鉆孔灌注樁施工方案1.1(15頁).pdf
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2022-08-04
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1、泰州港高港港區永安作業區三期碼頭工程鉆孔灌注樁專項施工方案編制:審核:批準:編制單位:中海工程建設總局泰州項目部編制日期:二一一年四月目錄1、概述.12、地質情況.13、主要施工工藝.631 鉆機、鉆頭配置.632 鉆孔平臺搭設.633 測量定位.634 鋼護筒埋設.735 成孔.7351 樁孔垂直度控制.7352 孔徑控制.8353 終孔確認.8354 孔底沉渣的控制.8355 孔壁穩定性控制.836 清孔.837 鋼筋籠制作、安放.938 下導管、水下砼灌注.94、砼施工技術要求及注意事項.95、樁頭鑿除、檢測.106、技術質量要求.107、擬投入的船機設備.128、鉆孔灌注樁施工工藝流程2、圖.121、概述本工程鉆孔灌注樁直徑為1000mm,共有 75根,全部為引橋基樁;具體工作量如下表所示。樁長(m)33 34 35 36 37 38 合計數量(根)36 9 15 6 3 6 75 2、地質情況擬建工程位于江蘇省泰州市永安洲鎮,其東面為疏港道路,西面緊鄰長江。擬建場地陸域大堤外側,原為長江灘地,現已吹填成陸,陸域地形整體相對較平坦,大堤外側標高相對較高,內側相對較低,場地標高一般為+6.8+4.6m,局部有水溝和池塘分布,在H H剖面 YZ2 Y14孔區段北側、I I 剖面 TM4 YZ11孔區段北側水溝分布較廣,場地較空曠,大部分區域目前發育有較茂盛的雜草和蘆葦,靠近江邊有施3、工機械堆放;擬建場地水域整體呈現由近岸側向遠岸側傾斜的趨勢,在擬建碼頭前后沿泥面相對較平坦,標高一般為-12.1-14.9m,擬建碼頭水域西側緊靠長江航道。根據揭露的各土層成因類型、埋藏深度、空間分布發育規律、物理力學性質指標、標準貫入擊數、靜力觸探比貫入阻力及其工程地質特征,劃分為6 個地基土層及其亞層,各地基土層的特征分述如下:0 雜填土雜色,濕,松散。以粘性土為主,混建筑碎磚和碎石。該土層零星分布在擬建場地陸域表部,僅見于鉆孔BG2、BG5、TM5、YZ4,層厚一般為 0.5 1.4m。1 沖填土灰黃灰色,濕飽和,松散。吹填形成,以細砂為主,砂質較純,顆粒均勻,含云母碎片。該層在擬建場地4、陸域長江大堤外側分布較廣、內側呈零星分布,主要分布在淺表部,頂板標高一般為+6.8+3.9m,層厚一般為 0.7 2.6m,局部為 4.5 6.8 m,實測標貫擊數一般為49 擊。該層土質不均勻,靜力觸探比貫入阻力 Ps值為 2.53MPa(BG5)3.42MPa(TM1),加權平均值為 2.83MPa。2 素填土灰黃色,濕飽和,松散,以粘性土為主,局部近淤泥質粘性土,含植物根莖和少量碎石。該層在擬建場地陸域分布較廣,主要分布在大堤內側淺表部,層厚一般為0.6 2.1m,該層土質不均勻,靜力觸探比貫入阻力Ps 值為 0.83MPa(BG3)1.80MPa(BG4),加權平均值為 1.45MPa5、?;尹S色粉質粘土飽和,軟塑可塑偏軟。土質較均,切面較光滑,局部含氧化鐵銹斑,夾少量塊狀粉土。搖震無反應,干強度中等,韌性中等。該層在擬建區域僅零星分布,頂板標高一般為+5.2+3.4m,層厚較薄,一般為0.6 2.9m。1 灰灰黃色淤泥質粉質粘土飽和,流塑。土質不均,切面較光滑,局部較粗糙,搖震見反應,干強度中等,韌性中等。夾粉砂薄層,單層厚度為0.2 0.4cm,局部夾層較多,為淤泥質粉質粘土夾砂,局部土質軟,近淤泥。該層在擬建區域分布廣泛,在陸域頂板標高一般為+3.1-0.4m,在水域頂板標高一般為-13.0-14.7m,陸域層厚一般為3.2 10.9m,水域層厚一般為0.5 2.4m。實6、測標貫擊數一般為12 擊,靜力觸探比貫入阻力 Ps值為 0.61MPa。2 灰色粉砂飽和,松散。砂質較純,顆粒較均勻,局部夾粘性土薄層。局部粉土含量高為砂質粉土。該層主要分布在擬建場地陸域,在水域零星分布,陸域頂板標高一般為+2.9-7.5m,水域頂板標高分別為-11.3 和-13.5m,層厚一般為 1.7 3.5m,局部較厚,約 4.5 10.0m。實測標貫擊數一般為510 擊,靜力觸探比貫入阻力Ps 值為 3.26MPa。3 灰色淤泥質粉質粘土飽和,流塑。土質不均,切面較粗糙,夾粉砂薄層,局部近淤泥質粉質粘土夾粉砂,搖震見反應,干強度中等,韌性中等。該層在勘察區僅零星分布于鉆孔K12和 K7、13。頂板標高一般為-18.4 和-16.4m,層厚均為 2.6 m。實測標貫擊數一般為 12 擊。IV 灰色粉細砂飽和,稍密中密,砂質較純,顆粒均勻,夾少量粘性土薄層。局部夾層較多,為粉細砂夾粉質粘土。該層在擬建勘察區分布穩定,頂板標高在陸域相對較高,一般為-1.9-10.8m,水域相對較低一般為-12.1-18.4m,層厚一般為 6.1 18.7m。實測標貫擊數一般為1023擊,靜力觸探比貫入阻力Ps值為 5.52MPa。IVt 灰色粉質粘土飽和,軟塑可塑。土質不均,切面較粗,夾粉砂薄層,局部粉細砂夾層較多且較厚,近粉質粘土夾粉砂,搖震無反應,干強度中等,韌性中等。該層在擬建場地陸域呈零星8、分布,在水域僅見于鉆孔K2,以透鏡體狀分布于IV 中,頂板標高一般為-8.9-18.5m,層厚為0.7 3.2m。靜力觸探比貫入阻力Ps 值為2.28MPa。V1 灰色粉質粘土局部近灰黃色,飽和,軟塑可塑。土質不均,切面較粗糙,搖震無見反應,干強度中等,韌性中等,局部含灰白色泥質結核。夾較多粉砂薄層,局部近互層狀,搖震無反應,干強度中等,韌性中等。該層在勘察區分布不均勻,在水域主要分布在南側,該層頂板標高一般為-17.8-30.4m,層厚一般為 0.5 8.5m。實測標貫擊數一般為711 擊,靜力觸探比貫入阻力Ps值為 1.99MPa。V2 灰色粉細砂飽和,中密密實。砂質較純,顆粒較均勻,含云9、母和少量貝殼碎片,局部粉性重,近砂質粉土。該層在擬建區域分布穩定,且較發育,陸域頂板標高一般為-13.7-26.6m,水域頂板標高一般為-26.6-32.8m,厚度在陸域部分孔未揭穿,已揭穿層厚一般為8.8 26.8m。實測標貫擊數一般為2045 擊,靜力觸探比貫入阻力 Ps值為 10.67MPa。V2t 灰色粉質粘土飽和,軟塑可塑偏軟。土質不均,切面較粗糙,夾粉砂或粉土薄層,搖震無反應,干強度中等,韌性中等。該層在擬建場地陸域以透鏡體狀零星分布于V2中,僅見于鉆孔 K16、K19和 TM3,頂板標高一般為-23.7-25.9m,層厚為 1.2 3.0m。VI1 灰黃灰白色中粗砂含礫飽和,密實10、。砂質較純,顆粒不勻,混圓礫和礫砂,局部混粉細砂,局部為角礫,最大粒徑約12cm。該層僅在水域鉆孔有揭示,主要分布在擬建碼頭北側和南側,頂板標高一般為-46.0-59.8m,局部厚度未揭穿。該層實測標貫擊數一般為50擊。VI2 灰色中細砂飽和,密實。砂質較純,顆粒較均,偶混少量礫石,粒徑最大約2cm,局部混粉細砂。該層在水域和擬建引橋區域分布穩定,頂板標高一般為-42.7-47.9m,大部分孔厚度未揭穿。該層實測標貫擊數一般為4350擊。以上各土層的分布發育規律詳見工程地質剖面圖(編號41417)、靜力觸探測試成果圖表(編號5158)、鉆孔柱狀圖(編號61617)。2.3 地基土的物理力學性質11、指標本報告提供的各土層的物理力學性質指標均采用電算法進行數理統計計算求得。直剪試驗的 C、值是根據各級荷載下的平均抗剪強度(值)按最小二乘法的原理回歸求得。三軸不固結不排水壓縮試驗CU、U 值是在各級不同圍壓下以(1+3)/2 為圓心、以(13)/2 為半徑所繪制的摩爾圓包絡線確定的。統計結果表明,部分土層的個別指標由于土質不均或子樣個數少,代表性不足,其它主要土層的物理力學性質指標的變異系數基本在正常范圍內,可作為設計依據。本報告提供的各土層的標準貫入擊數均為野外實測值。大于50 擊的標貫擊數,分子為標貫擊數,分母為貫入尺寸。各土層的標貫擊數基本上反映了相應土層的強度特征,可作為地基土的強度12、指標使用。本報告提供的靜力觸探比貫入阻力Ps 平均值是以層厚為權的加權平均值。靜力觸探試驗成果詳見靜力觸探測試成果圖表(編號5158)和靜力觸探Ps值統計表(編號81)。本報告提供的直剪固快C、值為峰值。各地基土層平均 ep 曲線是根據各級荷載下的平均孔隙比繪制而成的(編號2122)。地基土層中砂土經顆粒分析試驗,顆粒組成百分數見表5。砂土顆粒組成百分數(%)表 5 土層序號土層名稱砂粒粉粒粘粒0.25(mm)0.250.075(mm)0.0750.05(mm)0.05 0.005(mm)0.005(mm)1 沖填土91.7 2.3 4.0 2.0 2 灰色粉砂65.5 10.0 20.6 313、.9 IV 灰色粉細砂80.5 6.7 10.4 2.4 2灰色粉細砂73.0 7.1 16.9 3.0 VI1 灰黃灰白色中粗砂含礫81.8 10.1 4.3 2.8 1.0 VI2 灰色中細砂39.1 48.4 3.8 7.2 1.5 各子樣的物理力學性質指標詳見土工試驗成果總表(編號71747)。各土層的物理力學性質指標詳見土的物理力學性質指標匯總表(編號 11)?,F根據國家標準建筑地基基礎設計規范(GB 500072002)和行業標準港口巖土工程勘察規范(JTS 13312010),并參照其它有關規范,結合淺部各土層的物理力學性質指標、標貫擊數、靜力觸探比貫入阻力Ps 值及其工程地質特14、征等,綜合確定淺部各土層的地基承載力,詳見表6。淺 部 地 基 土 承 載 力 估 算 表表 6 土層名稱固結快剪標 準 值壓 縮模 量Es0.1 0.2(MPa)靜探比貫入阻力 Ps 值(MPa)標準貫入擊數(N)地基土承載力特征值fak(kPa)k ()Ck (kPa)1沖填土38.0 1.0 2.83 49 75 2素填土1.45 65 灰黃色粉質粘土22.0 15.0 3.7 70 1 灰灰黃色淤泥質粉質粘土22.5 11.0 3.4 0.61 12 55 2 灰色粉砂36.0 1.5 8.9 3.26 510 100 3 灰色淤泥質粉質粘土12 60 灰色粉細砂37.0 1.5 9.15、6 5.52 1023 130 3、主要施工工藝31 鉆機、鉆頭配置根據地質勘察報告情況選用回旋鉆機(GPS-15)進行鉆孔施工。擬投入 2 臺鉆機以滿足現場施工進度要求。32 鉆孔平臺搭設引橋 Y-8 排架處在現場水陸交接線附近,高潮位時,原地面將被淹沒,需搭設鉆孔平臺,方便施工,并確保施工人員及機械設備安全。鉆孔灌注樁平臺擬采用100鋼管作支撐,排架間距1.5m,鋼管間距1.5m,縱橫向用 14連接,上鋪厚 1015cm道木及 5cm木板。33 測量定位利用現場布置的工程平面位置控制點,采用全站儀測量確定灌注樁中心位置及墩臺平面位置,鉆機就位時,需重新復核鉆孔位置。在1015cm 木方=516、cm 木板14100鋼管沉放鋼護筒之前和之后進一步校核灌注樁中心位置,確保將樁位偏差控制在 50mm 以內。在樁位附近設置高程點,以控制鋼護筒標高、孔底標高以及灌注樁混凝土澆筑標高。測量放樣、鉆機就位鉆機在陸上組裝成型,由吊車整體吊裝到位,全站儀進行測量復核灌注樁中心位置,水準儀校核鉆機底座標高,以控制灌注樁施工樁頂標高。34 鋼護筒埋設開挖至預定標高后鋼護筒直接埋入。護筒埋設頂標高控制在設計樁頂標高上 1.0m,滿足樁頭長度,確保灌注樁施工質量。護筒埋設前后均要進行樁中心復測,其偏差滿足規范要求。鋼套筒埋設好后,如有移位,及時進行修正,并在套筒口上做好灌注樁中心標記。工藝流程:護筒下放配用震17、動錘達到標高測量校核。35 成孔根據地質情況,粘土層和粉質粘土層用回旋鉆機鉆進。鉆孔時用泥漿進行護壁。鉆孔過程中按要求檢查測定泥漿比重,根據地層隨時調整泥漿性能。鉆進時,補給泥漿必須及時,保證孔壁壓力平衡,防止坍孔。鉆進過程中防止孔內掉入鋼筋、扳手等異物,防止損壞鉆頭。每根灌注樁鉆孔施工中要做好原始施工紀錄。樁孔的垂直度、孔徑、孔深、孔底沉渣、孔壁穩定性控制如下:351 樁孔垂直度控制鉆機前端的支架應保持豎直,以防止在沖擊成孔過程中錘頭和鋼絲繩發生過度搖擺。每次交接班時都必須檢查,發現傾斜立即糾正。檢查鉆機和所使用的鋼絲繩是否滿足使用要求,鋼絲繩接頭是否牢固,發現問題立即更換。成孔過程中,如發18、現孔斜,必須反復掃孔,糾正后方可繼續施工。352 孔徑控制對鉆頭直徑要定期檢查,對于成孔過程中的磨損,及時進行修正。353 終孔確認鉆至設計標高后,會同監理人員用測繩進行檢查判定,達到標高后開始清孔。354 孔底沉渣的控制清渣分兩次進行,主要把原懸浮于泥漿中和沉淀到孔底的沉渣清出孔外,以滿足設計要求。所有灌注樁的沉渣厚度均要滿足設計及規范要求。為減少沉渣沉積,清孔合格后,應盡可能縮短吊放鋼筋籠和下導管的操作時間。355 孔壁穩定性控制在成孔過程中,為防止塌孔,采用質量較好的粘土造漿護壁鉆進,防止漏漿,以保持孔壁穩定。并根據不同地層,隨時調整泥漿性能指標。36 清孔本工程采用二次清孔工藝,第一次19、清孔利用成孔結束時不提錘清孔,采用正循環工藝泥漿循環,利用鉆機旁邊的泥漿池沉淀,過濾后的泥漿注入孔內循環利用。在安裝鋼筋籠及導管后,利用導管進行二次清孔直至沉渣厚度滿足設計和規范要求,二次清孔根據不同的孔位地質條件分別選擇正循環和泵吸反循環工藝,以提高清孔效率,并確??妆诜€定。37 鋼筋籠制作、安放鋼筋籠制作在陸地鋼筋棚集中分段制作,采用加勁成型法,加工制作按設計要求進行,鋼筋籠保護層采用砼墊塊。每節鋼筋籠制作完經驗收合格后用吊車吊至鉆孔平臺,現場利用提升架分節安接。為防止鋼筋籠在運輸、起吊過程中變形,應每隔一定間距設置加強箍。鋼筋籠下入孔時應對準孔位,保持垂直,輕放慢放,必要時采用導向。若遇20、阻,應停止下放,查明原因,進行處理。鋼筋籠之間采用單面焊接,其焊接長度、焊接質量必須符合規范要求。38 下導管、水下砼灌注第一次清孔完畢后,移走鉆機,分別進行鋼筋籠和導管安裝。灌注樁采用水上攪拌船泵管輸送澆筑的方式,砼施工前提交砼配合比報告,經批準后嚴格按配合比要求進行配料。灌注樁混凝土采用導管法施工,采用絲扣接頭式導管,直徑250mm。初灌時,導管底距孔底控制在 300mm 左右,初灌量應保證導管埋深達1m以上,混凝土澆筑過程中,埋管深度控制在 2m 6m之間,儲料斗儲料應滿足初灌砼要求?;炷帘3诌B續澆筑,根據事先擬訂的程序按時測量孔內混凝土面高度,終灌標高控制為:設計樁頂標高預留樁頭鑿除21、高度1m,以保證樁頂鑿除后混凝土質量。4、砼施工技術要求及注意事項清孔后及時灌注砼,中間間隔時間不能太長。根據砼設計強度等級,優化砼的配合比設計,提前做好砼試拌工作。加強現場管理,及時校正計量系統,嚴格控制攪拌時間。砼必須有良好和易性,現場坍落度控制在18-22cm,并及時檢測。導管必須有良好的密封性,預防漏水。灌注砼時,導管底端距離孔底 0.3m左右。根據導管初次埋入砼深度確定砼初灌量。砼灌注過程中,埋管深度控制在 2-6m,嚴禁將導管提離砼面,澆灌中適當上下活動導管,活動范圍控制在 0.5m-1.0m 間。嚴格控制拔管和埋管深度,設專人測量砼面深度,做到先測后拆,密切觀察灌注情況。灌注到樁22、頂時,完好的砼面應高出設計樁頂不小于1.0m。做好每根樁水下混凝土灌注記錄和砼施工值班記錄。5、樁頭鑿除、檢測鉆孔灌注樁砼施工完畢,達到設計強度后,割除泥面以上部分的鋼護筒,進行樁頭鑿除。鑿除厚度滿足設計及規范要求,樁頭表面清理干凈,鑿平。然后根據設計及規范要求進行樁基檢測,具體樁位由設計確定。6、技術質量要求鋼套筒安放位置準確、垂直,鋼套筒焊接處焊接質量必須符合規范要求,各節套筒焊接后應順直,不發生彎折。鋼筋籠制作偏差控制在規范允許的范圍內。成孔過程中泥漿比重控制在1.20 左右,粘度控制在 22s左右,含砂率控制在 46。二次清孔結束后沉渣厚度滿足設計和現行規范要求。保證混凝土連續澆筑,若23、發生故障,立即報告監理,并共同研究對策,采取補救措施。樁身混凝土完整性采用設計和規范要求的方法進行檢測,檢測數量為及樁位由設計確定。灌注樁樁位允許偏差50mm、垂直度允許偏差1%。做好施工前的技術交底工作,認真執行單樁質量自檢、互檢、交接驗收制度。原材料進場具有材料質保書或出廠合格證,經取樣復檢合格后投入使用。施工過程中施工員、質檢員加強對各道工序的施工技術、工程質量進行指導、監督和檢查,發生不符合質量要求的做法及時予以糾正。每一工序完成以后,經自檢、互檢合格后,提交監理工程師驗收,在監理工程師驗收合格后轉入下道工序施工。施工過程中認真、及時、真實填寫各工序原始記錄和施工日記。如果發生塌孔、卡24、鉆等不可預見因素,立即暫停施工,并通知監理、設計、業主共同商議處理措施。鉆孔樁檢測項目和標準序號項目檢查的標準檢查的方法備注1 終孔簽認垂直度、孔徑、孔深達到設計要求用觸探桿觸摸以最高點為終孔高程3 清孔簽認 泥漿比重 1.10 粘度 1720s 含砂率 1 測繩和豎管測錘測錘根據灌注記錄每班取一組試件灌注樁允許偏差、檢驗數量和方法序號項目允許偏差()檢驗單元和數量單元測點檢驗方法1 鋼筋籠頂標高50 每根樁(逐件檢查)1 用鋼尺或水準儀檢查2 樁頂平面位置單排樁、邊樁50 1 用經緯儀、拉線用鋼尺量縱橫兩方向,取大值群 樁 的中間樁100 1 3 垂直度1%每根樁(抽查 10%且不少于三根)1 吊線用鋼尺量7、擬投入的船機設備序號設備名稱規格型號單位數量1 回旋鉆機GPS-15 臺2 2 空壓機3WC-0.9 臺2 3 泥漿泵3PN 臺1 4 電焊機Z400 臺2 5 鋼筋加工設備套1 6 攪拌站30m3/h 臺1 7 砼罐車3 m3臺3 8 砼拖泵70型臺1 9 砼振搗器70型臺3 8、鉆孔灌注樁施工工藝流程圖(見下頁圖)施工準備鉆孔平臺搭設打設鋼護筒鋼護筒制作鉆機就位配制、攪拌泥漿鉆孔泥漿池泥漿、回收處理終孔清孔鉆渣及廢泥漿棄置測定孔深及沉渣厚度吊放鋼筋籠鋼筋籠制作導管密性試驗下導管二次清孔混凝土攪拌、運輸澆混凝土樁基檢測砼配合比設計后續樁基施工