青阳县安业房地产开发有限公司
青阳商业广场桩基和基坑支护工程
施工组织设计
总参工程兵科研三所 二零一二年四月二十七日 总参工程兵科研三所 二年四月二十七日
目 录
第一章 编制说明
(一)编制原则 (二)编制依据 (三)依据的规范及规程 第二章 工程概况
(一)岩土工程条件 (二)水文地质条件 (三)周边环境
(四)基坑支护方案和桩基设计参数简述 第三章 管理体系组织
(一)项目经理职责 (二)项目部职责 (三)技术部职责 (四)施工部职责 (五)财务部职责 第四章 施工准备
(一)施工准备 (二)施工机械设备准备 (三)劳动力准备 第五章 施工顺序 第六章 施工工艺
(一)施工测量
(二)钻孔灌注桩施工工艺 (三)钻孔桩常见事故的预防及处理
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(四)高压旋喷桩施工工艺 (五)降水井施工及降水运行 (六)土方工程基本要求 (七)I18工字钢桩施工 (八)钢管锚杆施工
(九)挂网喷射混凝土施工工艺(十)冠梁施工
(十一)预应力锚杆施工工艺 第七章 工期计划 第八章 质量保证措施 第九章 工期保证措施
第十章 安全生产与文明施工措施 第十一章 雨季施工措施 第十二章 施工应急预案
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青阳商业广场桩基和基坑支护工程
施工组织设计
第一章 编制说明
(一)编制原则
本施工组织设计是贯彻我单位“精心施工、精心组织、质量第一,客户满意”的质量方针,以“技术先进、工艺合理、安全可靠、质量优良、满足工期”的施工原则编制。
(二)编制依据
1、青阳商业广场基坑围护和桩基工程施工招标文件(电子版) 2、青阳商业广场岩土工程勘察报告(电子版) 3、青阳商业广场基坑支护设计文件(电子版) 4、工程桩桩基及说明(电子版) 5、商业广场外界定位图(电子版) 6、地下室挖土图(电子版) (三)依据的规范及规程
1、《建设工程项目管理规范》(GB/T 50326-2006) 2、《建筑施工组织设计规范》(GB/T 50502-2009) 3、《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB 50300-2001) 4、《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)
5、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB 50202-2002) 6、《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008) 7、《建筑桩基检测技术规范》(JGJ 106-2003) 8、《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79-2002)
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9、《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120-99) 10、《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001) 11、《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330-2002) 12、《混凝土质量控制标准》(GB 501-2011) 13、《混凝土强度检验评定标准》(GB/T 50107-2010) 14、《钢筋焊接及验收规程》(JGJ 18-2003) 15、《工程测量规范》(GB 50026-2007) 16、《城市测量规范》(CJJ/T8-2011) 17、《建筑物变形测量规范》(JGJ 8-2007)
18、《建筑基坑工程监测技术规范》(GB 50497-2009) 19、《建筑施工安全检查评分标准》(JGJ 59-99) 20、《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ 33-2001) 21、《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005)
第二章 工程概况
青阳安业房地产开发有限公司拟在青阳县老汽车站地块建设青阳商业广场,用地面积14460m2。本工程地上1#、2#、3#、4#主楼分别为30层、27层、23层、16层,裙房二层~四层,一层地下室,框架(剪)结构,基础为桩筏基础,总建筑面积约为70032.4m2。本工程设计±0.000=17.150m,自然地面标高为14.71m~16.82m。
基坑支护为桩锚和双排桩,基坑设计开挖深度为6.40m~7.70m,高层部分开挖深度8.25~9.15m,开挖面积为14168.7m2,周长为499.0m。
桩基为钻孔灌注桩,桩型分为两种,第一种桩型直径800mm,桩身净长度21.0m,入岩不小于500mm;第二种桩型直径700mm,
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桩身净长度13.0m,不入岩,桩端持力层为(5)强风化花岗岩(勘察编号2012—015)。
(一)岩土工程条件
根据岩土工程勘察报告,本场地地貌形态属长江干流一级阶地地貌单元。地层自上而下依次为:①层杂填土—②层粉质粘土—③层中砂—④层圆砾—⑤层强风化花岗岩—⑥层中风化花岗岩。各层地基岩土的岩性结构特征分述如下:
①层杂填土(Qml),层厚2.40~7.00m,层底标高7.82~13.56m。杂色,松散~稍密,很湿~饱和状,该层以粘性土为主,表层含大量建筑垃圾、混凝土地坪等,下部含较多大石块、砂砾石等。
②层粉质粘土(Q4al),层厚0.00~6.00m,层顶埋深2.40~7.00m,层底标高2.95~12.02m。灰褐色,流塑~软塑,干强度高,中等韧性,无摇振反应,切面光滑,该层含少量有机质及少量腐殖质。单桥静力触探Ps值平均值为0.MPa。该层场地内局部缺失。
③层中砂(Q4al),层厚1.00~11.40m,层顶埋深3.30~13.00m,层底标高0.93~6.10m。灰、灰褐色,松散,饱和状,该层以中砂为主,含少量细砂,颗粒分选性一般。标贯试验击数N一般在4~9击/30cm,平均值为6.0击/30cm。单桥静力触探Ps值平均值为1.36MPa。
④层圆砾(Q4al),层厚0.40~8.60m,层顶埋深10.00~15.10m,层底标高-4.62~4.31m。灰黄、青灰色,中密,饱和状,该层以圆砾为主,主要充填物为中、粗砂,圆形、亚圆形,呈弱风化状,主要由花岗岩、灰岩碎屑组成,颗粒级配一般。动探试验击数N63.5一般在10.1~14.1击/10cm(修正后),平均值为11.5击/10cm(修正后)。单桥静力触探Ps值平均值为5.56MPa。该层静力触探孔未揭穿。
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⑤层强风化花岗岩(J2b),最厚度为15.10m,层顶埋深16.20~20.70m。灰白色、肉红色,密实状,该层钻探提取物为碎屑、碎块状,结构大部分破坏,矿物成分显著变化,风化裂隙很发育,岩体破碎,岩体基本质量等级为IV类,岩石质量指标RQD为极差的。动探试验击数N63.5一般在10.3~14.4击/10cm(修正后),平均值为12.2击/10cm(修正后)。该层静力触探孔未揭露。
⑥层中风化花岗岩(J2b),最厚度为7.80m,层顶埋深24.60~31.80m。青灰、肉红色,该层钻探提取物呈短柱状、柱状,结构部分破坏,风化裂隙发育,岩体被切割成岩块,岩体较完整,呈厚层-巨厚层分布,为较硬岩,岩体基本质量等级为II类,岩石质量指标RQD较好。该层静力触探孔未揭露。
(二)水文地质条件
场地范围内有潜水类型地下水,埋藏于①层~⑤层土中,主要受大气降水和地表渗入补给,水位受季节性变化较大,勘察期间实测稳定水位埋深为1.70m~2.80m(高程13.83m~14.77m)。
根据对该场地两个勘探孔(3#、34#)取水样的水质报告分析,场地地下水对混凝土结构具微腐蚀性,对混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。
(三)周边环境
拟建场地位于芙蓉城南路与木镇路交汇处东北角,地势平坦,交通便利。场地周边环境大部分区段较为严峻,具体如下:
东侧:场地东侧用地红线距基坑开挖底边线3.2~4.3m,红线外为夫子庙巷,施工期间将通行施工车辆,道路下1.0m深埋有污水管线,管径500mm,距用地红线3.3~4.6m;夫庙巷东侧为2~4层建筑物,
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距离用地红线最近为6.6m。
南侧:红线外为木镇路人行道,有架空线缆通过,地下室外墙线已紧贴用地红线。
西侧:西南角红线内有一4层楼房将保留,红线外为县,院内有一混合结构6层楼房,该楼部分紧贴红线;往北为中国银行,院内有一9~10层的混合结构楼房,基础为夯扩桩,距离红线最近处2.3m;西侧靠北红线外为2~3层混合结构房屋,部分紧贴红线;红线西南角距离青通河约60m。
北侧:场地北侧用地红线距基坑开挖底边线2.6m;场地北侧西部用地红线外4.90m为小康花园居民楼,5F,预制方桩基础,设一层地下室;场地北侧东部用地红线外1.5m为一层房屋,浅基础。
目前,场内基本平整到位,西侧局部拆迁尚未完成,业主计划于6月15日之前拆除。
(四)桩基设计参数
桩基为钻孔灌注桩,桩型分为两种,第一种桩型直径800mm,桩净长度17.79~23.55m,共223根,入岩深度≥25cm,招标要求用履带式钻孔机钻孔,膨润土护壁,混凝土强度等级C40;第二种桩型直径700mm,桩净长度13.0m,共494根,招标要求用履带式钻孔机钻孔,膨润土护壁,混凝土强度等级C35。
(五)基坑支护方案简述 1、基坑开挖深度
基坑开挖深度为6.40m~7.70m,高层部分8.25~9.15m。 2、基坑支护方案
本基坑支护为“放坡卸载+钻孔灌注桩+预应力锚杆+挂网喷射混 5
凝土”的支护方式,不具备条件施工锚杆的地段为“双排桩”支护。
场地地下水采用“坑壁止水帷幕和基坑内管井降水”的治理方式。
3、基坑支护桩为钻孔灌注桩,桩径为800mm,桩长为12.00m~15.00m,间距为1.20(1.50)m。
4、支护桩顶设置钢筋混凝土冠梁,支护桩冠梁尺寸为1.0×0.6m,混凝土强度等级为C25。
5、双排桩为φ800钻孔灌注桩,前后排桩等长,桩间土采用高压旋喷桩加固。冠梁参数与前述冠梁参数相同,连梁尺寸为1.0×0.6m。冠梁与连梁间的空档浇筑同标号混凝土,形成整板。
6、预应力锚杆钻孔120~130mm,下倾角5~15°,水平间距1.2~1.5m。预应力筋选用1φ28,锚杆腰梁采用2[18槽钢。锚杆注浆材料采用M15水泥浆,水泥采用P.O32.5复合水泥,水灰比0.45~0.5:1。
7、高压旋喷桩直径800mm,桩与桩之间咬合200mm。止水帷幕高压旋喷桩桩顶标高与冠梁顶标高平齐,桩底穿过第④圆砾,达到强风化花岗岩的顶面,双排桩桩间土加固高压旋喷桩桩顶标高与冠梁底面标高平齐,桩长8.0m。水泥采用P.O32.5复合水泥,水泥掺量不少于500kg/m3。
8、坡面钢筋挂网喷射混凝土,钢筋网规格为φ6.5@300mm×300mm,土钉为Φ16钢筋,长度为1.0m,喷射混凝土厚度60~80mm,喷射混凝土设计强度等级为C20,水泥采用P.O32.5的复合水泥,水泥:砂:石子=1:2:1.5,粗骨料粒径不大于15mm。
7、地下水处理
层间孔隙水的处理采用“坑壁止水帷幕和基坑内管井降水”的综
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合措施。共设计15口降水井,井深约18m,管径250mm,孔径取500mm,井管滤水段长度约为8.0~18.0m。
第三章 管理体系组织
进场后,成立以项目经理部为首的项目部,对项目进展进行管理。
项目经理 工程项目部 施工部 财务部 技术部 材料组施工组后勤组技术组
图1 组织管理体系组成结构图
质检组安全组 控制、投资控制、安全预控四控制和合同管理、信息管理、组织协调。认真贯彻执行国家和上级有关文件、法规及本企业的各项规章制度,自觉维护企业和职工的利益,确保各项经营管理目标的全面完成。全面主持项目经理部的各项工作,确保本项目经理部各项管理工作有效开展。有经营决策权和生产指挥权;有材料采购、询价和设备租赁权;有人事权;有分配权;有索赔权;有行政企业法人(或委托人)委托授予的其他单项权利。
(二)项目部职责
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(一)项目经理职责
项目经理代表本单位对项目全部负责,在项目上质量控制、进度
1、做好施工准备工作,负责施工过程中的组织、协调与各专业的施工、管理工序交接,参与确定关键工序;
2、组织测放工程控制网,对施工过程测量进行监督检查; 3、实施施工组织设计,负责施工方案的落实,管理施工总平面,阶段性编制和调整网络进度计划,进行工期考核;
4、做好安全督查工作,组织实施文明、整洁、有序的现场管理,保证施工、生产适合的环境;
5、负责需业主配合的施工条件的联系;
6、组织对不合格产品的处置,纠正和预防措施的实施; 7、组织实施对工程产品的标识、检验试验状态的过程控制和成品保护工作;
8、制定技术竣工计划,组织工程的技术竣工和验收工作。 (三)技术部职责
1、负责项目所需规范、标准、规程的配备; 2、负责图纸自审和参与图纸会审;
3、负责进行技术交底、设计代表、质量监督部门和监理单位协作配合解决技术问题;
4、负责组织业主代表、设计代表、质量监督部门和监理单位协作配合解决技术问题;
5、对工程质量进行控制,对不合格品及存在问题进行认定、记录和做出处理意见;
6、接受业务代表、质量部门对工程质量的监督,进行质量等级评定工作;
7、掌握施工人员持证上岗情况,负责施工人员、机具的安全。 (四)施工部职责
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1、对自行采购的材料、半成品负责管理工作;
2、保证工程需用施工机具的提供,建立主要施工机械设备台帐,检查现场主要施工机械使用和维修状况;
3、负责保证施工机械和车辆能够正常运行,保障有力; 4、负责对施工队伍的经营管理工作;
5、负责项目经理部文件、图纸和资料的管理工作,为文件化质量体系运行提供记录;
6、负责对专业施工队的文件、图纸和资料的管理进行指导和检查。
(五)财务部职责
1、负责施工过程中与业主之间的财务往来; 2、负责施工过程中各部开销、施工队日常生活费用; 3、支付材料供应商材料款。
第四章 施工准备
(一)施工准备 1、技术准备工作
(1)了解工程所在的地质情况,使支护工程施工时做到心中有数。组织有关人员熟悉图纸,进行自审、会审。
(2)进行工序设计和技术交底,指导施工,责任落实。 (3)编制出施工预算,并根据预算和进度计划,编制材料计划,落实各种材料供应渠道。
2、现场准备工作
(1)施工道路及场地平整:属于“三通一平”范畴,由业主单位完成。
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(2)临建设施:
a.依据现场实现情况,采用外租房或采用集装箱式临建,便于转运、节省搭建时间。
b.现场需钢筋、水泥、砂、石堆场约250㎡。 3、物资准备工作
编制材料使用计划,并安排好进场时间。在使用前需见证取样,各种原材料,除必须有出厂合格证外,水泥、钢材等应按规定取样,做好力学性能复检,不符合指标的不予定货,同时做好进场把关。
(二)施工机械设备准备
机械配备方案详见拟投入的主要施工机械设备见表1。
表1 拟投入的主要施工机械设备表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
设备 名称 旋挖钻机 吊车 反铲 型号 规格 国别 制造 数量 产地 年份 额定 生产 功率 用于施工部位 备注 能力 (KW) 75 15 35 15 10 15 5 20 10 支护桩、工程桩 支护桩、工程桩 支护桩、工程桩 止水帷幕 喷砼、钢管锚杆 喷砼 锚杆 桩、锚杆 桩、锚杆 桩、锚杆 桩、锚杆 桩、锚杆 锚杆 锚杆 锚杆 SR220R 4~8 中国 05~08 25T WT60 4~8 2~4 2 2 2 2 2 2 2 4 10 2 2 1 1 中国 中国 09 10 高压旋喷桩机 双重管 电动空压机 喷射机 锚杆钻机 弯筋机 调直机 切断机 切割机 电焊机 搅拌机 注浆泵 千斤顶 全站仪 9m3 普通 履带式 普通 普通 普通 普通 普通 普通 普通 300kN OTS232 中国 08~09 中国 中国 中国 中国 09 11 07 08 中国 09~10 中国 中国 中国 中国 08 10 06 11 10
17 水泵 20 中国 11 排水 (三)劳动力准备
1、根据工程规模、结构特点以及工期要求,遵循合理分工与密切合作的原则,设备素质良好的技能工人为工程施工作业操作层,按专业工种划分,组织劳动力进场,统一安排管理,实行劳动力动态管理。
2、对劳动力进行思想道德、文明施工和遵纪守法、遵守本单位规章制度的教育。
3、主要劳动力计划分配人数
劳动力计划分配人数详见劳动力安排计划见表2。
表2 劳动力安排计划表
各阶段投入劳动力情况 工种 第一阶段 钻孔灌注桩施工 3 2 60 10 6 20 15 20 第二阶段 第三阶段 高压旋喷桩与降水井施工 冠梁、锚杆、喷射混凝土施工 3 2 24 20 5 20 3 2 15 10 12 25 16 20 测 量 电 工 钻机操作工 吊机司机 铲车司机 高压旋喷工 降水井 钢筋工 模板工 电焊工 锚杆工 喷射混凝土工 杂 工 11
第五章 施工顺序
本工程工期紧、任务重,工程桩和支护桩交叉作业,后期土方开挖和深基坑支护工程的施工同时进行,土方开挖后主体结构承台及地梁施工相交叉。由于工序多,各工序之间有空间与时间上的配合要求,只有密切配合,方能完成施工任务。
基坑支护、桩基础工程主要有以下工作内容: 1、钻孔灌注桩 2、高压旋喷桩、降水井 3、钢筋混凝土冠梁 4、锚杆、喷射混凝土 整体施工安排如下:
第一阶段施工钻孔灌注桩,支护桩和工程桩同时施工。为了给下一道工序创造条件,在总体布局许可的情况下支护桩优先施工。
本阶段,结合现场特点,平面上将场地分为15个区,编号1~15,见附图。
桩施工初期(计划22天),在1~8区分别布置1~8号桩机进行各自区域内的支护桩和工程桩的施工,9、10、12、14区作为施工通道,11区因拆迁为完成原因尚不具备施工条件,12、13、15作为钢筋加工场地及工人临时住宿场地。
桩施工后期(计划22天),待1~8区陆续完工,钢筋加工场地及工人临时住宿场地搬至1~5区,机械进入9~15区,在各自区域内施工直至完毕。
第二阶段施工高压旋喷桩和降水井。为加快施工进度节约工期,
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高压旋喷桩在支护桩施工完毕后强度达到70%(约7天养护强度)即开始施工。按照上述桩机施工顺序,高压旋喷桩自北侧开始施工,依次向南推进。
降水井在桩基施工后期即插空施工。
第三阶段为土方开挖阶段,施工一级坡支护、冠梁施工、预应力锚杆及冠梁之下的喷射混凝土。为加快施工进度节约工期,在桩基施工的同时施工工字钢桩,可能的情况下在支护桩达到设计强度后可开挖一级坡进行一级坡支护和冠梁施工。
施工平面布置见:附图1—支护桩编号图;附图2—高压旋喷桩编号图;附图3—支护桩及工程桩施工分区示意图;附图4—高压旋喷桩施工布置图;附图5—基坑支护与桩基施工进度横道图。
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施工测量 支护桩、桩基础施工 高压旋喷桩、降水井施工 土方开挖 喷混凝土 冠梁施工 土方开挖 锚杆施工 是 是否设计有锚杆 否 土方开挖 喷混凝土 喷混凝土 水位高于 该层开挖 底标高即 开始降水 到该标高 地下室施工 封井 图2 施工流程图
第六章 施工工艺
(一)施工测量 (1)测量仪器的选择
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表3 测量仪器选用表
名 称 全站仪 水准仪 50米钢卷尺 线锤 数量 1 1 2 4 精 度 <3毫米/km 经计量局检验合格 用 途 测量放线 水准测量 垂直、水平距离测量 垂直度测量 注:仪器均为计量局检验准用期内,50m钢卷尺为经计量局检验的专用标准钢卷尺。
(2)测量控制网的布设
根据业主移交的城市测量控制网基准点的坐标、高程及设计图纸提供的建筑物坐标,±0.00m高程取值,经换算后利用全站仪、测距仪、水准仪由场外城市测量基准点直接引测至现场,测量控制网的定位桩设置在施工区域外不受施工影响处。
(二)钻孔灌注桩施工工艺
场地平整后根据设计桩位平面图测量定位放线,旋挖钻机对位后采用1米钻头开孔,开挖深度为1~2m,并将护筒压到位。桩位符合后,换800(700)mm钻头就位校准;按图纸设计要求及有关规范组织钻孔施工。
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测 放 孔 位 工技程施术工部部孔口定位、标高测量、预计孔深 合格 开 孔 通 知 单 钢材材质检验 地质验槽、验收孔深 合格 钢筋笼制作 合格 合格 安放钢筋笼 合格 商品砼供应商资质及原材料考查 合 格 商品砼运输至现场验收合格 安装导管 1、工程测量
(1)测量仪器,采用全站仪,并经计量局检验标定准确。测量采用极坐标放线法。
(2)复核坐标建立测量网络,以备放孔之用。 (3)每桩必须进行测量放点,埋好护筒后复测桩位。 2、护筒埋设定位
(1)挖出比设计桩径大0.2m~0.3m,深2m~4m圆坑。 (2)钢护筒应保证同心园,筒2m~4m。内径大于设计桩径200mm。
(3)校准后,即用粘性土投入护筒与周围土间隙中,并且捣实,
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钻 进 成 孔 不合格 钻进扫孔 不合格 二次清孔测量孔深 合 格 灌注混凝土、作好灌注记录 试块制作及养护 再次清孔 图3 钻孔灌注桩施工流程图
筒口应高出地面100~200mm。
3、钻机移位定位
(1)钻机定位必须平稳周正。
(2)钻机就位后,要检查钻头中心是否对准于护筒中心。 4、护壁泥浆
(1)根据本现场条件不可干作业成孔,需要配置膨润土泥浆。 (2)泥浆循环系统应根据施工场地合理布置,施工中要及时清理沉渣及排弃废浆,清出的沉淀物和废弃泥浆及时运出场外或放置业主指定处。
5、成孔钻进
(1)成孔质量是成桩质量的关键,孔形即桩形,本工程要求充盈系数≥1。
(2)施工中做好钻孔施工记录,记录必须与实际工序同步,施工过程应记录清楚。
(3)在进入⑥中风化花岗岩时,须会同监理工程师现场取样,此岩样经判定确认为中风化花岗岩后,在此深度的基础上再进尺≥25cm,即可确保嵌岩深度满足设计要求,进行终孔。
6、钢筋笼制作及安装
(1)严格按照图纸及技术交底制作钢筋笼。 (2)钢筋笼允许偏差: 笼直径±10mm 笼长度±50mm 主筋间距±10mm 箍筋及螺旋筋间距±20mm
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(3)钢筋笼的下置
为了保证钢筋笼的保护层厚度50mm,钢筋笼焊接完后,要在箍筋外加装导正筋。每6m左右设一圈。
钢筋笼安装入孔后,应保持垂直状态。避免碰撞孔壁,缓慢下入,若中途遇阻不得强行墩放。如果仍无效果,则应起笼扫孔后重新下入。
主筋焊接采用10d单面焊,每一段面接头数量不超过总数量的50%,接头位置错开35d且不少于500mm。
主筋焊接完毕及钢筋笼吊装完毕需质检员会同监理工程师一同验收。
7、混凝土质量控制
本工程采用大型混凝土搅拌站的商品混凝土,确保施工质量。施工中每根桩按有关规范留置混凝土试块。
8、混凝土水下灌注
(1)下导管过程中要加O型密封圈,防止漏水。
(2)导管下入后进行孔底沉渣测量,经监理工程师确认后,方可进行砼灌注施工。
(3)首斗灌注必须加隔水塞(球),未加隔水塞(球)不得灌注。 (4)灌注时勤提动,反插导管,冲捣水下砼,助其密实。 (5)专人作好灌注记录,及时测量和反映灌注高度和埋管深度,技术员指导灌注。
(6)灌注砼面应超过设计桩顶标高≥0.8m。 9、泥浆(渣土)外运
为控制场地的环境,应对打桩顺序合理组织,尽量少挖泥浆池及泥浆沟,多余泥浆及时外运,废弃的泥浆池及泥浆沟及时清理并回填,
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尽量保持施工场地干燥整洁。
(三)钻孔桩常见事故的预防及处理 1、坍孔
(1)各种钻孔方法都可能发生坍孔事故,坍孔的特征是孔内水位突然下降,孔口冒细密的水泡,出渣量显著增加而不见进尺,钻机负荷显著增加等。坍孔原因主要有以下几种
① 泥浆相对密度不够及其它泥浆性能指标不符合要求,使孔壁未形成坚实泥皮。
② 由于出渣后未及时补充泥浆(或水),或河水、潮水上涨,或孔内出现承压水,或钻孔通过砂砾等强透水层,孔内水流失等而造成孔内水头高度不够。
③ 护筒埋置太浅,下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软,或钻机直接接触在护筒上,由于振动使孔口坍塌,扩展成较大坍孔。
④ 在松软砂层中钻进进尺太快。
⑤ 提出钻锥钻进,回转速度过快,空转时间太长。 ⑥ 水头太高,使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔。
⑦ 清孔后泥浆相对密度、粘度等指标降低,用空气吸泥机清孔泥浆吸走后未及时补浆(或水),使孔内水位低于地下水位。
⑧ 清孔操作不当,供水管嘴直接冲刷孔壁、清孔时间过久或清孔停顿时间过长。
⑨ 吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。 (2)坍孔的预防和处理
① 在松散粉砂土或流砂中钻进时,应控制进尺速度,选用较大
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相对密度、粘度、胶体率的泥浆或高质量泥浆。
② 发生孔口坍塌时,可立即拆除护筒并回填钻孔,重新埋设护筒再钻。
③ 如发生孔内坍塌,判明坍塌位置,回填砂和粘质土(或砂砾和黄土)混合物到坍孔处以上1m-2m,如坍孔严重时应全部回填,待回填物沉积密实后再行钻进。
④ 清孔时应指定专人补浆(或水),保证孔内必要的水头高度。供水管最好不要直接插入钻孔中,应通过水槽或水池使水减速后流入钻中,可免冲刷孔壁。应扶正吸泥机,防止触动孔壁。不宜使用过大的风压,不宜超过1.5-1.6倍钻孔中水柱压力。
⑤ 吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入,严防触及孔壁。 2、钻孔偏斜
(1)各种钻孔方法可能发生钻孔偏斜事故。偏斜原因为: ① 钻孔中遇有较大的孤石或探头石。
② 在有倾斜的软硬地层交界处,岩面倾斜钻进;或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进,钻头受力不均。
③ 扩孔较大处,钻头摆动偏向一方。
④ 钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。 ⑤ 钻杆弯曲,接头不正。 (2)、预防和处理
① 安装钻机时要使转盘、底座水平,起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上,并经常检查校正。
② 由于主动钻杆较长,转动时上部摆动过大。必须在钻架上增设导向架,控制杆上的提引水龙头,使其沿导向架对中钻进。
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③ 钻杆接头应逐个检查,及时调正,当主动钻杆弯曲时,要用千斤顶及时调直。
3、掉钻落物
钻孔过程中可能发生掉钻落物事故。 (1)、掉钻落物原因
① 卡钻时强提强扭,操作不当,使钻杆或钢丝绳超负荷或疲劳断裂。
② 钻杆接头不良或滑丝。
③ 电动机接线错误,钻机反向旋转,钻杆松脱。 ④ 转向环、转向套等焊接处断开。 ⑤ 操作不慎,落入扳手、撬棍等物。 (2)预防措施
① 开钻前应清除孔内落物,零星铁件可用电磁铁吸取,较大落物和钻具也可用冲抓锥打捞,然后在护筒口加盖。
② 经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置。 (3)处理方法
掉钻后应及时摸清情况,若钻锥被沉淀物或坍孔土石埋住应首先清孔,使打捞工具能接触钻杆和钻锥。
4、扩孔和缩孔
扩孔比较多见,一般表局部的孔径过大。在地下水呈运动状态、土质松散地层处或钻锥摆动过大,易于出现扩孔,扩孔发生原因与坍孔相同,轻则为扩孔,重则为坍孔。若只孔内局部发生坍塌而扩孔,钻孔仍能达到设计深度则不必处理,只是混凝土灌注量大大增加。若因扩孔后继续坍塌影响钻进,应按坍孔事故处理。
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缩孔即孔径的超常缩小,一般表现为钻机钻进时发生卡钻、提不出钻头或者提外鸣叫的迹象。缩孔原因有两种:一种是钻锥焊补不及时,严重磨耗的钻锥往往钻出较设计桩径稍小的孔;另一种是由于地层中有软塑土(俗称橡皮土),遇水膨胀后使孔径缩小。各种钻孔方法均可能发生缩孔。为防止缩孔,前者要及时修补磨损的钻头,后者要使用失水率小的优质泥浆护壁并须快转慢进,并复钻二三次;或者使用卷扬机吊住钻锥上下、左右反复扫孔以扩大孔径,直至使发生缩孔部位达到设计要求为止。对于有缩孔现象的孔位,钢筋笼就位后须立即灌注,以免桩身缩径或露筋。
5、外杆折断 (1)折断原因
① 用水文地质或地质钻探小孔径钻孔的钻杆来作桥梁大孔径钻孔桩用,其强度、刚度太小,容易折断。
② 钻进中选用的转速不当,使钻杆所受的扭转或弯曲等应力增大,因而折断。
③ 钻杆使用过久,连接处有损伤或接头磨损过甚。 ④ 地质坚硬,进尺太快,使钻杆超负荷工作。 ⑤ 孔中出现异物,突然增加阻力而没有及时停钻。 2)预防和处理
① 不使用弯曲严重的钻杆,要求各节钻杆的连接和钻杆与钻头的连接丝扣完好,以螺丝套连接的钻杆接头要有防止反转松脱的固锁设施。
② 钻进过程中应控制进尺速度。遇到坚硬、复杂的地质,应认真仔细操作。
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③ 钻进过程中要经常检查钻具各部分的磨损情况和接头强度是否足够。不合要求者,及时更换。
④ 在钻进中若遇异物,须以处理后再钻进。
⑤ 如已发生钻杆折断事故,可按前述打捞方法将掉落钻杆打捞上来。并检查原因,换用新或大钻杆继续钻进。
6、钻孔漏浆 (1)漏浆原因
① 在透水性强的砂砾或流砂中,特别是在有地下水流动的地层中钻进时,稀泥浆向孔壁外漏失。
② 护筒埋置太浅,回填土夯实不够,致使刃脚漏浆。 ③ 护筒制作不良,接缝不严密,造成漏浆。 ④ 水头过高,水柱压力过大,使孔壁渗浆。 (2)处理办法
① 凡属于第一种情况的回转钻机应使用较粘稠或高质量的泥浆钻孔。冲击钻机可加稠泥浆或回填粘土掺片石、卵石反复冲击增强护壁。
② 属于护筒漏浆的,应按前述有关护筒制作与埋设的规范规定办理。如接缝处漏浆不严重,可由潜水工用棉、絮堵塞,封闭接缝。如漏水严重,应挖出护筒,修理完善后重新埋设。
7、首批混凝土封底失败 (1)事故原因和预防措施
① 导管底距离孔底大高或太低。原因:由于计算错误,使导管下口距离孔底太高或太低。太高了使首批砼数量不够,埋不了导管下口(1米以上)。太低了使首批砼下落困难,造成泥浆与混凝土混合。
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预防措施:准确测量每节导管的长度,并编号记录,复核孔深及导管总长度。也可将拼装好的导管直接下到孔底,相互校核长度。
② 由于计算错误,造成首批砼数量不够,埋管失败。预防措施:根据孔径、导管直径认真计算和复核首批砼数量。
③ 首批混凝土品质太差。原因:首批砼和易性太差,翻浆困难。或坍落度太大,造成离析。预防措施:搞好配合比设计,严格控制混凝土和易性。
④ 导管进浆。导管密封性差,在首批砼灌注后,由于外部泥浆压力太大,渗入导管内,造成砼与泥浆混和。
(2)处理办法
首批混凝土封底失败后,应拨出导管,提起钢筋笼,立即清孔。 8、供料和设备故障使灌注停工 (1)事故原因和预防措施
原因:由于设备故障,混凝土材料供应问题造成停工较长时间,使混凝土凝结而断桩。预防措施:施工前应做好过程能力鉴定,对于部分设备考虑备用;对于发生的事故应有应急预案。
(2)处理方法
① 如断桩距离地面较深,考虑提起钢筋笼后重新成孔。 ② 如断桩距离地面较浅,可采用接桩。 ③ 如原孔无法利用,则回填后采取补桩的办法。 9、灌注过种中坍孔 (1)事故原因和预防措施
原因:由于清孔不当、泥浆过稀、下钢筋笼时碰撞孔壁、致使在灌注过程中发生坍孔。
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(2)处理办法
① 如坍孔并不严重,可继续灌注,并适当加快进度。 ② 如无法继续灌注,应及时回填重新成孔。 10、导管拨空、掉管 (1)事故原因和预防
① 导管拨空原因:由于测量和计算错误,致使灌注砼时导管拨空,对管内充满泥浆;或导管埋深过少,泥浆涌入导管。预防措施:应认真测量和复核孔深、导管长度;应对导管埋深适当取保守数值。
② 掉管原因:导管接头连接不符合要求;导管挂住钢筋笼,强拉拉脱等。预防措施:每次拆管后应仔细重新连接导管接头;导管埋深较大时应及时拆管。
(2)处理办法
①混凝土面距离地面较深时应重新成孔。 ②混凝土面距离地面较浅可采取接桩办法。 11、灌注过程中混凝土上升困难、不翻浆。 (1)事故原因
① 混凝土供料间隔时间太长,灌注停顿,混凝土流动性变小。 ② 混凝土和易性太差。 ③ 导管埋深过大。
④ 在灌注将近结束时,由于导管内混凝土柱高减小,超压力降低。
⑤ 导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大。 (2)补救措施:
①提起导管,减少导管埋深。
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② 接长导管,提高导管内混凝土柱高。 ③ 可在孔内加水稀释泥浆,并掏出部分沉淀土。 12、灌注高度不够 (1)事故原因和预防
原因:测量不准确;桩头预留量太少。预防措施:可采用多种方法测量,确保准确;桩头超灌预留量可适当加大。
(2)处理办法
挖开桩头,重新接桩处理。 13、导管进水 (1)原因分析
① 首次灌注混凝土时,由于灌满导管和导管下口至桩孔底部间隙所需的混凝土总量计算不当,使首灌的混凝土不能埋住导管下口,而是全部冲出导管以外,造成导管底口进水事故。
② 灌注混凝土中,由于未连续灌注,在导管内产生气囊,当又一次聚集大量的混凝土拌和物猛灌时,导管内气囊产生高压;将两节导管间加入的封水橡皮垫挤出,致使导管接口漏空而进水。
③ 由于接头不严密,水从接口处漏入导管。
④ 测深时,误判造成导管提升过量,致使导管底口脱离孔内混凝土液面,使水进入。
(2)治理方法
首灌底口进水和灌注中导管提升过量的进水,一旦发生,停止灌注。利用导管作吸泥管,以空气吸泥法,将已灌注的混凝土拌和物全部吸出。针对发生原因,予以纠正后,重新灌注混凝土。
14、钢筋笼在灌注混凝土时上浮
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(1)原因分析
混凝土由漏斗顺导管向下灌注时,混凝土的位能产生一种顶托力。该种顶托力随灌注时混凝土位能的大小,灌注速度的快慢,首批混凝土的流动度,首批混凝土的表面标高大小而变化。
(2)预防措施
① 钢筋骨架上端在孔口处与护筒相接固定。
② 灌注中,当混凝土表面接近钢筋笼底时,应放慢混凝土灌注速度,并应使导管保持较大埋深,使导管底口与钢筋笼底端间保持较大距离,以便减小对钢筋笼的冲击。
③ 混凝土液面进入钢筋笼一定深度后,应适当提导管,使钢筋笼在导管下口有一定埋深。但注意导管埋入混凝土表面应不小于2m。
15、灌注混凝土时桩孔坍孔
灌注水下混凝土过程中,发现护筒内泥浆水位忽然上升溢出护筒,随即骤降并冒出气泡,为坍孔征兆。如用测深锤探测混凝土面与原深度相差很多时,可确定为坍孔。
(1)原因分析
① 灌注混凝土过程中,孔内外水头未能保持一定高差。在潮汐地区,没有采取措施来稳定孔内水位。
② 护筒刃脚周围漏水;孔外堆放重物或有机械振动,使孔壁在灌注混凝土时坍孔。
③ 导管卡挂钢筋笼及堵管时,均易发生坍孔。 (2)处理方法
① 灌注混凝土过程中,要采取各种措施来稳定孔内水位,还要防止护筒及孔壁漏水。
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② 用吸泥机吸出坍入孔内的泥土,同时保持或加大水头高度,如不再坍孔,可继续灌注。
③ 如用上法处治,坍孔应不停时,或坍孔部位较深,宜将导管、钢筋笼拔出,回填粘土,重新钻孔。
16、夹泥、断桩
先后两次灌注的混凝土层之间,夹有泥浆或钻渣层,如存在于部分截面,为夹泥;如属于整个截面有夹泥层或混凝土有一层完全离析,基本无水泥浆粘接时,为断桩。
(1)原因分析
① 灌注水下混凝土时,混凝土的坍落度过小,集料级配不良,粗骨料颗粒太大,灌注前或灌注中混凝土发生离析;或导管进水等使桩身混凝土产生中断。
② 灌注中,发生堵塞导管又未能处理好;或灌注中发生导管卡挂钢筋笼,埋导管,严重坍孔,而处理不良时,都会演变为桩身严重夹泥,混凝土桩身中断的严重事故。
③ 清孔不彻底或灌注时间过长,首批混凝土已初凝,而继续灌注的混凝土冲破顶层与泥浆相混;或导管进水,一般性灌注混凝土中坍孔,均会在两层混凝土中产生部分夹有泥浆渣土的截面。
(2)处理方法
① 断桩或夹泥发生在桩顶部时,可将其剔除。然后接长护筒,并将护筒压至灌注好的混凝土面以下,抽水、
② 对桩身在用地质钻机钻芯取样,表明有蜂窝、松散、裹浆等情况(取芯率小于40%时);桩身混凝土有局部混凝土松散或夹泥、局部断桩时,应采用压浆补强的方法处理。
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1、本工程采用直径800mm、间距600mm的高压旋喷桩,采用二重管法施工连续方式施工。
2、高压旋喷桩水泥采用P.C32.5复合水泥,水泥掺入量不少于500kg/m3;水泥应新鲜、干燥、无结块,并应对地基土体的有机质成分及含量进行调查,必要时采用外加剂以保证成桩质量。
3、桩位定位偏差不超过5cm,垂直度偏差不超过1.0%。 4、控制喷射管提升速度,一般提升速度不大于0.2m/min;桩体施工必须保持连续性,相邻桩施工间隔不得超过12h,如因特殊原因不可避免,则需补强并标明位置。
5、在高压旋喷桩的施工过程中,喷射浆液压力需大于20MPa。 6、在高压旋喷桩成桩28天应进行钻孔取芯强度试验,抽检数量不应少于总桩数的3%,且不得少于3根,每根桩的取芯数量不宜少于5组,每组不宜少于3件试块。
7、高压旋喷桩需由经验丰富的施工单位施工,施工时应采用能确保高压旋喷桩质量的优良桩机设备。
8、施工过程中应对孔位、孔深、喷射时的各项参数作出记录。遇有地下障碍物、洞穴或其它特殊情况应查明原因,采取相应对策,并作好记录。
高压旋喷桩施工工艺流程见图4。
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准备工作 钻机就位 制 浆 调整钻架角度 一次过滤 钻 孔 二次过滤 插 管 高压泵对浆液加压 试 喷 启动空压机供风 高压喷射注浆作业 泥浆排放处理 喷射结束 拔 管 机具清理 桩机移位
图4 高压旋喷桩施工流程图
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(五)降水井施工及降水运行 1、降水井施工技术要求
(1)降水井严格按照结构设计图施工。凿井(孔)施工操作严格按照各种类型钻机安全操作规程进行;
(2)降水井施工时必须待井管、滤料、粘土球等质量符合要求并到位后方可开始井孔施工;
(3)放线定位:井位应避开地下承台、地梁位置;
(4)钻机到位后,钻机要安装稳正,井身倾斜度不能超过1°; (5)井管安装前检查井管的圆度和深度,井身直径不得小于设计管径。安装井孔管时采用扶正器下管,使井孔管位于所凿孔中心。投放滤料时应沿井管连续均匀填入,并测量记录其位置和数量,发现中间卡塞时应及时处理以保证填封密实。
2、施工工艺流程
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测量、放样孔位、验收 钻机就位对中整平 钻进、成孔 终孔 井管进场质量验收 井管焊接 质量验收 下井管 围填砂砾 填充粘土球 洗井 放泵抽水 图5 降水井施工工艺流程图
3、成井施工工艺
测放井位:根据井位平面布置示意图测放井位,如果现场施工过程中遇到障碍(如桩位等)或受到施工条件的影响现场可做适当调整。
埋设护口管:护口管底口应插入原状土层中,管外应用粘性土填实封严,防止施工时管外返浆,护口管上部应高出地面0.10m~0.30m。
安装钻机:机台应安装稳固水平,大钩对准孔中心,大钩、转盘
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与孔的中心三点成一垂线。
钻进成孔:降水井开孔孔径为φ500mm,一径到底,钻孔施工达到设计深度时,宜多钻0.3~0.45m。做好钻探施工描述记录,在钻进过程中,如发现实际地质情况与勘察时提供的资料不一致时需及时通知设计人员,并对井的结构进行及时调整,确保滤水管的安放位置能够有效的进水。钻进开孔时应吊紧大钩钢丝绳,轻压慢转,钻进过程中要确保钻机的水平,以保证钻孔的垂直度(小于1%),成孔施工采用孔内自然造浆,钻进过程中泥浆比重控制在1.15~1.20,当提升钻具或停工时,孔内必须压满泥浆,以防止孔壁坍塌。
下井管:井管进场后,应检查过滤器的缝隙是否符合设计要求。下管前必须测量孔深,孔深符合设计要求后,开始下井管,下管时在滤水管上下两端各设一套直径小于孔径5cm的扶正器(找中器),以保证滤水管能居中,井管焊接要牢固、垂直、不透水,下到设计深度后,井口固定居中。下井管过程应连续进行,不得中途停止,如因机械故障等原因造成孔内坍塌或沉淀过厚,应将井管重新拔出,扫孔、清孔后重新下入,严禁将井管强行插入坍塌孔底。
填 砾:填砾前应用测绳测量井管内外的深度,两者的深度值均不能浅于沉淀管的深度以上50cm。填砾过程中应随填随测砾料的高度。填砾工序也应连续进行,不得中途终止,直至砾料下入预定位置为止。最终投入滤料量不应少于计算量的95%。
井口封闭:在采用粘性土封孔时,为防止围填时产生“架桥”现象,围填前需将粘土捣碎(粒径小于3cm为宜)后填入。围填时应控制下入速度及数量,沿着井管周围按“少放慢下”的原则围填。然后在井口管外做好封闭工作。
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洗 井:洗井的目的:①清除井壁上的泥皮,并把深入到含水层中的泥浆抽吸出来,恢复含水层的孔隙;②抽吸出含水层中一部分细颗粒,扩大含水层的孔隙,形成一个人工过滤层。洗井应在下完井管、填好滤料后立即进行,一气呵成,以免时间过长,护壁泥皮逐渐老化,难以破坏,影响渗水效果。绝不允许搁置时间过长或完成钻探后集中洗井。
安泵试抽:成井施工结束后,应及时下入潜水泵,铺设排水管道、电缆等,抽水与排水系统安装完毕,即可开始试抽水。电缆与管道系统在设置时应注意避免在抽水过程中损坏,因此,现场要在这些设备上进行标识。
排 水: 洗井及降水运行时应用管道将水排至场地四周的明沟(渠)内,通过排水沟(渠)将水排入场外预设的排水沟渠中,场地四周的排水管道应定时清理,确保排水系统的畅通。
4、降水井运行施工 (1)试抽水
每施工完一口井即投入试运行一口,以便及时抽通水井,确保井的出水量。试运行之前,需测定各井口和地面标高、静止水位,然后开始试运行,以检查抽水设备、抽水与排水系统能否满足降水要求。
安装前应对泵体和控制系统作一次全面细致的检查。检验电动机的旋转方向、各部位连接螺栓是否拧紧、润滑油是否足、电缆接头的封口有无松动、电缆线有无破损等情况,然后在地面上转1min左右,如无问题,方可投入使用。潜水电动机、电缆及接头应有可靠绝缘,每台泵应配置一个控制开关。
试运行抽水时间控制在3h以内,即每口井成井结束后连续抽水
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1~3h,一般情况下,3h内可达到出清水为止。
(2)降水运行
由于地下水位年变化幅度大,地下水位直接受长江水位影响,基坑开挖时水位不确定,降水运行的起止时间难以预先确定。基坑施工期间要及时掌握长江水位变动信息,指导降水运行。
当土方开挖前地下水位低于预计开挖面标高小于1.0m,要提前5~10天开始抽排地下水。在水位低于预计开挖面标高大于1.0m时,如长江水位上涨,要及时开始抽水。
坑内降水井抽水时,潜水泵的抽水间隔时间自短至长,每次抽水井内水抽干后,应立即停泵,对于出水量较大的井每天开泵的抽水的次数相应要增多。
降水运行期间,现场实行24小时值班制,值班人员应认真做好各项质量记录,做到准确齐全。
降水运行过程中对降水运行的记录,应及时分析整理,绘制各种必要图表,以合理指导降水工作,提高降水运行的效果。
(3)降水运行的注意事项
应做好基坑内的明排水准备工作,遇降雨能及时将基坑内的积水抽干。降水运行阶段应经常检查泵的工作状态,一旦发现不正常应及时调泵并修复。降水运行阶段应保证电源供给,如遇电网停电,有关单位须提前两个小时通知降水施工人员,以便及时采取措施,保证降水效果。
(4)降水监测
降水维持期前应统测一次各降水井、观测井初始水位,并复核设计中的初始水位计取值是否恰当。
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抽水开始后,在水位未达到设计降水深前,每天观测水位3次;当水位已趋于稳定且承压水头在基坑底以下0.5m,可每天观测一次。
维持期应对各降水井和观测井的水位、水量进行同步监测。由于水泵出水量一定,因此不必在每口井安装水表,只须观测泵管出水的流速以确定出水量。
根据水位、水量观测记录,查明降水过程中的不正常状况及其产生的原因,及时提出调整补充措施,以确保降水深度。
在基坑开挖过程中,应及时观测基坑侧壁、基坑底部的渗水现象,并及时查明原因,及时采取工程措施。
(5)降水维护
降水期间应对抽水设备和运行状况进行维护检查,以保证抽水设备的正常运行状况;
抽水设备应定期保养,降水期间不得随意停抽,并有备用设备; 注意降水井的保护,挖土时不得随意碰撞; 注意保护井口,防止杂物掉入井内; 应经常检查排水管,防止渗漏;
现场配备200kW以上的电源,保持降水的正常连续性。 (6)封井
根据有关规定,深井降水完毕后应采取有效措施封堵井孔,避免承压水沿井壁上涌,具体措施如下:
① 承台底板施工时,应由防水施工单位或主体施工单位在降水井管壁加焊两层止水圈,防止承压水沿井壁上涌;
② 基坑底板施工完毕并达到一定强度后,为减小降水井井管对施工造成影响,应根据施工季节的地下水位,在充分考虑底板的强度
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的基础上,合理调整开启井的数量,对不再开启使用的降水井及时封堵。
③ 降水井的封堵宜采用“由里至外,先深后浅”的原则,封堵前,先加大该井周边的降水力度,使待封井管内水位降至最低进行封堵,对最后封堵的降水井,应慎重处理。
④ ±0.00施工完毕后,采取“以砂还砂,以土还土”的原则,封堵井孔,并加焊封口钢板。
(7)场地布置
降水井成井期间,设备占地面积较小,成井速度平均每天可成井2口,基本无污染。和其它工序交叉施工,不占用工期,降水井设备可选择在第一层土方开挖后开始施工。
由于本场地面积较大,排水点少且距基坑较远,降水管道架设在保证排水通畅的前提下,尽量减小对土方开挖、地下主体施工的影响。因此必须保证降水井管道科学架设,以优化的管道布置尽量少占用基坑内的场地,尤其是应该避开承台、梁、柱等主体构件。场地布置原则如下:
① 结合市政窨井布管:根据现场踏勘,基坑南、西侧各有1~2个市政排水管道,所有管道尽量以最短距离排向市政排水管道;
② 尽量减少支管:本工程降水井布置总体是沿基坑四周周边布置,减少支管的最佳办法就是将支管按垂直于边坡走向布置(注意避开承台、梁、柱);
③ 设置排水干管:选择适当口径排水干管,沿基坑四周坡顶布置,支管全部排向干管,由干管集中排向市政管网。为节约造价,排水干管可采用渐扩管,即根据沿途随排水量的增多扩大排水干管的口
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径。
5、基坑明排水
为防止地表水影响基坑,在基坑周边1.5m外进行地面硬化,形成3%的倒坡,防止地表水向坑内渗透。同时在基坑四周设置排水沟和集水井,将地表水集中排出。排水沟在基坑四周形成截水沟,将杂填土中的地表水截住,防止流入基坑。
土建施工时在基坑四周施工排水沟时应适当部位设置集水井,井内设置滤砂渗水桶,由土建单位将杂填土中的地表水集中抽排。
坡面适当设置引水管,采用硬质塑料管,长约0.5m,后半段钻孔,包扎滤砂土工布,埋入土体内。其作用是将地下水集中引流。
坑底设置排水沟或简易集水井。
坡底坡顶排水沟、集水井等排水应由总包单位结合其他措施统一组织实施,本设计不提供具体方案。
(六)土方工程基本要求
原则上土方开挖必须服从基坑安全大局,施工方案应结合基坑支护方案编制,作业人员应服从支护队伍的指挥。
根据设计要求,本工程必须分层分段开挖,原则上每层开挖深度不得大于2.0m,每段开挖长度不得大于20m,建议跳挖,严禁超挖,开挖时铲头不得撞击支护结构。开挖时在坡壁留出厚10~20cm土由人工修至规定坡度。在确保边坡幅员尺寸的情况下,尽量保持边坡壁面的平整,以避免造成喷射混凝土不必要的浪费。
为加快施工进度,每一层土方开挖时,先挖基坑周边给支护施工提供工作面,为支护施工提供场地,然后开挖基坑中间土体。形成作业循环,这样可节省总工期。
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基坑开挖后期,如遇基坑变形,可采取“盆式”开挖措施,即先开挖基坑内土方,待基坑内底板浇筑完毕再开挖四周土方。一方面防止基坑底部变形,同时为开挖边坡可能产生风险预留补救措施(在底板上设置斜撑)。
(七)I18工字钢桩施工
工字钢桩施工前先放线定位,破除地表障碍物,采用击入法施工,桩位偏差不大于50mm,垂直度偏差不大于1%。
(八)钢管锚杆施工
将Φ48钢管按照图纸加工成花管,在坡面放出孔位点,然后将制作好的花管用冲击锤击入土中。一个工作面的全部花管贯入完毕后开始注浆,注浆时要将注浆管插入花管底部,采取底部注浆,为避免窜浆或跑浆,可根据施工情况隔一孔或数孔注浆。
坡面挂网喷射混凝土施工完毕后,安装[16槽钢,按照设计要求焊接锚头。
(九)挂网喷射混凝土施工工艺 1、开挖修坡
土方开挖时在坡壁留出厚10~20cm左右的土由人工修至规定坡度。在确保边坡幅员尺寸的情况下,尽量保持边坡壁面的平整,以免造成喷射混凝土不必要的浪费。
每天土方开挖所提供的工作面应符挂网喷射混凝土施工要求,土方开挖应听从支护方的统一指挥。
2、编钢筋网
编钢筋网时,网筋与加强筋之间的竖筋用对钩连接,竖筋与横筋之间用扎丝固定。坡面竖向钢筋网搭接长度大于100mm或对钩连接。
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3、喷射混凝土
喷射混凝土强度C20,混凝土厚度60~80mm,水泥采用P.O32.5的复合水泥,喷射混凝土中可加适量速凝剂。喷射时,每层混凝土自上而下进行。混合料搅拌均匀、颜色一致、随拌随用,喷射混凝土接茬、应斜交搭接,按设计要求喷射混凝土到所需厚度。
(十)冠梁施工
开挖到冠梁底标高后,破除桩头,施工30~50mm素混凝土垫层。冠梁钢筋和混凝土施工按现行规范执行。
在冠梁位置设置有锚杆的部分,锚杆应尽量先施工,两者循环作业,使两者的养护时间尽量重合,以缩短工期。
(十一)预应力锚杆施工工艺 1、锚索钻孔放线定位。 2、钻孔:
钻孔孔径、孔深要求不得小于设计值,锚索孔深应大于锚索长度10~30cm。钻孔的孔位偏差不大于100mm,角度偏差不大于1度。钻孔结束后,应清孔。钻孔完成后应及时进行杆体安放和注浆。如在水位以下遇塌孔,采用套管跟进成孔。
3、锚索制作、安放
(1)锚索采用焊接或直螺纹连接,连接必须符合相关规范要求。 (2)锚索每2.0~3.0m设置对中支架,对中支架采用Φ6.5钢筋制作,并将用作对中支架的钢筋弯成弧形与锚索焊接,自由段要设置有效的隔离保护层,达到与注浆体隔离的作用,锚头焊接M33丝杆。
4、注浆
采用压力注浆法,先从孔底注满钻孔,然后将孔口封闭加压注浆,
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注浆压力0.2~0.5MPa。水泥浆应拌合均匀,随拌随用。
注浆工艺应根据现场试验确定,如一次注浆法不能满足抗拔力要求,可采用二次劈裂注浆法提高锚固力,二次注浆压力1.0~1.5MPa,具体注浆压力及注浆时机更具现场施工试验确定。
5、腰梁安装及张拉、锁定
锚索注浆后即可安装腰梁,腰梁要安放平直,与支护桩贴合紧密。 当注浆体强度和传力系统混凝土强度均达到设计强度70%以上时,方可进行张拉作业。
锚索正式张拉前,取30%的设计张拉荷载,对其预张拉1~2次,使其各部位接触紧密。张拉采用分级张拉,第一级张拉到设计锁定预应力的40%,第二级张拉到设计锁定预应力的110%锁定。
第七章 工期计划
本工程按三个地块分区建设,工期要求较紧。施工应统筹安排,搞好人员、机械设备及材料的计划,确保每个工序的连贯性。基坑工程的工期受制于土方开挖速度。在信息化施工的基本原则下,我单位在土方科学开挖的基础上,工期计划如下:
有效工期45天(施工横道图详见附表)。
第八章 质量保证措施
我们的质量方针为:科学管理、规范施工、优质服务、质量一流。质量目标是:合格。质量承诺的保证:激励全体员工精益求精,追求完美,为贯彻质量方针,实现质量目标作不懈努力。
为实现质量目标,施工队伍进场后,我单位将建立强有力的项目部,建立有效的质量保证和管理制度,并严格加以实施,确保工程施
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工质量。
为了确保工程质量,实行三级质量管理制度,下级对上一级负责。项目经理部成立质量管理领导小组,项目经理任小组组长,为施工质量第一责任人,对本项目施工质量全面负责。项目部内设质检部;每个现场施工队配专职质检工程师;施工班组设质量检查员。
1、组织措施
本工程中标后成立以项目经理为首的工程指挥部,由项目经理为第一责任人,由项目副经理具体负责质量和进度,并将进度和质量的各种指标落实到施工队,使质量和进度得到保证。
2、技术措施
各工序设有技术人员,负责质量和进度的监督,各生产作业段严格实行三检制,做到合格时才进入下道工序,不合格的坚决返工处理,从而使质量和进度得以保证。
3、经济措施
对各单项工程队将核定各项经济指标,包括成本、质量、进度、安全等均采用经济指标控制的方式,制定经济责任制,使进度和质量得到有效的控制,在经济责任制中体现奖勤罚懒的。
4、合同措施
经理部将对施工队实行经济合同的方式,施工队长和项目经理签订合同,将进度和质量安全等各项指标均以合同的形式体现,使质量和进度得到保证。具体按如下措施操作:
(1)建立开工前的技术交底制度
每项工程开工前,必须由技术工程师向全体施工人员进行技术交底,讲清该项工程的设计要求、技术标准,施工方法和注意事项等。
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每个工序开工前由施工队主管工程师向施工班组进行技术交底,使全体人员在彻底明了施工对象的情况下进行施工。
(2)建立严格的隐蔽工程检查签证制度
凡属隐蔽工程项目,首先由队、项目部逐级进行自检,自检合格后,应会同监理工程师一起复检,检查结果填入验收及质量评定表格,由双方签字证明。
(3)建立严格的“跟踪检测”制度
跟踪检测将由项目部质检部和施工队质检工程师进行,检测工作将按“施工跟检”、“复检”、和“抽检”三种方法进行。
(4)建立严格的原材料、成品和半成品进场验收制度,对采购进场的原材料及成品、半成品要由质检部组织进行验收,参加验收的人员包括质量、技术、物资及使用单位的有关人员。验收的内容包括:
① 进场货物的品种、规格、数量是否符合采购计划; ② 供应厂家的产品合格证或检验报告是否齐全; ③ 取样进行试验,并填写试验报告;
按验收程序收货后分类分批堆放管理,做好标记。质量检查记录和试验报告保存备查。对检查验收不合格的原材料、成品和半成品,要马上清除出场,不得在场内存放。
(5)建立健全的原材料管理制度
检查合格同意进场的原材料分批堆放,不得混杂。对易受潮的物品要做好防雨、防潮工作。
(6)建立和实施质量奖惩制度,加大奖惩力度,验工计价必须有质检人员参加,质检人员同时要通报质量检查情况,提出奖惩措施,经项目部领导批准实施。
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(7)认真推行全面质量管理制度,围绕施工中的难点和关键点,改进施工工艺,提高工程质量。
第九章 工期保证措施
按期、保质、保量完成工程任务是我们的施工目标,本工程在综合分析影响施工进度各种因素的前提下,采用合理有效的措施对施工进度进行控制,以保证工程工期。
1、组织措施
我单位将组织具有丰富施工经验人员的施工队伍,配备良好的大中型机械设备,满足工程需要。要求全体人员发扬的优良传统。做到敢打敢拼、吃苦耐劳和连续作战的作风。要确保施工过程中的指令畅通,令行禁止。项目部要对工程行使计划、组织、指挥、协调、控制、监督等基本职能,把各专业工种严密组织、结合起来,协调作业,确保质量、进度双丰收。
2、技术措施
制定详细的施工作业计划和保证计划实施的措施。 3、经济措施
我单位将以雄厚的经济实力为工程提供资金保证。 4、责任制措施
对下属各施工队签订内部经济责任制,严格按责任制进行管理,奖罚严明,以保证合同工期。
5、信息管理措施
收集实际施工进度的有关资料,采用横道图比较法分析调整施工进度,并根据施工进度的完成情况对施工队进行奖罚,调动施工队伍的积极性。
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具体作法:
(1)按业主要求洽谈签订合同,指挥机构和人员设备及时到位,做到搬迁快、建点快、开工快。
(2)施工准备抓紧全面推进。
(3)有关施工中的重要技术问题、材料设备问题、设计及试验资料问题,以及其它内外干扰需要协调的问题,事先进行统筹安排,多方联系,多方位出动,尽早尽快落实,确保施工顺利进行。
(4)开工后,随时校对施工组织设计的实际运行情况,发现问题及时提出对策,确保进度按计划实现,做到均衡生产,合理投入资源。
(5)对劳动力实行动态管理,优化组合。工程实行一班作业,强化施工管理,严明劳动纪律。
(6)科学合理安排好各工序施工,实行网络计划管理,优化施工方案,保证各工种的协调顺畅。
(7)制定雨季施工措施,有预见性地调整各项工序的顺序。
第十章 安全生产与文明施工措施
建立健全安全保证体系,项目经理为第一安全责任人,设专职安全员,生产班组设兼职安全员,制定项目安全生产目标,将安全生产目标分解落实到各施工队、各施工班组,完善安全生产经济责任制,将安全生产与经济利益挂钩。
定期进行安全生产培训,增强职工安全生产意识。
制定安全生产操作规程,使每个施工队、每个作业班组及每个人都明确自身的安全职责,确保施工安全。
特殊工种持证上岗,定人定岗,严禁酒后、带病操作。
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安全领导小组组织安全员,定期和不定期对施工点进行检查,对检查出的隐患逐一限期解决,并对有关责任人按规章制度进行处罚和教育。
1、安全目标
(1)杜绝重大机械设备损坏事故; (2)杜绝电、火灾等事故; (3)杜绝施工人员的安全事故; 2、安全施工措施
(1)组织全体职工学习有关安全规章制度,树立“安全为了生产、生产必须安全”的指导思想,坚持“安全第一,预防为主”的方针,把施工中安全工作置于工作首位。
(2)严格执行国家劳动安全卫生规程和标准,按国家劳动保配备相应的劳保用具,对职工进行安全卫生教育,减少职业危害。
(3)设安全员,检查、监督、巡视,确保安全生产。 (4)施工现场树立安全标志与警告牌,施工人员进入现场须戴好安全帽,无安全帽者不准进入现场。
(5)加强用电管理和雷击防护,供用电装置要有安全可靠有效的防雷措施,防止或减少触电、雷击事故发生。供电线路应符合安全规定,并有专职电工负责操作。各种电气设备、开关箱等均应有瞬间保护装置。非电工人员严禁操作电气设备。
(6)所有机械操作人员必须持证上岗,做到专机专人,其他人不得操作。按照操作规程正确操作,严禁驾驶、操作人员酒后作业。
(7)施工所使用的材料要堆放整齐稳固,工具装入工具袋,防止坠落伤人,操作人员必须佩戴安全帽。
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3、文明施工
(1)施工现场建立以项目经理为组长的现场文明施工管理班子,领导成员明确分工,各尽其职,并配置专职管理人员,监督检查现场文明管理。
(2)施工区域实行封闭式管理,杜绝闲杂人员进场。施工区间立警示牌,提示行人注意安全。
(3)现场工作人员严格管理,安全帽按管理人员、作业人员与安全人员分色佩戴。
(4)现场临时施工道路要勤洒水,保持道路畅通,不扬尘,机动车辆出入要冲洗,不准带泥上路。
(5)车辆进出口、机械作业场设专人指挥,夜间施工要增加照明度。
(6)加强职工教育工作,要求工人严守纪律,严禁偷盗、及各类违法行为。
(7)对施工现场进行合理布置,做到忙而不乱,井然有序,保证一个整齐清洁环境。
第十一章 雨季施工措施
1、大规模施工前,砌筑好截水沟,及时截住坡面雨水,将其顺坡排向坡下。
2、项目部严密注视气象变化,每天坚持收听地方天气预报,注意天气长期(一周内)变化,严禁雨天施工。
3、下雨前清理工地内的排水,不让雨水在地表积存下渗。 4、做好详细可行的材料供应计划,尽量将已运到工地的建筑材料用完,不使坡上留存大量的水泥、砂、石料和钢筋,以免在雨期造
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成大量的附加荷载。
5、工地应长期备有尼龙薄膜,下雨前用薄膜将场地全部覆盖,使雨水顺膜排向坡下。
6、无论施工到什么标高,均应保证有足够的排水系统,将地表水排向坡外。
7、工地应配备有足够数量的排水泵,以便将水抽排到排水沟。 8、对已浇筑还未凝固的砼面,应加盖尼龙薄膜。砼浇筑时,应预先考虑施工缝的留设位置。
9、水泥必须放在水泥间内,砂石料钢筋用尼龙布盖好。 10、主要作业设备要搭设活动防雨设施。
11、雨季施工,防止桩孔垮塌,防止滑体滑移,防止山洪和暴雨袭击。要加强对滑体的监测,做好排水及防渗工程的设计和施工。准备充足的物资和建立强意识的思想,制定预防应急措施,防患于未然;雨天安排专人值班,负责检查工地防雨措施,负责处理抽水和雨天出现的紧急情况。
第十二章 施工应急预案
1、应急预案的原则
(1)坚持“安全第一,预防为主”、“保护人员安全优先,保护周边环境优先”的原则;
(2)更好地适应法律和经济活动的要求、给施工场区周围居民提供更好更安全的环境;
(3)保证各种应急资源处于良好的备战状态、防止因应急行动组织不力而延误应急救援。
2、突发事件风险分析、预防和处理
为预防突发事件以及某些预想不到的、不可抗拒的事件发生,事
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前做到充足的技术措施准备、抢险物资的储备,并进行风险分析和预防。
(1)突发事件、紧急情况及风险分析
根据本工程施工特点及复杂的地质情况,经辩识、分析,确定本工程重大危险因素是基坑边坡水平位移加大引起的基坑坍塌、地基不均匀沉降和管线断裂等。
(2)对处理突发事件的准备工作 ① 成立抢险领导小组。 ② 应急机械设备
应急资源的准备是应急救援工作的重要保障,项目部在甲方监理协同下、根据潜在事性质和后果分析,配备应急救援中所需的机械和设备、交通工具等。
表4 应急施工机具表
序号 1 2 3 4 5 6 7 材料、设备名称 挖掘机(甲方协调有关单位配备) 电焊机 空压机 喷射混凝土机 注浆机 切割机 工程保障车 单位 辆 台 台 台 台 台 辆 数量 2 3 1 1 1 1 1 ③ 应急材料准备
现场准备足量的砂、瓜米石、水泥、速凝剂、钢管、槽钢等抢险物质。
(3)基坑开挖期间风险的发现和处理措施 ① 基坑开挖过程中风险的发现:
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1)由监测单位编制系统可行的监测方案,并报有关单位批准后方可进行监测。通过监测数据指导基坑工程的施工全过程。
2)基坑开挖前,应测定初始数据,且不少于两次。开挖初期观测时间间隔不超过5天,开挖中期不超过2天,基坑开挖后每天观测。当测定数据接近监控报警值时,应加密观测次数。当出现事故征兆时,应连续观测。
监测人员应确保监测数据的准确性、并分析各种监测资料,进行险情预报。确保监测结果以最快速度反馈到业主、监理及施工单位。
3)安排专人对基坑周边的建筑物、管线定期进行宏观观测,及时发现裂缝加宽、突然冒水、涌水等现象,一旦发现及时通知现场技术人员采取措施。
② 对突发事件的处理
1)立即停止基坑开挖,根据事件情况采取不同措施加强基坑支护。
2)反铲司机24h待命,若边坡位移、沉降过大而出现险情时,迅速用反铲回填。若附近没有土方,则用编织袋装满砂或土堆压坡脚,以控制变形。
3)如边坡出现局部涌水,迅速用特种止水材料缩小范围,埋管引流后再封堵。
4)如遇局部滑坡等安全事故,及时使用钢管、槽钢等抢险物质做出处理。
5)在基坑未回填之前,保证深井降水,以免主体施工单位施工底板基础时发生突涌事故。
3、基坑成型之后,土建施工单位应加快基础施工进度,尽量缩
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短基坑使用时间,以减小由于地下承压水位可能增高造成的降水风险和基坑支护体系抵抗土压力而产生的风险。
总参工程兵科研三所 二O一二年四月二十七日
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附图5 施工内容 1 2 3 4 5 6 7 8 基坑支护与桩基施工进度横道图
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 钻孔灌注桩施工45天 高压旋喷桩施工约30天 钻孔灌注桩 高压旋喷桩 降水井 冠梁 挂网喷射混凝土 锚杆 施工内容 钻孔灌注桩 高压旋喷桩 降水井 冠梁 挂网喷射混凝土 锚杆 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 钻孔灌注桩施工45天 高压旋喷桩施工约30天 降水井施工约15天 冠梁施工约15天 挂网喷射混凝土跟随土方开挖跟进 锚杆跟随土方开挖跟进 说明:基坑支护施工根据建设方要求和现场条件、土方开挖情况灵活安排。
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