淤泥地質(zhì)條件下沖孔灌注樁施工工法.doc

1、淤泥地質(zhì)條件下沖孔灌注樁施工工法1 前言隨著現(xiàn)代社會與經(jīng)濟的發(fā)展， 城市交通也已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化，進入二十一世紀(jì)以來， 我們漸漸的步入了綜合交通時代， 隨著城市現(xiàn)代化進程的加快，解決現(xiàn)代大城市交通問題的根本出路在于建立一個以軌道交通為骨干， 以道路交通為主體， 多種交通方式相結(jié)合的綜合交通系統(tǒng)。對于城市地鐵圍護結(jié)構(gòu)的施工，一直都是難點所在，圍護結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量直接影響著整個工程施工進度以及后期主體結(jié)構(gòu)施工的難易程度，同時也是施工事故的多發(fā)地帶之一， 應(yīng)該引起廣大施工人員的廣泛關(guān)注。近幾年，我國的建筑市場競爭也逐漸變得相當(dāng)激烈， 價低、質(zhì)優(yōu)、節(jié)能的施工技術(shù)頗具市場競爭力， 受到施工方以及投資方的青

2、睞，因此施工企業(yè)必須適應(yīng)市場競爭注重新的施工技術(shù)以及工藝的開發(fā)，充分引進新的施工技術(shù)，提高隊伍的施工水平已經(jīng)是大勢所趨，只有這樣，才能在建筑市場上占據(jù)一定的競爭優(yōu)勢。淤泥地質(zhì)條件下施工的沖孔灌注樁施工工法就是基于在填海區(qū)域淤泥層施工地鐵圍護結(jié)構(gòu)的一種新的工藝和工法深圳地鐵 1 號線續(xù)建工程土建 5 標(biāo)段前海灣站為深圳地鐵 1 號線續(xù)建工程，該站位于深圳市南山區(qū)前海片區(qū)。 該片區(qū)為填海區(qū)域正在進行填海施工，淤泥層較厚，同時在該車站西側(cè) m 處同時施工有深圳地鐵 5 號線前海灣站，因此該站圍護結(jié)構(gòu)的施工工藝必須適應(yīng)在此類地層的施工并滿足基坑支護要求防止隧道基坑開挖引起的周圍淤泥涌入，同時防止 1

3、號線的基坑施工對與其并行的5 號線施工不會產(chǎn)生較大的影響，這是一項很難解決的技術(shù)難題。根據(jù)施工經(jīng)驗結(jié)合現(xiàn)場實際工況在經(jīng)過多次嘗試后最后該工程采用沖孔灌注樁（及部分全套管沖孔灌注樁）進行施工。其優(yōu)點在于：1、沖孔灌注樁具有低噪音、小震動、無擠土，對周圍環(huán)境以及鄰近建筑物影響小， 能穿越各種復(fù)雜地層和形成較大的單樁承載力，適應(yīng)各種地質(zhì)條件和不同規(guī)模建筑物。2、該工藝已經(jīng)在很多地鐵的圍護結(jié)構(gòu)以及橋梁基礎(chǔ)中得到了很廣泛的應(yīng)用，工藝已日趨完善和規(guī)范， 綜合效益良好，有一定的建筑市場。2 工法特點2.1 用沖擊方法破碎巖土尤其是破碎有裂隙的堅硬土和大的卵礫石所消耗的功率小 ,破碎效果好 ; 同時 ,沖擊土

4、層時的沖擠作用形成的孔壁較為堅固 ;2.2 在含有較大卵礫石層、漂礫石層中施工成孔效率較高;2.3 設(shè)備簡單 ,操作方便 ,沖進參數(shù)容易掌握,設(shè)備移動方便 ,機械故障少;2.4 沖進時孔內(nèi)泥漿循環(huán)的作用 ,使得懸浮鉆渣循環(huán)至地面排除 ,并保持了孔壁穩(wěn)定 ,泥漿用量少 ;2.5 沖進過程中 ,只有提升鉆具時才需要動力 ,鉆具自由下落沖擊是不消耗動力的 ,因此能耗小，和回轉(zhuǎn)鉆相比 ,當(dāng)設(shè)備功率相同時 ,沖擊鉆能施工較大直徑的樁孔 ;2.6 在流砂層中亦能沖進 ,其沖進效率次于回轉(zhuǎn)鉆機。2.7 沖孔鉆機的地層適應(yīng)能力強。沖孔鉆機可以適用于淤泥質(zhì)土、粘土、砂土、卵石層等地層。3 使用范圍沖擊鉆成孔適用

5、于填土層、粘土層、粉土層、淤泥層和碎石土層;也適用于卵石層、巖溶發(fā)育巖層和裂隙發(fā)育的巖層施工,而后者往往是回旋鉆進和其它鉆進方法施工困難的地層。4 工藝原理沖孔施工法是采用沖擊式鉆機或卷揚機帶動一定重量的沖擊鉆頭,在設(shè)定的高度內(nèi)使鉆頭提升,然后空放使鉆頭自由降落,利用沖擊動能沖擠土層或破碎巖層形成樁孔,再用循環(huán)液將鉆渣和巖屑排出。每次沖擊之后 ,沖擊鉆頭在鋼絲繩轉(zhuǎn)向裝置帶動下轉(zhuǎn)動一定的角度,從而使樁孔得到規(guī)則的斷面和相應(yīng)的孔深。5 工藝流程以及操作要點5.1 施工工藝流程測量放線埋設(shè)護筒鉆機就位、 泥漿制作沖擊成孔抽渣補漿檢孔清孔檢查沉渣安放鋼筋籠下導(dǎo)管二次清孔灌注水下混凝土移位5.2 操作要

6、點5.2.1沖孔樁機施工沖孔樁機的施工程序如下： 設(shè)置護筒安裝沖擊鉆機沖擊鉆進清楚沉渣。其中沖孔樁機機就位后 ,必須實行沖錘中心與樁中心對位 ,同時照中心點引出十字向與樁中心對位 ,方便在沖進過程中 ,隨時隨地校對,確保每次沖進尺均在中心位置上沖擊鉆進。施工中的具體要求有如下幾點：（1）在鋼絲繩沖擊鉆進過程中 , 最重要的是如何保證沖擊鉆頭在孔內(nèi)以最大的加速度下落 , 以增大沖擊功能。合理地確定沖擊鉆頭的重量: 一般按其沖孔真徑每100mm取100140kg。對于硬巖土層或刃腳較長的鉆頭取大值 , 反之取小值。選擇最優(yōu)沖擊懸距 : 沖擊距是指沖擊鉆頭在上死點時鉆頭刃腳底面距孔底的高度。最優(yōu)懸距

7、是保證鉆頭最大切入深度而使鋼絲繩沒有剩余長度 , 一般正常懸距可取 0.50.8m。懸距過大或過小 , 鋼絲繩會抖動劇烈 , 懸距正常 , 鉆機運轉(zhuǎn)平穩(wěn) , 鉆進效率高。沖擊行程和沖擊頻率 : 沖擊行程是指沖擊錘上提到上止限高度到被沖擊地層的高度。 沖擊頻率是指單位時間內(nèi)鉆頭沖擊孔底的次數(shù)。 一般專用的鋼絲繩沖擊鉆機選擇沖擊行程為 0.781.5m, 沖擊頻率為4048次/min 。（2）沖擊鉆進成孔施工總的原則是根據(jù)地層情況 , 合理選擇沖 ( 鉆)進技術(shù)參數(shù) , 少松繩、多提繩、勤掏渣。（ 3）施工時 , 先要在孔口埋設(shè)護筒 , 然后鉆機就位 , 使沖擊鉆中心對準(zhǔn)護筒中心。開始應(yīng)低錘密擊

8、, 沖程 0.40.6m, 并及時用粘土泥漿護壁 ,使孔壁擠壓密實 , 直至孔深達護筒底以下 34m 后, 才可加快速度 , 提高沖擊距轉(zhuǎn)入正常沖擊 , 并隨時測定和控制泥漿比重。（ 4）控制合適的泥漿比重 : 各類巖土層中的沖程和泥漿比重關(guān)系見表一。（ 5）遇巖層表面不平或傾斜 , 應(yīng)拋入 2030cm厚塊石 , 使孔底表面平整, 然后低錘快擊形成一堅密平臺后 , 再進行正常沖擊 , 同時泥漿比重可降到 1.2 左右 , 以減少粘錘阻力 , 但又不能過低 , 壁免巖渣浮不上來 ,掏渣困難。（ 6）在沖擊鉆進階段應(yīng)注意始終保持孔內(nèi)水位高過護筒底口 0.5m 以上, 以免水位升跌波勁造成對護筒底

9、口處的沖刷掏空使護筒移位。表一 各類土層中的沖程和泥漿比重選用表選用土層和孔段鉆進工藝效果在護 筒中及其刃腳低沖程 1m左右，泥漿比重造成堅實孔壁以下 3m1.21.5 ，土層松軟時投入小片石和粘土塊粘性土、粉土層中、低沖程 12m，加清水防粘鉆、吸鉆，提高鉆進或稀泥漿，經(jīng)常清楚鉆頭效率上的泥塊粉、細(xì)、中、粗砂層中沖程 23m，泥漿比重反復(fù)沖擊造成堅實孔壁，1.21.5 ，投入粘土塊，勤防止塌孔沖，勤掏渣砂卵石層中、高沖程 24m，泥漿比加大沖擊能量， 提高鉆進重 1.3 左右，多投粘土，效率減少投石量，勤掏渣基巖高沖程 34m，加快沖擊頻加大沖擊能量， 提高鉆進率至 812 次/min, 勤

10、掏渣效率軟弱 土層或塌孔回低沖程反復(fù)沖擊，加粘土造成堅實孔壁填層塊夾小片石，泥漿比重1.31.5淤泥層低沖程 0.751.50m，增加碎石和粘土擠入孔壁， 增碎石和粘土投量，邊沖擊加孔壁穩(wěn)定性邊投入對于不同的土層以及地質(zhì)條件，沖孔鉆機施工時， 還應(yīng)該注意以下的一些列注意事項：(1) 沖擊鉆進應(yīng)遵守以下一般規(guī)定 :應(yīng)控制鋼絲繩放松量, 防止鋼絲繩放松過多減少沖程, 放松過少則不能有效沖擊 , 形成打空錘損壞機具 ;卷揚機施工操作時 , 應(yīng)在鋼絲繩上作記號控制沖程。沖擊鉆頭到底后要及時收繩提起沖擊鉆頭, 防止鋼絲繩纏卷沖擊鉆具或反纏卷筒;必須保證泥漿補給, 保持孔內(nèi)漿面穩(wěn)定; 護筒埋設(shè)較淺或表土層

11、土質(zhì)較差者 , 護筒內(nèi)泥漿壓頭不宜過大;一般不宜多用高沖程, 以免擾動孔壁而引起坍孔、擴孔引發(fā)卡鉆事故;應(yīng)經(jīng)常檢查鋼絲繩磨損情況、卡扣松緊程度、轉(zhuǎn)向裝置是否靈活,以免突然掉鉆 ;每次掏渣后或因其它原因停鉆后再次開鉆時, 應(yīng)由低沖程逐漸加大到正常沖程以免卡鉆 ;沖擊鉆頭磨損較快 , 應(yīng)經(jīng)常檢修補焊 ;大直徑樁孔可分級擴孔, 第一級樁孔直徑為設(shè)計直徑的0.60.8倍。(2) 在粘土層鉆進應(yīng)注意下列事項 :可利用粘土自然造漿的特點, 向孔內(nèi)送入清水 , 通過鉆頭沖搗形成泥漿 ;在粘性很大的粘土層中鉆進時, 可邊沖邊向孔內(nèi)投入適量的碎石或粗砂 ;當(dāng)孔內(nèi)泥漿粘度過大、比重過高時, 在掏渣的同時 , 向孔

12、內(nèi)泵入清水。(3) 在砂礫石層鉆進應(yīng)注意事項 :使用粘度較高、比重大的泥漿;保持孔內(nèi)有足夠的水頭高度;視孔壁穩(wěn)定情況邊沖擊邊向孔內(nèi)投入粘土, 使土擠入孔壁 , 增加孔壁的膠結(jié)性 ;用掏渣筒掏渣時 , 要控制每次掏渣時間不宜過長。(4)在卵石、漂石層鉆進應(yīng)注意事項:宜選用帶側(cè)刃的大刃腳一字形沖擊鉆頭 , 鉆頭重量要大 , 沖程要高 ; 沖擊鉆進時可時向孔內(nèi)投入粘性好的粘土 , 增加孔壁的膠結(jié)性 , 減少漏失量 ;保持孔內(nèi)水頭高度 , 不斷向孔內(nèi)補充泥漿 , 防止因漏水過量而坍孔 ; 在大漂石層鉆進時 , 要注意控制沖程和鋼絲繩的松緊防止孔斜 ; 遇孤石時可拋填硬度相近的片石或卵石 , 用高沖程沖

13、擊 , 或高低沖程交替沖擊 , 將大孤石擊碎或擠入孔壁。(5) 在裂隙巖溶地層鉆進應(yīng)注意事項 :沖擊鉆頭操作要平穩(wěn), 盡可能少碰撞孔壁 ;選用圓形鉆頭鉆進, 沖程宜小不宜大, 加大鉆頭重量 , 懸距不宜過大;遇裂隙漏水時 , 可投入粘土 , 沖擊數(shù)次后 , 再邊投粘土加石塊, 形成人造孔壁 ;遇溶洞時 , 應(yīng)減小沖程和懸距 , 慢慢穿過 , 必要時可邊沖邊向孔內(nèi)投放小片石或碎石 , 以沖擠到溶洞充填物中作骨架 , 穩(wěn)定充填物 ; 遇無充填的小溶洞時 , 如果施工需要 , 可投入粘土加石塊 , 形成人造孔壁 ;遇起伏不平的巖面和溶洞底板時 , 不可盲目采用大沖程穿過。需投入粘土石塊。將孔底填平

14、, 用十字形鉆頭小沖程反復(fù)沖搗 , 慢慢穿過。待穿過該層后 , 逐漸增大沖程和沖擊頻率 , 形成了一定深度的樁孔后 , 再進行正常沖擊。(6) 掏渣應(yīng)遵守以下規(guī)定 :掏渣筒直徑為樁孔直徑的50%70%;開孔階段 , 孔深不足 34m時, 不宜掏渣 , 應(yīng)盡量使粘渣擠入孔壁 ;每鉆進0.51.0m應(yīng)掏渣一次, 分次掏渣,當(dāng)在卵石、漂石層進尺小于 5cm/h, 在顆粒松散地層進尺小于15cm/h, 應(yīng)及時掏渣, 減少鉆頭的重復(fù)破碎現(xiàn)象 ;每次掏渣后 , 應(yīng)及時向孔內(nèi)補充泥漿或粘土, 保持孔內(nèi)循環(huán)水位高于出水口。(7) 清孔應(yīng)遵守以下規(guī)定 :孔壁土質(zhì)較好不易坍孔者, 可用空氣吸泥機清孔；孔壁土質(zhì)較差

15、者宜用泥漿循環(huán)清孔, 清孔后泥漿比重應(yīng)控制在1.151.25 之間 , 粘度 28s, 含砂率 10%;必須及時補充足夠的泥漿或清水, 始終保持樁孔中泥漿面穩(wěn)定;清孔后孔底沉渣厚度應(yīng)符合灌注樁施工的技術(shù)規(guī)范容許的沉渣厚度規(guī)定 ;清孔完畢 , 必須立即灌注水下混凝土。5.2.2鋼筋籠的制作與吊放（ 1）鋼筋籠制作：鋼筋籠綁扎應(yīng)牢固，其加工除滿足設(shè)計要求外，尚應(yīng)符合下列規(guī)定：主筋接頭可采用對焊、 綁扎、搭接焊或冷擠壓、 氣壓焊等連接形式，并符合相應(yīng)施工技術(shù)規(guī)定；導(dǎo)管灌注水下混凝土樁的鋼筋籠內(nèi)徑應(yīng)大于導(dǎo)管連接處外徑10cm以上；鋼筋籠應(yīng)按吊裝條件確定分段加工長度， 并設(shè)置鋼筋保護層定位裝置和焊接吊裝

16、耳環(huán)；鋼筋籠允許偏差范圍為：主筋間距 10mm，箍筋間距 20mm，籠直徑 10mm，長度 50mm；鋼筋籠下端 0.50.8m 范圍內(nèi)主筋應(yīng)稍向內(nèi)側(cè)彎曲呈傾斜狀；鋼筋間距不得大于 300mm，并應(yīng)采用螺旋筋；鋼筋籠剛度較差時應(yīng)補強，吊運中不得變形。（ 2）鋼筋籠吊裝鋼筋籠搬運應(yīng)平起、平放，口號一致。水平搬運時每隔 34 米設(shè)一個支撐點，防止搬運中鋼筋和鋼筋籠變形；鋼筋籠的吊放要對準(zhǔn)孔位、扶穩(wěn)、緩慢，避免碰撞孔位，到位后立即固定。多節(jié)鋼筋籠吊放時， 應(yīng)將鋼筋籠逐步接長后再放入孔內(nèi)， 利用先插入孔內(nèi)的鋼筋籠上部架立筋將籠體固定在護筒上， 利用吊裝機械將上節(jié)鋼筋籠臨時吊住進行兩節(jié)鋼筋籠的對接和綁扎

17、， 鋼筋籠對接后要請質(zhì)量員和工程監(jiān)理對焊縫檢查驗收，冷卻后再沉入孔內(nèi)。固定鋼筋籠時，要對孔中心，嚴(yán)禁偏離中心位置，砼保護層采用 18鋼筋點焊在主筋上，每三米設(shè)置一組四塊。分段吊裝時，將下段吊入孔內(nèi)后，其上端應(yīng)留 1m左右臨時固定在孔口處，上下段鋼筋籠的主筋對正連接合格后繼續(xù)下沉?；\頂預(yù)留筋標(biāo)高控制：鋼筋籠的標(biāo)高定位，可采用鎖定式吊桿。當(dāng)灌注樁空樁深度較大時， 尤為必要，使用兩根長度略大于施工面至樁頂距離的 40 的鋼管，在鋼管下端焊若干定位環(huán)，間距5cm，在鋼筋籠頂端下到孔口時， 按照孔口標(biāo)高至樁頂標(biāo)高的距離尺寸，確定要使用的定位環(huán)順序，將確定的定位環(huán)從主筋外側(cè)首道加勁筋下面插到主筋里側(cè)，再從

18、內(nèi)側(cè)向環(huán)內(nèi)插入兩根同吊桿一樣長的插銷，將吊桿鎖定，插銷上端與吊桿上端綁扎在一起， 起吊吊桿，將鋼筋籠徐徐下放到位，然后將吊桿吊環(huán)與護筒綁扎在起，將鋼筋籠固定， 同時可防止灌注混凝土?xí)r鋼筋籠的上浮。5.2.3導(dǎo)管的安放導(dǎo)管宜采用直徑為200250mm的多節(jié)鋼管，管節(jié)連接應(yīng)嚴(yán)密、牢固，使用前應(yīng)試拼，并進行隔水栓通過試驗；混凝土導(dǎo)管利用三腳吊架起吊安放， 下導(dǎo)管時應(yīng)緩慢放下， 先將導(dǎo)管直接放入孔底，然后再往上提起，保持距離孔底 3050cm 的距離。5.2.4二次清空當(dāng)導(dǎo)管安裝完畢， 灌注混凝土前應(yīng)再次測量沉渣厚度， 沉渣厚度超標(biāo)時，應(yīng)進行二次清孔。當(dāng)孔徑小于 800mm時，二次清孔采用正循環(huán)壓漿法

19、即可取得很好的效果； 當(dāng)孔徑大于 800mm時，采用空吸泵反循環(huán)方式、導(dǎo)管空氣升液排渣法清孔。5.2.5水下混凝土的灌注混凝土必須具有良好的和易性， 配合比應(yīng)經(jīng)試驗確定。 細(xì)骨料宜采用中、粗砂，粗骨料宜采用粒徑不大于 40mm卵石或碎石。水下灌注的混凝土坍落度宜為 160210mm；混凝土灌注前應(yīng)檢查成孔和鋼筋籠質(zhì)量；必須保證足夠的初灌量確保剪球后導(dǎo)管首次埋管砼 0.81.2m；初灌剪球時， 應(yīng)立即觀察孔內(nèi)反漿是否暢通， 并及時測量導(dǎo)管內(nèi)外砼液面高度及導(dǎo)管在砼內(nèi)的埋深，初灌后不得上下串動導(dǎo)管；灌注過程中，應(yīng)隨時測定砼面高度，保證每次拆卸導(dǎo)管后，導(dǎo)管埋深 26 米，應(yīng)準(zhǔn)確測定作好記錄；水下混凝土

20、灌注要連續(xù)，中途不得停頓，同時工地備有灌漿溜槽，以免商品砼車不能直接運輸?shù)娇卓跁r， 利用溜槽來直接接放砼到孔口漏斗，以縮短灌注時間，保證灌注質(zhì)量；為保證樁頭質(zhì)量，超灌長度為 0.30.5m；混凝土試件制作， 同一配合比每班不得小于一組， 泥漿護壁成孔的灌注樁每 5 根不得少于一組；砼灌注要有周密的計劃，根據(jù)樁徑、樁長、充盈系數(shù)和浮漿高度計算砼用量。5.2.6 監(jiān)測技術(shù)與分析監(jiān)控量測是施工的重要組成部分。 沖孔灌注樁作為基坑的主要圍護結(jié)構(gòu)，所以在成樁過程中以及基坑開挖過程中， 必須通過監(jiān)測掌握支護結(jié)構(gòu)以及地表的形態(tài)。 支護結(jié)構(gòu)與周圍環(huán)境的監(jiān)測主要分為應(yīng)力監(jiān)測與變形監(jiān)測，監(jiān)測項目的具體情況如表二。

21、表二 灌注樁施工監(jiān)測項目匯總表序 監(jiān)測方法及儀側(cè)點布置量測頻率量測精度號 項目器地層現(xiàn)場1 及支觀 察隨時進行及 地護情質(zhì) 描序 監(jiān)測方法及儀側(cè)點布置量測頻率量測精度號 項目器況觀述察圍護結(jié)構(gòu)的每基坑開挖期間，2 次/個角點2樁頂經(jīng)緯天，基本穩(wěn)定后1 次1.0mm短邊中點、沿基變形儀坑長度方向間/2 天，期間每兩天一次距 30m樁內(nèi)短邊中點，沿基3鋼筋鋼 筋坑長度方向間全過程， 1 次/天1/100(F.S)應(yīng)力 計距 60m （鋼 筋應(yīng)變砼樁）短邊中點，沿基基坑開挖期間，2 次/4 樁體測 斜坑長度方向間1.0mm天，基本穩(wěn)定后1 次變形 管距 60m （鋼 筋/2 天，砼樁）通過動態(tài)信息管

22、理， 對監(jiān)測數(shù)據(jù)及時處理并及時反饋以指導(dǎo)施工，發(fā)現(xiàn)灌注樁異常情況應(yīng)立即做施工處理，防止發(fā)生工程事故。 當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)接近警戒值時，應(yīng)加密監(jiān)測頻率，并作日報表；當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)接近控制值時，應(yīng)立即報告施工管理，會同設(shè)計、監(jiān)理等分析原因，并及時提交應(yīng)對措施報告。5.3 施工勞動力組織（見表三）表三 勞動力組織情況表序號工種所需人數(shù)/人1護筒埋設(shè)23司機 1 人，鉆桿安裝2 人，清2鉆進成孔渣工 2人3混凝土灌注司機 1人，孔口導(dǎo)管安裝3 人4輔助工泥漿制作1 人，泵工 1 人，其他工種如電工、修理工、測量工酌情考慮備注：以上勞動組織為一班施工人員，如兩班制則乘以26 材料與設(shè)備6.1 材料本工法除泥漿制作之

23、外，無需特殊的材料。對于泥漿來說，制作材料為：膨潤土：以蒙脫石為主的粘土性礦物；粘土：塑性指數(shù) IP 大于 17，小于 0.005mm的粘粒含量大于50。為泥漿的主要材料； CMC：羧甲基纖維素鈉鹽，增加粘度，防止脫落；堿類： Na2CO3及 NaHCO3控制和改善泥漿性質(zhì)；滲水防止劑：廢紙漿、鋸末等，防止?jié)B水；重晶石：主要成分為硫酸鋇，增加泥漿相對密度。其中泥漿的性能指標(biāo)隨鉆機鉆機的土層以及地質(zhì)條件不同而異。6.2 機具設(shè)備（見表四）表四 施工用機具一覽表序號設(shè)備名稱設(shè)備型號單位數(shù)量1沖孔樁機臺12泥漿泵7.5臺13切斷機40臺14彎曲機臺15電焊機交流臺16發(fā)電機160KW臺17汽車吊25

24、t臺18全站儀臺19水準(zhǔn)儀臺17 質(zhì)量控制7.1 工程質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)沖孔灌注樁施工質(zhì)量驗收執(zhí)行以下標(biāo)準(zhǔn)：建筑樁基技術(shù)規(guī)范（JGJ94-94）地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范(GB50299-1999)鋼筋混凝土工程施工及驗收規(guī)范()7.2 工程質(zhì)量保證措施沖孔灌注樁的施工質(zhì)量控制主要包括以下三個方面：7.2.1前期質(zhì)量控制(1) 組織工程建設(shè)相關(guān)質(zhì)量責(zé)任主體進行圖紙會審和技術(shù)交底。明確樁基的技術(shù)和規(guī)范要求 , 及時發(fā)現(xiàn)圖紙中的差錯和不足。(2) 對施工組織設(shè)計進行嚴(yán)格審核 , 并要求施工單位嚴(yán)格按照方案施工。(3) 施工場地做到三通一平。(4) 原材料質(zhì)量控制 :1) 原材料質(zhì)量控制是沖孔灌注樁施工質(zhì)

25、量控制的第一步 , 其合格與否直接影響灌注成樁質(zhì)量 , 本工程在原材料選用方面進行嚴(yán)格監(jiān)控。 2) 混凝土施工質(zhì)量控制 , 混凝土的攪拌質(zhì)量直接影響成樁的質(zhì)量和施工進度。當(dāng)混凝土出現(xiàn)不均勻、離析、泌水等質(zhì)量問題易發(fā)生堵管 , 影響正常施工。7.2.2施工過程質(zhì)量控制(1) 全風(fēng)化基巖層中鉆進軟土層 , 采用雙翼帶梳齒鉆頭或鑲焊硬質(zhì)合金刀頭的籠式鉆頭 , 孔口設(shè)立專用泥漿池 , 制作優(yōu)質(zhì)泥漿 , 比重為1.25 1.30, 在鉆進中及時向孔內(nèi)補給。(2) 鉆進中遇到孤石 ; 利用 Z22-300 型沖擊鉆機沖擊成孔 , 再利用R-516 型鉆機配牙輪鉆頭鉆進, 根據(jù)殘留體層位碴較多的特點, 把比

26、重控制在 1.30 。(3) 強、中風(fēng)化基巖石鉆進 ; 采用牙輪鉆頭鉆進 , 利用牙輪底的金剛石輪齒把巖石破碎 ; 利用 Z22-300 型沖擊鉆機沖擊鉆進 ; 進入基巖石 ,應(yīng)采用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3050cm 處, 然后重新沖孔。每鉆進 4 5m 深度應(yīng)驗孔一次 , 進入基巖后 , 每鉆 10 50cm 應(yīng)清孔取樣一次。(4) 清孔的質(zhì)量控制 : 根據(jù)設(shè)計孔底沉渣厚度必須小于 50mm,而孔底沉渣厚度是影響樁端承載力的一個重要因素。 本工程采取二次清孔技術(shù)方案 , 第一次清孔采用下循環(huán)法 , 第二次清孔采用氣舉反循環(huán)法。 清孔結(jié)束后 , 把測繩從導(dǎo)管內(nèi)放入

27、孔底, 測量出的孔深跟終孔時的孔深比較 , 計算出沉渣厚度 , 沉渣滿足要求后 ,即開始澆筑混凝土。7.2.2施工的后期質(zhì)量控制(1) 成品樁的保護 : 混凝土未達到初凝以前防止地面大量灌水或進行大的擾動。(2) 成品樁的檢驗 : 按一定比例對樁進行現(xiàn)場靜載試驗 , 測試單樁的靜壓、抗拔承載力和單樁的抗水平承載力 , 進一步驗證和確定樁基的承載能力 ; 送檢混凝土試塊判斷樁基的強度。7.3 沖孔灌注樁常見病害防治以及處理措施由于目前施工單位的素質(zhì)參差不齊，有些隊伍對泥漿制備及水下混凝土施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)控制不嚴(yán)， 在施工中常發(fā)生塌孔、 梅花孔、斜孔、鋼筋籠上浮、樁底沉渣太厚和混凝土灌注質(zhì)量達不到

28、設(shè)計求等問題，下面是對這些常見問題的處理辦法以及預(yù)防措施：(1) 塌孔常發(fā)生在地層結(jié)構(gòu)中有較厚的砂層、卵石層和淤泥層等夾層部位的成孔過程。由于砂層、卵石層和淤泥層的整體性較差，若施工至夾層部位時，仍然采用劣質(zhì)泥漿或一般地質(zhì)條件中使用的泥漿起不到護壁作用，在沖孔施工的外力作用下，夾層部位的孔壁不穩(wěn)定，從而造成塌孔。另外，在石灰?guī)r地區(qū)進行樁基施工時，也容易發(fā)生塌孔現(xiàn)象。由于石灰?guī)r地區(qū)地下溶洞裂隙發(fā)育且連通性好，當(dāng)樁孔碰到地下溶洞、溶槽或地下河時， 會因泥漿漏失而樁孔內(nèi)泥漿面驟然下降，孔壁突然失去泥漿靜壓力的作用而向樁孔內(nèi)坍塌。遇到塌孔，常用的處理方法是立即將樁錘提起，并拋填小石塊和粘土塊， 致塌孔

29、位置以上 1 2m，并待其沉積后重新反復(fù)沖擊造壁。若以上方法仍沒有效果，那么，須征得設(shè)計同意采用其它有效的處理方法。(2) 梅花孔常發(fā)生在樁孔沖進到較堅硬的巖層時， 目前沖孔樁施工用的沖錘主要有十字錘、人字錘和梅花錘等幾種。當(dāng)施工進入較堅硬的巖層后，若使用的樁錘錘高過大， 且樁錘頂?shù)霓D(zhuǎn)向環(huán)又不靈便時， 就很容易使樁錘在沖進過程中沿著錘齒部位所形成的“軌道”沖進， 這樣樁孔壁將有少許凸向樁孔， 這樣的樁孔稱為梅花孔。 如果梅花孔不作處理就灌注混凝土，那么該段樁芯混凝土便存在局部縮孔的隱患。此外，出現(xiàn)梅花孔還容易發(fā)生卡錘的施工事故。因此，在沖孔樁施工過程中，若發(fā)現(xiàn)有梅花孔，應(yīng)引起注意，及時處理。梅

30、花孔的常用處理方法有兩種：重新修整孔錘修孔； 向樁孔內(nèi)回填塊石至梅花孔頂面以上，檢修好樁錘的轉(zhuǎn)向環(huán)，然后低錘密沖，反復(fù)修孔。(3) 樁孔傾斜是指沖孔樁成孔的垂直度不滿足規(guī)范要求引起斜孔的原因有： 所用樁錘偏心過大或掉齒； 沖進過程中遇有探頭石或障礙物； 樁施工現(xiàn)場地質(zhì)巖層走向的坡度很大， 或孔底土質(zhì)不均，巖石強度不一；樁機架在施工中逐漸傾斜。發(fā)生斜孔后，若斜孔較嚴(yán)重的可向樁孔內(nèi)回填塊石和粘土塊， 然后用低錘密沖， 反復(fù)矯正，可收到較理想的效果。預(yù)防措施：不使用偏心過大的錘；定時檢查樁錘，發(fā)現(xiàn)錘齒磨損嚴(yán)重時及時更換；注意泥漿循環(huán)，泥漿比重要適宜；樁機架下面要穩(wěn)固，防止樁機架在施工過程中移動、傾斜

31、。(4) 鋼筋籠上浮鋼筋籠上浮經(jīng)常發(fā)生在沖孔樁施工的最后環(huán)節(jié)水下混凝土的灌注過程中。造成鋼筋籠上浮的主要原因有： 導(dǎo)管底端接近鋼筋籠底端時，灌注混凝土的速度太快，混凝土流出時沖擊力較大，推動鋼筋籠向上浮動。埋管過深，混凝土灌注時間過長， 表層混凝土已近終凝，使混凝土與鋼筋之間產(chǎn)生了一定的握裹力。 此時若導(dǎo)管底端未及時提升到鋼筋籠底端以上， 混凝土從導(dǎo)管流出后向上升時， 會帶動鋼筋籠上浮。提管時法蘭盤鉤住鋼筋籠。 防止和處理鋼筋籠上浮可采用如下措施：鋼筋籠的頂端若在鋼護筒范圍內(nèi)，可將其焊到鋼護筒上；若在鋼護筒以下， 則可用鋼管套在鋼筋上頂壓。 當(dāng)導(dǎo)管底端接近鋼筋籠底端時，適當(dāng)放慢灌注速度，并控制

32、好導(dǎo)管的埋深，以減少混凝土的上沖力。 盡量縮短混凝土的整體灌注時間， 若整體灌注時間較長時，應(yīng)采取措施延長混凝土的初凝時間。 若發(fā)現(xiàn)鋼筋籠有上浮現(xiàn)象，除了采用鋼管套在鋼筋上頂壓以外，還應(yīng)提升導(dǎo)管（注意導(dǎo)管的埋深），并放慢混凝土澆灌速度。 利用真空泵采用反循環(huán)施工對樁孔底部沉渣進行清孔，確保成樁。(5) 樁底沉渣過厚或樁底混漿樁底沉渣過厚或樁底混漿， 是樁基礎(chǔ)施工容易出現(xiàn)的較為嚴(yán)重的質(zhì)量問題，造成的原因主要有：清孔不徹底。巖渣粒徑過大，清孔的泥漿無法使其呈現(xiàn)懸浮狀態(tài)并帶出樁孔而成為永久性沉渣。 清孔后的泥漿比重過大， 以致在灌注混凝土?xí)r， 混凝土的沖擊力不能完全將樁孔底部的泥漿反起，造成混漿。清

33、孔之后到混凝土的開灌時間過長，使原來已處于懸浮狀態(tài)的巖渣沉回樁孔底部，這些沉淀的巖渣過厚不能被反起而成為永久性沉渣，造成施工質(zhì)量問題。 灌注混凝土的導(dǎo)管下端距離樁孔底部過高， 影響了混凝土的沖擊力對樁孔底部泥漿的反起效果，并可能造成初始灌注的混凝土無法包裹住導(dǎo)管的下端，造成混漿和夾層。初始灌注的混凝土塌落度過小、流動性差，影響了混凝土的沖擊作用而造成底部混漿。導(dǎo)管內(nèi)壁過于粗糙， 光潔度不足，減小了初始混凝土灌注時活塞在導(dǎo)管中下落速度，影響了混凝土的沖擊作用，造成底部沉漿。 防止和處理樁底沉渣過厚或混漿的措施有：認(rèn)真檢查清孔階段的巖渣料徑，以及清孔后的泥漿比重。為了提高泥漿的清孔效果， 可在泥漿

34、中加入外加劑 ( 如硫酸鈉等 ) 以提高泥漿的膠體穩(wěn)定性。嚴(yán)格控制好清孔后的停置時間。若時間過長，應(yīng)利用灌注混凝土的導(dǎo)管重新清孔，再進行水下混凝土灌注。 嚴(yán)格控制導(dǎo)管下端到樁孔底部的距離，通常為30 左右，不應(yīng)超過50 。確?；炷脸跏脊嘧⒘磕苌w過導(dǎo)管下端，使導(dǎo)管的初始埋置深度不小于 1m。嚴(yán)格控制好混凝土的塌落度，確保其流動性；經(jīng)常清理導(dǎo)管內(nèi)壁，以確保其“光潔度”， 避免初始混凝土灌注時活塞在導(dǎo)管中下落不暢，造成導(dǎo)管堵塞， 影響了樁芯混凝土的灌注質(zhì)量。樁長大于 35m 的樁孔，當(dāng)采用正循環(huán)施工清孔沒有把握時，應(yīng)利用真空泵采用反循環(huán)施工對樁孔底部沉渣進行清孔， 確保成樁后的樁底沉渣厚度不超過施

35、工規(guī)范的允許厚度。 對于樁底沉渣過厚而影響質(zhì)量時， 常用的有效的處理方法是利用抽芯檢測的抽芯孔或超聲探測的探測管作通道，采用高壓灌漿對樁底進行補強。實踐證明，這種處理方法的效果是較理想的。8 安全控制（ 1）認(rèn)真貫徹“安全第一，預(yù)防為主”的方針，根據(jù)國家有關(guān)規(guī)定、條例，結(jié)合施工單位實際情況和工程的具體特點， 組成專職安全員和班組兼職安全員以及工地安全用電負(fù)責(zé)人參加的安全生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)，執(zhí)行安全生產(chǎn)責(zé)任制，明確各級人員的職責(zé)，抓好工程的安全生產(chǎn)。（ 2）施工現(xiàn)場按符合防火、防風(fēng)、防雷、防洪、防觸電等安全規(guī)定及安全施工要求進行布置，并完善布置各種安全標(biāo)識。（ 3）各類房屋、庫房、料場等的消防安全距離

36、做到符合公安部門的規(guī)定，室內(nèi)不堆放易燃品； 嚴(yán)格做到不在木工加工場、 料庫等處吸煙；隨時清除現(xiàn)場的易燃雜物；不在有火種的場所或其近旁堆放生產(chǎn)物資。（ 4）氧氣瓶與乙炔瓶隔離存放，嚴(yán)格保證氧氣瓶不沾染油脂、乙炔發(fā)生器有防止回火的安全裝置。（ 5）施工現(xiàn)場的臨時用電嚴(yán)格按照施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范的有關(guān)規(guī)范規(guī)定執(zhí)行。（ 6）電纜線路應(yīng)采用“三相五線”接線方式，電氣設(shè)備和電氣線路必須絕緣良好，場內(nèi)架設(shè)的電力線路其懸掛高度和線間距除按安全規(guī)定要求進行外，將其布置在專用電桿上。（ 7）施工現(xiàn)場使用的手持照明燈使用 36V的安全電壓。（ 8）室內(nèi)配電柜、配電箱前要有絕緣墊，并安裝漏電保護裝置。（ 9）

37、對將要較長時間停工的開挖作業(yè)面，不論地層好壞均應(yīng)作網(wǎng)噴混凝土封閉。（ 10）建立完善的施工安全保證體系，加強施工作業(yè)中的安全檢查，確保作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。9 環(huán)保措施（ 1）成立對應(yīng)的施工環(huán)境衛(wèi)生管理機構(gòu)，在工程施工過程中嚴(yán)格遵守國家和地方政府下發(fā)的有關(guān)環(huán)境保護的法律、 法規(guī)和規(guī)章，加強對施工燃油、工程材料、設(shè)備、廢水、生產(chǎn)生活垃圾、棄渣的控制和治理，遵守有防火及廢棄物處理的規(guī)章制度，做好交通環(huán)境疏導(dǎo)，充分滿足便民要求， 認(rèn)真接受城市交通管理， 隨時接受相關(guān)單位的監(jiān)督檢查。（ 2）將施工場地和作業(yè)限制在工程建設(shè)允許的范圍內(nèi)，合理布置、規(guī)范圍擋，做到標(biāo)牌清楚、 齊全，各種標(biāo)識醒目， 施工場地整潔

38、文明。（ 3）對施工中可能影響到的各種公共設(shè)施制定可靠的防止損壞和移位的實施措施，加強實施中的監(jiān)測、應(yīng)對和驗證。同時，將相關(guān)方案和要求向全體施工人員詳細(xì)交底。（ 4）設(shè)立專用排漿溝、集漿坑，對廢漿、污水進行集中，認(rèn)真做好無害化處理，從根本上防止施工廢漿亂流。（ 5）定期清運沉淀泥砂，做好泥砂、棄渣及其它工程材料運輸過程中的防散落與沿途污染措施，廢水除按環(huán)境衛(wèi)生指標(biāo)進行處理達標(biāo)外，并按當(dāng)?shù)丨h(huán)保要求的指定地點排放。棄渣及其它工程廢棄物按工程建設(shè)指定的地點和方案進行合理堆放和處治。（ 6）優(yōu)先選用先進的環(huán)保機械。采取設(shè)立隔音墻、隔音罩等消音措施降低施工噪音到允許值以下，同時盡可能避免夜間施工。（ 7

39、）對施工場地道路進行硬化，并在晴天經(jīng)常對施工通行道路進行灑水，防止塵土飛揚，污染周圍環(huán)境。10 效益分析11 工程應(yīng)用實例11.1 工程概況鯉魚門站主體結(jié)構(gòu)基 坑長 237.1m， 基坑寬 21.327.529m ，深14.516.5m。本工程主體圍護樁原來設(shè)計為 1000800鉆孔咬合樁。在鉆孔咬合樁施工過程中， 發(fā)現(xiàn)有大量漂石侵入圍護結(jié)構(gòu)范圍， 咬合樁施工困難，按照設(shè)計要求將鯉魚門站東側(cè)圍護結(jié)構(gòu)改為 10001200沖孔灌注樁 +樁間旋噴樁止水。樁嵌固深度為 7000mm。樁身混凝土設(shè)計強度等級為 C25，樁數(shù)量 1000 樁 215 根?；悠矫娌贾萌鐖D一所示。BAAAAAAABAA273184185186187188 189190191192193194195 196198199 200201203210212AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA197202204 205 206