处必需碾压密实。进行桩位放样，将冲机行驶到要施工的孔位，调整桅杆角度，操作卷扬机，将冲头中心与冲孔中心对准，并放入孔内，调整冲机垂直度参数，使冲杆垂直，同时稍微提升冲具，确保冲头自由浮动孔内。5.1.3护筒埋设护筒用8mm的钢板制作，其内径大于1.0～1.40m，高度2m。为增加刚度防止变形，在护筒上、下端口和中部外侧各焊一道加劲肋，并在上部焊上槽钢“耳朵”。其底部埋置在地表下1.5m中，护筒顶高出地面0.3m。护筒埋设采用挖埋法，即用专用冲斗挖除所要埋护筒的土层后，将护筒放入其中。埋设准确、水平、垂直、稳固，护筒的四周回填粘土并夯实。冲机导杆中心线、回旋盘中心线、护筒中心线保持在同一直线。护筒中心8与设计桩位中心的偏差不得大于20mm，钢护筒垂直度偏差不允许大于0.5%，保证冲机沿着桩位垂直方向顺利工作。护筒就位后在护筒口上焊上一十字钢筋架，在十字架中心挂吊一线锤，自然下放，看是否与桩中心重合一致，以此来校核护筒的准确安设位置，护筒就位后，其外侧开挖缝分层回填捣密。5.1.4泥浆的制备及循环净化泥浆造浆材料选用优质粘土或膨润土，必要时再掺入适量CMC羧基纤维素或Na2CO3纯碱等外加剂，保证泥浆自始至终达到性能稳定、沉淀极少、护壁效果好和成孔质量高的要求。泥浆作用主要有两个：一是由于静水压力的作用泥浆在井壁形成一层泥皮，阻隔孔内泥浆外渗，保护孔壁免于坍塌；二是泥浆起悬浮冲渣的作用，桩孔内的冲渣携带出孔。在冲孔桩施工过程中，对沉渣及浇筑混凝土时溢出的废弃泥浆随时清理，严防泥浆溢流，在桩位附近设置泥浆循环池、沉淀池用于成孔护壁泥浆的循环、排放，泥浆循环系统由有经验的人员专门管理，由于工地附近都没有淤泥排放地，要外运到指定地点排放，因场地狭小，按现场所要设置10m×10m×2m的大泥浆沉淀池。用汽车弃运至指定地点排放，禁止就地弃渣，污染周围环境。5.2冲孔待冲机就位准确后开始冲进，初始冲进时，先在孔内注水，加粘土，小冲程制浆，进尺适当控制，在护筒刃脚处小冲程、高频率反复冲砸，使刃脚处有坚实的泥浆护壁，冲至刃脚下1m后正常冲进。冲孔作业时，注意9地质变化，在变化处取渣样，编号保存。冲击一段时间后，将冲锤提起，掏渣筒掏渣。在开孔阶段，为使冲渣挤入孔壁，待冲进4～5m后再掏渣。进入基岩后适当减少冲程。正常冲进时根据地质资料掌握土层变化，及时捞取冲渣取样，判断土层，记入冲孔记录表，并与地质资料进行核对，根据核对判定的土层调整冲程。冲进时连续进行，不随意中途停冲。冲进进程中和掏渣后严格控制和保持孔内水头稳定，并注意观察，发现情况及时处理，如实填写冲孔原始记录。孔内水头始终保持在地下水位线以上2m，以加强护壁，防止塌孔。升降冲头时平稳，不碰撞护筒或孔壁。在冲进过程中，勤检孔、勤抽碴、勤检查冲具。如发现孔偏、孔斜，用片石回填至偏、斜上方0.3～0.5m处重新冲砸造孔；遇到孤石时，用高低冲程交替冲击，将大孤石击碎或击入孔壁。在冲进过程中，始终保持孔内水位高于地下水位2m左右，同时控制泥浆比重，在砂粘土地层冲进时，泥浆比重控制在1.05～1.15之间，既能获得较高的冲进速度，又能做到不塌孔；在易塌地层中冲进时，泥浆比重提高到1.2左右，适当降低成孔冲速，必要时添加外加剂如CMC、纯碱等，以确保孔壁稳定。桩孔冲至设计标高后,对成孔的孔径、孔深和倾斜度等进行检查，满足要求后请监理工程师进行检查，为清孔做好准备。1）泥浆参数根据不同的地质条件调整泥浆比重，具体见下表。地质情况泥浆指标相对密度（g/cm3）粘度（s）胶体率（%）失水率（ml/30min）含砂率（%）泥皮厚（mm/30min）静切力（Pa）酸碱度（pH）10素填土1.07～1.1519～28≥96≤15≤4≤23～56.5粘土及亚粘土1.07～1.1019～28≥96≤15≤4≤23～56.5泥岩1.07～1.1019～28≥96≤15≤4≤23～56.5砂岩1.07～1.1019～28≥96≤15≤4≤23～56.52）渣样留存和地质记录渣样抽取频率最低满足0.5m取样一次、地层地质变化点进行加密取样，不得缺漏。渣样装于密封的塑料袋内，在防水纸条上用碳素墨水书写注明工程名称、墩号、桩号、深度、岩性初步判断、取样人、取样时间等内容。对地质变化点深度要仔细量测，力求准确。渣样抽取后，冲孔过程中要存放于现场，采用条形木盒，按取样时间（深度）分隔存放，并于木盒显著位置注明“渣样盒”等字样。相应的桩施工完成后，要将渣样放于专门地点，统一保存，保存期限至该经桩检测合格止（如有更高要求按更高标准执行）。留有必要的照片等影像资料。施工过程中及时与设计地质情况进行对比分析，对地质情况出入较大者，及时与监理、设计等单位联系，采取措施。特别是桩底地质情况、嵌岩深度要仔细核查。在自检的基础上，灌注前及时邀请监理单位对地质情况进行检查，设计单位对代表性桩的地质情况进行现场确认5.2.1冲孔中注意事项A漏浆与塌孔1）难点岩溶地层中因溶洞的广泛存在，溶洞互相贯通，冲（冲）孔施工时泥浆漏失情况严重，使冲孔无法保持合理的水头高度，地下水涌入孔内产生11由外向内的侧压力，泥浆难以保持孔壁的稳定，造成孔壁失稳坍塌。有时孔壁坍塌甚至会引起孔口坍塌，我们以前做桩基工程中就曾发生因塌孔引起孔口塌陷，孔口坍塌直径达８ｍ多，桩机一端已陷入孔内，一条走管失踪，冲具也掉入孔内，耗时５０天方将冲具捞出，危险性及经济损失都很大。2）技术对策施工过程中注意观察孔口泥浆的变化，因为孔壁坍塌往往都有前兆，有时是排出的泥浆中不断出现气泡，有时护筒内的水位突然下降，这些都是塌孔的迹象，发现这些现象时应立即停止施工，采取措施后方可继续施工。为了防止漏浆和塌孔，可采取以下技术对策：（１）在冲（冲）孔过程中可适当增加泥浆浓度，泥浆密度宜提高到１畅25～１畅30ｋｇ／Ｌ，粘度25ｓ。同时储备一定数量的泥浆以便在漏浆时进行及时补浆，一般储浆量为桩孔理论容积的２～３倍，当桩间距离较小时，可在数根桩之间挖一较大的泥浆池，将多余的泥浆进行集中储存，既能用于漏浆时的补浆，又便于集中外运。若漏浆量过大，补浆不能达到止漏的目的，可先加入一些粘土加片石拌合物，片石含量２０％～３０％，块度２０ｃｍ左右，回填至洞顶以上１～２ｍ后，再放入冲锤头，小冲程高频率冲击穿过空洞，用冲桩机进行小冲程冲压，使粘土或片石挤入溶洞或裂隙中，填塞渗漏通道，使桩孔不再漏浆。（２）将孔口护筒加长，使护筒顶部高出地面，一般护筒顶要高出地面３０～５０ｃｍ，且浆面高出地下水位１畅５ｍ以上。护筒埋入12土中深度以护筒底口位于地下水位以下不小于１畅０ｍ为原则，护筒四周用粘土填实，以免漏浆，这样可使孔内泥浆面保持在护筒以内。B、偏孔与斜桩1）难点岩溶地区溶沟、溶槽、溶洞的发育，以及岩面本身的起伏不平，在岩石中容易产生各种角度的斜面，当冲机施工时，钻具易沿着溶沟、溶槽的基岩斜面而倾斜下滑，或因溶蚀造成底板不平，锤头下落后歪斜，使锤头中心偏离桩孔中心，造成偏孔，使冲出的桩孔垂直度偏离设计范围，钢筋笼也会随桩孔而倾斜，或者钢筋笼无法下到桩底，影响桩身质量。2）技术对策为避免偏孔或斜桩，在施工过程中需密切注意钻具的状态。对于冲孔桩，观察钢丝绳的摆动和停止位置可发现桩孔偏斜现象，当钢绳在提锤时摆动较大，或冲锤落到孔底出现偏往一侧时，都说明桩孔已经偏斜。发现桩孔偏斜时，应立即停止冲孔，投入片石并使所填片石顶面高出偏孔位以上１ｍ左右后再进行低冲程冲孔，使片石填满偏孔位，变成密实的基底再冲孔。如果填石修正效果仍达不到设计要求，此时可在孔斜段浇灌高标号水下混凝土，待混凝土凝固后再行冲击修孔（一般需等１０天左右），使孔底作业面强度均匀，让冲锤垂直冲进，纠正斜孔。若以上方法仍无法达到纠斜的目的，可加工长筒冲锤进行冲孔。长筒冲锤做法是用直径稍小的厚壁钢护筒焊上锤牙和提升机构，其长度一般在５ｍ以上，有较好的导正性能，桩孔垂直度得到较好控制，保证桩孔不偏斜。5.3成孔检查13成孔达到设计标高后，对孔深、孔径、孔壁、垂直度等进行检查，不合格时采取措施处理。成孔检查方法根据孔径的情况来定，当冲孔为干孔时，可用重锤将孔内的虚土夯实，采用直接用测绳及测孔器测，若孔内存在地下水，可采用泵吸反循环抽浆的方法清孔，则采用水下灌注混凝土施工的方法进行冲孔的测孔工作，清孔时合理控制泥浆的粘度与含砂率。