1、硬巖地層中鉆孔樁施工方案一、 工程概況二、 工程地質和水文地質1、工程地質車站范圍上覆地層主要為第四系全新統(tǒng)人工填筑土，沖洪積粉質粘土、砂土，第四系殘積砂質粘性土， 下伏基巖為震旦系大紺山組混合片麻巖。人工填筑土層狀分布于地表，基本為素填土，層厚 0.8 6.5m，可塑至硬塑狀，表層約 40 70cm為混凝土。場地范圍內M2-Z3- SXC -21# 孔揭示淤泥質粘土層，層厚2.2m，埋深3.86.0m。車站主體結構影響范圍內地層從上到下主要為素填土、 沖洪積軟塑狀粉質粘土、 粗砂、 可塑狀粉質粘土、 硬塑狀粉質粘土、 全風化含礫泥質粉砂巖、強風化粉砂巖、 中等風化粉砂巖、 微風化粉砂巖等，基
2、底及樁基均進入微風化巖中。特殊巖土為人工填土、軟土，不良地質主要為液化土層。2、水文地質車站內地表水不發(fā)育；地下水主要有第四系孔隙水、基巖裂隙水。第四系孔隙潛水主要賦存于沖洪積砂層中，以孔隙潛水為主。 粗砂層為本站主要含水層。 基巖裂隙水主要賦存于基巖強、中等風化帶中。 車站范圍內沖洪積粉質粘土富水性及透水性差，含水量小，為相對隔水層。地下水對混凝土結構具微腐蝕性；在干濕交替環(huán)境下， 地下水對鋼筋混凝土結構中的鋼筋具微腐蝕性。在環(huán)境作用類別為化學侵蝕環(huán)境、氯鹽環(huán)境時判定，地下水對混凝土結構具酸性侵蝕性，環(huán)境作用等級為H1，CO2 侵蝕性環(huán)境作用等級為 H1。車站范圍內地下水位以上土層對混凝土結
3、構具微腐蝕性，對鋼筋混凝土結構中的鋼筋具微腐蝕性，對鋼結構具微腐蝕性。三、 工程難點根據(jù)已知工程地質條件， 鉆孔樁入巖深度較深， 施工過程中容易發(fā)生偏樁現(xiàn)象，施工過程中應加強施工管理，保證鉆孔樁垂直度。 由于鉆孔樁入巖深度較深且樁錘重量較輕， 成樁時間會相應增長， 施工過程中需合理安排施工機械進場施工，保證按期完成沖樁。四、 施工組織方案1、工藝流程場地回填、平整測量放樣埋設護筒泥漿備料供 水鉆機就位設向孔內注入清立泥泥漿池鉆進水或泥漿漿清渣泵泥漿沉淀池測量鉆孔深度檢孔器檢孔廢漿處理清孔設備第一次清孔制作鋼筋籠下放鋼筋籠制作導管鋼筋檢驗下放灌注砼導管拼裝檢查導管第二次清孔安裝隔水栓球塞測量砼面
4、高度灌注水下砼砼罐車運輸拔除護筒圖 5.6-4鉆孔樁施工工藝流程圖2、施工工藝（1）施工準備清除浮漿移至下一樁位 平整場地，基坑放坡開挖至冠梁頂標高。 將鉆孔灌注樁施工工藝報監(jiān)理工程師批準。 對施工人員進行技術交底。 泥漿循環(huán)系統(tǒng)及泥漿、鉆碴處理：每臺鉆機配備一套完整的泥漿循環(huán)系統(tǒng)，設置沉淀池和活動池，配備相應的泥漿泵，確保泥漿循環(huán)系統(tǒng)暢通。廢漿和鉆碴分別用密封性能好的運漿車和土方車外運。（2）測量放線依據(jù)測量控制樁點及設計圖紙定出樁孔平面位置，采用導線與三角測量相結合，建立控制網(wǎng)精確定位，同時以樁中心為交點縱向、橫向埋設護樁，經(jīng)監(jiān)理工程師核驗無誤后方可進行施工。鉆孔時，樁位中心用 “十字交叉
5、法 ”引至四周并用短鋼筋作好標記，測量孔深的基準點可用水準儀將高程引至護筒口上或四周的鋼筋上并做紅漆標記。 施工過程中要經(jīng)常進行復測， 測量控制樁點及水準點必須特殊加以保護， 一旦樁點被破壞應根據(jù)護樁及時恢復。 為防止圍護結構侵限，所有鉆孔樁均外放 150mm，確保圍護結構不侵入結構限界。（3）護筒埋設護筒采用鋼護筒，直徑比設計樁徑大 200mm，護筒高 2.0m，埋深 1.7m。在挖埋護筒時，挖坑直徑比護筒大 0.20.4m，坑底深度與護筒底同高且平整。護筒上設 2 個溢流口，護筒埋設時， 筒的中心與樁中心重合， 其偏差不得大于 20mm，并嚴格保持護筒的垂直度在 1%以內，同時其頂部應高出
6、地面 0.3m。鋼護筒確保圍護結構樁定位準確，鉆機就位方便。（4）鉆機就位安設鉆機時地面應平整， 以保證鉆機的平穩(wěn)。 同時調整機架， 使鉆機天輪槽口、鋼絲繩、鉆頭保持在一個鉛直線上，不發(fā)生傾斜移位現(xiàn)象，保證鉆機對中誤差小于 20mm。施工前，鉆機應先試運轉檢查，以防止成孔過程中發(fā)生故障。（5）泥漿管理選用粘土泥漿，粘土含膠體率不低于 95%，含砂率不大于 4%，造漿能力不低于 2.5L/kg。制漿前，先將粘土打碎，使其易于成漿，縮短攪拌時間，粘土在水中浸透并用拌合機攪拌均勻。 對新制泥漿及再生泥漿均設專人采用專用儀器進行質量控制。泥漿使用過程中，每班要抽取樣品，測試泥漿性能指標，在鉆進過程中，
7、隨時注意泥漿液面， 發(fā)現(xiàn)漏失和粘度下降及時報告， 以便及時采取措施。 使用后的泥漿存放在沉淀儲漿池內， 循環(huán)使用后的廢棄泥漿經(jīng)處理、 晾曬后用汽車運至指定地點棄置。（6）成孔采用沖擊式鉆機， 邊鉆進邊注入泥漿護壁， 保持泥漿面始終不低于護筒頂下0.5m，鉆進過程中隨時檢測鉆機鉆桿垂直度， 并隨時調整。 成孔后泥漿比重應控制在 1.25g/cm3 以內，成孔時應做好記錄。施工中應注意以下事項： 鉆進開口時，要小沖程進行，以保持孔口圓順密實，垂直度符合要求，在今后的鉆進中起到導孔的作用； 在鉆進過程中，不可進尺太快，要給泥漿一定的形成護壁時間； 在鉆進過程中，經(jīng)常檢查鉆頭尺寸(可根據(jù)試鉆情況決定其
8、大小)； 施工過程中如發(fā)現(xiàn)地質情況與原鉆探資料不符，立即通知設計、監(jiān)理等部門及時處理； 鉆進過程中應認真、準確、及時的作好鉆進記錄，填寫有關報表。 鉆進過程中采用檢孔器檢測樁體的直徑、垂直度，如果發(fā)現(xiàn)有偏差立即采取合理的措施進行糾正。（7）成孔質量檢查 孔深：成孔后以測繩檢驗，測深與顯示器之差即為沉碴厚度，其值不得大于 100mm。孔底沉碴厚度檢查一般采用 “平底測錘 ”量測，根據(jù)以往施工經(jīng)驗，測錘重量 6kg 左右，錘底直徑 1015cm，用鋼板加工，內填砂石。 垂直度：采用雙向垂球或孔錐測定，鉆孔垂直度偏差應小于1%。 孔徑：采用驗孔器測定，使其順利下至孔底為合格。（8）第一次清孔當鉆孔達
9、到設計標高后，鉆機停止鉆進，進行清孔，采用抽漿清孔法，利用泥石泵吸碴 515min，把孔底泥碴清除干凈。清孔的檢測方法及注意事項： 泥石泵持續(xù)吸碴5 15min 以后，從泥石泵的出口檢測泥漿中沒有大于23mm 的碴塊。 泥石泵持續(xù)吸碴 515min 以后，用測錘測量孔內的沉碴厚度， 沉碴厚度不大于 10cm。 灌注混凝土前，再次檢查沉碴厚度，如有必要應進行二次清孔，不得用加深孔底深度的方法替代清孔。（9）鋼筋籠加工及吊裝 鋼筋籠加工鋼筋籠采用現(xiàn)場加工制作， 加工尺寸嚴格按設計圖紙及規(guī)范要求。鋼筋籠主筋采用單面搭接焊，焊接長度符合規(guī)范要求，不小于10d，接頭相互錯開。主筋與箍筋采用點焊。施工中按
10、照以下規(guī)定加工鋼筋籠：a 鋼筋原材料使用前必須調直、除銹去污，并具備出廠合格證和進場檢驗合格證后方可使用。 根據(jù)設計圖紙計算出箍筋的用料長度、 主筋長度，將所需鋼筋調直后用切割機成批切好備用，并按照鋼筋加工規(guī)格的不同分別掛牌堆放。b 將支撐架按 2 3m 的間距擺放在同一水平面上對準中心線， 然后將配好定長的主筋平直擺放在支撐架上。c 主筋與加強筋間采用點焊，加強筋置于主筋兩側，自樁頂往下每隔1.5m設一道。d 鋼筋籠自上至下以4m 間距設邊長 50mm 的混凝土墊塊，保證灌注樁的保護層厚度。e 將制作好的鋼筋籠穩(wěn)固放置在平整地面上，防止變形，并按型號、類別分別架空整齊堆放，掛牌標明鋼筋籠的長
11、度及對應的樁號。f 鋼筋籠加工完畢，報請監(jiān)理驗收，合格后方可使用。 鋼筋籠吊放a 采用 25t 汽車吊下放鋼筋籠，起吊過程中不得使鋼筋籠產(chǎn)生不可恢復的變形。鋼筋籠一次性進行吊放；b 起吊鋼筋籠采用扁擔起吊法，起吊點在鋼筋籠上部箍筋與主筋連接處，設置 24 個吊點且吊點對稱；c 起吊前檢查鋼筋骨架編號、 尺寸，對號入座。下籠時由人工輔助對準孔位，保持垂直、輕放、慢放，避免碰撞孔壁。就位后使鋼筋籠軸線與樁軸線吻合，并保證樁頂標高符合設計要求；d 下放過程中若遇到阻礙應立即停止，查明原因進行處理，嚴禁高提猛放和強制下放入孔；e 下放鋼筋籠時，技術人員在場嚴格控制籠頂標高，達到設計標高后固定吊桿，防止
12、下沉或灌注混凝土時上浮。（10）水下混凝土灌注根據(jù)樁徑、樁長合理選擇導管和起吊、運輸設備。混凝土采用商品混凝土，要求其塌落度為 1820cm；2 小時內析出的水分不大于混凝土的 1.5。灌注應盡量縮短時間， 連續(xù)作業(yè)，使灌注工作在首批灌注的混凝土仍具有塑性的時間內完成。首先安設導管，用吊車將導管 (直徑 250mm)吊入孔內，位置保持居中，導管下口與孔底保留 30 50cm 左右。導管在使用前及灌注 46 根樁后，要檢查導管及其接頭的密閉性，確保密封良好。灌注首批混凝土之前在漏斗中放入隔水塞， 然后再放入首批混凝土。 在確認儲存量備足后，剪斷鐵絲，借助混凝土重量排除導管內的水， 使隔水塞留在孔
13、底。灌注首批混凝土量使導管埋入混凝土中深度不小于 1.0m。首批混凝土灌注正常后， 應連續(xù)不斷灌注， 灌注過程中應用測錘測探混凝土面高度，推算導管下端埋入混凝土深度， 并做好記錄， 正確指導導管的提升和拆除。在灌注過程中應將孔內溢出的泥漿引流至泥漿沉淀池內處理， 防止污染環(huán)境。水下灌注混凝土的技術要求：a 首批混凝土灌注量應保證導管底口埋入混凝土中不小于 1.0m，灌注過程中混凝土面應高于導管下口 2.0m，每次拆除導管前其下端被埋入深度不大于 6.0m。混凝土灌注必須連續(xù)，防止斷樁。b 隨孔內混凝土的上升，需逐節(jié)快速拆除導管，時間不超過15 分鐘。c 在灌注過程中，當導管內混凝土不滿，含有空
14、氣時，后續(xù)的混凝土應徐徐灌入漏斗和導管， 不得將混凝土整斗從上而下傾入管內， 以免在管內形成高壓氣囊，擠出管節(jié)的橡膠密封墊。d 混凝土需超澆 5001000mm。e 澆筑混凝土應做好記錄。f 當混凝土升到鋼筋籠下端時，為防止鋼筋籠被混凝土頂托上升，應采取以下措施：a 在孔口固定鋼筋籠上端。b 灌注混凝土的時間盡量加快，以防止混凝土進入鋼筋籠時其流動性過小。c 當孔內混凝土接近鋼筋籠底時，應保持埋管深度并放慢灌注速度。d 當孔內混凝土面進入鋼筋籠12m 后，應適當提升導管減小導管埋置深度，增大鋼筋籠在下層混凝土中的埋置深度。f 在灌注將近結束時，由于導管內混凝土柱高度減小，超壓力降低，而導管外的
15、泥漿及所含碴土的稠度和比重增大。 如出現(xiàn)混凝土上升困難時， 可在孔內加水稀釋泥漿，也可掏出部分沉淀物，使灌注快速進行。在最后一次拔管時，要緩慢提拔導管，以免孔內上部泥漿壓入樁中。g 灌注過程中，如因機械故障、堵管、操作失誤等原因，造成斷樁事故，應及時向監(jiān)理工程師及設計人員報告，研究補救措施。（12）成樁質量檢查 混凝土樁成品質量直接影響工程整體的質量與安全，成品后必須進行檢查，檢查采用無損檢測，嚴格按規(guī)程辦理。施工中嚴格控制作業(yè)工藝，確保所有基樁混凝土質量一類樁在 95%以上，杜絕出現(xiàn)三類樁。 質量要求：混凝土強度必須符合設計要求，樁無斷層或夾層，鉆孔樁樁底不高于設計標高，樁頭鑿除預留部分后無
16、殘余松散層和薄弱混凝土層。五、 事故防止措施1、偏樁在沖孔樁進入巖層后， 由于車站范圍內巖層埋深較淺， 且?guī)r層分布不均， 存在傾斜面，使得在沖孔樁進入巖層后容易產(chǎn)生偏樁現(xiàn)象， 為防止偏樁， 沖樁過程中應加強觀察，以便即使發(fā)現(xiàn)問題， 發(fā)現(xiàn)偏樁后，應及時通知機手進行填石處理，直至樁中線與測量放線吻合為止。2、鋼筋籠上浮的處理混凝土灌注時鋼筋籠受力復雜， 使鋼筋籠上浮升的力有鋼筋籠在泥漿里的浮力、混泥土上升部分對鋼筋籠的頂力及混凝土上升部分對鋼筋籠的摩擦力， 阻礙鋼筋籠上升的力有鋼筋籠的重力、 孔壁或護筒壁與鋼筋籠的摩擦力、 混凝土靜止部分與鋼筋籠的摩擦力。 顯然，鋼筋籠上浮只發(fā)生在灌注混凝土的導管
17、位于鋼筋籠底部或更下方面混凝土埋管深度已經(jīng)較大時， 此時的鋼筋籠僅靠自身重力及孔壁的摩擦力來抵抗混凝土上頂力、 摩擦力及泥漿的浮力， 一旦失去平衡， 鋼筋籠就會上浮。為防止鋼筋籠上浮， 應加強觀察， 以便及時發(fā)現(xiàn)問題， 并可在鋼筋籠頂施加豎向的約束， 如將鋼筋籠頂部鋼筋接長， 焊接與護筒頂部， 一方面阻止鋼筋籠上浮，另一方面可懸掛鋼筋籠，以保證鋼筋籠的垂直度。發(fā)現(xiàn)鋼筋籠上浮后， 應停止灌注混凝土， 查明原因及程度。 如鋼筋籠上浮不嚴重，則檢查鋼筋籠底及導管底的準確位置， 拆除一定數(shù)量的導管， 使導管底提升至鋼筋籠底上方后方可恢復灌注， 如上浮嚴重，應立即通過吸渣等方式清理已灌注的混凝土，另行處
18、理。3、防止堵管嚴格按照混凝土配合比施工， 拌和要均勻， 保持良好的和易性。 組裝導管時要仔細、認真，防止橡皮圈突入導管內，以至卡住隔水塞，使混凝土下不去，在灌注過程中， 也會出現(xiàn)灌注混凝土下不去的現(xiàn)象， 此時應少量提前灌注導管， 然后再迅速插下，如此反復可解決堵管問題。對灌注用的機械設備事先檢查， 同時應有備用設備， 是的、混凝土灌注過程不致中斷，控制混凝土在導管中的停留時間， 嚴格控制混凝土的原材料規(guī)格， 防止超粒徑碎石混入導管。六、 質量保證措施1、保證成孔質量措施沖孔過程中應隔樁成孔，孔位必須準確，孔間距誤差不得大于5cm，孔位確定，應經(jīng)監(jiān)理工程師認可；鉆機定位后，要求鉆機穩(wěn)固、水平、
19、天車輪前軸、立軸中心線必須子同一條鉛直線上，并經(jīng)監(jiān)理工程師和現(xiàn)場質檢員檢查合格后，方可沖孔；開孔時，應輕壓慢放，保證樁孔垂直水平面，如發(fā)現(xiàn)孔已經(jīng)傾斜，應從孔口開始糾正，把好開孔關。沖孔終孔后，用優(yōu)質泥漿清孔， 保證護壁穩(wěn)定，保證導管順利下到設計深度。樁孔終孔后，及時下籠、清孔、灌注。2、保證鋼筋籠制作質量措施鋼筋材料不得露天堆放，應分門別類，掛好標識牌；制作前進行材料檢測，操作人員持證上崗；鋼筋應調直后下料， 下料時，切口面應與鋼筋軸線垂直， 不得有馬蹄形或撓曲；鋼筋制作時應及時進行除銹整直處理， 整直后的主筋中心線與直線的偏差不大于長度的 1%，并不得有局部彎曲，主筋間距必須保證準確， ；主
20、筋接頭應相互錯開，保證同一截面內接頭數(shù)目不大于主筋總數(shù)的 50%；安放鋼筋籠時，應避免碰撞護壁，采用慢起慢落、珠寶下放的方法，不得強行插下；墊塊間距沿長度方向不得大于2m，一周布置 6 塊；3、保證灌注砼質量措施在灌注過程中， 應隨時用測錘測定混凝土灌注高度， 以控制灌注質量， 測量混凝土面深度時，每個測定位置的測點要超過 3 處以上，并取最深值；鉆孔樁灌注混凝土時，第一斗應嚴格控制混凝土的灌注高度，確保埋管深1.5m 的高度；正常的混凝土水下灌注時，灌注導管必須埋入混凝土內至少2m，且不超過6m。七、 安全保證措施堅持貫徹現(xiàn)場安全生產(chǎn)六大紀律和關于安全生產(chǎn)的有關規(guī)定；現(xiàn)場機電設備，嚴格執(zhí)行定機、定員、定位，嚴格按操作規(guī)程進行，定期檢查保養(yǎng)維修；工地現(xiàn)場、庫房、油料庫等必須有防火措施；設備所配用的各種吊具、索具、連接件、緊固件及附件，都應有詳細規(guī)格資料及技術要求。 操作人員， 特別是特種作業(yè)人員必須持有有效的操作證上崗，班組每天應做好安全交底工作，且需要有書面記錄和簽字；在工程施工前，必須建立安全保證體系，牢固樹立“安全第一，預防為主”的觀念，加強內部安全管理，落實安全經(jīng)費，精心組織、精心施工，確保勞動者的生命安全；沖孔施工時，需佩帶安全帽，穿平底防滑軟底鞋。
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