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'桩基施工方案11、钻孔灌注桩施工11.1概述11.2混凝土钻孔灌注桩检测方案21.3钻孔灌注桩施工工艺流程31.4钻孔桩主要施工技术措施41.5裙房范围内一柱一桩的垂直度控制81.6后压浆工艺122、地下连续墙施工152.1概述152.2施工准备152.3地下连续墙施工工艺流程152.4主要施工方法182.5地下连续墙施工质量控制要点273、三轴水泥土搅拌桩施工393.1概况393.2三轴水泥土搅拌桩施工工艺流程393.3主要施工方法和技术措施403.4质量检验433.5检验批抽检计划433.6特殊情况处理措施443.7确保桩身强度和均匀性的措施464、压密注浆施工464.1概述464.2施工工艺464.3施工主要参数464.4施工质量保证措施474.5打管困难、偏斜、冒浆处理485、高压旋喷桩施工485.1概述485.2高压旋喷桩施工机械配置485.3高压旋喷桩施工工艺流程485.4高压旋喷桩施工工艺概述495.5高压选喷桩施工主要技术措施505.6高压选喷桩施工质量保证措施50桩基施工方案1、钻孔灌注桩施工1.1概述本工程塔楼桩基础采用Φ800mm钻孔灌注桩,以第⑨1层的灰色粉细砂层作持力层,桩端贯入地面下约76m深(桩底绝对标高为-73.30m,桩顶绝对标高-16.30m),总桩数为417根(其中试锚桩4组计20根,工程桩397根)。桩身混凝土强度为水下C40。
裙楼桩基础采用Φ700mm钻孔灌注桩,以第⑦2层的色粉细砂层作持力层,桩端贯入地面下约43m深(桩底绝对标高为-40.20m,桩顶绝对标高为-14.20m和-14.70m),总桩数为1292根。桩身混凝土强度为水下C30。塔楼与裙房之间的临时隔断采用钻孔灌注桩加水泥土搅拌桩,钻孔灌注桩为Φ1100@1300,标高范围为-3.000~-35.100。桩身混凝土强度为水下C30。裙房范围内所用的立柱桩全部利用工程桩,直径为Φ700,立柱桩上部采用4L140×10角钢焊接成450×450钢格构式立柱,钢立柱插入灌注桩内3m。塔楼范围内立柱桩除部分利用工程桩。1.2混凝土钻孔灌注桩检测方案(1)工作内容本工程采用混凝土钻孔灌注桩,桩基设计桩径为Φ800mm、Φ700mm、Φ1100mm三种。(2)低应变动测试验A、检测目的:低应变动测的主要目的是检测桩身质量,判断是否有不利缺陷的桩的存在并决定其位置。B、检测仪器:美国PDI公司生产的92年最新产品,PIT桩身完整性测试仪。代表了90年代国际先进水平,也是目前某地最先进水平。C、试验标准:某地市标准《钻孔灌注桩动力测试技术规程》DBJ08-218-96D、检测方法:弹性波反射法,本方法的实质是把混凝土桩视为一维弹性杆件,当桩顶受一冲击力后,其应力以波动形式在桩身中传播,遇到波阻抗差异界面后,产生反射讯号,通过分析,达到桩身质量普查的目的。E、判定标准:根据:①.P.I.T桩身完整性测试仪实测的结果;②.该工程的静载荷试验结果的分析;③.施工过程中施工记录及监理资料;④.该工程的地质勘探报告等四方面资料,结合本院多年积累的经验和科研成果进行综合分析、判断,一般情况下把被测桩分成四类,桩身质量优良的为Ⅰ类桩;质量一般或有轻度缺陷但不影响使用的为Ⅱ类桩;质量有明显缺陷对结构承载力有一定影响的为Ⅲ类桩;完全丧失承载力的断桩、废桩为Ⅳ类桩;对整个桩基工程作出合理的评价。(3)试成孔及成孔质量检测A、检测目的:a.试成孔检测目的是检验针对本施工场地的地质条件所选的设备、机具、施工工艺及技术要求是否适合;b.成孔质量检测目的是检验成孔的孔径、孔深、孔斜、沉渣是否满足规范及设计要求。为试桩提供第一手资料。B、检测数量:a.试成孔:2孔。每孔检测3次,检测时间间隔为0小时(成孔完毕时)、6小时、12小时、18小时。b.成孔质量检测:6孔。其中3孔为试桩孔,3孔为锚桩孔。C、检测原理:a.孔径检测:JJC-1A型灌注桩孔径检测系统是孔径检测的最新设备,它由两笔记录仪1、四腿井径仪2、电缆绞车3和滑轮4组成。井径仪的四条腿在孔底张开贴着孔壁并随电缆一起提升,就象两把尺子在测量孔的直径。测量腿张开的角度通过传感器变为电信号传到地面记录仪。另一方面在电缆提升的同时,装在井口滑轮上的光电脉冲发生器把深度的变化以电脉冲的形式送到记录仪上。这样,孔径随着深度的变化被自动记录下来。b.垂直度检测:JJX-3型测斜仪是目前最常用的井斜测量装置。它根据铅直原理测量顶角。顶角的变化引起电桥臂电阻的变化,这个变化的电信号通过电缆在地面仪器上读出,就测出了顶角。在实际测量工作中井斜仪外加扶正装置放入孔中并逐点测量顶角。显然当井斜仪一开始发生非零顶角读数时就表示孔壁已经偏移了某个距离,然后根据均角全距法就可以计算出孔底中心的偏移距离。c.沉渣的测定:根据井中的泥浆的电阻率变化区分井中物质的分布状况是地质上一种常用的方法。JNC-1型沉渣测定仪就是采用环形微电极系探头测定沉渣的专用设备。现场检测时,探头直插孔底原土层,在缓慢拔起的过程中,电阻率的变化曲线可以反映孔底沉淀物分布状况。(4)资料提供:A、超声波质量检测表。B、低应变动测试验报告:a、桩身质量的判定(桩身是否有夹泥、离析、缩径、断桩等现象及严重程度并具体定位)和每根桩的实测曲线。b、对整个工程的质量作出合理评价。C、成孔质量检测报告包括:a、孔径实测曲线;b、对所检测的成孔质量作出合理评价。
1.3钻孔灌注桩施工工艺流程桩基施工方法报工程师批准铺设钻孔流水线钢筋备料桩位放样取样试验埋设护筒钢筋笼制作自检或监理工程师检查泥浆循环与废弃泥浆处理自检成型尺寸成孔第一次清孔商品砼进场监理工程师检查终孔检查、孔深、孔径等商品砼验收下钢筋笼、导管第二次清孔检查沉渣和泥浆指标灌注水下混凝土测量砼面标高成桩报监理工程师12h清水霹雳桩底注浆进入下一根桩施工
1.4钻孔桩主要施工技术措施(1)测量定位各测量点(俗称大样点)采用SOKKA全站仪进行闭合测定,无误后用混凝土固定,并安装防护标志,防止因重车碾压和重物碰撞后而产生位移。尽量将各点设置在不影响施工的视线范围内,且不易被碰撞,以利长久保存。桩位测量采用经过鉴定合格的经纬仪、钢尺丈量法。但在桩位测定前,需对所用的测量基点进行复核,使其符合各种平面尺寸关系后方可使用该基点。桩位测定分初、复测,分别为挖埋护筒前和埋设护筒后,复测合格后,打入Ø12钢筋一根,作为钻机定位标志,然后用水准仪测定其护筒标高后,经现场监理验收合格后方可就位施工。(2)埋设护筒钻孔桩的孔口护筒是保护孔口、隔离上部杂填松散物、防止孔口塌陷的必要措施,也是控制定位、标高的基准点。因此,每根工程桩施工前必须埋设护筒。A、护筒下置深度根据场地地层情况,灌注桩的护筒埋设高度一般采用1.50m,高出地面0.20m。如遇场地表层土质较差,可考虑加长护筒,以穿过表部不利土层。B、护筒的制作与埋设护筒用4~5mm的钢板卷制焊接而成,内径大于桩径100mm,其上部开设1~2个溢浆孔,共备30~40个。C、护筒埋设位置应准确,其中心线与桩位中心线允许偏差不大于20mm,并保证护筒垂直,其周围用粘土回填夯实。(3)钻机就位钻机就位时,转盘中心对准桩位中心标志的偏差应小于20mm,并用水平尺校对转盘水平,并做到天车中心、转盘中心与桩位中心成一垂直线。机台在钻机就位时用水平仪校核,确保垂直度符合规范要求,并在成孔过程中经常复核。(4)成孔①机具配备施工前按其施工孔深配置钻具、导管,预先由当班质检员和机长一起丈量,核准其钻头直径和长度、机上钻杆长度、钻杆长度、根数、导管长度、根数,然后请现场监理到现场检验,经核准后的器具不得随意更换。若需更换时,必须事先经质检员认可,并报监理同意后方可执行。②成孔过程本工程采用正循环回转钻进方法,钻头选用单腰带三翼锥形钻头。钻进参数控制范围如下:钻压6-15KPa转速40-70r/min施工中应根据地层情况合理选择钻进参数,一般开孔宜轻压慢转,正常钻进时钻进速度控制在10m/h以内,临近终孔前放慢钻速以便及时排出钻屑,减少孔内沉渣。通过3PN泥浆泵将循环池内的泥浆泵入钻杆内,从钻头返出,钻头切削土体形成的泥浆从钻杆与孔壁的环状间隙内上返至孔口,再通过立式排污泵或泥浆沟排入循环池,从而形成泥浆循环系统。现场备用立式排污泵。为防止相邻桩串孔或影响邻桩的成桩质量,相邻桩的成孔施工以满足4D或不少于36小时为宜,因此,对不满足要求的桩跳桩(间隔一桩)施工。
③护壁钻孔形成自由面时,由于受地层覆盖土压力的作用,使自由面产生变形,泥浆使用得当可以抑制变形的产生。根据本工程地质岩土物理性能,选用原地层自然造浆,地表调节泥浆物理性能。根据不同的地质情况,选用不同的泥浆性能参数,来平衡地层的侧压力,以保证孔壁的稳定性,防止坍孔。泥浆性能参数指标控制范围如下:一清泥浆比重≤1.30粘度20~26s二清泥浆比重≤1.15粘度18~20s含砂率≤4%泥浆性能参数一般选择原则是:易塌孔地层选用较大值,不易塌孔地层选用较小值。泥浆性能主要通过某地地质仪器厂生产的NB-1型泥浆比重计和1006型泥浆粘度计来测试。成孔施工中,机班长主要通过仪器检测来控制、调整泥浆性能,确保钻进顺利。(5)清孔清孔是钻孔灌注桩施工重要的一道工序,清孔质量的好坏直接影响水下混凝土灌注施工、桩身质量与承载力的大小。为了保证清孔质量,本工程采用两次正循环清孔。在保证泥浆性能的同时,必须在终孔后清孔一次和灌注前清孔一次。为保证清孔后沉渣满足设计要求,在钻进将至终孔深度时,减缓钻进速度,使土层颗粒充分水化分散,为清孔的顺利进行,作好必要的前期准备。第一次清孔在成孔结束时利用钻杆清孔,清孔时先将钻头提离孔底15~20cm,输入泥浆循环清孔,时间一般控制在40分钟左右。第二次清孔是在下好钢筋笼和导管后利用导管进行清孔,清孔时经常上下窜动导管,以便能将孔底周围虚土清除干净。清孔后沉渣控制在100mm以内,用泥浆比重仪和漏斗粘度计测定泥浆比重和粘度,符合要求后方可进行水下混凝土灌注,并在第二次清孔结束后30分钟内灌入混凝土。(6)桩孔验收桩孔终孔后,应邀请甲方代表及现场监理对终孔深度、孔底沉渣、泥浆性能指标等进行验收。验收合格后填表做好签证工作。(7)钢筋笼①钢筋材质要求为保证钢筋质量,要求对现场的钢筋的种类、钢号及规格进行严格检查验收,每种钢筋必须附有出厂证明书,使用前应作机械性能试验检测。每一批代表数量不大于60t,复试合格后方可投入使用。②钢筋笼的制作及焊接要求钢筋笼制作前应将主筋校直,清除表面污垢、蚀锈,钢筋下料时应按钢筋笼设计图纸下料配筋,采用模具制作,以保证主筋位置准确,成笼垂直度好,无扭曲现象。a、钢筋笼制作几何尺寸的允许偏差:(a)主筋间距±10mm(b)箍筋间距±20mm(c)直径±10mm(d)长度±100mm
b、箍筋、加强筋与主筋之间采用电焊连接,主筋焊接接头应错开,同一截面钢筋接头数量不超过50%。c、分段连接钢筋笼主筋采用单面偏心焊接,焊接长度为10d(d为主筋直径)。焊缝宽度不应小于0.7d,厚度不小于0.3d。焊条采用结50×焊条,性能应符合设计要求,焊接要对称操作,操作完毕应轻轻敲打,以消除温度应力;上下段连接顺直,在保证质量的条件下,焊接时间应尽量缩短。d、为保证保护层厚度,钢筋笼上应设保护层垫块,砼保护层厚度50mm。e、钢筋笼由专职钢筋工和持证电焊工上岗制作,并对钢筋搭焊质量抽样送检,同一规格每300个焊接接头抽样做一组拉伸试验。③钢筋笼保护层为了保护钢筋笼主筋不产生露筋现象,采用3Ø100×50mm的混凝土块做保护层,对称设置。每节钢筋笼设置不少于2道。混凝土保护块在孔口焊接时加在钢筋笼上,不宜在制作时加好。④钢筋笼的吊放与定位a、钢筋笼应经中间验收合格后方可安装。b、钢筋笼在起吊、运输和安装中应采取措施防止变形,起吊吊点宜设在加强箍筋位置。c、钢筋笼采用双点起吊,吊点位置在第一道加强箍处。为防止变形,采用对称布置,吊放入孔时对准钻孔中心缓慢下放,应防止碰撞孔壁。如下放困难,应调查原因,不得强行下放。一般采用正反旋转,慢起慢落数次逐步下放。d、钢筋笼全部入孔后,按设计要求检查安放位置标高并作好记录,符合要求后,将笼固定,防止因笼子下落或灌注砼时上下串动造成错位。e、钢筋笼安装深度应符合设计要求,其允许偏差±50mm。f、在钢筋笼上焊2根Ø12的吊筋固定在孔口机架盘上,使钢筋笼准确地安放在桩孔标高中心位置上。⑤防止钢筋笼上浮措施a、采用φ12mm吊筋两根将钢筋笼与机架固定。b、在混凝土浇至钢筋笼底标高位置时,应适当放慢浇灌速度,以免混凝土顶升造成钢筋笼上浮。c、钢筋笼主筋不得向内弯折,同时提拔导管应慢慢垂直进行,以免提拔导管时钩带钢筋笼。d、混凝土坍落度应控制在180~220mm之间,不得过大或过小。(8)水下混凝土灌注①材料选用材料选用将严格按照我公司ISO9001:2000质量认证体系对合格供应商的要求,选择符合要求的商品混凝土生产单位,并报建设单位和监理单位。每次现场使用时,要核准砼级配单和相关质量证明文件。②导管导管采用直径为219mm或258mm,长度为3.5m和2.5m无缝钢管,游轮丝扣连接。该导管密封性好、钢性强、不易变形。
在使用前必须检查丝扣的好坏和导管内是否有残物,导管是否已经变形。下导管时,必须加好橡皮密封圈,以确保导管密封。使用后,必须清洗干净,整齐的堆放于指定位置。③灌注根据孔深配置导管长度,并按先后次序下入孔内,导管口距孔底距离控制在500mm范围内。当第二次清孔结束后,在30分钟内倒入足够的初灌量,以满足导管初次时埋入深度超过2m。A、初灌量的计算:V=πkD2(he+h)/4+πd2h1/4式中:V—初灌量(m3);D—桩身直径,取值0.8m;h—导管埋深,取1.00m;he—导管底口至孔底高度,取0.40m;d—导管内径,取0.20m;k—混凝土充盈系数,取1.15;h1—砼达到埋管高度时导管内砼压与导管外泥浆压力平衡所需高度(m);其中:h1=(H-he-h)λc/λwH—钻孔深度,取最大值,暂估为76m;λc—泥浆密度(1..2t/m3);λw—砼容重(2.4t/m3);则:h1=(76-0.4-1.0)×1.2÷2.4=37.3mV=π×1.15×0.82×(0.4+1.0)÷4+π×0.22×37.3÷4=1.98m3因每辆商品混凝土车可装6m3商品混凝土,只需连续灌注完全能满足初灌量的要求。B、灌注器具和隔水塞的选用灌注器具主要包括导管、漏斗。导管选用Ø219螺纹连接式无缝钢管;漏斗用4mm厚的钢板制成棱锥形或圆锥形,容积不小于0.8m3,底部用导管螺纹接头与导管连接,沿斗口外侧焊30×30mm角钢以确保其刚度。隔水塞选用球胆,其外径比导管内径小20~25mm,在灌注前用将其充气置于导管内泥浆液面处,再在灌注漏斗口放一块直径大于导管内径的圆形铁板(盖板)。C、灌注部署灌注前,导管位置应居中,导管底口距孔底0.5m左右,放好球胆和盖板。混凝土车靠近孔口后,将混凝土倒入漏斗,待混凝土装满漏斗后提起盖板,将漏斗内混凝土灌至孔底,同时砼车内的混凝土应连续地灌入孔内。为确保导管的埋深长度,每次拔管前必需用测绳进行测量后,由现场质检员确定应拔管的长度,并进行记录备查。之后,连续灌注混凝士,导管埋深一般控制在2~10m的范围内。D、灌注注意事项砼灌注是确保成桩质量的关键。开灌前应做好一切准备工作,单桩砼灌注时间不超过4小时。初灌注时,先在导管中安放隔水塞,隔水塞应在导管内泥浆面以上100~150mm处,用8#~10#钻丝悬挂在漏斗中,达到初灌量后,剪断钻丝把备好砼一次灌入孔内,保证导管埋入砼面超
过0.8m,孔口大量返出泥浆,说明初灌成功,然后按工序进行连续灌注作业。a、灌注过程要连续进行,不得中断,尽量缩短灌注时间,以防止桩孔内顶层砼失去流动性,顶升困难,造成质量事故。b、灌注过程中应设专人负责检测记录工作,随时注意观察管内砼面下降及孔内返水情况,及时检测孔内砼面上升,及时提升和分段拆除上端导管。导管下口在砼内的埋置深度宜控制在2~10m,导管应勤提勤拆,一次提拆不超过6m。c、在提升时,应保持导管轴线垂直,防止接头卡挂钢筋笼。d、为确保桩顶质量,砼的顶面应高出桩顶设计标高符合设计及规范要求,测定砼面确已达到上述要求后方可停止灌注。e、灌注快完毕,也就是最后一或两根导管时,应缓慢拔出,使砼面口缓慢弥合。防止拔快,造成泥浆混入。f、砼送注完毕后应及时割断吊筋,拔出护筒,清除孔口泥浆和砼残浆,桩顶砼面低于自然地面高度的桩孔应即回填或加盖。g、每根桩要进行3次测量砼坍落度,做不少于一组试块(3块),编号并注明取样深度,记入砼灌注记录中,试块制作24小时后脱模,进行标准养护,按时进行试验,并按试压结果汇档归案。h、混凝土实际浇灌量不得小于计算值,充盈系数控制在1~1.3以内。④桩顶为了保证桩顶质量,一方面清孔时尽量降低泥浆比重,另一方面经常检测混凝土灌注的上升速度,准确掌握砼上升面。灌注结束前准确测量桩顶标高,确保浮桩长度不少于2.0m后方可停止灌注,以保证桩顶质量,同时,应减少材料的浪费。⑤试块制作与养护现场随机对混凝土取样,每根桩制作不少于一组,采用100×100×100mm试模,按规定要求制作,隔日拆模后送现场标养室中养护。现场养护室按某地市质量监督总站的要求建造,养护室内配备空调、加热管、温控器、温度计等。养护池现场采用砖砌,确保养护池中的水温控制在20℃±3℃,养护室内相对湿度达到90%。按制作龄期养护到期后送测试中心做28天抗压强度试验,并及时做好试验报告的数理统计评定工作。1.5裙房范围内一柱一桩的垂直度控制根据设计要求,裙房区域内用“一柱一桩”,工程桩采用Φ700钻孔灌注桩,上插钢格构柱作为结构框架柱,在施工阶段通过钢格构柱承受全部结构自重、顶板覆土绿化及施工荷载,在正常使用阶段灌注桩作为抗拔桩承担车库的抗浮需要,钢格构柱则与外包钢筋混凝土共同作用承担上部荷载。作为一柱一桩,格构柱的垂直度的控制是确保工程施工质量的一个重要环节,是本工程的重中之重,施工过程中应采取措施满足设计要求的不大于1/500的垂直度。在本工程的施工过程中,将采取获某地市“QC”成果三等奖的格构柱导架定位装置对格构柱的垂直度进行控制与纠偏,通过该装置在其他类似工程的使用实践证明,格构柱垂直度能超过设计要求,达到1/800-1000。该装置包括定位导架底座以及可拆卸连接头,具体步骤如下:①钻机就位,钻孔灌注桩成孔、清孔;②下钻孔灌注桩钢筋笼;③安放导架底座;④在加工完成并验收合格的格构柱内侧角部安装侧斜管,将2.6米长连接头与格构柱用四颗高强螺栓连接;
①吊放格构柱至桩位;②安放带φ25正反牙调节螺栓的斜向调节杆(四套)于连接头;③通过四周八个φ35调节螺栓进行格构柱定位调整;④通过底座八个蝴蝶螺栓及连接头上4个M20螺栓进行格构柱标高调整;⑤放置测斜仪于侧斜管,通过调整四周四套φ25正反牙调节螺栓进行格构柱垂直度的调整;⑥调垂达到设计要求后(设计要求1/500,实际均超过设计,平均约1/1000),灌注桩放置混凝土浇捣架,安放浇捣管,二次清孔,浇捣混凝土至规范(设计)要求的标高;⑾水下混凝土养护72h后(混凝土强度可达设计强度的65%左右),将连接头与格构柱之间的四颗高强螺栓用扭力扳手拧开,2.6米长连接头与格构柱脱离,将连接头移至其他格构柱周转使用。
格构柱导架定位系统平面、立面见下图:
格构柱导架定位系统详图见下图:
格构柱起吊保险装置详见下图:1.6后压浆工艺根据设计及规范要求,为减少钻孔灌注桩的沉降及确保承载力,需对灌注桩进行桩底注浆。(1)施工工艺流程后压浆工艺流程见下图:钢筋笼预置注浆管水泥水过虑网压浆泵低速搅拌桶开启注浆管,使浆液均匀加入,加固土体注浆量达到设计要求后(或注浆量达80%且注浆压力达2Mpa),停止注浆转移到另一孔注浆,直至结束所有桩施工钻孔桩成孔施工高压清水疏通注浆管路注浆管底部进入土体20~30cm压浆器和压浆管制作每节注浆管连接,检查水密性成桩后12h成桩后7d(2)主要施工技术措施1)注浆管准备采用Φ25的铁管作为注浆管,每根桩按设计要求安放2根注浆管。先将采购至现场的铁管两头车丝扣,然后用6m和3m的各1根和Φ
25铁管接头连接成每段9m,最底下的1段连接成10m长,并在底部进行如下处理:①端部加工成多口喷射的注浆头,喷射孔用防水止水胶带封闭,再用橡胶皮封闭包扎;②注浆头端部往上每隔5cm钻设4排喷射小孔,孔径为8mm,每排对称布置2孔,呈梅花状布置;在安放前,先将每段准备好的注浆管挂在相应的钢筋笼里。每根注浆管的总长度需比孔深长50cm,以便端部插入孔底,顶部高出地面,且顶部需车丝扣,预装接头,便于与注浆泵管路连接。2)注浆管安放①注浆管与钢筋笼同步进行安放,2根注浆管贴着钢筋笼内侧呈对称布置。②事先准备注浆管定位环,用φ8线材弯成“Ω”形,环形直径为50mm。在安放注浆管时,每节钢筋笼设置数个定位环将注浆管定位在同一个立面。③要求压浆管必须与钢筋笼主筋牢靠固定,并与钢筋笼整体下放(对钢筋笼不到顶的桩,则必须增加引导钢筋一起吊放,以保证压浆管的稳定性及垂直度),最下面一节压浆管底部伸出钢筋笼底部300~400mm。④管与管之间采用丝牙连接,外面螺纹处牢固拧紧。⑤在每节钢筋笼下放结束时,必须在压浆管内注入清水检查管路的密封性能。当压浆管内注滿清水后,以保持水面稳定不下降为达到要求;在注浆管中注水,还能减小注浆管内负压,以防止由于注浆管内外压力差异较大而使注浆器的密封橡胶被压坏;此外,即使在灌注过程中可能因机具碰撞导致微量水泥浆渗入,也可以起稀释作用,避免固结。⑥如发现注浆管漏水应提起钢筋检查,在排除障碍后才能继续下笼,每段注浆管连接后,沿同一立面每隔数米安装定位环,确保注浆管垂直连接,可上下活动。⑦严防压浆管折断,对露在孔口的压浆管必须用蒙头拧紧,以确保管路畅通,下钢筋笼时必须缓慢下放,严禁强力冲击。⑧注浆管底管长度约为10m,若注浆管为活动的,则在底部1m处焊1根横向的短钢筋,起吊后,短钢筋搁在定位环上。这样,注浆管在安放过程中不会往下掉,但触至孔底后会自动往上顶,以确保注浆管安插至桩底。最后一节钢筋笼安放至底部时,注浆管触至孔底后即往上顶,即说明注浆管已触至底部沉淤内。将注浆管击入孔底200~300mm。⑨如注浆管与钢筋笼固定,则须保证注浆管伸出笼底为500~600mm,以便注浆管插入孔底土层内。⑩最后,固定其上部,顶部注满水后即进行包扎,以防止杂物或混凝土掉入管内,并可防止顶部接头被机具碰坏。3)桩底注浆①清水霹雳在桩身砼浇灌后12小时,进行清水霹雳,水量不宜大,压力控制在2Mpa以内或根据设计要求,贯通后即刻停止灌水。②压浆施工待成桩后7天,即需进行桩底注浆。如龄期过长,喷射孔打不开的风险就增大;如过早注浆,很可能因为注浆压力破坏了桩端,影响了桩端混凝土强度的提高。因此,一般桩底注浆的时间初定为成桩后7天。注浆采用普硅水泥,保证水泥新鲜不结块,每根桩设置2根注浆管,注浆管进入桩底土体200~300mm,水泥浆液严格按配合比进行搅拌,水灰比控制在0.5~0.6之间,搅拌时间不少于2min,对搅拌好的水泥浆液用孔径不大于3×3mm的滤网进行过滤。浆液采用纯水泥浆,单桩水泥用量约为2.5t。压浆必须按照自下至上的原则控制,压浆时控制渗入,确保慢速、低压、低流量,以让水泥浆自然渗入砂层。压力正常情况下控制在1.5MPa以内,最好在1.0~1.2MPa,流速控制在30~40升/分钟,每根桩必须一次压浆完成。压浆采用双控标准,即当压浆量达到设计要求,或者压浆量达到设计要求的80%,且泵压值达到2MPa时(在注浆速度较慢的情况下,适当加大压力,一般不超过2MPa),即可停止压浆。注浆管采用2根Φ25铁管,连接时应确保密封及保证刚度和稳定性,注浆管每节下放到位后应进行通水试验;当注浆管出现堵塞的情况下须进行补压浆。4)主要技术参数水泥—P.O42.5普通硅酸盐水泥水灰比—0.5~0.6注浆流量—30~40L/min
注浆压力—0.6MPa~1.0MPa注浆泵额定压力—45Mpa5)注浆泵技术参数产品型号—XPB-90C理论流量—100L/min额定压力—45Mpa电机功率—90KW上述参数为暂定注浆泵参数,实际施工时可能会因设备变更而有调整。(3)主要施工问题的预防措施1)施工前技术交底在进行施工之前,为确保设计参数在施工中得到成功贯彻,项目部由项目经理牵头,由项目工程师召集相关人员进行工序技术、质量、安全交底,将相应的施工质量过程控制表格的填写方法和要求进行明确,并向参加后注浆施工、钻孔桩施工的全体施工人员、质量管理人员进行施工技术交底,将施工全过程划分成以下各道环节,在会上明确各道关键工艺及责任人员,以让全体施工人员明确后注浆工艺的重要性,并在实际施工中得到贯彻。重点控制项目:序号环节、工艺重点控制、检查项目1成桩施工孔深、桩径、二次清孔、沉淤2注浆管、注浆器注浆器开孔、底部封头、外侧橡胶套3制作钢筋笼与注浆管及下放安装注浆管固定、连接、伸出笼底300~400mm,每节注水检查通孔4清水霹雳砼浇注后12小时清水霹雳及压力5注浆水泥浆液搅拌水泥标号、筛选、过滤网、配合比6注浆压力控制、水泥浆量控制过程记录7资料整理注浆资料整理、分析2)钻孔桩施工质量的控制由于隔离钻孔桩要进行后注浆施工,首先应确保成桩质量,包括孔深、垂直试、孔径、泥浆性能、回淤厚度等重要指标符合设计及规范要求,加强施工班组的自检力度,并由专职质量员严格把关,在施工钻进时严格控制钻进速度,并根据不同的地层情况,及时调整钻速及泥浆指标,以确保孔径、孔深、回淤厚度等符合要求,防止注浆器安放时发生困难,并防止钻孔桩孔壁坍塌。3)防止注浆头安放不到位为确保注浆头能伸入土体中约200~300mm,以避免注浆器被砼包住而打不开的情况,我们根据钻孔桩施工的实际情况,在安放注浆管路时,也就是在安装第一节钢筋笼时,将注浆头伸出钢笼底300~400mm左右,同时根据成孔测量的孔深,精确计算注浆管落料长度,以确保注浆器的安放到位。4)防止注浆管路不通为确保注浆管路畅通,我们主要采用了以下一些方法:①注浆器与注浆管采用丝牙连接,以保证注浆管安放的对中及快速。②每节注浆管随钢筋笼一起下放后,均进行通水性检查,以确保每节注浆管的通水性。③在注浆管路安放完成后,用封头盖住旋紧,防止杂物掉入而堵塞。④在每根注浆管外露地面的,均用红漆做好醒目标志,并由专人负责管理,防止被车辆、施工设备而破坏。⑤在每根桩进行砼灌注后,用清水将注浆管及时劈通,防止管路因时间较长而发生堵塞,劈裂压力不宜过大,一般以能劈通即可。(4)工序施工主要控制措施1)根据设计要求,在钢筋笼制作和下笼时安装注浆管及注浆头,注浆头超出笼底300~400mm。钢筋笼吊放不得弯曲,并确认保证注浆头完好无损,钢筋笼下放至孔底不得悬吊、镦放、强行扭转、冲撞。2)成孔时垂直度偏差符合设计要求,孔深不超过设计值300mm,严禁超深钻进。使压浆阀直达孔底,混凝土灌注应连续,防止断桩和缩径。若检测出垂直度达不到规范要求时,需采用扫孔的方法进行纠偏,直至检测符合要求止。3)灌砼过程中防止导管拉撞钢筋笼,防止钢筋笼上浮,造成注浆头上抬被砼裹住而打不开。4)注浆管连接时要保证其密封性,防止泥浆进入管中造成堵管、堵塞;防止在安装上段压浆管时将下段压浆管拧松。
5)水泥浆单桶拌制时间不少于2min,并进行过滤,防止压浆过程中堵塞压浆管。6)压浆高压软管应防止与地面突出物磨擦,防止被尖物刺破。7)注浆孔必须达到要求深度,对于注浆的材料有可靠的量测手段,用量桶量测水玻璃,水泥和粉煤灰按袋计量倒放。搅拌桶配有体积标记,以计量每次搅拌浆液的体积。8)施工时认真记录注浆情况,浆液应充分搅拌均匀,在注浆时应连续、均匀,使孔底沉渣有很好的固结,以降低沉降量和提高承载力。9)严格控制注浆压力。10)派专人检查监督,不放过任何可能会对压浆工作造成影响的情况。(5)补压浆措施根据设计要求,2根注浆管分别注入设计要求的50%水泥浆液。在第2根管注浆时,需密封第1根注浆管,以防冒浆;第2根注浆完成后也需立即进行密封,防止冒浆。在1根注浆管堵塞的情况下可通过另1根注浆管进行注浆,当2根都堵塞的情况下须进行补压浆。补压浆工作应在压浆工作结束后统一进行,其具体做法为:用地质勘察钻机在桩周距桩壁0.2~0.3m处钻进一直径大于90mm的孔。钻孔深度比桩端深0.4~0.5m,在孔内下入注浆管,并随同注浆管一并下入封孔注浆塑料管,通过封孔注浆塑料管注入封孔水泥浆(封孔水泥浆液的水灰比为0.5,并需掺加早强剂,待封孔水泥浆液凝固期达到3天后,按正常后注浆工艺进行压入浆液,具体控制标准与正常后压浆相同。2、地下连续墙施工2.1概述地下连续墙作为基坑围护结构,并兼做地下室外墙,总延长米约536m,共93幅墙,分A、B、C、D、E型五种墙,A型墙厚度为1.0m,其余地下墙厚度为0.8m。墙深为33~35m不等,地下墙墙址插入⑦1层粉砂层。地下连续墙接头形式采用柔性接头,墙身混凝土设计强度等级为水下C30,主筋保护层厚度70mm,抗渗等级S8;钢筋采用HPB235、HRB335、HRB400。2.2施工准备(1)主要设备配备1)成槽设备根据工程情况,配备1台带自动纠偏装置的宝峨BS650型成槽机带800(1000)型液压抓斗。2)辅助吊机钢筋笼吊放采用两台吊机,其中主机用一台130T的HK700,副机用一台50T的DP280,用双机抬吊来完成钢筋笼的吊放。3)泥浆系统设备为保证泥浆的性能指标及循环系统的正常运作,泥浆系统配备泥浆拌制设备、送浆及回浆设备、废浆处理设备等。4)成槽浇注的辅助设备配备刷壁器、砼浇灌机架和锁口管顶升架等辅助设备,砼浇灌采用Φ200(Φ250)导管。5)钢筋加工设备钢筋的下料、预埋件的制作和钢筋笼的焊接均在现场进行,配备对焊机、弯曲机、切断机及电焊机等相应设备。6)质量检测设备为确保泥浆质量,配备一套泥浆检测设备,主要有泥浆比重计、粘度测试漏斗等。7)其它考虑到土方白天不便及时运出,须在现场堆土,配备自卸汽车在现场驳运。2.3地下连续墙施工工艺流程地下连续墙施工工艺流程详见下图:
地下连续墙施工工艺图详见下图:
2.4主要施工方法(1)工程测量根据甲方提供的交桩记录和各桩位点,进行复核测量,经复核无误后,填写接桩记录。根据高程交接桩记录,采用S3水准仪将高程引入施工场内。所设控制点经复核无误后,上报设计、监理复核,经复核无误后方可投入使用。根据设计图纸和定位控制轴线采用全站仪放出地下连续墙中心线,报设计、监理复核,经复核无误后方可使用。由于施工时会对控制点桩位产生影响,对正在使用的桩点定期每半月复核一次,当点位变化超过允许误差后,应对原坐标或高程值进行调整,并报监理复核。(2)导墙施工1)导墙结构示意详见下图:2)施工部署在地下连续墙成槽前,应砌筑导墙。导墙制作做到精心施工,导墙质量的好坏直接影响地下连续墙的边线和标高,是成槽设备进行导向,是存储泥浆稳定液位,维护上部土体稳定,防止土体坍落的重要措施。
导墙间距为1040mm、840mm,砼采用商品砼,强度等级为C20(如果因工期紧,为确保足够强度,导墙砼强度可适当提高)。导墙脚须座落于密实的老土上。如遇暗浜、基础等障碍物处导墙施工可按以下两方面考虑:①对障碍物处理深度小于2.5m,导墙可制成倒“L”形深导墙。深导墙施工方法:挖出障碍物的杂填物至基底或完全破除导墙范围内的基础砼块,将导墙的中心线引至槽底,在导墙背后用粘土分层回填密实,采用拼装模板施工,并加密支撑设置,防止模板变形、位移。②对障碍物处理深度大于2.5m,可采取三合土混合物回填地基加固处理,再施工常规导墙。三合土回填配合比为,粉煤灰、黄砂、水泥=260kg:1000kg:100kg回填应充分拌和并分层回填,厚度为30~50cm,并夯实适当均匀加水。地基加固视障碍物处理情况另行出施工方案来确定。转角处导墙处理:本工程地下连续墙有转角型槽段,而成槽机抓斗宽度为2.8m,为解决槽段尺寸与抓斗宽度矛盾,考虑转角处导墙沿轴线方向外放尺寸,并对转角型槽段尺寸作局部调整。3)施工方法测量放样:根据地下连续墙轴线定出导墙挖土位置。挖土:测量放样后,采用机械挖土和人工修整相结合的方法开挖导墙。挖土标高由人工修整控制。立模及浇砼:在底模上定出导墙位置,再扎钢筋。导墙外边以土代模,内边立钢模。拆模及加撑:砼达到一定强度后可以拆模,同时在内墙上面分层支撑100×100mm方木,防止导墙向内挤压,方木水平间距1.5m,上下间距为0.8m。施工缝:导墙施工缝是“凹凸”型,增加钢筋插筋,使导墙成为整体,达到不渗水的目的,施工缝应与地下连续墙接头错开。4)施工要点导墙挖土前,必须有监理签发的开工令,方可开挖。导墙在支模、砼浇筑等工序严格按规范施工。
在导墙沟槽开挖结束后,如遇土体塌方,先采用麻袋装土堆砌塌方处,再将中心线引入沟槽下,以控制底模及模板施工,确保导墙中心线的正确无误。在导墙砼浇注前,将导墙顶面标高放样于模板面上,以控制导墙顶面标高。导墙砼达到一定强度后方可拆摸,拆除后应及时设置支撑,确保导墙不移动。导墙模板拆除后,检查导墙的中心线平整度、垂直度是否符合要求。导墙施工结束后,即在导墙顶面上画出分幅线,用红漆标明单元槽段的编号;同时测出每幅墙顶标高,标注在施工图上,以备有据可查。经常观察导墙的间距、整体位移、沉降,并作好记录,成槽前做好复测工作。(3)泥浆系统1)技术参数本工程由一套泥浆工厂负责新浆的配制和回收浆的处理。新制泥浆配合比根据施工实际情况作调整,由于材料性质的变动,每一批新制的泥浆要进行泥浆的主要性能的测试,对泥浆的粘度、比重进行测试,符合技术要求的泥浆才允许使用,以确保泥浆护壁性能;对于槽段中回收的泥浆,经过净化处理后,对其各项性能指标进行测试,并根据具体的实测指标,对泥浆进行调整,各项泥浆指标达到标准后才能使用;废弃泥浆抽放在废浆池中组织外运。泥浆级配:新配制泥浆按理论配合比控制在比重1.05~1.1左右,粘度19~25秒。对于地基处理范围的地下连续墙施工,适当提高泥浆比重、粘度来增加槽壁稳定性及护壁要求。根据成槽施工中的实际情况,对泥浆配合比进行调整,以选择最合适的泥浆配合比。2)泥浆配制施工要点新制泥浆须在24小时后使用。回收浆须经过调整,达到标准后方可使用。泥浆工厂须挂牌,标明泥浆各项指标,在每班中应巡逻检查,并将供浆量和抽查报告记录完整,以备施工考查。
废浆处理:抽入废浆池中的废弃泥浆由全封闭泥浆运输车外运至规定的泥浆排放点弃浆。为保证本工程的废浆及时排放,不影响施工要求,配备泥浆外运车一辆。(4)成槽施工1)槽段开挖放样成槽开挖宽度:单元槽段成槽前,对于首开幅先根据本幅槽段的分幅宽度b,加上锁口管的外放尺寸h,考虑成槽时左右垂直度的偏差外放施工间隙100,则每单元槽段每一端头的开挖外放宽度为h+100mm,首开幅开挖宽度b+2h+200mm,这样以保证成槽结束后锁口管和钢筋笼能顺利下放到位。具体见下图:2)成槽设备选型
本工程拟采用具有垂直度纠偏功能的宝峨成槽机。3)成槽前的准备工作测量导墙顶标高;用红漆标出单元槽段位置,每抓宽度位置、钢筋笼搁置位置及锁口管安放位置,并标出槽段编号。成槽机、自卸车就位。成槽机就位后,保证成槽机上的水平仪水平。铺设送浆管。拆除单元槽段导墙支撑,并在槽段两侧进行堵漏、清除导墙内垃圾杂物,注入合格泥浆至规定标高(导墙顶面下30cm)。4)成槽护壁泥浆性能指标要求成槽护壁泥浆性能指标要求见下表:泥浆性能新配制循环泥浆废弃泥浆检测方法粘性土砂性土粘性土砂性土粘性土砂性土比重(g/cm3)1.05-1.101.06-1.08<1.1<1.15>1.25>1.35比重计粘度(S)19-2525-30<25<35>50>60漏斗计含砂率(%)≤4<4<4<7>8>11洗砂瓶pH值8~98~9>8>8>14>14试纸5)单元槽段的挖掘顺序6)成槽工艺
成槽直线槽段采用先两侧后中间抓法;转角型槽段先短边后长边抓法。成槽施工顺序必须严格按施工流程(报监理认可的)进行施工,不准随意调整。相邻幅槽段施工间隔时间≥24h。成槽时,泥浆应随着出土补入,保证泥浆液面保持在规定高度上。成槽机掘进速度应控制在15m/h左右,导板抓斗不宜快速掘进,以防槽壁失稳,当挖至槽底2-3m时,应放测绳测深,防止超挖和少挖。成槽至标高后,连接幅、闭合幅应先刷壁,刷壁时每次刷壁器提上来以后必须把刷壁器上的泥巴清理干净后再继续刷,直到刷壁器上无泥巴为止;然后进行扫孔,扫孔时抓斗每次移开50cm左右。如本幅槽段需进行测壁,刷壁后应先测壁然后进行清孔。7)成槽施工要点成槽前必须对上道工序进行检查,合格后方能进行下道工序。控制大型机械尽量不在已成槽段边缘行走,确保槽壁稳定,已成槽段实际深度须实测后记录备查。成槽过程中发现泥浆大量流失、地面下陷等异常现象时不准盲目掘进,待商议处理后再行施工。成槽过程中,须根据实际地质情况及挖槽情况随时调整泥浆性能,同时泥浆液面应控制在规定的液面高度上。槽段成槽施工结束后,按规范要求进行抽样检测槽壁的垂直度,检测采用超声波测壁仪。(5)钢筋笼制作和吊放工1)钢筋笼加工平台根据本工程情况,钢筋笼加工平台设置一个,平台尺寸为35m×6m、33m×6m,用槽钢焊成格栅状。钢筋笼平台定位用经纬仪控制,标高用水准仪校正。2)钢筋笼制作①钢筋笼采用整体制作,在统长的钢筋笼底模上整幅加工成型,整体吊装入槽。
②钢筋笼制作全部采用电焊焊接,不得用镀锌铁丝绑扎。③各种钢筋焊接接头按规定作拉弯试验,试件试验合格后,方可焊接钢筋,制作钢筋笼。④按翻样图布置各类钢筋,保证钢筋横平竖直,间距符合规范要求,钢筋接头焊接牢固,成型尺寸正确无误。⑤按翻样图构造混凝土导管插入通道,通道内净尺寸至少大于导管外径10厘米,导管导向钢筋必须焊接牢固,导向钢筋搭接处应平滑过渡,防止产生搭接台阶卡住导管。⑥为了防止钢筋笼在吊装过程中产生不可复原的变形,各类钢筋笼均设置纵向抗弯桁架,转角形钢筋笼还需增设定位斜拉杆等。⑦为了保证钢筋笼吊装安全,吊点位置的确定与吊环、吊具的安全性应经过设计与验算,作为钢筋笼最终吊装环中吊杆构件的钢筋笼上竖向钢筋,必须同相交的水平钢筋自上至下的每个交点都焊接牢固。⑧按设计要求焊装预留插筋(或接驳器)、预埋铁件,注浆管、如有监测管的槽段应及时通知监测单位安装,并保证插筋、埋件的定位精度符合规定要求。⑨钢筋笼制成品必须先通过“三检”,再填写“隐蔽工程验收报告单”,请监理单位验收签证,否则不可进行吊装作业。3)筋笼吊放根据本工程的实际情况,吊装机械选用130吨履带吊和50吨履带吊各一台。①起吊钢筋笼时,先用130吨履带吊(主吊)和50吨履带吊(副吊)双机抬吊,将钢筋笼水平吊起,然后升主吊、放副吊,将钢筋笼凌空吊直。②吊运钢筋笼必须单独使用130吨履带吊(主吊),必须使钢筋笼呈垂直悬吊状态。③吊运钢筋笼入槽后,用吊梁穿入钢筋笼最终吊环内,搁置在导墙顶面上。④校核钢筋笼入槽定位的平面位置与高程偏差,并通过调整位置与高程,使钢筋笼吊装位置符合设计要求。
⑤钢筋笼吊放施工要点钢筋笼制作前应核对单元槽段实际宽度与成型钢筋尺寸,无差异才能上平台制作。对于闭合幅槽段,应提前复测槽段宽度,根据实际宽度调整钢筋笼宽度。钢筋焊接质量应符合设计要求,吊攀、吊点加强处须满焊,主筋与水平筋采用点焊连接,钢筋笼四周及吊点位置上下1米范围内必须100%的点焊,其余位置可采用50%的点焊,并严格控制焊接质量。钢筋笼制作后须经过三级检验,符合质量标准要求后方能起吊入槽。根据规范要求,导墙墙顶面平整度为5mm,在钢筋笼吊放前要再次复核导墙上4个支点的标高,精确计算吊筋长度,确保误差在允许范围内。在钢筋笼下放到位后,由于吊点位置与测点不完全一致,吊筋会拉长等,会影响钢筋笼的标高,为确保接驳器的标高,应立即用水准仪测量钢筋笼的笼顶标高,根据实际情况进行调整,将笼顶标高调整至设计标高。钢筋笼吊放入槽时,不允许强行冲击入槽,同时注意钢筋笼基坑面与迎土面,严禁放反。搁置点槽钢必须根据实测导墙标高焊接。根据实测的导墙标高,严格控制钢筋接驳器的埋设标高。(6)砼施工1)吊装锁口管①吊装锁口管使用履带吊。②锁口管分段起吊入槽,在槽口逐段拼接成设计长度后,下放到槽底。③为了防止混凝土从锁口管跟脚处绕流,使锁口管的跟脚插入槽底土体30cm左右。2)浇灌墙体混凝土①墙体混凝土采用商品混凝土,设计强度等级为水下C30S8。②浇灌混凝土在钢筋笼入槽后的4小时之内开始。③混凝土下料用经过耐压试验的φ250混凝土导管。④装卸导管使用浇注架。
⑤浇灌混凝土过程中,埋管深度保持在2.0~4.0m,混凝土面高差控制在0.5m以下,墙顶面混凝土面高于设计标高0.3~0.5m。⑥按规定要求在现场采样捣制和养护混凝土试块,及时将达到养护龄期的试块送交试验站作抗压与抗渗试验。抗压每单元槽段做一组;抗渗每5幅单元槽段墙做一组(根据GB50299-1999编制)。3)顶拔锁口管①锁口管吊装就位后,随着安装液压顶管机。②浇注砼时应做好自然养护试块,正式开始顶拔锁口管的时间,应以自然养护试块达到终凝状态所经历的时间为依据,开始顶拔锁口管应在开始浇灌混凝土6~8个小时以后,如商品混凝土掺加过缓凝型减水剂,开始顶拔锁口管时间还需延迟。③在顶拔锁口管过程中,要根据现场混凝土浇灌记录表,计算锁口管允许顶拔的高度,严禁早拔、多拔。④锁口管由液压顶管机顶拔,履带吊协同作业,分段拆卸。(7)墙址注浆施工1)预留注浆管根据设计要求,每幅地下连续墙均需埋设注浆管,注浆管采用直径Φ40mm的钢管,插入槽底50cm。插入槽底部与制成花杆形式(详见下图),该部分可用封箱带或黑包布包住。注浆管固定于钢筋笼时,必须用电焊焊接牢,防止钢筋笼吊放、入槽时碰撞,并注意不能在注浆管上有洞。
注浆管埋设之前,应实测槽深,使注浆管底部埋入槽底,确保后道工序注浆质量。地下连续墙砼浇筑前,应做好注浆管顶部封堵工作,并做好保护措施。2)注浆时间4~5幅地下连续墙连成一体后砼强度,大于70%即可对地下连续墙墙趾注浆,注浆先对中间幅注浆。3)注浆要求注浆压力0.2~0.4Mpa,单根注浆量一般为1.0~1.5m3,水灰比0.5。4)试注浆注浆时详细记录注浆时压力的大小和注浆量,观察是否冒浆,墙顶标高有无变化,以此作为以后注浆时的调整依据。2.5地下连续墙施工质量控制要点(1)垂直度控制及预防措施1)机械选择我公司选用目前市场自动纠偏能力较强的宝峨成槽机。2)施工工艺a、合理安排一个槽段中的挖槽顺序,用抓斗挖槽时,要使槽孔垂直,最关键的一条是要使抓斗在吃土阻力均衡的状态下挖槽,要么抓斗两边的斗齿都吃在实土中,要么抓斗两边的斗齿都落在空洞中,切忌抓斗斗齿一边吃在实土中,一边落在空洞中,根据这个原则,单元槽段的挖掘顺序为:直线幅槽段先挖二边后挖中间,转角幅槽段有长边和短边之分,必须先挖短边再挖长边,这就能使抓斗在挖单孔时吃力均衡,可以有效地纠偏,保证成槽垂直度。使抓斗二侧的阻力均匀。b、成槽施工过程中,抓斗掘进应遵循一定原则,即:慢提慢放、严禁满抓。特别是在开槽时,必须做到稳、慢,严格控制好垂直度;每次下斗挖土时须通过垂直度显示仪和自动纠偏装置来控制槽壁的垂直度,直至斗体全部入槽后。3)槽段检测
a、在挖槽过程中,成槽机操作人员须随时观察成槽机的垂直度显示仪显示的槽段偏差值,如偏差值超过1/300,操作人员可通过成槽机上的自动纠偏装置对抓斗进行纠偏校正,以控制槽壁的垂直度,达到规范要求。b、挖槽结束后,利用超声波测壁仪对槽壁垂直度进行测试,如槽壁垂直度达不到设计要求,用抓斗对槽壁进行修正,直至槽壁垂直度达到设计要求。同时对槽壁垂直度检测作好记录,并现场交底,以利于下道工序顺利进行。(2)防止挖槽坍方措施1)施工技术保证措施①泥浆性能指标控制a、选用粘度大、失水量小,形成护壁泥皮薄而韧性强的优质泥浆,是确保槽段在成槽机反复上下运动过程中土壁稳定的关键,同时应根据本工程的特点可适当提高泥浆的比重和粘度,提高泥浆的护壁能力。b、成槽机抓斗提出槽内时,应及时进行补浆,减少泥浆液面的落差,始终维持稳定的液位高度(导墙顶下去30cm),保证泥浆液面比地下水位高。C、采用高导墙施工,抬高泥浆液面高度,增加泥浆对槽壁的压力,保证槽壁的稳定性。②泥浆性能的调整a、在遇到粉土层、含砂粉土层时,应适当提高泥浆的粘度。b、在遇到地下水时,应适当提高泥浆的比重及泥浆液面高度。泥浆比重的增大,就会增大压力差,提高槽壁的稳定性。C、在施工中,水泥可能对泥浆的性能有影响,我司采取如下措施:1、尽量减少用土量;2、加入合适的外加剂;3、控制废浆高度,尽量避免水泥砂浆对槽孔泥浆的扰动和掺混。③施工工艺上a、成槽施工过程中,抓斗掘进应遵循一定原则,即:慢提慢放、严禁满抓。抓斗出入导墙口时要轻放慢提,防止泥浆掀起波浪,影响导墙下面、后面的土层稳定。b、在施工中转角幅,有长边和短边之分,必须先挖短边再挖长边,这样才能确保墙体的土壁稳定性和转角处的土壁垂直要求。④施工措施上
a、必须按要求做好临时施工道路,且有足够的养护期,确保临时施工道路达到强度;同时在成槽机停机定位时,宜在成槽机履带下铺设钢板(特别是转角幅槽段),减少成槽机对槽壁竖向应力,同时尽量减少成槽机的跑动而产生的动荷载对槽壁的扰动,防止特殊槽段阳角处坍方b、雨天地下水位上升时应及时加大泥浆比重和粘度,雨量较大时暂停挖槽,并封盖槽口。c、施工过程中严格控制地面的附加荷载,不使土壁受到施工附近荷载作用影响过大而造成土壁塌方,确保墙身的光洁度。d、每幅槽段施工应做到紧凑、连续,把好每一道工序质量关,使整幅槽段施工速度缩短,有利于槽壁的稳定。成槽验收结束后,及时吊放钢筋笼(安放钢筋笼应作到稳、准、平,防止因钢筋笼上下移动而引起的槽壁坍方)、放置导管等工作,经检查验收合格后,应立即浇筑水下混凝土,尽量缩短开挖槽壁的暴露时间。2)加强对周边环境监测在地下连续墙施工前,布好沉降、位移等监测点,在施工期间加强监测,监测数据应及时流转,做到信息化施工。3)壁塌方的应急措施成槽过程中如发现泥浆大量流失、地面下陷、槽壁坍塌等异常现象时不准盲目掘进,或监测数据出现报警现象时,应立即停止挖槽,同时及时向甲方汇报,待商议处理后再行施工。(3)钢筋笼内预埋件保证措施根据设计图纸要求,地下连续墙与各层板连接均需在地下连续墙内预埋钢筋与其连接,地下连续墙内各层钢筋放置位置必须非常准确,以保证在底板、地下三层楼板、地下二层楼板、地下一层楼板、顶板部位埋件的位置准确。同时在槽段接缝位置还需插筋以便与壁柱施工时与其连接,为确保钢筋笼内预埋铁件和钢筋连接器予埋的正确性特采取如下措施:1)钢筋笼加工时控制a、水平位置尺寸的控制:
钢筋笼骨架制作完后,标出其中心线,通过在钢筋笼上下口焊接一小段钢筋、再拉麻线的方法,可清楚地标明钢筋笼的中心位置,再根据埋件与钢筋笼中心线计算所得的相关尺寸,在钢筋笼上安放预埋件和钢筋连接器等。b、纵向标高控制钢筋笼网片按设计交底制作完后,以钢筋笼笼顶二侧最边的主筋顶作为笼顶标高的基准,再拉麻线的方法,确定笼顶标高的基准线,再根据各排埋设连接器和埋件的标高与笼顶标高的对应关系计算处相对尺寸,从笼顶二侧向下在钢筋笼边沿标出各排埋设连接器和埋件的位置,以控制各排埋设连接器和埋件的标高。埋设连接器时拉麻线保证定位线的水平要求(即纵向标高的平面尺寸),并在上、下层钢筋上焊接好定位措施筋,焊接时在钢筋笼上增设水平筋与预埋钢筋连接器连接,以控制连接器的垂直位置。焊接钢筋笼搁置吊攀筋及搁置槽钢前,必须复测好搁置点位置的导墙标高,以确定钢筋笼搁置吊攀筋长度及搁置槽钢的位置。吊攀筋焊接好后,按确定的笼顶标高的基准线向上量出搁置槽钢的精确位置,再焊接搁置槽钢。为确保预埋钢筋连接器最终埋设标高c、预埋件和钢筋连接器必须与钢筋笼焊接牢固,以防脱落。d、对螺纹丝口应作好验收,并用塑料头子封堵。埋设连接器时用线锤控制埋设的垂直度,保证与底板钢筋连接,受力正常。2)钢筋笼安放时控制a、水平位置尺寸的控制:在钢筋笼吊放时务必钢筋笼中心线同导墙上标出的槽短中心线对准,保证预埋钢筋的水平位置。b、纵向标高控制钢筋笼下放到位后再进行复核钢筋笼二侧最边的主筋(作为笼顶标高基准的主筋)顶的顶标高,以保证接驳器及予埋件位置准确。如有偏差调整搁置槽钢的标高,搁置槽钢的标高可采用在槽钢底垫钢筋头或凿除搁置点位置的砼来调整,偏差值必须控制在5mm以内。钢筋笼吊装措施(4)钢筋笼吊装措施
本工程钢筋笼吊装采用整幅整体吊装,按212.8Kg/m3的含钢量计,最大笼重约34t,是一个刚度极差的庞然大物,起吊时极易变形散架,发生安全事故,为此根据以往成功经验,采取以下技术措施:1)钢筋笼上设置纵、横向起吊桁架和吊点,使钢筋笼起吊时有足够的刚度防止钢筋笼产生不可复原的变形。钢筋笼抬吊见下图:2)对于折线幅钢筋笼除设置纵、横向起吊桁架和吊点之外,另要增设“人字”桁架和斜拉杆进行加强,以防钢筋笼在空中翻转角度时发生变形。下图为折线幅钢筋笼加强方法示意图。3)钢筋笼整幅起吊采用一台130T履带式起重机和一台50t履带式起重机双机抬吊法。下图为钢筋笼整幅抬吊方法示意图
4)合理选择钢筋笼主、副机吊点,减小起吊后钢筋笼变形。5)起吊时先根据计算的主副机吊点进行试吊,主副机同时起吊将钢筋笼起离平台30-50cm,观察钢筋笼变形情况,如钢筋笼稳定后无明显变形可直接起吊空中回直。如发现变形较大,应马上把钢筋笼放回平台,根据变形情况进行加固和变化吊点位置,重新起吊。6)钢筋笼吊点处局部加强,纵横向相应部需满焊。7)保证质量,焊接质量要符合验收标准。8)钢筋笼吊放困难应急预防措施地下连续墙施工时,对于闭合幅和转角幅槽段的钢筋笼可能会产生入槽困难现象,尤其是转角幅更容易产生,故我司现制定如下措施进行控制:①对转角幅槽壁垂直度要求提高,并测得槽壁垂直度数据指导下道工序施工。②严格控制钢筋笼制作精度,外型尺寸、垂直度,偏差值尽量在负偏差范围内。③对闭合幅、连接幅槽段应复测槽段实际宽度尺寸,并根据实测情况调整钢筋笼的宽度,以确保钢筋笼制作尺寸的准确性。④对转角幅槽段的钢筋笼重心应进行计算复核,对吊点位置进行复核,使钢筋笼回直后确保垂直,便于正常入槽。(5)地下连续墙露筋现象的预防措施1)钢筋笼必须在水平的钢筋平台上制作,制作时必须保证有足够的刚度,架设型钢固定,防止起吊变形。2)必须按设计和规范要求放置保护层垫块,严禁遗漏。
3)吊放钢筋笼时发现槽壁有塌方现象,应立即停止吊放重新成槽清渣后再吊放钢筋笼。(6)防接头砼绕流应急预防措施地下连续墙施工过程中,由于槽壁局部塌方可能会引起接头处砼绕流现象,故事先应作好以下预防施工措施。1)对先行幅槽段应做好槽壁测试工作,了解槽壁情况,以数据作好防砼绕流施工措施。2)先行幅槽段安放锁口管结束后,应将锁口管背面用粘土回填密实,杜绝砼绕流的可能性。对于测壁报告显示塌方严重的位置可采用沙袋的形式进行回填。3)在顶升锁口管过程中,发现该幅槽段有砼绕流(即锁口管背面有砼遗留迹象),应及时采用专门铲具进行清除,必要时采用成槽机抓斗配合进行。4)由于接头砼绕流而影响到接头连接施工质量,在施工后行幅时,对接头作特别处理外,还应增加刷壁的次数,保证接头质量,并做好特别施工原始记录,待基坑开挖后,视情况决定是否再进行基坑外接头品字形跟踪注浆措施。(7)地下连续墙渗漏水的预防及补救措施1)槽段接头处不允许有夹泥,施工时必须用接头刷上下刷多次直到接头无泥为止。2)严格控制导管埋入混凝土中的深度,绝对不允许发生导管拔空现象,如万一拔空导管,应立即测量混凝土面标高,将混凝土面上的淤泥吸清,然后重新开管浇筑混凝土。开管后应将导管向下插入原混凝土面下1m左右。3)保证混凝土的供应量,工地施工技术人员必须对搅拌站提供的混凝土级配单进行审核并测试其到达施工现场后的混凝土坍落度,保证混凝土供应的质量。4)在施工组织上采取二十四小时跟踪方式,在工艺上力求最简单的方法,在效果上只需堵住漏水和大的渗水。其目的是保证在基坑开挖过程中地下连续墙对基坑内外有效的围护作用,即保证不影响坑内挖土和浇捣砼,同时保证坑外地下水位不下降,以确保基坑周围的地下管线和建筑物不因地基沉降而开裂、破坏。5)本方案中对槽段接头处理,作为保证质量的关键工序。由于地下连续墙施工在水下施工,不可预见因素非常多,难以确保接缝不渗水,为确保后期施工对地下连续墙接缝采取以下补救措施:
在迎土面紧贴地下连续墙接缝在基坑开挖前,采取双液注浆的方法,在迎土面接缝处进行加固,其作用对接缝外土体结构加密起到抗渗作用。另由于在压力的作用下浆液渗透到接缝中起到封堵作用。加固深度为自坑底以下4m至地表。柔性接头补救方法同时在结构施工时,在每幅槽段接缝处采用400×1000附壁柱进行结构加强。(8)地下连续墙渗漏水的修复方案1)修复步骤对永久性承重结构的地下连续墙渗漏修复宜分二个步骤进行。第一步骤为初堵,所谓初堵就是在基坑开挖过程中遇到渗漏就堵,边挖边堵,挖到哪里就堵到哪里。在施工组织上采取二十四小时跟踪方式,在工艺上力求最简单的方法,在效果上只需堵住漏水和大的渗水。其目的是保证在基坑开挖过程中地下连续墙对基坑内外有效的围护作用,即保证不影响坑内挖土和浇捣砼,同时保证坑外地下水位不下降,以确保基坑周围的地下管线和建筑物不因地基沉降而开裂、破坏。第二步骤为永久性堵漏,所谓永久性堵漏就是堵漏后使地下连续墙达到设计和使用要求,同时其堵漏效果要有一定的耐久性。从纯技术角度考虑,永久性堵漏最好在地下部位成为箱形结构后实施,这样可以最大程度地减少由于不均匀沉降因素对堵漏效果的影响。但实际工程中,当浇捣地下结构中的砼底板以及砼内衬墙前,与其相连结的连续墙部位若有渗漏亦应采取永久性堵漏工艺将其渗漏修复后再浇捣砼。2)修复方式
①初堵修复方式由于初堵只是临时性堵漏,且只需堵漏水和大的渗水,因而,一般可用无机堵漏材料直接封堵,必要时也可配合采取化学灌浆措施。②永久性堵漏修复方式本方案在考虑永久性渗漏修复时,首先从砼的缺陷修复着手,因为连续墙中的砼有种种缺陷,才会产生渗漏现象,只有把这些砼缺陷修复,才能从根本上达到修复渗漏的目的。因此,本方案主要采用国际先进的砼修复技术进行修复,其修复材料基本为无机材料和聚合物材料,这些修复材料其使用耐久性同砼相似,不存在“老化”问题。同时,这些修复材料的物理力学性能与砼基本一致,因此,在堵漏的同时对原砼的缺陷起了修复、加固的作用,也即将堵漏与砼缺陷修复、加固溶为一体。修复结构总体上可分为:化学灌浆;无机材料堵漏或特种修复砼堵漏、加固;聚合物防水、防腐层3个层次。3)永久性堵漏修复工艺顺序简要①墙与墙之间接缝渗漏的修复工艺顺序简要沿接缝将砼凿去一定宽度和深度,若遇夹泥或疏松的砼应清除夹泥和将砼凿至坚固面→清洗干净→埋设导浆材料及灌浆管→嵌入无机堵漏材料或浇捣特种修复砼→压水试验→化学灌浆→封灌浆口→施工柔性防水材料或涂刷聚合物防水、防腐层。②墙体中渗漏、孔洞的修复工艺顺序简要凿除渗漏、孔洞处的夹泥或疏松的砼直至坚固面,并形成一定的几何形状→清洗干净→砼界面处理→用砼修复技术修复砼缺陷、渗漏→涂刷聚合物防水、防腐层。4)主要修复工艺的性能①化学灌浆堵漏这是传统的堵漏方法,其灌浆材料是遇水反应产生二氧化碳气体使之产生膨胀并固化从而达到堵漏目的的聚胺酯类有机材料。这种工艺的最大优点是能使化学堵漏材料在压缩空气的压力下沿着弯弯曲曲的砼缝或孔隙灌入砼深处,这是其他堵漏材料所无法做到的。本方案利用这一优点使之填充于砼缝或孔隙中,起到
堵漏和不使缝中积水从而保护钢筋的作用。但化学灌浆也有其缺点,一是耐久性较差,即随着时间的推延固化后的灌浆材料会收缩因而灌浆处仍会出现渗水现象;其次是这种化学灌浆材料固化后再遇水就不会再膨胀,即灌浆后当裂缝变形、扩大时,其不能有效地随之膨胀、扩大。所以本方案不单独采用化学灌浆堵漏。②无机材料堵漏用无机材料堵漏,这是近年来国际上发展的一种新型堵漏材料和方法。这种无机材料活性很高,具有相当快的初凝和终凝时间,能在迎水状态堵漏。这种材料硬化后其物理力学性能和耐久性与水泥砼基本一致,和水泥砼具有极好的相溶性。与普通水泥砼所不同的是,这种材料硬化后具有较高的抗渗性,同时内部还储存着一定的膨胀能。若修复后再产生一定宽度的裂缝而渗水时,该材料可继续与水反应,释放储存能产生膨胀使裂缝自愈,从而起到即堵漏抗渗又补强加固的作用。因此,用这种无机材料堵漏,当修复处不变形时,效果是永久性的。当修复处有少量变形时,它有一定的膨胀补尝作用,继续保持不漏。③特种修复砼堵漏、加固特种修复砼主要用于较大的或较多连成片的蜂窝、孔洞等较大的砼缺陷修复,该材料除具有无机堵漏材料的特点之外,可根据修复需要,配制成与被修复砼相适应的强度,同时配以界面处理技术,达到砼缺陷修复、加固目的,同时也解决了渗漏问题。④聚合物防水、防腐层这是一种有机、无机复合的聚合物材料,它的耐久性远优于纯有机材料,这种材料和砼之间有较高的粘结强度,并具有较高的抗渗性和抗裂性,其0.4mm厚涂层的抗裂性能达到0.6mm,是一般刚性修复处可能最大变形量的数倍。因此,一般情况下,该聚合物防水层能满足一般修复处的变形范围,保持抗渗防水的作用。同时,该聚合物材料还具有较好的抗腐蚀性,这对提高修复后的整体耐久性是很有益的。4)主要堵漏防水材料性能①化学灌浆材料(TZS)材料性质:有机材料材料性能:外观:琥珀、淡黄色透明液体密度:1.03
粘度:(25℃)104厘米诱导时间:几十秒~数十分钟膨胀率:200%~300%固结体抗渗性:>0.8MPa粘结强度:>0.75MPa固结体延伸率:250%自由发泡固结体抗拉强度:>0.8MPa限制发泡固结体抗拉强度:>1.2MPa②无机堵漏材料作用:堵漏、抗渗、加固材料性质:无机材料材料性能:(见下表)净浆加水量(%)凝结时间净浆抗压强度(MPa)膨胀率(%)初凝终凝1天28天28天352~6分钟7~9分钟>30>45>0.02抗渗性能:净浆试块水养护3天,在1MPa水压下不透水。③特种修复砼作用:抗渗、加固材料性质:无机材料材料性能:性能可按原材料组成的选择配制成与基体砼相同的性能,调节范围见下表。抗压强度(MPa)初凝(分钟)终凝(分钟)28天线膨胀率(%)耐腐蚀性抗渗性20~6515~2020~400~0.025优于普通砼0.8~2.0④聚合物防水、防腐材料作用:抗渗、防水材料性质:有机、无机聚合物材料性能:(见下表)性能技术要求湿粘结强度(MPa)≥1.5
柔韧性(mm)≥0.5抗渗性(MPa)≥0.5*抗老化性参照外墙涂料标准厚度(mm)0.45)堵防结合、堵引结合的综合措施在现有的砼缺陷、渗漏修复后,过一段时期,往往会在其它目前不渗漏的部位出现新的渗漏,为防止和减少新出现的渗漏,应采取堵防结合、堵引结合的综合措施。即建议在现有缺陷、渗漏修复后,在其它还未渗漏处采取一些防水措施以减少新出现的渗漏。同时若有引流排水条件的情况下,亦可采取适当的引流措施,这样均可有效地防止或大大地减少新的渗漏,达到综合治理的目的,能在花费人力物力较少的情况下修复该地下连续墙并满足设计和使用要求。6)施工组织措施基坑开挖前,即组织人员进场地,同时备足各种所需堵漏材料及施工设施。开挖过程中,采取二十四小时跟踪值班制,即开挖过程中一发现渗漏就立即封堵,做到挖到哪里就堵到哪里,随挖随堵,尤其对可能存有施工缺陷处更应认真对待,开挖前作好一切准备,边挖边堵。以确保基坑的顺利开挖和地下连续墙对基坑内外有效的围护作用。初堵修复完成后,现场派人值班。并随时和总包单位联系,选择最佳时机实施永久性堵漏修复,既确保对地下连续墙的堵漏修复质量,又确保整个工程的进度。(9)砼浇注堵管的应急措施在槽段窄,砼面距导墙距离3-4m左右时发生堵管,可采用一根导管进行浇注。在槽段宽,砼面距导墙距离远时发生堵管,将堵管的导管拔出,同时测出砼面距导墙面距离,重新拼装导管,管底距砼面10-30cm,在导管里放置隔水球,进行二次封底浇注。浇注结束时,泛浆高度比一般槽段泛浆高度要高出30cm左右。以确保槽段浇注质量。(10)对地下障碍物的处理
1)导墙开挖过程中遇到障碍物应及时进行处理,如对管线应截断、封堵,对基础破碎、挖除,并拦截施工过程中发现的流至槽内的地下水流。2)对于成槽施工过程中在较深位置时发现的地下障碍物,首先及时向甲方汇报,待明确是报废障碍物时,采用自制的钢套箱套入槽段中,在确保安全的前提下,然后派人进行处理,确保挖槽正常施工。(11)对可能事件的处理1)成槽后,锁口管下放过程中如发现因坍方而导致锁口管无法沉至规定位置时,不准强冲,应修槽后再放,锁口管应插入槽底以下30~50cm。2)钢筋笼下放前必须对槽壁垂直度、平整度、清孔质量及槽底标高进行严格检查,下放过程中,遇到阻碍,钢筋笼放不下去,不允许强行下放,如发现槽壁土体局部凸出或坍落至槽底,则必须整修槽壁,并清除槽底坍土后,方可下放钢筋笼,严禁割短或割小钢筋笼。3、三轴水泥土搅拌桩施工3.1概况基坑内部被动区土体加固和临时围护侧的止水帷幕均采用三轴水泥土搅拌桩。三轴水泥土搅拌桩采用P32.5级新鲜普通硅酸盐水泥,基底以下部分水泥掺量为20%,水灰比1.5~2.0,桩体28天无侧限抗压强度≥1.0MPa。三轴水泥土搅拌桩采用Φ850三轴搅拌桩设备进行施工,采用两喷两搅的施工工艺,止水帷幕采用套接一孔法施工,土体加固相互搭接250mm,在桩体范围内必须做到水泥搅拌均匀。桩体垂直度偏差不大于1/150,桩位偏差不大于20mm。3.2三轴水泥土搅拌桩施工工艺流程三轴水泥土搅拌桩施工工艺流程见下图:
施工放样开挖沟槽,清除地面、地下障碍物设置导向定位线桩机就位,校正、复核桩机水平和垂直度钻头切割土体下沉至设计桩底标高桩机钻头下沉施工结束,转下一道工序钻头提升、喷浆升至设计桩顶标高图8-33.3主要施工方法和技术措施(1)场地回填平整三轴搅拌机施工前,必须先进行场地平整,清除施工场地内地上及地下障碍物,铺设走道板或钢板,施工场地路基承重荷载以能行走50t大吊车。测量放线:根据提供的坐标基准点,按照设计图进行放样定位及高程引测工作,并做好永久及临时标志。放样定位后做好测量技术复核单,提请监理进行复核验收签证。确认无误后进行搅拌施工。(2)开挖沟槽根据基坑围护内边控制线,采用0.4m3挖土机开挖沟槽,并清除地下障碍物,沟槽尺寸如下图所示,开挖沟槽余土应及时处理,以保证SMW工法正常施工,并达到文明工地要求。(3)定位线垂直沟槽方向确定定位线,长约10m~20m,定位线必须放置固定好。(4)搅拌桩孔位定位
三轴搅拌桩机三轴中心间距为1200mm(Ф850mm)根据这个尺寸在平行于定位线方向划线定位。(5)搅拌桩桩施工1)施工顺序搅拌桩施工顺序:①先施工塔楼临时隔断桩外侧SMW工法水泥土搅拌桩,按重复套钻双孔式连接进行,以达到止水帷幕的作用;②施工坑内被动土加固SMW工法水泥土搅拌桩,按跳槽式连接进行。为保证坑外止水帷幕桩体的连续性和接头的施工质量,达到设计要求的防渗要求,主要依靠重复套钻来保证,下图阴影部分为重复套钻。止水帷幕桩套钻施工顺序图坑内三轴搅拌桩加固施工顺序图2)桩机就位由当班班长统一指挥,桩机就位,移动前看清上、下、左、右各方面的情况,发现障碍物应及时清除,桩机移动结束后认真检查定位情况并及时纠正。桩机应平稳、平正,并用线锤对龙门立柱垂直定位观测以确保桩机的垂直度。三轴水泥搅拌桩桩位定位后再进行定位复核,偏差值应小于2cm。3)搅拌速度及注浆控制①三轴水泥搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液,同时严格控制下沉和提升速度。根据设计要求和有关技术资料规定,下沉速度不大于1m/min,提升速度不大于1.5m/min,在桩底部分适当持续搅拌注浆,做好每次成桩的原始记录。详见下图。
施工时间深4度132桩底重复搅拌注浆图8-5②制备水泥浆液及浆液注入在施工现场搭建拌浆施工平台,平台附近搭建80~100m2水泥库。③在开机前应进行浆液的搅制,开钻前对拌浆工作人员做好交底工作。水泥采用P32.5级普通硅酸盐水泥,水泥浆液的水灰比:1.5-2.0。坑外围护止水桩:水泥掺入比20%;坑内加固(坑底以下)水泥掺入比20%;坑内加固(坑底以上至第二道支撑底面标高)水泥掺入比10%。注浆压力为1.0MPa~1.5Mpa,以浆液输送能力控制。桩体28天无侧限抗压强度≥1.05MPa。④施工的关键在于如何保证桩身的强度和均匀性。在施工中应加强对水泥用量和水灰比的控制,确保泵送压力。⑤根据钻头下沉和提升二种不同的速度,注入土体搅拌均匀的水泥浆液,确保水泥土搅拌桩在初凝前达到充分搅拌,水泥与被加固土体充分拌和,以确保搅拌桩的加固质量。⑥水泥浆液制备系统每一个时间段,电脑计量水和水泥的量。自动拌浆系统配制好的水泥浆液输送至储浆罐为三轴搅拌设备连续供浆。⑦在施工中根据地层条件,严格控制搅拌钻机下沉速度和提升速度,确保搅拌时间,根据设计图纸的搅拌桩深度,钻机在钻孔下沉和提升过程中,钻头下沉速度为1m/min,提升速度为2m/min,每根桩均应匀速下钻、匀速提升。⑧经常进行现场实测压浆泵的流量、泥浆比重、浆液配合比与电脑数据相比较,使理论数据与实测数据相吻合,确保桩体的成桩质量。⑨三轴水泥土搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液,同时严格控制下沉和提升速度
4)报表记录施工过程中由专人负责记录,详细记录桩位编号、桩长、断面面积、下沉(提升)搅拌喷浆的时间及深度、水泥用量、试块编号、水泥掺入比、水灰比等,及时填写当天施工的报表记录,隔天送交监理。5)施工冷缝处理桩体施工必须保持连续性,桩与桩的搭接时间不得大于24小时。如因特殊原因造成搭接时间超过24小时,则需在接头旁加桩补强。3.4质量检验(1)施工前应检查水泥的质量、桩位、搅拌机工作性能及各种计量设备完好程度。水泥必须具有供应商提供的出厂合格证和质保书,并按批次取样送检测中心试验合格后方能使用。(2)施工中质量检验包括机械性能、材料质量、掺合比试验等资料的验证,以及逐量桩位、桩长、桩顶高程、桩身垂直度、桩身水泥掺量、上提喷浆(喷粉)速度、水灰比、搅拌和喷浆起止时间、喷浆(喷粉)量的均匀度、搭接桩施工间歇时间等。(3)施工结束后,应检查桩体强度、桩体直径、防渗效果及地基承载力。(4)水泥土搅拌桩桩身强度应符合设计要求水泥土搅拌桩的桩身强度应采用试块试验确定,试块制作好后进行编号、记录、养护。试验数量方法:每天作一组试块规格7.07×7.07×7.07cm,水泥土试块采用自然养护测定28天后无侧限抗压强度。测得的28天无侧限抗压强度应不小于1.0MPa。3.5检验批抽检计划水泥土搅拌桩的成桩验收按100米施工段划分若干检验批,除桩体强度检验项目外,每一检验批至少抽查桩数的20%。检验批的质量验收程序和组织应符合《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2001)的有关规定。水泥土搅拌桩止水帷幕的检验批合格判定应符合《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)的有关规定。水泥土搅拌桩止水帷幕检验批质量验收计划如下:
主控项目(1)浆液拌制选用的水泥等原材料的技术指标和检验项目应符合设计要求和国家现行标准的规定。检验方法:查产品合格证及28天复试报告。(2)浆液水灰比、水泥掺量应符合设计和施工工艺要求,浆液不得离析。检验方法:浆液水灰比用比重计抽查,水泥掺量查施工记录,每台班不少于3次。(3)水泥土搅拌桩桩身强度应符合设计要求。水泥土搅拌桩的桩身强度应采用试块试验确定。试验数量及方法:每天制作水泥土试块一组,取样点应取沿桩长不同深度处的三点,最上点应低于有效桩顶下3m,采用自然养护测定28d无侧限抗压强度不小于1.0MPa。一般项目水泥土搅拌桩成桩允许偏差应符合下表的规定。水泥土搅拌桩成桩允许偏差表序号检查项目允许偏差或允许值检查频率检查方法范围点数1桩底标高(mm)+100-50每根1测钻杆长度2桩位偏差(mm)50每根1用钢尺量3桩径(mm)±10每根1用钢尺量4桩体垂直度≤1/150每根全过程经纬仪测量3.6特殊情况处理措施(1)有异常时,如遇无法达到设计深度进行施工时,应及时上报甲方、监理,经各方研究后,采取补救措施。(2)在碰到地面沟或地下管线无法按设计走向施工时,宜与设计单位、业主、监理共同协商,确定解决办法。(3)施工过程中,如遇到停电或特殊情况造成停机导致成墙工艺中断时,均应将搅拌机下降至停浆点以下0.5m处,待恢复供浆时再喷浆钻搅,以防止出现不连续墙体;如因故停机时间较长,宜先拆卸输浆管路,妥为清洗,以防止浆液硬结堵管。(4)
发现管道堵塞,应立即停泵处理。待处理结束后立即把搅拌钻具上提和下沉1.0m后方能继续注浆,等10~20秒恢复向上提升搅拌,以防断桩发生。(5)施工冷缝处理施工过程中一旦出现冷缝则采取在冷缝处围护桩外侧补搅素桩方案,在围护桩达到一定强度后进行补桩,以防偏钻,保证补桩效果,素桩与围护桩搭接厚度约10cm。(6)基坑施工过程中出现渗漏水的处理方法在整个基坑开挖阶段,将组织工地现场小组常驻工地并备好相应设备及材料,密切注视基坑开挖情况,一旦发现墙体有漏点,及时进行封堵。具体采用以下两种方法补漏。引流管:在基坑渗水点插引流管,在引流管周围用速凝防水水泥砂浆封堵,待水泥砂浆达到强度后,再将引流管打结。双液注浆:①配制化学浆液。②将配制拌合好的化学浆和水泥浆送入贮浆桶内备用。③注浆时启动注浆泵,通过2台注浆泵2条管路同时接上Y型接头从出口混合注入孔底被加固的土体部位。④注浆过程中应尽可能控制流量和压力,防止浆液流失。⑤施工参数。注浆压力:0.3-0.8Mpa注浆流量:25-35l/min注浆量:0.375m3/延米浆液配比:A液水:水泥:膨润土:外掺剂=0.7:1:0.03:0.03水泥选用普通硅酸盐水泥标号为32.5级。B液水玻璃选用波宽度为35—40°blA液:B液=1:1初凝时间:45秒凝固强度:3-4Mpa/2h3.7确保桩身强度和均匀性的措施①
水泥流量、注浆压力采用人工控制,严格控制每桶搅拌桶的水泥用量及液面高度,用水量采取总量控制,并用比重仪随时检查水泥浆的比重。②土体应充分搅拌,严格控制钻孔下沉、提升速度,使原状土充分破碎,有利于水泥浆与土均匀拌和。③浆液不能发生离析,水泥浆液应严格按预定配合比制作,为防止灰浆离析,放浆前必须搅拌30秒再倒入存浆桶。④压浆阶段输浆管道不能堵塞,不允许发生断浆现象,全桩须注浆均匀,不得发生土浆夹心层。⑤发生管道堵塞,应立即停泵处理。待处理结束后立即把搅拌钻具上提和下沉1.0m后方能继续注浆,等10~20秒恢复向上提升搅拌,以防断桩发生。4、压密注浆施工4.1概述本工程被动区土体加固与围护结构之间、排桩与止水帷幕之间设置压密注浆填充空隙。前者压密注浆点的间距为1000mm,后者压密注浆点间距同排桩间距1300mm。压密注浆采用P32.5级新鲜普通硅酸盐水泥。压密注浆浆液注入率20%(与被加固土体体积之比)。水灰比为0.55,注浆顺序采用跳孔间隔注浆。4.2施工工艺压密注浆施工工艺流程为:定位→钻孔→注浆→边注浆边提升。钻孔:孔位布设按设计实施,利用液压钻机将钻杆沉入土体,沉管时注浆管轴线垂直对准桩孔中心位置进行回转钻进,使注浆管达到设计桩底标高。注浆:当注浆管插入到设计标高后,先提升5~10cm,而后通过SYD50-Ⅱ型液压注浆泵由下而上对加固范围内进行分段注浆,每次拔管高度0.33m。冲洗:施工完毕,应把注浆管等机具设备冲洗干净,管内不得残存泥浆。冒浆处理:注浆时发现管壁冒浆或邻孔串浆时停止片刻,待浆液凝固后再注。停止注浆标准:凡符合下列条件之一,可以停止注浆。①注浆压力超过规定值;②注浆量超过规定值;③浆液从孔口或其他地方冒出。4.3施工主要参数根据设计图纸布置压浆孔位,注浆范围同邻近的水泥土搅拌桩。压密注浆采用P32.5级普硅水泥,浆液配比为:水泥:粉煤灰:水玻璃=1:0.5:0.04,水灰比为0.55,注浆压力取0.2~0.3Mpa,拔管高度0.33m
,注浆孔呈梅花型布置,注浆孔孔距1.0m,注浆顺序采用跳孔间隔注浆,粉煤灰为细度大于200目磨细粉煤灰。封闭施工作业结束后,压浆管冲震(钻)至设计深度,然后向上注浆,注浆顺序先外排后内排,为防止窜浆,需跳孔施工,内排注浆管注浆时,需适当地调整注浆压力与注浆时间,保证坑内土体加固质量。4.4施工质量保证措施(1)、施工现场做到三通一平,施工前先进行地表障碍物的清除工作(硬地坪、障碍物等),并做好复核喷射注浆的设计孔位。(2)、水泥在使用前做好检测工作,不合格的水泥不能使用;搅拌水泥所用的水应符合《混凝土拌合用水标准》的规定。(3)、做好钻孔定位,要求钻机安放平整,注浆管保持垂直,其倾斜度不得大于1.5%,注浆孔的位置与设计位置的偏差不得大于50mm。(4)、当注浆管贯入土中,喷嘴达到设计标高时,即可喷射注浆,在喷射注浆参数达到规定值后,按分段注浆位置提升注浆管,由下而上进行分段注浆。严格控制钻进和提升、压浆。该垂直的一定要垂直。开机必须连续作业,无特殊情况不能任意停机。为确保压浆质量,没有压浆严禁提升。(5)、当喷射注浆完毕,应迅速拔出注浆管,用清水冲洗管路,为防止浆液凝固影响桩顶高程,必要时可在原孔位采用第二次注浆等措施。(6)、注浆压力0.2-0.3Mpa,不超过0.5MPa。注浆时可依据现场施工情况调整注浆压力。注浆过程中应时刻观察现场情况,以便控制注浆量与注浆压力。(7)、压密注浆浆液注入率20%(与被加固土体体积之比),水灰比为0.55,注浆流速控制取7-10L/min。(8)、注浆使用的参数应满足设计要求,为保证注浆压力稳定,不得中途停注,若因故停泵,则需重新插管补充注浆。(9)作好桩位压浆及钻孔的一切记录,不任意修改工艺参数和技术要求,组织好施工人员熟悉图纸,进行技术交底,树立质量第一的观念,确保工程质量及工期。4.5打管困难、偏斜、冒浆处理遇有地下埋设物、地面不平不实、注浆管没扶正、注浆管倾斜度超过1.5%
、注浆量与实际需要量相差较多导致打管困难、偏斜、冒浆时采取以下处理措施:(1)、定位时应钎探,遇有地下障碍物应清除或作适当移位处理。(2)、喷射注浆前应先平整场地,注浆管垂直倾斜度控制在1.5%以内。(3)、减小注浆管出浆口孔径并提高喷射能力,采用间歇式分次喷射注浆;使浆液量与实际需要量相当,减少冒浆,控制水泥浆液配合比(设计要求为0.55)5、高压旋喷桩施工5.1概述本工程地下连续墙墙背注浆、加深坑土体加固以及临时围护同地下连续墙之间采用高压旋喷桩进行加固。高压旋喷桩直径1000,间距为700mm。水泥用量550kg/m,水泥浆液的水灰比为0.8。压力控制:气压不小于0.7MPa,水泥浆液流压力宜取1.0MPa。5.2高压旋喷桩施工机械配置本工程高压旋喷桩施工主要配备以下设备:序号名称型号产地用途数量功率1旋喷桩机XP-30无锡旋喷成桩136KW2高压注浆泵XPB-90C天津送浆190KW3空压机VF-6/7杭州送气137KW4排污泵-杭州排污17.5KW5灰浆搅拌机-杭州搅拌水泥浆13.5KW6清水泵-杭州抽水13KW总电量约为177KW,考虑开动系数及功率系数,实际使用约为150KW。5.3高压旋喷桩施工工艺流程高压旋喷桩施工工艺流程见下图:
施工放样开挖沟槽,清除地面、地下障碍物钻机引孔桩机就位,校正、复核桩机水平和垂直度水泥浆制备桩机插管下沉至设计桩底标高钻头提升、喷浆升至设计桩顶标高管路冲洗进入下一工序5.4高压旋喷桩施工工艺概述(1)桩位放线:根据设计图纸中坑内加固桩中心距700mm/800mm的要求对加固区域进行布桩,桩位布设好后对桩位进行编号,并绘制成施工图供施工用,最后根据施工图在现场进行桩位放样。(2)沟槽开挖与障碍物清理:施工前,在旋喷桩桩施工区域开挖沟槽,便于处理表层障碍物,保证桩位的正确性。(3)钻机就位:将钻机安装在设计的孔位上,使钻头对准孔位中心,同时做好水平校正,确保桩身的垂直度。(4)钻孔与插管:利用地质钻机,在桩机中心钻一个直径为Ø150的孔(可钻穿地下障碍物),以利插管;若地下无障碍物时,可利用悬喷钻机自行钻孔,即钻孔和插管两工序可以二合为一。在已钻成的Ø150孔内插入Ø110三重管及喷头。(5)旋喷作业:当钻到设计标高后,进行由下向上的喷射作业,喷射时注浆流量、风量、压力、旋转、提升速度等参数符合要求,并随时做好记录,直到设计桩顶标高。施工过程中接钻杆或因故障停顿,再次施工时应在原位置往下
30cm初开始旋喷,保证桩身的完整。(6)拔管冲洗:当钻孔旋喷到设计标高时,旋转即告结束,施工完毕后,将注浆管拔出孔口,并对注浆泵、注浆管,钻杆等进行地面冲水洗,为下一根桩施工做好准备。(7)移动钻机:把钻机移到新孔位上,准备下一根桩的施工。5.5高压选喷桩施工主要技术措施(1)钻机就位后,应用水平尺校正钻机的水平度。(2)插管时,开启高低压泵(压力可控制在1Mpa左右)防止砂土堵塞喷嘴。(3)水泥浆应随拌随用,进入贮浆桶前,必须过筛,筛除较大的砂料,防止堵塞喷浆和喷嘴。(4)施工时密切注意泵的压力,泥浆泵是否工作(正常送浆),空压机是否正常,如发现异常立即停止旋喷,待修复后再施工。(5)施工参数选择:①气压:0.5~0.7Mpa②提升速度:15cm/min③旋喷转速:15~20r/min④水泥替换量:550kg/m3⑤水灰比:0.85.6高压选喷桩施工质量保证措施旋喷桩施工属隐蔽工程,为保证工程质量,施工中应加强管理,并制定如下保证质量措施:(1)组织全体施工人员学习施工方案和有关规程,了解设计意图。严格按设计规范施工。(2)桩位经复核无误、钻机校正水平后才能钻孔。(3)严格按设计要求的提升速度和旋转速度施工,确保桩径达到设计要求。(4)利用钻机平台搁板的标高,控制好桩顶、桩底标高。(5)严格控制水泥浆的水灰比,保证浆液的质量。严格控制水泥浆的掺入量,确保成桩质量。
(6)仔细观察冒浆的情况,及时了解土层情况和判断旋喷桩的大致效果。(7)加强对高压泵的压力、泥浆泵的压力、流量的观察,及时调整施工参数,并做好施工记录。(8)拆卸钻杆继续旋喷时,应保证100mm的重复喷浆,以保证搭接部分质量。(9)做到信息化施工,加强与监测单位的联系,及时掌握监测数据,了解周边的环境变化。(10)根据监测结果确定是否需调整施工速度及施工流程,并对施工数据及时进行统计整理。'
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