星悦城综合商业大楼 基坑工程针对地铁2#线保护施工方案 (1)基础开挖 场地平整后,根据实际地形标高和桩顶标高确定导墙基础开挖深度,基础开挖采用人工配合挖掘机进行,开挖到基底后,清底、夯填、整平。 (2)钢筋下料 钢筋的规格性能符合标准规范的规定和设计要求,钢筋加工下料按图要求施工。 (3)模板工程 采用定型钢模,每段长度按3~5m考虑,模型支撑采用方木,具体见下图所示: 拉筋钢模板方木支撑钢模板方木支撑 图2.1-3 导墙模型支撑图导墙定型模做法示意图 (4)混凝土工程 采用C30商品混凝土,人工入模,插入式振动棒振捣,保证顶面高程,在混凝土强度达到70%时拆模,施工中严格控制导墙施工精度,确保轴线误差±20mm,内墙面垂直度0.3%,平整度3mm,导墙顶面平整度5mm。 3 施工顺序 先施工素混凝土B序桩,再在相邻两B序桩间切割成孔施工钢筋混凝土A序桩,其施工顺序如下:B1→B2→A1→B3→A2→B4→B3?Bn→An。 (1) 成孔 ① 钻机就位后,保证套管与桩中心偏差小于2cm,压入第一节套管,然后用旋挖机从套管内取土,一边抓土,一边继续下压套管。抓土过程中,随时监控检测和调整套管垂直度,发生偏移及时纠偏调整(垂直度控制用线垂垂直方向控制,同时采用两台经纬仪垂直方向监控套管垂直度)。 ② 当孔深度达到设计要求后,及时清孔并检查沉碴厚度,若厚度大于20cm,则继续清孔直至符合要求,可用旋挖机轻轻放至孔底把沉渣清完。
③ 确定孔深后,及时向监理工程师报检,检测孔的沉碴和深度。(用测绳检查桩孔的沉碴和深度,注意经常进行测绳标定检查)。 ④ 桩成孔期间,利用施工间歇时间,进行土石方外运,避免土石方堆在现场影响后续施工。
⑤ 在最后一节护筒安装完成后,用2m靠尺测定护筒垂直度,进而推算出整条桩成孔垂直度。
(2)钢筋笼施工 ① 钢筋原材料管理
钢筋原材料经进场验收、进场复检合格后方可投入加工。为便于原材料管理,采用槽钢制作原材料支架,将不同规格钢筋放入不同的支架格栅内,并挂牌注明规格、强度等级、生产厂家、进场日期及数量。 ② 钢筋现场制作
钢筋笼制作在加工场地内采用使用切断机、弯筋机下料、电焊机电焊笼体箍架,主筋
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连接宜采用直螺纹套筒连接。具体工艺流程如下:制作钢筋笼支撑架体(约200mm高、每4m沿笼长直线分布、并操平整)→制作Φ16加劲箍(根据笼体外径1040mm,扣除两根主筋直径,确定加劲箍直径,加劲箍接头位置10d单面焊接)→加劲箍上划线确定均匀分布主筋位置→主筋按接头位置50%错开接长→将三根主筋放置在支撑架体上(期中一根居中沿直线放置)→放置加劲箍(将圆形箍上的主筋位置标注线对准主筋)→点焊主筋与加劲箍→依此方法点焊依次点焊其它主筋→按设计间距布置螺旋箍并梅花形点焊。
严格控制钢筋笼的下料长度,主筋采用直螺纹套筒连接。主筋35倍钢筋直径区段范围内的接头数不得超过钢筋总数的一半。对于 桩的保护层厚度及桩钢筋笼主筋位置,采用主筋加焊Ф16钢筋加劲箍固定,钢筋笼直径偏差± 20mm,钢筋笼主筋定位允许偏差±10mm,
螺旋箍间距允许偏差±20mm。 ③ 钢筋笼的吊装
钢筋笼的吊装利用50T履带吊,采用三点起吊法,首先采用大钩将钢筋笼平行吊起,平移至桩孔处,然后利用小钩和大钩配合将钢筋笼慢慢竖起,直至将钢筋笼垂直吊起,之后将钢筋笼一次性放入孔中。钢筋笼下至设计高程后,利用钢筋笼周围钢筋定位环保证钢筋笼轴线与桩孔中心线重合,并确保主钢筋的净保护层满足设计要求,保护层的允许偏差按±20mm控制。 (3)混凝土灌注 ①超缓凝混凝土
超缓凝混凝土其作用是延长B桩混凝土的初凝时间,以达到其相邻A桩的成孔能够在B桩混凝土初凝之前完成,这样便给套管钻机切割B桩混凝土创造了条件。
超缓凝混凝土必须达到以下技术参数的要求:
a凝土缓凝时间≥60h;每台机开钻后前4条桩混凝土缓凝时间≥60h; b混凝土坍落度:180±20mm; c混凝土的3d强度值不大于3MPa; d最终强度满足设计要求。
由于咬合桩施工成败重中之重为B桩的超缓凝混凝土的配合比必须满足其初凝时间≥60h的要求。
②孔内无水时混凝土灌注
孔内无水时,采用干孔导管法流态灌注,砼采用商品砼,将砼通过导管注入孔内。 ③孔内有水时混凝土灌注
a 采用导管法浇筑水下混凝土灌注,导管直径为300mm,导管连接顺直、光滑、密闭、不漏水,浇筑混凝土前先进行压力试验。
b 在浇筑过程中,随时检查是否漏水,第一次浇筑时,导管底部距孔底30~50cm,浇筑混凝土量要经过计算确定,在浇筑中护筒和导管下端埋深控制在2~4m范围,首次浇筑约4方混凝土后,同步提升套管和导管,采用测绳测量严格控制其埋深和提升速度,严禁将套管和导管拔出混凝土面,防止断桩和缺陷桩的发生。
c水下混凝土要连续浇筑不得中断,边灌注边拔套管和导管,并逐步拆除,混凝土灌注至设计桩顶标高以上0.60m(超灌量0.60m),因套管上拔后桩孔存在一定程度的扩孔,最后一节套管上拔前应测定当前混凝土面标高,对所需混凝土进行估量,确保满足桩顶设
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计标高和超灌要求,完全拔出套管和导管,桩顶混凝土不良部分要凿掉清除,要保证设计范围内的桩体不受损伤,并不留松散层。 4质量保证措施
(1)孔口定位误差的控制
为了保证钻孔咬合桩底部有足够的咬合量,应对其孔口的定位误差进行严格的控制。在钻孔咬合桩桩顶以上设置钢筋混凝土导墙,导墙上设置定位孔,其直径宜比桩径大20~40mm。钻机就位后,将第一节套管插入定位孔并检查调整,使套管周围与定位孔之间的空隙保持均匀。
(2)桩的垂直度的控制
控制了桩身垂直度,也就能保证了钻孔咬合底部有足够厚度的咬合量。除对其孔口定位误差严格控制外,还应对其垂直度进行严格的控制。根据设计要求,桩身垂直度偏差不大于0.3%。垂直度控制采用在机械操作面上安装水准泡,让机械操作人员及时了解成桩垂直度,并在施工桩位90°位置架设2台经纬仪进行监控,确保咬合桩垂直度在0.3%以内。
成孔过程中要控制好桩的垂直度,必须抓好以下三个环节的工作。 ①套管的顺直度检查和校正
钻孔咬合桩施工前在平整地面上进行套管顺直度的检查和校正,首先检查和校正单节套管的顺直度,然后将按照桩长配置的套管全部连接起来,套管顺直度偏差控制在1%~2%。检测方法:于地面上测放出两条互相平行的直线,将套管置于两条直线之间,然后用线锥和直尺进行检测。
②成孔过程中桩的垂直度监测和检查
1)地面监测:在地面选择两个互相垂直的方向采用经纬仪或线锥监测地面以上部分套管的垂直度,发现偏差随时纠正。这项检测在每根桩的成孔过程中应自始至终坚持,不能中断。
2)孔内检查:每节套管压完后安装下一节套管之前,都要停下来用“测环”或“线锥”进行孔内垂直度检查,不合格时需进行纠偏,直至合格才能进行下一节套管施工。
3)纠偏
成孔过程中如发现垂直度偏差过大,必须及时进行纠偏调整,纠偏的常用方法有以下三种:
a、利用钻机油缸进行纠偏:如果偏差不大或套管入土不深(5m以上),可直接利用钻机的两个顶升油缸和两个推拉油缸调节套管的垂直度,即可达到纠偏的目的。 b、A桩纠偏:如果A桩在入土5m以下发生较大偏移,可先利用钻机油缸直接纠偏如达不到设计要求,可向套管内填砂或粘土,一边填土一边拔起套管,直至将套管提升到上一次检查合格的地方,然后调直套管,检查其垂直度合格后再重新下压。
c、B桩纠偏:B桩的纠偏方法与A桩基本相同,其不同之处是不能向套管内填土而应填入与A桩相同的混凝土,否则有可能在桩间留下土夹层,从而影响排桩的防水效果。 (3)超缓凝混凝土的施工质量控制
B桩混凝土缓凝时间应根据单桩成桩来确定,单桩成桩时间与施工现场地质条件、桩长、桩径和钻机能力等因素相关。根据咬合桩施工工艺,B桩初凝时间应为:T=3t+K
t为单桩成桩时间,一般取12h
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k为预留时间,取24h
因此,本项工程的初步控制B桩初凝时间为T=60h,并在施工中根据现场情况进行调整。
超缓凝混凝土的施工质量控制办法如下: 1)生产
对超缓凝混凝土的技术参数要求:
自混凝土灌注时间计算,混凝土的初凝时间须≥60h; 采用C20超缓凝水下混凝土; 2)使用
使用过程中采用严格的检查制度和监控措施:
①每车混凝土在使用前必须由实验室检查其坍落度及观感质量是否符合要求,坍落度超标或观感质量太差的坚决退回,绝不使用。
②每车混凝土均取一组试件,检测其缓凝时间及坍落度损失情况,直至该桩两侧的A桩全部完成为止,如发现问题及时反馈信息,以便采取应急措施。
③按规范要求取试件检查混凝土最终强度,混凝土最终强度必须满足设计要求。 ④质量要求
咬合桩成桩桩顶中心线施工偏差不得大于30mm,桩身垂直度偏差不大于0.3%,套管钻机成孔后,及时清除孔内虚土和沉渣,孔内沉渣厚度不得大于0.1m。
咬合桩桩体强度达到设计要求后,采用超声波法检测成桩质量,检测数量不小于所有咬合桩的30%。
5 常见工程事故的预防及处理措施 5.1克服“管涌”的施工控制
“管涌”是指在A桩成孔过程中,由于B桩混凝土未凝固,还处于流动状态,B桩混凝土有可能从A、B桩相交处涌入A桩孔内。克服“管涌”有以下几种方法:
①B桩混凝土的坍落度应相对小一些,不宜超过18cm,以便于降低混凝土的流动性。 ②套管底口应始终保持超前于开挖面一定的距离,以便于造成一段“瓶颈”阻止混凝土的流动,如果钻机能力许可,这个距离越大越好,但至少不应小于2.5m。
③必要时(如遇地下障碍物套管底无法超前时)可向套管内注入一定量的水,通过水压力来平衡A桩混凝土的压力,阻止“管涌”的发生。
④A桩成孔过程中应注意观察相邻两侧B桩混凝土顶面,如发现B桩混凝土下陷应立即停止A桩开挖,并一边将套管尽量下压。一边向A桩内填土或注水,直到完全制止住“管涌”为止。
5.2克服钢筋笼上浮的方法
由于套管内壁与钢筋笼外缘之间的空隙较小,因此在上拔套管的时候,钢筋笼将有可能被套管带着一起上浮,其预防措施主要有:
A桩在混凝土的骨颗粒径应小一些,不宜大于20mm;
在钢筋笼底部焊上一块比钢筋笼直径略小的薄钢板以增加其抗浮能力;
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混凝土灌注必须按操作规程进行。 5.3事故桩的处理方法
在钻孔咬合桩施工过程中,因B桩超缓凝混凝土的质量不稳定出现早凝现象的机械设备故障等原因,造成钻孔咬合桩的施工未能按正常要求进行而形成事故桩,事故桩的处理要求分以下几种情况:
1)平移桩位单侧咬合
A桩成孔施工时,其一侧B1桩的混凝土已经凝固,使套管钻机不能正常要求切割咬合B1、B2桩。处理方法为向B2桩方向平移A桩桩位,使套管钻机单侧切割B2桩施工A桩(凿除原桩位导墙,并严格控制桩位),并在B1桩和A桩外侧另增加一根旋喷桩作为防守处理。如下图所示:
平 移 桩 位 单 侧 咬 合 示 意 图
旋喷桩平移桩与缓凝桩桩相切早凝桩说明:原设计持不变2)背桩补强
,桩桩位保
A1桩成孔施工时,其 两侧B1桩、B2桩的混凝土均已凝固,处理方法为放弃A1桩的施工,调整桩序继续后面咬合桩的施工,以为在A1桩外侧增加三根咬合桩及两根旋喷桩作为补强、防水处理。在基坑开挖后中将B1和B2桩之间的夹土清除喷上混凝土即可。如下图所示:
咬合桩背桩补强示意图
AABABBA
3)预留咬合企口
在A1桩成孔施工中发现B1桩混凝土已有早凝倾向但未完全凝固时,此时为避免继续按正常顺序施工造成事故桩可及时在B1桩右侧施工一砂桩以预留出咬合企口,待调整完成后再继续后面桩的施工。
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