咬合桩施工方案

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咬合桩施工方案

本工程项目位于上海市虹口区,东临吴淞路,南临武进路,西靠乍浦路,北枕原海南路。地块三面临城市道路,西南角有一幢市级保护建筑(距基坑最近处约10米),地铁10号线隧道东西向穿越本地块。

本项目占地面积16426㎡,总建筑面积97253㎡。北侧基坑(C2块)呈矩形,面积约440㎡,周长约100m,坑深9.5m;南侧基坑(C1块)呈不规则多边形并被划分成1#~6#小区,开挖总面积约9500㎡,周长约470m,裙房区坑深12.75m,塔楼区坑深14.05m。建筑为地下3层、地上最高29层,高度约132.5m。

双管高压旋喷桩施工方案_secret现场场地标高(吴淞高程)在2.88~3.61m。

分布在3#、4#坑区域内的原政府机关办公楼人防基础。围护为φ600钻孔排桩,桩长约为12~15m,地下一层的结构深度在6~8m,局部区域在进场前可能已清除。

原为保护地铁10#线盾构而打设的双排φ850三轴搅拌桩,由于其平面分布进入了本基坑原设计的地墙部分,维持原围护方案可能会带来槽壁倾斜、塌方、渗漏水等不利因素,故通过参建各方协商,并与地铁方面取得沟通,将此区域内的围护改为咬合桩墙,集清障、加固、成墙于一体,但在平面布局上,因无法承担原地下墙“二墙合一”的功能,故内衬墙需加厚,在不占原设计坑内布局的前提下,致使咬合桩全部移至已施工的三轴搅拌桩范围,故需钻透15~16m深的加固土体后方可实施。

咬合桩桩径均为1000mm,相切200mm,本工程桩长为19m。咬合桩桩内钢筋笼形式分二种,桩内放置圆形钢筋笼形式称为圆笼桩,桩内放置方形钢筋笼形式称为方笼桩。

咬合桩与地铁的相对关系

此次施工区域相对靠近原地铁10#线,且咬合桩外边线距地铁区间最近处约为5.5~6米。具体相对关系详见下图:

咬合桩与地铁相对关系图

工程特点、重点、难点分析

1、本工程处在市中心闹市区范围,由于靠近地铁、且离居民区较近给施工增加了难度,因此本工程采用的咬合桩施工机械设备最大高度不超过12.44m,由于全回转套管机的高度为3.5m,钢套管为6m一节,上部其纵高度尽为2.94m;施工措施:采用日本进口的QUY120吊车,起重量在120吨,符合吊放钢套管、冲抓斗及钢筋笼的起重要求,同时满足了施工限高的要求。

2、根据招标图纸,本工程咬合桩为全笼,A桩中安放矩形笼,B桩中安放圆钢筋笼,对与钢筋直径28mm的钢筋笼井口连接的垂直度及定位要求更高,特别是A桩中的矩形笼,对于Φ1000mm的咬合桩,咬合200mm后中间宽度仅为600mm,安放380mm宽的矩形笼后每侧只有110mm的净空,因此18.5m桩长的钢筋笼垂直度必须控制在1/300才能满足咬合桩施工要求,咬合切割时不会切割到钢筋笼破坏A桩整体性。同样给咬合桩施工增加相当大的难度。施工措施:在咬合桩成孔及下放钢筋笼的时候,测量人员必需用经纬仪从两个方向对套管或钢筋笼进行垂直度观测,一旦发现偏差立即纠正。

1.6.1.工期进度目标

根据工作总体进度计划,编制咬合桩施工进度计划,必需满足总体进度计划要求,力争提前完成。

确保桩基工程的施工质量符合国家现行有关设计和施工验收规范规定,全部达到合格标准,力争创优良工程。

工程实施过程中不发生重大安全事故及管理事故,特别是人身伤亡事故及机械设备损坏事故,争创安全事故“0”记录。

1.6.4.文明施工目标

保证施工现场符合上海市文明施工统一标准,确保现场安全文明施工达准。

1、海南路十号地块地块项目基坑围护工程设计图纸及相关文件;

9、《咬合桩墙技术规程》(初稿)

本工程项目位于上海市虹口区,东临吴淞路,南临武进路,西靠乍浦路,北枕原海南路。地块三面临城市道路,西南角有一幢市级保护建筑(距基坑最近处约10米),地铁10号线隧道东西向穿越本地块。

2、地基土的构成与特征

经勘探揭露,本区间地基土在130.48m深度范围内均为第四纪松散沉积物,属第四系滨海平原地基土沉积层,主要由饱和粘性土、粉性土以及沙土组成,一般具有成层分布提点。

拟建场地受古河道切割,除C2和B地下通道地铁一侧有⑥层暗绿色粉质粘土发育外,其他区域⑥层暗绿色粉质粘土缺失,代而沉积微⑤3、⑤4层;勘探揭示主楼处⑨1层面较为稳定,场地西南侧层面稍有起伏。

本工程咬合桩所处土层描述

各土层的渗透系数见下表

室内试验渗透系数(cm/s)

灰色砂质粉土夹粉质粘土

该区域基坑底板承压水稳定性计算:

H·γS≥FS·γW·h

故h≤H·γS/FS·γW,地面标高为+3.5。

h=17.12×18÷(1.1×10)=28.01m

h=23.69×18÷(1.1×10)=38.77m

因此在位于4#、5#、6#基坑咬合桩范围地底承压水涌水情况基本不存在;而3#基坑咬合桩范围,由于二者数值比较接近,极可能出现承压水上涌的现象。

目前施工场地较为平整,施工条件较好。

目前本工程在乍浦路以及武进路各有1个大门,但因与相临工序的交叉施工,只能使用乍浦路大门供施工车辆进出场。

全套管旋转钻机咬合桩施工方法介绍

本工程共计207根咬合桩,桩径为Φ1000,北侧靠近原槽壁加固区域共计177根咬合桩,中间三排封堵墙,每排10根咬合桩。

本工程暂定采用由2台120T吊车配合2套全套管旋转钻机、以及另1台90T吊车配合全套管旋转钻机进行咬合桩施工作业。

本次咬合桩施工顺序为:先行完成5#坑、6#坑区域咬合桩施工,继而完成4#坑、3#坑区域咬合桩施工,最终完成C2区域咬合桩施工。

咬合桩施工劳动力计划表(含前期导墙施工)

SOKKIA(SET220K)电子全站仪

根据设计图纸计算,本工程使用混凝土总量约3249.9m3,所需钢筋约621t(暂定每个钢筋笼3t)。

详见附件“施工平面布置图”。

工期安排根据实际施工情况确定时间,施工准备时间为2天,导墙施工工期为2天,导墙养护时间为3天,咬合桩A类桩0.8天/根,B类桩1.2天/根。

咬合桩分A桩(先序桩)筋笼的桩,B桩(后序桩)的桩,先施工A桩等A桩强度达到终凝后再施工两A桩之间的B桩,采用硬切割工艺。施工顺序见下图:

根据放出的桩位中心线,放出基坑边线,即为导墙的内侧线,再根据咬合桩的直径与钢套管的外径外放20mm作为导墙的外侧线。

在放出导墙边线后经监理验收符合要求并确定下部无地下管线后即可进行沟槽的开挖,采用镐头机破除路面混凝土,用挖机挖除上面土层至导墙底标高5cm以上,下部及两侧用人工修平。开挖结束后把导墙的中心线引入沟槽内,以控制导墙模板的施工。

模板采用自制整体式模板,导墙模板预留孔直径比套管直径扩大40mm,模板定位要牢固,严防跑模,并保证轴线和孔径的准确,混凝土施工前先检查模板的垂直度和中心以及孔径是否符合要求。

6)导墙混凝土浇筑施工

导墙混凝土浇筑采用人工与混凝土输送车配合,混凝土浇捣时必须做到两边对称施工,确保受力对称均布,以防止因为不均匀受力造成的跑模,浇捣时现场要有专人看模,如发现跑模现象,应立即停止混凝土的浇捣,重新加固模板,并纠正到设计位置后,方可继续进行浇捣。

导墙浇捣完成后,做好养护工作,并且避免发生沟槽内积水现象,导墙完成强度达到70%后,方可进行咬合桩施工。

1、建立二级控制网及轴线网

根据业主单位提供的首级控制网,汇同监理单位,在施工场地内不受本阶段施工影响处采用全站仪坐标测量法设立二级控制网点(不少于3个点)和轴线网。二级控制网用于为受破坏可能性较大的下一级控制网的恢复提供基准,同时也可直接引用该级控制网中的控制点测量重要的或关键的测量工序。二级控制网设置在工程现场相对稳定处,且需考虑使用方便。布点位置由测量人员经过现场踏勘后确定,外业测量结束后对数据进行闭合和平差。

利用首级控制网、二级控制网或轴线网,采用全站仪坐标测量法确定桩位,并且应更换控制点采用全站仪坐标测量法进行复核,或用卷尺测量出两个桩位间的直线距离,与理论距离进行对比来复核。

现场水准点必须引测在永久性或非永久性的建筑物或构筑物上,且距离不得大于100m,需满足施工现场范围内通视,通视水准点不得少于2个。

A)控制点、水准点等测量标志,均应严格保护好,做好醒目标志,并作好记录。

B)桩位位置放样、标高引测均通过自检、现场监理、建设单位复核,验收合格后方可施工。

C)控制误差小于5mm,桩位误差小于10mm。

D)在工程施工过程中,定期对控制网进行复测,对于地面变形沉降或其他因素导致的控制点移位及时进行修正。

首先咬合桩的套管采用Φ1000外径的双壁钢套管,在成孔套管使用前,应进行套管顺直度的检查和校正。首先检查和校正单节套管的顺直度,顺直度偏差应小于1/500,然后检查按桩长配置的全长套管的顺直度,并对各节套管编号,做好标记,按序拼装;钢套管底部镶嵌锯齿型钛合金刀头。

然后由测量人员对设计钻孔位进行精确放样,复核后并作出标记。定位钢板按标记安放并固定。吊机起吊全套管钻机以定位钢板进行就位,就位后利用钢筋搭设转盘上十字中心,并用铅垂观察转盘中心与定位钢板十字中心是否吻合方可进行施工(偏差值小于3/1000的D),如诺不吻合,则重复上述步骤,直至中心吻合。就位完成后调整好设备的水平度,并随时观察和控制套管的垂直度使之不低于桩基施工要求。

由于咬合桩规范中描述所需完成1组咬合桩试成孔,且试成孔孔数不小于3根。暂定5#坑与6#坑交接部位、垂直方向进行咬合桩试成孔(详见下图)。试成孔深度为19m,且按编号连续进行。

检验机械设备动力的完好性、垂直度情况;

检验钢套管的密封性,此处紧邻地铁,如套管接缝处出现渗水现象,将会引起地铁盾构处的水土流失而发生沉降,对此将采取调换套管或灌水平衡的方式处理;

检验地层与地质报告的差异情况、不明障碍物的分布情况,以及承压水层的影响;

检验施工工艺的合理性;

检验操作人员的操作熟练程度;

检验施工对地铁区域的影响程度(通过检测手段)。

在钻机就位后,开始进行套管的埋设和钻进作业。

施工过程中每节套管压入的精度都将直接影响钻孔的施工质量。每节套管放入夹管装置,收缩夹管液压缸,利用钻机和导向纠偏装置将套管的垂直精度调整到要求的范围内。钻进过程中随时利用设备自带的水平监测系统检验套管垂直度,并每孔三次在套管的两个垂直方向架设经纬仪进行垂直度复核控制。

每节套管连接好并检查垂直度后,通过全回转钻机的回转装置使套管进行不小于360°的旋转,以减少套管与土体的摩擦阻力,并随即利用套管端部的刀齿切割土体或障碍物(碎石或抛石),压入土中,开始正常作业。通常套管压入至桩底位置后进行抓土作业,如遇特殊情况如地底障碍物过大,影响钻进速度,可考虑抓取部分土以便减少钻进中的阻力。套管施工中接管高度为钻机机高+1.2m,以便施工人员接管。

抓土过程中实时监测地下土体标高,利用绳尺量取地面套管高度(h上)以及套管内部深度(H),然后反算地下入土深度(见下图)。

孔内土体标高计算示意图

计算式:H=h(上)+h(下)

在利用冲抓斗抓除套管内土体时,如遇到大块的障碍物,则利用重锤进行破碎后抓出。

依次连接、旋转、压入套管,消除套管内部杂物,清孔至地面下方19m。

B桩同样全套管CD机成孔,因A桩为方钢筋笼混凝土是在混凝土强度达到终凝后进行B桩硬切割咬合施工,同样考虑土质情况。成孔切割咬合时要控制垂直度,放慢钻进速度,防止钻进时钛合金磨损太快而无法切割至桩底部。

由于B桩为后施工桩,相邻桩咬合厚度为200mm,施工前应对选定的孔口偏差和垂直度按下式进行验算:

a为设计咬合桩厚度=200mm,h为桩长=1900mm,k为桩身垂直度=1/300,δ为孔口偏差=±10mm

在成孔过程中,必须随时进行钢套管的垂直度的监测,特别是第一节套管钻进时,监测可采用两台经纬仪或两个锤球双向控制,确保垂直度小于1/300。

在成孔过程中无可避免的可能产生偏差,因此针对成孔偏差将采取下述程序进行纠偏:

(1)、由于孔径为φ1000mm,故无法吊入笼子使施工人员进入孔内,故在每节套管成孔完毕后,对地面套管外露部分进行东西、南北两侧通过铅垂测量倾斜度。

(2)、套管入土深度<5m:起拔套管100mm,利用钻机自身水平调整设施进行水平调整,务必确保套管的垂直度,并利用铅垂复测。

(3)、套管入土深度>5m:由于套管打设已到一定深度,地底孔位已形成相应的“轨道”,利用水平调整设施已无法完全纠偏,故起拔套管至入土深度<5m,然后根据套管入土深度<5m纠偏方式进行套管纠偏。

由于使用全套管钻机做钻孔灌注桩效果较好,如届时沉渣厚度满足要求(100mm),则无须进行清孔处理,如届时沉渣厚度不满足要求,则在下放导管后进行清孔,其清孔方式参照钻孔灌注桩第二次清孔。

按照设计要求进行钢筋笼制作,并按照相关规范进行验收,且在自检合格的前提下,通知监理方对钢筋笼进行验收。

2、钢筋笼固定措施:圆笼固定措施、方笼固定措施。

A、钢筋笼每6米一道、每道东西南北4向各设1个砂浆限位保护层,确保钢筋笼始终定位在孔内中心位置。

B、钢筋笼底部安装抗浮钢板或者钢筋网片,防止钢筋笼上浮。

C、钢筋笼顶部预留吊筋。

D、钢筋笼连接采用单面焊接,焊接长度为10d,并按50%接头错缝连接。

A、钢筋笼共设置3道、每道南北方向各设2个砂浆限位保护层,确保钢筋笼始终定位在孔内中心位置,中部较大处设PVC管,为φ200mm、L=300mm,东西向各1个。

B、钢筋笼底部安装抗浮钢板或者钢筋网片,防止钢筋笼上浮。

C、钢筋笼顶部预留吊筋。

D、钢筋笼连接采用单面焊接,焊接长度为10d,并按50%接头错缝连接。

3、钢筋笼的起吊,就位和对接

1)为确保钢筋起吊时不变形,采用两吊点起吊,第一吊点设在钢筋笼的上端,第二吊点设在钢筋笼的中点到三分之一点之间。

2)同时起吊两个吊点,使钢筋笼离开地面2m左右,第二吊点停吊,继续起第一吊点,使钢筋笼垂直,解除第二吊点,将钢筋笼徐徐放入钻孔中,并临时托卡于孔口,以便于第二节钢筋笼对接。解除起吊钢丝绳,用同样方法将第二节钢筋笼吊于孔口上方,然后采用搭接焊对接。每根桩由2~3个电焊工进行焊接。

3)每节钢筋笼对接同时,需对预埋的声测管同时进行对接,对接采用丝牙接头,确保每根管子连接准确且注意在电焊时不应将注浆管点破,造成漏浆而使预埋管报废。

在安放钢筋笼时将声测管绑扎在钢筋笼内侧,每节声测管在钢筋笼上的固定点不应少于4个(2m一处),声测管应相互平行。声测管顶部高出桩顶的距离不小于0.5m;声测管埋设完后应立即在管口加盖或堵头,以免异物入内。

4)下放钢筋笼时注意对孔壁的影响,因接头较多,焊接时间较长,钢筋笼下放定位后,进行第二次清孔,达到设计要求,且得到监理认可后,应尽快不间断地浇筑混凝土。

5)下放钢筋笼时需设置保护层垫块,每个截面不少于3块,每节钢筋笼不少于3组。如钢筋笼无法下放设计标高,用吊车将钢筋笼提拔,并重新扫孔后再安放钢筋笼。

咬合桩钢筋笼的直径一般要求:

全套管咬合桩施工的钢套管壁厚为50mm,钢筋笼外径一般比钢套管内径少50mm,因此对于本工程Φ1000mm的咬合桩,钢筋笼外径不得大于800mm,常用为780mm,如在先序桩中安放方笼的,方笼最大外包尺寸为680×380mm,外径过大在混凝土灌注后起拔钢套管容易将钢筋笼带上,造成质量事故。

选用5mm厚无缝钢管制作,内径250mm,底节尺寸定为3.5m,标准段每节2.5m,另有0.5m~1.0m长的辅助导管。接头采用快速螺旋接头并设置导向装置,防止挂住钢筋笼。

A)钻孔灌注桩初灌量应满足设计及有关规范要求。

混凝土初灌量应能保证混凝土灌入后,导管埋入混凝土深度不小于1.0m,导管内混凝土和管外泥浆柱应保持平衡。

混凝土初灌量按下图计算:

式中:V—混凝土初灌量(m3);

h1—导管内混凝土柱与管外泥浆柱平衡所需高度;;

h2—初灌混凝土下灌后导管外混凝土面高度,取0.8~1.3m;

k—充盈系数,取1.1;

rc—混凝土密度,取2.3×103kg/m3。

本工程取rw=1.1,h2=1,计算初灌量要求。

则:当孔径为1000,桩孔深度为19.25m时,应采用容积大于0.864m3的漏斗储料斗。

B)在导管内设置球胆作为隔水栓。

C)施工时,采用8mm钢板加工漏斗,漏斗体积必须确保首批混凝土使导管埋入混凝土1.0m以上。

灌注前的准备包括上料及贮料斗用水湿润,进行现场混凝土坍落度试验并制作混凝土试块,如发现混凝土和易性变差、坍落度达不到规范要求,严禁直接将水注入混凝土罐车,该车混凝土应予退回,检查完毕一切正常后进行首次上料。首次上料应保证不得少于初灌量,首次灌注完成,混凝土导管应处在埋深2米以上的位置,首斗料下落完成后应试拔外套管(起拔量不超过10cm),检查钢筋笼是否跟管上浮,如发现跟管,应立即进行反压处理,如一切正常,才继续上料作业。每完成一斗混凝土或一车后均应进行起拔检查,起拔量不超过10cm,该过程一直延续至拆卸第一节外套管。

每一节外套管一次拔出时,混凝土导管应留在孔内,待套管完全拔出并拆除后,测量孔内混凝土面标高,根据需要进行混凝土补灌。灌完后拆除相应的混凝土导管。每一节混凝土灌注这一过程需约0.5~1小时左右。每次拆除的混凝土导管应马上进行清水冲洗,为下次混凝土灌注准备。

3、混凝土浇筑注意事项:

A)咬合桩水下混凝土初凝时间不少于4小时,坍落度160mm±20mm,须检查坍落度合格后才能放入漏斗。灌注水下混凝土时,导管和漏斗之间设置阀门关好,并将导管提高孔底30~40cm左右,然后将灌注漏斗和储料斗装满混凝土之后方可打开阀门开始浇注水下混凝土。在混凝土灌注过程中,实测实量正在浇筑的混凝土面的标高,控制导管深在3~6m,最小不小于2m。混凝土灌注应连续进行不得中断。混凝土强度应比设计强度高一级进行配置。

B)桩的灌注时间不宜过大,严禁导管提出混凝土面,导管应勤提勤拆,一次提管拆管不得超过6米。浇筑混凝土时导管应随浇随提,导管的安装和拆卸应分段进行,其中心力求与钢筋笼中心重合。当出现堵塞情况时,可将导管少量上下升降排除故障,但不得左右摇晃移动,当混凝土浇至钢筋笼底部时,应放慢混凝土入管速度,减少混凝土上升顶力对钢筋笼的影响,避免钢筋笼上浮,作好混凝土灌注记录备查。

C)本工程桩基砼全部灌注至现场地面标高为止,单桩灌注时间不宜超过8小时。

D)混凝土配合比必须经监理工程师认可,施工现场按施工技术规范规定的频率,全面检查混凝土的坍落度指标,严禁不符合要求的混凝土送入漏斗灌注。

E)本工程桩砼方量不大,需重点控制砼的初凝时间。

F)施工时桩身任何载面不得有缩颈现象,砼充盈系数控制在1.05~1.15之间。

①混凝土采用商品混凝土。在施工过程中,对不同批号的水泥及不同批号的外加剂,应提前做好配合比试验。

混凝土按水下混凝土要求例46-永济鹳雀楼复建工程施工组织设计(鲁班奖50例),灌注要求混凝土的坍落度在160mm±20mm之间,每车混凝土均应现场做坍落试验并予记录,如发现混凝土坍落度不能达标,严禁现场将清水注入混凝土罐车搅拌后再用,作为不合格产品,该车混凝土应退回厂家。每次出料时,上料斗上应有10cm间距的格栅状钢筋滤网,防止混凝土罐车内流出块石及水泥结晶体堵塞混凝土导管。

混凝土应充分搅拌,防止部分混凝土砂率过高或过低,过高或过低砂率的直接后果是该部分混凝土的和易性发生改变,使得钢筋笼有可能跟管上浮。因此,现场混凝土应充分搅拌。

混凝土浇注过程中,套管始终进行来回转动。尽可能减少套管内混凝土于套管的黏结程度,避免对套管拔出时产生阻力。

施工过程中,需进行多次测量。严格控制混凝土面高度及泥浆面高度,方可进行下一步施工。另拔管过程中,不得超拔或者快拔套管。

施工作业中应按规范要求进行塌落度试验以及试块送检。

塌落度:干孔不宜超过140mm,水下灌注160mm±20mm,应待A类桩混凝土塌落度损失一段时间后再施工B类桩。

试块数量:每根咬合桩必须有1组试件,每组试件有3个试块。试块为100mm×100mm正方体试块。试块由现场专用养护室进行养护,待养护期到后送专业检测单位进行检测;由于咬合桩的抗渗试块暂无明确的标准取值上海复星项目管道工程施工方案,故按照《地下防水工程施工质量验收规范》的标准进行,即500方一组,一组6块。

清孔完成后,根据钢筋笼情况分2种情况进行套管拔出:

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