旋挖桩工程专项施工方案

1宜宾格莱特科技园工程泥浆护壁旋挖桩工程专项施工方案一、工程概况宜宾格莱特科技园工程，是宜宾市临港经济技术开发区促进产业发展、提升经济增长动力的重点工程，设计为一类高层办公楼。本工程由宜宾港腾地产开发有限责任公司投资建设，四川现代建设咨询监理有限公司监理，宜宾市建设工程质量安全监督站进行质量安全监督，四川省第十一建筑有限公司施工总承包。本工程由四川省川建勘察设计院勘察、四川省建筑设计研究院设计，位于宜宾市临港经济技术开发区护国路与梨湾路交汇处，南临护国路，西靠梨湾路，总建筑面积约4.3万平米，最大建筑高度约94m，地下一层，地上22层。据图纸分析，本工程设计为单层地下室，基础设计为特制泥浆护壁旋挖成孔灌注桩-承台基础；灌注桩砼强度C30（外掺水泥用量1.2%的聚羧酸减水剂），桩主筋、加劲筋三级钢，箍筋一级钢；桩型设计为端承桩，桩端持力层为中风化泥岩，进入持力层深度大于设计深度，且满足设计规定的嵌岩深度要求；桩径设计为φ1200mm-φ2000mm，数量分别为：φ1200桩357根、φ1500桩62根、φ1800桩9根、φ2000桩9根，共计437根。为保证有序施工，确保桩基工程施工质量，特编制本施工方案。二、土层岩性据地勘报告分析，桩身穿越土层比较复杂，主要有表层换填片石、淤泥、泥炭质土、粉质粘土、粉土、粉砂、块石、强风化泥岩、中风化泥岩等，各土层岩性的地勘描述如下：表层换填片石:四类土，该层是保证正常施工在场地地势较低洼地段换填的片石，层厚1.5-2m。淤泥:一、二类土，灰黑色，流塑状态，饱和，土质较均匀，有臭味，含少量保存较好植物残体，含腐殖质，含少许铁锰质斑点，比重轻，孔隙大，分散度高，有机质含量6.8％～9.4％。该层在场地地势较低洼地段（研发展示中心、科创大厦A座）分布，层厚0.7～17.3m。粉质粘土:一、二类土，灰黑色，可塑状态，含少量铁锰氧化物，韧性及干强度中等，切面稍有光泽，无摇震反应。该层在场地南东侧数据中心与研发展示中心交界处分布，层厚0.6～10.1m。泥炭质土:一、二类土，暗黑色、黑色，很湿～饱和，主要为在静水环境下不同分解程度的植物所组成的细粒土，孔隙较大，轻微腥臭味，偶见植2物残骸、朽木,有机质含量15.0％～50.1％。该层在场地地势较低洼地段（研发展示中心、科创大厦A座）分布，层厚0.4～8.7m。粉土:一、二类土，褐黄色、灰黑色，稍密～中密，饱和，含云母碎片，摇震反应中等，无光泽反应，底部渐变为薄层的粉砂。该层在场地地势较低洼地段（研发展示中心、科创大厦A座）分布，层厚1.1～10.7m。粉砂：一、二类土，灰黑色，松散，饱和，以长石、石英为主，含少量云母片。该层主要分布于块石层上下，场地绝大部分地段分布，层厚0.6～11.4m。块石：四类土，棕红、棕黄色，松散为主，很湿～饱和，块石成份主要为泥岩、砂岩碎块，粒径以0.3～1.0m为主，最大可达2.5m以上，无磨圆度，呈菱角形，弱～中等风化，部分强风化，块石在水平方向和竖向分布上均匀性极差。该层主要在场地中部、北部，竖向分布于第四系冲洪积层中，层厚1.3～21.6m。强风化泥岩:软岩，原岩结构较清晰，裂隙发育，隙间充填褐色氧化铁薄膜等，局部包含中风化硬块，岩体较破碎，其下泥岩风化程度有所减弱，已不具有塑性，多呈碎块状，沿裂隙带夹薄层全风化泥岩，局部夹有中等风化硬块，岩性软硬不均。钻探取芯多呈碎块或短柱状，锤击声闷，手稍用力可折断，锤轻击易碎。中风化泥岩:较软岩，岩体结构清晰，岩体较完整，局部夹有薄层砂岩，该层钻探取芯多呈10～30cm短柱状，少量为碎块或中柱状，岩芯采取率一般为70％左右，岩石质量指标(RQD)一般为35～60%。岩芯用手难以折断，锤稍用力敲击可碎。三、编制依据1、建设单位提供的招标文件和招标图纸。2、建设单位委托宜宾鸿业测绘咨询有限公司移交的市政坐标点和红线图。3、现行的相关规范、图集、手册《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2013《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2013《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014《工程测量规范》GB50026-2007《建筑施工土石方工程安全技术规范》JGJ180-2009《建筑施工安全检查标准》JGJ59-20113《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005《建筑施工计算手册》江正荣著《建筑施工手册》第五版4、现行的相关法律法规。5、本工程施工图纸。6、本工程施工组织设计。7、本工程施工承包合同。8、2017年1月16日-17日我公司进行的特制泥浆护壁旋挖桩试桩（科创大楼B座1#塔吊桩、2#塔吊桩）测定的参数值。四、施工工艺（一）、施工方案本工程桩身穿越土层比较复杂，桩端持力层为中风化泥岩，且嵌岩深度较大，为保证成桩质量，加快桩基工程施工进度，特制泥浆护壁旋挖桩方案选用功率较大的R220-R360型旋挖钻机；护壁主要采用特制泥浆护壁，少数泥浆护壁成孔较差的桩采用护筒跟进施工方案；钢筋笼采用现场加工制作-吊车转运入孔-孔口搭接接长的方案；砼采用商品砼-罐车车泵运输-水下浇筑的方案；旋挖产生的淤泥质土采用装载机转运-集中堆放滤水-挖掘机挖运倾倒的外运方案；砼浇筑时孔内泥浆采用泥浆运输车外运倾倒方案。（二）、工艺流程场地平整及硬化→测定桩位→埋设孔口护筒→桩机就位→制备特制泥浆→钻进成孔→泥浆循环出渣→清孔→吊放钢筋笼→水下浇筑混凝土→裁桩→桩基检测及验收，旋挖桩成桩流程详下图：4（三）、施工准备1、技术准备1.1、熟悉地勘报告，掌握场地地质及水文情况。1.2、熟悉施工图及图纸会审纪要，明白设计意图，确保按图施工。1.3、进行现场查勘，熟悉施工现场环境和邻近区域内的地上地下管线（高压线、管道、电缆），掌握实际地质情况与地勘资料的差异，提前做好应急方案。1.4、进行场外道路规划，制定通行方案，确保施工机械及砼罐车通行顺畅。1.5、做好测量内业计算，制定符合施工需要的测量方案。2、机械设备准备5旋挖桩施工机械主要包括旋挖钻机、装载机汽车吊等辅助机械、泥浆泵、钢筋机械、砼机械等，根据方案及时安排性能良好的机械设备进场，并对进场设备进行必要的维护与保养，以保证设备正常运转。本工程所用旋挖钻机全部从河北拆卸转运而来，到场后再进行组装。辅助机械按一台旋挖钻机配0.5台50装载机、0.5台25T吊车、0.5台斗容量1.6m3履带式反铲挖掘机进行配备。泥浆泵按一台旋挖钻机配2台泥浆泵进行配置。钢筋机械、砼机械按需配置，保证满足施工需要。3、材料准备3.1、根据材料计划，预备足量的符合设计要求的桩钢筋，并进行进场复检。3.2、联系好商品砼公司，要求其预备充足的砂、石、水泥及外加剂，并进行进场复检。3.3、预备好场地换填材料和泥浆护壁材料，确保特殊情况能按预案进行紧急处理。（四）、施工工艺1、测定桩位复核建设单位移交的坐标点，复核无误后在基坑四周不易扰动的地方设置4-6个坐标控制点，并采用钢钉打入砼内定位。利用基坑四周的控制点，采用全站仪精确测定桩孔位置，并用十字线在桩点外进行明显标记。开钻前再次校核钻头的中心是否与桩位中心重合，施工过程中还须经常检测钻具位置有无发生变化，以确保桩位准确无误。2、埋设孔口护筒孔口护筒采用厚度大于10mm的钢板专业定制，要求焊接饱满，圆截面规则。桩位放样后，将钻机行驶到要施工的桩位，先用适应尺寸的钻头钻进2m，然后用旋挖钻机的副卷扬吊起护筒，平稳地放入孔中，人工对准护筒中心和桩位十字线的交叉点重合，同时调整护筒的垂直度，使护筒的中心竖直线与桩中心线重合，倾斜度不大于1%。护筒准确就位后继续钻进并用钻头下压，直至将护筒埋至所需深度。孔口护筒比桩径大300mm，以便钻头在孔内自由上下升降。护筒高出地面约200-300mm，以防止杂物、地表水流入孔内，同时为防止地表水渗透引起塌孔，本工程采用长度大于6m的孔口护筒。孔口护筒埋设过程详下图：6就位对中定位3、钻机就位孔口护筒埋设并对中后，钻机就位。调整桅杆角度，操作卷扬机，将钻头中心与护筒中心对准，并放入筒内，利用旋挖钻机的自动控制系统调整其垂直度，以保证桩身的垂直，同时稍微提升钻具，确保钻头环刀自由浮动于孔口护筒内。如局部场地较软，钻机就位前，在履带下面铺垫一块长5m、宽2m、厚15mm的钢板，确保钻机的平稳，保证在钻进过程中不会因沉陷产生倾斜或位移。4、制备特制泥浆在钻进成孔过程中，为了稳定孔内水位防止塌孔、便于挟带钻渣，采用膨润土制备特制泥浆进行护壁。预先挖好泥浆池，泥浆池尺寸为6×4×2m，泥浆池位置可选择在不影响车辆出入且相对固定的地方，本工程选择在桩位间或基础外布置。泥浆池底部铺设PE塑料布，周围设置防护栏杆。泥浆在泥浆池中采用泥浆泵冲调拌制，并用φ100mm泥浆泵从泥浆池中抽至桩孔内，并随钻进增补，确保孔内泥浆液面始终不低于护筒顶面1m，防止液面降低水压不足塌孔。砼浇筑过程中排出的泥浆采用泥浆运输车外运至市政弃土场倾倒。泥浆采用膨润土、纤维素、氢氧化钠进行配制，单方泥浆重量配合比膨润土：纤维素：氢氧化钠：水=180kg：5kg：10kg：980kg，澎润土为泥浆的主要材料，纤维素为泥浆增加粘性防止护壁剥落，氢氧化钠防止泥浆变质以及改善泥浆性能。泥浆指标根据工程地质具体情况进行合理配制，本工程的控制指标为1.15-1.20g/cm3。在钻进过程中每台旋挖钻机安排一名技术工人配合增补泥浆，并检查和调整泥浆稠度、比重等性能指标。5、钻进成孔本工程土层复杂且粉砂块石层较厚，旋挖桩采用特制泥浆护壁-钻斗取土7的钻进工艺，钻进时为保护孔壁稳定，孔内需从一开始就注满预先配制好的特制泥浆，并随钻进增补。旋挖钻机钻孔取土时，依靠钻杆和钻头自重切入土层，斜向斗齿在钻斗回转时切下土块向斗内推进而完成钻取土。遇硬土时，自重力不足以使斗齿切入土层，此时通过加压油缸对钻杆加压，强行将斗齿切入土中，完成钻孔取土。钻斗内装满土后，由起重机提升钻杆及钻斗至地面，操作钻斗开关即打开底门，钻斗内的土依靠自重作用自动排出，操作钻斗开关关好斗门，再回转到孔内进行下一斗的挖掘。开钻前，用水准仪测量孔口护筒顶标高，以便随时掌握钻进深度。钻进时，根据不同土层选择不同钻速，控制进尺速度。钻进过程中，钻机操作手应随时观察钻机垂直度控制系统，定期校核钻机垂直度，调整和控制好钻杆垂直度。在钻进过程中，每台旋挖钻机安排一名技术工人，随钻进及时增补泥浆，确保孔内泥浆液面始终不低于护筒顶面1m，防止液面降低水压不足塌孔，并随时检查和调整泥浆稠度、比重等性能指标。成孔应连续进行不得中断，在停机时，保持孔内特制泥浆的液面高度、泥浆比重及粘度符合本方案要求，以防塌孔。在土层中成孔时，采用带一般斗齿的钻斗取土，穿透土层嵌岩时，可更换带合金斗齿的钻斗掘进，直到达到设计要求的持力层深度及嵌岩深度时方可终孔。成孔过程及时填写成孔记录，在土层变化处捞取渣样，判明土层，并与地质剖面图核对，达到设计持力层时，及时取样鉴定并留样编号，到达持力层后继续钻进直至满足持力层深度要求。终孔以达到设计要求的持力层深度及嵌岩深度、且孔底无沉渣为标准。为清洁工作面及防止市政道路污染，旋挖产生的饱和淤泥质土先采用50装载机转运至场边不影响施工的区域集中堆放滤水，待不再淌水时再采用斗容量1.6m3的履带式反铲挖掘机挖运至市政弃土场倾倒。6、清孔在成孔之后吊装钢筋笼之前进行第一次清孔，采用钻机放慢钻速利用双底捞渣钻头捞沉渣的方式进行，清孔结束，自检合格后报请监理验孔。下放钢筋笼后，浇筑混凝土之前，再次测量孔底沉渣厚度，如沉渣厚度超出允许值，需采用流量为120m3/h的3PN泥浆泵置换泥浆的方式进行二次清孔。清孔过程中须保持孔内泥浆液面不得低于护筒顶面1m，防止坍孔。清孔结束后3-5min，在监理工程师监督下用标准测绳测量沉渣厚度，符合要求后立即进行砼浇筑。8在清孔过程中应不断进行泥浆置换，浇筑混凝土前，孔底500mm以内的泥浆相对密度小于1.25g/cm3、含砂率不得大于8%、黏度不得大于28。经试桩测定，按桩孔体积计算，本工程