某项目嵌岩桩施工组织与质量控制

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摘要：嵌岩桩因具有高承载力、工后沉降小等优势，在工业与民用建筑中被越来越广泛的应用，嵌岩桩的施工关系到建筑的施工质量及安全性。本文从嵌岩桩施工组织出发，分析嵌岩桩施工与质量控制上的措施。

关键词：嵌岩桩；施工方法；灌注；混凝土

中图分类号：TV331文献标识码： A

一、工程概况

本项目嵌岩桩施工主要包括码头桩基础，引桥及变电所桩基础，取排水口警示桩和防护桩等桩基施工。码头及系缆墩设计嵌岩桩43根，桩径1.2m，桩顶高程1.45m；码头通过布置于中部的引桥与陆域连接，引桥长486m，宽8m，设计嵌岩桩59根，桩径1.0m，桩顶标高2.1m。 取排水口警示桩和防护桩特性以后期到位的施工图为准。

二、编制依据

1、施工图纸GT2010-0220D-JET-MS002～GT2010-0220D-JET-MS009；

2、相关技术标准和规范：

《港口工程嵌岩桩设计与施工规程》（JTJ 285-2000）；

《水运工程质量检验标准》JTS257-2008；

三、资源配置

嵌岩桩施工计划配置设备如下表

设备配置表

序号 机械设备名称 规格型号 单位 数量 备注

1 土方机械 反铲 PC300 台 2

2 推土机 D30 台 1

3 装载机 ZL50 台 1

4 自卸车 20T 辆 6

5 桩基设备 冲击钻机 7t 台 10

6 振动锤 DZ90 台 1

7 打桩船 D100 艘 1

8 起重设备 履带吊 50t 台 1

9 汽车吊 25t 辆 1

10 砼设备 拌和站 JS750 座 1

11 混凝土罐车 8m³ 辆 2

12 其他设备 交通船 艘 2

13 驳船 400-600T 艘 1

14 驳船 50t 艘 2

15 发电机 200KVA 台 2

16 发电机 60KVA 台 1

17 电焊机 500A 台 10

18 钢筋加工设备 套 2

19 测量 全站仪 台 2

20 水准仪 台 1

人员配置计划

根据钻孔桩工程量和施工设备配置情况，现场施工作业拟配置技术员2人、质检员1人、安全员1人、测量人员2人；钢筋工和混凝土工7人、冲击钻钻工15人，打桩船操作工10人，普工20人。

四、技术筹备

1、现场准备：筑岛完成285m，浅水区施工平台填筑完成，具备陆上作业条件。深水区水深大于3.5m，满足打桩船施工需要

2、控制网建立：控制网建设完成，全站仪、GPS设备到场，测量工作已经完成，具备施工控制条件

3、混凝土配合比设计完成，配合比满足施工要求，检试验委托中建三局试验室实施，检试验设备齐全，满足施工检试验要求。

五、施工方案及方法介绍

5.1施工方案

根据本工程特点，引桥桩基大部分处于浅水区，桩基施工计划采用以下两种方案进行。

1）筑岛法施工：

引桥1-12号墩采用筑岛法施工，在距引桥轴线右侧7m位置填筑施工便道，便道宽6m，高+2m，通过便道在每个嵌岩桩墩位置填筑土石施工平台，打桩机在土石平台上进行桩基施工。钢筋笼在钢木加工厂制作成型，平板车运输至现场，吊车吊装就位。混凝土由混凝土罐车直接运输至工作面，直接入仓浇筑。

码头施工完成后采用反铲配自卸汽车将筑岛挖除，弃渣运输至发包人指定的弃渣场堆存。

2）打桩船水中施工

引桥13-20号墩以及码头平台、系缆墩嵌岩桩采用打桩船施打嵌岩桩护筒，以护筒为支撑焊接工作平台，打桩机在工作平台上进行嵌岩桩混凝土施工。

钢平台设计采用8m跨径，利用嵌岩桩钢护筒作为平台墩柱，引桥处在钢护筒附近增加两根Φ500×9mm辅助钢管桩，与引桥钢护筒共同形成平台基础，铺设I32a型钢作为纵横梁，[20槽钢作为面板。

3）试桩及灌入度确定

沉桩施工前首先进行试桩，试桩位置选择在引桥10号墩位置，试桩过程由设计单位全程跟踪，沉桩深度控制以试桩确定的灌入度控制为主，桩底标高控制为辅。

5.2施工工艺流程

嵌岩桩施工工艺流程如下图所示

5.3施工方案说明

打桩船由拖轮拖到施工地点附近，根据打桩船上 GPS定位系统显示的数据进行粗定位。用抛锚船顶水抛锚。

钢管桩用水上驳船运至沉桩现场，待打桩船锚抛好后，桩驳靠打桩船，并在其上系缆。

首先采用自沉稳桩，待桩不再下沉后，松开抱桩器，启动液压锤，锤击沉桩。在沉桩过程中，如出现贯入度异常、桩身突然下降、过大倾斜、移位等现象，立即停止沉桩，必要时将桩拔起，重新定位。

5.4嵌岩部分成孔

嵌岩部分造孔采用冲击钻钻孔，泥浆护壁。

钻机钻进时，连续进行，不得间断。开始钻进时护筒刃脚部位低档慢速钻进。钻进过程中，要确保泥浆高出孔外水位1~1.5m以上。泥浆如有损失，及时补充，并采取堵漏措施。因钻孔排渣，提钻头除泥等情况而停钻时，保持孔内水位高出孔外水位1~1.5m以上。钻孔时及时填写钻孔记录，在土层变化处取渣样，判明土层，以便与地质剖面图相对照。当与地质剖面图严重不符时，及时向发包人汇报，并按发包人的指示处理。

钻孔泥浆循环排渣的渣样中含中等风化层70%以上时，视作已进入中等风化层，此时钻孔标高即为中等风化岩层起始标高，钻机再向下钻进3.5-4m即可完成钻孔。

5.5清孔

成孔达到设计标高，经检查合格，立即进行清孔。清孔的泥浆比重1.05-1.2，确保泥浆中没有大的颗粒，清孔后沉淀物厚度小于5cm。

清孔时孔内水位保持在地下水位以上1~1.5m，孔径检查采用外径D等于钻孔桩钢筋笼直径加10cm(但不得大于钻头直径)，长度不小于4d-6d的钢筋探孔器吊入孔内检测，检测结果报请发包人复查。

5.6灌注桩混凝土浇筑

1） 混凝土拌和

混凝土拌和物从拌和机卸出到引进导管的坍落度18-22cm，并保持一定的流动度。钻孔灌注桩单桩最大量20m3，混凝土拌和站生产能力25m3/h，混凝土灌注工作可以在首批浇注的混凝土初凝时间以前完成。

2） 混凝土灌注

混凝土灌注施工距离钢护筒沉桩施工点距离不小于50m，以避免振动沉桩对新浇筑混凝土质量影响。

混凝土灌注时孔内不排水，采用水下导管浇注，导管长度按照管底距孔底30～50cm控制。混凝土通过导管从孔底向上灌注，灌注过程中泥浆从孔口排出。

初灌量的确定：导管底距孔底50cm，初灌后埋导管深度不少于0.8m，Ф1000初灌量为1.1m3，Ф1200初灌量为1.5m3。

混凝土陆上运输采用混凝土搅拌车运输，水上运输采用驳船，吊车配合吊斗入仓。

在灌注过程中要防止混凝土拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底。灌注过程中，注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度。

5.7桩头破除及检验

1）桩头破除

桩头混凝土强度达到5Mpa时，开始桩头凿除施工。

混凝土灌注结束后，在同条件下制作标准试块，通过试块试压确定混凝土强度达到5MPa的时间，用以确定开始凿桩头的时间。

2）桩身检测

① 采用超声波检测桩身混凝土的完整性，检测所需的预埋管件数量及位置；

② 对超声波质量检测有疑问的桩进行钻孔取芯检测。

六、施工进度计划

见附件2

七、质量管理

7.1测量定位的质量控制

对发包人提供的工程平面、高程控制点和成果资料办理正式交接手续复核；施工测量控制网由项目经理部计算和设置，并进行复核，达到要求后报发包人审查确认后方可投入使用。

7.2岩层风化程度确定的质量控制

本工程以渣样对比方法为主，以所在桩位地质剖面显示的中等风化层标高进行校核，来区分强风化层和中风化层起始面，对比项目如下表所示。

7.3灌注桩的质量控制

灌注桩的施工质量关系到集装箱泊位码头的质量，而桩基质量受到许多因素影响，稍有不慎，就有可能造成质量事故，为此从以下几个方面加以质量控制：

1）桩位放样、测量精确定位非常重要。施工前将复核测量成果，力求准确无误，防止桩位偏差。

2）避免桩偏斜事故，钻孔过程中，每进尺2-3m，严格检查钻孔直径和垂直度，确保钻孔直径和竖直符合要求。

3）水下钻孔施工，钻孔前还应注意控制护筒埋设固定，保证其轴线对准测量所标出的桩位中心，护筒应与周边土体接触紧密，孔位偏差不应大于5cm，倾斜度不大于1％。

4）钻孔完成后，重点检查清孔质量，沉渣厚度等必须符合设计及规范要求

5）灌注水下混凝土的施工中，注意保持适当的导管埋深，导管埋深不小于1.0m。

八、HSE管理

8.1安全管理

主要控制的关键点主要有水上作业、起重作业等环节的安全管理控制。其安全控制措施主要有：持证上岗；新上岗人员的培训教育；面对面的安全技术交底；日常的安全生产检查、评比和奖惩；各类人员安全意识的培养和教育等方面。并将重点从以下几方面做好安全管控工作。

（1）项目开工前，在施工组织过程中，对护筒插打、混凝土浇筑、水下灌注混凝土等作业，进行重点管控，做好安全防护措施，确保施工安全。

（2）海上施工期间做好施工区域内的安全标识，在施工区域边沿设置警示牌，提醒过往船只绕行。

（3）认真执行安全检查制度。保证安全检查制度的落实，定期进行安全检查。对检查中发现的安全问题，立即制定整改措施，定人限期进行整改和验收。

（4）夜间施工时，应保证有足够的照明设施，能满足夜间施工需要，并准备备用电源。

（5）施工现场设置明显的交通标志、安全标牌、警戒灯等标志，标志牌具备夜间荧光功能。保证施工机械和施工人员的施工安全。在人员安排上，夜间施工人员白天必须保证睡眠，不得连续作业。

（6）施工处经理部各部门建立夜间施工领导值班和交接班制度，加强夜间施工管理与调度。在施工处经理部设置夜间值班室；在施工现场安排现场值班室。

8.2环境管理

1）施工期间，施工废弃物要及时清理，运至发包人指定的陆地垃圾场，不能随便丢入海中。

2）施工设备保养尽量选在岸上进行，防止油污流至海水中，必须在海上保养的设备，应做好防护措施，确保保养过程不污染海水。

3）做好道路洒水防尘工作，在干旱时节，及时做好洒水降尘工作，避免由于车辆运输造成扬尘。

4）路上施工尽量减少对植被的破坏，减少树木砍伐，在满足施工要求的情况下将植被破坏降低到最少。