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项目案例

四川航空运行保障及辅助用房旋挖钻机护壁桩

四川航空运行保障及辅助用房旋挖钻机护壁桩

 

 


一、施工整体布置及安排

1、工程概况

序号

    

    

1

工程名称

四川航空运行保障及辅助用房建设项目

2

地理位置

该项目位于于双流县东升街道金桂大道116

3

建设单位

四川航空股份有限公司

4

设计单位

中国建筑西南设计研究院有限公司

5

勘察单位

四川省蜀通岩土工程公司

6

监督单位

成都市双流县建设工程质量监督管理总站

7

监理单位

四川省兴旺建设工程项目管理有限公司

8

施工总包

中国华西企业股份有限公司

9

合同承包范围

施工总承包

由于基坑施工采用分段分区分层流水作业 ,根据场地的环境条件 ,土方开挖先东南侧 ,再向北侧推进 。 在第一级基坑边坡开挖及支护施工完毕后 ,第二级边坡施工由西向东推进时 , 2015年6月29日19:40时,东侧基坑护壁DE段发生坍塌。为加固坍塌部位,特编制此方案。由于旋挖机施工需要10米操作面,故先回填已开挖DE段。

2、项目组织

回填土方约1350m33、主要工程量

回填建渣约100m3

φ1000旋挖桩:17根

冠梁1000×800

桩间护壁30m长

4、施工要求技术标准

本次工程桩设计遵循下列技术标准

《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)

《建筑地基基础设计规范》(GBJ50007-2002)

《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)

5、场地工程地质条件

根据四川省蜀通岩土工程公司提供的《岩土工程勘察报告》,拟建场地工程地质条件概述如下:

5.1地层结构特征

根据地勘报告,场地地层主要由第四系全新统人工填土层(Q4ml)、第四系上更新统冲洪积层(Q3al+pl)的黏土、粉质黏土、粉土、中砂及卵石层等组成,现自上而下分述如下:

1)杂填土:杂色,稍湿,结构松散,孔隙发育;主要为建筑、生活垃圾,局部地段为砼地面、砼基础,组分混杂;揭示层厚0.50~1.00m。

2)素填土:褐黄色,松散,稍湿,以粘性土为主,含杂草树根等,层厚0.80~1.50m。

3)黏土:褐黄色、褐灰色、红褐,硬塑为主,局部可塑,湿~稍湿,主要由黏粒组成,摇振无反应,有光泽,干强度高,韧性高,含较多铁锰质结核和钙质结核,裂隙较发育,裂隙间充填灰白色高岭土条斑、氧化物红色条斑;属膨胀土。场地内普遍分布,层厚3.20~4.90m。

4)粉质黏土:褐黄色、灰黄色,可塑,稍湿~湿;主要由黏粒、粉粒组成,含铁锰质氧化物;局部夹有黏土薄层或团块;无摇振反应、有光泽反应、干强度与韧性均较高;场地内普遍呈层状分布,分布范围较广,厚度变化较大,揭示厚度1.00~2.20m;

5)粉土:褐黄色、灰黄、灰色,松散,稍湿~湿;以粉粒为主,含有粘粒、砂粒,局部地段底部夹薄层砂土团块,含铁锰质氧化物;无摇振反应、有光泽反应、干强度与韧性均较高;场地内普遍呈层状分布于粉质黏土层之下,揭示厚度0.80~1.60m。

6)中砂:青灰色、黄灰~浅灰色,稍密,湿~饱和。矿物成分以石英、长石为主,夹少量云母片和铁质氧化物。该层以透镜状分布于卵石层中,埋深不稳定,揭示层厚0.50~1.80m。

7)卵石层:褐黄、褐灰~青灰色,松散~密实,稍湿~饱和。卵石成份以花岗岩、石英岩、闪长岩为主,一般含量50~70%,粒径一般为3~375px;磨圆度、分选性中等,微~中风化;粒径≤100mm、含量>50%的卵石层。卵石层顶界充填物以细砂、粉土为主,其下充填物以中砂、圆砾为主,局部地段夹有中砂透镜体;此层分布连续、稳定,厚度大,本次钻探揭示最大深度26.80m。按卵石含量与密实度可分为松散、稍密、中密、密实四个亚层:

8)松散卵石:卵石含量50~55%;排列十分混乱,卵石间大多不接触,多呈透镜体局部分布;

9)稍密卵石:卵石含量55~60%,排列混乱,大部分不接触,多呈层状分布;

10)中密卵石:卵石含量60~70%,呈交错排列,大部分接触,含少量漂石,多呈层状分布;

11)密实卵石:卵石含量大于70%,呈交错排列,连续接触,含约10%的漂石,多呈层状分布。

5.2水文地质概况

场地地下水主要为赋存于第四系砂卵石层中的孔隙型潜水,主要由大气降水、地下迳流补给,水量丰富,水位变化受季节控制;以地面蒸发、地下径流、人工抽降为主排泄。其次为赋存于填土的上层滞水。受大气降水及地表水补给,以蒸发等方式排泄为主。

勘察期间测得场地内地下水静止水位埋深6.2~6.4m(485.96~486.50m),平均标高486m,静止水位相对较为稳定;本区内地下水位丰、枯水期年变幅为1.50~2.50m;本场地历史最高地下水位埋深约489.00m(自然地坪下3.0m)

本场地砂卵石层富水性和透水性均较好,属强透水层;上部黏性土、粉土层透水性较弱,属弱透水层。该场地地下水渗透系数K=22m/d,场地环境为Ⅱ类。

6、施工整体布置安排

根据四川省蜀通岩土工程公司提供的四川航空运行保障及辅助用房建设项目基坑工程DE段设计方案。本次工程桩采用旋挖机械桩成孔。

工程桩施工是本工程的重点,须根据设计和现场具体实际情况进行统筹计划,科学安排,在确保安全的前提下,尽可能的加快施工进度,保质保量完成这项任务。

1)施工步骤

回填分层碾压土方至-1.000米位置,然后铺设200mm建渣,达到旋挖桩机操作面要求后进行下一步操作。

第一步:测量放线,旋挖机进场。

第二步:工程桩开挖成孔(旋挖成孔)并以最快的速度完成成孔,成孔步骤:

按桩位置埋钢护筒,厚0.10m,钢护筒直径大于桩径0.2m,

第三步:工程桩钢筋笼制安和桩砼浇灌。

第四步:泥浆外运,旋挖机退回基地保养。

2)投入的施工人员、设备的确定

工程桩(17根):旋挖设备1台,人员10人。

3)进度计划

本工程工期为7日历日,我单位将在日历工期7天完成本工程,并移交合格的基坑进行下一道工序的施工。

4)施工步骤:

1、按桩位置埋钢护筒,厚0.10m,钢护筒直径大于桩径0.2m,长度3.0~4.0m;

2、在完成桩成孔后,再用机械进行初步扩底;

二、旋挖桩施工方法及要求

1、施工准备

⑴施工前,首先要进行施工优化与图纸审核,确保桩位、标高设计合理,尺寸无误。

⑵加强操作面及便道维修与养护,确保便道畅通。

⑶现场合理规划布置,要满足施工需要和环保要求。

⑷施工前控制桩复测已完毕,完成各桩位定位测量放样。

⑸平整场地,满足钻机就位和施工操作的需求。

2、钻孔桩施工方法及工艺要求

2.1施工工艺流程

钻孔采用旋挖钻机成孔为主。检查合格后,安装钢筋笼。混凝土采用商品砼,罐车运输,汽车泵输送混凝土。


2.2施工方法

2.2.1护筒就位

1)施工前设置坚固、不漏水的钢制护筒,护筒用δ=6mm钢板加工制成,护筒内径应大于钻头直径。使用回旋钻机时护筒内径比桩径大500px,使用冲击钻机时护筒内径比桩径大1000px。

2)护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m,还要高出施工地面0.5m。护筒应埋到硬土以下至少1.0m,孔位周围地质如不能满足要求时,在埋设护筒位置挖除软土换填,护筒四周要夯填密实,护筒顶面中心与设计桩位偏差不得大于125px,倾斜度不得大于1%。

2.2.2钻孔

本工程钻孔桩施工时采用跳桩法施工,在已灌注成桩邻近桩位钻孔时,要等到已灌注钻孔桩混凝土强度达到2.5Mpa以上后方可施钻,避免扰动相邻已施工的钻孔桩。

安装钻机前,底座垫平,不得产生位移和沉陷,钻机保持稳定,钻头或钻杆中心与桩位中心偏差不得不大于125px。

钻孔过程中严格按施工规范进行,每进尺2~3m,应检查孔直径、垂直度和孔内地质情况,并定时定人记录观测数据。施工时如发现异常现象应即时找出原因,如发现钻孔偏斜或有涌砂现象,可采用片石回填,重新冲击,使孔位逐渐纠偏恢复至正位或将片石挤入砂层内堵住涌砂。

开孔的位置要准确,使成孔壁直、圆顺、坚实。

开始钻孔时采用小冲程冲击,待钻进深度超过钻头全高时再正常冲程进行。钻进过程中,勤松绳和适量松绳,不得打空;勤抽渣,使钻头经常冲击新鲜地层。

钻孔到达设计深度后,对孔位、孔径、孔深和孔形及垂直度进行检验,并填写钻孔记录表。

钻孔中采取以下措施防止塌孔:

① 筒的埋设深度,应确保回填土护壁稳定,并做好护筒底部密封。

②现场钻孔操作人员,要仔细检测土质情况,尤其是含砂率的检测,不同地层必须按要求进行相应调整。

③控制钢筋笼安装垂直度,安放钢筋笼时,需对准钻孔中心垂直插入,严禁触及孔壁。

④紧密衔接各道工序,尽量缩短工序间隔。


3  钻孔桩钻孔允许偏差


成  孔  方  法

桩径

偏差

mm

垂直度允许偏差(%

桩位允许偏差(mm

1~3根桩、条形桩基沿垂直轴线方向和群桩基础中的边桩

条形桩基沿轴线方向和群桩基础的中间桩

泥浆护壁

钻、挖、冲孔桩

d1000mm

≤-50

1

d/6且不大于100

d/4且不大于150

d1000mm

-50

100+0.01H

150+0.01H

锤击(振动)沉管

振动冲击沉管成孔

d500mm

-20

1

70

150

d500mm

100

150

螺旋钻、机动洛阳铲干作业成孔灌注桩

-20

1

70

150

人工挖孔桩

现浇混凝土护壁

±50

0.5

50

150

长钢套管护壁

±20

1

100

200

 

2.2.3清孔

1)当钻孔深度达到设计标高时,先用测绳(检测过)测量钻孔深度,并做好记录,用检孔器对孔深、孔径、孔形进行检查,确认满足设计要求后,立即进行清孔采用气举抽渣法进行换浆清孔。

2)清孔

应达到以下标准:孔内排出或抽出的泥浆手摸无2~3mm颗粒,再用测绳测量钻孔深度,清孔前后的孔深差值(孔底沉渣厚度)≯250px,立即进行下道工序;浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度,柱桩不大于125px,严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。

3)钢筋笼和导管安放完毕后、浇筑水下混凝土前,检测桩底沉渣厚度。若沉渣超标,要立即进行第二次清孔,第二次清孔利用导管安装风管,气举反循环法清孔。

4)清孔过程中必须始终保持孔内原有水头高度,防止坍塌。因为孔较深,中途宜停顿片刻,待孔内悬浮钻渣均沉淀后,再送风清孔一次,当风管口设置很低,在清孔过程中不能保持孔口水头时,不可马上停止送风,应先将风管或导管提升一定的高度,才停止送风,以免稠浆渣将风管口堵塞。

5)二次清孔完成后,立即浇筑水下混凝土,避免泥渣再次沉淀。加快成孔与成桩速度,缩短从成孔到成桩的作业时间。

4.2.5钢筋笼骨架的制作与安装

1)钢筋的性能必须符合现行国家技术标准,具有出厂质量证明书和试验报告单。钢筋加工时,保证钢筋表面洁净,使用前应将表面的油渍、漆皮、锈斑等清除干净。

2)钢筋笼在加工棚集中分节制作,钢筋焊接前,必须施工条件进行试焊,合格后方可正式施焊。钢筋制作过程中要预留好钢筋接头位置,钢筋接头采用单面搭接,两钢筋搭接端部应预先折向一侧,使两接合钢筋轴线一致。接头焊接的长度不应小于10d(d为钢筋直径)。焊接保证钢筋接头在同一断面内(相邻焊接接头间距不小于35d)的数量不能超过钢筋总量的50%。

3)钢筋笼存放时下部架空(垫木间距与加强圈间距相同),钢筋笼应采用彩条布覆盖,以防雨水侵蚀生锈,并挂标识牌。

4)本工程钻孔桩全部采用超声波检测法检测,钻孔桩设3根50mm检测管,均匀间距布置在钢筋笼的内侧;检测管接头应顺直、牢固,与钢筋笼加强钢筋焊接固定。为确保混凝土灌注后管道疏通,检测管安装后,在检测管内注水,其上、下端口用钢板密封,严禁泥浆或水泥浆进入管内。

5)钢筋笼吊装时配备专用托架,平板车运输,在孔口利用25t汽车吊吊放,每节钢筋笼接头钢筋错开,在接头长度段内受力钢筋焊接接头面积小于总面积的50%;在笼中加设十字钢筋撑,绑扎方木加固,防止钢筋笼变形。下放前检查钢筋笼垂直度,确保上、下节钢筋笼对接时中心线保持一致,钢筋笼安装就位后,在钢筋笼定设4根A16钢筋吊环,并与钢护筒顶部焊接固定,防止混凝土浇筑过程中钢筋骨架不发生掉笼或浮笼。

钻孔桩钢筋骨架允许偏差见下表:

 

 

4  钻孔桩钢筋骨架允许偏差

序号

项目

允许偏差(mm)

1

钢筋骨架在承台底以下长度

±100

2

钢筋骨架直径

±10

3

主钢筋间距

±10

4

加强筋间距

±20

5

箍筋间距或螺旋筋间距

±20

6

钢筋骨架垂直度

0.5%骨架长度

7

钢筋骨架保护层厚度

±20

8

骨架中心平面位置

±20

9

骨架顶端高程

±20

10

骨架底面高程

±50

2.2.4导管安装

导管采用内径750px的钢导管,导管内壁光滑,圆顺,内径一致,导管接口严密、牢固。导管使用前进行试拼,导管接拼后,两端头安装配套的钢制法兰盘,管内注水,再增加气压(试压压力为孔底静水压力的1.5倍),检测导管的密封性,要确保导管不漏水,连接螺栓强度满足要求,导管测试合格后,接自上而下顺序编号和标尺尺度。导管组装后轴线偏差不超过钻孔深度的0.5%并不大于250px,连接时连接螺栓的螺帽在上(便于拆卸)。

导管管节长度,中间节为2m等长,底节长度为4m,漏斗下节段为1m,并配置0.5m导管,以调整导管长度。导管长度按孔深和工作平台高度决定。

下放过程中应保持导管位置居中,轴线顺直,逐步沉放,防止卡挂钢筋笼和碰撞孔壁。浇筑首盘混凝土时,导管底面应高于孔底0.35~0.4m。导管接头法兰盘加锥形活套,底节导管下端不设法兰盘。

2.2.5水下砼浇筑

混凝土强度等级为C30。水下混凝土灌注前进行二次清孔,以灌注水下混凝土的导管作为吸管,高压风管设在导管内,高压风管沉入导管内的入水深度大于水面至出桨口高度的1.5倍,且不小于15m。清孔过程中必须保持孔内原有水头高度,停止清孔时,先关气后断水,以防水头损失造成塌孔。

浇筑水下混凝土必须做好充分的准备工作,配置足够备用应急设备和材料,水下混凝土应连续浇筑,中途不得停顿。并应尽量缩短拆除导管的间断时间,导管内混凝土卡管时,应上下活动导管,并附以导管外部震动,使灌注顺畅,每根桩宜在8小时内浇筑完成。

水下混凝土浇灌时的混凝土需用量计算确定必须满足首批混凝土入孔后,导管埋入混凝土的深度不1m并不大于3m;同时当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时,应降低混凝土的浇灌速度。当混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上时,提升导管,使其底口高于骨架底部2m以上,即可恢复正常灌注速度,完成首批封底混凝土后,将首批混凝土用于储料斗换成小型储料斗,采用砼输送车直接浇筑砼,以加快水下砼的浇筑速度。

当桩身较长时,导管埋入混凝土中的深度可适当加大,灌注过程中随时测量孔内混凝土顶面位置,要始终保持导管埋深在1~3m范围,防止泥浆冲入管内。当混凝土浇筑面接近设计高程时,采用测绳或取样盒确定混凝土顶面位置,保证混凝土顶面浇筑到桩顶设计高程以上1.0m左右最后拔管时注意提拔及反插,保证桩芯混凝土密实度。

混凝土浇筑完毕,在混凝土初凝前拔出位于地面以下桩顶以上的孔口护筒。

桩身砼要按规范和设计要求进行超灌,确保截除桩头后桩身砼质量,超灌长度根据泥浆比重、桩长、试桩数据确定。

混凝土灌注事故预防及处理措施:

①混凝土卡管及导管卡住钢筋笼

严格控制混凝土的坍落度,保证混凝土和易性。如出现卡管,采用型钢来回捣动或在导管上安装附着式振捣器振捣。

②导管卡住钢筋笼

首先选用导管时采用丝接的导管不宜卡住钢筋笼,若出现导管卡住钢筋笼可以用人力将导管在水平方向旋转,使导管脱离钢筋笼。

2.2.6工程桩验收检测:

1)桩身完整性验收检测:采用低应变法进行桩身完整性检测,抽检数量为100%,应按照《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2014)执行。

2)承载力验收检测:采用单桩竖向抗压静载试验进行承载力验收,桩的抽检数量为相应桩总桩数的1%,且不少于3根。

三、旋挖桩质量要求及质量保证措施

3.1质量要求

1)在浇注水下混凝土时,应预先进行配合比试验,坍落度宜为180~220mm,水泥用量不少于370kg/m3,含砂率宜为40%~50%,混凝土骨料粒径不得大于40mm。

2)钢筋加工及绑扎要求:

钢筋笼制作应符合下列规定:主筋间距±10mm,箍筋间距±20mm,钢筋笼直径±10mm,钢筋笼长度±50mm。

主筋在同一截面上的接头数量不得超过50%,两接头间隔≥900mm,采用气压焊焊接或绑扎搭接接头,应尽量减少接头,箍筋为螺旋箍。

3)桩径容许偏差≤-50mm,垂直度容许偏差1%,桩位容许偏差按规范要求执行。工程桩施工必须对每一根桩的成桩过程按试桩的工艺参数逐根逐项记录。

3.2质量保证措施

1)严格控制钻孔桩的垂直度。在钻机就位时将其调整、垂直,在钻进过程中做必要的检测,特别是钻进过程中碰到孤石、坚土时需及时复查。

2)严格控制钻孔桩的孔径。做好地质观测,根据地质情况及时调整泥浆比重,孔内水位必须高出地下水位1m以上,防止孔壁坍塌。施工过程中应加强对钻锥的磨损情况进行检查,并及时给予补焊。当因地层中有遇水膨胀的软土、粘土泥岩时应使用失水率小的优质泥浆护壁。已发生缩孔时宜在该处用钻锥上下反复扫孔,以扩大孔径。

3)确保钻孔桩的地基承载力。成孔检查时从设计深度、钻速及浮渣取样的情况来综合判定地基承载力是否满足要求。

4)做好清孔工作,混凝土浇筑前还需对孔底沉厚度进行复查、二次清孔,确保沉厚度小于设计及规范要求。

5)混凝土原材料、配合比设计、施工和水下混凝土的检验必须符合设计与《混凝土工程施工质量验收补充标准》,混凝土强度等级必须符合设计要求,水下混凝土标准养护试件不得少于两组。

四、旋挖桩安全施工措施

1)开工前进行系统安全教育,使广大职工牢固树立“安全第一、预防为主”的思想意识,克服麻痹思想。组织职工有针对性地学习有关安全方面的规章制度和安全生产知识,做到思想上重视,并建立健全安全管理制度。

2)钻机操作人员在作业过程中,应集中精力正确操作,严格执行钻机安全操作规程和遵守工作纪律,注意机械工作状况,不得擅自离开工作岗位。

3)钻孔区域应采用安全防护措施并设立警示标志,非工作人员禁止入内。

4)钻机机座严禁直接置于不坚实的填土上,以免产生不均匀沉陷造成伤人及损坏机械等事故。

5)钻孔时,孔口应加盖板,以防工具、材料等掉入孔内,对于已埋设护筒末开钻或已成桩没开挖的钻孔,要设防护,并设警示,护筒周围不得站人,防止人员不慎跌入孔中。

6)起吊钢筋笼入孔前,应先检查清理孔口附近的杂物、工具等物件,起吊过程中钢筋笼不得碰、挂电缆和其他物件,在钢筋笼倒俯范围内严禁站人。

7)灌注混凝土过程中,砼搅拌运输车倒车时,必须有专人指挥,倒车过程中,车后不得有人。

8)施工现场的一切电源、电路的安装和拆除,必须有持证电工操作;电器必须接地、接零和使用漏电保护器,严禁电缆托地或埋压土中,电缆、电线必须有防摩损、防潮、防断等保护措施。

9)钻机吊钻头的钢丝绳选用同向捻制、柔软优质、无死弯和无断丝者,钢丝绳与钻头间须设转向装置,并连接牢固,钻机过程中经常检查其状态及转动是否正常、灵活,主绳与钻头钢丝绳搭接时,两根绳径相同,捻扭方向一致,防止钻孔过程中发生安全事故。

10)特殊岗位和技术工种,要进行岗前培训,经考试合格后执证上岗,所有现场施工人员必须挂牌上岗,严禁酒后和疲劳上岗。

 


饶老师:18581212176(微信同号)

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