一、概况太浦河泵站工程块基型建筑物。
主泵房南侧布置35KV变电站,变电站基础设计采用钻孔砼灌注桩加固。
变电站基础下共设置灌注桩166根,设计桩径均为φ800mm;设计桩长为20.10m (桩端高程为-18.00m,桩顶高程为EL2.10m,共107根)和18.60m(桩端高程为-16.50m,桩顶高程为EL2.10m,共59根)两种;桩身砼设计标号均为C30。
二、基础工程地质条件变电站基础位于厂区范围内,其水文工程地质条件与主泵房基础接近,地层条件主要为第四系河湖相、滨海相沉积,自上而下依次为:1层黄褐色夹中、轻粉质壤土;2层黄色轻、中粉质壤土;3层灰色淤泥质重粉质壤土、粉质粘土,含有机质;1层棕黄色夹灰色粉质粘土,含铁锰质结核;2、3、层粘土层;层棕黄色夹灰色粉质粘土,含铁锰质结核。
层为钻孔灌注桩桩端持力层(见附图)。
2、3、层粘土层为施工区主要含水构件造层,具有微承压特性,其渗透系数K=A*10-6~10-7m/s,从主泵房基坑开挖时的出水量判断,灌注桩施工范围内地下水的影响不大。
1层棕黄色夹灰色粉质粘土,含铁锰质结核层位和层棕黄色夹灰色粉质粘土,含铁锰质结核层位,土体粘聚特性很强,钻孔穿过和钻入该类土体相对而言比较困难,造孔用时较长。
三、施工平面布置现场施工道路主要利用进水渠段现有的临时道路,通过南堤堤顶进入施工作业区;钢筋笼拟在现场集中加工,运至孔口人工安装。
为了避免砼料长距离运输容易出现骨料离析等问题,将在变电站施工场地的南侧平台上布置现场拌和系统,拟配置两台JZM350拌和机(或1台0.75m3拌和机),生产混凝土供应浇筑,砼料通过泵送入孔;砼泵拟布置于拌和机的近旁,再搭设溜槽供砼料进入砼泵。
砂石料场地沿平台面条形布置;砂、石料、水泥、外加剂等原材料的存量按施工强度须保证满足3天用量,随用随补充。
供电:从现有南侧的系统电源T接下线,送电到施工现场,以满足施工用电。
主要用电器荷载约需160KW,施工期间能够得到保证。
施工用水:从变电站址西南侧的白甫港河道中用潜水泵取水供到场内蓄水池;通过场内供水管网送水到现场水箱供拌和用水,水质条件能满足砼拌和用水要求。
施工废浆、废水的排放:基础桩基施工中所生产的废泥浆水,汇集于泥浆池内,然后抽至泥浆车内弃运至弃土场。
四、钻孔灌注桩施工工艺流程图钻孔灌注桩施工采用正循环圆盘钻机(GPS—10)造孔,导管法水下砼灌注成桩。
五、钻孔灌注桩施工(一)回填平整场地由测量人员按附图所示的施工平台线测放出清基轮廓,在进行该处基础回填作业时一次形成基础施工作业平台面。
考虑到基础钻孔灌注桩施工机械的占位,基础施工作业面均需沿设计轮廓向三面扩展2~3m并整平,最终形成一个较大的作业平台面,以利于钻机移孔及零星材料堆放(该平台土料待二期开挖)。
变电站基础施工作业面为EL3.00m。
由于6#泵组边墙按“分层分块图”在前期浇筑时只能浇至EL2.45m,距填筑施工平台面尚有高差0.50m,故在进行回填土施工时考虑采取挡土板方案解决——具体方法是:在距6#泵组外边墙面0.20m处埋设垂直挡板(挡板顶面高程控制为EL3.05m);考虑到灌注桩施工期内土体防渗问题以及场地冲洗管路等情况,在挡土板迎土面可覆塑料薄膜(取完整塑料薄膜顺板面平行铺设);挡板埋好后再用土回填,土体必须夯实;留出的0.20m尚不影响墙体模板施工。
变电站基础桩位平面布置型式见附图。
(二)现场平面布置变电站基础钻孔灌注桩数量为166根,桩位布置紧凑,但场地相对较小(28.50m×27.00m),从设备配置上只能安排2台钻机施工。
泥浆池的设置:根据施工条件和供水线路分析,泥浆池布置在施工范围以外的南侧靠上游处,在回填时将施工范围预先适当扩大,留出泥浆池位置来(泥浆池壁必须用砂浆抹面防渗);泥浆池的顶高程略低于钻孔平台(一般低0.20m左右即可),以利于泥浆循环。
每台钻机各布置一个泥浆循环池;单个泥浆循环池容积暂按2.0×3.5×1.0m布置(沉淀池拟利用靠近白甫港的老池塘),总的原则是:在保证正常钻进施工的前提下,使泥浆保持正常循环,在桩体砼浇筑时所置换出的泥浆能及时排出。
试验桩施工由于变电站基础的一部分位于主泵房深基坑的南边坡上,从泵房6#边墩向南所形成的1:层土回填。
钻孔原则上采用钻孔自成泥浆固壁法,正式施工前先选取2根桩作2.5斜坡用1成孔成桩试验;从安装间钻孔灌注桩施工过程已证明,自成泥浆是能够满足固壁要求的。
如果在试桩时发现自成泥浆不能够满足钻孔孔壁稳定时,及时采取粘性土倒入钻孔中,在钻机不进尺的前提下旋转制浆,使泥浆浓度增加,保证孔壁的稳定。
试桩取得成功后,正式进行变电站基础灌注桩的施工。
变电站基础下灌注桩桩长为20.10m和18.60m两种;桩端均位于层含铁锰质结核的棕黄夹灰色粉质粘土层中。
(三)施工过程测量布设测控网,并根据设计图纸和现场布置要求进行放线;以桩位中心定出护筒的准确位置,埋设护筒,筒口上沿须高出作业面0.20m,以保证钻孔过程中泥浆的正常循环。
护筒直径须大于桩径10cm,长度不小于1.20m,埋设后护筒周围应使用粘性土体夯填结实。
钻机就位,本次施工所选用的钻机为滚管式,场内移动相对较方便,因此,在钻机就位前一定要平整场地并压实,然后铺设方木,组装调试钻机,做好开钻前的准备工作。
根据施工区地质条件,钻孔采用自成泥浆护壁法,泵送正循环施工;泥浆比重控制在1.10~1.20之间,泥浆过浓时泵送弃浆,再适量注水调整泥浆指标,保证浆液质量,形成有效的携带碎屑能力和保护孔壁稳定并提高钻进工效。
成孔采用三翼钻具,一次钻孔到底,终孔高程以钻具最大直径处达到设计要求进行控制。
经质检核定满足设计要求后立即清孔换浆至浆液内基本不含碎渣。
钢筋笼制作使用正规生产厂有质量保证的钢筋,并对不同批号钢筋送测试中心做材质力学试验,合格后方可用于笼体加工。
桩体钢筋笼加工由专职钢筋工和持证电焊工上岗制作,钢筋搭焊质量按规范抽样送检。
钢筋笼拟利用南翼墙8墙后场地提前分节加工成型;加工时须按规范操作,做到成型笼体箍筋圆、主筋直、误差小、焊缝合格,直观效果好,其制作偏差范围按下表控制:加工好的笼体堆存现场备用,待单桩终孔清孔后及时进行安装;分节笼体连接按规范进行操作,吊点位置在箍筋处,入孔时必须对正中心,防止撞擦孔壁,确保垂直度符合要求,笼体入孔后位置正确、保护层合格,全部安装结束后必须校正位置然后固定于孔口(桩顶钢筋在施工底板前按设计要求外扳150角,并安装箍筋)。
桩体钢筋笼安装完成后,立即下入导管;应按事先配算好的导管顺序陆续下入,直至达到导管应入孔深度,并做好记录;下管完成后再次测量孔深,了解孔底淤积厚度,如其超过规范规定,则通过导管连接泥浆泵进行二次清孔,直至孔底淤积和泥浆指标符合规范要求,即可转入砼浇筑施工程序。
进行水下砼浇筑前须在现场安装好砼泵(管道)和集料斗等。
同时,应保证砼开盘前孔内泥浆的正常循环,孔底沉淀满足规范要求。
水下砼浇筑,应按开盘孔底需要的埋管砼量储备足量砼,然后一次开始浇筑,并连续进行直至单桩砼浇筑完成。
在浇筑过程中,必须做好砼面测量、记录等基础工作,以准确的数据指导拔管,确保砼浇筑过程不出现质量事故。
砼终浇高程按规范要求进行控制。
终浇后按操作规程拔管,冲洗浇筑用具等,转入下一孔施工。
六、灌注桩施工质量控制、质量保证体系和保证措施施工质量保证措施:我们将严格按照国家的规范、规程,以及合同招标文件、施工图纸的要求进行施工。
建立质量管理保证体系,对施工现场进行全面、全过程、全方位的质量监控,实现优质工程目标。
(1)技术保证措施加强施工技术管理,以施工工艺设计和施工要点为指导, 以两级技术交底、操作规程和工序交接检查为保证, 严格各施工工序的控制与管理,对易产生问题或出现质量通病的部位要加大技术投入和管理力度,严格遵守操作规程及施工工艺流程。
现场要配备必须的质量控制和监测设备仪器,质量监测人员持证上岗,提高质量检测水平。
(2)建立内部“三检制”和验收把关制度建立班组自检,施工队复检,项目经理部终检的内部“三检制”。
施工过程中的检查、检测和验收严格按有关程序进行,实行层层管理、分级验收、总工把关制度。
施工过程中,质检员必须坚持在施工现场主持工序交接、完备检测手续。
每一工序完成后,经过内部“三检”后向监理工程师提交验收报告和有关资料,批准后,方可进入下道工序。
施工现场管理人员测量放线、桩位控制一定要坚持成果检查复核,确保平面结构尺寸正确。
对桩位统一编号,并安排好施工流水顺序。
施工过程中坚持每班检查制度,检验钻机位置、机架垂直度,保证转盘水平;钻孔过程中须针对不同地层条件选择调整钻进参数;并应经常检查钻头磨损程度,及时进行修补,保证成孔工序质量。
终孔深度必须满足设计要求,经质检初验、报监理工程师认可后才能终孔并进行清孔换浆;安装钢筋笼后必须检查孔底沉渣(沉渣厚度小于100mm),超标时必须二次清孔至合格。
分节钢筋笼制作必须按灌注桩施工技术规范执行,笼体的圆度、搭接长度、外径尺寸、直度等必须按规范制作;运输过程做好加固工作,防止笼体变形;安装入孔时必须做好控制工作,确保垂直度和搭接质量符合规范要求。
孔口焊接时要加强组织协调,缩短时间保质量。
入孔导管进行配管计算,下管过程中必须有记录;下管后必须测量孔底淤积,不合规范时必须再次清孔至合格,才能进行水下砼浇筑。
桩体砼坍落度必须满足18~22cm的要求,并按规范要求取样检测,制作试块。
浇筑过程中必须及时记录来料量,测量孔内砼面高程,认真、及时、详细地填好各工序施工原始记录,准确计算埋管深度,据此指导拔管,保证导管底口埋入砼面以下的深度符合规范要求(正常埋深控制在2~4m,且最小不少于1m,一般不大于6m),不出现浇筑质量事故;终浇高程满足规范要求。
作好原材料的进场、质量复检工作,原材料场地采取防污染措施,保证原材料的质量指标;其中,在砂、石料堆下考虑采取铺填粗砂隔离层;水泥堆存场靠近拌和机布置,拟搭设架子管低棚架——棚底高出地面0.30m,马道板满铺,其上再铺彩条布隔潮层,顶部搭设简易棚架,上覆石棉瓦,下部三面设1.00m围挡以防雨雪。
灌注桩砼料的生产由现场拌和系统供应,应保证砼料的供应强度和质量,进而保证砼灌注桩的施工质量。
浇筑过程中需保证供电、机械正常。
灌注桩施工结束,按规范挖除基础面高程以上(变电站基础面为EL1.90m)的桩间土体,进行桩头清理,凿除桩顶质量差的砼。
质量检测桩体施工完毕后,按设计要求进行现场锚桩反力梁试验,以确定单桩的竖向承载力标准值;按设计要求对所有桩体进行低应变动测检验,符合要求后,转入上部结构的施工。
七、进度计划钻孔灌注桩工程控制着变电站结构施工,与工程节点工期目标关系紧密,因此,项目部将组建专业施工队,全面负责灌注桩的施工。