桩基础工程(旋挖钻)施工方案
1、概述
1.1 工艺原理
旋挖钻成孔施工法,又称钻斗施工法。成孔原理是在一个可闭合开启的钻斗的底部及侧边,镶焊切削刀锯,在伸缩钻杆旋转驱动下,旋转切削挖掘土层,同时使切削挖掘下来的土渣进入钻斗内,钻头装满后提出孔外卸土,如此循环形成桩孔。旋挖钻机成孔施工具有低噪音、低振动、扭矩大、成孔速度快、无泥浆循环等优点;缺点是在粘性较大的粘性、淤泥土层中施工,回转阻力大,钻进效率低,容易糊钻。适用于填土层、粘土层、粉土层、淤泥层、砂土层以及短螺旋不易钻进的含有部分卵石、碎石的地层。
1.2 工程概况
本合同段根据地质柱状图及工期的要求,拟对8#~11#(8-4、9-1除外)墩位桩基采用旋挖钻成孔,共计29根,以每根桩长24m(含承台2m)计,总钻进尺696米。
2、施工准备
2.1技术准备
2.1.1掌握场地的工程地质和水文地质资料;
2.1.2读懂桩基设计图纸和技术要求,编写施工方案,进行技术交底、原材料送检和混凝土配比申请。
2.1.3了解场地及临近区内的危房等特殊建筑物分布情况基地下障碍物(旧基础、地下工程、管线等)的分布
2.1.4准备施工用的各种报表、规范。
2.2主要机具设备
旋挖钻机、自卸汽车、吊车、挖掘机、混凝土导管、隔水栓、储料斗等
2.3作业条件
2.3.1合理布置施工现场,清理场地内影响施工的障碍物,低洼处用粘土回填,达到“三通一平”,挖好稳定液搅拌池。
2.3.2对进场设备、机具进行安装、调试检查和试运转,确保机械正常工作,配备足够的备件。
2.3.3引好桩位控制线和水平高程的控制点,妥善保护好,施工中应经常复测。
2.3.4原材料进场待用,根据设计要求加工钢筋笼。
2.3.5正式施工前试成孔,不少于两个,以便了解场地地层情况并检查所选择的机具设备施工工艺是否适宜。
2.4 劳动力计划安排:配备技术员2人,负责质量管理(轮班作业,必须做到有人施工就有人做技术指导);配备管理人员2人,全面负责现场施工管理工作(轮班作业,必须做到有人施工就有人管理);技工3人,普工10人,共计19人。本工程施工负责人为:<<,技术负责人:<<,安全负责人:<<。
2.5 施工工期计划安排:施工班组务必抓住目前的黄金施工时段,本着优质、快速、高效的施工目标,于2007年08月15日至2007年09月20日完成全部旋挖钻施工。
3、施工工艺流程和施工方法
3.1施工工艺流程
制作钢筋笼
钻机就位开孔→设置护筒并注入稳定液→旋挖钻进→清孔→ 下放钢筋笼→
插入混凝土导管→二次清底→ 灌注混凝土成桩→ 拔出导管→ 拔出护筒
由流程图可知,旋挖钻孔灌注桩的特别之处在于制备泥浆和补充泥浆,在钻孔过程中,要制备符合性能指标的泥浆,同时要及时补充泥浆,以确保孔内水头压力,防止塌孔。
3.2施工工艺要点
3.2.1钻孔前施放桩位点,放样后四周设护桩并复测,误差控制在5mm以内。进一步确定是否有障碍物,必须待甲方或监理验收合格后方可进行成孔施工。
3.2.2钻机就位应保持平稳,不发生倾斜、位移,钻头对准孔位开启电机进行开孔。
3.2.3设置护筒:根据桩位点设置护筒,护筒的内径应大于钻头直径100mm,护筒位置应埋设正确稳定,护筒中心和桩位中心偏差不得大于50mm,倾斜度的偏差不大于1%,护筒与坑壁之间应用粘土填实。施工中,护筒的埋设采用旋挖钻机静压法来完成。首先正确就位钻机,使其机体垂直度、钻杆垂直度和桩位钢筋条三线合一,然后在钻杆顶部带好筒式钻头,再用吊车吊起护筒并正确就位,用旋挖钻杆将其垂直压入土体中。护筒埋设后再将桩位中心通过四个控制护桩引回,使护筒中心与桩位中心重合,并在护筒上用红油漆标识护桩方向线位置。护筒的埋设深度:在粘性土中不宜小于1m,在砂土中不宜小于1.5m。护筒应高出地面20~30cm,随即注入稳定液,并应保证孔内稳定液面高于地下水位1m以上。
3.2.4钻机就位:旋挖钻机底盘为伸缩式自动整平装置,并在操作室内有仪表准确显示电子读数,当钻头对准桩位中心十字线时,各项数据即可锁定,勿需再作调整。钻机就位后钻头中心和桩中心应对正准确,误差控制在2cm内。
3.2.5钻进:当钻机就位准确,泥浆制备合格后即开始钻进,钻进时每回次进尺控制在60cm左右,刚开始要放慢旋挖速度,并注意放斗要稳,提斗要慢,特别是在孔口5~8m段旋挖过程中要注意通过控制盘来监控垂直度,如有偏差及时进行纠正,而且必须保证每挖一斗的同时及时向孔内注浆,使孔内水头保持一定高度,以增加压力,保证护壁的质量。
3.2.6 清孔:钻进至设计孔深后,将钻斗留在原处机械旋转数圈,将孔底虚土尽量装入斗内,起钻后仍需对孔底虚土进行清理。一般用沉渣处理钻斗(带挡板的钻斗)来排出沉渣,若沉淀时间较长,则应采用水泵进行浊水循环。
3.2.7钢筋笼制作应符合设计要求,钢筋笼存放场地应平整,钢筋笼应先进行隐蔽工程验收方能下放,下放时应保证钢筋笼顺直,严禁摆动碰撞孔壁,就位后焊制定位钢筋。
3.2.8钢筋笼下放至设计深度后,立即下放混凝土输送导管,避免导管与钢筋笼碰撞,遇导管下放困难应及时查明原因。导管一般由直径为200-300mm的钢管制作,内壁表面应光滑并有足够的强度和刚度,管段的接头应密封良好和便于装拆。下放导管的数量应有计算确定,布置时应使各导管的浇筑面积相互覆盖,导管的有效作用半径一般为3~4m,导管第一节底管长度应不小于4m。
3.2.9二次清孔:将头部带有1m长管子的气管插入导管内,气管底部与导管底部最小距离2m,压缩空气从气管底部喷出,如能使导管底部在桩孔底部不停的移动,就能全部排出沉渣,对深度不足10m的桩孔,须用空吸泵清渣。灌注混凝土前的孔底沉渣厚度应满足要求。
3.2.10灌注混凝土成桩:配制的混凝土强度等级必须满足设计要求,应具备良好的和易性。开始灌注混凝土时,为使隔水栓顺利排出,导管底部至孔底的距离宜为30~50cm,使导管一次埋入混凝土面下0.8m以上。混凝土必须连续灌注至设计标高,灌注过程中导管埋深宜为2-6m,严禁导管提出混凝土面,应设专人测导管埋深及管内外混凝土液面高差。
4、质量标准
4.1钢筋笼质量检验标准
4.1.1主控项目
1) 主筋间距允许偏差±10mm 检查数量:全部检查 检查方法:用钢尺量。
2) 长度允许偏差±100mm 检查数量:全部检查 检查方法:用钢尺量。
4.1.2一般项目
1) 钢筋材质应满足设计要求 检查数量:根据规定 检查方法:根据规定。
2) 箍筋间距允许偏差±20mm 检查数量:全部检查 检查方法:用钢尺量。
3) 直径允许偏差±10mm 检查数量:全部检查 检查方法:用钢尺量。
4.2混凝土灌注桩质量检验标准
4.2.1主控项目
1) 桩位偏差满足下表规定
桩径(mm)
桩位允许偏差(mm)
1-3根、单排桩基垂至于中心线方向和群桩基础的边桩
条形桩基沿中心线方向和群桩基础的中心桩
D≤1000
D/6,且不大于100
D/4,且不大于150
D >1000
100+0.01H
150+0.01H
检查数量:全部检查 检查方法:基坑开挖前量护筒,开挖后量桩中心。
2) 孔深允许偏差+300mm 检查数量:全部检查
检查方法:只深不浅,用重锤测或测钻杆、套管长度,嵌岩桩应确保进入设计要求的嵌岩深度
4.2.2一般项目:
1) 垂直度允许偏差1% 检查数量:全部检查
检查方法:测套管或钻杆,或用超声波探测。
2) 桩径允许偏差±50mm
检查数量:全部检查 检查方法:井径仪或超声波检测。
3) 稳定液比重1.02~1.2
检查数量:全部检查 检查方法:用比重计测,清孔后在距孔底50cm处取样
4) 稳定液面标高(高于地下水位0.5~1.0m)
检查数量:全部检查 检查方法:目测
5) 沉渣厚度:端承桩≤50mm,摩擦桩≤150mm,摩