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机械桩基施工专项方案

一、桩基施工概况本工程基础形成为独立基础、人工挖孔桩和局部冲桩相结合。

独立柱基49根,断面尺寸分别为:1800mm×1800㎜、2200mm×2200㎜、2700mm×2700㎜、3200mm×3200㎜等不同的断面尺寸;人工挖孔桩共计124个(挖孔桩采用人工挖孔桩和机械冲孔桩相结合),断面尺寸分别为:1000mm、1200mm、1500mm等不同的断面尺寸,嵌入中风泥岩为2000~6000mm不等。

基础持力层为:中风化泥岩,泥岩天然单轴抗压强度标准值均为frc≥7.0MPa。

本工程基础设计为桩基础,上部为柱、梁框架结构。

基础全部为的钢筋混凝土嵌岩灌注桩,两桩净最小间距为2900mm,两桩净最大间距为8300mm,其余桩间距在4300mm-8250mm之间,桩顶标高1-S~1-W/1/0-1-1~1-48轴范围内标高为176.10m,其余部分的桩顶标高均为179.60m。

二、自然条件1、地形地貌施工现场整体地形呈回字形形状,最高高程176.700m,最低高程176.200m。

三、施工方案(一)、涪陵金科·黄金海岸1#楼桩基施工采用φ1000mm、φ1200mm、φ1500mm的冲孔桩。

(二)、桩基施工1、工艺流程本工程桩基采用冲孔灌注桩。

2、钢护筒制作及埋设1)、钢护筒制作护筒根据实际需要分节加工长度为1.2m,钢护筒采用δ10mm厚钢板在工厂分节卷制成,其竖向焊缝应对称间隔错开。

护筒内径有ф1300mm、ф1500mm、ф1800mm比桩径大30cm。

为防止钢护筒在下沉和起吊过程中变形,要求护筒顶底端均需焊接“十”字撑,“十”字撑采用ф25mm钢筋。

待护筒起吊后割除下端“十”字撑,上端“十”字撑对接前或安装振动锤时割除。

护筒顶标高定在+0.3m(加长的临时护筒除外),底标高根据覆盖层厚度确定。

2)护筒加工精度要求钢护筒椭圆度≤10mm相邻管节管径差≤3mm轴线纵向弯曲≤10mm3)护筒埋设首先由测量定出各桩位中心点,然后用挖掘机挖出深1.0m的坑,用吊车或塔吊将护筒精确安放到位,由测量员复测桩位中心点,确认无误在护筒周围用粘土填平夯实,使护筒外露0.3m。

3、泥浆池与泥浆配制泥浆池在现场挖设,暂设1个(详基础平面布置图)。

泥浆用泥浆搅拌机在现场拌制然后注入孔内。

泥浆用优质粘土或膨润土配制,泥浆性能如下表:项目:指标比重: 1.1-1.2粘度:S: 18-28PH值: 8-10失水量ml/30min: 14~20泥皮厚度(mm): ≤2静切力: 0~6胶体率:≥94%含砂率:<4%4、成孔钻机使用冲击钻机,采用泵吸反循环进行钻孔。

钻机摆放按斜线布置,以保证打桩过程中不会影响到周围桩基。

钻机布置见基础平面布置图。

(1)设备安装及就位1)设备开始安装时,应先做好各项准备工作,例如清点设备及其机具数量,安装时应统一指挥,按程序进行安装。

2)铺设移动钢轨和枕木,铺设时放置在平台面上且用水平尺校平,确保钻机平稳。

3)竖立塔架可采用吊车,也可采用钻机自身立塔架时,就先安装起落架,并设安全绳,以防止钻塔向后翻到倒。

立塔时必须准备充分,服从统一指挥。

4)调平基枕机架,调准回转器垂直度与孔位中心,回转器(或转盘),天车滑轮中心必须在同一垂直线上,其偏差不大于2cm。

5)设备投入使用前就先试运转检查,以防止钻进成孔或灌注砼中途发生机械故障。

6)砂石泵或3PN泵尽量靠近孔位,吸水及压缩空气(软)胶管的总长不宜过长。

7)泵放入泥浆池深度以液面至泵窗口一半为准,泵下端吸水口至泥浆池底面距离不少于400mm。

8)在护筒埋设好后,将钻机就位,并满足规范要求。

(2)开钻开孔具有导向作用,因此开孔的孔位必须准确,并保证锥头与孔心的对准度,护筒内为块石时,用冲抓锥予以清除。

(3)钻桩1)钻孔作业应分班连续进行,认真填写施工记录,孔内要求保持2.0m 水头高度防止塌孔,每钻进2m和在地层变化处均应捞取渣样,以便与勘察设计时的地质剖面图进行核对,同时也为泥浆、钻锤、钻进压力及钻进速度的选择提供更为直接的资料,在钻进过程中实行减压钻进,确保成孔垂直度。

在钻孔施工过程中,钻渣排放需防止影响承台底模的施工。

2)防渗漏技术措施由于岩石破碎,裂隙发育,若遇岩溶地质情况,渗漏的可能性极大,因此,要采取预防措施,防止孔内水头突然下降导致孔口护筒被水压压坏或引起局部破碎岩塌孔,主要采取两种方法和措施:A、始终保持护筒内泥浆面高出护筒外水面2.0m以上,一旦发生渗漏,能及时直观地发现此情况。

B、若水位较低,无法自动补水,故需准备两台大功率离心泵,一旦发生渗漏,立即补水。

3)钻孔中常见事故预防和处理A、塌孔a、在松散的碎石混粘土中钻进时,应控制钻进速度。

选用较大比重、粘度、胶体率的泥浆,或投入粘土,低锤冲击,使粘土起护壁作用。

b、保持孔内水头高度在1.5m~2.0m。

c、若孔内出现塌孔,判明塌孔位置,回填粘土和砂(或浇15Mpa砼)至塌孔处以上1~2 m,待回填密实后再钻。

d、清孔时指定专人补浆,保证孔内泥浆高度,供浆管不能直接冲刷孔壁。

e、吊入钢筋笼时应对准钻孔中心插入避免碰撞孔壁。

清孔后尽快浇筑砼。

B、钻孔偏斜a、安装钻机时使钻机钻杆、桩位中心在一条铅垂线上,并经常校正。

b、在钻架上设置导向架,控制钻杆上部摆动。

c、钻机吊杆接头应逐个检查、校正,防止吊杆弯曲。

d、在倾斜的软、硬地层钻进时,应减压钻进,控制进次,低速钻进。

e、若发现钻孔倾斜,在倾斜处吊起钻头上下反复扫孔,使钻孔垂直,然后再调正钻头,慢速钻进。

C、掉落异物a、开钻前应清理孔内杂物。

b、搭设钻孔平台时严禁乱抛乱丢。

c、经常检查钻具、钢丝绳和联结装置。

d、为便于打捞落锥,应在锥上预先焊打捞抓环或捆钢丝绳。

D、扩孔和缩孔a、扩孔若是塌孔造成的,一般情况下仅增加砼方量,扩孔后继续塌孔,则按塌孔处理。

b、缩孔采用上下反复扫孔的办法进行处理。

E、卡钻用小冲击锥冲击或用冲、吸的方法将卡住钻头周围的钻渣松动,然后提出钻头。

F、钻机吊杆折断a、吊杆直径、壁厚应进行计算后决定。

b、不使用弯曲严重的吊杆,各连接部分要牢固。

c、控制锥头冲进尺度,遇坚硬、复杂地层要慎重处理。

d、经常检查钻具各部分的磨损情况。

G、钻孔漏浆a、若发生漏浆或遇承压水发生泥浆稀释时,须加入稠泥浆或倒入粘土慢速转动。

b 、回填土掺片卵石,反复冲击增强护壁。

(4)终孔钻头钻至设计标高时,停止钻孔,捞取渣样,请监理工程师论证,待其认可后方可进行下步操作。

6、清孔当钻至设计标高时后,将钻头提离孔底50~80mm,持续反循环将含渣泥浆返回地表,同时注意新返回孔内泥浆的相对密度控制,防止塌孔,且送入孔内的流量不得少于砂石泵的排量,可用3PNL泵补浆,保证钻孔内泥浆顶面标高高于海水面标高。

用换浆法进行清孔,每次清孔时间不小于半小时,清孔结束后测定沉碴厚度是否达到设计要求,如未达到须继续清孔至符合设计要求为止。

7、安装钢筋笼(1)钢筋笼制作1)钢筋笼制作在陆上临时加工平台同槽分节加工。

将长10m的[22槽口朝上平放在地上。

然后按2m间距将设有“十”字加劲圈φ16点焊在槽钢上,根据设计要求将主筋与加劲圈进行焊接,主筋要求与加劲圈垂直。

主筋加工完毕后,将钢筋笼与槽钢割开,按设计要求绑扎箍筋,及挂穿心式圆形砂浆垫块。

根据《桩基技术规范要求》钢筋笼制作偏差如下:项目允许偏差主筋间距(mm)±10箍筋间距(mm)±20钢筋笼直径(mm)±10钢筋笼长度(mm)±100骨架倾斜度% ± 0.52)钢筋笼接头可采用焊接接头,接头应相互间隔错开,根据规定,错距大于在35d且不小于50cm(d为主筋直径),因本桩基钢筋笼主筋最大为φ18mm,因此错距为630mm,接头要求钢筋笼加工精度高,第一节钢筋加工完毕经监理工程师检查认可后,就地同槽加工与之相邻的一节钢筋笼。

同样在地上放置[22的槽钢,点焊加劲圈。

3)制作好后经监理工程师认证的钢筋笼应挂牌标识,注明验收事宜、桩号及节段号。

4)在制作钢筋笼的同时应在其上正确安装检测管,同一截面上均匀布置3根φ63PPR热熔管,检测管固定前同样要求进行试连接,然后作上标记,根据设计要求,声测管底部应埋设到桩底,顶部高出桩顶100cm,接头采用螺纹连接或焊接,埋设前底部严格密封,声测管随钢筋笼一起下放,下放一节连接一次,并向管内灌水,防止水压压破检测管,下放完毕后应将管口严格密封防止砼进入。

(2)钢筋骨架吊装就位1)钢筋笼下放吊放钢筋笼时先将第一段吊放至孔内,在外露护孔筒1.5 m左右时,用两节短钢管横穿到钢筋笼的加强筋下放置于护筒顶上,然后松钩,将下一段钢筋笼垂直吊起与第一节联接,钢筋联接采用绑扎搭接,搭接长度应符合规范要求,钢筋笼在陆上加工好后运至施工现场接长下放,钢筋笼下放前应将“十”字撑由下而上割掉,钢筋笼最后一个加劲圈至操作平台时,用长3m的[22作为扁担横穿钢筋笼加劲圈,将其担在施工平台上,吊装下一节钢筋笼与之对接,如此循环直到最后一节钢筋笼接完,钢筋笼下放时应尽量垂直,缓慢下放,防止与孔壁碰撞造成塌孔。

根据《工程质量检验评定标准》钢筋笼下放允许偏差为:骨架中心平面位置(mm) 20骨架顶端高程(mm)±20骨架底面高程(mm)±502)钢筋笼吊装当钢筋笼总重超过塔吊起重能力时,需用专门的履带式吊车下放钢筋笼。

(3)钢筋笼定位与抗浮钢筋笼现场制作时,每次隔2m设置一道加强箍筋,在钢筋笼上每隔3m对称焊设4个船型钢筋,用以保证钢筋保护层的厚度。

钢筋笼全部安放到位后,用短钢筋将钢筋笼与护筒焊接防止在浇筑砼过程中钢筋笼上浮。

8、二次清孔钢筋笼安装完毕后,再次测定沉碴厚度,如超过设计规定须进行二次清孔,二次清孔用真空吸砂泵进行。

经检测满足设计要求后即可进行水下砼灌注。

9、水下砼灌注1)导管安放:采用直径250mm ~300mm的导管连接,导管每节长1.5m~5.0m,用法兰盘或承插式丝扣连接,接口处使用封胶垫(圈),下管时应准确丈量,计算长度,并做好详细记录。

每节管应保持接口垂直,放管速度要慢。

安装过程中,如发现卡管时将管底提升至一定高度后,左右旋转改变方向再往下沉放,导管底端距孔底高度一般以400mm~500mm为宜。

2)集料斗及初灌量:导管上端设置漏斗,漏斗容积为0.8m3,在灌桩前制作一斗容量为5m3的集料斗置于漏斗旁边。

灌注水下砼采用拔球法,为使封底成功,首批混凝土的数量应能满足导管首次埋深(≥1.0m)和填充导管底部的需要。

所需砼量:桩径为1.2 m的桩V≥πD2/4(H1+H2)+ πd2/4hl=π1.2×1.2÷4(0.4+1)+ π0.273×0.273÷4(40-1-0.4)×1.1÷24 =1.6+1.03=2.6m3式中:V-灌注首批砼所需数量(m3)D-桩孔直径(m)H1-桩孔底至导管底端间距,一般为0.4mH2-导管初次埋设深度(m)d-导管内径(m)h1-桩空内砼达到埋置深度H2时,导管内砼柱平衡导管外(或泥浆)压力所需的高度(m),即h1=HwYw/Yc 。

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