人工挖孔桩施工方案(doc 31)

第1页共31页一、工程概况厦门海沧行政服务中心工程由厦门海沧投资总公司投资建设，厦门市建筑设计院有限公司设计。该工程位于厦门市海沧生活区以南，拟建建筑物主要包括7层主楼、4层辅楼及2层展示厅，高度分别小于30米、18米及12米，设计柱位荷重标准什分别为15500KN、12000KN及6000KN，框架结构，对差异沉降敏感。其中主楼、辅楼均设有1层地下室，标高-4.20米，设计地坪标高为3.50米。本工程基础设计等级为乙级，采用大直径人工控孔灌注桩。（一）、桩基简介基础设计采用人工挖孔桩，人工挖孔桩桩径为900mm、1000mm、1100mm、1200mm、1300mm、1400mm、1600mm,共计150根，并根据设计要求设有试桩3根，直径分别为1600mm、1200mm、1400mm,强度为C35，单桩承载力估算分别为5000KN、4000KN、4000KN。持力层均为中风化花岗岩或碎块状强风化花岗岩或散体状强风化花岗岩，中风化花岗岩上桩端极限承载力为6500Kpa,碎块状强风化花岗岩上桩端极限承载力为2800Kpa,散体状强风化花岗岩上桩端极限承载力为2000Kpa，当桩长超过20米时，桩纵向钢筋可一半伸到底（但不得少于8根），另一半伸至桩顶下20米。桩钢筋保护层厚度为50mm，桩纵筋采用焊接接头。其中桩径的数量及技术参数如下表：挖孔桩尺寸及设计技术指标表桩编号砼强度等级桩身直d(mm)桩身纵筋As单桩竖向极限承载力（KN）桩数量（根）备注ZH-1（1a）C30900(1000)16Φ161120020桩端扩大头直径D，桩端持力层和桩端进入持力层深度详见各桩ZH-2C35100016Φ161800022ZH-3C35110017Φ18220002ZH-4C30110017Φ181800017ZH-5C30120020Φ18220004ZH-6C35130021Φ18296006ZH-7C35140022Φ18340001ZH-8C30140022Φ18296008ZH-9C30160026Φ20340001第2页共31页ZH-10(10a)C25900(1000)16Φ16600045基布置图ZH-11C2590016Φ16800016ZH-12C35120020Φ18240008SZ-1C3590016Φ1650001SZ-2C3590016Φ1640001SZ-3C3590016Φ1640001（二）、工程地质简介根据冶金工业部武汉勘察研究院厦门分院提供的勘察报告书，本工程地质情况分布为：第一层为素填土，层厚1.20~4.20m,主要由粘性土、残积砂质粘性土回填，部分为淤泥及淤泥质土，局部含碎石、条石及块石等。本层全场均有分布，密实度及均匀性差，工程性能差；第二层为淤泥，层厚1.20~4.20m，具有含水量高、孔隙比大、强度低、易触变等特点，工程性能差；第三层为中粗砂，层厚0.40~4.70m，主要成分为石英，泥质含量较高（一般为20%~50%），分布不均匀，属中压缩性土，工程性能较差；第四层为粘土，厚度0.40~9.60m，成分以粘粒、粉粒为主，偶见铁质结核，属高压缩性土，工程性能较好；第五层为粉质粘土，厚度0.60~7.40m，硬塑（局部可塑），以粘粒、粉粒为主，含20％～50％中粗砂粒。本层全场均匀有分布，属中压缩性土，工程性能较好；第六层为中粗砂，厚度0.60~7.40m，颗粒主要成分为石英，含少量砾石、卵石（卵石粒径一般为40~80mm），工程性能较好；第七层为残积砂质粘性土，厚度1.00~15.40m,本层全场均有分布，该土层具有较大孔隙、遇水易软化的特点，而在结构未遭受扰动破坏时即使在长期受水浸泡的情况下仍具较高的结构强度；第八层为全风化花岗岩，厚度为0.70~7.20m,本层在场内局部分布，为极软岩、第3页共31页岩体极破碎，岩石质量极差、基本质量等级为V级，该层天然状态下工程性能良好，但浸水后易软化，工程性能降低；第九层为散体状强风化花岗岩，厚度0.30~11.80m，岩石风化强烈，岩体极破碎，岩石质量极差、基本质量等级为V级，本层场内局部缺失，本层天然状态下工程性能良好，但浸水后易软化，工程性能降低；第十层为碎块状强风化花岗岩，厚度0.30~8.10m,岩体极破碎，岩石质量极差、基本质量等级为V级，本层场内局部缺失;第十一层为中风化花岗岩，岩石节理裂隙发育，岩石为较硬岩、较破碎，岩石质量较差，基本质量等级为IV级。水文情况：场地地下水类型主要为赋存、运移于花岗岩风化层中的裂隙承压水、中粗砂的孔隙潜水、中粗砂的孔隙承压水，散体状强风化花岗岩、碎块状强风化花岗岩的富水性及透水性较好（为透水层），中粗砂、中粗砂的富水性一般面透水性较好（为透水层），粘土、粉质粘土、残积砂质粘性土为相对隔水层。地下水主要接受大气降水补给和相邻地下水体的渗透补给，总体上地下水自西向东迳流排泄。勘察期间测得场地内各孔中混合地下水位埋深为1.00~1.80m，标高为0.56~2.77m。勘察期间处于雨水季，其水位基本上为本年的最高处。据区域水文地质资料，本场地地下水位变幅约为1m左右。本场地地下水对混凝土结构具弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋在长期浸水时无腐蚀性、在干湿交替时具弱腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。气候条件：厦门地区属亚热带海洋性气候，境内四季如春，每年平均气温21.2°C，每年平均降雨量1236mm，全年超过5mm的降雨天数为54天，超过10mm的降雨天数为32天。每年3～6月份为雨季，7～9月份为台风季节。二、主要施工方法第4页共31页（一）、施工测量由于该工程采用人工挖孔灌注桩，地下水的抽降可能会使周围地表发生位移或沉降，因此必须对周围道路及原有建筑进行沉降及位移观测。该工程拟投入的仪器主要有ET-02/05电子经纬仪和自动安平水准仪等。1、场地整理前应根据市测量队提供的黄海高程点，在拟建建筑物四周布设四个水准点，作为建筑物沉降观测的依据。四个水准点闭合差应小于±12√H。场地整理及土方开挖时应保护好水准点。2、开挖前应在周围已建建筑物和道路构筑物上设置沉降观测点和竖向垂直控制点，作为观测原建筑和构筑物在挖孔桩降水过程中是否有下沉或倾斜的依据。开挖前记录一次标高，开挖至7－8米深时再观测第二次，以后每二天观测一次。3、开挖前应根据测量队提供的单体放样作为轴线控制和放样的依据。用经纬仪测出各控制线及轴线，用钢卷尺丈量各桩心位置，为了便于轴线、桩中心和垂直度复核，于各桩四周定四根木桩控制轴线位置，书面报请监理复核，认定签字后开始护壁第一模施工，第一模施工时砼护壁应高出自然地面200mm。护壁第一节砼浇捣后，将各轴线及控制标高引至护壁上口用小铁钉钉出标准轴线或桩中心线，并用红油漆做上标记，便于桩标高及中心的控制。（二）、人工挖孔桩成孔施工1、桩基施工方法1）、由于人工挖孔砼灌注桩设计承载力较大，应确保成桩的质量，对于桩距较密的桩，在本施工方案中已考虑较安全的施工方案；保证桩基在成孔施工中能安全成孔，达到设计及施工规范的要求。2）、通过对临近工程桩基础施工的了解，在人工挖孔砼灌注桩成孔时易发生涌泥及流砂等现象，施工时初步采用孔桩互降法进行有效降水的施工方案（详见具体的降水施工方案）。第5页共31页3）、相邻桩距较密桩（中心距Ｓ≤3.0D）时，应采用跳挖成孔施工，保证密桩每间隔一天进尺一模的要求，使其减少对相邻桩影响，积水应用潜水泵及时排出，以减少对相邻桩的侧压力，确保密桩能按设计及规范要求成孔。4）、每天施工前，应安排下井人员对已做护壁进行检查，在无异常样情况下，才能进下模成孔的开挖。2、工程桩开挖施工顺序和施工方法工程桩开挖施工顺序为：土方开挖（或抽水）→清孔壁、校核垂直度和桩径→绑扎护壁构造钢筋（含上下勾筋）→安装护壁模板→浇捣护壁砼→拆模下挖。1）、采用短把的镐、锹等简易工具进行人工挖土，遇到比较硬的岩层时，可用风镐或人工凿除施工。垂直运土，用电动卷扬机进行垂直运土；轴线经复核无误后开始第一节开挖，每进尺1米浇捣护壁砼一次，即以1米为一个施工段；当桩孔深度超过10米时用鼓风机和输风管向桩孔中送入新鲜空气，提土桶或吊笼上下保证联系通畅。桩孔较深时用橡皮电缆12V以下安全灯照明。2)、成孔开挖以三人为一个小组（石方凿岩另增加人员）配合，每小组一天安排3～5根桩进行流水作业，保证每根桩每天进尺一至两模，施工时共成立30个小组交叉施工。3)、开挖过程中，由于地下水影响，可在桩孔内临时挖集水坑，用高扬程潜水泵，边抽水边开挖。4)、开挖过程中遇到孤石或其它障碍物时，采用人工及空压机和风镐配合施工。5)、成孔过程中，地面派专人修通排水沟，及时排掉桩孔内抽出的水，从桩孔内挖出的废土或石碴由专人负责及时运出场外。6)、桩位、垂直度、直径校核：基桩轴线的控制点和水准点应设在不受施工影响的地方。开工前，经复核后应妥善保护，施工中应经常复测。第一节护壁成孔第6页共31页后，由现场技术人员在护壁周围用水泥钉定出桩位中心线，桩位轴线用正交的十字线控制，作为往下施工模板对中和桩位垂直度偏差控制的依据，直径检查用尺杆找圆周的办法进行。检查分土方开挖、支模后、砼护壁浇筑三次进行，必须每段检查，发现偏差，随时纠正，保证位置准确。3、流砂、流泥成孔施工方法当土质有较厚的亚砂土、分层土及水力坡度较大时，由于孔内水动压力大于等于土颗粒的浸水容量、使土粒悬浮，失去稳定而变成流动状态，从而形成流砂（泥），如遇到该情况，可采用如下措施进行处理：1)、接近流砂，流泥层时应严格控制相邻桩的间隔跳挖施工顺序，保证相邻桩进深的高差不少于2米。2)、保证已开挖成孔桩的孔内抽水，做到24小时不间断值班抽水，保持地下水位上升高度不超过已成孔桩底以上500mm。3)、成孔进尺控制在每模30-50cm，随挖随浇护壁砼。尽可能缩短开挖时间，为避免土层外露太久，造成大量流砂，同时为增加护壁的抗渗能力，可掺入速凝剂或使用快硬早强水泥。4)、采取水下挖土（抽水或少抽水施工）减少水头差或采用井点降水，使水位降到孔底0.5m以下。5)、在砼护壁浇筑口中间将φ12～φ22钢筋向下斜打入土中并形成喇叭状，深度保持在１ｍ～1.5ｍ，@100～200,每模30～50cm，在后面背好木板及稻草,使之形成外模.浇注护壁砼时在水平方向埋入φ8钢筋，进一步加强护壁周围土体的稳定性。6)、对护壁后侧已经冲刷形成空洞的护壁，可直接在护壁上凿洞用С20砼填筑,以加强土体的稳定性。同时采用压浆（喷浆）法也可适用于流砂（泥）处理。第7页共31页7)、开挖段通过流塑淤泥层，成孔模板下口加水平木“十”字支模（上口利用已成孔护壁作固定点），把模板与木支撑用铁钉固定牢，防止淤泥侧向流动挤压，避免造成孔位移或变形。8)、如因流砂、流泥较为严重，且地下水位较高，可采用临时倒挂钢井圈、密集插板，强行掘进通过；或采用钢护筒强迫下沉，待桩身砼浇过此段后予以拔起回收。为了辅助上述方法的实施，根据现场情况一是直接设降水井，二是利用已成孔的桩孔作为周边孔的降水点。3、护壁施工1）、护壁施工时每根桩采用一套组合式模板，分块拼装而成，拼装后模板上口直径为桩径，下口直径为桩径加150mm，高度为1000mm或500mm。2）、护壁砼为孔外搅拌机进行搅拌，用手推车运到孔边，再用吊桶送入孔内进行浇灌，浇筑时，先用钢钎插捣后，再用锤敲打护壁模板，以保证砼密实，第一节护壁砼应高出地面15-20cm以上，以便于挡土或定点等。4、终孔检查挖孔至设计持力层后，施工单位应进行自检评定，工程桩终孔检查内容包括桩孔中心线位移偏差、桩径偏差、终孔深度、孔底沉渣以及桩底持力层等情况，各项偏差应在设计及规范允许范围内。报监理、勘察、设计院及业主等部门核验并办理隐蔽验收签证手续。当设计持力层经过相关部门核验后方可进行扩大头的施工，扩大头施工好后施工单位应进行自检评定，报监理、勘察、设计院及业主等部门核验办理隐蔽验收签证手续。5、挖孔注意事项1)、多桩孔同时成孔，应采取间隔挖孔方法，以减少地下水的渗透和防止土体第8页共31页滑移。2)、桩孔的垂直度和直径，应每