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中远1#灌注桩施工专项方案

第一章、工程概况 (5)

第一节、工程简介 (5)

第二节、编制依据 (5)

第三节、工程地质条件 (6)

第四节、桩基础工程设计及工程量 (7)

第二章、施工总平面布置 (8)

第一节、总体布置 (8)

第二节、施工总平面布置图 (8)

第三节、桩基工程场地布置 (9)

第三章、桩基工程施工 (9)

第一节、施工前准备 (9)

第二节、桩基工程施工 (11)

第三节、关键施工技术及重、难点施工措施 (18)

第四章、施工进度计划及保证措施 (23)

第一节、总体工期目标 (23)

第二节、施工进度计划 (23)

第三节、施工进度保证措施 (23)

第四节、施工进度控制措施 (26)

第五节、工期保证措施 (26)

第五章、劳动力计划及设备计划 (27)

第一节、劳动力计划 (27)

第二节、施工机械设备、办公设备、检测设备计划 (28)

第三节、物料管理 (28)

第六章、施工组织管理 (29)

第一节、项目管理目标 (29)

第二节、施工组织机构 (29)

第三节、主要管理职能 (30)

第四节、管理人员简介 (31)

第五节、施工组织协调 (32)

第七章、技术组织措施 (33)

第一节、技术组织措施 (33)

第二节、内业资料及声像资料整理 (33)

第三节、物资材料管理 (34)

第四节、计量器具管理 (34)

第五节、施工测量管理 (34)

第六节.施工过程中管理 (35)

第八章、施工现场维护措施 (36)

第一节、现场生活区的维护 (36)

第二节、工程实体的维护 (37)

第九章、安全保障措施及文明生产 (38)

第一节、安全目标 (38)

第二节、安全管理制度 (38)

第三节、管理措施 (38)

第四节、临时用电安全 (39)

第五节、机械施工安全 (40)

第六节、雨天安全生产 (40)

第七节、安全体系 (43)

第八节、应急事件处理预案 (43)

第九节、文明施工及环境保护 (45)

第十章、质量保证措施 (47)

第一节、质量方针及目标 (47)

第二节、质量技术标准 (47)

第三节、质量保证措施 (48)

第四节、质量保证体系 (51)

第五节、工程质量控制计划 (52)

第六节、质量保证制度 (53)

第七节、技术资料及图纸管理 (56)

第十一章、冬季施工 (56)

第一节、冬期施工概况 (56)

第二节、冬季施工细则 (57)

第三节、冬季取暖 (57)

第四节、钢筋及砼工程 (57)

第十二章、绿色环境保护 (58)

第一节、绿色施工布置 (58)

第二节、绿色施工环境管理 (59)

第三节、绿色环保技术措施 (59)

第四节、消防保卫管理措施 (60)

附件1:施工进度计划横道图

附件2:施工平面布置图

附件3:船体车间施工进度计划横道图

第一章、工程概况

第一节、工程简介

1、工程名称:大连中远造船工业有限公司

2、建设单位:大连中远造船工业有限公司;

3、建设地点:大连市旅顺开发区羊头洼;

4、工程质量要求:检测验收合格;

5、设计单位:中船第九设计研究院工程有限公司;

6、监理单位:大连泛华工程建设监理有限公司

7、工程承包范围:船体车间、1#船体装焊车间桩基工程;

8、承包方式:包工包料。

第二节、编制依据

1、《大连中远造船工业有限公司船体车间及1#船体装焊车间岩土工程勘察报告》(L2008-052);

2、《大连中远造船有限公司旅顺造船基地船体车间桩位平面布置图》;(0453-S-201)(中船第九设计研究院工程有限公司)

3、《大连中远造船有限公司旅顺造船基地1#船体装焊车间桩位平面布置图》(0453-S-202a)(中船第九设计研究院工程有限公司)

4、《建筑桩基技术规范》JGJ94-94;

5、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002;

6、《建筑工程施工质量验收实施细则》DB21/1234-2003。

第三节、工程地质条件

一、地形地貌

拟建场地地形南高北低,地面高程在-8.50~66.40m,最大高差约74.90米。

场地陆域大的地貌单元主要有构造剥蚀低丘、坡积裙及海积阶地。

二、地层分布及特征

根据钻探揭露,场地地层在勘探深度内自上而下为:

①杂填土(Q4ml):为烟大轮渡施工时清淤的排放物,灰褐~浅黄色,稍湿,松散,主要由卵石及淤泥组成,厚度变化较大,一般在

0.40~14.10米,平均厚度4.40米。

②粉砂(Q4m):主要分布于海积阶地,黄褐色~灰白色,饱和,松散,级配不良,分选性好。层厚一般在0.70~4.20米,平均厚度1.63米。

③淤泥质粉质粘土(Q4m):主要分布于海积阶地,灰黑色,饱和,软塑,含有海生介壳生物碎片,局部含有碎石。层厚一般在0.50~9.30米,平均厚度4.81米。

④粉质粘土(Q4dl):分布局限,黄褐色,稍湿~湿,可塑,刀切面粗糙,稍有光泽,干强度中等,韧性低,普遍含有角砾,角砾含量一般在10%左右,成分主要为石英砂岩,粒径一般在5~10mm,棱角状,层厚一般在0.60~3.30,平均厚度2.70米。

⑤碎石(Q3del):黄褐色~褐黄色,稍湿,稍密~中密,碎石约占60~70%,成分主要为石英砂岩,呈棱角状,粒径一般在5~20cm,填隙物主要为粉质粘土。层厚一般在0.90 ~5.40 米,平均厚度2.66米。

⑥-1强风化石英砂岩夹板岩(Q nd):黄褐色,砂质结构,薄~中厚层状构造,矿物成分均已风化破坏,辩认不清,岩芯呈碎块状,软岩,破碎,岩体基本质量分级为Ⅴ级。分布局限,厚度一般在0.60~4.60米,平均厚度2.62米。

⑥-2中风化石英砂岩夹板岩(Q nd):灰色~灰白色,细粒砂质结构,薄~中厚层状构造,矿物成分主要为石英,硅质胶结,岩芯呈块状、碎块状,层理、节理发育,较坚硬岩,较破碎,岩体基本质量分级为Ⅳ级。

三、地下水

在海积阶地及部分坡积裙的钻孔中揭露到地下水,地下水位埋深0.10~7.20米,含水层主要为素填土、粉砂及石英砂岩夹板岩,地下水类型为第四系孔隙潜水及基岩裂隙水,与海水具连通性,主要受海水及大气降水补给,受潮汐作用明显,水位变幅约1~2米。

第四节、桩基础工程设计及工程量

一、灌注桩工程设计

船体车间桩及1#船体装焊车间基工程由中船第九设计研究院工程有限公司设计,参数如下:

1、船体车间钻孔灌注桩桩径为600㎜,总根数为332根;1#船体装焊车间钻孔灌注桩桩径为600㎜和800㎜,总根数为934根;

2、桩身混凝土设计强度为水下砼C30,施工时高一标号,混凝土保护层厚度50㎜。

3、设计桩顶标高以上混凝土超注方量以确保该处的混凝土达到设计强度等级为原则,其最小高度不宜小于1m;

4、钢筋搭接采用单面焊接,焊接长度为10d(当现场焊接条件

较差时应为12d),在任一焊接接头中心至长度为钢筋直径的35倍区段范围内(不小于500)接头面积不得超过钢筋总面积的50%。

5、主筋为13Φ18和10Φ16,螺旋筋为φ8@100和φ8@200;

6、灌注桩桩端保证进入⑥2层石英砂岩夹板岩不小于3m。

二、灌注桩工程量

灌注桩工程量一览表表1.4.2

第二章、施工总平面布置

第一节、总体布置

场区入口处要道路平坦保证通道畅通。施工前场地已完成三通一平,即通水、通电、通路,场地平整。

整个施工场地分区段进行施工。具体分布见施工平面布置图。

考虑振冲、强夯施工可能对灌注桩桩体产生影响,并结合现场施工条件,施工时先进行A1-1区、A1-2区、B1-1区、B1-2区振冲桩及强夯,然后进行A2区、B2区振冲桩、强夯及A1-1区、A1-2区、B1-1区、B1-2区灌注桩施工,以此类推为完成预定工期进行交叉流水作业。

第二节、施工总平面布置图

一、施工平面布置图(见附件2)

第三节、桩基工程场地布置

本工程采取合理安排、科学组织,分区域施工。施工时为使多台设备同时使用,同时保证每台设备有足够的作业面,应保证一钻机一承台,相邻钻机间隔一承台。各套设备平行施工,以求达到最大施工效率。

临时设施布置:我们将遵照建设单位的统一安排,临时设施布置应本着方便施工,统一管理,安全卫生的原则布置生活、生产临建。第三章、桩基工程施工

第一节、施工前准备

1、收集、分析施工场地的地质资料,掌握场地内地下管线情况;

2、编写详细的地基处理及桩基工程施工组织设计及安全施工专项方案,送交建设单位或监理单位审定;

3、甲方工作,做到三通一平,即通水、通电、道路通和场地平整;测设控制点,为测量放点做好准备。

4、根据已有的坐标点由专业队伍实施建筑物坐标位置的测量,自行测量建筑物的轴线,并引测到安全地带做桩加以保护,作为半永久性控制点,以确保建筑物各部位的位置准确。

5、机械设备进场,接通水电,设备试运转;根据控制点测放桩位,每次测放的桩位数量根据各班组施工经验确定。

6、混凝土的主要材料水泥、钢筋应具出厂合格证,碎石、砂子、水、水泥、钢筋应到具质检资质的单位复试,合格后方可使用,并有该质检单位出的混凝土配合比。

钻孔灌注桩工艺流程图

第二节、桩基工程施工

一、钻孔灌注桩施工前

1、施工准备

平整场地,开挖循环泥浆坑,泥浆池应设至距桩位2米以外的空地为宜,尺寸为长2.5m×宽2.5m×深2.5m,如漏水则铺塑料布。泥浆池施工完毕,应从桩位至泥浆池施工一条排浆循环沟,断面尺寸为宽×高=1m×1m,以便泥浆循环使用。沿泥浆池边铺设水管线,组织设备进场及设备安装。组织材料进场,并经检测合格后方可使用,开始钢筋加工。

2、测量放线

根据设计图纸,确定每根桩的位置。灌注桩的中心位置采用全站仪施放,细部用钢尺量出。桩位经施工人员、监理单位测量人员、建设单位技术人员等在开挖前检验合格,钉上木桩,并以桩上的铁钉作标记,用砼固定木桩,开钻前,检查钻机顶部起吊滑轮、钢丝绳、桩中心点要在同一铅垂线上;钻机要稳固,开挖并下护筒后,重复上述步骤确认无误后方可开钻;开钻后,还要多次停钻监测钢丝绳是否发生偏移并及时改正,保证做到两次复核,多次监测,确保桩位的准确。为防止施工中对临近的桩位的破坏,可将控制点引出场地外,以便重新确定桩位

3、钢护筒施工

护筒顶标高应高于地面约300~400mm,施工作业面高程不低于设计桩顶标高以上的0.5m。孔口护筒长度为1.0m。设计桩径为600mm 和800㎜,护筒壁厚5mm。

钢护筒用平板拖车运至现场。用吊车吊打拨锤施工,由测量人员利用两台经纬仪对准钢护筒边线,进行位置校核。先靠锤头自重将钢护筒压入土中,启动打拨锤观测护筒沉入尺寸(在护筒顶3m范围内

上画有刻度尺),同时进

行护筒顶标高控制。如下

护筒中因探头石阻挡使

护筒无法下去时,先用小

于护筒内径的钻头击碎

阻挡物,再用30mm厚钢

板垫到护筒上部,用冲击

锤强力击穿,施打过程中

随时用两台经纬仪横纵

向观测护筒的垂直度,要

求控制在1%以内,超出需

将护筒拔出重新沉入。

在施打过程中按要

求做以详细的记录(填写锤击沉桩综合记录表),准确测定垂直度、顶标高及桩位,顶标高允许偏位50mm。若不符合要求,则拔出钢护筒重新下沉。

4、泥浆配制

灌注桩泥浆采用水化快,制浆能力强,粘度大的高塑性粘土。泥浆比重、粘度、胶体率、含砂率等技术指标根据现场钻进的地质情况经试验确定;泥浆成孔比重小于1.15,粘度应为18~22pa·s,胶体率应≥95%,含砂率应≤4%,失水率应≤30ml/30min,泥皮厚应1~

3mm/30min,静切力应为1min20~30mg/cm、210min50~100mg/cm,酸碱度应为7~9PH。在泥浆搅拌机里注入清水,投放粘土块,搅拌成泥浆。泥浆由泥浆池通过泥浆泵输送到孔内辅助成孔。

泥浆循环顺序为:

制浆→泥浆池→井孔→弃泥区

5、钻机就位、钻孔

钻机使用25t汽车吊辅助就位,并使钻机四角标高一致,对钻机的各个部件进行检查,尤其底座要平稳,在钻进过程中不应发生位移或沉陷。

二、灌注桩施工

1.冲击成孔时应低锤密击,并根据土层、岩层的变化进行调整。

2.成孔时应适当控制钢丝绳放松量,少放勤放,防止放绳过多减少冲程,放绳过少影响有效冲击,形成“打空锤”损坏冲击钻具;

3.开钻时先在护筒内加满泥浆,地层特别松散及有流塑状态淤泥时应向孔内投入适量粘土,碎石等,同时加入适量外加剂,调整泥浆稠度,同时用小冲程(不宜大于1m)勤冲击开孔钻进;

4.卵砾石层冲击钻进时,应多投粘土,加强护壁,防止渗漏,可适当加大冲程;

5.在粘土层中冲击钻钻进时,冲程不宜太高,以免冲入土中太深被吸住,提锤困难。进入基岩后,低锤冲击或间断冲击,如发现偏孔应立即回填片石至偏孔上方300—500mm处,然后重新钻进。

6.正常冲击钻进时,宜采用高冲程,增加冲击动能,频率为8—12次/min,同时不断转动钻头,改变钻头在孔底的位置,防止出现梅花孔;

7.每钻进4-5m应验孔一次,在更换钻头前或容易缩孔处均应验孔;进入基岩后,每钻进300-500mm应查验一次,以备终孔验收;冲钻孔中遇到斜孔、弯孔、梅花孔、塌孔时,应立即停钻,查明原因,采取相应的措施后再继续施工。

8.采用抽筒捞渣时,抽筒直径宜为成桩孔直径的50%以下;

9.开孔阶段,孔深不足3—4m时,不宜捞渣,应尽量使钻渣挤入孔壁;

10.每钻进0.5—1.0m应捞渣,分次捞渣,捞清为止,当在卵砾石层钻进小时效率低于5cm,在松散层小于15cm时,应即时捞渣,减少钻头重复破碎现象;

11.每次捞渣,均应向孔内补充粘土或泥浆,保持水位高于地下水位1.5—2.0m。

12.在经相关地质、监理、业主和施工人员确认达到持力层并入岩深度符合设计要求后,可对钻孔进行清孔工作,清孔过程中应测定泥浆的比重,清孔后的泥浆比重小于1.2,清孔结束后应测定孔底沉渣,其值应符合规范和设计要求。清孔后应立即进行混凝土浇筑,以免发生塌孔。

13.岩面的判断

当进尺很困难时,或发现钻头有明显的反弹,或听到钻头与岩面碰撞发出清脆的声音时,初步判断已到岩面。然后做进一步的判断,用捞渣筒取样,确定为新鲜岩石颗粒,找勘察单位进行验证,最终可确定岩面的位置,填写有关施工原始记录,签字确认。

14.沉渣的处理办法

待成孔作业结束后稍等15分钟左右,然后将捞渣筒放入孔底,

捞出孔底沉渣。

15.沉渣处理效果的检查

待成孔结束后,马上测定桩孔深度。在沉渣处理完后,浇注混凝土之前,再一次测量至孔底的深度,并与成孔结束后的测定值相比较,以此来确认沉渣处理效果。测定时所用的测锤即便在浮力的作用下也应该有足够的重量,以便能够用手感来判断测锤是否抵达孔底。

首先购买并制作测绳测锤若干组,每组两个分别为实心铅(铁)锤和平托测锤:测孔时同时下放两测锤以便比较计算,实心铅(铁)锤用于测量成孔真实深度(沉入浮(沉)渣底部),平托测锤用于测量浮(沉)渣上部深度,两者之差为浮(沉)渣之高度。

三、钢筋笼制作与安装

由于时间紧任务重,钢筋笼的制作要随着工程准备过程中就开始制作,按照钻成一桩下一个钢筋笼灌注一桩进行施工。

1.对预制的钢筋笼要逐一检查,重点是主筋、加劲箍筋、螺旋箍筋的间距,加密区长度、主筋搭接的焊接质量及笼顶预留的锚固长度必须符合规范和设计要求,钢筋笼制作允许偏差:笼长±50mm笼径±10mm主筋间距±10mm箍筋间距±20mm。

2.按设计说明及图纸要求制作钢筋笼,严格执行规范,不得超差,钢筋经试验合格后,再用交流电焊机采用相应焊条焊接螺纹钢及焊接圆钢,主筋调直,主筋搭接采用单面电弧焊,焊接长度≥10d,满焊,焊接接头数在同一个截面不得超过主筋总数的50%,相邻两主筋搭接距离大于30d。加强筋采用胎具成型,接头处采用单面叠搭电弧焊,焊接长度≥8d,点焊在主筋内侧,不得损伤主筋,箍筋胎具成型,要求焊缝表面完整,高度不低于母材,并与母材圆滑过度,焊缝宽度超

出坡口2~3mm,主筋焊接必须在同一中心线上。

3.在主筋外侧加设导正耳(钢筋笼保护层垫块),沿钢筋笼长度间隔2-4m设置,耳高50mm,耳长100mm,每个断面不得少于3个,成120度均匀焊接,可避免笼体碰撞孔壁,又可保证混凝土保护层均匀及钢筋笼在桩体内的位置正确。

4.本设计钢筋笼为通长,笼长根据孔深确定,一次成型,经验收合格后临时堆放。钢筋笼吊装采用吊车吊放,搬运时,采用双点起吊,下笼时逐节下放逐节焊接,应防止变形,安放时对准孔位,慢起慢落避免碰撞孔壁,如下放插入困难,不得强行下插,查明原因禁止晃动和强行冲击下放插入。若吊起时发生弯曲变形,下部需用人力进行校正,就位后应立即用钢管等悬吊固定。

5.针对本工程特点,应根据现测孔口高程和设计桩顶高程计算好钢筋笼长,并计算好吊环尺寸。

四、灌注桩的砼灌注操作

由勘察报告,预知本场地钻孔灌注桩施工地下水涌水量巨大,无法排干钻孔内水,故必须进行砼的水下灌注。

1.采用导管法水下灌注,导管直径250-310mm,灌注架对准孔中心并垫平,导管垂直缓慢下到预定位置,导管在桩孔内的位置应保持居中,防止跑管,撞坏钢筋笼并损坏导管。

2.导管使用前要需经过过球和压水试验,确保无堵塞、无漏水、渗水现象,经验收合格后方能使用,接头连接要有密封圈,拧紧不得漏水漏气,座斗与导管连接要牢靠,导管底部距孔底高度,以能放出首批混凝土为度,一般为300—500mm,第一斗砼灌注量不小于1.8 m3,保证导管下端埋入砼中0.5m—1.2m左右,灌注一定量的砼后需测量

砼面的上升高度,防止提管时导管下端提离砼面发生断桩,砼的灌注要连续进行,不得中断,桩顶的灌注标高应比设计标高增加0.5—0.8m,以便清除桩顶部的浮浆渣层,确保桩顶砼质量,灌注结束后,将灌注机具清理干净,以备下一步施工。

3.浇筑之前要了解混凝土的基本参数,由于采用商品混凝土,因此要求我方灌注班组及时有效组织砼车进场灌注,灌注班组现场监控灌注过程,冬季施工做好砼保温工作,在灌注前砼温度不低于5度。根据实际情况调整混凝土供应量,避免浪费。检查每根桩的混凝土实际灌注量,充盈系数要求大于1,并单桩混凝土的灌注时间不得超过三小时。

4.混凝土运输与灌注

A、桩身混凝土要及时浇筑,以免发生凝固影响桩体质量。

B、加强与混凝土供货单位的联系,要求供货方保证混凝土质量,及时快速准确送达。

C、做好混凝土的养护工作,每50m3随机留一组试块。成桩后二天之内不准挖桩头和碰触钢筋,桩周围不能有较大震动。

D、运输过程中避免发生严重颠簸。

五、施工监管及监测

我方在施工之前以及施工过程中一直进行科学合理的监管监测制度,派专人专业设备进行辅助作业,保证成桩质量。

现场监测项目一览表:

监测控制表表3.2.5

工序控制标准负责/单位

原材料实验室进行复试现场材料员

测量放线成果符合设计及规范测量项目部

钻机就位线<20mm,垂直轴

线<20mm。

施工员

成孔泥浆比重<1.2,沉

渣<50mm,垂直度

<1%桩长

质检员

钢筋笼制作笼长±50mm笼径

±10mm主筋间距

±10mm箍筋间距

±20mm

质检员

砼搅拌坍落度18-22cm

搅拌时间90s

质检员

砼灌注符合本施工方案施工员

桩基检测符合规范要求有资质第三方

竣工验收符合规范要求档案员

资料整理符合规范要求档案员

第三节、关键施工技术及重、难点施工措施

一、桩孔不圆,呈梅花状,淘渣筒下入困难:

原因:

1.钻头的转向装置失灵冲击时钻头未转动。

2.泥浆粘度过高,冲击转动助力太大,钻头转动困难。

3.冲程太大,钻头转动时间不充分或转动很小。

处理方法:

1.经常检查转向装置的灵活性。

2.调整泥浆的粘度和比重。

3.用低冲程时每冲击一段换用高一些冲程冲击,交替冲击修整孔

型。

二、钻孔偏斜:

原因:

1.冲击中遇探头石,埋石,大小不均,钻头受力不均。

2.基岩面产状较陡。

3.钻机底座未安置水平或产生不均匀沉降。

处理方法:

1.发现探头石后,应回填碎石,或将钻机稍移向探头石一侧,击碎后再成孔。

2.遇基岩时采用低冲程,并使钻头充分转动,加快冲击频率,进入基岩后采用高冲程钻进。

3.经常检查,及时调整。

三、孔口坍塌

原因:

1.冲击钻头、下放钢筋笼、淘渣筒倾倒撞击孔壁。

2.泥浆比重偏低,起不到护壁作用。

3.孔内泥浆面低于孔外水位。

4.遇流沙,较淤泥,破碎地层或松沙层钻进时进尺太快。

5.排除较大障碍物时,留下孔洞。

控制措施:

成孔速度应根据地质情况选取。

从钢筋笼的绑扎、吊插以及定位垫板设置安装等环节予以充分注意。

处理方法:

1.探明坍塌位置,将砂和粘土混合物回填到坍塌位置以上1-2m,等回填物沉积密实后再重新冲孔。

2.按不同地层土质采用不同的泥浆比重,并提高泥浆面。

3.若孔口坍塌,应停钻并在护筒外围回填夯实后继续钻进。

4.严重坍空孔,用粘土,泥膏投入,待孔壁稳定后,采用低速重新钻孔。

四、断桩

原因:

1.混凝土坍落度太小,骨料粒径太大,未及时提升导管及导管倾斜,使导管堵塞,形成桩身混凝土中断;

2.供应混凝土间隔时间过长;

3.清渣未达到要求,残留沉渣过厚。

控制措施:

1.混凝土坍落度按设计要求,粗骨料粒径按要求控制;

2.边浇筑混凝土边拔导管,随时掌握导管埋入深度,避免导管脱离混凝土面;

处理方法:

1.当导管堵塞,混凝土尚未初凝时,可以吊起一节钢轨或其他重物在导管内冲击,把堵塞的混凝土冲开,使灌注继续。

2.若导管提升过大导致管内进水,可继续下放导管埋入混凝土中,并用小号抽桶将导管内水提出,重新灌注。此方法过程必须严格控制,选用有经验的钻工密切配合并实时观察操作的准确度,并在监测检测环节重点查验,确保质量。

3.若各种处理方案均告无效,则提出导管,重新施工钻进。

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