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1、沖孔灌注樁施工方案1. 工程概述11 設計圖工程概況：設計確定棧橋與南護岸相交臺座采用灌注樁基礎。共兩排計8根直徑800mm灌注樁。一排5根，一排3根。樁長設計29m，以樁底嵌入中風化角礫巖1m和樁頂達到黃海高程+6.65m為準。兩排樁間距9.16m，單樁間距5.547m或6m。單樁工程量：鋼筋2.5t;砼14.6m。12 現場情況及施工方案總體規劃 現場南護岸已經完成岸線前沿邊坡水下拋石及陸域回填至黃海高程+2.1m。樁位處有大量塊石、孤石及完整巖石，擬采用沖孔成樁工藝。同時，鑒于回填及現場情況，擬采用二次成樁工藝。即：首先沖孔成樁完成至+2.1m，灌注水下砼；然后至+6.65m高程采用現澆2、圓柱工藝完成，模板采用加工鋼模板，一次澆筑砼成型。2 沖孔灌注樁工藝流程場地準備測量放樣鋼護筒制作埋設護筒樁機就位沖孔終孔、清孔驗 孔清 渣鋼筋籠制作鋼筋籠吊放（連同聲波測試管）安放砼導管澆注混凝土拔護筒、鑿樁頭樁 驗 收沖孔灌注樁施工工藝流程3 施工細則31場地準備 根據現場情況，整平場地，以利樁機行走。在兩排樁間開挖并用磚砌泥漿池，擬砌凈長10m，凈寬2m，凈高1m體積達到20m的泥漿池。若樁位平面高程仍處于水下時，采用回填粘土放坡加寬樁位的辦法，使樁機能安全穩定地座落于樁位上，而不需要搭設水上施工平臺。32測量放樣 采用經緯儀與水準儀結合放樣，滿足港口工程測量精度要求。測量放樣驗收后，采3、取保護措施，防止樁位變動。33鋼護筒的制作與埋設 護筒采用=4mm厚的鋼板卷制，材質為A3鋼，直徑1m，高度2m，保證埋深1.5m。護筒埋設時要求護筒中心與測量標定的樁中心偏差不應大于10cm，并保持垂直，同時做好樁位保護工作。護筒周圍用粘性土密實，保證鋼護筒不會松動下沉或者偏移。 34樁機就位樁機就位前要檢查操作性能，檢查樁錘的錘徑、錘齒、錘體型狀，并檢查大螺桿、大彈簧墊，保護環、鋼絲繩及卡扣等能否符合使用要求，根據不同工程的具體特點確定錘齒長度。錘齒不宜過長，一般以56cm為宜，錘齒應向外傾斜，傾斜度以1:5為宜，開孔前應將沖錘懸吊距平臺面1m左右，檢查錘體的偏心程度，對明顯偏心的沖錘嚴禁4、使用。 35 泥漿制備 盡量采用膨潤土，用普通粘土時使含沙率小于4%，水濕后有粘滑感，浸水后能大量膨脹。 一般是在原地鉆進時沖水自行造漿護壁；也可以在孔內投入適量塑稀性指數大于25，小于0.005mm的粘粒含量大于5%的粘土造漿。同時，根據地層情況適當調整泥漿性能指標，尤其是泥漿粘度。36 沖孔開孔時低錘密擊，錘高沖程不大于1m，以免產生偏孔。及時加片石、砂礫和粘土泥漿護壁，使孔壁擠壓密實。對于拋填堤心塊石層厚度較大，硬度較高的工程，錘齒采用耐磨塊，能更好提高工作效率，確保工程進度。當穿過塊石后，進入淤泥層，沖孔時也采用低錘密擊方法，并加粘土塊夾小片石，反復沖擊造壁。當進入砂層后，可適當加快速5、度，將錘提高至1.52.0m以上轉入正常沖擊，并隨時測定和控制泥漿比重。當遇到巖層表面不平或傾斜，應拋入2030cm厚塊石，使孔底表面略平，然后低錘快擊使成一緊密平臺后，再進行正常沖擊，同時泥漿比可降到1.2左右，以減少粘錘阻力。但又不能過低，避免巖渣浮不上來，掏渣困難。在沖孔過程中被沖碎的石渣，一部分和泥漿擠入孔壁空隙中，大部分由掏筒清除出來，在開孔階段，盡量使石渣擠密孔壁而不掏渣，在沖擊至45m深度后，則要開始掏渣，并及時加水保持孔內水位的高度以防塌孔，每次掏完石渣后，測定孔內護壁泥漿的比重，不夠時則加粘土以恢復泥漿正常濃度。開沖一個臺班后，重新復檢樁位，偏差超過規范要求時必須重新定位修正6、。繼續沖孔，每班應掏渣23次，每次掏渣后必須加入粘土造漿，也可直接補給泥漿，隨著沖孔進行按前述方法跟進下護筒。沖孔過程中，鋼絲繩上要設有標記，提升落錘高度要適宜，防止提錘過高擊斷錘齒，提錘過低進尺慢，工作效率低。松繩不應太少以防止打空錘，也不宜松繩太多，容易偏孔或卡錘。一般情況下，拋填塊石層以沖程1.52.0米為宜，淤泥層以1.01.2米為宜，發現吸錘現象可向孔內加塊石，在亞粘土層沖程不應大于2米，在砂層中沖程以2.02.5米為宜。沖孔過程中泥漿比重的大小將會直接影響沖孔進度，因此在沖孔時應視地質條件認真控制好泥漿比重，一般以1.251.35為宜，泥漿過濃易斜孔、吸錘，進尺較慢；而泥漿過稀則易7、塌孔，多沉碴，進尺也慢。一般在拋石層及砂層中，泥漿要濃些，必要時可往孔內加入粘土，通過沖錘擠壓及自造漿護壁；在強風化巖沖孔泥漿比重以1.31.35為宜；在砂粘土層沖孔泥漿比重，控制在1.25左右。一般沖孔樁的排渣方法有正循環法、反循環法、撈渣桶掏渣法、吸渣泵吸渣法等多種方法。本工程采用撈渣桶撈渣。撈渣桶直徑為400450mm，長1.82.0米，使用樁機上副鋼絲繩（2#繩）掏渣，每次撈渣后及時往孔內補給泥漿，以防塌孔，繼續沖孔時，若孔內泥漿較稀即向孔內投入粘性土，沖錘上下拉動自行造漿。每工作班要23次將沖錘提出孔口清洗檢查，檢查錘頭是否變成蒜頭錘，有無斷齒，鋼絲繩扎口是否松動，大羅桿的磨損程度，8、大彈簧是否拆斷等，發現問題應及時向主管工程師報告，并進行解決處理。如換用新焊錘齒的沖錘，應與原沖錘比較錘徑大小，若新錘徑大于原沖錘，孔內應回填塊石進行修孔，以免卡錘。每工作班至少測孔深三次，進入基巖要及時取樣，并通知監理工程師等有關部門確認，每次取出的巖樣要詳細做好記錄，并曬干保留作為工程驗收依據。交接班應詳細交接沖孔情況及注意問題，發現異常情況馬上糾正，因故停沖時沖錘要提出孔外以防埋錘，并隨即切除電源。沖孔過程中樁機上必須設有記錄本，由操作人員做好各項原始記錄，一般每2小時記錄一次，遇特殊情況每半小時記錄一次，終孔后將原始記錄交給資料員保留作為工程竣工資料。沖孔過程可能遇到問題的處理及預防措9、施 遇探頭石處理在沖孔過程中遇孔內一邊有大塊石伸進孔內，其余孔邊是細小塊石，砂層或土層時（俗稱遇“探頭石”），往下沖孔時會發生偏孔現象，可向孔內填入塊石至高出探頭石1.01.5米處，然后沖錘沖孔，開始沖程要適當降低，待塊石沖實后，沖錘沖擊時受力均勻，換用較高沖程，將探頭石及塊石一起擊碎，若此后還有偏孔，重復上述方法繼續修正。 卡錘處理 對拋填堤心塊石層，其施工難點是拋填塊石層的沖樁成孔，原拋填塊石較松散，沖孔過程中容易產生卡錘。一旦卡錘應立即采取措施，進行處理，可用以下方法處理：（1)用樁機2#鋼絲繩栓住打撈鉤，放入孔內勾住錘體保護鋼箍，主鋼絲繩（1#繩）與2#繩同時一松一緊拉錘，將錘拔出。（10、2)若第一種方法不能將錘拉出，可采用第二種方法：在樁機底盤前方栓上定滑輪，1#繩通過滑輪改變受力方向，與2#繩同時緊拉拔錘，定滑輪可在底盤正前方及左右兩邊多個角度安放，以便得到最佳拔錘位置。（3）可利用起重設備配合樁機同時拔錘，但起重設備應設保護繩，以防發生安全事故。（4)若以上三種方法還未能拉上沖錘，可采用爆破法：用空壓機氣舉清除孔內沉渣及沉積泥土，同時做好爆破申報工作，得到上級主管部門批準后才能爆破作業。當孔內泥渣清理干凈后，測量繩實測錘頭標高確定卡錘位置，按預定位置放入炸藥，樁機操作員緊拉1#、2#鋼絲繩的同時引爆炸藥使樁錘松動，并立即拉上沖錘。隨后檢查卡錘原因，必要時更換沖錘。繼續沖孔11、時，應回填塊石進行修孔，樁錘變形或磨損較大的必須更換。卡錘預防措施定期檢查錘齒磨損情況，入巖后提錘不能太低，防止出現梅花形孔；偏心過大或不圓的錘不能使用；錘頂彈簧應靈活，損壞及時更換；注意新換錘的直徑變化情況，開始沖程不宜過大；卡錘后打撈時注意不要讓鐵件或塊石掉入孔內；在拋填塊石層沖孔，泥漿要適當加濃，以防塊石掉入孔內，發現漏漿應及時將錘提出孔外。漏漿處理本工程范圍內可能含有拋填堤心塊石層，則其表面塊石松散，塊石之間含泥量極小，施工過程可能會出現漏漿，隨著沖孔過程向孔內不斷投入粘土塊擠壓空隙堵塞漏洞，跟進臨時鋼護筒。當沖孔56米出現漏漿立即往孔內沉放鋼護筒，一邊沖孔一邊跟進，保持孔內液面高于或12、與海平面基本一致。37 終孔、清孔及驗收在沖孔過程中，要隨時補充泥漿，調整泥漿比重，泥漿采用運泥車運走，以免泥漿污染到附近水域。到達設計要求的標高后，進行樁底巖石取樣，通過業主、監理工程師等共同驗收。確定終孔后，進行孔徑及標高測量，做樁位偏差值復測，符合設計標準立即進行清孔。清孔是保證灌注樁質量的關鍵工序、重要環節，根據本工程地質條件，可采用換漿與掏渣相結合方法，清孔后孔底泥漿濃度應達到規范要求，以防止孔底漏漿，在灌注砼之前，孔底50cm以內的泥漿比重應小于1.25，含砂率8%，孔底沉渣厚度小于5cm。用撈渣桶撈渣，若沉渣較厚，為提高工作效率，可采用6m39m3空壓機氣舉清孔，效果更佳。使用撈13、渣桶清孔，為了更好地懸浮石渣，向孔內加入粘土或膨潤土，樁錘在孔底上下沖運造漿，清孔時測量錘在孔內上下拉動無阻力感，而且泥漿比重等各項指標符合規范要求時，即為清孔完成。清孔完畢立即測量孔深并做好記錄，澆注混凝土前應再次測量孔深，二次孔深之差為沉渣厚度，符合設計要求填寫隱蔽驗收記錄，隨即澆注混凝土。否則應再次清孔，經監理工程師驗收合格后才能澆注混凝土。38 鋼筋籠制作安放，聲波測試管及導管安放鋼筋籠分段加工成型，安放時分段焊接。鋼筋籠加工時主筋與箍筋間隔點焊加固，并且每隔2.0m用16短鋼筋進行加固，使其吊裝時不變形，16t汽車吊吊裝就位。成型后的鋼筋籠規格、主筋間距、箍筋間距、鋼筋籠直徑及長度嚴14、格按設計圖紙及施工規范制作，主筋搭接必須錯開1米或以上，鋼筋籠必須設保護墊塊，各段鋼筋籠的接口應對準，上下節鋼筋籠保持垂直，接口按設計要求進行駁接。安放鋼筋籠入孔，應防止碰撞孔壁，要緩慢下落，下插困難時，可采用正反旋轉。鋼筋下放到位后，設置吊環及橫吊梁，與護筒聯接固定，防止鋼筋籠上下移位。所有灌注樁要求預埋聲波測試管。聲波測試管用內徑50mm的鍍鋅鋼管，管子應水密，每根樁內等距離布設3根，在灌注砼前管內注滿水，并加塞或蓋子，避免砼落入管內，聲波測試管用鐵絲綁扎在鋼筋籠上，管的頂端應高出砼芯頂端300mm。澆注混凝土根據工程具體情況采用壁厚=3mm直徑300導管，每節長24米，采用螺栓或螺絲扣連15、接，并用膠圈密封，活塞用砼制作，用4mm鋼絲吊住。吊裝前導管必須嚴格檢查，導管使用之前應試拼試壓，試壓力控制在0.61.0Mpa。變形導管或水密性不好的嚴禁使用，管內不得留有殘渣，接頭處不能使用已斷裂的橡皮墊圈，接頭的螺栓或絲扣要上緊，汽車吊起吊對準樁孔垂直放入，防止碰撞孔壁將泥土帶進孔底，導管以放到底為宜，并將導管上下2米升降數次，沒有發生法蘭盤掛鋼筋現象，將導管提高距孔底3050cm，方可開始灌注混凝土。 39 水下混凝土澆注開灌前儲料斗內必須有足以將導管的底端一次性埋入水下砼中0.8m以上深度的砼儲存量，以保證足夠的埋管深度，保證砼的質量。 根據本工程具體情況采用商品砼（坍落度1822c16、m），由砼攪拌車運到現場，直接上工作平臺，放料至儲料斗，沿導管澆注。當儲料斗內盛滿混凝土后，剪除混凝土活塞，等混凝土面下落至儲料斗底部時，隨即向儲料斗內繼續加入混凝土，接著連續澆灌。澆注混凝土過程導管埋深以26米為宜，每次拆管時間要快，一般在15分鐘內完成，澆注混凝土過程安排專人做好詳細記錄，填好水下砼灌注記錄表，準確測定孔內砼內砼上升速度，控制好導管提升速度，保證導管在砼中埋置深度不小于2m。嚴禁把導管底端提出砼面，避免造成斷樁。每澆注一臺攪拌車混凝土應測量孔內混凝土面標高，提拔導管時要準確測算埋管深度，拆除的導管要立即清洗干凈，混凝土澆注工作接近完成時，要加強樁頂標高的測定，可用測錘、取樣17、器等手段，以超過樁頂標高0.5米1.0米為宜。澆注混凝土完畢，立即拆除導管清洗管內殘留混凝土及四周泥沙等，并做好檢修及保養。391澆注砼施工流程：原材料進場配合比設計及試驗拌制混凝土導管組裝至要求長度混凝土運輸安放導管及儲料斗等泵送混凝土入儲料斗剪球，邊澆注邊提升導管、并拆管澆 注 完 成 392澆筑前準備工作： 1) 配合比設計及試驗按有關規范進行配合比設計及試驗，并按照陸上配制強度比設計強度標準值提高4050%的標準進行試配。坍落度控制在1822cm。碎石粒徑不大于4cm。2)設計出混凝土配合比后，經試驗室試拌，其流動性及強度均滿足要求，才能在現場正式使用該配合比進行澆注。3)孔底清理孔底18、的石渣、淤泥渣等雜物一定要清除干凈，經驗收合格才能下導管。 393注意事項： 1)開始澆注階段第一批混凝土進入導管后，能否在隔水的條件下順利到達孔底并使導管底部埋入混凝土一定深度，是保證水下混凝土澆注質量的重要環節。因此，擬采用剪球法進行澆注。活塞用等體積的砼圓柱制成，直徑比導管內徑小1520mm，澆注前用吊繩把球塞懸掛在承料下面的導管中，并埋入導管內12m。為防止活塞與導管間的縫隙進水，在活塞頂部鋪23層稍大于導管直徑的水泥紙或一層膠皮板，在即將開澆時，再散鋪一些干水泥或水泥砂漿，以免澆注時混凝土中的骨料卡入活塞而增加下滑阻力。當活塞以上的導管及承料斗充滿混凝土后，慢慢放松球塞吊繩使活塞接近19、導管底部（小于5m）后剪斷吊繩，依靠混凝土自重推動其下落。活塞下滑速度控制在910m/min左右，這樣可防止首批混凝土在導管中長距離自由下落而產生分離。為使活塞能翻出導管口，導管距孔底的距離控制在3050cm，待活塞被擠出導管后，再把導管下降至孔底1020cm，使導管有更多部分埋入首批澆注的混凝土中。完成開澆階段后，用強光電筒檢查導管空管部分，若不滲水，即可連續不斷地進入混凝土澆注。2) 中間澆注階段當導管內末端灌滿混凝土，后續混凝土應徐徐傾入承料漏斗內，以防止積存在導管內的空氣不能及時排出時產生高壓氣囊，而使導管節間接頭擠開導致漏水。在整個澆注過程中，應避免混凝土直接濺入倉內水中，即使是在面20、上的混凝土也應通過導管注入，不能直接入倉，以免被水稀釋離析，影響混凝土質量。導管的埋入深度一般為2m6m，導管過長時，必須安排拆管。正確掌握導管埋入混凝土內深度，對混凝土澆注質量影響很大。正常澆注時，導管內混凝土面約在水深的0.40.6倍處處于內外壓平衡狀態，混凝土面過低或過高，都要調整導管的埋入深度。當提升或下降導管不能使導管內混凝土面處于正常狀態時，有可能是產生事故的先兆，一定要查明原因。若須上提導管混凝土才能下注，表明導管埋置過深。若混凝土在導管內迅速下降，導管下沉量大，倉面翻混水，表明導管埋置較淺。若提管后有冒水、濺水現象，表明導管埋置過淺，甚至脫空，應立即下插導管或重新下管。若澆注過21、程因故中斷，應向業主及監理工程師報告，并會同業主、監理工程師及設計共同確定適宜的處理方法。3)終澆階段終澆高程為設計高程以上0.5m1.0m，待混凝土達到一定強度后，鑿除表面軟弱層。394質量控制： a澆注前的質量檢查包括孔底、混凝土拌和、運輸、澆注設備的準備情況以及事故處理器材如堵塞器材、疏通導管等是否齊備，須經設計、施工、監理、質檢部門驗收合格，方可開始澆注。b澆注中的質量檢查澆注過程中，隨時了解導管及其相鄰混凝土上升情況，檢查有無不正常現象，是否嚴格按照工藝規程進行施工；檢查混凝土的級配及流動性是否合乎要求，并取樣做立方體試驗。c澆注后的質量檢查1)硬結后，對外觀進行檢查，表面是否有蜂窩22、麻面、松軟混凝土層及裂縫等。2) 操作人員按要求進行操作和控制，并準確填寫有關記錄。整個澆注過程應連續進行。3)分項工程主管工程師經常在現場，特別是澆注過程中必須守在現場。檢查施工情況，發現問題及時處理。若涉及到設計方面，要及時請業主、監理工程師及設計代表進行處理。4)無破損檢驗：利用聲波測試管按規定進行無破損檢驗，測試完畢后，灌砂漿封堵聲波測試管。4. 主要施工設備本工程沖孔灌注樁工程所需主要施工設備如下表所示：序號設 備 名 稱規 格 型 號數 量1沖 樁 機2JK82臺2泥 漿 泵Y180L-44臺3運泥車8m3臺4灌砼導管300mm2套5砼拌和車6m32臺6電 焊 機BX3-500-23、22臺5 施工進度計劃 沖孔樁計劃于5月15日開工，工期安排一個月。將沖孔樁與圓柱現澆結合起來，形成流水線作業。6 施工人員計劃 樁機操作手4人，輔助工6人；鋼筋工10人；模板安裝工4人；技術部2人；現場管理部1人。7施工安全保證措施a) 施工現場使用的機械應嚴格按國家建設部JGJ33-2001建筑機械使用安全技術規程的有關規定操作。b) 必須認真履行交、接班手續，嚴格執行“四交”、“八查”制度：c) 交、接班完畢后，交接人員均要在“運行日記”上簽字，事后出現問題應由接班人員負責。d) 樁機操作人員必須嚴格執行本機種安全技術操作規程。e) 履帶式及輪胎式起重機行走時，前面應有人員指揮帶路，減少24、安全隱患。f) 遇到機械性能不能滿足要求或雨、霧、大風等影響安全操作時，應主動與有關部門聯系采取措施；g) 鋼絲繩在卷筒上的圈數不得少于三圈；h) 不準酒后操作機械i) 施工現場用電必須按國家建設部JGJ46-88施工現場臨時用電安全技術規范執行。j) 現場施工用高低壓設備及線路，應按照施工組織設計及有關電氣安全技術規程安裝和架設，不準亂拉亂接。8環境保護措施 堅決執行HSE標準，使鉆孔樁施工現場安全、文明、環保，確保三廢及泥漿等運出現場，不準流入海洋內。9 圓柱施工工藝91 鋼筋工程 鑿除樁頭浮漿并整平后，調直清理預留鋼筋；鋼筋加工廠加工圓柱鋼筋籠，用汽車吊現場吊裝，錯開搭接頭，焊接成型。925、2 模板制作在專門加工廠用3mm厚的鋼板卷制成直徑800mm的圓柱面模，柱模分成兩個半圓柱形，用50*5角鋼作為豎向封口聯接帶，在其上間隔100mm鉆以14mm螺孔，M12螺栓聯接成型。面模背后用3mm厚鋼板割成條形，寬50mm，縱橫均間隔100mm,點焊成為加勁肋骨架，且在頂肋與底肋之上均間隔100mm鉆14mm螺孔。柱模加工一套，分為2m高兩節和0.5m高一節。每節相聯處用M12螺栓聯接。93 模板安裝與拆卸 首先對模板進行上下節聯接成兩片半圓柱模，同時在樁周圍整平加固地基；然后用16t汽車吊將兩半圓柱模安放到位，螺栓聯接成圓柱，使其底部座于平整牢固基礎之上，同時用鋼筋或角鋼沿底部進行錨固；最后用風纜、花籃螺栓與地腳錨桿成45聯接，對柱模進行三角或四角對拉，使其更穩定。 拆卸模板則剛好按相反流程進行。一般情況下，砼澆筑完成2、3天后就可拆柱模。 詳見模板制作及安裝圖。94 砼工程 圓柱砼澆筑采用C40，實驗室做好配合比，減小坍落度，攪拌車運輸，汽車吊起吊接料斗，沿導管入倉。分層以50CM為一層，上下層必須振搗密實。砼澆筑時間為一小時。 砼澆筑完成，達到初凝時間后要持續灑水養護7天。一般采用覆膜或覆麻袋灑水養護。