广东水电二局股份有限公司
基础工程公司
船闸工程上游引航道基础处理
灌注桩施工方案
1.工程概况
1.1.概述
安江水电站工程位于沅水干流中游、湖南省洪江市境内的安江镇,是湖南省境内沅水干流梯级电站开发的第四级,其上游为洪江水电站,下游为铜湾水电站。工程坝址位于安江镇上游约8.5km的铜鼓洲,枢纽建筑物主要有由溢流闸坝、电站厂房、船闸、左右岸及铜鼓洲连接土坝等组成,枢纽工程属Ⅱ等大(2)型工程,是一座以发电为主,兼顾航运、旅游等综合利用效益的水利水电工程。水库正常蓄水位165m,相应库容为0.77亿m3。
上游引航道位于库区,引航道内最小水深2.5m。引航道布置形式采用反对称型,上游引航道向右侧河床拓宽。上游引航道长349.0m。上游引航道左侧导航直墙长100m,结构型式为导航墩+预制砼导航板;右侧导航直墙长120m,结构型式为重力式砼墙。
1.2.主要工程量
根据船闸上游导航段导航建筑物结构布置图(HND∕D079S-44-40)的要求,导航墩基础处理灌注桩砼标号为C20水下砼,桩位偏差≤50mm,桩身入岩深度以设计桩长为主,按现场实际情况调整,同时需要满足桩端进入支承岩层的设计深度≥3.0m。主要工程量见表1.2-1,实际发生的工程量以业主、监理根据实际施工情况调整的为准。
表1.2-1 上游引航道基础处理灌注桩主要工程量
| 桩类型 | 桩径 (m) | 桩顶高程(m) | 桩底高程(m) | 桩长 (m) | 桩根数 | 备注 |
| ZKZ1 | Φ1.0 | 149.0 | 142.5 | 6.5 | 21条 | 位于右侧导航墙 |
| ZKZ2 | Φ1.0 | 148.0 | 142.5 | 5.5 | 3条 | 位于右侧导航墙 |
| ZKZ3 | Φ1.0 | 147.0 | 142.5 | 4.5 | 12条 | 位于右侧导航墙 |
| ZKZ4 | Φ1.0 | 154.0 | 142.5 | 11.5 | 30条 | 位于左侧导航墙 |
2.1灌注桩施工工艺流程
测量放样
埋设护筒
泥浆泵
泥浆备料
供 水
钻机就位
泥浆池
向孔内注入清水或泥浆
清 渣
钻 进
泥浆沉淀池
测量钻孔深度
废浆处理
制作钢筋笼
钢筋检验
第一次清孔
下放钢筋笼
拼装检查导管
下放灌注砼导管
第二次清孔
终孔验收
砼运输
测量砼面高度
灌注水下砼
移至下一桩位
拔除护筒
图2.1-1 灌注桩施工工艺流程图
2.2施工方法
2.2.1、施工场地准备、测量放样
灌注桩施工前,对施工场地作统一部署、安排,将场地开挖或回填至符合灌注桩施工的高程。场地整平后,即按有关规范和设计要求测放各桩的桩位。测放并设立地面高程标志点;布设好的各部位桩桩位报请监理工程师复核并妥善保护。
2.2.2、泥浆制备
为保证钻孔的安全和质量,护壁泥浆生产循环系统的质量控制,是关系到孔壁稳定、钻进速度、砼浇灌质量、钻头磨损及砂砾石层成孔的必备条件。针对本工程施工特点,使用以粘土为主、少量优质泥粉为辅的泥浆制备材料。泥浆质量指标为:比重为1.1~1.3,粘度18~25S,含砂率≤4%,胶体率≥90%,必要时,加适量的添加剂以改善泥浆性能。泥浆生产循环工序流程见泥浆生产循环工序图。
2.2.3、护筒埋设
护筒按施工技术要求及规范制作、埋设。该桩基工程护筒内径为1.1m。护筒平面位置的偏差不得大于5cm,护筒倾斜偏差不得大于1%,并要求护筒底端埋设深度不小于1.0m,护筒接头处内部无突出物,护筒能耐拉、压,不漏水。
2.2.4、钻孔
该工程钻孔选用CZ-300冲击式钻机,采用泥浆护壁冲击钻进方法成孔。钻机就位前,对钻孔的各项准备工作进行全面检查,包括钻机座处的平整加固,机具的检查与安装。钻机安装就位后,底座和底端平整牢固,在钻进和运行中不产生位移或沉陷,否则找出原因及时处理。钻机项部的起吊滑轮缘和桩位中心在同一直线上,其偏差不得大于±2cm。
钻孔采取分班连续进行。钻孔泥浆由水、粘土和添加剂组成。钻孔泥浆经常调试,以满足钻孔要求,其性能指标为:相对密度1.1~1.25g/cm3,稠度22~30秒,含砂率不大于7%,胶体率大于95%,同时造孔泥浆还须满足下列要求:有较少的失水量,能在孔壁上形成致密的泥皮;易于悬浮的岩渣和砂子,循环出渣;有良好的触变性和稳定性。钻孔过程中注意地层变化,在地层变化处均需捞取碴样以判别地层,要求记录表中的地层分层准确,记录清晰整洁。当钻孔施工进入基岩岩层时,通知监理人进行岩面鉴定验收。
每钻进2m左右要检查一次成孔的垂直度情况,如发现偏斜立即停止钻进,采取措施进行纠偏,对于变层处和易发生偏斜的部位,采用低速、慢进尺的办法穿过,以保持孔形良好。钻孔工作结束后,对钻孔进行全面检查(包括孔位,孔深,孔径,孔垂直度),并由现场设计、监理部门验收后方可终孔。
2.2.5、第一次清孔
钻孔终孔后及时调整泥浆性能进行换浆清孔,清孔采用泥浆循环法进行,当捞碴槽内无石碴、颗粒状的碴土时,第一次清孔结束,可下钢筋笼及导管。
2.2.6、钢筋笼制作
钢筋笼的制作根据各个桩孔的不同深度,并结合钢筋进场时实际长度全孔段制作,同截面的钢筋接头数和接头错开距离及接头抗拉强度等均要符合规范要求。
制作钢筋笼:制作时按设计位置先固定加强箍筋,然后逐一放置已制作好的纵向主钢筋,要求该主钢筋必须是经检验合格的钢筋,并每隔4m设一道“十”字撑以提高钢筋笼刚度,要求加强箍筋在钢筋笼轴线的垂直面上,当纵向主筋定位焊于加劲箍上后,可缠绕外箍筋。按外箍筋设计间距,缠绕全部箍筋并点焊成笼,为了在对接时主筋能有少量调节能力,每节端头(除底节底端及顶节端外)的一定范围内不予点焊,留待对接完成后补焊。
2.2.7、吊装钢筋笼及导管
采用吊车起吊、安放钢筋笼,适时割去笼内“十”字撑。按照设计要求制造钢筋笼,吊放前必须进行垂直校正,就位后钢筋笼顶底高程符合施工图纸规定,误差不得大于5cm,桩顶设有固定装置,就位后立即进行固定,防止上浮和下沉,吊放时必须确保必要的主筋保护层厚度。由于桩孔较浅,钢筋笼采用一次吊放,钢筋笼安放后,进行二次清孔。
导管采用直径为220mm,导管吊装前进行试拼,接口连接紧密、牢固。吊装时导管位于孔,并在灌注前进行升降试验。导管的长度根据钻孔深度而定,导管下口离孔底高度为25~40cm。
2.28、第二次清孔
清孔后终结条件为:清孔后泥浆指标达到相对密度1.1~1.3g/cm3,稠度18~22秒,含砂率≤5%,孔底沉渣≤5cm。经过自检并通知监理人现场验收认可后,可结束清孔。
2.2.9、灌注水下混凝土
钢筋骨架安放后,进行二次清孔,经监理人验收后,立即开始灌注混凝土,并连续进行,不得中断。按设计要求拌制混凝土,混凝土标号为C20,其塌落度为18~22cm,配合比由混凝土拌合站试验室负责提供。
根据现场条件,本工程混凝土采用混凝土车运至现场卸入集料斗,桩机提升料斗浇筑。浇筑混凝土时,在现场取样试验并预留混凝土试验块。水下浇灌注射要求连续、快速,灌注首批混凝土时要求导管埋入混凝土中的深度不得小于1.0m,也不宜超过6.0m。在灌注过程中,经常测孔内混凝土面位置,及时调整导管埋深,导管的埋深一般不小于2.0m,起拔导管速度不宜过高,要与混凝土落入量相适应,以避免管底离开混凝土面时被水渗入而造成质量事故。灌注的桩顶标高超过设计标高0.5m,此超高部分待混凝土达到一定强度后后凿去。
2.2.10、起拔导管和护筒
当灌注桩达到要求标高后,及时起拔导管和护筒,并将导管和护筒清干净,清理好施工现场,准备下一桩孔施工。
2.2.11、泥浆回收处理
施工中根据不同地形,以相应的前后间隔,分段设砖砌泥浆沉淀池和集浆池,利用泥浆泵输送、回收泥浆,形成泥浆循环系统。最终的废泥浆经沉淀池充分沉淀后,废渣用汽车外运到指定的弃渣场。
3.施工进度计划及工期保证措施
3.1施工进度计划
根据施工条件、工程量和施工进度要求,结合我公司施工力量,积极组织设备、材料、人员进场施工。
本部位灌注桩工程量共计66条,考虑工期、场地以及开挖因素,共部署2台套灌注桩设备。施工工期预计35天。即2011年7月28日~2011年8月31日。
3.2施工机械设备计划
施工机械名称、规格、数量表
| 名称 | 规格/型号 | 数量 | 功率(Kw) | 备注 |
| 钻机 | CZ-300 | 2台 | 75 | |
| 泥浆泵 | 3PNL | 3台 | 22 | |
| 电焊机 | BX1-400 | 2台 | 21 | |
| 挖掘机 | PC220 | 1台 |
劳动力计划表
| 项目 | 行政 技术 | 质检 | 钻孔、砼工 | 电工 机修 | 安全 | 材料 | 后勤 | 合计 |
| 人数 | 3 | 2 | 16 | 2 | 1 | 1 | 2 | 43 |
1、钻机就位前用仪器准确定位,并放设护桩,以便于施工中复核。钻机安装就位后,底座和底端平整牢固,在钻进和运行中不产生位移或沉陷,否则找出原因及时处理。钻机项部的起吊滑轮缘和桩位中心在同一直线上,其偏差不得大于±2cm。
2、设置钢护筒:内径大于设计桩径10cm,长度采用1.5m。钢护筒采用挖埋法,护筒四周用粘土填实,顶部高出地面0.5m,埋设中心误差小于5cm。
3、钻进控制:钻进过程中要不断检测泥浆指标并随时监测孔深、地质及水文地质、孔位、垂直度等指标,并做好记录,以便调整泥浆密度、钻架等,保证成孔质量。
4、成孔检测:钻孔至设计高程后,进行清孔及孔位、孔径、孔深、垂直度和沉渣厚度的检查。
钻孔灌注桩检查项目及允许偏差
| 项次 | 检查项目 | 规定值或允许偏差 | 检查方法 | |
| 1 | 混凝土强度(MPa) | 在合格标准内 | 按JTG F80/1-2004 附录D 检查 | |
| 2 | 孔的中心位置(mm) | 50 | 用经纬仪检查纵、横方向 | |
| 3 | 孔径 | ≥Φ1.0m | 查灌注前记录 | |
| 4 | 倾斜度 | 2% | 查灌注前记录 | |
| 5 | 孔深 | 以设计桩长为主,同时桩端进入基岩深度≥3.0m | 查灌注前记录 | |
| 6 | 沉淀厚度(mm) | ≤50mm; | 查灌注前记录 | |
| 7 | 清孔后 泥浆指标 | 相对密度 | 1.10~1.30 | 查清孔记录 |
| 粘度 | 18~22S | |||
| 含砂率 | ≤5% | |||
6、混凝土灌注:水下混凝土采用导管灌注,严格控制导管提升速度和混凝土的灌注数量,混凝土灌注一次连续完成,其顶面标高超出设计桩顶标高0.5m。
7、严格控制混凝土的配制质量,原材料须经检验合格,按施工配合比进行计量,对计量误差,水泥用量不大于1%,砂石用量不大于2%,并通过对坍落度和和易性的检测、复核,调整施工配合比,每根桩混凝土灌注至少制1组混凝土试件,以检测混凝土的标准强度。
8、施工前进行技术交底,明确施工质量监控制度并进行准确分工。
5.安全施工措施
5.1施工现场安全措施
(1) 所有进入现场人员,必须按有关规定穿着工作服、劳保鞋、配戴安全帽,特殊工种人员要配戴专门的防护用品,如电焊工要配戴面罩和目镜。
(2) 施工现场和各种施工设施、管道线路等,要符合防洪、防火、防砸、防风以及工业卫生等安全要求。
(3) 施工现场存放的设备、材料,应做到场地安全可靠,摆放整齐,通道畅通。
(4) 电工、焊工、起重工、各种机动车辆司机及各特殊工种,必须经过专门培训,考试合格后发给操作证,方准操作。
(5) 全体施工人员必须严格遵守岗位责任制和交制度,并熟知本工种的安全技术操作规程,在生产中坚守岗位,严禁酒后上岗。
(6) 一切起重机械在使用前要经过试车检查,使用时应设专人指挥,禁止斜吊,禁止任何人在吊运物品上或在其下方停留和行走。物件悬空时,驾驶员不能离开操作岗位。
5.2施工安全技术措施
(1) 充分了解现场的工程水文地质资料,熟悉图纸,合理安排施工顺序.现场场地做到平整、坚实,松软地段应铺垫碾压。
(2)施工期处于沅水的汛期阶段,再有上游洪江等几座电站,对施工期间的河水水位影响较大,施工中时刻关注河水水位涨落情况,做好保护施工设备、组织人员撤离现场的准备,服从防汛指挥部的领导。水位回落时,及时组织施工排水和设备、人员的进场,及早恢复生产。
(3)施工机电设备应有专人负责管理,电器设备应设置漏电开关,并保证接地有效可靠。
(4) 采用泥浆护壁时,泥浆循环系统保持正常状态,及时清扫场地泥浆,做好现场防滑工作,在泥浆池边设防护栏杆,并标醒目标识。
(5) 成孔后,混凝土浇灌顶标高比地面低时,应在槽口加盖封挡。
(6) 吊机吊物须有专人指挥,严格遵守“十不吊”制度。
(7) 经常检查钢丝绳磨损情况,如有破损、断丝、断股应及时更换,同时应根据起吊重量选择合理规格的钢丝绳,以确保起吊安全。
6.文明施工措施
严格执行相关规范,在灌注桩施工中,坚持文明施工,主要有以下措施:
1、运输废浆、混凝土的车辆在工地内道路上行驶严格控制车速,严禁超速,车身须冲洗干净。
2、施工现场禁止焚烧建筑垃圾、生活垃圾、废料、有毒、有害和有恶臭的物质。
3、材料按施工平面布置图指定的位置存放,做到分门别类,挂牌标记,整齐划一,界线分明,不得混杂。对贵重物品和有毒物品,必要做好防雨、防潮、防晒、防火、防爆、防损坏的措施;专人专库专管,并加明显标志,有领退料手续。
4、统一使用噪声合格机械,施工噪声达到规范标准。
5、对施工人员个人卫生制订要求并经常性的检查,把卫生责任落实到个人头上。下载本文