格構立柱基礎施工方案

格構立柱基礎施工方案一、編制依據1.本項目巖土工程勘察報告、基坑支護設計圖紙、格構立柱及基礎專項設計說明；2.《建筑地基基礎工程施工質量驗收標準》GB50202-2018；3.《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB50204-2015（2017年版）；4.《建筑樁基技術規范》JGJ94-2008；5.《建筑鋼結構焊接技術規程》JGJ81-2002；6.《建筑施工安全檢查標準》JGJ59-2011；7.《建筑施工高處作業安全技術規范》JGJ80-2016；8.項目所在地建設行政主管部門發布的基坑工程管理相關規定。二、工程概況2.1項目總體概況本項目總建筑面積12.6萬㎡，其中地下3層，地上24層，基坑開挖深度為14.2m~16.8m，采用“灌注樁+三軸攪拌樁止水帷幕+兩道混凝土內支撐”的支護體系。內支撐體系的豎向承載構件采用格構立柱，立柱下方設置灌注樁基礎，作為支撐梁、棧橋板的豎向承重結構，承擔施工階段支撐自重、施工荷載、棧橋通行荷載及土方開挖階段的水平力傳遞作用。2.2格構立柱及基礎設計參數本項目共設置格構立柱186根，其中棧橋區域立柱32根，普通支撐區域立柱154根，具體參數如下：1.立柱基礎灌注樁：樁徑均為φ1000mm，樁身混凝土強度等級C35，有效樁長18m，樁端進入⑤層粉質黏土層不少于3m，單樁豎向抗壓承載力特征值不小于2200kN；樁身主筋采用16Φ20HRB400E鋼筋，通長布置，箍筋采用Φ8@100/200螺旋箍，樁頂以下3m范圍箍筋加密，加密區間距100mm，樁身設置3Φ16加勁箍，間距2000mm；樁頂標高為-11.5m，低于第一道支撐梁底標高300mm。2.格構柱：采用4根L160×16等邊角鋼作為主肢，綴板采用-8mm厚、200mm寬鋼板，綴板豎向間距400mm，格構柱截面尺寸為460mm×460mm；材質均為Q235B，焊縫等級為二級；格構柱總長度15.8m，其中插入灌注樁深度為3m，外露樁頂以上長度12.8m，頂部伸入第一道支撐梁內500mm，與支撐梁主筋焊接固定。3.防腐要求：格構柱表面涂刷環氧富鋅防銹漆兩道，漆膜厚度不小于80μm，插入灌注樁部分不涂刷防銹漆，保證與混凝土握裹力。2.3地質條件格構立柱基礎施工深度范圍內地層分布自上而下依次為：①1層素填土（平均厚度2.2m）、①2層雜填土（平均厚度1.8m）、②層粉質黏土（平均厚度3.5m，承載力特征值fak=180kPa）、③層淤泥質粉質黏土（平均厚度4.7m，fak=80kPa）、④層粉質黏土（平均厚度6.3m，fak=210kPa）、⑤層粉質黏土（平均厚度大于8m，fak=280kPa）。場地地下穩定水位埋深1.2m~1.8m，水位年變幅0.5m~1.2m，地下水類型為孔隙潛水，對混凝土結構無腐蝕性，對鋼筋結構在干濕交替環境下具微腐蝕性。三、施工部署3.1施工順序安排格構立柱基礎施工在三軸攪拌樁止水帷幕施工完成、場地平整到位后開展，與支護灌注樁施工穿插進行，總體遵循“先棧橋區域、后普通支撐區域，由北向南逐段推進”的原則，避免后續土方開挖階段工序交叉沖突。單根格構立柱基礎施工流程為：測量放線→鉆機就位→灌注樁成孔→清孔驗收→鋼筋籠與格構柱拼裝吊裝→安放導管→二次清孔→灌注水下混凝土→拔出護筒→樁頭回填→成品保護。3.2人員配置成立格構立柱基礎專項施工班組，配置管理人員及作業人員如下：崗位人數職責說明施工負責人1全面負責施工進度、資源協調、質量安全管控技術負責人1負責技術交底、圖紙會審、質量驗收、技術問題處理測量員2負責定位放線、標高控制、垂直度監測、點位復核質檢員1負責各工序質量檢查、驗收資料填寫、不合格項整改跟蹤安全員1負責安全交底、現場隱患排查、臨電防護、特種設備作業監督鉆機操作工4負責鉆機操作、成孔施工、設備日常維護起重工4負責鋼筋籠、格構柱吊裝、導管安拆鋼筋工6負責鋼筋籠制作、鋼筋籠與格構柱焊接固定焊工4負責格構柱加工、綴板焊接、節點連接施工混凝土工4負責混凝土灌注、導管插拔、樁頭回填普工8負責場地清理、材料轉運、輔助作業設備名稱型號規格數量性能參數要求回轉鉆機GPS-102臺成孔深度≥30m，適配φ1000mm樁徑履帶式起重機25t1臺主臂長度≥25m，滿足吊裝深度要求挖掘機PC2201臺負責場地平整、護筒埋設、樁頭回填交流弧焊機BX-5004臺額定電流≥500A，滿足厚鋼板焊接要求鋼筋切斷機GQ401臺可切割直徑≤40mm鋼筋鋼筋彎曲機GW401臺可彎曲直徑≤40mm鋼筋混凝土導管φ250mm2套單節長度2m/0.5m，總長度≥25m測斜儀CX-3C1臺測量精度±0.1°，用于格構柱垂直度檢測坍落度筒標準型2個檢測混凝土坍落度試模150mm×150mm×150mm3組混凝土試塊制作格構立柱基礎總施工工期22天，其中棧橋區域32根計劃8天完成，普通支撐區域154根計劃14天完成，每臺鉆機日均成孔5~6根，穿插進行鋼筋籠吊裝、混凝土灌注工序，保證工序無間歇。四、施工準備4.1技術準備1.組織施工、技術、質量、安全人員熟悉設計圖紙，核對格構立柱樁位坐標、標高、配筋及力學參數，完成圖紙會審，形成會審記錄并簽字確認。2.編制專項施工方案并完成內部審核、監理單位審批，對所有作業人員進行書面技術交底和安全交底，交底內容覆蓋工藝參數、質量標準、風險防控、應急措施，所有交底均履行簽字手續，留存交底記錄。3.測量人員對接業主單位移交的水準點、坐標控制點，完成現場控制點閉合復測，精度滿足二級導線測量要求，坐標誤差≤5mm，標高誤差≤3mm，根據設計圖紙放樣每根格構立柱樁位，打入木樁標記，樁位偏差不大于10mm，放樣完成后報監理單位復核，復核通過后方可施工。4.提前聯系商品混凝土供應商，確認C35水下混凝土配合比，要求坍落度180mm~220mm，初凝時間≥6h，粗骨料粒徑5mm~25mm，含砂率40%~45%，出具配合比報告并報監理審核。4.2材料準備1.鋼筋、角鋼、鋼板等原材料按計劃進場，提供出廠質量證明文件，進場后按規范要求取樣送檢，鋼筋力學性能、角鋼屈服強度、抗拉強度、伸長率等指標合格后方可使用，嚴禁不合格材料進場。2.格構柱提前在加工場集中預制，按設計圖紙下料，主肢角鋼下料長度誤差控制在±10mm以內，端部切割面平整度偏差不大于2mm；綴板與主肢采用滿焊連接，焊縫高度≥10mm，焊縫表面無氣孔、夾渣、裂紋、焊瘤等缺陷，加工完成后逐根檢查焊縫質量，按二級焊縫要求進行超聲波探傷檢測，探傷比例20%，合格后涂刷防銹漆，分類堆放并標識編號，對應樁位使用。3.灌注樁鋼筋籠提前加工，主筋連接采用滾軋直螺紋連接，接頭等級為I級，同一截面接頭率不大于50%，箍筋與主筋采用點焊固定，加勁箍與主筋滿焊，鋼筋籠加工完成后檢查直徑偏差≤±10mm，長度偏差≤±50mm，箍筋間距偏差≤±20mm，驗收合格后堆放至指定區域，堆放高度不超過2層，防止變形。4.3現場準備1.施工場地采用200mm厚C20混凝土硬化，平整度偏差不大于20mm，承載力滿足鉆機行走、吊裝作業要求，避免施工過程中鉆機不均勻沉降導致成孔傾斜。2.沿施工區域設置環形排水溝，溝寬300mm、深400mm，坡度3‰，每隔30m設置1個沉淀池，沉淀池尺寸1.5m×1.5m×1.2m，泥漿經沉淀后達標排入市政管網，沉渣定期清理外運。3.現場臨時用電采用TN-S系統，三級配電兩級保護，鉆機、焊機等設備接地電阻≤4Ω，配電箱設防雨棚、上鎖，由專人負責管理，夜間施工設置足夠照明，照明度不低于50lux。4.埋設鋼護筒，護筒采用δ=10mm厚鋼板卷制，直徑1200mm，高度2.5m，護筒頂部高出地面300mm，埋設時護筒中心與樁位中心偏差不大于20mm，護筒垂直度偏差不大于0.5%，周邊采用黏土分層夯實，防止護筒移位、漏漿。五、主要施工工藝及操作要點5.1灌注樁成孔1.鉆機就位前對鉆機性能進行全面檢查，保證鉆桿垂直、鉆頭磨損量不超過10mm，鉆機底座墊設鋼板，保持水平穩固，鉆機立軸中心與樁位中心對中，偏差不大于10mm，采用水平尺檢查鉆機平臺平整度，偏差不大于2mm/m。2.成孔采用正循環鉆進工藝，泥漿比重根據地層調整：雜填土層、淤泥質土層施工時泥漿比重控制在1.2~1.3，黏度18~22s，含砂率≤4%；進入粉質黏土層后泥漿比重調整為1.1~1.2，黏度16~20s，含砂率≤3%，施工過程中定期檢測泥漿指標，及時調整。3.鉆進過程中控制鉆進速度：雜填土層≤1.0m/min，淤泥質土層≤0.8m/min，粉質黏土層≤1.2m/min，避免進尺過快導致孔壁坍塌、縮徑；每鉆進3m復核一次鉆桿垂直度，偏差不大于0.5%，發現傾斜及時調整。4.鉆進至設計樁底標高后，停止鉆進，采用測繩測量孔深，測繩提前經鋼尺校核，誤差不大于10mm，孔深允許偏差+300mm，保證樁端進入持力層深度滿足設計要求；孔深驗收合格后進行第一次清孔，置換孔內泥漿，清孔后泥漿比重≤1.15，含砂率≤2%，孔底沉渣厚度≤50mm。5.2鋼筋籠與格構柱拼裝吊裝1.鋼筋籠驗收合格后，在孔口與格構柱進行拼裝，首先將格構柱插入鋼筋籠內部3m，格構柱中心與鋼筋籠中心對齊，偏差不大于5mm；采用4根Φ20HRB400E鋼筋作為連接筋，一端與格構柱主肢角鋼焊接，另一端與鋼筋籠主筋焊接，焊接長度≥10d（d為鋼筋直徑），沿鋼筋籠周圈均勻布置4道連接點，每道焊接長度不小于200mm，保證吊裝過程中鋼筋籠與格構柱不脫落、不變形。2.拼裝完成后，在格構柱頂部4個角點焊接吊耳，采用25t履帶式起重機四點吊裝，吊裝前檢查鋼絲繩、卸扣的完好性，吊裝過程中保持構件平穩，避免晃動碰撞孔壁，吊放入孔時速度緩慢，居中下放，嚴禁強行沖擊下放。3.下放至設計標高后，采用2根I20a工字鋼穿過格構柱綴板間隙，擔在護筒頂部的鋼墊梁上，調整格構柱位置：首先采用全站儀校核格構柱中心坐標，偏差不大于10mm；再采用2臺經緯儀從相互垂直的兩個方向監測格構柱垂直度，偏差不大于1/300，且總偏差不大于20mm；同時校核格構柱頂部標高，偏差不大于±5mm，調整到位后將工字鋼與護筒焊接固定，防止灌注混凝土過程中格構柱上浮、移位。5.3水下混凝土灌注1.安放φ250mm混凝土導管，導管采用絲扣連接，連接時加設橡膠密封圈，保證密封不漏漿，導管底部距孔底距離控制在300mm~500mm，導管安放完成后進行二次清孔，采用泥漿泵置換孔內泥漿，清孔后再次檢測孔底沉渣厚度，≤50mm為合格，清孔完成后30min內必須灌注混凝土。2.混凝土灌注前檢查坍落度，每車均檢測，坍落度控制在180mm~220mm，不符合要求的混凝土嚴禁使用；首批混凝土灌注量不小于1.8m3，保證導管埋入混凝土深度≥1.0m，首批灌注采用隔水球法，料斗儲存足夠混凝土后剪斷隔水球鋼絲繩，連續灌注。3.灌注過程中連續進行，中斷時間不超過30min，每灌注3m測量一次混凝土面高度，計算導管埋深，控制導管埋深在2m~6m，嚴禁導管拔出混凝土面；專人負責記錄灌注量、混凝土面標高，計算充盈系數，要求充盈系數在1.05~1.2之間，小于1.05時查明原因，大于1.2時檢查是否存在擴徑、漏漿問題。4.灌注至樁頂設計標高以上0.8m~1.0m，保證樁頂混凝土強度滿足設計要求，避免樁頭浮漿影響質量；灌注完成后，緩慢拔出導管，最后一節導管拔出時速度控制在0.3m/min以內，防止樁頂形成空洞。5.4樁頭回填及成品保護1.混凝土灌注完成后12h內拔出護筒，采用素土分層回填樁孔上部空孔，每層厚度不大于300mm，夯實度不小于93%，回填至地面平齊，防止人員、機械墜落。2.格構柱頂部采用塑料布包裹保護，避免焊接火花、混凝土殘渣污染防銹漆；回填過程中禁止機械碰撞格構柱，樁位周邊1m范圍內禁止堆放重物；安排專人定期巡查格構柱垂直度、標高，發現移位、傾斜立即上報處理。3.灌注樁混凝土強度達到5MPa前，禁止鉆機、起重機等重型機械在樁位周邊3m范圍內行走，避免擾動樁身。六、質量控制標準及檢驗要求6.1原材料質量檢驗1.鋼筋：每60t為一個檢驗批，取樣做屈服強度、抗拉強度、伸長率、冷彎試驗，合格后方可使用。2.型鋼：每批同規格、同爐批號的角鋼、鋼板每60t為一個檢驗批，取樣做力學性能試驗，合格后方可使用。3.焊接材料：焊條、焊絲要有出廠合格證，按批次進行烘焙，烘焙溫度150℃~200℃，烘焙時間1~2h，隨用隨取。6.2格構柱加工質量標準檢查項目允許偏差檢查方法檢驗頻率截面尺寸±3mm鋼尺測量每根全數檢查主肢角鋼長度±10mm鋼尺測量每根全數檢查綴板間距±5mm鋼尺測量每根抽查20%格構柱彎曲矢高≤1/1000且≤10mm拉線、鋼尺測量每根全數檢查端部平整度≤2mm直角尺、塞尺測量每根全數檢查焊縫高度≥10mm焊縫量規測量每根抽查30%焊縫焊縫探傷檢測合格超聲波探傷儀檢測每批20%焊縫檢查項目允許偏差檢查方法檢驗頻率樁位偏差≤50mm全站儀測量全數檢查孔深+300mm測繩測量全數檢查孔徑≥1000mm井徑儀測量抽查20%垂直度≤1/100測斜儀測量全數檢查孔底沉渣厚度≤50mm測繩測量全數檢查鋼筋籠主筋間距±10mm鋼尺測量每根抽查10個點鋼筋籠直徑±10mm鋼尺測量每根抽查3個斷面混凝土坍落度180~220mm坍落度筒測量每車檢查樁身混凝土強度符合設計要求試塊抗壓試驗、鉆芯檢測每根留置1組試塊，按總樁數10%鉆芯檢測單樁承載力符合設計要求靜載試驗按總樁數1%且不少于3根檢測檢查項目允許偏差檢查方法檢驗頻率中心位置偏差≤10mm全站儀測量全數檢查垂直度≤1/300且≤20mm經緯儀、測斜儀測量全數檢查頂部標高±5mm水準儀測量全數檢查插入灌注樁深度≥3000mm鋼尺測量全數檢查7.1起重吊裝安全1.起重機司機、信號司索工必須持證上崗，作業前檢查起重機支腿、鋼絲繩、吊鉤、限位裝置完好性，支腿底部墊設鋼板，承載力滿足要求，吊裝半徑范圍內嚴禁站人。2.吊裝前驗算吊重、吊裝半徑、臂長，25t起重機主臂長20m、作業半徑8m時額定起重量為7.2t，鋼筋籠+格構柱總重量約3.8t，滿足吊裝要求，嚴禁超載吊裝。3.吊裝時設專人指揮，信號統一、清晰，風力大于6級時停止吊裝作業，雨天、霧天能見度不足10m時停止吊裝。7.2施工用電安全1.所有用電設備均接零接地，設置漏電保護器，漏電動作電流不大于30mA，動作時間不大于0.1s，電纜線架空或穿管埋設，嚴禁碾壓、浸泡。2.電焊機設置二次空載降壓保護器，焊把線絕緣完好，接頭不超過3個，操作人員佩戴絕緣手套、絕緣鞋。3.現場配電箱上鎖，由持證電工負責管理，每日巡查用電線路，發現破損、老化立即更換，嚴禁私拉亂接。7.3鉆孔施工安全1.鉆機作業時操作人員嚴禁離開崗位，鉆孔過程中禁止用手觸摸鉆桿，發現異響、晃動立即停機檢查，排除故障后方可繼續施工。2.成孔后未下放鋼筋籠前，孔口設置蓋板防護，設置警示標志，防止人員墜落。3.泥漿池周邊設置1.2m高防護欄桿，掛密目安全網，設置警示燈，嚴禁人員靠近。7.4焊接作業安全1.焊接作業人員佩戴電焊面罩、防護手套，作業區域周邊10m內嚴禁堆放易燃、易爆物品，配備2具4kg干粉滅火器。2.高處焊接作業時設置接火斗，防止焊渣墜落引發火災，風力大于5級時停止露天焊接作業。八、應急處置措施8.1常見施工風險及處置1.孔壁坍塌：成孔過程中發現孔內泥漿液面突然下降、孔口冒氣泡、鉆進速度突然變慢，判定為孔壁坍塌，立即停止鉆進，拔出鉆桿，回填黏土至坍塌面以上2m