苏州2号线延伸线5标CFG施工方案.doc

一、编制依据1、苏州轨道2号线延伸线-Y-TS-05标工程出入场线区间施工设计图纸。2、建筑地基基础工程施工质量验收规范 GB50202-20023、建筑地基处理技术规范 JGJ79-2002二、工程概况苏州轨道交通2号线延伸线-Y-TS-05标，为两站（新发路站、星华街站）、一盾构区间（新发路站星华街站）、一明挖区间（星华街站桑田岛停车场入场线）和一个停车场（桑田岛停车场）。出入场线区间隧道始于星华街站东端，出星华街站后直行，下穿星华街后线路向南偏（曲线半径为600m），之后到达桑田岛停车场路基段。出入场线线间距为55.1m。设计起点里程为RCK0+030.000，设计终点里程为RCK0+534.00，隧道总长为504m。区间隧道西端的星华街站为地下一层岛式车站，区间隧道东端为路基段。线路以平坡出星华街站，然后以34的较大坡度上升至路基段，线路竖曲线半径为2000m。隧道暗埋段覆土厚3.81m，敞开段底板埋深8.10.5m。里程RCK0+030.000RCK0+360.000段围护结构采用850600SMW工法桩，RCK0+360.000RCK0+534。000敞开段基坑深5.70m，周边为空地，采用一级放坡开挖。放坡坡度为1:1.25。坡面采用挂网喷砼护坡。本方案编制范围仅包括里程RZK0+440.000RZK0+534.000段的所有CFG桩，CFG设计参数为：桩径500mm，桩距1800mm，桩深18m。桩数为334根。里程RZK0+504.000处有一根规划DE630PE污水管下穿区间，采用1230mm（宽）X1130mm（高）C30钢筋混凝土包固。施工前应核实污水管的位置，CFG桩位根据污水管的平面位置局部作适当调整，污水管两侧CFG桩间距调整为2800mm。三、地质情况经勘察，工程所在场区在埋深50。2m以浅范围内揭露的地基土除表层为全新统人工堆积物外，其下均为第四系全新统晚更新统的冲湖积相、海陆交互相沉积物，岩性主要为粘土、粉质粘土、粉（砂）土等。人工填土层：属第四系全新统（Q4）近代人工堆积物；均有分布，层底埋深0。606。20m、层底标高2。66-3。03m、揭示层厚0。606。20m；一般呈灰黄色、灰色，土质不均、成分复杂；土质主要为含石子、砖块、垃圾等杂物的粘性土，局部区域较厚。粘土/1层：为第四系全新统（Q/43/）冲湖积相沉积物；在大部分区域内有分布，层底埋深2。206。80m、层底标高0。76-1。69m、揭示层厚0。803。40m；灰黄色为主，局部褐黄、灰蓝色、灰色，尚均匀，夹少量薄层粉土，局部为粉质粘土；可塑为主，偶呈软塑，有光泽，无摇振反应，干强度高，韧性高，压缩性中等。粘土/1层：为第四系晚更新统（Q/32-3/）冲湖积相沉积物；基本均有分布，层底埋深7。0010。80m、层底标高-3。93-5。67m、揭示层厚1。104。90m；褐黄、草黄、灰黄色，局部暗绿、灰绿色，尚均匀，含铁锰质结核、氧化铁斑点，局部为粉质粘土，偶夹粉土；可塑、局部硬塑，有光泽，无摇振反应，干强度高，韧性高，压缩性中等。粉质粘土夹粉土/2层：为第四系晚更新统（Q/32-3/）冲湖积相沉积物；基本均有分布，层底埋深8。0012。60m、层底标高-5。09-8。10m、揭示层厚0。703。50m；草黄、褐黄色，局部灰黄、灰绿色，欠均匀，含铁锰质结核、氧化铁斑点，夹较多薄层粉土；软塑、局部可塑，稍有光泽，无摇振反应，干强度中等，韧性中等，压缩性中等。粉土/3层：为第四系晚更新统（Q/32-3/）冲湖积相沉积物；基本均有分布，层底埋深12。7017。00m、层底标高-9。93-12。05m、揭示层厚3。006。00m；草黄、褐黄灰色，尚均匀，含云母、氧化铁斑点、少量贝壳碎屑，层上部夹薄层粘性土，局部为粉砂；很湿湿，中密，无光泽，摇振反应中等迅速，干强度低，韧性低，压缩性中等。粉土夹粉砂/2层：为第四系晚更新统（Q/32-3/）海陆交互相沉积物；均有分布，层底埋深20。0024。80m、层底标高-16。53-20。18m、揭示层厚3。509。00m；灰色，尚均匀，含云母、石英、贝壳碎屑等矿物，局部为粉砂；很湿湿，中密密实，无光泽，摇振反应迅速，干强度低，韧性低，压缩性中等。粉质粘土/1层：为第四系晚更新统（Q/32-3/）海陆交互相沉积物；均有分布，层底埋深27。0029。00m、层底标高-24。01-26。65m、揭示层厚4。809。00m；灰色，尚均匀，夹少量薄层粉土、粉砂，含云母、有机质，局部为粘土；软塑、局部流塑，稍有光泽，无摇振反应，干强度中等，韧性中等，压缩性中等偏高。粉质粘土/1层：为第四系晚更新统（Q/32/）海陆交互相沉积物；均有分布，层底埋深34。8038。00m、层底标高-32。28-33。70m、揭示层厚6。309。60m；灰色，欠均匀，含腐植质、有机质，夹薄层粉土；软塑为主、局部流塑或可塑，稍有光泽，无摇振反应，干强度中等，韧性中等，压缩性中等。四、设计要求1）桩体强度达到C15混凝土强度等级2）CFG桩采用长螺旋钻管内泵压混合料灌注施工。3）施工前应按计要求由试验室进行配合比试验，施工时按配合比配制混合料。长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩施工的坍落度宜为160200mm。并进行工艺性试桩，验证设计参数，获取施工工艺参数。4）施工桩顶标高高出设计桩顶标高不少于0.5m；清土和截桩时，不得造成桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩间土。5）成桩过程中，抽样做混合料试块，每台机械一天应做一组（3块）试块。6）冬季施工时混合料入孔温度不得低于5C，对桩头和桩间土应采取保温措施。7）施工垂直度偏差不大于1%，桩位偏差不大于0。4倍桩径。8）桩体质量检验应在成桩28天后进行，采用低应变动力试验检测CFG桩桩身完整性，抽检率为桩数的10%；承载力采用单桩复合地基载荷试验，抽检率为桩数的0。5%，且不少于3根。五、施工工艺及施工流程本CFG桩工程施工工艺拟采用长螺旋钻孔、管内泵压砼灌注成桩工艺。考虑到本工程CFG施工范围内有3粉土层、2粉土夹粉质粘土层，在该地质条件下较易引起窜孔，严重影响成桩质量，因此本工程CFG施工采用隔桩、隔排跳打的方式进行施工。具体施工布置图见附图：CFG桩桩位平面布置图。具体施工流程如下：定位:将桩机移到指定桩位，对中。当地面起伏不平时，应调整支腿或平台基座，使桩机底座保持水平、钻杆保持垂直。桩位误差不得超过2。0CM，钻杆垂直度偏差不得超过1%。钻进成孔:关闭钻头阀门，启动卷扬机下放钻杆至钻头触及地面时，启动钻机锤头，成孔过程中需注意桩孔是否偏斜、位移，及时纠偏，待钻杆旋转下沉至桩底设计标高时停钻。灌料、提升：当钻机钻至桩底设计标高时，开动混凝土输送泵灌料，当输送管及钻杆芯管充满混合料后开始启动卷扬机匀速提升钻杆，边灌料、边提升，直至施工设计桩顶标高，提升速度宜控制在23m/min，严禁先拔管后灌料，掌握好灌料与提钻的时间差，尽量避免提升灌料过程中停机待料现象。待物料灌注至设计桩顶标高后继续灌注高度不得低于50cm，以保证桩顶浮渣去除后桩深满足设计要求。在具有流塑性的土层中要控制提钻速度，保证成桩质量。移机至下一桩位进行施工。施工工艺流程图如下图：图5.1 CFG桩施工工艺流程图六、CFG桩工艺要点及技术要求（1）现场项目管理人员和技术负责人员在开工前向班组进行技术交底，使施工人员彻底了解设计意图及技术参数。（2）测量放线后进行两次以上的核对，并请监理复核认可。（3）成孔后桩位误差不大于200mm。（4）成孔孔径500mm，允许偏差20mm（5）桩端进入粉土夹粉砂2层，桩顶预留保护桩长0.50m。（6）桩垂直度偏差不大于1%。（7）钻杆完全提离地面后，立即投入振捣捧振捣，振捣深度应大于3.0m。（8）搅拌、泵送或提钻要密切协调，避免灌注过程引起的断桩。（9）已成桩桩头要严加保护，严防重型机械行走、拢动。（10）成桩后养护时间应大于3天。桩间土以人工清除，桩头需人工剔除。剔桩头时由二个或三个人同时进行，使用钢钎在同一个水平面从二个或三个角度同时打击，严禁从一个方向使桩单向受力。七、CFG桩通病及处理措施CFG桩通病主要是：1、堵管：堵管是长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩工艺常遇到的主要问题之一。它直接影响CFG桩的施工效率，增加工人劳动强度，还会造成材料浪费。特别是故障排除不畅时，使已搅拌的CFG桩混合料失水或结硬，增加了再次堵管的几率，给施工带来很多困难。产生堵管的原因有以下几点:混合料配合比不合理。当混合料中的细骨料和粉煤灰用量较少时，混合料和易性不好，常发生堵管。因此，要注意混合料的配合比，尤其要注意将粉煤灰掺量控制在70kg/m3100kg/m3的范围内，坍落度应控制在160mm200mm之间。处理措施：严格控制混合料配合比，不合格材料不得使用。混合料搅拌质量有缺陷。在CFG桩施工中，混合料由混凝土泵通过刚性管、高强柔性管、弯头最后到达钻杆芯管内。混合料在管线内借助水和水泥砂浆润滑层与管壁分离后通过管线。坍落度太大的混合料，易产生泌水、离析，泵压作用下，骨料与砂浆分离，摩擦力加剧，导致堵管。坍落度太小，混合料在输送管路内流动性差，也容易造成堵管。处理措施：严格按照试验室配合比试验所取的配合比进行拌合，保证混合料的质量，不合格材料不得使用。施工操作不当。钻孔进入土层预定标高后，开始泵送混合料，管内空气从排气阀排出，待钻杆内管及输送软、硬管内混合料连续时提钻。若提钻时间较晚，在泵送压力下钻头处的水泥浆液被挤出，容易造成管路堵塞。处理措施：提钻与泵料同步进行，严格按照施工规程进行作业。冬期施工措施不当。冬期施工时，混合料输送管及弯头均需做防冻保护，防冻措施不力或者不当，常常造成输送管或弯头处混合料的冻结、早凝造成堵管。处理措施：冬季施工时，加强对混合料输送管及弯头的防冻保护措施，同时在混合料搅拌过程中根据要求加入适量防冻早强剂，施工用水要加温，防止因冻结堵管造成的工程进度低或桩身质量问题。设备缺陷。弯头曲率半径不合理也能造成堵管。弯头与钻杆不能垂直连接，否则也会造成堵管。处理方式：选择恰当的弯头与钻杆连接，混合料输送管在每桩施工完成后及时清洗。2、窜孔：在饱和软土层中成桩经常会遇到这种情况，打完一棵桩后，在施工相邻的桩时，发现刚施工的临桩的桩顶突然下落，当桩泵入混合料时，临桩的桩顶开始回升，此种现象称为窜孔。发现窜孔的条件有如下三条:被加固土层中有松散饱和软土层；钻杆钻进过程中叶片剪切作用对土体产生扰动；土体受剪切扰动能量的积累，足以使土体发生触变。由于窜孔对成桩质量的影响，施工中采取的预控措施:a.采取隔桩、隔排跳打方法；b.减少在窜孔区域的打桩推进排数，减少对已打桩扰动能量的积累；c.合理提高钻头钻进速度。3、桩头空芯：主要是施工过程中，排气阀不能正常工作所致。钻机钻孔时，管内充满空气，泵送混合料时，排气阀将空气排出，若排气阀堵塞不能正常将管内空气排出，就会导致桩体存气，形成空芯。处理方式：为避免桩头空芯，施工中应经常检查排气阀的工作状态，发现堵塞及时清洗。4、桩端不饱满：这主要是因为施工中为了方便阀门的打开，先提钻后泵料所致。这种情况可能造成钻头上的土掉入桩孔或地下水浸入桩孔，影响CFG桩的桩端承载力。处理方式：为杜绝这种情况，施工中前、后台工人应密切配合，保证提钻和泵料的一致性。5、桩孔偏斜：主要因为地面不平，导向设施出现偏差，钻架不正或钻杆弯曲，钻杆刚度不够所致。另外钻进时土层硬度发生突然变化或遇到障碍物也会导致桩孔偏斜。处理方式：施工前应对安装好的钻机设备做全面检查，做到水平、稳固，对钻杆、接头要逐个检查，保证钻杆顺直，有足够的刚度。在钻进时，土层由软变硬时要少加压慢钻进。5、钻进困难：主要原因为遇到地下障碍物如石块、混凝土块，钻机功率不够或钻进速度太快造成憋钻。应选用硬质合金钻头，采用合适的钻速。遇到障碍时如障碍物不深，应进行清除后复钻，如不易挖出则改变桩位。八、CFG桩施工质量控制措施一、严格控制施工时间，确保连续施工，杜绝断桩等情况发生。二、施工时采用从一边向另一边推进的方案，便于移动桩机，避免地面土体隆起的情况发生。三、严格控制混合料的质量，混合料的坍落度控制在16-20cm时和易性很好，坍落度过大，容易造成桩顶浮浆过多，桩体强度降低。四、严格控制拔管的时间和速度，拔管速度太快会导致缩颈和断桩，拔管太慢会使桩端水泥含量过少和桩顶浮浆较多，混合料也容易产生离析，造成桩体强度不均，拔管速度控制在23m/min，桩顶浮浆控制10cm，同时为确保成桩质量，混合料灌注时，应超灌50cm。九、施工原材料质量的控制措施一、因素分析工程的原材料的控制是工程质量控制的重点，不合格产品的使用在永久结构工程中，会造成质量隐患和事故，原材料的质量是影响本工程施工质量的重要因素。二、预防措施1、从源头上控制好原材料的质量，在采购时我们根据业主标书中所规定的苏州市轨道交通工程钢筋、水泥、商品混凝土准入名单中选择合格的材料供应商，确保原材料的质量。2、进货检验和试验对采购的原材料、半成品和工程设备按规定要求进行检验和试验，确保未经检验或验证不合格的产品投入使用或安装。检验和试验工作流程见图8.1。图9.1 检验、试验工作流程图3、检验和试验(1)保证检验、试验的准确性、可靠性，防止施工过程中不合格工序或不合格品（半成品）转序，确保施工过程质量符合规定要求。(2)项目部在组织施工前应按程序规定，确定工程质量目标，选择使用的检验评定标准。(3)所有工序的转序必须经质量检查人员签字认可，在所需求的检验和试验完成前或必须的报告收到和验证前，不得转入下一道工序。(4)因施工急需的例外转序，必须有可靠的追回程序及明确的标识、记录，并经总工程师批准。在例外转序的同时，应及时进行检验和试验，发现问题，立即追回处置。(5)所有检验和试验记录应清晰完整、准确无误、结论明确、签字日期齐全。(6)设专人收集、整理、保存检验和试验记录。十、安全文明施工保证措施1、现场成立文明安全施工领导小组，由本工程项目经理任组长，设专职安全员，根据苏州市主管部门、业主及我公司制定的文明安全施工的规章制度，落实安全管理人员岗位责任制。2、土方工程施工前，了解居民意见并提出切实可行的解决措施，确保周边居民的正常生活。3、土方开挖前,在护坡桩桩顶设置位移观测点。土方开挖后每日进行观测，当位移较稳定后，每37日观测一次，观测记录报业主与监理部门。如观测值有异常突变，应立即会同技术人员分析原因采取紧急措施。4、设专人定时定期对基坑边坡进行检查，如发现问题及时向项目经理部汇报，避免事故的发生。5、基坑四周3.0m范围内，严禁堆放重物。 6、布置任务时要进行详细的安全技术交底，做好记录。施工中严格执行安全操作规程进行操作。7、进入现场必须戴好安全帽，系好帽带。10.1 临时用电措施1、严格落实现场临时用电管理制度及电工值班、巡查制度，落实临电管理人员岗位责任制。2、做好临电施工组织设计及安全技术交底，并进行记录。3、所有电动机具、机械、电气设备必须由专职电工或持证的操作手进行操作和维修，非电工或操作手不得随意动用机电设备。4、电工要做好值班及维修日记。5、工地使用的所有电器必须保证质量合格，有合格证。6、现场作业区及生活区的临时用电，均由指定的专职电工负责管理，电工须持证上岗，严禁非电工人员乱拉电线、乱接电源。7、现场所有临时用电的施工和维修工作由专业电工进行，电工持有专业上岗证书，用电操作时必须穿戴好绝缘用品、使用电工绝缘工具；8、施工现场所有电缆采用检查无破损、龟裂，符合标准的电缆。9、施工现场的配电箱、开关箱按“一机一闸一保护”设置，漏电保护装置反应灵敏，由专人负责，定期进行检查和维护。检查、维修时，将前一级相应的电源开关分闸断电，并悬挂停电标志牌，严禁带电作业。10.2 机械管理措施1、严格落实现场机械管理制度，落实机械管理人员岗位责任制。2、所有机械必须由专职操作手操作和维修，操作手必须持证上岗，按操作规程操作，严禁非操作人员随意动用机械。3、对操作手做安全技术交底，并做好记录。4、所有机械做好使用及维修保养