管井降水及流砂層挖孔樁施工方案

1、2011年12月27日2、樁基礎(chǔ)工程施工圖紙3、萬(wàn)林湖?金榜山一期巖土工程勘察報(bào)告書及2011年12月4、招標(biāo)文件、施工合同及建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位的相關(guān)文件要求5、國(guó)家、行業(yè)、廣東省及有關(guān)安全、環(huán)境保護(hù)、水土保持的政策和文件規(guī)定6、我司擁有的科技工法成果和現(xiàn)有的企業(yè)管理水平，勞力、設(shè)備技術(shù)能力以及長(zhǎng)期從事建筑基礎(chǔ)工程所積累的豐富的施工經(jīng)驗(yàn)控制噪音和光、塵污染，本工程位于惠州市惠城區(qū)金榜路南側(cè)，場(chǎng)地東側(cè)緊鄰金榜路，南側(cè)緊鄰?？德罚ㄒ?guī)劃），北側(cè)及西側(cè)緊鄰古塘坳路（規(guī)劃），場(chǎng)地呈五邊形，占地面積為10.3萬(wàn)m2。本期擬建5棟高層、1棟多層，工程主要在矩形柱和剪力墻下設(shè)置大直徑人工挖孔樁，樁長(zhǎng)不小于6m，設(shè)計(jì)樁端持力層為強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖層，進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化層深度不小于2m。護(hù)壁混凝土等級(jí)采用C20，樁芯混凝土等級(jí)采用C25。鋼筋采用I、II級(jí)鋼筋直徑為Ф8～Ф16。建筑物名稱地上層數(shù)樁端持力層樁數(shù)設(shè)計(jì)參考長(zhǎng)度（m）圓樁尺寸（m）1棟住宅27強(qiáng)風(fēng)化巖130261.2、1.3、1.52棟住宅27強(qiáng)風(fēng)化巖157101.2、1.3、1.53棟住宅31強(qiáng)風(fēng)化巖127101.2、1.3、1.5、2.25棟住宅30強(qiáng)風(fēng)化巖10491.2、1.3、1.56棟住宅28強(qiáng)風(fēng)化巖9391.2、1.3、1.57棟商業(yè)3強(qiáng)風(fēng)化巖47391.2中庭地下室1強(qiáng)風(fēng)化巖81271.2合計(jì)7392.2.1地形及地質(zhì)情況1、1棟高層住宅位置：場(chǎng)地位置處于剝蝕丘陵區(qū)的斜坡地帶，坡度約為30度。地質(zhì)分層為2-10米的人工填土、2-102、7棟多層商業(yè)位置：場(chǎng)地屬構(gòu)造剝蝕丘陵區(qū)，位于地勢(shì)低洼的溝心地表水和地下水匯集部位，溝心部分有新近17-20米的人工回填土，場(chǎng)地地質(zhì)分層為：17-20米素填土→3-12米全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖→4.8-7.8米3、中庭地下室位置：部分位于丘陵區(qū)地勢(shì)低洼的溝心地表水和地下水匯集部位，表層以粘性土為主，含局部碎石，部分位于斜坡地帶，坡度約為30-60度地質(zhì)分層為2.5-8米的人工填土→6.3-11.5米粉質(zhì)粘土→6.3-8米全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖→3.14、場(chǎng)地內(nèi)各地層的主要巖性特征自上而下分述如下：1）人工填土（Q4ml）素填土：主要為灰紫色，由泥質(zhì)砂巖的風(fēng)化土石組成，為附近山體的開(kāi)挖土，局部含有少量垃圾雜物及塊石，堆填時(shí)間短，松散。層厚2.00~17.40m，分布于ZK3、ZK4、ZK8、ZK9、ZK11、ZK12、ZK17、ZK20號(hào)鉆孔鄰近地段。2）第四系殘積層（Qel）粉質(zhì)粘土：灰紫、紫紅色，由泥質(zhì)砂巖、粉砂巖風(fēng)化殘積而成，原巖結(jié)構(gòu)尚保留，可塑~硬塑，飽水易軟化，一般含有強(qiáng)風(fēng)化巖塊。層厚5.00~11.10m，層頂埋深0.00~17.20m，層頂標(biāo)高23.06~41.48m，分布于ZK1、ZK3、ZK8~ZK9號(hào)鉆孔鄰近地段。3）侏羅系地層（J）場(chǎng)地基巖主要為侏羅系（J）泥質(zhì)砂巖、粉砂巖，粉粒及粗粒等粒結(jié)構(gòu)，泥鈣質(zhì)膠結(jié)，厚層構(gòu)造，巖體中節(jié)理裂隙發(fā)育，巖石破碎，根據(jù)鉆探揭露資料，按巖石的風(fēng)化程度劃分為強(qiáng)風(fēng)化及中風(fēng)化巖帶。①?gòu)?qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)砂巖：灰色為主，巖石遭受強(qiáng)烈風(fēng)化，裂隙極發(fā)育，巖芯多為堅(jiān)硬土夾碎塊，巖塊可折斷，飽水易軟化，合金鉆進(jìn)易。層內(nèi)風(fēng)化不均勻，一般夾有中風(fēng)化巖塊或中風(fēng)化巖夾層。層厚3.00~32.40m，層頂埋深0.00~24.60m，層頂標(biāo)高16.86~60.45m，場(chǎng)區(qū)內(nèi)均有分布。②中風(fēng)化泥質(zhì)砂巖：灰白色為主，裂隙發(fā)育，巖石風(fēng)化較明顯，巖芯多呈短柱狀，少量塊狀，巖石較堅(jiān)硬，合金鉆進(jìn)較困難。場(chǎng)區(qū)內(nèi)工程鉆孔均鉆至本層，揭露厚度2.80~4.30m，層頂埋深23.60~39.30m，層頂標(biāo)高0.96~27.01m。2.2.2水文情況1、擬建場(chǎng)地的原始地貌單元為低丘陵、坡地及沖溝谷地等，沖溝谷地內(nèi)地下水埋藏較深，填土厚度大，本次勘察未能觀測(cè)到穩(wěn)定地下水位。2、場(chǎng)地地下水按埋藏條件和含水層性質(zhì)劃分為第四系孔隙水和基巖裂隙水。第四系孔隙水的含水層為填土層及殘積土層，為弱含水、弱透水地層，水量??；基巖裂隙水的主要含水層為強(qiáng)風(fēng)化巖及中風(fēng)化巖層，屬弱含水、弱透水地層，水量較小。場(chǎng)地內(nèi)地下水埋藏較深，且水量貧乏，地下水對(duì)地基處理和邊坡治理無(wú)明顯的影響，場(chǎng)地水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。3、場(chǎng)地地下水主要接受大氣降水補(bǔ)給，逕流方向大體由東北流向西南。施工特點(diǎn)2.3.1樁基普遍較深，大部分在16m以上，最大達(dá)到35m，樁基較密，樁孔中心間距最小2.4m，平均樁孔間距3.2m。給施工安全帶來(lái)較大風(fēng)險(xiǎn)。2.3.2中庭地下室及1棟高層住宅位置全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖較厚，3.1管井降水施工方法及技術(shù)措施3.2人工挖孔樁流砂和涌水處理施工方法及技術(shù)措施在流砂和涌水的地層開(kāi)挖人工挖孔樁時(shí)極易造成坍孔，再加之孔內(nèi)抽水，會(huì)導(dǎo)致水流砂涌，使井下孔壁造成坍塌，不但給挖孔樁施工帶來(lái)難度，而且會(huì)危及挖孔樁工程質(zhì)量和施工安全。因此，降水和堵砂將是施工中最突出的兩大問(wèn)題，在沒(méi)有做好降水和堵砂措施時(shí)，應(yīng)停止施工。人工挖孔樁在遇到流砂和涌水情況下，為保證挖孔樁工程質(zhì)量和施工安全，應(yīng)根據(jù)流砂、涌水的實(shí)際情況，有針對(duì)性的編制相應(yīng)的專項(xiàng)處理方案。流砂和涌水區(qū)域挖孔樁施工可采用下述方法：施工時(shí)必須對(duì)照地質(zhì)報(bào)告，根據(jù)地下水流向和流砂厚度，采用合適的施工順序，并間隔交替循環(huán)施工——總的施工原則是按先易后難依次進(jìn)行，合理組織安排，在流砂層較薄地段先行施工，并采取對(duì)周圍樁孔同時(shí)抽排水，以減少挖孔內(nèi)的涌水量，形成環(huán)狀或帶狀集水排水井，逐步疏干地下水。當(dāng)?shù)叵滤枯^小、流砂情況較輕時(shí)，有效的方法是縮短循環(huán)開(kāi)挖深度（施工規(guī)范允許每節(jié)護(hù)壁的高度可減少到300~500mm），縮短孔壁暴露時(shí)間，增加孔徑600~800mm。在挖孔的同時(shí)，用土袋逐漸堆筑孔壁，形成井孔的外壁，并保證樁孔尺寸滿足設(shè)計(jì)要求，然后及時(shí)澆筑護(hù)壁混凝土。如遇流砂較大時(shí)，每下挖0.3～0.5m澆護(hù)壁混凝土一次，中間不準(zhǔn)停斷，更不準(zhǔn)推遲過(guò)夜，做到快速施工，為了防上護(hù)壁塌沉傷人，開(kāi)挖時(shí)，腳不準(zhǔn)置于護(hù)壁下面。各樁每天挖0.5m時(shí)，對(duì)孔下用鋼針下探試驗(yàn)一次，確定無(wú)異?，F(xiàn)象后，方可繼續(xù)下挖。若樁護(hù)壁發(fā)生沉坍現(xiàn)象，查明原因，根據(jù)實(shí)際情況，應(yīng)先打鋼筋、堵砂包或稻草等特殊措施，有的地方需用Φ6鋼筋、間距為100×100的鋼網(wǎng)片，每片在0．3～0．5M2左右，豎向鋼筋采用Φ當(dāng)?shù)叵滤枯^大、砂層較厚（一般大于2m以上時(shí)），流砂情況嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)查明地下水的流向，在其上流區(qū)段24小時(shí)連續(xù)進(jìn)行降水排水，讓孔樁場(chǎng)地的地下水位形成一個(gè)整體下降的“水位漏斗”。其挖掘樁孔步驟和做法如下：（1）充分地做好施工準(zhǔn)備和應(yīng)急準(zhǔn)備工作。（2）沿井孔四周按間距100mm斜向打入雙層φ20鋼筋，長(zhǎng)度等于3倍護(hù)壁高（300～500mm），起到支撐孔壁的作用，以防挖掘施工第二道混凝土護(hù)壁時(shí)坍孔。（3）快速挖掘砂土層，挖掘時(shí)每節(jié)護(hù)壁的高度減少到300~500mm，增大孔徑400～500mm，一邊挖掘，一邊往雙層鋼筋間添加稻草，防止流沙的形成。并及時(shí)用C25混凝土快速填實(shí)擴(kuò)大孔徑部分，使在井孔四周（增大的200~250mm孔壁范圍）形成止水層，必要時(shí)可采用鋼套筒（要求深入孔底200mm左右），鋼套筒直徑為工程樁直徑加混凝土護(hù)壁厚度，鋼套筒鋼板厚度不少于4mm。同時(shí)將原設(shè)計(jì)混凝土護(hù)壁厚度增加100mm，以有效地提高施工安全性。做法可參見(jiàn)附圖所示。（4）快速進(jìn)行護(hù)壁模板支模施工，然后迅速進(jìn)行護(hù)壁混凝土澆筑（宜在混凝土混合料中加入一定比例的速凝劑），并及時(shí)振搗密實(shí)。（5）穿越流砂層及淤泥層時(shí)混凝土護(hù)壁的配筋做法參見(jiàn)附圖所示。（6）護(hù)壁混凝土強(qiáng)度等級(jí)不小于C25，并要求留置混凝土試塊以備試驗(yàn)。3.3、施工質(zhì)量安全措施在含地下水砂層厚度大，含水量豐富，且承壓水頭較高的情況下，如果降水措施不力，不但影響工程質(zhì)量，同時(shí)還危及施工安全，所以施工降水措施是關(guān)鍵。根據(jù)含水砂層埋藏條件和挖孔作業(yè)面井底疏干的要求，降水方法如下：1、通常做法是：一次性在區(qū)域內(nèi)布設(shè)若干降水管井，降水井周圍多樁孔同時(shí)施工，對(duì)已穿過(guò)流砂層的樁可做為附近挖孔樁的降水井，施工時(shí)進(jìn)行同步降水排水。流砂層部位的挖孔樁在澆護(hù)壁前埋設(shè)直徑50mm過(guò)濾管，縱橫間距1米。2、對(duì)深度不大的挖孔樁，可直接在場(chǎng)地四周合理布置管井降水排水；在基礎(chǔ)平面占地較大時(shí)，可增加降水管井的排數(shù)，一般即可達(dá)到降水目的。3、挖井施工時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng)（1）開(kāi)挖土層過(guò)程中，在距揭露含水層頂層土?xí)r，即要注意小心少量開(kāi)挖，邊挖邊用鋼筋向下通孔探測(cè)，讓下部承壓水水位壓力經(jīng)孔道釋放，防止意外承壓水突然擠開(kāi)頂層土而造成安全事故。（2）井上人員應(yīng)加強(qiáng)與井下作業(yè)人員進(jìn)行通話聯(lián)系，并置備充足的水泵等排水器具及時(shí)加大抽水強(qiáng)度。（3）灌注澆筑樁芯混凝土前，先投入同種類的干水泥將井內(nèi)少量積水吸干，如井底積水疏干有困難或水位上升每5分鐘內(nèi)超過(guò)200mm時(shí)，必須采用導(dǎo)管水下灌注法澆筑樁身混凝土