沉井混凝土樁施工綜合技術(shù)方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景本工程為城市軌道交通某區(qū)間沉井混凝土樁支護(hù)項(xiàng)目，位于城市核心區(qū)域，周邊建筑物密集，地下管線復(fù)雜。沉井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)深度22.5m，采用鋼筋混凝土圓形結(jié)構(gòu)，內(nèi)徑18m，壁厚1.2m。工程地質(zhì)勘察顯示，場地土層分布從上至下依次為：素填土（厚1.5m）、粉質(zhì)黏土（厚5.8m，φ=22°，c=18kPa）、中砂層（厚7.2m，標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N=25）、圓礫層（厚4.3m，N=38）及中風(fēng)化巖層（揭露厚度3.5m）。地下水位埋深3.2m，對混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。1.2設(shè)計(jì)參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)指標(biāo)樁體類型鉆孔灌注樁樁徑800mm樁長28m樁間距1.2m混凝土強(qiáng)度C35P8鋼筋籠配置主筋20Φ25，箍筋Φ10@150，加強(qiáng)筋Φ16@2000單樁承載力特征值2800kN1.3施工重難點(diǎn)砂層段鉆進(jìn)易發(fā)生塌孔、漏漿圓礫層鉆進(jìn)效率控制與設(shè)備選型臨近建筑物沉降控制（限值30mm）地下水處理與泥漿護(hù)壁平衡鋼筋籠吊裝垂直度控制（偏差≤1%）二、施工準(zhǔn)備2.1技術(shù)準(zhǔn)備組織技術(shù)人員進(jìn)行圖紙會(huì)審，編制專項(xiàng)施工方案并通過專家論證。完成測量控制點(diǎn)復(fù)核，建立施工控制網(wǎng)，布設(shè)6個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)組成閉合導(dǎo)線。編制詳細(xì)的技術(shù)交底文件，對施工班組進(jìn)行三級交底，重點(diǎn)明確：不同地層的鉆進(jìn)參數(shù)控制標(biāo)準(zhǔn)鋼筋籠制作的允許偏差（主筋間距±10mm，保護(hù)層厚度±5mm）混凝土灌注的導(dǎo)管埋深要求（2-6m）2.2現(xiàn)場準(zhǔn)備場地平整采用20t振動(dòng)壓路機(jī)碾壓處理，壓實(shí)度達(dá)到93%以上。劃分功能分區(qū)：泥漿循環(huán)區(qū)（設(shè)置3個(gè)沉淀池串聯(lián)，總?cè)莘e80m3）鋼筋加工區(qū)（配備2套鋼筋彎曲機(jī)、切斷機(jī)）材料堆放區(qū)（鋼材架空堆放高度≥30cm）混凝土澆筑區(qū)（設(shè)置2個(gè)10m3儲(chǔ)料斗）臨時(shí)設(shè)施建設(shè)包括：300kW柴油發(fā)電機(jī)備用電源200m3/h降水井4口（井深35m，管徑300mm）泥漿制備系統(tǒng)（含膨潤土、CMC、純堿等外加劑儲(chǔ)備）2.3設(shè)備配置設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量主要參數(shù)旋挖鉆機(jī)SR280C2臺(tái)最大扭矩280kN·m，鉆孔直徑1.5m泥漿泵BW-2504臺(tái)流量150m3/h，壓力1.8MPa鋼筋籠滾焊機(jī)GJL30001臺(tái)加工直徑2.5m，長度12m混凝土輸送泵HBT802臺(tái)理論輸送量80m3/h超聲波檢測儀CTS-20201臺(tái)檢測深度50m，分辨率0.1mm三、主要施工流程3.1測量放線采用全站儀按極坐標(biāo)法放樣樁位，釘設(shè)木樁后設(shè)置十字護(hù)樁。樁位偏差控制在50mm以內(nèi)，每5根樁進(jìn)行一次復(fù)核。對已放樁位采用Φ16鋼筋打入地下30cm做標(biāo)記，周邊撒白灰圈定施工范圍。3.2泥漿制備泥漿配合比（重量比）：膨潤土10%、純堿0.3%、CMC0.05%、水89.65%。泥漿性能指標(biāo)控制：比重：1.15-1.25黏度：18-22s（漏斗黏度計(jì)）含砂率：≤4%pH值：8-10膠體率：≥98%新制泥漿需在儲(chǔ)漿池靜置24小時(shí)，使用前經(jīng)泥漿三件套檢測合格。循環(huán)泥漿采用振動(dòng)篩（120目）+除砂器二級凈化處理，凈化后含砂率控制在2%以內(nèi)。3.3成孔施工3.3.1護(hù)筒埋設(shè)采用10mm厚鋼板卷制護(hù)筒，直徑900mm，高度2.5m。護(hù)筒埋設(shè)采用旋挖鉆機(jī)靜壓法，入土深度1.8m，頂部高出地面30cm。護(hù)筒中心與樁位偏差控制在30mm以內(nèi)，垂直度偏差≤1%。護(hù)筒周圍采用黏土分層夯實(shí)，頂部開設(shè)2個(gè)溢漿孔。3.3.2鉆進(jìn)工藝（1）粉質(zhì)黏土層鉆斗類型：短螺旋鉆頭鉆進(jìn)參數(shù)：轉(zhuǎn)速30r/min，進(jìn)尺速度0.8m/min，扭矩120kN·m泥漿比重：1.15-1.20施工要點(diǎn)：控制鉆速防止憋鉆，每鉆進(jìn)3m檢查垂直度（2）中砂層鉆斗類型：雙層底撈砂鉆斗鉆進(jìn)參數(shù)：轉(zhuǎn)速20r/min，進(jìn)尺速度0.5m/min，扭矩180kN·m泥漿比重：1.25-1.30施工要點(diǎn)：采用低轉(zhuǎn)速慢進(jìn)尺，必要時(shí)投入適量膨潤土提高泥漿黏度（3）圓礫層鉆斗類型：鑲齒牙輪鉆斗鉆進(jìn)參數(shù)：轉(zhuǎn)速15r/min，進(jìn)尺速度0.3m/min，扭矩240kN·m泥漿比重：1.30-1.35施工要點(diǎn)：每鉆進(jìn)1m檢查鉆齒磨損情況，及時(shí)更換損壞鉆齒（4）巖層段鉆斗類型：錐形嵌巖鉆斗鉆進(jìn)參數(shù)：轉(zhuǎn)速10r/min，進(jìn)尺速度0.15m/min，扭矩280kN·m泥漿比重：1.20-1.25施工要點(diǎn)：采用分級鉆進(jìn)，每回次進(jìn)尺不超過鉆斗高度的2/33.3.3清孔作業(yè)成孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后進(jìn)行兩次清孔：第一次清孔：采用換漿法，保持鉆頭離孔底30cm，循環(huán)置換泥漿40min，至泥漿比重≤1.20第二次清孔：鋼筋籠及導(dǎo)管安裝完成后，采用導(dǎo)管正循環(huán)清孔，測繩測量孔底沉渣厚度≤50mm，泥漿黏度18-20s為合格3.4鋼筋籠制作與安裝3.4.1鋼筋籠加工在專用胎架上制作，采用滾焊機(jī)成型。主筋連接采用直螺紋套筒連接，絲頭加工長度28mm，連接后外露絲扣1-2牙。加強(qiáng)筋與主筋采用雙面焊接，焊縫長度10d（d為鋼筋直徑）。鋼筋籠分兩節(jié)制作，每節(jié)長度14m，接頭位置錯(cuò)開50%，錯(cuò)開距離≥35d。3.4.2鋼筋籠吊裝采用25t汽車吊主吊、16t汽車吊副吊的雙機(jī)抬吊法。起吊點(diǎn)設(shè)置在加強(qiáng)筋與主筋連接處，吊點(diǎn)數(shù)量4個(gè)（頂部2個(gè)，中部2個(gè)）。吊裝前檢查鋼筋籠垂直度，偏差控制在0.5%以內(nèi)。下放過程保持勻速，遇到阻力時(shí)停止下放，查明原因后處理，嚴(yán)禁強(qiáng)行下放。鋼筋籠到位后采用4根Φ20吊筋固定在孔口型鋼支架上，確保保護(hù)層厚度70mm。3.5混凝土灌注3.5.1導(dǎo)管配置采用Φ250mm螺旋快速接頭導(dǎo)管，出廠前進(jìn)行水密性試驗(yàn)（壓力0.6MPa，持壓30min無滲漏）。導(dǎo)管底部距孔底30-50cm，首次埋深≥1.0m。導(dǎo)管連接時(shí)加墊橡膠密封圈，上緊螺栓確保密封。3.5.2混凝土澆筑采用商品混凝土，坍落度控制在180-220mm。罐車運(yùn)輸至現(xiàn)場后進(jìn)行坍落度檢測，每車必檢。首灌量計(jì)算：V=πD2H/4+πd2h/4=3.14×1.82×1.2/4+3.14×0.252×12/4≈3.05m3（其中D為樁徑，H為導(dǎo)管埋深，d為導(dǎo)管直徑，h為導(dǎo)管內(nèi)混凝土高度）實(shí)際首灌量控制在3.5m3，確保導(dǎo)管埋深達(dá)標(biāo)。灌注過程中保持連續(xù)作業(yè)，嚴(yán)禁中途停頓，導(dǎo)管埋深控制在2-6m范圍。提升導(dǎo)管前測量混凝土面高度，計(jì)算導(dǎo)管埋深后確定提升高度?；炷翝仓脸?.2m，確保樁頭混凝土強(qiáng)度。3.5.3灌注異常處理堵管處理：先上下活動(dòng)導(dǎo)管，若無效則提出導(dǎo)管清理，重新下管至混凝土面以下1.5m，用高壓水沖開堵管部位后恢復(fù)灌注埋管處理：當(dāng)導(dǎo)管埋深超過8m時(shí)，采用抖動(dòng)導(dǎo)管法逐步提升，每次提升高度不超過30cm鋼筋籠上?。毫⒓赐Ｖ构嘧?，檢查導(dǎo)管埋深，調(diào)整至2-3m后，在鋼筋籠頂部加壓50kN重物四、質(zhì)量控制措施4.1成孔質(zhì)量控制孔位偏差：采用全站儀復(fù)核，允許偏差≤100mm孔徑檢測：每5根樁用井徑儀檢測，孔徑≥設(shè)計(jì)樁徑垂直度控制：每鉆進(jìn)5m用測斜儀檢查，偏差≤1%孔深控制：采用測繩（經(jīng)鋼尺校核）測量，確保超深≥50mm4.2混凝土質(zhì)量控制配合比控制：每工作班檢查1次，確保粉煤灰摻量≤20%，外加劑摻量0.8%澆筑溫度：夏季≤35℃（采取遮陽措施），冬季≥5℃（采用熱水拌合）試塊制作：每50m3制作1組抗壓試塊，每200m3制作1組抗?jié)B試塊強(qiáng)度評定：采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，同一驗(yàn)收批試塊強(qiáng)度平均值≥1.15fcu,k，最小值≥0.95fcu,k4.3監(jiān)測控制在周邊建筑物布設(shè)12個(gè)沉降觀測點(diǎn)，道路布設(shè)8個(gè)位移觀測點(diǎn)，監(jiān)測頻率：施工期間：1次/天成樁后7天：1次/2天后續(xù)：1次/周，直至穩(wěn)定（連續(xù)3次變化量≤1mm）當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)達(dá)到預(yù)警值（20mm）時(shí)，立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，采取增加支護(hù)剛度、調(diào)整施工參數(shù)等措施。五、安全文明施工5.1安全防護(hù)措施孔口防護(hù)：設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿，掛密目安全網(wǎng)，夜間紅燈警示用電安全：實(shí)行"三級配電兩級保護(hù)"，配電箱接地電阻≤4Ω高空作業(yè)：2m以上作業(yè)設(shè)置操作平臺(tái)，佩戴雙鉤安全帶防火措施：施工現(xiàn)場配備8個(gè)干粉滅火器，易燃易爆品單獨(dú)存放5.2環(huán)境保護(hù)措施噪聲控制：選用低噪聲設(shè)備，夜間施工噪聲≤55dB（采取隔聲棚措施）揚(yáng)塵治理：場區(qū)主要道路硬化，出入口設(shè)置洗車平臺(tái)（含三級沉淀池）泥漿處理：采用密閉罐車外運(yùn)至指定消納場，嚴(yán)禁隨意排放水土保持：沉淀池定期清理（每周1次），防止泥漿外溢5.3應(yīng)急管理編制專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案，配備應(yīng)急物資：醫(yī)療急救箱（含止血帶、擔(dān)架等）應(yīng)急照明設(shè)備（備用發(fā)電機(jī)、手電筒）防汛物資（沙袋200袋、水泵4臺(tái)）通訊設(shè)備（對講機(jī)6臺(tái)，24小時(shí)暢通）每月組織1次應(yīng)急演練，重點(diǎn)演練：塌孔事故應(yīng)急處置觸電事故急救流程地下管線損壞處理六、施工進(jìn)度計(jì)劃6.1進(jìn)度安排本工程共120根樁，計(jì)劃工期45天，采用2臺(tái)鉆機(jī)平行作業(yè)，具體進(jìn)度指標(biāo)：成孔：1.5根/天·臺(tái)（平均成孔時(shí)間16小時(shí)/根）鋼筋籠制作：3根/天（2班制作）混凝土灌注：2小時(shí)/根6.2關(guān)鍵線路測量放線→護(hù)筒埋設(shè)→成孔→清孔→鋼筋籠安裝→混凝土灌注→樁頭處理6.3進(jìn)度保證措施設(shè)備保障：配備備用鉆頭3套，易損件庫存充足材料保障：鋼材、水泥等主要材料儲(chǔ)備量滿足7天用量人員保障：實(shí)行三班作業(yè)制，關(guān)鍵崗位人員持證上崗技術(shù)保障：提前編制特殊地層施工預(yù)案，避免返工七、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與流程7.1驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)樁身完整性：采用低應(yīng)變反射波法檢測，Ⅰ類樁≥90%，Ⅱ類樁≤10%，無Ⅲ、Ⅳ類樁承載力檢測：采用靜載試驗(yàn)（抽檢數(shù)量1%且≥3根），單樁豎向抗壓承載力≥設(shè)計(jì)值混凝土強(qiáng)度：28天標(biāo)養(yǎng)試塊抗壓強(qiáng)度≥35MPa樁頂標(biāo)高：允許偏差-50mm~+30mm7.2驗(yàn)收流程施工單位自檢合格后提交驗(yàn)收申請監(jiān)理工程師進(jìn)行平行檢驗(yàn)（檢查資料完整性、實(shí)測實(shí)量）第三方檢測單位進(jìn)行樁身完整性和承載力檢測組織設(shè)計(jì)、勘察、監(jiān)理等單位進(jìn)行聯(lián)合驗(yàn)收驗(yàn)收合格簽署驗(yàn)收記錄，進(jìn)入下道工序八、結(jié)論與建議本施工方案通過系統(tǒng)的技術(shù)措施，針對復(fù)雜地質(zhì)條件下的沉井混凝土樁施工制