工程试桩(前海交通枢纽项目)

前海综合交通枢纽及上盖物业工程项目前海综合交通枢纽及上盖物业工程项目混凝土灌注桩试桩专项方案汇报混凝土灌注桩试桩专项方案汇报中国建筑股份有限公司主要内容工程概况1施工重难点分析及对策2 2施工部署及质量控制措施3试桩的目的4试验桩检测5Part 1 工程概况4一、工程概况一、工程概况深圳前海综合交通枢纽及上盖物业工程于深圳西部填海区，双界河路、航海路、新桃园路、听海路围合地块内。近期用地约10公顷，由东至西平行布设地铁1、5、11号线，远期用地约10公顷，包括穗莞深城际线及深港西部快线车站。其中地铁1号线、5号线现已投入运营，地铁11号线计划6月底投入运营。1.1.基本概况基本概况 项目位置5一、工程概况一、工程概况1.1.基本概况基本概况本工程设六层地下室，地下结构由纯地下室部分和上盖塔楼、裙楼的地下投影部分组成功能包括停车、商业、枢纽大厅、换乘通道及设备用房等，总建筑面积约42.3万平方米。基坑总长度约830m，宽度约100m，深度约30m，共分为8个基坑。6一、工程概况一、工程概况 前海综合交通枢纽位于深圳西部填海区，桂湾一路、桂湾四路、听海大道、临海大道围合的20公顷用地内。2.2.周边概况周边概况7一、工程概况一、工程概况2.2.周边概况周边概况拟建项目位于前海湾填海区，附近无地表水流，西侧约六百多米外为前海湾海水。8一、工程概况一、工程概况项目东侧毗邻正在运营的1、5号地铁线前海湾站及正在施工的地铁11号线前海湾站，11号线邻毗基坑，1号线距基坑约70m，5号线距基坑约42m。3.3.与相邻地铁线关系与相邻地铁线关系10.5m9一、工程概况一、工程概况4.T2-T44.T2-T4基坑桩基设计概况基坑桩基设计概况楼号楼号桩编号桩编号砼强度等级砼强度等级桩径（桩径（mm）桩顶绝对标高桩顶绝对标高桩端持力层桩端持力层单桩承载单桩承载/抗浮特征值抗浮特征值（kN）根数根数备注备注T4#塔楼 ZH04-01C401600-24.10微风化2100080根 ZH04-02C402400-25.40微风化5450036根 T4#楼地下室 ZHOD-01C401000-22.90中风化2350(抗浮)378根抗拔桩 T3#塔楼 ZH03-01C401600-24.10微风化2100080根 ZH03-02C452400-25.40微风化5450036根 T3#楼地下室 KBZ0D-01C401000-22.90中风化2350(抗浮)426根抗拔桩KBZ0D-02C401000-22.90中风化2350(抗浮)290根抗拔桩T2#塔楼ZH02-01C402200-24.90微风化3700056根 ZH02-02C402200-22.90微风化370002根 ZH02-03C402400-25.10微风化4850042根 T2#楼地下室 KBZ0D-01C401000-22.90中风化2350(抗浮)154根抗拔桩KBZ0D-02C401000-22.90中风化2700(抗浮)150根抗拔桩T2-T4基坑桩基设计概况10一、工程概况一、工程概况4.4.试验桩设计概况试验桩设计概况抗拔桩桩径为1米，入中风化不小于3米且有效桩长不小于10米。试桩编号砼等级桩径（mm）桩顶绝对标高桩端持力层单桩抗浮承载力特征值（kN）纵筋桩长备注1#试桩C401000-22.90入中风化3m23503032约11.1米破坏试验2#试桩C401000-22.90入中风化3m23503025约18.2米原桩位3#试桩C401000-22.90入中风化3m23503025约12.0米原桩位4#试桩C401000-22.90入中风化3m23503025约10.0米原桩位11一、工程概况一、工程概况 结合设计提供的深圳市前海综合交通枢纽及上盖工程近期地块（1#5#塔楼范围）详细阶段岩土工程勘察报告、前海综合交通枢纽上盖物业项目（近期）工程-T2、T3、T4塔楼工程勘察报告、深圳市前海综合交通枢纽工程（近期）（桂湾三路以北段）详勘阶段。拟建场地位于深圳市前海湾，场地原始地貌为滨海相潮间带（滩涂），原始地面标高-0.7-1.2m，场区曾小范围填海，2007年前后前海湾进行大规模填海造地，填筑后标高0.9824.02m，地形西高、东低，当时该片区孔口高程在5.7012.05m之间。填筑后地形包括海域和陆域，海域主要为纵横交错的塘埂分隔的水产养殖鱼塘区，另有多条河涌横穿规划用地由东向西流向前海湾。淤泥普遍分布且厚度较大，最大厚度淤泥普遍分布且厚度较大，最大厚度14.0m14.0m，平均淤，平均淤泥厚约泥厚约8.5m8.5m，呈流塑状。陆域填土区可分为填石区、淤泥隆起区，呈流塑状。陆域填土区可分为填石区、淤泥隆起区及杂填土区，淤泥较薄但厚度变化大，工程条件复杂。及杂填土区，淤泥较薄但厚度变化大，工程条件复杂。5.5.地质概况地质概况12一、工程概况一、工程概况5.5.地质概况地质概况人工填土淤泥淤泥淤泥人工填土人工填土粘土砂层砂层砂层淤泥质粘土粉质粘土砂质粉质粘土全风化全风化强风化强风化强风化中微风化中微风化中微风化30m 场地岩土层从上至下依次为(Qml)人工填土（包括素填土、填石、杂填土、填淤泥），其下为第四系全新统海积(Q4m)淤泥，全新统冲洪积(Q4al+pl)粘土、中粗砂，上更新统湖沼沉积（Q3h）淤泥质粘土，冲洪积（Q3al+pl）粉质粘土、砾砂，中更新统残积（Q2el）砂质粉质粘土、构造岩（F）及全微风化加里东期混合花岗岩（M3）。13一、工程概况一、工程概况 场地内人工填筑层成分复杂，分为素填土、填石、杂填土、填淤泥等四个亚类，主要成份为粘性土含碎石，块石、大块石，且混有一些砖块，混凝土碎块等，局部混有大量生活垃圾。受填筑时间和填筑厚度的影响，平面上不同位置、不同深度处的人工填土(石)受到的重力压密作用程度不同，这样的土这样的土层抗剪强度较低、土质松散、渗透性大，对基坑支护结构施工、桩基工程施工层抗剪强度较低、土质松散、渗透性大，对基坑支护结构施工、桩基工程施工、土方开挖均有影响，为不利土层。人工填土层结构松散，软硬不均明显，层、土方开挖均有影响，为不利土层。人工填土层结构松散，软硬不均明显，层厚较大，极易发生坍塌，尤其是在地下、地表水均较丰富的滨海地带。同时人厚较大，极易发生坍塌，尤其是在地下、地表水均较丰富的滨海地带。同时人工填土层下卧为软弱的淤泥层，物理力学性质差，呈流塑状为主，从上到下性工填土层下卧为软弱的淤泥层，物理力学性质差，呈流塑状为主，从上到下性质有变差的趋势，易发生大面积坍塌，后果严重。质有变差的趋势，易发生大面积坍塌，后果严重。5.5.地质概况地质概况人工填土在地表的分布示意图14一、工程概况一、工程概况5.5.地质概况地质概况 人工填土层情况人工填土层情况场地翻挖出的填石场地翻挖出的填石15一、工程概况一、工程概况5.5.地质概况地质概况 人工填土层情况人工填土层情况人工填土无序杂填生活垃圾、块石人工填土无序杂填生活垃圾、块石16一、工程概况一、工程概况5.5.地质概况地质概况 人工填土层情况人工填土层情况杂填层无序杂填生活垃圾、块石杂填层无序杂填生活垃圾、块石17一、工程概况一、工程概况5.5.地质概况地质概况 人工填土层情况人工填土层情况人工填土层含较多块石人工填土层含较多块石18一、工程概况一、工程概况5.5.地质概况地质概况 人工填土层情况人工填土层情况成槽过程中抓出的块石成槽过程中抓出的块石直径大于1m的大块石19一、工程概况一、工程概况6.6.水文条件水文条件 拟建项目位于前海湾填海区，附近无地表水流，西侧约六百多米西侧约六百多米外为前海湾海水。外为前海湾海水。场地内地下水主要有两种类型：一是第四系地层中的上层滞水和松散岩类孔隙潜水，上层滞水赋存于第四系人工填土(填石)层中，孔隙潜水主要赋存于冲洪积中粗砂、砾砂层中，因受上下相对隔水层的阻隔，略具承压性；另一类为基岩裂隙(构造裂隙)水，主要赋存于强、中等风化带及断裂构造裂隙中，具有微承压性。淤泥、淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土及粘土层属隔水层，其余各地层属弱含水弱透水性地层或相对隔水层。地下水主要补给来源为大气降水和海水补给，地下水的排泄以径流为主，场地原始地貌为滨海潮间带，现已填海造地。水质分析结果表明地下水中C1-含量偏高，说明地下水与海水尚有水力联系。场地地下水水位受大气降水及地形控制，整体由东向西往前海湾方向排泄。地下水位随季节性变化较大，根据深圳地区经验，地下水位年变化幅度约12m。20一、工程概况一、工程概况6.6.水文条件水文条件地层名称渗透性、富水性渗透系数建议值（m/d）素填土1弱透水性0.5人工填石2强透水性20杂填土4强透水性10填淤泥5微透水性0.01淤泥2微透水性0.005粘土1微透水性0.005中粗砂2强透水性15淤泥质粘土1微透水性0.005粉质粘土2弱透水性0.05砾砂3强透水性20砂质粉质粘土1弱透水性0.1全风化混合花岗岩1中透水性1.0强风化混合花岗岩2-1、2-2中透水性1.5中风化混合花岗岩3中透水性3.0微风化混合花岗岩4弱透水性0.1碎裂岩1中透水性3.02024/5/1Part 2 试桩的目的二、试桩的目的二、试桩的目的由于本工程地质情况复杂、地下水位高且临近地铁，基坑开挖深度大，结构抗浮要求高。因此，合理选择桩型、桩长，确定桩基的抗拔承载力，显得尤为重要。同时通过试桩还可以验证施工场地地质情况、桩基施工方法、施工技术参数和机械选择是否合理，以便在施工中加以改进。通过试桩检验确定本工程桩基础的施工工艺，包括泥浆配方、钻进工艺、护筒长度、护筒埋设设备选择、清孔效果以及成桩后质量等。成桩后待混凝土达到强度进行桩身完整性、抗拔试验。二、试桩的目的二、试桩的目的试桩应取得的具体指标：1、对不同地质状况的机具选型。2、钻进时的参数：进尺、泥浆性能等。3、钢筋笼安装前的清孔及二次清孔要求达到的泥浆指标及清孔方法。4、成孔质量控制的措施（孔径、倾斜度、中心偏位等）。5、为设计提供实际地质情况、优化设计。2024/5/1Part 3 施工重难点分析及对策三、三、施工重难点分析及对策施工重难点分析及对策序号 技术难点具体分析应对措施1桩定位及垂直度控制本工程试桩长超过40m，其中空桩最深达到28m,实桩长约10-20m，若定位不准、垂直度控制不好，桩施工完成后偏位现象较为严重，应严格控制桩的偏位及垂直度。1、开孔前对桩位准确测量定位，并采用16mm的钢筋打入定位点。2、护筒直径比设计桩径大20cm，用型钢焊加工成的导向架控制护筒埋设垂直度，埋设过程中反复对桩中心点测量，直至护筒埋设完成。3、为防止过程中若施工平台承载力不够，钻机因自重下沉，从而导致孔位偏移、孔斜、孔弯和扩孔等现象发生，塔楼部分区域换填100cm厚砖渣，并铺设3cm厚钢板，使钻机自重产生的力分散于平台上。过程中复核机位及时调整。4、旋挖机旋挖过程中，通过电脑控制系统严格控制钻杆的垂直度，成孔过程中每钻进2m进行一次桩中心定位复核，同时采用超声波钻孔侧壁检测仪复核工程桩垂直度、直径、孔壁等情况。如有偏差及时进行纠正。5、旋挖钻机本身对垂直度的检测系统随着施工一定时间后会产生偏差，在钻机每施工2000m时，厂家技术人员将对钻机本身的电子检测系统重新进行标定，可保证桩基施工的垂直度要求。1、技术难点分析及应对措施序号技术难点具体分析应对措施2复杂地质条件下的成孔a本工程人工填土层结构松散，软硬不均明显，层厚较大，极易发生坍塌，缩颈，对该土层处理不到位，将影响灌注桩成孔的施工质量。b空桩上部会积累大量泥浆，后续桩施工机械及基坑开挖存在严重安全隐患1、对于桩径1.0m的工程试验桩采用加长护筒护壁，护筒穿透淤泥层，防止塌孔。对920m长护筒，不能用常规旋挖机自行埋设，拟采用振动锤埋设护筒，并用型钢焊加工成的导向架控制护筒埋设垂直度。2、为保证护筒下部空桩成孔安全，施工时保证钻进时的泥浆比重，同时控制钻进与提升速度在成孔过程采用快钻慢进的方式，使孔壁形成泥皮护壁后再进行往下成孔，全桩采用泥浆护壁。3、桩浇筑完毕后标记及防护防止发生安全事故。待桩身砼达到一定强度后进行空桩回填，回填采用水泥土或C15混凝土回填，水泥土按1方土400公斤水泥掺和。从进料口往导管内灌水泥土后边振动边缓慢拔管。三、三、施工重难点分析及对策施工重难点分析及对策1、技术难点分析及应对措施三、三、施工重难点分析及对策施工重难点分析及对策1、技术难点分析及应对措施序号技术难点具体分析应对措施3桩身完整性及承载力控制。a上部空桩地质复杂，易塌孔、缩颈，若浇筑过程中塌孔会导致断桩。b持力层为中/微风化岩，准确判断持力层，桩底沉渣控制对保证桩基承载力至关重要。1、直径1000mm的抗拔桩采用长护筒穿透淤泥及砂层，防止空桩塌孔。2、进行超前钻探，准确判断持力层，结合现场验孔取渣样验证，确定桩长。3、采用泥浆分离器，气举反循环清孔，对孔底沉渣进行清理，置换合格的泥浆。4、下完钢筋笼后应对泥浆比重及含砂率进行检测，利用泥浆泵及导管采取正循环二次清孔。4防止钢筋笼上浮本工程空桩长度达到28m，易出现钢筋笼现象。1、主筋接长至地面，将吊筋钢筋固定在护筒上，因为护筒有一定埋深，可以抵抗一部分浮力。2、严格控制好泥浆比重，待泥浆比重控制在1.15左右时方可进行浇筑；3、选用的混凝土确保有适宜坍落度和较好的流动性、和易性。4、当灌注到钢筋笼底部时，应缓慢放料，当混凝土埋过钢筋笼底端3m时，应及时拆管，将导管提至钢筋笼底端以上。2024/5/1Part 4 施工部署及质量控制措施29四、施工部署及质量控制措施四、施工部署及质量控制措施1.1.施工组织施工组织2 2）超前钻施工）超前钻施工由于前海综合交通枢纽项目地质复杂，岩面起伏变化大，为确保试验桩进行抗拔试验时准确掌握地质情况，1.0米的抗拔桩提前进行超前钻，确定抗拔桩桩长及入岩深度。1 1）工期计划）工期计划工程桩试桩施工计划于15天内施工完成；选择4根抗拔桩进行试桩。1#桩非原设计桩进行破坏性试验，2#、3#、4#桩为原位桩，进行桩基抗拔试验。3 3）场地平面布置）场地平面布置专业单位进场后，先平整T4基坑场地，规划基坑内运输行走路线，用50cm厚级配碎石压实铺垫路面，顶部铺设不小于2cm厚钢板；泥浆存储设备采用可移动泥浆箱布置在坑内或相邻基坑内（或砌筑泥浆池），根据场地施工进度进行泥浆箱位置调整，钢筋加工场设置在基坑西侧现状硬化场地内。30四、施工部署四、施工部署及质量控制措施及质量控制措施1.1.施工组织施工组织31四、施工部署四、施工部署及质量控制措施及质量控制措施2.2.资源配置资源配置根据桩基桩径大的特点，入岩要求高的特点，对本项目桩基施工，拟投入XR360旋挖钻机进场施工，配以专业入岩施工用的牙轮筒钻及截齿钻头施工。序号机 械 名 称型号规格单位数量生产能力一、成孔及辅助设备 1旋挖钻机SR360台1 2挖机小松PC200台1 3吊车QY50台150T4空压机10m台1 5泥浆泵BW250/50台2 6泥浆分离器ZX-200台1 7振动锤DZ22台1 1）施工器械投入计划32四、施工部署四、施工部署及质量控制措施及质量控制措施2.2.资源配置资源配置序号机 械 名 称型号规格单位数量生产能力1钢筋调直机GF6112台1 2电焊机BX3-300台2 3直螺纹滚丝机GHB-40E台1 4钢筋弯曲机 台1 5钢筋切断机GQ50台12）钢筋工程投入计划33四、施工部署四、施工部署及质量控制措施及质量控制措施2.2.资源配置资源配置序号工种数量序号工种数量1旋挖钻司机2人2起重工2人3钢筋工6人4电焊工2人5混凝土工4人6普工8人7电工2人8试验工2人9测工2人10抽芯工2人3）劳动力投入计划34四、施工部署四、施工部署及质量控制措施及质量控制措施3.3.施工流程施工流程施工工艺流程见下图施工工艺流程见下图35四、施工部署四、施工部署及质量控制措施及质量控制措施4.4.质量控制措施质量控制措施1 1）护筒垂直度控制）护筒垂直度控制用型钢焊加工成的导向架控制护筒埋设垂直度，当自重沉入受阻，并确认钢护筒垂直后，即可启动振动锤继续沉入钢护筒。护筒沉入过程中每下沉2m进行一次垂直度测量，避免护筒偏斜。当土层中石块含量大，影响长护筒埋设时，在不影响周边地线的前提下，采用冲孔机或旋挖机将土层中孤石击碎掏出或挤压至成孔区外，再采用振动锤埋设长护筒。2 2）成孔垂直度控制）成孔垂直度控制为保证桩位准确，桩身垂直度满足要求，成孔过程中每钻进2m进行一次桩中心定位复核，同时采用超声波钻孔侧壁检测仪复核工程桩垂直度、直径、孔壁等情况。如有偏差及时进行纠正。成孔后检查孔深、孔径、倾斜度及孔位中心偏差，同时核实地质情况，符合要求后方可进入下一道工序。2024/5/1Part 5 试验桩检测37五、试验桩检测（以检测单位方案为准）五、试验桩检测（以检测单位方案为准）1 1、检测条件、检测条件（1）试验桩基已施工完成，有被检测工程的岩土工程勘察资料、设计图纸及施工记录资料。（2）先进行桩身完整性检测，后进行单桩抗拔检测。（3）采用钻芯法检测时，受检桩的混凝土龄期达到28d或预留立方体试块强度达到设计强度。单桩抗拔检测前应对试验桩头进行适当加强。38五、试验桩检测（以检测单位方案为准五、试验桩检测（以检测单位方案为准）2 2.抗拔桩检测内容抗拔桩检测内容1 1）超声波检测）超声波检测利用超声脉冲发射源在混凝土内激发高频弹性脉冲波，并用高精度的接收系统记录该脉冲波在混凝土内传播过程中表现的不同侧面、不同高度上的超声波动特征，经过处理分析就能判别测区内混凝土的参考强度和内部存在的缺陷的性质、大小及空间位置。2 2）钻芯法检测）钻芯法检测采用液压操纵的钻机在距桩中心 1015cm 的位置对试验桩开孔钻芯，钻芯结束后，应对芯样和标有工程名称、桩号、芯样时间采取位置、桩长、孔深、检测单位名称的标示牌的全貌进行拍照并将相应芯养送有关单位检测。39五、试验桩检测（以检测单位方案为准）五、试验桩检测（以检测单位方案为准）2.2.抗拔桩检测内容抗拔桩检测内容3 3）单桩竖向抗拔静载法）单桩竖向抗拔静载法用单桩抗拔静载装置对试验桩进行抗拔承载力试验，用于确定单桩竖向抗拔承载力，试验最大加载量不应小于单桩承载力特征值的2倍。抗拔试验装置示意图40五、试验桩检测（以检测单位方案为准）五、试验桩检测（以检测单位方案为准）2.2.抗拔桩检测内容抗拔桩检测内容3 3）单桩竖向抗拔静载法）单桩竖向抗拔静载法桩抗拔静载试验反力装置及场地处理图41汇报完毕，谢谢！