论石油化工项目中大型土建基础桩基础的施工工艺

摘 要：石油化工产业是基础性产业，在国民经济中占有举足轻重的地位。在石油化工的大型土建基础中，桩基础是重要的一环。本文通过查阅大量的文献和资料，来论述石油化工项目中大型土建基础桩基础的施工工艺。

关键词：石油化工 ；土建； 桩基础 ；施工工艺

1 概述

1.1工程概况

石油化工项目中大型土建基础所采用的是基础大小为12米*12米，厚度1.2米，双层钢筋网，钢筋直径30，混凝土28Mpa;共设12根混凝土柱子，截面尺寸1.6米*1.6米，首层高度18米，18米高度处设梁，梁截面尺寸高1.2米，宽1.6米；第二层高度18米，36米处设梁1.2*1.6米，设有24根M48螺栓。灌注桩基础是石油化工项目中大型土建基础中经常采用的基础结构，根据地质情况的不同，常用的成孔方法有旋挖转机成孔，人工成孔，冲击转机成孔等。本文主要阐述旋挖机施工灌注桩基础的施工工艺。旋挖机施工原理是利用可以伸缩的旋式钻杆在钻具重量、油缸压力及动力头扭矩的共同作用下，将地下土、岩屑装入钻头（筒），再用卷扬机提升取土（岩）成孔。该法不仅成孔速度快，且有沉渣厚度小、泥皮薄、造价低等优点。 1.2工程计算

内力进行标准值的组合,选出最不利的基础顶面内力。

外柱（A柱和L柱）

由底层（产生Mmax）控制下：

M417.01kNm，N2262.56kN，

V161.67kN

内柱（D柱、F柱和H柱） 由底层（产生Mmax）控制下：

M424.02kNm，N3165.77kN，

V170.49kN

外柱的基础梁上砌有填充墙，墙和柱沿轴心布置不产生弯矩，基础承受基础梁传递的荷载。

内柱的基础梁上无填充墙（由于柱子处在商场的营业厅位置），基础承受基础梁传递的荷载。

填充墙自重：42.89KN 基础梁自重：45.00KN

加上基础梁传递的荷载对基础顶面所产生的作用。

外柱（A柱和L柱）下基础：

M417.01kNm，N2350.45kN，

V161.67kN

内柱（D柱、F柱和H柱）

M424.02kNm，N3210.77kN，

V170.49kN

计算所得的工程量：

1.3工程详图

计算形式：验算截面尺寸

:

平面剖面:

中柱基础的设计

（1）示意图

基础类型：锥型柱基 计算形式：验算截面尺寸

平面剖面:

二 次 Ⅲ混凝土衬衬 砌 m3 1334.21 C25混凝土 砌 Ⅳ混凝土衬砌 m3 766.17 C25混凝土 Ⅴ混凝土衬砌 m3 1883.64 C25混凝土 钢筋混凝土 m3 454.17 C30钢筋砼 仰拱填充 m3 C20混凝1142.45 土 m3 98.55 C25混凝土 钢筋 t 27.7

图2-64 边柱基础示意图

2 施工方案的确定

合理可行的施工方案是保证施工质量、进度、安全的前提条件。而施工方案的确定必须通过对收集到的现场技术资料进行详细的分析后, 才能制定出详细可行的施工工艺流程和质量、安全保证措施, 从而保证施工的顺利实施, 达到预期目标。 2.1资料收集

在正式施工前应具备必要的下列工程资料: ( 1) 建筑物场地工程地质和必要的水文地质资料、地质勘察报告；

( 2) 建筑场地和邻近区域的地下管线资料； ( 3) 桩基钢筋砼所用建材的质检报告； ( 4) 桩基施工图及图纸会审纪要；

( 5) 主要施工机械及其配套设备的技术性能资料。

2.2施工前质量管理措施

( 1) 建立质量控制管理体制, 将责任落实到人；

( 2) 制定施工作业计划和劳动力组织计划； ( 3) 制定施工的技术和质量控制措施； ( 4) 施工平面图上应标明桩位、编号、施工顺序、水电线路和临时设施的位置；

( 5) 制定机械设备、工具、材料供应计划。

3 .确定合理的施工工艺

该工程挖孔桩基采用以下施工顺序：技术及安全交流——场地平整——放线，定桩位——上方开挖至承台底——第一节挖孔上方

——护臂钢筋安装——支模板，浇注护臂——将桩身中心线双向标定在护臂上——第二节挖孔上方——护臂钢筋安装——支模板，浇注护臂——将桩身中心线双向标定在护臂上，循环以上步骤——清理桩孔四壁——校核桩孔重直度及直径——检测持力层后进行扩底——对桩的直径、深度、扩底尺寸等进行检查验收——清除护壁污泥、桩底残渣杂物浮土和积水——安装桩芯钢筋——浇注桩身 。

4 旋挖机挖孔 4.1施工工艺

施工前场地必须做好三通一平，现场四周设置排水沟、集水井, 桩孔中抽出积水, 经沉淀后排入下水道。保证施工现场出土路线畅通。开挖前作好技术及安全交底工作, 并按正确的工艺实施。核对地质资料、检验设备及施工技术要求是否适宜, 桩在施工前, 要进行试成孔。

开孔前, 根据建设单位的测量基准点和测量基线放样定位, 经监理复核, 用十字交叉法定出孔桩中心。桩位定位放样要准确, 在桩位外设置定位龙门桩, 并派专人负责。将旋挖机开到指定地点，并按要求开孔。浇灌护壁砼时, 应插捣密实。不得在桩孔水淹没模板的情况下灌注砼。根据土质情况使用速凝剂, 尽快达到砼设计强度。如果发现护壁有蜂窝、漏水现象, 应该及时加以堵塞和导流, 防止孔外水通过护壁流入孔内, 保证护壁砼强度及安全。当第一节护壁砼拆模后, 即把轴线位置标定在护壁上, 并用水准仪把相对水平标高标记在第一圈护壁内, 作为控制桩孔位置和垂直度及确定桩的深度和桩顶标高的依据。如果大量渗水，在一侧挖集水坑，用高场程潜水泵排出桩孔外。消防吸水池关键点为地基验槽、钢筋制作安装、抗渗砼施工和施工缝的留置、水池试水。 4.2施工要求

选点的和开挖的桩孔数目要多于12个，因为要建12根混凝土柱子。施工人员必须熟悉所挖孔的地质情况, 勤检查土层变化；当遇到流沙、大量地下水等影响挖土安全时, 要立即采取有效防护措施后才能继续施工。

处理流沙的桩基, 力争在枯水期将流沙桩位处理完毕, 以免在雨季期地下水位上升, 动水压力大而增加施工困难。终孔时, 必须清理好护壁污泥和桩底的残渣杂物浮土, 清除积水, 经监检同意验收, 并办理好签认手续。应迅速组织浇灌桩心砼, 以免浸泡使土层软化。

5 钢筋施工 5.1施工工艺

5.1.1钢筋放样→钢筋制作→钢筋半成品运输→基础垫层→弹钢筋定位线→钢筋绑扎→钢筋验收、隐蔽

5.1.2完成基础垫层施工后，将基础垫层清扫干净，用石笔和墨斗弹放钢筋位置线；按钢筋位置线布放基础钢筋；绑扎钢筋。 5.2施工要求

5.2.选择直径为30mm的钢筋。四周两行钢筋交叉点应每点扎牢，中间部分交叉点可相隔交错扎牢，但必须保证受力钢筋不位移。双向主筋的钢筋网，则须将全部钢筋相交点扎牢。绑扎时应注意相邻绑扎点的钢丝扣要成八字形，以免网片歪斜变形。底板采用双层钢筋网，在上层钢筋网下面应设置钢筋撑脚，以保证钢筋位置正确。钢筋的弯钩应朝上，不要倒向一边；但双层钢筋网的上层钢筋弯钩应朝下。现浇柱与基础连接用的插筋，一定要固定牢靠，位置准确，以免造成柱轴线偏移。底层与二层钢筋采用电弧双面焊,焊缝长度为5d（d为钢筋直径）,焊接头在一个断面上不得超过钢筋总数的50%,达到焊缝饱满和除渣彻底,并且各种型号还要做焊接检测。

6 模板施工 6.1施工工艺

模板制作→定位放线→模板安装、加固→模板验收→模板拆除→模板的清理、保养 6.2施工要求

模板安装位置、尺寸，必须满足图纸要求，且应拼缝严密、表面平整并刷隔离剂。模板及其支撑应具有足够的承载能力、刚度和稳定性，能可靠地承受浇筑混凝土的重量、侧压力以及施工荷载。桩内混凝土的压强达

28Mpa；截面尺寸为1.6米*1.6米。在浇筑混凝土之前，应对模板工程进行验收。模板安装和浇筑混凝土时，应对模板及其支撑进行观察和维护。在模板的拼钉时，需将松板边抄平，以保证拼缝严密，防止“漏浆”，同时模板表面涂设模板隔离剂。模板加固是保证模板安全的最关键环节。在拼装好的定型模板安装时,必须在两块定型模板间加钉方木，压住拼缝，因为此处是模板“跑模”的最可能发生部位。

7 混凝土施工 7.1施工工艺

混凝土搅拌→混凝土运输、泵送与布料→混凝土浇筑、振捣和表面抹压→混凝土养护。混凝土搅拌。搅拌混凝土前，宜将搅拌筒充分润滑；严格计量、控制水灰比和坍落度；冬期拌制混凝土应优先采用加热水的方法。混凝土运输、泵送和布料。混凝土水平运输设备主要有手推车、机动翻斗车、混凝土搅拌输送车等，垂直运输设备主要有井架、混凝土提升机、施工电梯等，泵送设备主要有汽车泵（移动泵）、固定泵，为了提高生产效率，混凝土输送泵管道终端通常同混凝土布料机（布料杆）连接，共同完成混凝土浇筑时的布料工作。混凝土浇筑。浇筑混凝土前，对地基应事先按设计标高和轴线进行校正，并应清除淤泥和杂物；同时，注意基坑降排水，以防冲刷新浇筑的混凝土。在整个模板内，将结构分成若干个厚度相等的浇筑层，浇筑区的面积即为基础平面面积。浇筑混凝土时从短边开始，沿长边方向进行浇筑，要求在逐层浇筑过程中，第二层混凝土要在第一层混凝土初凝前浇筑完毕。桩基础大小为12米*12米，厚度1.2米。对特殊部位，如地脚螺栓、预留螺栓孔、预埋管等，浇筑混凝土时要控制好混凝土上升速度，使其均匀上升；同时，防止碰撞，以免发生位移或歪斜。对于大直径地脚螺栓，在混凝土浇筑过程中，应用经纬仪随时观测，发现偏差及时纠正。

7.2施工要求

浇筑前要进行称量工作，在进料铁斗车上用红油漆作好标志，并在现场悬挂混凝土配比牌，保证混凝土的配比质量。为了保证混凝土浇筑的有效高度，要用水准仪测定标高后，在模板上用红油漆作好记号。首层高度18米，18米高度处设梁，梁截面尺寸高1.2米，宽1.6米；混凝土振捣是保证混凝土浇筑质量的关键环节,在混凝土浇注时，插入式振捣器必须不能“漏振”，浇筑层的厚度不能大于振动器作用部分长度的1.25倍，并且要“快插慢拔”，采用“交错式”的秩序移动。混凝土在浇筑时由于混凝土内部逐渐散热冷却，从而产生收缩，但因受基底已硬化混凝土垫层的约束,不能自由收缩，而产生拉应力。因此，要加强养护，控制混凝土冷却过程中的总温差和降温速度。混凝土的塑性收缩变形，干燥收缩，体积变形及混凝土的匀质性等产生的应力均可导致混凝土裂缝，在筏基混凝土浇筑时，为减少这种裂缝，必须要严格控制混凝土的配合比，尤其是控制好混凝土的水泥用量，注意砂石级配。指定专人进行洒水养护，间隔时间白天为2小时一次,夜间为3小时一次，以保证养护效果。在混凝土浇筑过程中，每个台班要做好混凝土试压块的留置。试块所用混凝土必须随机取样，以保试块的强度结果的真实性。在混凝土浇筑过程中,配备木工、钢筋工,随时检查模板、支撑和补扎钢筋,各工种要密切配合。 8

钢筋混凝土钻孔灌注桩桩的施工质量

控制

8.1定位

对施工单位的测量、定位成果必须复验。复验应从测量基准点施测，且应从不同于施工单位的放线路径施测。筒埋设应准确稳定，护筒中心与桩位中心的偏差不得大于50mm，并应保持护筒垂直。护筒埋设深度不宜小于1.0m，其高度应满足孔内泥浆面高度的要求，且应高出地面不少于200mm。 8.2钻孔与终孔

钻机转盘必须水平。转盘中心、桩位中心、钻机天轮悬吊中心应重合，最大偏差应不小于50mm。开钻初期，成孔深度达5m时，

应检查钻杆垂直度，确保成孔垂直度在1%以内，待各方运转正常后，方可开始加速钻进。钻孔达到设计深度，且符合设计对持力层的要求时，先清孔换浆，再进行终孔验收。清孔应分二次进行，第一次在成孔后进行，第二次在灌注砼的导管安装完毕后进行。 8.3钢筋笼制作与砼浇筑

制作钢筋笼采用定尺钢筋，当分段制作时，相邻两主筋在长度方向应错开，错开距离为35D，且不少于500mm，或按设计规定。首灌砼时，导管埋入深度不小于0.8m。灌注正常后，应连续施工，并应适时提升，逐级拆卸导管，保持导管埋深不少于2m，不大于6m.。塌落度测定次数，每根桩不少于2次，砼试块每根桩不小于一组。

9 总结

石油化工项目的工程地质条件复杂，选址一般在江湖海滩或丘陵起伏地区，地基强度不足、地层厚度不均，设计的常规要求作地基处理或采取桩基工程。

采取桩基工程时必须了解桩基工程的平面位置、各单体工程的布桩图及其桩间具尺寸、桩顶标高；了解桩基类型、桩身材料、桩身直径、桩身长度、桩尖类型；了解设计要求的单桩承载力或地基处理后的承载力；了解设计要求桩端达到的持力层位置及深度。

旋挖机施工灌注桩基础以其成孔速度快，沉渣厚度小，泥皮薄，造价低等优点，在石油化工项目中大型土建基础中有着广泛的应用。

在石油化工项目的大型土建基础施工时，由于工程造价和机械设备，施工材料采购的限制，会给施工带来很大的影响。如何保证施工质量和安全，如何达到经济实用的目的，如何选择合适的桩基础施工工艺，非常值得我们研究。

2005(1) : 8-50.

[2] 范鹏, 焦苍, 徐成家， 搅拌桩围护基坑的时空效应分析[J]， 隧道建设, 2005(1) : 3- 24.

参考文献

[1] 焦苍, 范鹏, 徐成家，深基坑支护结构变形预测研究与应用[J]， 铁道标准设计,