樁基礎(chǔ)工程方案編輯
(一)施工工藝
本工程沖孔樁的施工工藝主要包括以下工序。
1、護(hù)筒設(shè)置及定位;
2、沖孔機(jī)沖擊成孔;
3、鋼筋籠制作、安裝;
4、灌注水下混凝土。
(二)工藝流程和施工技術(shù)措施
(1)工藝流程
本工程的工藝流程如下采用如下工藝流程,(見圖),并各工序的技術(shù)措施如下:
沖孔灌注樁施工工藝流程
(2)技術(shù)措施
1、準(zhǔn)備工作
1.1、測(cè)量放線
建立臨時(shí)施工控制網(wǎng):為保證樁位定點(diǎn)的準(zhǔn)確性,本工程擬采用外圍控制網(wǎng)及場(chǎng)內(nèi)定點(diǎn)控制網(wǎng)的方法進(jìn)行施工測(cè)量、定點(diǎn);
(1)建立外圍控制網(wǎng):根據(jù)施工圖紙各軸線關(guān)系,選擇控制軸線,延伸至施工場(chǎng)地外建立控制點(diǎn)網(wǎng),以便校對(duì)樁位時(shí)進(jìn)行測(cè)量復(fù)核;
(2)建立場(chǎng)內(nèi)控制網(wǎng):因本工程的軸線交錯(cuò)較大,場(chǎng)外控制網(wǎng)點(diǎn)不能完全確定軸位走向及定點(diǎn),因而必須在場(chǎng)內(nèi)建立與場(chǎng)外控制網(wǎng)關(guān)聯(lián)的牢固網(wǎng)點(diǎn),進(jìn)行控制;
(3)放樁定位,在建立控制網(wǎng)后,對(duì)全建筑物樁位進(jìn)行放樣,建立固定標(biāo)樁,標(biāo)樁采用≥ф16鋼筋,其埋設(shè)深度不低于0.8m,并高出地面10cm,標(biāo)樁固定用混凝土覆蓋加以保護(hù);
(4)建立標(biāo)樁時(shí),應(yīng)反復(fù)測(cè)量核對(duì),建立放線冊(cè),交付監(jiān)理單位存檔及現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核。
1.2、護(hù)筒設(shè)置及樁機(jī)定位:
(1)沖孔樁徑小,護(hù)筒一般用4~8mm厚的鋼板加工制成,高度為1.5~2m。沖孔樁的護(hù)筒內(nèi)徑應(yīng)比鉆頭直徑大100mm。護(hù)筒頂部應(yīng)開設(shè)溢漿口,并高出地面0.15~0.30m。
(2)護(hù)筒有定位、保護(hù)孔口和維持水位高差等重要作用。護(hù)筒位置要根據(jù)設(shè)計(jì)樁位,按縱橫軸線中心埋設(shè)。埋設(shè)護(hù)筒的坑不要太大??油诤煤?,將坑底整平,然后放入護(hù)筒,經(jīng)檢查位置正確,筒身豎直后,四周即用粘土回填,分層夯實(shí),并隨填隨觀察,防止填土?xí)r護(hù)筒位置偏移。護(hù)筒埋好后應(yīng)復(fù)核校正,護(hù)筒中心與樁位中心應(yīng)重合,偏差不得大于50mm。
(3)護(hù)筒的埋設(shè)深度:在粘性土中不得小于1m;在砂土中不得小于1.5m,并應(yīng)保持孔內(nèi)泥漿液面高于地下水位1m以上。
(4)樁機(jī)定位:樁機(jī)對(duì)樁位采用十字交叉法,即在已設(shè)置的護(hù)筒上拉十字線,令其十字交叉點(diǎn)與標(biāo)樁重合,然后移機(jī)就位,將樁機(jī)鋼絲繩的作用中心與十字交叉點(diǎn)重合;
(5)樁機(jī)安裝定位后,要精心調(diào)平,保持機(jī)座水平,天車轉(zhuǎn)盤中心與樁位中心三點(diǎn)在同一直線上,再將沖機(jī)固定,確保施工中不發(fā)生偏移。
1.3、循環(huán)系統(tǒng)布置:
在整個(gè)施工過程中鉆孔采用自流式正循環(huán)系統(tǒng),在灌注混凝土前的清孔中則采用掏渣筒掏渣,因而在循環(huán)系統(tǒng)在布置上亦分設(shè)兩部分:
(1)自流式正循環(huán)系統(tǒng);在施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)配設(shè)循環(huán)池,循環(huán)池容積不少于3m3,具體位置在成孔位附近,水溝長(zhǎng)度不少于3m,這樣有利于碴樣沉淀。
(2)掏渣筒掏渣:在灌注混凝土前的清孔階段采用。
1.4、基坑土方開挖后進(jìn)行鉆(沖)孔樁的地基處理
(1)基坑支護(hù)及土方開挖是由上一標(biāo)段施工,土方開挖后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地基地質(zhì)的實(shí)際情況進(jìn)行地基處理,并必須修筑道路至基坑底。
(2)地基處理方法:采用50~150mm的碎石(毛石)500mm厚進(jìn)行基層處理,在基層處理時(shí)邊用挖土機(jī)邊鋪設(shè)平整進(jìn)行來回壓實(shí)。
1.5、施工道路的設(shè)置
(1)按勘察結(jié)果資料查明該工程地基存在溶洞。在樁基礎(chǔ)施工時(shí),有可能隨時(shí)出現(xiàn)地面下沉、坍塌等事情發(fā)生,必須備足填充材料。
(2)在鉆(沖)孔(溶洞)施工過程中,有可能造成的塌孔、地陷等現(xiàn)象發(fā)生。
2、成孔作業(yè)
2.1、成孔注意事項(xiàng)
(1)根據(jù)工程地質(zhì)情況,成孔直徑及入巖情況,本工程高層房屋的樁基成孔采用沖機(jī)沖進(jìn)成孔,開孔時(shí),應(yīng)低錘密擊;
(2)在沖進(jìn)時(shí),根據(jù)各地層的地質(zhì)情況,適當(dāng)選擇泥漿的稠度,在開始沖進(jìn)時(shí),由于表層回填土較易形成泥漿,可加入清水沖進(jìn),待至一定的深度后,可進(jìn)行泥漿循環(huán)沖進(jìn);
(3)在沖進(jìn)過程中,注意地層的變化,對(duì)不同的土層, 在沖進(jìn)時(shí),要適當(dāng)調(diào)整泥漿的濃度,以利形成有效的護(hù)壁,防止出現(xiàn)塌孔。根據(jù)超前鉆的勘察報(bào)告中看出,地質(zhì)土層由砂層為主,在沖孔過程中沖錘的震動(dòng)等原因可能會(huì)導(dǎo)致砂層松動(dòng)塌落下來,樁會(huì)變?yōu)榇蠖菢?,使得?shí)際混凝土用量增大。為防止這情況出現(xiàn),設(shè)計(jì)給出建議在施工過程中樁身每沖進(jìn)2米左右時(shí)添加相應(yīng)體積的黃泥來增加泥漿的粘稠度,保證泥漿比重保持在一個(gè)高值,泥漿護(hù)壁的厚度,控制好樁身的尺寸。
(4)保證成孔的垂直度,要注意現(xiàn)察樁機(jī)的機(jī)座是否平穩(wěn),鋼絲繩是否與孔中心重合。如果出現(xiàn)偏孔,應(yīng)回填塊石進(jìn)行修孔,在確保成孔垂直后方可繼續(xù)沖進(jìn);
(5)進(jìn)入基巖后,應(yīng)低錘沖擊或間斷沖擊,如發(fā)現(xiàn)偏孔應(yīng)回填片石至偏孔上方300mm~500mm處,然后重新沖孔;
(6)遇到孤石時(shí),采用高低沖程交替沖擊,將大孤石擊碎或擊入孔壁;
(7)每沖進(jìn)5m深度驗(yàn)孔一次,在更換鉆頭前或容易縮孔處應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)孔;
(8)進(jìn)入基巖后,非樁端持力層每鉆進(jìn)300~500mm,樁端持力層每鉆進(jìn)100~300mm取樣一次。
2.2、入巖深度的判斷與終孔
入巖深度的判斷是本工程的關(guān)鍵控制因素,是關(guān)系本工程樁質(zhì)量的主要技術(shù)環(huán)節(jié)。
入巖深度的判斷方法,主要參考設(shè)計(jì)要求、地質(zhì)勘察資料反映的持力層埋深,結(jié)合孔底的巖渣樣進(jìn)行判斷。在確定持力層巖樣達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí),應(yīng)及時(shí)通知監(jiān)理及甲方代表,會(huì)同地質(zhì)勘察單位、設(shè)計(jì)單位進(jìn)行確認(rèn)。當(dāng)樁孔按要求達(dá)到設(shè)計(jì)的巖層深度后,由現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理及甲方確認(rèn)簽字后,方可終孔,并留取碴樣,以備檢查。
2.3、垂直度及樁孔直徑檢查
為了保證樁的垂直度和樁的直徑滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求,在確定達(dá)到入巖深度后,在樁錘上用ф14鋼筋焊接一個(gè)同樁的直徑相同的圓,然后將樁錘放入樁孔中上下垂直運(yùn)動(dòng)兩次,將樁的孔壁上附著的超厚泥漿刮掉,以保證樁的直徑符合要求。
2.4、清孔
當(dāng)沖孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度,沖孔應(yīng)停止沖進(jìn),泥漿同時(shí)通過泥漿泵泵入孔中補(bǔ)充,自然溢出,反復(fù)循環(huán)將孔內(nèi)的泥土帶出,泥漿比重將逐漸隨之下降。這一工序謂之清孔,當(dāng)泥漿比重下降至1.05~1.20,粘度≤28s,含砂率≤8%時(shí),清孔完畢,可將鉆孔交付驗(yàn)收。
(1)清孔
第一次清孔:沖進(jìn)達(dá)到設(shè)計(jì)深度后,先將沖頭提離孔底約50mm,進(jìn)行換漿清孔,回流泥漿比重控制在1.30左右。
第二次清孔:在下入鋼筋籠、灌注混凝土前,用掏渣筒進(jìn)行第二次清孔,確保沉渣厚度滿足設(shè)計(jì)要求。
(2)清孔時(shí),必須檢測(cè)樁底沉渣厚度、泥漿比重、泥漿性能是否滿足規(guī)范要求。符合要求時(shí),立即停止清孔,以防孔壁塌落。樁底沉渣厚度用標(biāo)準(zhǔn)繩量測(cè),泥漿比重用比重計(jì)測(cè)定,粘度用粘度計(jì)測(cè)定。
(3)第二次清孔時(shí),應(yīng)不斷換泥漿,直到混凝土車運(yùn)到孔樁邊或用砼泵送開始(注:如果先挖土后進(jìn)行沖孔樁施工采用泵送砼施工),孔底沉渣、泥漿性能滿足要求后,立即開始進(jìn)行混凝土灌注準(zhǔn)備,澆注水下混凝土。澆灌混凝土前,孔底500mm以內(nèi)的泥漿比重小于1.25,含砂率不大于8%,粘度不大于28s。
2.5、沖孔樁成孔施工允許偏差
(1)樁徑允許偏差 +100,-50;
(2)垂直允許偏差 0.8%;
(3)樁位允許偏差
1)單樁、雙樁沿垂直軸線方向以及群樁基礎(chǔ)的邊樁:
當(dāng)樁徑≤1000mm時(shí),不大于100mm;
當(dāng)樁徑>1000mm時(shí),不大于100+0.01H mm;
2)雙樁沿軸線方向以及群樁基礎(chǔ)的中間樁:
當(dāng)樁徑≤1000mm時(shí),不大于150mm;
當(dāng)樁徑>1000mm時(shí),不大于150+0.01H mm。
3、鋼筋施工
3.1、鋼筋加工
鋼筋加工在現(xiàn)場(chǎng)所設(shè)加工場(chǎng)內(nèi)完成,嚴(yán)格按加工料表執(zhí)行,發(fā)現(xiàn)料表有誤時(shí)應(yīng)遵循正常程序予以改正。
(1)鋼筋切斷
將規(guī)格鋼筋根據(jù)不同長(zhǎng)短搭配,統(tǒng)籌排料,先斷長(zhǎng)料,后斷短料,減少短頭,減低損耗。斷料時(shí)鋼筋切斷機(jī)安裝平穩(wěn),并在工作臺(tái)上標(biāo)出尺寸刻度線和設(shè)控制斷料尺寸用的擋板,切斷過程中如發(fā)現(xiàn)斷口有襞裂縮頭、嚴(yán)重彎頭或斷口呈馬蹄形時(shí)必須切掉。并要求鋼筋加工人員如發(fā)現(xiàn)鋼筋硬度與鋼種有較大出入時(shí),要及時(shí)反映,查明情況。鋼筋切斷長(zhǎng)度力求準(zhǔn)確,其允許偏差為±10mm。
(2)鋼筋彎曲成型
1)加勁箍由鋼筋彎曲機(jī)完成,彎曲前,根據(jù)料表尺寸,用粉筆將彎曲點(diǎn)位置劃出,彎曲時(shí)應(yīng)控制力度,一步到位,不允許一次反彎或重復(fù)彎曲。
2)鋼筋籠主筋保護(hù)層為70mm,允許偏差不超過20mm。
3)鋼筋籠的螺旋箍要點(diǎn)焊在主筋上。
4)為防止鋼筋在搬運(yùn)和吊裝過程中產(chǎn)生變形,鋼筋籠成形后要焊接斜接鋼筋作加固處理。
(3)鋼筋接頭
鋼筋的接長(zhǎng)一般用焊接接頭,鋼筋的接頭根據(jù)圖紙和規(guī)范要求進(jìn)行。鋼筋現(xiàn)場(chǎng)接頭要符合如下要求:
1)在加勁箍上點(diǎn)焊固定主筋時(shí),位置要準(zhǔn)確,間距要均勻。
2)在鋼筋籠搭接的主筋接頭要錯(cuò)開,在35d鋼筋直徑區(qū)段范圍內(nèi)的接頭數(shù)量不超過鋼筋總數(shù)的50%。
(4)焊接鋼筋保護(hù)層鋼筋時(shí),應(yīng)控制保護(hù)層鋼筋的高度,鋼筋保護(hù)層厚度為70mm,混凝土護(hù)筒直徑比樁徑大200mm,所以在鋼筋籠的四個(gè)對(duì)角靠近混凝土護(hù)筒最下一節(jié)與樁直徑相同處用ф14鋼筋焊高度為160mm的保護(hù)層定位鋼筋,以便保證鋼筋保護(hù)層滿足設(shè)計(jì)要求。
3.2、鋼筋籠吊裝
本工程樁的鋼筋籠現(xiàn)場(chǎng)加工,用人工配合機(jī)械搬運(yùn)到樁位后采用汽車吊吊裝,若因條件所限整體吊放有困難,鋼筋籠可分段制作安裝,使用吊機(jī)將下節(jié)鋼筋籠吊起,對(duì)準(zhǔn)孔中心,直將鋼筋籠緩慢放入孔內(nèi),臨時(shí)擱穩(wěn)在孔口處,將上節(jié)鋼筋籠與下節(jié)鋼筋籠的上端垂直對(duì)準(zhǔn),籠上的長(zhǎng)短鋼筋對(duì)應(yīng),用手工電弧焊接,兩主筋搭接長(zhǎng)度單面焊接應(yīng)為10d。為了提高工效,鋼筋籠在焊接接口時(shí),用兩至三名焊工,均衡從幾個(gè)方面同時(shí)進(jìn)行焊接。全部主筋焊接完畢,繞上鋼筋籠連接段的螺旋箍筋綁扎牢固,并等待主筋降溫然后將鋼筋籠全部下放到樁孔內(nèi)。鋼筋籠的固定采用在鋼筋籠上部焊二個(gè)吊環(huán)穿上鋼管固定在設(shè)計(jì)標(biāo)高位置,避免鋼筋籠在澆注水下混凝土?xí)r上浮或下沉。
4、混凝土工程
先進(jìn)行基坑土方開挖后進(jìn)行鉆(沖)孔樁施工,采用長(zhǎng)臂式汽車泵進(jìn)行泵送混凝土到樁位的施工方法進(jìn)行施工。
4.1、樁頂浮漿的確定
由于本工程采用泥漿護(hù)壁成孔,在清孔過程中,泥漿須保持一定的濃度,因此樁頂會(huì)形成混凝土與泥漿的混合體,為保證樁身的混凝土質(zhì)量,將樁頂?shù)臐补喔叨阮A(yù)先統(tǒng)一加高600mm。含泥漿的混凝土在混凝土灌注完畢可以用泵抽出,但必須保證樁頂標(biāo)高滿足設(shè)計(jì)要求。
4.2、作業(yè)條件:
項(xiàng)目部在下達(dá)混凝土任務(wù)單時(shí),對(duì)商品混凝土必須包括工程名稱、地點(diǎn)、樁號(hào)、數(shù)量,對(duì)混凝土的各項(xiàng)技術(shù)要求(強(qiáng)度等級(jí)、防腐等級(jí)、緩凝及特種要求)、現(xiàn)場(chǎng)施工方法、生產(chǎn)效率(或工期),交接班交接要求,須由供需雙方及時(shí)協(xié)調(diào),互相配合?;炷僚浜媳韧ㄖ獑螒?yīng)由混凝土攪拌站(混凝土供應(yīng)商)連同混凝土一起送到現(xiàn)場(chǎng),交給資料員。
4.3、現(xiàn)場(chǎng)混凝土生產(chǎn)的質(zhì)量要求
(1)每個(gè)工作班應(yīng)安排質(zhì)安員值班。
(2)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)使用的水泥合格證及復(fù)檢單等資料進(jìn)行核對(duì),核對(duì)是否符合要求。試配混凝土,確定混凝土的配合比。
(3)混凝土生產(chǎn)前,攪拌站及混凝土泵需進(jìn)行檢查,確定設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常后方可開拌,在泵送前,混凝土的坍落度經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可進(jìn)行泵送。
4.4、現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)混凝土坍落度的要求
(1)攪拌站生產(chǎn)出第一盤混凝土?xí)r,質(zhì)安員應(yīng)檢驗(yàn)混凝土的坍落度,坍落度如符合180mm~220mm要求,則可以泵送澆筑;坍落度如不能滿足180mm~220mm要求,混凝土倒掉重新拌制,直至符合要求;生產(chǎn)過程中的坍落度檢驗(yàn),按規(guī)范要求執(zhí)行。
(2)商品混凝土運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)后,質(zhì)安員應(yīng)檢驗(yàn)混凝土的坍落度,坍落度如符合180mm~220mm要求,則可以泵送澆筑;坍落度如不能滿足180mm~220mm要求,混凝土退回商品混凝土生產(chǎn)廠,由混凝土生產(chǎn)廠重新調(diào)整坍落度。
4.5、原地面商品混凝土運(yùn)載車砼施工
(1)準(zhǔn)備工作:修筑行車、行機(jī)道路,保證機(jī)械設(shè)備施工作業(yè)的安全。
(2)備用好修筑運(yùn)輸?shù)缆返牟牧希ú鸪f房的廢磚頭渣土等物料),備用于砼及下雨時(shí)的修筑道路鋪墊。
4.6、泵送混凝土施工
(1)準(zhǔn)備工作:在準(zhǔn)備開始施工前,要將混凝土汽車泵設(shè)置在基坑的運(yùn)輸?shù)缆房拷艠缎疚恢酶浇?;在開始泵送前;要檢查泵管安裝是否牢固,管內(nèi)是否干凈;保證不漏氣,不含雜物,防止在泵送過程出現(xiàn)堵管現(xiàn)象;
(2)泵送時(shí),要先放入約1立方米水泥砂漿,泵送出泵體后,才可放入混凝土泵送;
(3)在泵送過程中,要確?;炷?yīng)的連續(xù)性,如出現(xiàn)堵管現(xiàn)象,應(yīng)及時(shí)組織人力進(jìn)行搶修;
(4)在泵送完畢后,應(yīng)切底清洗輸送管,以備下次使用。
4.7、導(dǎo)管澆注水下混凝土
(1)采用¢255兩端帶法蘭、中間墊橡膠止水圈的導(dǎo)管,導(dǎo)管最下一段長(zhǎng)度為4米,其余每節(jié)長(zhǎng)度為2.5m,另備0.5m、1.0m、1.5m短管各2節(jié),以適應(yīng)不同深度的樁,在澆注時(shí)調(diào)節(jié)整根導(dǎo)管的總長(zhǎng)度。
(2)導(dǎo)管使用前必須進(jìn)行拼裝試壓,試壓壓力一般為0.6~1.0MPa,管接頭如有漏損,必須及時(shí)修補(bǔ)或更換,否則導(dǎo)管在樁孔內(nèi)作業(yè)時(shí)滲入泥水,造成混凝土骨料與水泥砂漿離析,導(dǎo)管堵塞,正常的澆注作業(yè)被迫中止,造成斷樁。
(3)每次澆注水下混凝土前,導(dǎo)管須進(jìn)行連接拆卸檢查,各管之間的連接,采用螺旋快速接頭或法蘭膠墊止水接頭,均應(yīng)將螺紋或連接螺栓擰緊,密封止水膠圈,膠墊完好無(wú)損,否則其后果與第二項(xiàng)所述一樣,會(huì)給工程帶來較大的損失。
(4)導(dǎo)管可以數(shù)根相連為一段,在孔口處數(shù)段連成一整根緩慢下放到下端距孔底0.3~0.5m處。也可整根或分兩根由吊車吊起插入孔中,加快操作進(jìn)度,節(jié)約時(shí)間,相對(duì)縮短二次清孔后至澆注開始之間的時(shí)間,對(duì)于減少孔底沉渣大有好處。
(5)整根導(dǎo)管的上口應(yīng)連接容量為3m3~5m3以上的儲(chǔ)料漏斗(小于Ф1600樁采用不少于3m3以上的儲(chǔ)料漏斗),在漏斗出口與豎管連接處,懸吊一個(gè)用輕質(zhì)木頭制成的隔水塞,初始首槽澆注,漏斗內(nèi)必須裝滿混凝土。剪斷吊隔水塞的鉛絲(8#),漏斗中的流態(tài)混凝土推壓著隔水塞猛沖墜落,開始了導(dǎo)管澆注水下混凝土的第一道工序。
(6)第一漏斗流態(tài)混凝土落入孔底,混凝土導(dǎo)管將下口封住 ,這時(shí)導(dǎo)管之內(nèi)已是無(wú)水狀態(tài),此后相繼而來的流態(tài)通過漏斗倒入管中,流態(tài)混凝土因重力作用自行從導(dǎo)管下口流出,混凝土表面隨著管中混凝土澆注而升高,最終形成樁身。
灌注首批混凝土?xí)r,導(dǎo)管埋入混凝土內(nèi)的深度不小于0.8m,在以后的灌注過程中,導(dǎo)管埋入混凝土中的埋深不宜少于2m,嚴(yán)禁導(dǎo)管提出混凝土面,并派專人測(cè)量導(dǎo)管埋深及管內(nèi)外混凝土面高差。
(7)澆注過程中,流態(tài)混凝土主要靠自身的重力作用下墜到樁孔內(nèi),也可以在每斗混凝土注入之后,間歇性地上下提升導(dǎo)管搗插,這樣可以進(jìn)一步使混凝土密實(shí)并加快澆注速度。
(8)水下灌注的混凝土必須具有良好的和易性,澆筑前應(yīng)對(duì)導(dǎo)管的接縫進(jìn)行密封處理,防止?jié)仓新┧绊懟炷临|(zhì)量。