1、目 录1、编制依据12、工程概况13、地质水文概况13.1地层岩性13.2地质剖面代表断面83.3水文地质特征94、施工概况及要求94.1施工概况94.2施工要求94.3 桩体材料105、施工条件105.1 施工用电105.2 施工用水115.3 交通道路、材料、通信116、施工安排116.1 管理组织机构116.2 工期安排116.3 机械设备及人员配置126.3.1 机械设备127、施工工艺及施工步骤137.1 施工工艺137.2施工步骤157.3 钢筋笼制作与吊装197.4 混凝土配制207.5施工技术要点207.6施工注意事项208、质量保证措施219、施工质量问题及防治措施229.12、施工质量问题229.2质量问题防治措施2210、桩基试验及检测2610.1混凝土坍落度试验2610.2 桩身完整性检测2610.2单桩竖向承载力检测2611、安全保证措施2711.1安全技术措施2711.2安全注意事项2812、雨季施工措施2913、附件29内夯沉管灌注桩施工方案1、 编制依据1）地基基础设计规范（GB50007-2011）；2）建筑桩基技术规范（JGJ-94-2008）；3）建筑桩基检测技术规范（JGJ106-2003）；4）混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）5）钢筋焊接及验收规程（JGJ-18-2012）6）设计院下发青岛市地铁一期工程（3号线）施工3、图设计第二十一篇车辆段与综合基地 第四册检修主厂房 第二分册结构设计蓝图（2013.9）7）内夯沉管灌注桩试桩报告（2013.8）2、工程概况青岛市地铁一期工程（3号线）车辆段与综合基地工程地处青岛市李沧区，位于青岛北站西南侧，占地面积约38.2公顷，主要工程内容包括生产及办公用房土建工程、站场土石方及地基处理、轨道工程、桥涵工程、道路工程、管线工程、场区绿化、围墙及室外附属工程。根据设计文件和图纸说明，排架、框架结构基础、检查坑及重大设备基础均采用内夯沉管灌注桩基础，现浇钢筋混凝土承台。本次內夯沉管灌注桩施工部位为检修主厂房，范围位于里程JK0+228.7JK0+535.9。3、地质水文概况4、3.1地层岩性根据相关场地勘探资料，场地原地貌类型为滨海浅滩，经后期无序回填大量填土，回填成分杂乱，厚度变化大， 地面标高2.5820.71米：场地西北、东北侧现为垃圾堆积区，地形起伏变化大，其中西北侧垃圾堆最低处标高为3.2米，最高处标高为12.5米；东北侧垃圾堆最低处标高为2.58米，最高处标高为20.71米。现场区东北侧垃圾堆的南侧为一水沟，沟宽约1015米，水面标高随季节变化，冬季枯水期水面标高为2.80米，水深约1.01.5米。地形总体平缓，地势呈西北高东南低。通过钻探揭示，场地第四系厚度13.033.0米，主要由第四系全新统人工填土（Q4ml）、海相沉积层（Q4mh）及洪冲积层层（5、Q4al+pl），上更新统洪冲积层（Q3al+pl）组成。沧口断裂沿北东方向横穿整个场地，受其控制，场地内基岩以沧口断裂为岩性分界，东部主要为埋深较浅的燕山晚期花岗岩及花岗斑岩，埋深一般为516米，西部主要为埋深较大的白垩系青山群八亩地组泥质粉砂岩，埋深一般为2633米。沧口断裂断面附近基岩高差较大，其他位置基岩面总体较为平缓。土层具体分布情况如下：第层、杂填土 分布广泛，厚度：1.0023.50m，层底标高：-6.053.19m。 杂色灰色等，稍湿湿饱和，松散稍密，主要由碎石、碎砖、混凝土块、砾砂等建筑垃圾组成，碎石块径540cm不等，局部回填工业垃圾及生活垃圾。根据钻探揭露，场区杂填土内，6、在不同深度处无规律回填有生活垃圾，其成分以塑料袋、木料、布、纸等为主，在相对应深度内含量约5%60%；在检修主厂房建筑范围内的东北侧揭露居多，该处生活垃圾在其对应深度范围内的含量约20%60%（不同钻孔在不同深度范围内的生活垃圾分布及含量见附表9）。第1层、素填土 局部广泛，厚度：0.808.00m，层底标高：-5.743.78m。褐色黄褐色等，稍湿湿饱和，松散稍密，主要由砂土（局部为淤泥质）、碎石、少量粘性土等组成，含有少量碎砖、水泥块等建筑垃圾。据了解以上地层回填年限约540年，由不同年代，无序堆填而成，现部分地段仍在开挖回填改造中。该层成分杂乱，厚度变化大，密实程度极不均匀，不同深度内回7、填有大块碎石，垂直变异性大，工程性状不稳定，开挖后自稳能力差。第层、含淤泥中粗砂该层较广泛分布于整个场地，厚度：0.406.50m，层底标高：-7.41-0.49m。灰黑色灰褐色，松散，饱和；以中粗砂为主，混约20%40%淤泥或淤泥质土，含有机质及腐烂植物体，夹有贝类残骸，有腥臭味。该层上部常受人工扰动，局部含多碎石。第1层、淤泥质粉质黏土该层呈透镜体或薄层状分布于第层中，揭露厚度：0.204.50m，层底标高：-6.430.06m。灰褐色深灰色，流塑软塑，颗粒均匀，手感细腻，见贝壳碎屑，有臭味，韧性和干强度低，具有高压缩性。该层底部有时见少量姜石。第2层、粗砂该层呈薄层状分布于第层中，揭露厚8、度：0.801.70m，层底标高：-5.58-0.84m。黄褐色褐黄色，稍密，饱和，成份以石英、长石为主，整体分选、磨圆较差，砂质较纯净。第层、含有机质粉质黏土该层较广泛分布于整个场地，揭露厚度：0.304.20m，层底标高：-8.63-3.68m。灰褐色灰绿色，软塑，部分可塑，颗粒均匀，手感细腻，含有机质，有机质含量Wu5%，时见贝壳碎屑，强度低，具有高压缩性，含中粗砂薄层。第1层、含有机质粉土该层呈薄层状分布于第层中，揭露厚度：1.103.40m，层底标高：-6.05 -3.26m。灰绿色，稍密，湿，含多粉粒，摇振反应迅速中等，含有机质，局部为粉砂。第层、粉质黏土该层广泛分布于整个场地，厚9、度：0.207.00m，层底标高：-13.55-5.22m。褐黄色黄褐色，可塑，具中等压缩性，见有少量铁锰氧化物，韧性、结构性一般，含少量砂粒，切面较光滑，干强度中等，局部夹有粗砂薄层。第1层、粗砂该层分布较为广泛，局部呈透镜体状分布，层厚：0.207.00m，层底标高：-12.27-3.31m。黄褐色，稍密中密，饱和，主要矿物为石英、长石，整体分选、磨圆较好，含1020%左右粘性土，局部夹有小块碎石，局部含粘土较多，呈砂混粘土状。第层、砾砂该层广泛分布于整个场地，揭露厚度：0.6010.10m，层顶标高：-17.39-0.49m。黄褐色褐黄色，中密密实，饱和，主要矿物为石英、长石、花岗岩碎屑10、，整体分选较差，磨圆一般，含1020%左右粘性土，主要矿物为石英、长石、花岗岩碎屑，局部夹有小块碎石，局部含粘土较多，呈砂混粘土状。第1层、粉质黏土该层呈透镜体状零星分布，层厚：0.202.00m，层顶标高：-16.35-5.22m。褐黄色黄褐色，可塑硬塑，具中等压缩性，见有少量铁锰氧化物，韧性一般，结构性较好，含少量砂粒，切面较光滑，干强度中等。3.2地质剖面代表断面1）典型地质剖面持力层层3.3水文地质特征场区赋存地下水，地下水水位埋深0.75.1m，稳定水位标高约为1.013.52m。地下水类型为第四系孔隙潜水弱承压水、基岩裂隙水，主要补给源为大气降水。受季节影响，地下水位年变幅约12m11、。结合现有水分析资料，场地地下水对混凝土具有硫酸盐侵蚀，腐蚀环境等级为H2，氯盐环境的作用等级为L2级，氯化物环境作用等级为-D级。场地东侧和主检修车间西南侧地下水化学侵蚀环境的作用等级为H2级，SO42-作用等级为-D级。其余位置的地下水化学侵蚀环境的作用等级为H1级，SO42-用等级为-C级。地下水盐类结晶破坏环境的作用等级为Y2级。4、施工概况及要求4.1施工概况 本次工程桩基施工部位为检修主厂房，采用内夯沉管灌注桩，桩径为450mm。桩端持力层为第层砾砂层；桩端夯扩头的平均直径D不小于700mm。本次施工内夯沉管灌注桩共1016根。4.2施工要求 1）桩长控制原则上以贯入度控制为主，标12、高控制为辅，根据内夯沉管灌注桩试桩报告当桩端持力层为第层砾砂层时最后十击贯入度不大于3cm。 2）单桩竖向极限承载力标准值要求不小于2700kN。 3）桩基检测： a. 桩身完整性检测：采用低应变动测法，其检测要求按有关规程执行，在同一条件下，抽检数量不应少于总桩数的20%，且不得少于10根。 b. 对柱下三桩或三桩以下的承台，对单个抽检桩数不得少于一根。 c. 单桩竖向承载力：采用高应变动测，在同一条件下，抽检数量不应小于总桩数的2%，且不得少于3根。4.3 桩体材料1) 桩身混凝土:C40，抗渗等级为P10，水泥采用含铝酸三钙不大于5%的普通硅酸盐水泥，混凝土须掺加钢筋阻锈剂，其掺量和混凝13、土配合比由专业机构提供。2) 混凝土必须具备良好的和易性，配合比需通过试验确定；塌落度宜为180220mm；水泥用量不少于360kg/m。水灰比不大于0.45，混凝土的含砂率宜为4045，并宜选用中粗砂；粗骨料的最大粒径应30mm时，仍需进行再次夯扩。4）钢材笼加工材料必须是国家大型钢厂合格产品，并经试验合格后方能使用。5）进场钢材必须摆放整齐，井然有序，钢材应架空放置，不得接触泥土及水。6）制作好的钢筋笼必须整齐统一存放，并经质量员自检验收合格并报监理工程师，填写隐蔽记录。7）桩身砼振捣主要控制手段:下部桩身砼靠自重密实,上部2m4m由于自重不足，可采用振动棒振捣，具体操作方式应为快插慢提，14、按50cm进行分层捣固，捣固时间为510秒为宜，砼面不下沉，不冒气泡为密实。9、施工质量问题及防治措施9.1施工质量问题沉管夯扩灌注桩施工由于施工防范措施不到位等因素，造成了施工后桩的质量水平差异较大，施工中容易出现桩身断裂、桩身缩颈、桩身混凝土离析夹泥、混凝土强度偏低、桩端达不到设计标高、扩大头达不到预计的直径、桩位偏移大等问题。9.2质量问题防治措施9.2.1桩身断裂问题1）产生原因分析在施工过程中，由于夯扩桩施工设备一般较重，在临近桩施工时机械行走、运转所产生的挤压、振动，可能对临近桩产生水平剪力，以至造成桩身断裂；同时，由于沉管桩属于挤土桩，土体受挤压后产生侧向位移，同时还会伴随产生地15、面隆起现象，这时会对相邻桩产生水平侧向和向上努力，很容易处于初凝状态的桩体挤断裂；再者，由于施工时灌注混凝土的配合比不当、和易性差，拔管速度过快，混凝土在管内的流动性不好，也极易产生断桩。2）防范措施采取退打施工方案，尽量避免施工设备在成型桩上运行；施工桩应尽可能连续打完，使其在临近桩未达到初凝状态前全部完成；施工沉管过程中，地层上部的挤土效应最为明显，因而对邻近桩的影响也最大，因此在锤击沉管入土时尽量减少对临近桩的影响。9.2.2桩身缩颈问题1）产生原因分析拔管速度过快，由于桩体的形成过程是在拔管的过程中混凝土在振动条件下流出管外，与周围土体接触形成桩体，如果拔管速度过快，管内混凝土不能及时16、充分流出管外；而由于周围可能处于软塑状态的土体在临近桩施工振动作用下侧向应力恢复较快，对流塑状态的混凝土产生挤压，至使桩体断面变小；又因越是靠近地面桩管的摩擦阻力越小，拔管速度容易变快，此时管内混凝土的压力又很小，混凝土越不易流出管外；此外，混凝土材料粒径过大，混凝土的配比不当，浇注时产生抱管现象，也会形成夯扩桩缩颈现象。夯扩桩缩径现象多发生在地表下2m左右水位变化或地层软硬交界处。2）防范措施降低提管速度，特别是在接近地表3m范围内速度应严格控制在0.8m/min以内；拔出管后采用振动棒在桩体上部振捣措施；施工前在场地周边预先施工一些砂桩、碎石桩泄压井，这样再施工夯扩桩时，产生的超静水压力从17、渗透性能较好的砂石桩中顺利泄放；合理布置打桩顺序，不集中打桩，以利孔隙水压力的消散。9.2.3桩身混凝土离析、夹泥、强度偏低问题1）产生的原因分析地下水位过高，土体含水量大，施工沉管过程中形成超静水压力乃至形成地下承压水流，造成对临近刚施工过夯扩桩体的冲刷，甚至可能出现喷水冒浆现象，最终水泥被泥浆置换；桩端密封不严密，或沉管后桩管在土体中停留时间过长，至使管内进水、进泥，然后灌入混凝土后造成桩端混凝土离析、夹泥现象；混凝土材料的选取不当、配合比不当，造成桩体产生离析、桩体强度偏低现象。2）防范措施沉管前严格检查桩端的密封情况，保证其严密性，防止沉管过程中进水、进泥，若沉管后发现管内少量进水，可18、先倒入一些干水泥进行吸干，方可进行下一步工序；做好混凝土材料的选取、验收工作，严禁使用不合格材料，必要时应进行洗料，严格控制混凝土的配合比，坍落度易控制在18-22cm。9.2.4桩顶或桩端达不到设计标高、扩大头不足问题1）产生原因分析对桩体的灌料量估算不足，投入混凝土量偏少；对场地的岩土工程条件了解不明确，尤其是桩端持力层的起伏标高不明，局部桩端贯入持力层深度较大，超过了机械施工能力；桩体扩大头夯扩量过大，一方面造成临近桩难以下沉到设计标高，另一方面造成整个场地持力层越挤越密，最终有沉不下的现象；夯扩头材料的投放量不足、夯扩头材料的坍落度过大、持力层的密实度较大、选用机械设备的参数偏低等因素19、都会造成夯扩头不足。2）防范措施正式开工之前，详细了解场地的岩土工程条件，必要时应作补充勘察，了解硬夹层、持力层情况；正确理解沉管夯扩灌注桩施工图纸的要求，制定合理的施工组织设计，计算好夯扩头材料用量，夯扩过程中的锤击数，桩体材料的充填量；合理选择施工机械、施工方法。沉管难以下沉时，更换大能量级的锤是行之有效的办法；夯扩头材料选用干硬性的混凝土质量较易保证。9.2.5桩顶位移量大、桩中钢筋笼偏移、桩顶预留钢筋长度不足1）产生原因分析桩管在入土下沉时，导向架与地面不垂直，下沉到一定深度后往往再用行走桩架方式难以校正桩位；桩管下沉时在地表如若遇到虚填土坑、大块硬障碍物，桩尖都会偏向较软的方向，以至20、造成桩位的偏移；此外，群桩施工时，由于挤土效应也常常会造成桩位的偏移。桩中钢筋笼偏移现象主要是笼上未设置导正筋或导正块；再者可能是混凝土灌注完毕拔管过程中，吊放钢筋笼装置出现提拉现象。桩顶钢筋长度不足原因分析是拔管过程中，吊放钢筋笼装置出现松动，产生向下滑移现象，或者因刚浇注的混凝土坍落度大、桩体混凝土处于流塑状态，钢筋的比重比混凝土的比重大，在施工振动作用下，钢筋笼下沉。2）防范措施施工前应将地表、地下障碍物（建筑垃圾等）彻底清除；在桩管对准桩位开始为沉管之前，应进行打桩设备的底盘调平、导向架的调直，保证沉管与导向架平行、与地表面呈垂直状态；在最初没管时，若发现沉管不垂直应及时调整，打入一定21、深度后发现偏移较大时，应拔出管后回填素土或砂重新沉桩。钢筋笼应按要求焊接加强筋、焊接导正筋或绑扎导正块，防止钢筋笼在振动拔管过程中受外力作用至使主筋偏移成束状，或整笼偏移产生桩体露筋现象。钢筋笼下沉是造成桩顶钢筋长度不足的主要原因，措施就是在灌注混凝土拔管过程中，固定好笼的吊放装置，防止内管或内锤挤压钢筋笼，在桩体浇桩完毕后，利用焊接细钢筋将笼体固定于地表一段时间。10、桩基试验及检测10.1混凝土坍落度试验现场做混凝土坍落度试验，要求每班组每天做两次坍落度测试,并填好记录。现场按要求做好混凝土试件，每组试块应进行制作日期标记以及桩号标记，试块模规格：150mm150mm150mm。并进行标养22、或同条件养护,28d后送试验室试压。10.2 桩身完整性检测 成桩7天后采用低应变动测法对桩身完整性进行检测，要求如下 1）采用低应变动测法，其检测要求按有关规程执行，在同一条件下，抽检数量不应少于总桩数的20%，且不得少于10根。 2）对柱下三桩或三桩以下的承台，对单个抽检桩数不得少于一根。10.2单桩竖向承载力检测1）单桩竖向极限承载力采用高应变动测法检测。单桩竖向承载力特征值根据桩体极限破坏或桩端土体破坏确定。2）采用高应变动测，在同一条件下，抽检数量不应小于总桩数的2%，且不得少于3根。 3）本次施工，要求单桩竖向极限承载力标准值为2700kN。竖向承载力特征值Ra应按下式确定 单桩竖23、向极限承载力标准值，取值2700KN；K安全系数，取K2。11、安全保证措施11.1安全技术措施1）打桩前，对邻近施工范围内的原有建筑物、地下管线等进行检查，对有影响的工程，采取有效的加固措施或隔振措施，以确保施工安全。2）机具进场要注意陡坡、陷地和防止碰撞电杆、房屋等，以免造成事故。3）打桩机走道须平整、坚实，必要时宜铺设道渣，经压路机碾压密实。场地四周挖排水沟以利排水，保证移动桩机时的安全。4）在施工前先全面检查机械，发现有问题时及时解决，检查后要进行试运转，严禁带病作业。机械操作须遵守安全技术操作要求，由专人操作，并加强机械的维护保养，保证机械各项设备和部件、零件的正常使用。5）吊装就位24、时，起吊要慢，拉住溜绳，防止桩头冲击桩架，撞坏桩身；加强检查，发现不安全情况，及时处理。6）在打桩过程中遇有地坪隆起或下陷时，随时对机架及路轨调平或垫平。7）机械司机，在施工操作时要集中精力，服从指挥信号，不得随便离开岗位，并经常注意机械运转情况，发现异常情况要及时纠正。要防止机械倾斜、倾倒，桩锤不工作时，突然下落等事故的发生。8）打桩时桩头垫料严禁用手拔正，不要在桩锤未打到桩顶即起锤或过早刹车，以免损坏桩机设备。11.2安全注意事项1）确定安全生产目标，制定安全生产制度，落实安全生产责任制；2）加强对施工人员的安全教育，树立安全第一的思想，文明施工；3）开工前清除施工障碍，整平场地，妥善处理25、地下管线及空中管线，不留隐患；4）机具开工前需进行检测调试，确保安全可靠，施工中随时检查设备的完好率；5）施工人员必须佩带安全帽，统一指挥，协调作业；6）加强用电管理，严格执行用电安全操作规程；7）设立安全标志：碎石桩现场周围配备、架设安全标志牌（包括警告与危险标志，安全与控制标志，指路标志与标准的道路标志）8）电工、司机及其他的设备操作人员均须持证上岗。9）所有机械设备、无证人员严禁操作。10）加强人员管理，无证人员严禁操作。11）防止外来人员进入施工场地造成不必要事故。12）夯扩桩施工人员要熟练掌握该施工工艺技术，并遵守相关的安全生产操作规程。13）现场施工用电严格执行一机、一闸、一漏电开关。14）施工期间，加强监控量测，及时反馈量测信息，发现问题及时采取措施，确保施工安全。12、雨季施工措施1）制定雨季排水预案，做好防排水设备，保证雨季进场道路畅通。2）水泥等怕潮材料入库垫高码放。3）收听天气预报，预知有雨天气，提前准备塑料布，油毡等防雨材料。4）现场机械设备有效接地，防止雷击。13、附件450桩施工详图27