1、XXXX樁基工程試樁方案編制人: 審核人: XXXXXXXXXXXXXX有限公司2014年 11 月28 日一、試樁目的根據XXXX樁基工程的地質條件及空樁較長的特殊情況,試驗和驗證旋挖機成孔方式、鉆具選擇、鋼筋籠安裝就位方法、成樁功效等,為后續施工提供指導。二、試樁位置選擇采用原位試樁,參照地質報告及現場條件,選擇樁徑為1.2米的99號樁作為試樁。試樁機械選擇中聯重科的ZR360C型旋挖機。三、試樁施工方法 (一)準備工作1、樁機就樁位(1)確認樁位附近平整,把樁機開到樁位旁,鉆頭的尖端對正樁位標注點,樁機回轉中心距孔位44.2m,在允許的情況下,變幅油缸盡可能推動桅桿前伸,這樣可以減小樁機
2、自重和提升、下降交變拉力對孔的影響,檢查在回轉半徑內是否有障礙物;(2)觀察機座支撐是否發生坍塌,如發生變化要及時調整水平儀,以保證樁孔不傾斜;(3)保證鉆桿中心、護筒中心在樁心上,否則會造成擴孔(灌注超方)與刮碰塌孔。2、護筒埋設(1)護筒用68mm鋼板卷制焊接而成,護筒直徑比樁徑大300mm上部開一個溢漿口鋼護筒在孔口的埋置深度5-6m;(2)護筒定位時應先對樁位進行復核,然后以樁位為中心,定出相互垂直的十字控制樁線,并作十字交點控制;(3)旋挖護筒孔,鉆進到可下護筒深度時,用副卷揚吊裝護筒到孔內,再次用全站儀和細尼綸線十字交叉校核樁位與護筒中心位是否一致,如不一致,挪動護筒對正樁位,校正
3、后在護筒外圍填土夯實,把鉆頭尖落至與護筒上平面中心點時深度儀設零;(4)護筒頂標高應高于施工地面200300mm,要確保筒壁與水平面垂直(可用鉛錘校對),起到隔離地面水、穩定孔口土壤、保持水頭高度、導正鉆孔垂直度、防止泥漿流失的作用,護筒底及周圍用粘土分層夯實;(5)吊放入護筒,同時用十字線校正護筒中心及樁位中心,使之重合一致,并保證其護筒中心位置與樁中心偏差小于20mm;(6)鉆孔前應再次測定樁位,并確保護筒底端坐在原狀土層;(7)如果護筒底土層不是黏性土,應挖深或換土,在孔底回填夯實300500mm厚度的黏土后,再安放護筒,以免護筒底口處滲漏塌方,夯填時要防止鋼護筒偏斜。3、泥漿制備護壁泥
4、漿采用淡水制作的不分散、低固相、高粘度的優質泥漿。泥漿配比為膨潤土3-10%,工業用堿0.5-1%,纖維素0.1%,加水拌合制成。泥漿制備技術要求:1)及時采集泥漿樣品,測定性能指標,對新制備泥漿進行第一次測試,使用前進行一次測試,鉆孔過程中測試一次,鉆孔結束進泥漿面下1米及孔底以上0.5米處各取泥漿樣品一次。回收泥漿后,回漿處理后各測試一次。2)泥漿可重復利用,回收泥漿性能指標達到要求后才可循環利用。泥漿控制指標:粘度18-22s,含砂率不大于8%,膠體率不小于90%。(二)鉆頭的選用1、在粘土、砂土、全、強風化花崗巖中鉆進采用1.2米直徑的雙底雙開門截齒鉆斗一次性成孔。2、開始入巖時,若巖
5、面傾斜,用子彈頭筒鉆或牙輪筒鉆慢磨修平巖面。3、巖面修平后,用800mm子彈頭筒鉆或牙輪筒鉆加壓取芯鉆孔,然后分別用1.0m、1.2m子彈頭截齒鉆頭擴孔成孔。4、最后用平底清渣筒清渣至沉渣檢測合格。(三)鉆進施工方法1、鉆進粘土粘土層鉆進阻力小,吸附性強,不易脫落,據此動力頭輸出扭矩不宜過大,控制液壓手柄高速鉆進(23rmp左右為宜),鉆進時連續加壓,一次進尺量由鉆斗直徑決定,一般直徑在800mm以上可裝斗容的60%90%;800mm以下鉆斗的渣土不得超過斗容的60%,如果黏土的吸附力太強,導致鉆渣不能倒出,可快速正反轉鉆桿利用慣性使渣土脫離鉆斗,應選用較長斗齒及齒間距較大的鉆斗以免糊鉆,提鉆
6、后應經常檢查底部切削齒,及時清理齒間黏泥,更換已磨鈍的斗齒;2、鉆進砂層特別是中粗砂層,地層沒有膠結性,比較松散,在提升過程中鉆斗中的砂流失比較大,鉆進時阻力也較大,為了提高鉆進效率,動力頭鉆進中可提供最大扭矩,同時點加壓鉆進,當動力頭扭矩輸出達到額定值時,應該提升動力頭釋放壓力反復鉆進,直到鉆斗裝進一定量的渣土后起鉆倒渣,開始第二回次鉆進,旋挖鉆機80%埋鉆的事故發生在砂層,經驗表明,砂土鉆進要做到“三”慢,提鉆慢,旋轉慢,進尺慢;3、花崗巖巖層的鉆進(1)遇到巖石單軸抗壓強度值5MPa的各種風化巖石時換嵌巖筒式鉆頭鉆進,鉆進硬層,回次進尺深度太小,斗內鉆渣太少時,可換用小直徑筒形齒狀鉆斗,
7、先鉆一小孔,分級破碎,然后再用大直徑鉆斗擴孔鉆進;(2)入巖要參考地質報告,判斷是真假入巖,取樣驗證;(3)鉆進成孔中,須隨時檢查鉆頭外齒磨損情況,必要時更換外齒。4、加壓工況旋挖鉆機在施工鉆進過程中80%鉆進工況是不需要用外加荷載的方式進行加壓的,或者需要的加壓力很小就能滿足鉆進的需求,實際上,當自重加壓就能完成鉆進作業時,鉆機的輸出轉速就會自動降低,此時鉆機操作手應主動調節外加載荷加壓力的大小,使機器處于經濟耐用狀態,只有在鉆進過程中遇到硬度10MPa的各種風化巖石時,才使用外荷載方式加壓,且加壓過程應是均勻的,加壓力也不應太大,機鎖式鎖桿解鎖注意事項:(1)機鎖式鎖桿的鉆桿之間有3種狀態
8、:完全解除鎖定、不完全解除鎖定和完全不解除鎖定。后兩種狀態下不允許提升鉆桿及后續的操作,機鎖鉆桿在完成鉆進過程后,必須完全解除鎖定,然后才能進行提升鉆桿及后續的操作。(2)鉆桿正確的解鎖方法是:a.完成鉆進過程后不能立即用主卷揚提升鉆桿及鉆斗;b.用加壓油缸提升動力頭200300mm;c.反向旋轉鉆斗(與鉆孔旋向相反)23圈;d.以均勻的速度提升鉆斗,且以慢速反轉螺旋提升為宜;e.在提升鉆斗的過程中,每提升到一節鉆桿的長度時請仔細留心鉆桿及桅桿是否有瞬間增加重量后往前往下竄的動作。這一動作稱為鉆機的“點頭”;f.如果感覺鉆機沒有“點頭”,應立即停止鉆斗的提升,下放鉆頭到孔的底部,重復前面的操作
9、,直到出現“點頭”的感覺;5、全長/分段機具鉆孔法施工中推薦采用全長/分段機具鉆孔法進行鉆孔作業。(1)在進入工地進行鉆孔前,應根據相應的地質報告、成孔深度,結合鉆機的特點制定詳細周密的鉆孔方法,配備與地質報告相適應的鉆斗及斗齒,不同的地質層運用不同的鉆斗,配備不同長度、角度斗齒,并結合具體的地質層選取;(2)依據不同的鉆斗及斗齒、地質情況,確立鉆機鉆進過程所用鉆進速度、鉆進是否加壓,加壓力多大合適等,確立具體的鉆孔作業的標準(針對具體的工地);(3)全長/分段機具鉆孔法有助于加快成孔速度和成孔質量,提高鉆機的利用效率,降低成孔的成本。(四)入巖判斷1、入巖的判斷方法主要是參考設計樁長、地質資
10、料所反映持力層的埋深以及鉆機的鉆進速度,結合鉆斗撈渣取樣鑒定進行綜合判斷;2、在鉆進接近設計參考巖頂標高時開始觀察返渣情況,取樣驗證,在監理、勘測部門確認已進入持力層后,再繼續鉆進;3、孔深應根據樁機上測量系統顯視屏幕顯示及施工人員用鋼絲測繩測量核對;4、現場留取適量巖樣備查,巖樣標簽注明樁號、采樣孔深、采樣日期。(五)清孔 1、本工程采用旋挖鉆機靜漿護壁鉆孔工法,為了保持孔壁的穩定性,避免在施工時出現鉆孔坍塌和縮頸的現象,而在鉆進過程中向孔內注入泥漿,利用靜態泥漿液柱壓力來保持孔壁穩定; 2、第一次清孔應在完成孔之后并在吊裝鋼筋籠之前用測繩測出沉渣厚度超出設計要求立即進行,第一次清孔,采用鉆
11、機放慢鉆速利用雙底撈渣鉆斗將懸浮沉渣全部帶出的方式進行; 3、當下鋼筋籠之后用測繩測出沉渣厚度超出設計要求,可用泵送泥漿正循環清孔或氣舉反循環清孔; 4、測量孔內泥漿相對密度,當泥漿相對密度大于1.25時,需置換泥漿,使相對密度小于1.25,若相對密度變化太小時,要將護筒中泥漿位提高,以防壓力不足塌孔; 5、采用氣舉反循環清孔時,防止沖洗液給量不足,孔內水位下降導致垮孔,返回孔內沖洗液的比重控制在1.15-1.25,孔內水頭高度保持不小于1.5m; 6、清孔后用測繩復測孔深,以防提升鉆頭時刮碰塌孔和提鉆速度過高塌孔; 7、孔底沉渣在監理工程師監督下用標準測繩測量沉渣厚度,測繩探頭為鋼筋吊錘或其
12、它重物,定期復測測繩標尺位置的準確度,且應有備用測繩,泥漿比重用比重計測定,粘度用粘度計測定; 8、成孔待灌注時間一般不超過4h,清孔要直到商品砼運輸車進入現場并檢測孔底沉渣、泥漿性能滿足要求后,即刻開始進行灌注準備, 澆灌水下混凝土,澆灌混凝土前,孔底500mm以內的泥漿相對密度小于1. 15,含砂率4,粘度22s。一般(16-22秒),容易塌孔土層, 泥漿比重小于1.1。(六)鋼筋籠的制作及安裝鋼筋籠制作要以終孔的深度為準,即入巖深度為準。鋼筋班組要提前跟現場分管區域的技術員進行交涉,技術員要提前1天將即將終孔的樁長給鋼筋班組,做好鋼筋制作安裝和終孔的銜接工作。鋼筋籠在現場的鋼筋加工場制作
13、成型。鋼筋籠在加工場下料,同槽制作。主筋采用機械連接,每個斷面接頭數量不大于50%,相鄰接頭斷面間距不小于1m。鋼筋籠制作時,在骨架外側的箍筋上穿入圓形的滾輪式水泥墊塊,間距沿樁長不超過2m,橫向圓周不得少于3塊,以保證鋼筋保護層厚度。根據前場需要,鋼筋籠通過平板車運至現場。為防止鋼筋籠在吊裝運輸過程中變形,圓形的加強箍采用22的鋼筋,并且間距適當加密。 鋼筋籠運至現場后,用25噸汽車吊進行鋼筋籠的安裝就位工作。鋼筋籠緩慢垂直下放,避免與孔壁碰撞。鋼筋籠準確下放到設計標高后,在鋼筋籠上用電焊焊接4個吊筋,然后將鋼筋籠上的吊筋固定在護筒上,以承受鋼筋籠自重和防止砼灌注過程中鋼筋籠上浮,確保鋼筋籠
14、的中心線與孔中心線吻合,不發生傾斜和移動。鋼筋骨架制作和吊放的允許偏差。鋼筋骨架質量要求表 主筋間距10mm箍筋間距20mm骨架外徑10mm骨架傾斜度0.5骨架保護層厚度0,+20mm骨架中心平面位置20mm骨架頂端高程20mm(七)混凝土澆注混凝土配合比樁身混凝土設計標號C40水下混凝土,混凝土配合比設計通過試配確定,砼除滿足強度要求外,還須符合下列要求:拌制的混凝土初凝時間要大于整樁混凝土澆灌所需時間。粗集料采用級配良好的堅硬碎石。最大粒徑不大于導管內徑的1/6及鋼筋最小凈距的1/4,同時不大于25mm。細集料采用級配良好的中砂。混凝土的含砂率宜為40%50%。坍落度宜為180220mm。
15、下放導管及二次清孔鋼筋籠安裝完畢,依次安裝儲料斗、導管并進行二次清孔。導管采用外徑2734mm的無縫鋼管制作,管節間采用快速螺紋接頭連接。導管經水密檢驗合格后投入使用。下放導管時準確記錄每節導管長度及安裝順序。將導管擰緊上牢,防止出現掉管事故。導管底口距離孔底3040cm,導管下放完畢,重新測量孔深及孔底沉渣厚度,如孔底沉渣厚度超過要求,則進行二次清孔直至孔底沉渣厚度符合要求為止。水下混凝土澆注底混凝土的確定首批砼澆注是確保水下砼澆注質量的關鍵,砼的數量滿足導管初次埋深1.0m和填充導管底部的需要,考慮1.15的擴孔系數和一定的安全系數,首批砼澆注方量按3m3控制。混凝土的澆注首批混凝土運至灌
16、注地點以后,應立即組織試驗人員檢查混凝土的均勻性和坍落度,符合要求后,應制取混凝土試件進行標準養生,用以檢查混凝土強度。混凝土灌注采用混凝土車直接開上沖孔平臺進行灌注。澆注前,在漏斗底部出口處,接頭上口處鋪球塞,再在上面用一帶吊纜的定型鐵板蓋住。導管底口離孔底3040厘米。待集中料斗注滿后,快速提升吊纜,開始澆筑砼,首灌的時候要密切觀察,防止堵管現象發生。首批砼封底成功后可連續澆注砼。澆注過程隨時量測埋管深度,導管的埋置深度宜控制在26m,為了控制導管埋置深度,澆注過程中安排專人計算和測量,采取砼方量計算和埋管測量雙控方式,兩者都應有各自的資料記錄。最后一節導管提升時,應緩慢提升并來回振動以免
17、樁內夾入泥芯或形成空洞。灌注過程中,注意保持水頭,防止塌孔。為保證混凝土強度,實際灌注的樁頂標高應比設計高出0.51.0米。多余部分接樁前必須鑿除,殘余樁頭應無松散層。混凝土澆注時的泥漿處理由混凝土置換出來的孔內泥漿經連通管流入其它待鉆鋼護筒回收利用,對于混凝土澆至樁頂以上部分含有水泥漿的廢漿不能回收再利用,用泥漿車抽取運走,將廢漿排放到泥漿處理場內進行處理。四、施工中各種情況的處理措施 1、卡埋鉆具卡埋鉆具是旋挖樁施工中最常見的事故,一次在旋挖樁施工過程中一定要注意防止此類事故的發生。一旦發生卡埋鉆具事故應采取以下措施:(1)在較為松散的砂卵石層和流沙層孔壁容易發生大面積塌方而埋鉆具,在鉆遇
18、這類地層時應提前做好準備,調整泥漿比重,采用比重較大的泥漿。(2)在粘土層一次鉆進太深也容易造成孔壁縮徑而發生卡鉆埋鉆具事故,在這類地層鉆進時要控制一次鉆進量,不宜一次鉆進太深,在15m以下深度,一次進尺不宜超過400mm。(3)因在鉆進過程中發生機械事故導致鉆頭在孔內停留時間過長也會發生埋鉆具事故,因此平時要加強對鉆機的維護保養工作,確保鉆機運轉正常,減少施工發生機械事故的幾率。同時適當增加泥漿比重,降低沉碴下沉速度,延長沉碴下沉世間,及時維修鉆機,把鉆頭提出孔內。2、塌孔主要是因為再鉆進過程中不采用泥漿護壁或泥漿比重不合適,達不到穩定護壁的作用所致,為避免此類事故,應采用泥漿護壁,同時確保
19、孔內泥漿面應高于地下水位面,同時控制鉆頭提起速度。3、漏漿漏漿事故的發生主要與地下水位和泥漿性能有關,如發生大裂縫漏漿,應采用回填泥土的辦法處理。如漏漿不太嚴重,則可以通過調大泥漿比重來解決,形成的泥漿皮應有足夠的韌性,可在泥漿中參入適量的水泥,攪拌均勻后使用。4、不進尺主要原因是鉆頭鉆遇粘土被粘土糊滿打滑,或是鉆遇漂石和孤石、堅硬的卵石層和基巖。處理措施是:但遇到鉆頭打滑時,調整斗齒的角度為60,可往孔內投石塊、換螺旋齒鉆頭或截齒鉆頭等辦法來處理。如鉆遇鉆遇漂石和孤石、堅硬的卵石層和基巖等情況時,更換或改造鉆頭,重新安排刀具角度、形狀、排列方向,或改用全截齒旋挖鉆斗。5、掉鉆頭及鉆頭底板鉆桿
20、與鉆頭連接不結實,鉆頭焊接不牢固,或銷釘過小和強度不夠等都會導致鉆頭在鉆進過程中發生脫落事故。施工前和施工中應經常檢查這些部位的牢固度是否有松動現象,及時予以整改加固,如果已經脫落在孔內,可用筒式鉆頭打撈。五、施工質量保證措施1、本工程中所有使用的材料必須經檢測合格后方可使用。成孔深度、孔徑、孔斜、鋼筋籠質量等均須滿足設計及規范要求,每道工序經三級驗收合格后方可進入下道工序。 2、加強成孔質量控制:開孔時必須使鉆頭對準孔中心,以確保上部孔形良好,為下部造孔質量創造條件。沖孔過程中,要檢查成孔的垂直度,以便及時采取措施進行糾偏。3、合理控制二次清孔,縮短二次清孔與灌注間的時間間隔;確定合理的施工
21、間距,減少相鄰樁成孔給灌注帶來的影響;合理控制導管埋深,盡可能減少埋深,減少導管上下大幅度的活動給孔壁帶來沖擊。4、成孔過程中,嚴格崗位責任,專用工具專人保管,確保隨用隨取,用完歸庫,避免散落孔內。每孔結束,檢查樁機,防止鋼絲繩過度磨損出現錘脫落。當出現施工錘脫落情況時,先摸清孔內機具狀度和位置,確定正確位置后,再行打撈,打撈過程須做到“輕、準、穩”。5、下籠、下導管質量保證措施:鋼筋籠經驗收合格后,方可下入孔內,吊放過程必須輕提緩放,若下放遇阻立即停止,查明原因,進行相應處理后再行下放,嚴禁將鋼筋籠強行下放。在混凝土澆筑過程中,要注意防止鋼筋籠上浮,首先固定好孔口鋼筋籠,同時,盡可能縮短混凝
22、土澆筑時間。6、導管下入時,連接絲扣必須緊密,所配長度必須保證下水的導管達到孔底部。7、砼施工質量保證措施:灌注前,應使導管下端口與孔底間距以能放出隔水栓和混凝土為原則,但一般不大于50。首批灌入量必須保證導管埋深1.0m以上。灌注開始后,應緊湊地連續不斷地進行,嚴禁中途間斷作業。六、施工安全保證措施1、進入施工現場必須戴安全帽。2、泥漿池、沉淀池做好臨邊防護欄桿。3、特殊工種必須持證上崗,嚴格按操作規程執行。4、設備一機一閘,做好漏電保護措施。七、環境保護措施1、鉆孔位置下游設置兩級沉沙池,對產生的泥漿進行沉淀處理后清運至環保部門指定地點棄置。2、對施工人員加強相關法律法規的學習,提高其生態環境保護的意識。