桩基础施工步骤 海边人工成孔桩基础施工

  中图分类号:U655 文献标识码:A 文章编号   一、工程概况    拟建工程位于青岛经济技术开发区江山南路以西。拟建场地北侧紧邻滨海大道,南侧紧邻大海。场地地形较为平整,拟建场区地形起伏不大,孔口标高-2.66~4.80m,孔口相对最大高差2.46m。拟建场区主要以风化砂回填为主,地貌类型为滨海沉积地貌。此项目基础全部设计为桩基础,基础桩桩长大于6.0m,桩径为Ф800、Ф900。基础桩目图纸上约为3500根。
  二、工程及水文地质概况
  1、工程地质概况
  在本次钻探揭露的深度范围内地层自上而下分述如下:
  ①素填土(Q4ml):黄褐色,稍湿~饱和,松散,以碎石、花岗岩类砂状风化物为主,局部见块石及少量的粘性土。回填年限小于五年。
  ①-1冲填土((Q4m):灰褐色,松散,饱和,主要由淤泥质粉质粘土、淤泥质粉土、淤泥质砂等吹填而成。
  ②、淤泥质土(Q4m):灰色~灰黑色,饱和,松散,以淤泥质粉质粘土、淤泥质粉土为主,有少量贝壳碎片,具腥臭味,局部为淤泥质粘土、淤泥质中粗砂、粉质粘土、粉土。
  地基承载力特征值fak=50kPa,Es=2.4MPa。
  ③、粉质粘土(Q4al+pl):灰黄色~黄褐色,湿,可塑~坚硬。刀切面较光滑,韧性中等,干强度中等,见少量的铁、锰质渲染,局部含有砂粒,含量在10%~30%。局部为粉土。
  地基承载力特征值fak=180kPa,Es=4.68MPa。
  ③-1、中粗砂(Q4al+pl):黄褐色,稍密~中密,饱和。磨圆度较差,级配稍好,砂粒主要为石英、长石,含10%~20%粘性土,微胶结,局部为砾砂。
  地基承载力特征值fak=200kPa。
  ④、残积土(Qel):黄褐色~暗红色,湿,中密。组织结构全部破坏,已风化成土状,稍具塑性,局部见块状区域的全风化安山岩,干钻较易钻进。
  地基承载力特征值fak=260kPa。
  ⑤、强风化安山岩(γ53):暗红色~紫红色,饱和,密实。块状构造,主要矿物成分为角砾、岩屑、火山灰、石英。岩芯呈砂土状,原岩结构大部分已破坏,矿物成分显著变化,干钻不易钻进。岩体完整程度等级为破碎,岩石坚硬程度等级为较软岩,岩体基本质量等级为Ⅴ级。
  地基承载力特征值fak=1100kPa。
  ⑥、中风化安山岩(γ53):紫红色~灰褐色,饱和,岩芯呈碎石状~短柱状,块状构造,主要矿物成分为角砾、岩屑、火山灰、石英。锤击可碎、声较脆。斑状构造,结构部分破坏,裂隙节理较发育。岩体完整程度为较破碎,岩石坚硬程度为坚硬岩,岩体基本质量等级为Ⅲ级。
  地基承载力特征值fak=2500kPa。
  2、地下水腐蚀性的测试与评价
  拟建场区勘探深度范围内第四系沉积物①层素填土~③层粉质粘土中的地下水为潜水,主要由大气降水及邻区渗流补给,并通过地表蒸发和向邻区排泄,赋存于⑤层强风化基岩和⑥层中风化基岩中的地下水为基岩裂隙水。基岩裂隙水主要由邻区补给和排向邻区。
  引用初勘时的水质分析报告《青岛海上嘉年华项目岩土工程初步勘察》(工程编号:09135)判定:地下水对混凝土结构具弱腐蚀性;在长期浸水的条件下,对钢筋混凝土中钢筋具弱腐蚀性。建议设计和施工时应采取相应防止地下水对建筑材料腐蚀性的措施。
  3、地震效应
  3.1、区域稳定性
  青岛地区所处大地构造单元相对稳定,历史地震观测资料表明:本区未发生过破坏性地震,以弱震、微震为主,且震中离散,无明显线性分布。本区不具备发生破坏性地震的构造条件,从未来地震危险区预测结果分析,本区地震危险性主要受远震的影响,其烈度不大于6度。故拟建场区区域上属相对稳定地块。
  3.2、场地类型与场地类别:
  依据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)(2008年版)表4.1.3土的类型划分、表4.1.6场地类别判定:①层素填土、①-1层冲填土、②层淤泥质土为软弱土;③层粉质粘土、③-1层中粗砂为中软土;④层残积土为中硬土;⑤层强风化层为坚硬土;⑥层中风化基岩为岩石依据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)附录A和表4.1.1:青岛开发区抗震设防烈度为6度(属第二组),设计基本地震加速度值为0.05g,特征周期为0.40s;拟建场区为建筑抗震不利地段。建议采取增强上部结构的整体刚度和均匀对称性等有效措施,以减小震害对拟建建筑物的不利影响。
  三、工程重点及特点
   1、基础桩成孔较深,人工挖孔难度较大,挖孔过程中还要带水作业,施工中应注意人员自身安全,保证基础桩成孔的安全稳定,严防质量、安全事故发生。
   2、场区地下存在淤泥层、流砂层、强风化、中风化安山岩层,不可见因素较多,施工过程中要确保人工挖孔桩施工安全顺利。
   3、基础桩施工过程中正逢雨雪天气反复变化时期,再加上地方性恶劣天气等复杂条件,施工过程中应采取措施防止因雨雪等恶劣天气,影响施工顺利进行。
   4、工程施工工作量较大,施工人员较多,管理难度较大,施工过程中应强化管理,紧密配合甲方工作,相互协调要密切,合理安排施工作业量及施工工期,保证施工效率。
   5、环境保护要求高,施工中应严格控制噪音、扬尘、振动、遗洒、废弃物、排污等有害环境要素,最大限度减少污染。
  四、基础桩的设计及施工
  1、桩基础施工目的
   满足上部结构承载力的要求。
  2、基础桩设计原则
   2.1、安全可靠:满足结构本身强度、稳定性以及变形的要求;
   2.2、经济合理:在满足地基承载力要求的前提下,要从工期、材料、设备、人工以及环境保护等方面综合确定具有明显技术经济效果的方案;
   2.3、施工便利并保证工期:在安全可靠经济合理的原则下,最大限度地满足方便施工,缩短工期。
  3、基础桩设计要求
   3.1、本工程采用人工挖孔桩、循环钻机成桩,持力层选为第6层强风化安山岩或7层中风化,强风化安山岩,桩的极限端阻力标准值为7000KPa,中风化安山岩,极限端阻力标准值为13000KPa。
   3.2、本工程桩基工程设计等级为丙级,桩身混凝土强度等级为C30,桩身主筋混凝土保护层厚度50mm,桩身纵筋采用Ⅱ级钢,fy=300N/mm2, 箍筋采用Ⅰ级钢,fy=210N/mm2,桩护壁为C30混凝土,护壁钢筋采用Ⅰ级钢,fy=210N/mm2。
   3.3、桩长不得小于6.0m,且桩端嵌入持力层深度≥1.0d,除注明外,桩均居中布置。
   3.4、地下室钢筋混凝土底板与地基梁及桩帽必须同时浇注混凝土,混凝土标号同底板,施工桩帽时,桩顶应凿除泛浆高度,保证暴露的桩顶砼达设计要求。
   3.5、纵向钢筋的接长应优先采用机械连接,d≤20的钢筋容许采用搭接,搭接长度为35d,接口必须按规范要求错开。横向加劲箍纵横钢筋交接处均应焊牢。钢筋笼外侧需设混凝土垫块或采用其它有效措施,以确保钢筋保护层的厚度。
   3.6、桩端须作扩大头处理,扩大头尺寸详大样及桩表,扩大头部分一般不设护壁,如遇土质有特殊情况者则应另行处理。桩端入岩深度,强风化岩中不小于一倍桩径,中风化岩中不小于500mm。
  4、施工要求
   4.1、根据水文地质勘察资料,本工程应及时降水,挖孔必须在无水情况下挖进,人工降水高度应始终控制在桩底标高以下大于500mm的高度,施工作业期间做好通风换气工作,如遇不利土层(可出现流砂、涌泥,塌孔等),施工时应采取吊放钢护筒、下沉井方式进行控制,保证人工挖孔安全顺利施工。

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