某體育館托換樁基礎工程監(jiān)控方案

體育館托換樁基礎施工方案在建中的xx體育館，因有部分￠500mm鋼筋混凝土管樁基礎，影響下覆擬建的地鐵施工，經(jīng)設計變更：采用42根￠1500mm鉆孔樁托換這部分管樁。同時，對這部分對地鐵盾構機通過和托換灌注樁施工有影響的管樁進行拔出處理，以確保地下及地上構筑物能順利實施。根據(jù)新舊樁位設計圖統(tǒng)計：影響盾構機通過的管樁有86根、侵位影響托換灌注樁施工的管樁有17根。單根管樁長約為29米,均為三節(jié)角鐵焊接相連，樁頭埋深在地面以下6米左右。為確保棄樁處理施工的順利進行，并盡可能地搶回因設計變更影響的上部建筑物施工工期，特編制本施工方案。棄樁處理工法目前就棄樁的有效處理工法而言，可分為以下兩種：棄樁整體拔出該工法是通過套管和高壓水汽對樁體周圍土體進行環(huán)狀強力切割，解除樁體對周圍土體的摩擦力后，用相應的吊裝設備把棄樁整體或分段吊出。該方法處理棄樁徹底，不遺留棄樁物件，但施工成本費用較高。沖擊搗碎棄樁該工法是通過用大于棄樁直徑1～2倍的沖擊錘或大扭力的回旋機械，對棄樁實施自上而下的反復沖擊或旋轉(zhuǎn)抓取出，達到破壞其棄樁完整性之目的。該方法處理棄樁時，由于受棄樁的強度和垂直度因素影響，為保證沖擊孔的垂直度和完全搗碎棄樁，在沖擊過程中，需多次重復向棄樁孔內(nèi)回填塊石及粘土。若棄樁的垂直度誤差較大、或沖擊過程中發(fā)生孔位偏斜時，不即時反復向孔內(nèi)回填塊石和粘土反復沖擊糾偏，完全有可能造成部分棄樁被沖擊擠壓到原樁位周圍土體中，使棄樁處理不徹底。即是完全搗碎了棄樁，但在棄樁孔周圍土體中也會遺留大量塊石和部分長短不一的殘樁體。二、棄樁處理工法的選定根據(jù)該工程基坑圍護樁還沒施工，棄樁頭上覆土體開挖還要有待一段時間，棄樁分布密度較大及棄樁處理目的和需要搶工期等現(xiàn)狀，可將棄樁處理區(qū)域分為盾構機通過區(qū)和托換灌注樁施工區(qū)。在隨著基坑圍護施工的同時,相繼對托換灌注樁施工區(qū)棄樁進行陸續(xù)處理,待基坑圍護施工結束,基坑土方開挖至4~5米深度后,再處理盾構機通過區(qū)棄樁。這樣，既充分利用各工序間的平行交叉作業(yè),至少可搶回50天工期,同時,又保證了棄樁處理的有效性。托換灌注樁區(qū)域棄樁處理該區(qū)域需要處理的棄樁約17根。本可針對設計托換鉆孔樁位置，采用沖擊鉆成孔施工灌注樁的同時，順帶處理掉有影響的棄樁。但考慮到設計的灌注樁樁徑為￠1500mm，樁徑較大，孔深近70米，且地層含砂量較大，根據(jù)我們以往施工同類樁的經(jīng)驗看：采用沖擊成孔施工，很容易發(fā)生埋錘、吸（卡）錘等事故，沖擊成孔風險較大。故擬定在鉆孔樁設計樁位上，先用人工挖孔施工方法，揭露出影響侵位的棄樁頭，用套管拔樁法拔出管樁后不回填，再用回旋鉆機施工灌注樁。這樣施工因拔樁孔中心與灌注樁中心不重合，最后鉆孔樁樁徑在30米以上一定會擴大成多邊體而不是設計的￠1500mm圓柱體。同時，灌注混凝土時會出現(xiàn)較大超混凝土方量現(xiàn)象，但不影響樁設計質(zhì)量。2、盾構機通過區(qū)域棄樁處理從管樁施工圖上看出：該區(qū)需要拔出的棄樁約90根，棄樁為4至6根不等組成一個承臺，樁間距相對較小，加之，該區(qū)域清除棄樁的目的是要保證盾構機順利通過，故該區(qū)域棄樁處理只能等基坑圍護結構完成，并開挖完樁頭上覆4~5米深的土方后，再分片區(qū)和分承臺用機械相繼揭露出各承臺棄樁頭，采用套管拔樁法將棄樁整體拔出。拔完棄樁的區(qū)域，只要有作業(yè)面就開始基坑地板加固。為了加快拔樁進度，拔樁孔用原狀土回填。因為該區(qū)還要作底板土體加固施工，這樣既可提高拔樁施工進度，又不影響拔樁回填質(zhì)量。施工組織設計（一）、人工挖孔人工挖孔孔徑的確定:根據(jù)鉆孔樁樁徑￠1500mm和管樁樁徑￠500mm以及拔樁器具與管樁的最小間隙,最終確定挖孔成孔內(nèi)徑為￠2200mm.1、樁位測放：1.1、根據(jù)甲方提供的坐標測放樁位，由施工人員沿灌注樁樁位中心引出護樁并標識。1.2、項目技術負責驗收合格后，再請建設方工地代表或監(jiān)理驗收；驗收合格后，經(jīng)雙方負責人在樁位開工單上簽字認可，并形成資料性文件，方可進行下道工序的施工。2、砌筑井圈2.1、用Mu10磚和M7.5砂漿以樁位中心為園心砌筑井圈，井圈中心線與設計軸線下偏差不得大于20mm。2.2、以樁位中心為十字交叉點，在井圈上做好標記，以利于校直孔壁和控制孔徑。2.3、井圈頂面應比場地高出150～200mm，壁厚比下面井壁厚度增加100～150mm。2.4、井圈應砌筑牢固，上面抹一層高標號水泥砂漿，使之形成一個整體。2.5、井圈砌筑好后，由質(zhì)檢員和安全員進行檢測，并請建設方代表或監(jiān)理復核驗收，驗收合格后，方可進行下一道工序的施工。3、挖孔3.1井架就位直接挖孔約1.5米深后井架就位，將井架的四個腳點加固后請安全員驗收。井架上的鋼絲繩、吊籃、軸承支架、柄均進行檢查，合格后方可使用，并在使用中經(jīng)常檢查。3.2挖孔垂直度a、挖孔垂直度要求＜1／100樁長；b、采取措施⑴每挖1～2.5米校正一次垂直度。⑵將樁頂部十字交叉線拉起，從交叉點處放下線錘、檢查線錘尖部是否在孔底圓周中心。發(fā)現(xiàn)偏斜及時調(diào)整。3.3挖孔直徑a、孔徑誤差要求：+50～0mmb、采取措施：⑴每挖1～1.5米校正一次孔徑⑵用一個孔徑等長的直桿測量，直桿中心應在樁位中心。發(fā)現(xiàn)偏差及時調(diào)整。3.4挖孔護壁a.每挖1-1.5米立模護壁一次，且一次澆搗C25以上混凝土成形。澆筑時，邊澆灌混凝土邊搗實。b.護壁內(nèi)放置雙向鋼筋φ6＠150，環(huán)筋搭接30d。c.混凝土護壁必須24h后拆模。d.有效樁長以內(nèi)護壁，必須接合密實，不得留有孔隙，以免影響承載力。e.發(fā)現(xiàn)孔壁有蜂窩、漏水現(xiàn)象時，應及時補強以防造成事故。f.同一水平面的護壁井圈任意直徑的極差不得大于50mm。g.當遇有局部或厚度不大于1.5m的流動性淤泥和可能出現(xiàn)涌土涌砂時，護壁可采取下列措施：⑴每段護壁的高度可減少到300-500mm，并隨挖、隨驗、隨澆注混凝土。⑵采用鋼護筒或立即降水。4、現(xiàn)場安全生產(chǎn)措施（1）、健全現(xiàn)場安全組織，施工隊長為安全工作第一責任人，堅持安全生產(chǎn)方針政策，預防為主，勤檢查,按規(guī)程辦事,切實杜絕人身傷亡事故。所有施工人員首先必須接受安全教育，服從建設方各項規(guī)章制度，并經(jīng)考試合格后領證上崗。（2）、樁孔口應嚴格管理，設置高出地面200mm的護板，防止地面上碎石、雜物踢入孔內(nèi)，無關人員不得靠近孔口，孔口操作人員不準離崗，口袋中不得裝有重物利器，防止彎腰掉入孔內(nèi)傷人。（3）、井下作業(yè)人員必須戴好安全帽，井口操作人員必須待井下人員上來后方可離崗。（4）、上下井人員必須系安全帶，口袋內(nèi)不準放物，上班前不準喝酒。（5）、井架應安裝牢固,防止腳架滑動,下井前要檢查三腳架、滑輪、繩索等是否牢固。任何情況下嚴禁提升設備超載運行，提升架上下班前均要進行檢查，發(fā)現(xiàn)異常應及時修復，不得帶病使用。（6）、井口出渣應及時運走，臨時堆放應距2m以外，且不得堆放過多，以防塌孔。5、人員組織按每三人一組同時開挖兩個樁，每天進尺1.2米，共進場24人，5~6天即可完成該區(qū)域棄樁頭的揭露工作。（二）、鉆孔灌注樁①．鉆孔樁施工工序管理護筒埋設根據(jù)現(xiàn)場現(xiàn)場設計樁位,已人工挖孔形成的鋼筋砼護壁圈就當孔口護筒用,對沒有受棄樁影響的樁位,需埋設大于設計樁徑30mm,長度不得低于1.5米鋼護筒,護筒應高出地面20mm以上。鉆機就位待人工挖孔內(nèi)的管樁全部拔出來后，必須重新測放樁位鉆機才能就位。鉆機移到位后必須確保主鉆桿與地面垂直,且保證天車中心、轉(zhuǎn)盤(立軸)中心、樁位中心三點在一條直線上,施工中經(jīng)常校對主鉆桿垂直度,確保鉆孔垂直.泥漿循環(huán)系統(tǒng)鉆機就位前,泥漿循環(huán)系統(tǒng)必須布置好.根據(jù)地層中粉砂層較厚的特點,泥漿循環(huán)池必須挖大一點(一般不小于40方),沉淀池不小于10方,泥漿溝不少于15米,確保泥漿循環(huán)暢通,泥漿不外溢.泥漿制作根據(jù)上部地層土的特征,施工中可采用孔內(nèi)自然造漿鉆進,嚴格控制鉆進過程中泥漿的各項指標:比重、粘度和失水量,必要時應添加處理劑來降低失水量,防止因失水量過大而造成縮徑和塌孔.鉆進準備工作就緒并取得開工指令后方可開鉆作業(yè).本工程采用正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機鉆進,鉆進中應根據(jù)各地層土的特征,及時調(diào)整鉆進參數(shù),改進施工工藝,從而提高鉆進效率.鉆進粉砂以上土層最好不換或少換泥漿,以便有性能好的泥漿鉆進粉砂及礫石層并將粉砂、礫石等粗骨料懸浮帶出地面.如遇到泥漿性能不好時必須人工制漿或從外運進優(yōu)質(zhì)泥漿鉆進.在鉆進入巖應及時取樣報驗,鉆進到設計樁尖標高后進行第一次清孔換漿,待達到規(guī)范要求并經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理工程師驗收后,方可提鉆下籠.鋼筋籠和聲測管的制作安裝在原材及焊接試驗取得合格后,方可按設計圖紙進行加工,確保各焊接部位達到設計要求,在取得現(xiàn)場監(jiān)理工程師驗收認可后方可用25噸汽車吊吊裝到位.安裝時除按規(guī)范進行焊接外,還應保證鋼筋籠長度、保護層厚度和鋼筋籠對中垂直.聲測管中應放置一根約小于聲測管內(nèi)徑，長度大于聲測管的pvc管，待混凝土灌注完4小時內(nèi)，用空壓機通過pvc管向聲測管內(nèi)送具有一定壓力的風，確保聲測管暢通后再拔出pvs管。安放導管、灌注砼鋼筋籠安裝到位后,應立即安裝導管進行二次清孔.安裝導管時應確保各接頭密封性能良好;清孔換漿應是漸變過程,不能換得太快,否則因泥漿比重突然變小而導致孔內(nèi)沉渣不易懸浮帶起來,造成清孔時間人為增多而影響施工進度和質(zhì)量.本工程樁采用泵送商品砼,灌注砼前應檢測其塌落度是否在規(guī)范內(nèi);首灌時應將導管底口調(diào)至離孔底30-50CM,其首灌量應不少于規(guī)范要求,確保首灌砼能將導管底口封住且具一定埋深,拔導管時必須先測砼面再拔管,拔管后的導管埋深應不少于2米,嚴禁將導管拔離砼面.②、鉆孔樁施工質(zhì)量保證措施工程質(zhì)量等級目標本工程鉆孔樁施工質(zhì)量擬達驗收合格率100％,優(yōu)良率95％以上,力爭創(chuàng)優(yōu)良工程.主要技術措施(1)鉆孔灌注樁施工將嚴格按國家建設部有關鉆孔灌注樁施工規(guī)范進行施工和全過程監(jiān)控;(2)由于施工場地內(nèi)地下水位較高,且含砂層較厚,施工中一定要控制泥漿比重1.2以上,并保證孔內(nèi)一定的水頭高度,以免造成孔內(nèi)事故.(3)由于樁尖持力層為中風化泥質(zhì)粉砂巖,而泥質(zhì)巖的特征是遇水容易軟化,因此,在鉆進成孔后,應盡量在最短時間內(nèi)安放鋼筋籠、下導管二次清孔灌注砼,特別是二次清孔合格后到灌注砼的時間不能過長,否則樁尖持力層表層泥巖將有可能吸水軟化而影響樁身質(zhì)量.(4)嚴格控制孔底沉淀物厚度,加強清孔過程的除渣管理,確保鉆孔樁達到設計要求.③、安全保證措施建立健全安全保證體系工程施工安全由施工付隊長主抓,開工前,所有進入施工現(xiàn)場的人員必須接受一次安全教育后方可入場上崗作業(yè),每周必須召開一次各班組安全員參加的安全生產(chǎn)生活會議,總結本周的安全生產(chǎn),安排布置下周安全工作.安全生產(chǎn)目標:三大事故為零(即人身、機械、孔內(nèi)).安全預防措施(1)進入施工現(xiàn)場必須配戴好勞動保護用品,不戴安全帽的不得進入施工現(xiàn)場;(2)嚴格按操作規(guī)程進行機械操作,堅持持證上崗,杜絕違章作業(yè)和無證上崗.(3)用電設備必須具備完好的防漏電設施,實行三級防漏電保護.(4)現(xiàn)場起吊重型設備前,必須認真檢查起吊用具的安全性能,凡存在安全隱患的堅決更換.(5)作好施工設備材料的安全保衛(wèi)工作,防止失竊事件的發(fā)生.④、施工工藝流程施工基線測放↓鉆機平臺平整(搭設)↓人工挖孔準備→挖孔護壁、拔樁↓樁位復測、鉆機就位↓泥漿制備→鉆進成孔↓鋼材進場、檢驗清孔↓↓鋼筋籠制作、運輸→安放鋼筋籠↓安裝導管↓二次清孔↓澆注水下砼↓樁機移位⑤、施工進度計劃根據(jù)前期在緯7路高架橋西延樁基施工的經(jīng)驗,單樁成樁時間平均為8天左右,我們將根據(jù)現(xiàn)場樁位布置情況,及時安排6鉆機進場施工,確保兩個月完成托換灌注樁的施工任務。（三）、套管法拔樁套管鉆進拔樁施工工藝流程基坑開挖暴露樁頭基坑開挖暴露樁頭拔樁平臺架設拔樁機就位拔樁平臺架設拔樁機就位泥漿制備套管鉆進去土消弭樁側摩阻泥漿制備套管鉆進去土消弭樁側摩阻棄樁拔除棄樁拔除樁孔回填樁孔回填該法拔樁施工使用的拔樁機，是我公司利用黃海機械廠生產(chǎn)的GM-20型工程鉆機改裝而成的，其傳遞動力的“鉆桿”是我們自行設計研制的大口徑鋼質(zhì)套管，鋼質(zhì)套管為￠630mm；鉆頭為特制的￠680mm圓筒式，底部焊8~12枚合金釬頭。實施樁土分離時，將套管中心對準棄樁中心，在拔樁機動力的驅(qū)動下，慢慢地向下鉆進，直至棄樁樁底。樁土分離完成后，將套管提起，卸掉最頂上1~2節(jié)套管，然后將拔樁用鋼絲繩有套的一端，用細鐵絲固定在套管的上法蘭上，鋼絲繩的另一端則掛在鉆機的提引器上。同時，將套管的提纜鋼絲繩掛在吊機的大鉤上，在吊機的協(xié)助下，將套管與拔樁鋼絲繩同步下放，直至套管下達到孔底為止。此時啟動拔樁機的卷揚機，將拔樁鋼絲繩提起收緊，使其與套管法蘭脫離而套住棄樁，待確認棄樁已被套住后，即可開始起拔。由于棄樁較長，無法一次將其拔出地表，需要將其截斷分節(jié)拔出。棄樁截斷前，在截斷位置的下方，用另一根拔樁鋼絲繩將棄樁套住，鋼絲繩的另一端固定在機架上，然后用卷揚機，將棄樁緩緩放下，直至下方套樁鋼絲繩吃勁受力為止。棄樁截斷的方法是：用風鎬將棄樁鋼筋的保護層剝?nèi)?，使鋼筋暴露，用氧焊割槍將其割斷，然后用卷揚機將棄樁提斷，用吊機將棄樁移至指定地點棄置。如此重復上述“套、拔、斷、移”作業(yè)，直至棄樁完全拔出。關于棄樁拔出后的回灌，我們在地鐵施工是回填強度M0.5砂漿，能確保樁孔回填的密實度。但考慮到該工地還要在拔樁位上施工注漿加固土體，，我們擬采用拔樁孔分承臺整體回填原狀土。第一根樁拔出后，暫不回填，用作施工第二樁時的泥漿沉渣池，通過鉆渣自然沉定回填，待單個承臺棄樁拔出完后，抽完基坑內(nèi)泥漿，用原狀回填夯實樁孔上部和基坑。采用此方法回填，雖然不會給下部施工造成新的障礙，但樁孔下部10余米密實度較差，承臺回填范圍內(nèi)隨著時間的推移回出現(xiàn)一定沉降。故建議密切注視拔樁區(qū)回填土的沉降，發(fā)現(xiàn)沉降就及時補充回填壓實，直至后期基坑底板加固。后期底板加固時，在拔樁承臺上應適當加深底板的加固深度，以確?；拥装宀怀两?。①、拔樁施工的組織管理及工期本項目部擬設立項目經(jīng)理部，由我公司經(jīng)理李登乾同志直接掛帥，全面負責，由李進同志協(xié)助經(jīng)理負責現(xiàn)場的技術管理，由馬思奎同志協(xié)助經(jīng)理負責施工安排與安全生產(chǎn)（詳見下表）；前期拔托換鉆孔樁區(qū)域17根棄樁，是在42根鉆孔樁施工期的60天內(nèi)交叉平行作業(yè)，可不計工期，盾構機通過區(qū)近90根棄樁，按每天拔兩根計算，約45天可完成；若按盾構機左線和右線分區(qū)拔樁，讓基坑底板加固施工相繼同時施工，盾構區(qū)拔樁和底板加固工期50天內(nèi)完成。拔樁施工設備機具一覽表序號設備機具名稱型號規(guī)格單位數(shù)量生產(chǎn)廠家備注1拔樁機GM-25臺1黃海機械廠由我公司改裝電動動機功45KW2汽車吊QY16臺1徐州工程機械廠最大起重能力166T3空壓機1m3臺1上海空壓機廠電動機功率5.55KW4電焊機BOX-300臺15泥漿泵3PN臺1浙江溫嶺水泵廠電動機功率為222KW6套管ф630米35江蘇句容導管廠由我公司自行設計計7鉆頭ф680個4江蘇句容導管廠由我公司自行設計計8鉆頭ф1000個1江蘇句容導管廠由我公司自行設計計9變徑ф180/ф1160個1江蘇句容導管廠由我公司自行設計計10變徑ф180/ф1360個1江蘇句容導管廠由我公司自行設計計11鉆桿ф180米25黃海機械廠12灌漿料斗1.5m3個1江蘇句容導管廠13灌漿料斗1.0m3個1江蘇句容導管廠14導管ф260米25江蘇句容導管廠現(xiàn)場施工人員有鉆機操作人員10人；汽車吊駕駛員2人；電工1人；炊管人員2人，共計