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1、世博轴及地下综合体工程施工组织设计本工程桩基处理设计采纳800mm钻孔灌注桩，桩顶标高为底板底标高，桩底标高42.800m，有效桩长35m，砼标号C30，桩底端进入2层。钻孔灌注桩内插钢格构柱兼为支撑立柱桩使用。打算投入20台GPS-20型钻机，拟采纳泥浆护壁正循环钻进成孔，导管灌注水下混凝土的方法施工。先施工第、施工段，然后紧随地下连续墙施工从基坑南、北两端向基坑中间推进。5.2.1钻孔灌注桩施工工艺流程 钻机就位 钻进成孔 一次清孔验收 安装钢筋笼钢筋笼制作验收 导管检查吊放砼导管 二次清孔验收 水下砼浇注灌注终止、桩孔爱护试块制作、养护交工资料泥浆循环泥浆系统布置护筒定位、埋设 泥浆储存
2、 废浆处置混凝土供应 材料检测材料进场、验收 试块送检 坍落度检测图5.2.1 钻孔灌注桩施工工艺流程框图5.2.2施工前钻孔触探因拟建场地表层杂填土较厚，不仅夹有混凝土、块石、砖块及煤渣等杂物，且原上钢三厂厂区部分基础均未拆除洁净。在钻孔灌注桩前，先行在桩位处，采纳工程钻机进行深度在7.0m左右的钻孔触探，探明地下障碍物情形，以确定障碍物部位。关于旧的基础，采取开挖凿除旧基础，关于表层夹有混凝土、块石、砖块及煤渣等杂填土，采取挖掘清除表层杂物，然后用优质粘土回填夯实。先回填至护筒底部，护筒定位后再对称回填至地面；5.2.3钻孔灌注桩施工方法5.2.3.1桩位测放施工前，依照桩位布置图和测量操
3、纵网测放灌注桩桩位，桩位偏差不大于10mm，且标桩埋设牢固有醒目标志。5.2.3.2护筒埋设护筒采纳钢护筒，800mm灌注桩护筒内径为810mm，采纳人工挖坑法埋设，护筒埋设应位置正确、稳固，护筒与坑壁之间用粘土填实，护筒中心与桩位中心线偏差不大于30mm，表层土质情形较好的部位护筒埋深1.01.5m，对表层杂填土较厚部位采纳加长护筒，护筒埋深约2.03.0m。5.2.3.3泥浆护壁泥浆的作用在于爱护槽壁的稳固，携出孔内的悬浮物钻渣。灌注桩施工所用泥浆要求粘度适当、比重合理、稳固性好、过滤失水量小，泥皮形成时刻短且薄而又有韧性。本工程灌注桩钻孔深度约47.0m，钻孔作业要穿越杂填土、饱和粘性土
4、、粉性土层，进入层砂（粉）土层，层灰色污泥质粉质粘土、夹层灰色粘质粉土、层污泥质粘土层土质是专门好的造浆材料，故采纳原土造浆。施工中要依照各土层不同的土质情形，确定各土层钻进过程中使用的泥浆比重、粘度等指标。 泥浆使用泥浆系统设置储浆池和废浆池，储浆池内设置泥浆循环泵。在造浆性能好的土层如入泥质粉质粘土层，采纳自然造浆法钻进，并储备泥浆。施工造浆性能差的土层，如21层、22、23和3层，用储备泥浆钻孔护壁。为了使施工现场洁净整洁，便于治理，保证灌注桩施工质量，施工处区域内设置几个废浆池，安排足够数量的泥浆车，24小时外运泥浆处理。 泥浆治理泥浆的好坏关系到钻孔质量的好坏，施工过程中必须对泥浆进
5、行严格治理，为此必须做好以下工作：泥浆在存放过程中要不断地用泵搅拌循环泥浆，使之保证流淌状态。在泥浆池内设置由泥浆泵进行泥浆循环，各池内的泥浆每天要进行8小时以上的循环运行，使泥浆不致产生沉淀和离析。由专职检查人员每天按规定时刻泥浆池和施工桩孔内泥浆进行检查。泥浆在重复使用的过程中由于种种缘故，使泥浆性质恶化，按结果判定泥浆的可用性，进行再生或调整，确保成孔质量。在易产生缩径现象的、层脆弱污泥质粘性土钻进成孔时，适当加大泥浆比重，将泥浆比重操纵在1.081.12，同时从成孔至灌注水下混凝土始终将泥浆液面操纵在护筒顶面以下0.5m处，少量多次勤补泥浆。在流砂容易引起塌孔的夹层及2层钻进成孔过程中
6、，加强泥浆的检验、处理、调整等治理工作，将泥浆比重操纵在1.081.12，并终保持泥浆液面；适当添加一些CMC（化学浆糊），将泥浆粘度调整至在3040秒。在容易产生泥浆渗漏的2层和层土层中施工时，应适当提高泥浆粘度（可参入适量的CMC）；增加泥浆的储备量，当发生泥浆渗漏时，及时堵漏和补浆，使孔内泥浆液面保持正常高度。砼浇灌过程中置换出的泥浆送回泥浆池调整处理后，调整到需要的指标与新奇泥浆配合循环使用，不可调整的泥浆做废弃处理，送入废液池，用泥浆车外运处理。5.2.3.4钻进成孔钻孔施工前，钻机就位必须平正稳固，调整好钻机的水平与垂直度，使钻机的吊钩、转盘与钻头处在同一中轴线上，并始终保持钻杆垂
7、直，保证孔斜率不超过1。钻进速度以每小时1.52.5m为宜，不宜太快，并随时检查泥浆质量指标。注意一边钻孔一边不断补充泥浆，保持泥浆面高于地下水位0.5m以上，以保证孔内泥浆压力，以防止塌孔。在污泥质粉质粘土中钻进时，要适当提高泥浆的粘度和比重。在钻孔过程中，每钻进5m左右，要检测一次孔壁的垂直度。直到设计孔底标高，应报告监理工程师对孔深、孔径、桩孔垂直度进行检查，确定满足设计要求后，即进行清孔，并做好吊放钢筋笼和灌注水下砼的预备。5.2.3.5清底换浆 钻孔完毕后，提升钻头距孔底1020cm，不进尺，连续循环，以相对比重较低（1.051.10）的泥浆压入，把钻孔内的悬浮物钻渣和相对比重较大的
8、泥浆换出。清孔时要保持孔内泥浆面不降低，防止缩孔、塌孔。在钢筋笼入孔与安放导管后，砼灌注前。对孔底用优质泥浆二次清孔，使沉淀物漂浮溢出。灌注前孔底沉渣厚度不大于50mm。5.2.3.6钢筋笼制作安放按照设计图纸进行钢筋下料加工，钢筋笼在现场分节加工制作成型，为了保证钢筋笼在运输和吊放过程中不变形，在钢筋笼内侧每隔2.0m设置加强箍一道，并在钢筋笼内每隔3.0m装一个可拆卸的十字形临时加劲架，在钢筋笼吊放入孔后再拆除。为了保证钢筋笼的爱护层厚度，在钢筋笼四周主筋上纵向每隔一定2m设置混凝土垫块，混凝土垫块依照爱护层的厚度及孔径设置。钢筋笼经监理检查验收合格后，采纳钻机塔架本身滑轮分节吊放，每节6
9、8米，节间连接采纳单面焊接连接，搭接长度10d，在同一截面内接头数不得超过50。为缩短焊接时刻配备二台电焊机同时对称焊接，接头焊肉要饱满。钢筋笼应该垂直缓慢放人桩孔内，防止碰撞孔壁，如下放困难应查明缘故，不提强行下放，成孔后尽快安放钢筋笼，以减少孔底回淤，顶面和底面标高应符合设计要求，误差不大于5cm。钢筋笼放人孔内后，要将吊筋（两根12钢筋）焊接在孔顶的托梁（14#槽钢）上。5.2.3.7 钢格构柱安装钢格构柱在工厂整体制作，运输至施工现场，以减小因现场拼接误差，提高制作精度。最后一节钢筋笼入孔后，将钢筋笼用10#槽钢托挂在孔口，为减小钢格构柱吊装变形，采纳履带式起重机三点起吊钢格构柱，并与
10、钢筋笼焊接连接。然后将钢格构柱与钢筋笼一起下放，吊入孔后，赶忙将吊点换至钢格构柱竖向重心吊点处，再次提起钢格构柱，用两台互成90的经纬仪调整垂直度，边调整边慢慢下放，不得强行下放，钢格构柱下至地面，将其顶部用两根相互垂直10#槽钢托挂固定。安装导管及灌注砼时，导管应尽量幸免碰挂、挤压钢格构柱，也不可将混凝土导管支承在钢格构柱上。桩身混凝土初凝后，用中砂将桩孔对称回填密实，并设置明显标志，以防后续工序施工的机械设备碰撞。 5.2.3.8 水下灌注砼灌注水下砼是成桩的关键工序，应统一指挥、紧密配合、连续快速进行。本工程砼使用商品砼，砼抗压强度应符合设计要求，严格按规定的配合比配料，砼要有良好的和易
11、性，入孔时的坍落度宜为1822cm，扩散度宜为3438cm，碎石最大粒径不应大于30mm，水灰比不应大于0.6，以保证砼的上翻和水平流淌。在浇灌前，砼导管的节长搭配及组装需依照孔深事先进行运算，以确定合理的搭配，以利砼浇灌和导管的拆卸。导管采纳内径250mm的导管，使用前应先组拼做压水试验，连续压力许多于0.8Mpa。砼坍落度经检查符合设计要求时才能灌注。开浇时，料斗和导管内储备的砼不应小于2m3,导管下口至孔底间距一样为0.30.5米，砼数量备足后，应及时拨塞开浇。在浇灌过程中依照需要随时测量砼浇灌高度，以推算出砼顶面标高和导管埋置深度，以确保导管拆卸长度，由专人探测，并作好水下砼浇灌记录。
12、导管的埋深不能过长，否则增加砼的浇灌阻力，一样埋深不超过6m。严禁导管拨空，拆管后导管应埋入砼面以下2.0m左右，浇筑砼应连续进行 ，若停止则间隔时刻 不宜超过1小时，当砼面接近设计标高时，可采纳探锤进行触深测量，来确定最后砼用量。灌注的桩顶标高应比设计桩顶高0.5m，以清除浮浆，确保桩顶质量。5.3 坑外坑底水泥土搅拌桩加固施工方案第、施工段钻孔灌注桩施工50%后，即从基坑南北两端向中间施工坑外坑底水泥土搅拌桩加固体。拟采纳二次喷浆三次搅拌的施工工艺，投入10台具有高垂直度和良好稳固性的，具有灌浆压力，流量计量测定装置和精确的速度操纵装置的SJB/型深层搅拌机，进行钻掘搅拌。深层搅拌桩的桩身
13、质量专门大程度上取决于搅拌的平均程度，采纳操纵水泥总量，反复少量多次的喷浆工艺。5.3.1水泥土搅拌桩施工工艺流程图 测放桩位 钻机就位 预搅下沉第一次喷浆搅拌提升 第二次搅拌下沉制 浆送 浆第二次喷浆搅拌提升 清洗、移机5.3.2施工参数 坑外水泥土搅拌桩加固体水泥掺入比为15%，坑底上部水泥土搅拌桩加固体水泥掺入比为7%，下部为15%；桩径为700mm。 为了使水泥浆具有良好的和易性和加固成效，必须严格操纵水灰比，由于本工程土质含水量较大，故采纳较低的水灰比，水灰比操纵在0.40.5。 送浆压力操纵在1.01.4Mpa，桩上部土采纳较低的压力，桩下部土采纳较高的压力，污泥土层要适当加大送浆
14、压力。 搅拌提升速度：0.4m/min0.6m/min。 下繁重复搅拌一次，提升喷浆搅拌两次，以保证水泥浆与土充分搅拌混合，确保搅拌桩的成桩质量。5.3.3水泥土搅拌桩施工方法5.3.3.1测量定位第一依照测绘单位提供的红线定位图和设计单位提供的总平面图，用经纬仪、钢尺进行轴线定位，依照轴线放出搅拌桩的桩位，桩位偏差不大于10mm，并做好标志，经业主、监理等各方复核无误后，桩机就位预备施工。5.3.3.2桩机就位指定专人指挥搅拌机移动到桩位并对中，采纳水平尺校正基座，保持基座水平，在钻机导杆90方向用两台经纬仪测量调整导杆垂直度，使其钻杆、搅拌头和桩位三点中心位于同一铅垂线上。5.3.3.3
15、预搅下沉启动搅拌机电机，放松卷扬钢丝绳，使搅拌机沿导杆搅拌下沉，严格操纵下沉速度，紧密观看动力头电机工作负荷，其电流指数不大于70A，以防烧毁电机；如遇较硬地层下沉速度过慢时，可通过中心管压入少量稀浆，以利润湿土体，加快下沉；当搅拌头下沉至设计桩底标高时，开始喷浆搅拌提升。5.3.3.4 灰浆制备 在搅拌头预搅下沉的同时，严格按照设计水泥掺入比拌制水泥浆液，水灰比操纵在0.40.5； 水泥浆液搅拌时刻3min，以使水泥充分水化，平均拌合； 需加入外加剂时，应按比例溶于水中，然后定量加入拌制浆液中一起搅拌； 搅拌好的水泥浆停置时刻不得过长，超过2h后应降低强度使用； 水泥浆液在灰浆搅拌机中要不停搅拌，直到送浆前。5.3.3.5喷浆搅拌提升搅拌头下沉到设计深度后，即刻上提20cm并开启压浆泵送浆，并用反转在桩底原位搅拌2030s后，以0.5m/min左右的提升速度开反转边搅拌边提升，使水泥浆自动连续喷入地基，直至设计桩顶标高。第一次注浆提升搅拌：送浆时压力操纵在1.01.4Mpa
