深层搅拌桩、钻孔灌注桩施工方案

第1页共13页汕头市供电局生产调度综合楼桩基工程施工方案一、工程概况1、工程简介工程位于汕头市金砂路71号，总用地面积：6545.7㎡，建设用地面积：5107.62㎡，总建筑面积34692.6㎡，地上26182.6㎡，地下8510㎡。主楼设计为一栋二十七层综合楼（楼高99.9米），裙楼七层（屋顶高度27.12米），地下室两层。工程业主方为广东电网公司汕头供电局，设计单位为广东省建科建筑设计院，根据施工合同约定，本项目计划开工日期为2008年4月20日，施工总工期800日历天。工程质量要求符合《工程施工质量验收规范》标准。2、桩基设计要求2.1水泥搅拌桩2.1.1桩径为φ600㎜：桩长从压顶底（-1.800）算起为13.0m，相邻桩搭接长度为150，桩数量约1308条；坑内加固部分搅拌桩桩长从基坑底（-8.850）算起为4.0m，相邻桩搭接长度为100，桩数量约1407条。总长度约22632m。2.1.2加固料采用32.5R普通硅酸盐水泥，水泥渗入比为15%。2.1.3质量检查，采用钻探取芯的方法检查桩的入土深度及水泥搅拌后成桩的质量。2.2钻（冲）孔灌注桩2.2.1基坑围护桩：桩径为φ800㎜，桩数为380根桩，桩长从桩顶连梁梁底（-2.300）算起为25.0m，桩身砼强度等级为C20。2.2.2工程桩:地下室抗拨桩:桩径为φ600㎜，桩数为42根桩；主楼桩：桩径为φ800㎜，桩数为90根桩；桩径为φ900㎜，桩数为52根桩；桩径为φ1000㎜，桩数为23根桩。主楼工程桩：以第12层（强风化花岗岩）为桩端持力层，要求桩端全断面进入持力层约1.0m，桩入土深度（自然地面算起）约为46.0～54.0m；地下室的抗拔桩：以第7层的砂土层为桩端持力层，要求桩端进入该层约1.0，桩入土深度约为35.0m。混凝土坍落度控制在160～200㎜范围内。第2页共13页3、工程地质条件3.1地形地貌、工程环境及地质构造场区位于汕头市金砂东路，场地周围相邻紧靠已建建筑物。地貌单元划分上属韩江三角洲平原滨海前缘冲积地带。工程场地地形、地貌条件较简单，现地面高程（相对于建筑物±0.00）约为：-0.65～-1.3米。场区属韩江三角洲冲积平原，第四纪沉积层厚度大，变化复杂，硬软土层相间产出。区域构造上，本地区各种北东向断裂构造发育，属东南沿海地震带。3.2岩土层结构特征及物理力学性质场区地基土上部主要由第四纪全新浅海湾相沉积土和第四纪晚更新世内河湾～河流三角洲相沉积土构成，下部（基底）由岩浆岩组成。具体场区各类土（岩）层及其工程特征由上而下依次为：3.2.1杂填土：土黄色，地下水位以上干，地下水位以下饱和，松散。主要由中细砂及建筑废土构成，含砖块等，层厚0.75～1.70米。3.2.2细砂：土黄色、灰色，地下水位以上干，地下水位以下饱和，稍密～中密，局部松散。本层普遍呈二层结构，上部以细砂粒为主，含少量泥质，下部含多量粉砂粒及多量泥质，局部间淤泥微薄层。该层标贯试验标准值Nk=13.5击，变异系数δ=0.202，不均匀系数Cu=2.83。天然坡角：水上dc=36.3，水下dw=30.7，渗透系数k20=8.36～341.0×10-5cm/S。本层层位稳定，分布连续，层顶埋深0.75～1.70米，层底埋深7.60～9.0米，层厚6.05～7.85米，土层承载力特征值fak=154Kpa。3.2.3淤泥：深灰色，灰黑色，流塑，高压缩性。泥质为主，含少量贝壳碎片，上部混多量粉砂或间夹粉砂薄层，下部含腐植质，局部夹朽木碎块。该层标贯试验平均值N=0.9击，含水量w=59.9%，凝聚力C=12.7Kpa，内磨擦角φ=4.1°，渗透系数K20=0.65×10-5cm/S，土层承载力特征值fak=55Kpa，层顶标高-8.85～-9.91米，层底埋深20.10～26.80米，层厚11.80～19.0米。3.2.4粉细砂、中粗砂：本层分为④～1及④～2两个亚层，部份场地缺失。④～1层：粉细砂，灰色，灰白色，饱和，稍密～中密；④～2层：中粗砂，灰白色，饱和，中密～密实。标贯实验平均值N=16.9击，层顶埋深23.3～26.8米，层底埋深23.90～31.95米，层厚0.8～8.40米，土层承载力特征值fak=150Kpa。第3页共13页3.2.5粉质粘土：灰黄色，土黄色，杂班色，软塑～可塑。标贯试验标准值Nk=5.7击，层顶埋深20.10～29.60米，层底埋深24.95～33.65米，层厚1.6～5.30米，土层承载力特征值fak=170Kpa。3.2.6淤泥质粘土：深灰色，灰黑色，流塑，高压缩性，泥质为主，土质纯粘性强，个别孔位缺失。标贯试验标准值Nk=3.5击，层顶埋深24.95～31.45米，层底埋深33.40～36.05米，层厚4.60～9.15米，土层承载力特征值fak=65Kpa。3.2.7粉质粘土，粉细砂～中粗砂：灰色，灰白色，土黄色，湿，软塑～可塑，局部含少量粗砂，部分孔位为粉细砂和中粗砂。层顶埋深33.45～36.05米，层底埋深34.70～39.35米，层厚1.20～5.15米，土层承载力特征值fak=220Kpa。3.2.8淤泥质粘土：深灰色，灰黑色，流塑，高压缩性。层顶埋深34.70～39.35米，层底埋深38.60～40.0米，层厚0.65～5.10米，土层承载力特征值fak=90Kpa。3.2.9中砂～粗砂：灰色，灰白色，灰黄色，饱和，中密～密实，上部含多量泥质，下部含少量细砾及个别细卵石。标贯平均值N=23.9击，土层承载力特征值fak=260Kpa，层顶埋深36.9～40.0米，层底埋深41.9～46.75米，层厚2.40～7.15米。3.2.10砂质粘性土：青绿色，黄绿色，可塑～硬塑，系花岗岩风化残积土状，具可塑性。标贯平均值N=17.9击，土层承载力特征值fak=200Kpa，层顶埋深41.90～46.75米，层底埋深44.15～49.50米，层厚0.65～7.50米。3.2.11全风化花岗岩：灰绿色，土黄色，结构已破坏，但尚清晰，岩石风化成坚硬土状。标贯平均值N=28.4击，土层承载力特征值fak=300Kpa，层厚0.75～6.35米。3.2.12强风化花岗岩：黄绿色，褐绿色，浅肉红色，岩芯呈半岩半土状，上部以土状、碎渣状为主，下部为碎块状、块状。标贯平均值N=49.1击，土层承载力特征值fak=1500Kpa，层顶埋深45.0～53.70米，层底埋深48.60～61.50米，层厚1.75～12.70米。3.2.13中等风化花岗岩：灰白色，坚硬，岩芯完整呈短柱状。主要成份为石英长石及暗色矿物，块状构造，岩体较完整，岩体基本质量等级为Ⅲ～Ⅱ级，属较硬岩，层顶埋深46.80～61.50米。第4页共13页3.3水文地质情况地下水按其含水介质和赋存条件及水力特征，主要存在松散岩类孔隙潜水，层间孔隙承压水和基岩裂隙水。3.3.1孔隙潜水：主要分布于场地第一层杂填土和第二层细砂中，含水性好，透水性强，储水量较丰富，迳流条件一般。地下水补给主要靠大气降水和地表水就地补给，其水位升降受季节性气候影响，钻探时地下水位埋深1.20～1.75米，水质无腐蚀性。3.3.2孔隙承压水：主要赋存于场址第四、第七、第九层砂类土中，含水介质为粉砂、细砂、中砂和粗砂。其中第四层和第七层砂类土呈透镜状产出，厚度较薄，含水性、透水性一般，储水量中等；第九层中粗砂层含水性好，透水性强，储水量丰富，地下水对钢筋混凝土结构无腐蚀。3.3.3基岩裂隙水：主要贮存于场址第十一层～第十三层风化岩中，储水量贫乏。二、施工部署1、施工总体安排根据工程施工组织设计的总体部署，本工程围护桩及工程桩的施工流向按从北向南推进。在桩基施工的总体安排将分二个系统同时推进，第一个系统为围护结构钻孔桩及水泥深层搅拌桩，第二个系统为工程钻孔桩。第一个系统钻孔桩采用回转盘式钻孔桩机成孔，分成三组作业，第一组由二部桩机从北侧中间处开始施打，并向相反方向推进；第二组二部桩机，分别在东侧自北向南施工；第三组二部桩机，分别在西侧自北向南施工。第一个系统中水泥深层搅拌桩的施工安排也分成三组，第一组由二部桩机组成,与上述钻孔桩第一组的安排相同，并在钻孔桩之前先行作业，即钻孔桩滞后水泥搅拌桩跟进；第二组及第三组各一部桩机，分别滞后第二组及第三组的钻孔桩跟进，即先施工钻孔桩后施工水泥深层搅拌桩。第二个系统为坑内工程桩及坑底水泥搅拌桩加固，从设计要求可知，工程桩为嵌岩钻孔灌注桩，根据以往的施工经验，采用钻孔桩机成孔很难达到设计要求的嵌岩深度，为达到设计嵌岩深度必须采用冲孔桩机成孔。根据施工进度要求并结合本工程的具体特点，计划投入6部冲孔桩机，并分成三组，每组二部。第一组施工北区，第二组施工中区，第三组施工南区，上述分区按地下室底板加强带划分。各区施工时均按自北向南推进。围护结构内侧坑底水泥搅拌桩加固侧待围第5页共13页护结构水泥搅拌桩完成及加固区工程钻孔桩完成再行进入施工。2、工期目标及施工进度计划本阶段的工期目标为90日历天，其中围护钻孔桩60日历天，工程基础桩90日历天，水泥搅拌桩90日历天。具体施工进度计划详见附表1（桩基工程施工进度计划表）3、施工机械设备计划根据施工进度安排并结合工程的具体特点，本工程桩施工时计划投入的主要机械设备如下：主要施工机械设备及技术装备计划表序号设备名称型号规格数量国别产地制造年份额定功率生产能力用于施工部位备注1钻孔桩机GDF-12006部中国199822KW基础2冲孔桩机6部中国200320基础3深层搅拌机GZB-6004部中国199711KW基础4发电机1部中国2001180KW基础主体5钢筋弯曲机GJ401台中国19995.5KW基础主体6钢筋切断机GJ401台中国19995.5KW基础主体7交流电焊机BS-3303台中国200321KVA基础主体8直流电焊机AX3001台中国200414KW基础主体9潜水泵QSB-11台中国20063KW基础10泥浆泵7台中国20017.5KW基础11水准仪DS32台中国2003基础主体12经纬仪J22台中国2004基础主体4、主要工种劳力计划根据上述的机械投入数及每台机械应配套的人工，经测算，本阶段须投入的主要工程劳力为：钻孔桩工：24人；冲孔桩工：30人；钢筋工：16人；电焊工：6人。5、主要施工材料计划本阶段须投入的主要施工材料为工程实体材料，如桩身商品砼、钢筋、水泥等，具体材料需要量见下表：第6页共13页桩基工程主要材料计划表序号材料名称规格型号数量备注1水泥名称32.5R1380吨用于水泥搅拌桩2商品砼C204773m3用于围护桩3商品砼C251944m3用于工程桩4商品砼C303845m3用于工程桩5钢筋φ8～φ25560吨用于钻孔桩6、施工平面布置根据施工总体安排中的有关桩基工程施工流向、分组情况并结合工程现场的特点，本阶段施工平面计划按如下要点布置：6.1钢筋加工场设置于场区东南侧，桩笼钢筋统一在加工场制作好后运到现场安装，由于加工场不可避免会占用地下室桩位，施工后期，该加工场应往北平移腾出工作面供工程施工之用。6.2泥浆池的设置在场区西南侧处设一总的泥浆池，各部钻（冲）孔桩机边设临时的分泥浆池。由总泥浆负责供应各分泥浆池的泥浆及处理各分浆池的废浆。具体施工平面如下图：第7页共13页钻1钻2搅1搅2冲1冲2冲3冲4冲6冲5钻4搅4搅3钻3钻6钻5总泥浆池100m3钢筋加工NS桩基阶段施工平面图大门临时道路第8页共13页三、主要项目施工方法1、水泥搅拌1.1施工工艺方法要点1.1.1深层搅拌桩的施工工程为：深层搅拌机定位→预搅下沉→制配水泥浆（或砂浆）→喷浆搅拌、提升→重复搅拌下觉→重复搅拌提升至孔口→关闭搅拌机、清洗→移至下一根桩、重复以上工序。1.1.2场地应先整平，清除桩位处地上、地下一切障碍物（包括大块石、树根和生活垃圾等），场地低洼处用粘性土料回填夯实，不得用杂填土回填。1.1.3施工前应标定搅拌机械的灰浆泵输送量、灰浆输送管到达搅拌机喷浆口的时间和起吊设备提升速度等施工工艺参数，并根据设计要求通过试