旋挖钻施工方案(完成).doc

珠江三角洲城际快速轨道交通广州至佛山段项目施工12标【西朗站】旋挖钻施工方案中交第二航务工程局广佛地铁土建12标项目经理部目录一、编制依据2二、工程概况32.1工程简介32.2场地工程地质及水文状况52.2.1工程地质情况52.2.2水文地质情况7三、总体部署73.1施工场地总平面布置7四、旋挖钻施工总体方案84.1工期计划84.2人员及设备安排94.3施工准备104.3.1材料104.3.2作业条件10五、旋挖钻钻孔桩的施工方法及技术措施105.1钻孔桩的施工方法105.2旋挖钻钻孔桩的施工工艺流程115.3旋挖钻钻孔桩的施工工艺125.4钻孔桩施工质量标准15六、施工注意事项16一、编制依据本工程实施性施工组织设计主要依据招标文件、承包合同、施工设计图、地质勘察资料等，在充分考虑我公司现有的技术水平、施工管理水平和机械配套能力的基础上，围绕着确保安全、保证质量、保证工期、降低造价的目标编制。编制实施性施工组织设计的主要依据包括：1、.珠江三角洲城际快速轨道交通广州至佛山段项目施工12标西朗站土建工程招标文件、承包合同、施工设计图；2、我公司现场考察所获得的调查资料，岩土工程勘察报告等；3、.招标文件及施工设计、施工过程中涉及的有关规范、规程；4、.我公司现有人员的施工管理水平、技术水平、科研水平、机械设备配套能力以及资金投入能力；5、.相关的国家行业施工技术规范及验收标准，我国相关的法律、法规等。二、工程概况2.1工程简介珠江三角洲城际快速轨道交通广州至佛山段施工12标段土建施工项目的工程范围为两个明挖车站和两个盾构区间：西朗站、鹤洞站、菊树西朗盾构区间、鹤洞西朗盾构区间的土建工程。设计起迄里程为YCK18+424.368YCK21+500.303m。西朗站地处花地大道、鹤洞路交叉部位。车站呈西南至东北走向布置，横跨花地大道，东北侧为加油站和民房，西南侧为西朗公共汽车总站，紧邻地铁一号线西朗站。场地较为平整，地面高程为6.789.26m。西朗站为地下两层，有效站台中心线的里程为YCK20+391.868，车站起点里程为YCK20+339.868，终点里程为YCK20+726.568(包括折返线和围护结构)，总长度386.7m。平面布置见图2.1-1。 车站结构按抗震基本烈度7度进行设防，人防等级按6级设防。主体结构安全等级为一级。主体结构为明挖2层结构，采用明挖顺做法施工。根据施工设计图要求，本站基坑围护结构设计为两种形式，一种采用100011502000钻孔桩+三道内支撑的支护形式，第二种采用12001500人工挖孔桩+三道内支撑的支护形式。图2.1-1 西朗站平面布置图其中人工挖孔桩设计为圆桩与圆桩相切的排桩，桩径为1200mm,桩心间距1500mm。车站中部围挡设置挖孔桩为95根。人工挖孔桩桩身采用C30钢筋混凝土；护壁厚为150mm，采用C20钢筋混凝土。2.2场地工程地质及水文状况2.2.1工程地质情况本站位土、岩层从上到下主要有：1人工填土层；2-1A 淤泥； 2-4粉质粘土层；6褐红色泥质粉砂岩全风化带；7褐红色泥质粉砂岩强风化带；8褐红色泥质粉砂岩中风化带；9褐红色泥质粉砂岩微风化带。每个岩土层分别按岩土层代号、岩土名、时代成因、岩性描述如下：1人工填土层：主要为作为路基填料的杂填土，局部为素填土，呈浅灰色、灰黄色、杂色等，稍湿湿、欠压实稍压实，松散稍密，主要由粘性土、碎石、砂土及砖块等建筑垃圾修路回填而成，部分顶部一般为1530cm厚的砼面板。该层实测标贯击数611，平均厚度2.15m。2-1A淤泥层：深灰、灰黑色，呈流塑状态，以粘粒为主，含有机质，不均匀含粉细砂。该层实测标贯击数12，该层层厚1.205.30m（局部存在该土层）。2-4粉质粘土：灰黄色、浅黄色，可塑状态，以粘粒为主，粘性一般。该层实测标贯击数614，该层层厚0.306.20m。6全风化岩层（K2d2a）：由泥质粉砂岩组成，呈褐红色，岩石风化剧烈，组织结构已基本破坏，呈坚硬土状，岩芯手可捏碎，遇水易软化。该层实测标贯击数3438， 该层层厚1.303.50m。 7强风化岩层（K2d2a）：由泥质粉砂岩组成，呈褐红色，岩石风化强烈，组织结构已大部分破坏，但原岩结构尚可清晰辨认，矿物成分已显著变化，风化裂隙发育，岩体较破碎，岩芯呈半岩半土状或岩块状，岩芯手可折断，岩质极软，失水碎裂。该层实测标贯击数5278击，层厚0.7012.70m， 8中风化岩层（K2d2a）：由泥质粉砂岩组成，呈褐红色，岩体呈层状或块状构造，泥质及钙质胶结，岩体稍破碎，岩芯柱短柱状，局部较多碎块状，软质岩，失水易裂，浸水软化。该层层厚1.3029.50m。9微风化岩层（K2d2a）：由泥质粉砂岩组成，呈褐红色，块厚层状构造，裂隙稍发育，裂面结合较好，岩体较完整完整，岩芯多呈短长柱状，局部碎块状，较软岩。该层层厚1.0034.20m。各岩土层详见2.2-1车站地质纵剖面图。图2.2-1西朗站地质纵剖面图2.2.2水文地质情况1）地下水位车站场地稳定水位埋深0.851.50m(标高5.537.91m)。地下水位与季节、气候、地下水赋存、补给及排泄有密切的关系。2）地下水类型地下水类型主要是赋存于基岩风化层中的裂隙水。基岩风化裂隙水含水层主要赋存于强、中、微风化岩中的风化裂隙之中，含水层无明确界限，埋深和厚度很不稳定，其透水性主要取决于裂隙的发育程度和性质（包括裂隙的闭合程度、形式、规模、充填物质，以及裂隙的组合形式、密度等）、岩石风化程度等。风化程度越高、裂隙充填程度越大，渗透系数则越小。基岩风化裂隙水为承压水，呈脉状或带状分布。3）地层富水性和透水性车站主要含水层为强、中风化泥质粉砂岩7、8，强、中风化泥质粉砂岩7、8，岩体裂隙较发育或稍发育，岩芯较为破碎，含有较为丰富的地下水，且富水性极不均匀，抽水试验测得中、微风化岩层的渗透系数为k=0.5350.675m/s，为富水性较弱，弱透水地层。其余地层为弱含水层或相对隔水地层。4）地下水补给勘察区地处亚热带季风性气候区，降雨量大于蒸发量，其中大气降雨是本区地下水的主要补给来源之一，每年49月份是地下水的补给期，10月次年3月为地下水消耗期和排泄期。本站地下水的主要补给来源以大气降水为主。在天然状态下，基岩风化裂隙水含水层主要靠大气降水和上层地下水的径向越流补给第四系含水层的渗入补给、越流补给。由于上覆粉质粘土层、全风化岩层为相对隔水层作用，使本含水层略具有承压性。地下水的排泄方式主要表现为主要以地表蒸发和植物蒸腾方式排泄，另外在珠江江水低潮时向江河排泄。5）地下水的腐蚀性评价地下水对砼结构无腐蚀性，对砼结构中的钢筋无腐蚀性，对钢结构具有弱腐蚀性。三、总体部署3.1施工场地总平面布置本站周边环境复杂，与地铁一号线西朗站、三汽西朗公交车站及材料堆场等相邻，且车站横跨花地大道中，故场地要求较为严格。施工场地平面布置见图3.1-1。 图3.1-1 施工场地平面布置图四、旋挖钻施工总体方案4.1工期计划 西朗车站钻孔桩共计461根，花地大道西侧269根（已完成107根），花地大道东侧192根（分两期完成，一期161根，二期31根）。1、花地大道西侧至7月27日已完成107根，剩余162根。2台旋挖钻施工，按8根/天成孔，至8月17日全部完成。图4.11。 图4.11 2、花地大道东侧钻孔桩施工共计192根。其中由于交通疏解原因分两期完成。一期完成161根，计划由一台旋挖机施工按4根/天钻进，从2008年7月28日至2008年9月10日完成任务。图4.12。图4.124.2人员及设备安排现场每台旋挖钻机配备一名技术人员负责技术指导，两名有操作证的熟练司机。每台钻机安排6名普工。机械设备安排见表4.2-1及相关人员安排见表4.22表4.2-1 机械设备表设备名称型号数量旋挖钻机SD-201台旋挖钻机SD-281台汽车吊25T3台挖掘机PC2001台导管2503套电焊机BX500 12台钢筋切断机GQ40A3台钢筋弯曲机GW403台表4.2-2 人员安排表人员名称数量人员名称数量吊车司机6人钢筋工40人挖机司机2人砼浇筑工10人装载机司机2人测量人员4人旋挖钻机司机4人杂工20人4.3施工准备4.3.1材料1、混凝土：选用商品混凝土。2、钢筋：品种和规格均符合设计规定，并有出厂合格证及按规定试验合格后方可使用（进口钢材需先经化学成分检验，合格后方可用于该工程）。4.3.2作业条件1、施工场地必须做好“三通一平”。现场四周设置排水沟，桩孔中排出的积水，经沉淀并符合环保要求方可排入下水道。2、按施工图纸准确放线，放出桩位中心线和桩径，并认真进行技术复核，经有关部门办理签证手续，才能继续施工。3、钻桩前，把桩中心位置向桩的四边引出四个桩心控制点，用牢固的木桩标定。4、施工前，施工现场技术负责人和施工员应逐孔全面检查施工准备，逐级进行技术安全交底和安全教育，要使安全、技术管理在思想、组织、措施都得到落实。5、专人负责按桩位编号，做好桩孔的垂直中心线、轴线、桩径、桩长和基岩土质的纪录；钢筋笼和桩身混凝土等隐蔽验收记录，并在完工后整理编册分送有关单位并送技术部门存档。6、现场制作的钢筋笼，应执行有关规范要求。五、旋挖钻钻孔桩的施工方法及技术措施5.1钻孔桩的施工方法西朗站围护结构采用1000钻孔灌注桩，桩中心距11502000mm，排桩间净间距1501000mm，共计461根。桩的嵌固深度确定原则：桩底进入基坑底微风化岩层1.5m,进入中风化岩层2.5m。钻孔桩采用SD-20型液压多功能钻机和SD-28型液压多功能钻机施工，旋挖钻机是一种用于基础工程现场灌注桩钻孔施工的桩工机械，可配备不同的钻具来实现旋挖钻进、螺旋钻进等多种工法的施工。其技术参数见下表5.1-1。 表5.1-1 型旋挖钻技术参数表序号项目 数量单位备注1钻塔高度20.7m2动力头回转扭矩200kNm3动力头回转速度0-28r/min4柴油机功率194kw5液压系统压力300bar该钻机结构合理，机械工作率高、返修率低，考虑到西朗站施工工期较紧，且车站地质为微风化泥质砂岩，岩性强度较适合用该种钻机。拟在车站围护结构施工中投入2台旋挖钻机与冲击钻机配合施工。5.2旋挖钻钻孔桩的施工工艺流程旋挖钻钻孔桩的施工工艺流程见图5.2-1。施工准备测量定位导管水压试验检修保养钻机就位监理工程师核查制作试件检孔、清孔吊放钢筋笼钢筋笼加工插入导管灌注水下砼采用商品砼无损检测拔导管、截桩头埋设护筒制钢护筒对中、钻进 图5.2-1 旋挖钻施工流程图5.3旋挖钻钻孔桩的施工工艺根据地质断面图得知车站地层大多数稳定，旋挖钻机钻孔中无须泥浆护壁，采用清水循环钻进，利用渗水冷却钻头。对于1923轴和4750轴的淤泥段，可采用加长护筒至岩面的方法防止钻孔时淤泥塌落，如遇到淤泥层厚度过大时采用注浆钻进，加大孔内水头高度防止淤泥塌落。（1）施工准备平整夯实桩位所在场地。将钻孔灌注桩施工工艺报监理工程师批准。对施工人员进行技术交底。（2）测量定位测量放样：进场后，测量人员对设计部门交付使用的导线点、水准控制点进行详细检查核对，及时将测量成果报监理部门。如果发现误差，要求报监理进行联测，重新标定可靠的控制点后，方可施工使用，施工放样不得损坏和更改基准点，并定时复测。施测时必须严格依据设计图纸准确计算，利用全站仪放样，全部成果及时报监理工程师审定，施工测量必须做到事前检查、事中核查、事后复查的原则，发现问题及时解决。（3）埋设护筒护筒用8mm钢板卷制而成，护筒内径应比钻头直径大50100mm，深为36m，如上部松土较厚，宜穿过松土层直达岩面，以保护孔口和防止塌孔，护筒中心轴线位于桩位中心外放10cm处，并严格保持护筒的竖直度，做到位置正确，稳定不倾斜，底脚紧密不透水，护筒中心与桩位中心的偏差不大于50mm。埋设护筒的方法为：先在桩位处挖出比护筒外径大0.51.0m的圆坑，将底部整平夯实，然后安放护筒，旋挖机再垂直将护筒压入土层，护筒顶端要高出原地面不少于0.3m，护筒的埋深2.75.7m左右。（4）钻机就位、对中护筒埋设好后，将钻机移至平整好的平台上，测量定出孔口十字线，用垂球法调整钻头中心和孔中心重合。钻机就位前应对各种机具进行检修，并经过调试正常。钻机转盘中心与孔中心位置偏差不得大于2cm。（5）钻进结合现场情况，在钻机旁适当位置设置存渣池，进行钻进过程的排渣。钻孔过程中及时清理存渣。钻孔过程中的注意事项： 钻孔开始时，缓慢减压钻进，减小主动钻杆上部的摆幅，待钻进0.51.0m后，再正常钻进。 对钻杆接头应经常进行逐个检查、及时调正，当主动钻杆弯曲时，要用千斤顶及时调直。 由于车站地质大部分为岩层，钻进中钻头磨损较大，须及时检查和修复钻头，以免影响钻进速度和质量。 经常性检查钻机位置是否存在偏移，及时纠正。 对孔的倾斜度经常进行检查，对已发生偏斜的应立即查明偏斜位置，在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔或回填砂卵石钻进，直至纠回孔位偏斜。 作好钻进记录，不断分析、总结、提高。（6）清孔、检孔钻孔到达设计位置时，钻杆长度和垂球相互检校，判断已到达设计标高，同时判断排出的钻渣与设计岩层相吻合时，经测量达到设计标高并经监理工程师确认，停止钻进。提升钻头离孔底2030cm，利用钻机进行第一次清孔，清除孔内钻渣。当孔内沉渣厚度小于设计规定时，停止清孔，提起钻杆。在浇筑混凝土前，再次测孔底沉渣厚度，若大于设计规定，利用水下混凝土导管清孔，满足要求后方可进行混凝土浇筑。（7）钢筋笼的制作安装钢筋连接时，同一截面内的钢筋接头数量不得超过该截面钢筋总数的50%。钢筋骨架在下放时防止碰撞孔壁，如放入困难时先查明原因，不得强行插入。骨架安放后的底面标高要符合要求。（a）钢筋笼安放就位前，必须清除孔低沉渣，桩底沉渣不大于150mm。（b）主筋间距偏差不大于10mm。（c）箍筋间距偏差不大于20mm。（d）钢筋笼直径偏差不大于10mm。（e）钢筋笼长度偏差不大于50mm。（f）桩中受力钢筋保护层厚度为70mm，钢筋保护层偏差不宜大于20mm。（g）钢筋笼露出桩顶设计标高不小于90cm，浇注标高应比设计标高增加500mm，浇注冠梁前必须清理高出桩顶的残渣，浮土和积水，凿毛并清洗至设计标高。（h）钻孔灌注桩采取隔桩施工，在相邻桩混凝土达到70%的设计强度后方可成孔施工。（8）安放导管导管用无缝钢管制作，导管壁厚8mm，管内径采用250mm。导管分节长度：底管长度不小于4m，中间每节长2m，上部两节各为1m。节与节之间用法兰接头或双螺纹丝扣快速接头连接。导管使用前先在地面试拼试压，试压压力为0.30.6MPa，然后用吊车吊起进行安放。准备齐与导管配套使用的储料斗和隔水栓，隔水栓应用钢板制作。（9）浇注水下混凝土水下混凝土的灌注采用导管法。导管内壁圆顺、内径一致。使用前进行试拼、试压，达到密不漏水，并编号且自下而上标示尺度。导管在吊入孔内时，其位置要居中、顺直地稳步沉放，防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁。钢筋笼安放好，复测沉碴厚度合格、孔内泥浆密度达到要求后，及时灌注混凝土。灌注前，对孔底沉淀层厚度应再进行一次测定，若厚度超过规定，先射水或气35min，将孔底沉淀层冲击翻动，然后灌注混凝土。射水（气）压力比孔底水压力大0.5MPa。每根桩的混凝土灌注连续不中断。混凝土和易性良好，坍落度1822cm左右，考虑商品混凝土在路上的运输时间，混凝土的初凝时间控制在8-10小时，终凝时间24小时。首批灌注的混凝土量满足导管埋入混凝土内1m以上。经计算首批灌注的混凝土约为1.6m3。灌注连续进行，并尽可能缩短拆除导管的时间。灌注过程中经常用测量锤探测孔内混凝土面位置，及时调整导管埋深，保证导管埋置深度在任何情况下不小于1m，一般控制在2m6m。灌注过程中安排专人测量导管埋入深度，并做好记录。桩混凝土在混凝土初凝前灌注完毕，以防顶层混凝土硬化，提升导管困难。最后拔管时要慢提，以保证桩芯密实度。为确保桩顶质量，施工中视反浆的具体情况，在桩顶加灌0.50.8m高度的混凝土。灌注过程中指定专人负责填写水下混凝土灌注记录。混凝土灌注完并达到一定龄期后进行无损检测，对混凝土试块进行抗压试验。检测结果合格后再进行下步施工。（10）拔导管、凿桩头水下混凝土浇注完毕，导管吊出桩外，分节卸开，管节和连接零件用水冲洗干净，然后涂油，并摆放保管。灌注的桩顶标高应预加一定的高度以保证桩头质量，一般应高出设计桩顶标高0.40.5m，超浇的混凝土采用人工清除，直至达到桩顶设计标高。（11）成桩检测桩检测应委托监理工程师认可的有资质的检测单位在监理工程师在场的情况下，对每一完整的孔桩进行无破损检测，桩总数的10%采用小应变或采用监理工程师批准的其它检测方法。桩的正常钻取芯样检验的数量比例一般为3%。如果桩质量不符合规范要求，按报废处理，重新加补桩。5.4钻孔桩施工质量标准（1）施工材料质量保证措施所有进入施工场地的钢筋、水泥等必须要有出厂合格证，且需经质检部门检验合格后方可使用。钢筋笼焊接需做钢筋焊接抗拉试验。砼制作时，应严格按质检站配合比搅拌制作。石料风化石含量应极少，砂的夹泥量应符合要求。试压块在每根桩现场搅拌砼制作。（2）桩位偏差控制每根桩桩位由测量工程师用全站仪测出，打入的木桩用水泥砂浆固好，并加以妥善保护。钻桩前，由专人按桩径挖出一个深约2m的圆孔，如果场地上部土层松散，遇水易崩塌，则应下入钢护筒或用砼浇注护壁。 桩机对位时，有专人指挥。（3）桩垂直度控制桩机定位后，调好钻机水平，且应确保桩机地面坚固，以防钻进过程中出现侧陷，钻机倾斜。应扩大桩机支承面积使桩机稳固。 钻进过程中，如发现钻孔倾斜，则应马上扫孔修正孔斜。（4）钻孔过程中的质量控制钻冲孔过程中应经常检查钻头是否被磨损，并经常检修补焊。应经常检查钢丝绳的磨损程度，确保不发生掉落钻头事故。（5）钢筋笼制作钢筋笼制作前首先要检查钢材的质保资料，检查合格后再按设计和施工规范要求验收钢筋的直径、长度、规格、数量和制作质量。在验收中还要特别注意钢筋笼吊环长