半导体集成电路桩基施工方案.docx
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1、桩基施工方案目 录一、工程概况31、工程概况32、工程地质条件3二、编制依据7三、设备选型7四、施工方案91、旋挖钻施工工艺及方法92、钢筋笼制作与安放213、砼浇筑224、桩基检测及验收23五、工程质量保证措施241、工程质量保证制度242、工程质量保证技术措施253、旋挖钻机成孔常见问题及预防措施27六、工程安全、文明施工保证措施301、安全生产措施302、文明施工措施33七、工程进度保证措施351、施工工期352、施工工期保证措施35八、降噪、降污及雨季施工技术措施371、减少扰民降低环境污染和噪音的措施372、地下管线及其他地下设施的加固措施383、雨季施工措施384、应急措施45九、
2、投入的主要施工机械设备及劳动力组织451、拟投入的施工机械设备452、劳动力组织46十、配合总包管理、配合综合管理等方面的措施461、对总包管理目标的配合462、接受总包管理的原则473、与业主、监理、设计人、工程参建各方和政府相关机构等关系协调484、将本分包工程纳入总承包一体化管理的措施53十一、施工建议54一、工程概况2、工程地质条件2.1气象、水文极端气温最高42.7(2011年8月17日),最低-1.7(2008年1月12日),日风。场地四周无地表水。2.2地形地貌场地属填土堆积地貌,由于人类活动强烈,原始地形被破坏。场地有一临时二层的活动板房;无其他既有建筑物。整个场地整体平坦。经
3、施工钻孔实测孔口高程:251.216 m(ZK9)257.832 m(ZK24),相对高差6.616m。本次勘察范围位置以人工填土回填形成,无基岩裸露,下伏基岩岩质为砂岩及泥岩。2.3 地质构造根据中华人民共和国区域地质图重庆幅(比例1:20万),勘察区位于重庆-沙坪向斜西南冀,受地质构造影响轻微,区内未发现断层及次级褶皱,地质构造简单。岩层呈单斜层产出,岩层产状为:3305结合形成。经在龙唐路两侧边坡岩体中见两组裂隙发育。裂隙分别是:倾向40,倾角72,宽约23,泥质充填,延伸约0.9 m,裂隙间距约1.5m。表面较平直,闭合微张,张开度13mm,局部泥质充填。结合程度一般,为硬性结构面。倾
4、向265,倾角60,宽约23,延伸3.008.00m,间距2.004.50m,表面平直,闭合微张,张开度15mm,未见充填。结合程度一般,为硬性结构面。地表地质调查、钻孔岩芯观察,拟建场地层面结构不明显,呈层状结构面,裂隙不发育,地质构造简单。2.4 地层岩性经地面调查与钻探揭露,由场地已平整基本完毕。场地内地层主要由第四系全新统杂填土、第四系全新统残坡积粉质粘土、侏罗系中统上沙溪庙组(J2S)粉砂质泥岩、泥岩及砂岩。其构成现由新至老分述如下:2.4.1第四系全新统(Q4)杂填土(Q4ml):杂色。稍湿。松散。主要粉质粘土、砂岩及泥岩块石组成,含少量的混凝土块,块石含量约30%,块石粒径在10
5、0-150mm之间,填筑形式为抛填,未被污染,填筑年限约5年。本次勘察范围内最大深度19.00 m(ZK5)。粉质粘土(Q4eL+dl):紫红-褐黄色。可塑,切面有光泽,干强度高,,无摇震反应。本次勘察范围内最大厚度8.20 m(ZK27)。2.4.2侏罗系中统上沙溪庙组(J2S)粉砂质泥岩:紫红色。主要由粘土矿物及石英组成,粉砂质结构,中巨厚层状构造,强风化埋藏浅,分布较广,中等风化岩层厚,多数与砂岩互层出现,揭露厚度:1.00m(ZK5)12.46m(ZK20)。泥岩:紫红色。主要由粘土矿物组成。泥质结构,中巨厚层状构造,强风化埋藏浅,分布较少,中等风化岩层厚,多数与砂岩互层出现,揭露厚度
6、:1.20m(ZK2)2.00m(ZK3)。砂岩:青灰色。矿物成分以石英为主、长石次之并含云母等。细粒结构,中厚层构造,埋藏浅,中等风化岩层厚,强度较高,岩芯完整,所有孔均有揭露,未揭穿,多数与泥岩互层出现,揭露厚度:0.7(ZK17)15.07m(ZK25)。基岩风化带及基岩顶面特征:1强风化带:岩芯呈碎块状,少量短柱状,质软,易碎,手可折断岩芯碎块。2中等风化带:钻探岩芯多呈柱状、长柱状、局部岩芯短柱状,岩石新鲜,岩体较完整。3、基岩顶面:原始场地为浅丘地貌,基岩面基本与原始地形基本一致,呈起伏状,基岩面坡角一般平缓,坡角总体约025。各孔岩土层埋深、厚度及风化带埋深、高程等见钻孔情况一览
7、表。2.5 水文地质条件场地内杂填土为透水层,粉质粘土和泥岩为相对隔水层,砂岩裂隙不发育,为弱透水层。其地下水主要为第四系全新统土层的上层滞水和强风化基岩的孔隙裂隙水(量很少),主要由大气降水补给,水文地质条件简单。勘察期间,对所施钻孔进行了简易水文观测,终孔24h后,未发现地下水。抽干ZK23孔残留水,24h后观测钻孔水位无恢复,说明场地地下水贫乏。场地水文地质条件比较简单。拟建场地及周围无污染源,据以往勘察经验和环境判定,水对建筑材料具微腐蚀性。2.6 土的腐蚀性评价拟建场地为新开发场地,周围无污染源,及化工厂,外来填土未被污染,据以往勘察经验和环境判定,土对建筑材料具微腐蚀性。2.7 不
8、良地质现象通过工程地质测绘及调查和工程钻探表明,场地平整,场地内未发现滑坡、危岩、崩塌、泥石流等不良地质现象。未见断层。在勘探孔深度范围内未见软弱夹层存在。二、编制依据1、本工程地勘资料文件和设计、施工图纸;2、建筑地基基础设计规范(GB50007-2002);3、重庆市建筑地基基础设计规范(DBJ50-047-2006);4、建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202-2002);建筑地基基础工程施工质量验收规范(DBJ50-125-2011);(GB50204-2002);(GB50164-2011);建筑基桩检测技术规范(JGJ106-2003)10、建筑施工机械与设备 旋挖钻机成
9、孔施工通用规程(GB/T25695-2010);11、钻芯法检测混凝土强度技术规程(CECS03-2007);12、重庆市城乡建设委员会2011年12月13日发布的重庆市建设领域禁止、限制使用落后技术通告(第七号)(渝建发【2011】133号文);13、其它相关的施工及验收规范、规程。三、设备选型旋挖钻机的工作原理是首先通过底部带有活门的桶式钻头回转破碎砂岩土,并直接将其装入钻斗内,然后再由钻机提升装置和伸缩钻杆将钻斗提出孔外卸土,这样循环往复,不断地取土卸土,直至钻至设计深度。主要技术性能及特点如下:(1)成孔速度快,是普通循环钻机的5倍以上,有效地保证了工程进度。旋挖钻机钻杆为伸缩式钻杆,
10、提钻速度快。按直径1.2m, 孔深20m 左右的基桩在1h内即可完成。(2)对不同的地质情况适应性强,适用广泛。(3)移位方便,旋挖钻机多为液压履带式伸缩底盘,可将钻机方便地移动到所要到达的位置,而不像普通循环钻机移位那么繁琐,同时又保证了整机稳定性及良好的机动性能。(4)定位速度快且定位准确度高。开孔前通过人工指挥钻头中心对准桩位,再由机械手将对应坐标设置为轴心坐标,施工过程中操作手在驾驶室内利用先进的电子设备就可以精确地实现对位,使钻机达到最佳钻进状态。(5)钻孔深度、垂直度可自动检测及控制。因钻机自身自动化程度高,钻孔深度和垂直度可由电子系统控制并在荧屏实时显示。(6)钻机自带动力,不受
11、场地供电限制,对于电力紧张的工地比其它钻机更能显示其优越性。(7)安全、环保特点突出。整机采用全液压传动,整机调平和行走移位均借助液压马达或油缸,不仅过载保护性好,运转平稳,安全可靠,操作灵活轻快,震动小、噪音低,大大减轻了操作者工作强度,而且钻机还设置了主、副卷扬机的高度限位与动臂幅度限位以及驾驶室内液控开关等安全保护装置,从而促进了文明施工和安全生产;钻孔过程不用循环泥浆,使用的泥浆可以循环利用,钻碴可以通过提升旋挖斗时和泥浆分离后运走,减少了污染,施工现场较为整洁干净。(8)成孔后沉碴少。旋挖钻机成孔采用静态泥浆护壁,钻碴是通过旋挖斗提出,故沉碴量很小;而其它钻机钻碴是通过泥浆的循环排出
12、,故2-3m沉碴是常见的。四、施工方案1、旋挖钻施工工艺及方法根据本工程特点和地质勘察资料、地下水分布情况,旋挖钻机施工工艺采用主要采用干作业施工法进行施工,对地下水位丰富或易塌地质段桩基建议采用泥浆护壁施工法或全护筒护壁施工法。对桩基钻孔中的回填土层一般塌孔采用灌注C20砼二次成孔施工法,对回填土层严重塌孔建议采用全护筒护壁施工法施工。对地下水位较高的建议采取在桩基外2米地下水来水方向设置降水井,降低地下水位。1.1干作业施工工艺此方法成孔简单、高效,成本较低,适用于地下水位较低,自身稳定性较好、中等密实的粘土、回填土及强风化、弱风化的泥岩、页岩和砂岩等。1.1.1施工方法(1)施工准备钻机
13、进入施工场地之前,必须保证旋挖机有局够的施工平台(按设备型号平整,一般不小于1010米)有能够满足钻机需要的承载力,确保施工过程中施工平台稳定。施工场地平整时,要求旋挖钻机与平面最大倾角不超过4,钻机平台处必需碾压密实,地面承载能力大于250kN/。当地面承载力不足时,可以采用在履带底铺设钢板或箱板,或填筑砂性土、含水量适宜的粘土或粒径不大于10cm的砂砾,并保证分层压实。(2)桩位放样桩位放样,按从整体到局部的原则进行,根据设计要求合理布置施工场地,规划行车路线和出土清运线路。桩位的中心点先用全站仪放点,沿桩中心呈“十”字型引出四个桩位点用来控制桩位,作为单桩护桩,单桩护桩采用木桩(),桩顶
14、钉钉,高度80cm,埋入地下45cm,并用砂浆或素混凝土保护。经复核无误后,进行护筒的埋设,下完护筒后,再拉上十字线复核护筒中心点是否与十字线中心吻合,以保证桩位准确。施工准备监理校核设备就位安装孔口护筒监理复核钻进成孔孔底清渣验收移机吊放钢筋笼孔底沉渣检查吊放导管钢筋笼检查浇筑混凝土拔护筒导管检查混凝土配比检查渣土外运钻进质量自检测量放样埋辅桩图1.1 干作业施工法工艺流程(3)埋设护筒护筒采用钢质护筒,4m以内的护筒,采用厚度不小于8mm的钢板制作,长度大于4m的钢护筒,采用厚度不小于10mm钢板制作;每节护筒长度1.5-3.0m,顶部和底部各加焊5-6mm厚15cm高加强圈,护筒钢板接头
15、焊接密实、饱满,不得漏浆。制作时护筒直径比桩基孔径大100-200mm,埋设深度2-4m,护筒至少高出地面30cm,以防止杂物、泥水流入孔内。埋设护筒可以采用人工或机械埋设;当采用旋挖钻机在埋设护筒时,由人工辅助配合,先用较大钻头预钻至护筒底标高位置,提出钻头且用钻机动力头压盘将钢护筒压入到预定位置,护筒的埋设的倾斜度控制在1%以内。此后在钢护筒周围对称地、均匀地回填最佳含水量的粘土,并分层夯实,达到最佳的密实度,以保证其垂直度及防止泥浆流失及位移、掉落。如果护筒底土层不是粘性土,应挖深换土,在孔底回填夯实0.3-0.5m厚度的粘性土后,再安放护筒,以免护筒底口处渗漏塌方,夯填时要防止钢护筒倾
16、斜。护筒埋设完成后,利用十字护桩将桩位中心标于孔底和钢护筒顶部,以便于钻即将就位后,校核桩中心和钻机钻孔中心。(4)成孔目前使用的旋挖钻机大都是智能化的,并广泛应用车载电脑系统,通过钻机自身的仪器设备,可以自动显示和调节旋挖钻机的钻孔深度、垂直度。利用旋挖钻机桅杆的X、Y轴,操作旋挖钻机的电气手柄,将桅杆X轴Y轴的偏差调节到正负零位置,对准桩中心并进行锁定。这样桩的垂直度在成孔时利用桅杆上的垂直度控制仪进行控制,并在桩机电脑屏上自动显示,司机根据情况进行调整,从而达到施工规范控制所要求的垂直度偏差小于1%。旋挖钻机钻斗直径一般都比设计孔径小8-12cm,为了确保钻孔直径,通过斗齿及钻斗外壁的调
17、节块来调整,钻机在砂质地层钻进,斗齿及调节块磨损的速度很快。如果不及时更换,对灌注桩的质量将造成影响,因此在钻孔前要及时观察钻斗斗齿及调整块的磨损程度,及时调整纠正,以确保桩体直径满足设计要求,保证桩的质量。钻压、钻速控制旋挖钻机启动后,初始采用低速钻进,主卷扬机钢丝绳承担不低于钻杆、钻斗重量之和的20,以保证孔位不产生偏差。在亚黏土层中钻进时,考虑到亚黏土塑性好、土质硬、稳定性好,采用中等压力高档钻速钻进,每钻进尺控制控制在6Ocm左右。砂层钻进时由于砂土稳定性差,土体经扰动后易坍孔,采取增压低速钻进,每钻进尺深度控制在40cm以内,减小对土体的扰动以防坍孔。进入强风化花岗岩层后,因土层太硬
18、会引起钻锥跳动及钻锥偏斜、加大钻杆摆动,因此选择低档慢速钻进。在软硬土层换界面处注意控制钻速和钻压,并采用二次复钻扫孔,避免产生孔斜。提钻、下钻速度控制钻斗提升时,必须控制提钻和下钻速度,应以慢速、匀速提升和下放,在砂质土和粘土不同桩径下的升降速度见表1。表1: 砂质土和粘土不同桩径下的升降速度桩径/mm钻头升降速度(m/s)空钻头升降速度(m/s)800 0.9731.2110000.8581.021200 0.7480.8315000.5750.8320000.4380.6225000.2310.31岩心取样根据重庆市建筑地基基础工程施工质量验收规范的相关规定,采用旋挖桩基施工的桩基,岩心
19、取样不少于桩基总数的35%;当地基岩石体完整、较完整或较破碎时,可采用室内单轴抗压强度进行检测判定;对嵌岩深度不小于1倍桩径的嵌岩桩取样点应位于桩孔中桩嵌岩段的中部,对其它类型的桩应位于桩孔底部。岩心取样采用旋挖机配合筒钻进行取样,取样完成后立即对岩石采用彩条布进行包裹,并及时组织车辆运输至指定检测中心进行岩石的单轴抗压强度试验,经检测中心检验合格后,进入桩基的清孔和下道工序的施工。清孔钻孔到桩底设计标高后,采用捞沙筒钻反复对孔底进行2-3次的清孔,清除孔底残渣,要求沉渣厚度不大于5cm。(5)成孔检查成孔达到设计标高后,对孔深、孔径、孔壁垂直度、沉淀厚度等进行检查,检测前准备好检测工具,测绳
20、、检孔器等。检孔器的外径D为钢筋笼直径加10cm,长度为6D(D为孔径);用检孔器检测孔径和孔的竖直度,检孔器对中后在孔内靠自重下沉,不借助其他外力顺利下至孔底,不停顿,证明钻孔符合规范及设计要求,如不能顺利下至孔底时,用钻机进行扩孔处理。测绳采用钢丝测绳,20米以内测锤重2Kg,20米以上测锤重3Kg。测量护筒顶标高,根据桩顶设计标高计算孔深。以护筒顶面为基准面,用测绳测量孔深并记录,测量时测量五处(中心一处,四周对应护桩各测量一处)孔深按最小测量值,当最小测量值小于设计孔深时继续钻进。应严格控制孔深,不得用超钻代替钻渣沉淀。本施工方法适用于地下水位较高,稳定性较差的淤泥、粘土、淤泥质亚粘土
21、、砂土、砂层等。由于钻渣可直接用旋挖筒提取,所以仅用泥浆静态护壁,大大减少了泥浆用量。1.2.1施工方法(1)施工准备、桩位放线、埋设护筒、成孔钻进、成孔检查同前。(2)泥浆配置在钻进过程中根据地层不同情况保持一定的静水水头压力,按平衡钻进原理指导泥浆管理工作,尽量利用地层粘土自然造浆。泥浆稠度不能满足要求时应选择造浆能力强、粘度大的粘性土进行造浆,以提高泥浆稠度,确保钻进过程不塌孔、不缩孔。桩孔施工采用一次性全面不间断作业,施工中根据出渣情况判断土层结构及时合理地调整泥浆性能指标,遇松散地层时适当增大泥浆相对密度和粘度,保持孔内水头高度,尽量减轻冲液对孔壁的影响,同时降低转速和钻压以满足施工
22、质量控制要求。在砂层等稳定性较差土层施工,人工造浆选用优质膨润土,并掺入适量的纯碱及纤维素,各种土层掺量配比及泥浆性能指标如下表2、表3。表2: 各种掺量配比土层水掺量(kg)膨润土掺量(kg)纤维素(kg)碱掺量(kg)粘性土10060.83粉砂层100150.83卵石层100150.81.8砂岩10080.83泥岩100100.81.8表3: 工程泥浆性能指标表cm3土层泥浆比重(g/cm3)粘度/s含砂率%塑性指数粘性土1.03-1.0518-2020粉砂层1.2-1.2525-2820卵石层1.2-1.2528-3020砂岩1.15-1.223-2820泥岩1.15-1.223-252
23、0泥浆制备必须遵循以下原则:严格按照施工配比拌制泥浆,拌制泥浆的时间不得少于10 min,拌制好的新浆必须在泥浆池中水化分解24 h后才能使用,放置期间必须用泥浆泵进行池内循环。钻进时掌握好进尺速度,随时注意观察孔内情况,及时补加泥浆保持液面高度。拌浆程序:开动拌浆机 加水 加纯碱 拌和一分钟 加膨润土 拌和 加纤维素 检测泥浆性能指标 指标合格 出浆施工准备测量放样埋辅桩监理校核钻机就位安装护筒监理复核钻进成孔钻进质量自检配置泥浆清孔移机吊放钢筋笼吊放导管浇筑混凝土拔护筒孔底沉渣检查验收渣土外运钢筋笼检查导管检查混凝土配比检查(3)清孔桩孔终孔后将钻具提高2050cm,采用大泵量泵入性能指标
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