B1区围护桩方案.doc

A2 施工组织设计（方案）报审表工程名称：青岛地铁一期工程（3号线）火车北站 编号：致：上海建通工程建设有限公司（监理公司）我方已根据施工合同的有关规定完成了 B1区围护结构钻孔桩 工程施工组织设计（方案）的编制，并经我单位上级技术负责人审查批准，请予以审查。承包单位（章） 中铁二局股份有限公司 项目经理 日 期 专业监理工程师审查意见：专业监理工程师 日 期 总监理工程师审查意见：项目监理机构（章） 总监理工程师 日 期 青岛地铁一期工程（3号线）火车北站B1区围护结构专项施工方案编制： 复核： 审核： 中铁二局二公司青岛北客站地铁施工项目部2010年10月19日目 录A2 施工组织设计（方案）报审表11编制依据、范围411编制依据412编制范围42工程概况421主要工程数量623主要水文地质情况73施工部署731场地规划733施工用电835混凝土供应836施工进度计划安排837主要机械及设备838劳动力配置计划84主要施工方法与工艺941钻孔灌注桩施工9411施工准备9412测量放样10413护筒施工10414钻孔10415成孔检测、清孔114.1.6 钢筋笼的制安与吊放124.1.7 下导管144.1.8 混凝土灌注144.1.9 桩头处理与检测154.1.10工艺标准155施工质量通病的预防措施165.1冲击钻钻孔注意事项1652常见施工故障及预防措施186施工安全与环保措施20青岛地铁北客站B1区围护桩施工方案1编制依据、范围11编制依据(1)青岛地铁一期工程（3号线）火车北站B1区施工图纸（QDM-03-22-02-SS-JG-01-036A）；(2)新建青岛北客站指导性施工组织设计；(3)地下铁道工程施工及验收规范GB 50299-1999；建筑工程质量检验评定标准（GB50210-2001）；钢筋焊接及验收规程（JGJ18-96）；混凝土质量控制标准（GB50164-92）；(4)现场施工调查。12编制范围本施工方案编制范围为青岛地铁火车北站B1区围护桩工程。2工程概况B1区为地下车库建筑，本区围护桩种类为钻孔灌注桩，桩径均为1000，桩型分别有A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、L，其中A型桩000根，B型桩000根，C型桩000根，D型桩000根，E型桩000根，F型桩000根，G型桩000根，H型桩000根，I型桩000根，J型桩000根，K型桩000根，L型桩000根。第22页共22页B1区围护结构平面布置图21主要工程数量序号桩型桩径（mm）桩长（m）数量（颗）备注1A型100020832B型100020823C型1000231044D型1000231025E型100022756F型100022767G型1000218H型1000219I型10002310J型10002311K型100019.512L型100019.522主要工程地质情况本项目施工范围内地质以人工填土、粘土、流纹岩为主。各层岩性分述如下：人工杂填土分为二层，上部褐黄、褐灰、灰白、灰黄等及杂色，成份极为杂乱，主要由硬塑软塑状粉质黏土、碎石角砾、砂土及填海的混凝土块、碎砖块、石灰等建筑垃圾组成。结构较疏松，广泛分布于A区表层，一般厚58m，广泛分布于地表。下部灰、深灰、灰黑等色，多由软塑流塑状淤泥质土及生活垃圾组成，部分地段为弃土，生活垃圾含塑料极多，厚010m，分布于杂填土中下部。该层对工程影响较大，增建工程应清除或对基底进行加固处理。淤泥质黏土：深灰、灰黑、黑色，软塑流塑。部分地段含砂粒、细角砾、钙化姜石及贝壳等，含较重的有机质，有腥味，一般厚15m。 粉质黏土：褐黄、棕黄、黄绿等色，硬塑。部分土质不均，含少量的细砂、碎石角砾及钙化姜石，厚02m。软黏性土：主要为粉质黏土，灰、灰黄、褐黄色，软塑状，局部硬塑。土质不均，部分含较多的中粗砂、细角砾及钙化姜石等，厚12m，呈透镜体状分布于土层中下部。流纹岩紫红、褐红、浅灰、肉红等色，致密结构，块状构造。多见深色矿物（如角闪石等）俘虏体，局部受挤压后呈靡棱岩状，部分差异风化明显。根据钻探揭示：全风化带厚01m，岩心呈土夹少许角砾状，属级硬土，C组填料；强风化带在段内钻探达32m未穿，岩心呈粗砾砂状及少许碎块状，属级软石，B组填料；以下弱风化带较坚硬，埋置较深。详见勘查阶段工程地质纵断面图。2.2主要水文地质情况地下水位在埋深3m左右，主要接受大气降雨补给。3施工部署结合工程地质与水文地质分析，本工程范围内的钻孔桩均采用冲击钻机成孔，钻进时按跳三钻一顺序施工。围护结构钻孔桩共布设40台钻机。重点作好桩位成孔、钢筋笼运输吊装、水下砼灌注。3.1场地规划按施工区域条件，每台钻机间隔12m，每相邻两台钻机共用一个泥浆池，泥浆池统一设在基坑内侧，泥浆池尺寸为8m4m。在基坑外侧设置环形便道，方便钢筋笼与砼运输。3.2施工用水采用业主提供的150水源接口供给，埋没DN80给水主管路，沿给水主管路每隔30m设一组水龙头，并设立节约用水标志。3.3施工用电地铁施工采用以地方电源供电为主、自发电应急的方案，电力线就近T接，共设置800KVA变压器8台。另配2台250kw发电机组备用。3.4混凝土供应采用自拌混凝土，本标段集中设置拌和站，计划拟建3120拌和站，搅拌站占地49.3亩，规划存料料场面积为17000m2,可满足砼施工高峰期15天的存料量。3.5施工进度计划安排本期围护桩施工工期为2个月。根据实际情况拟定本期围护桩开工日期 2010年10月20日，至2010年12月19日结束。3.6主要机械及设备序号机械名称数量序号机械名称数量1冲击钻头（1.00m）90个516-25T吊车6辆2冲击钻机60台6泥浆运输车6辆3250mm导管1500米7砼运输车12辆415m3储料斗20个8发电机2台3.7劳动力配置计划序号工种人数分班情况主要工种内容1项目部管理人员502钻机司机180三班作业每台钻机配4人3钢筋工90三班作业钢筋笼加工、制作，3个班组4砼工60水下砼浇注，3个班组5普工60三班作业4主要施工方法与工艺4.1钻孔灌注桩施工施工准备0桩位放样0管线探查钢护筒制作埋设钢护筒钻机就位制备泥浆泥浆外运钻 孔成孔检测监理工程师验孔清 孔0制作钢筋笼安放钢筋笼0导管试拼、检验安放导管泥浆外运二次清孔灌注水下混凝土4.1.1施工准备、首先将钻孔桩施工范围内的场地进行平整、碾压。、场地平整完毕后，挖出泥浆池。泥浆池由制浆池和沉淀池组成。钻孔开钻前应制备足够的优质泥浆。、场地平整完毕后，测量人员根据设计单位提供的控制点，准确放出各钻孔桩的桩位及标高，并设置护桩，护桩与水准点设置在钻孔桩施工影响范围外，且便于拉线恢复的地方，以便进行校核。护筒埋设后须进行复核。、桩基施工前，必须仔细核实地质资料，绘制地质柱状图并将资料张贴在施工标牌上。、桩基施工必须进行现场值班，明确责任，掌握钻进动态，掌握应急处理物资与机具的使用情况，并及时补充。、为保证进度，必须增加备用钻头，钻头数量按2台钻机3个钻头配置，减少因补焊钻头而停工等待的现象。、为避免泥浆对周围环境的污染，在钻孔施工过程中，对沉淀池中沉渣及灌注时溢出的废弃泥浆，场内晾晒后，采取随时清除，用汽车远弃，严防泥浆污染环境。4.1.2测量放样根据施工图纸测放出桩位，用木桩或红漆在地坪上作好标记。将桩点周围采用交叉定位的方法设置防护桩，并记录数据，以便施工护筒后校核。4.1.3护筒施工根据桩点清理地坪（注意防护桩的保护），安设护筒。护筒采用钢板卷制，板厚8mm以上，护筒内径比桩身设计桩径大200mm，每节高2.0米，为了便于泥浆循环，在护筒顶端预留4020cm的出浆口。护筒埋设采用人工开挖。护筒埋设位置应正确，其中心线与桩位中心线允许偏差不大于20mm，并应保证护筒垂直。护筒埋设应使护筒护筒顶高出地面30cm。护筒周围用粘土分层回填夯实，确保护筒脚的回填质量。护筒埋设后根据交叉护桩，分别校核桩位。施工过程中做好已放桩位防护便于中间过程检查桩位偏移。4.1.4钻孔均采用冲击钻进成孔方式，钻进顺序按跳三钻一施工。4.1.4.1泥浆指标开钻时投入粘土进行造浆，泥浆比重为1.1-1.3；黏度为1622s；含砂率小于4%；胶体率不小于95%;PH值不小于6.5。钻进过程中检查3项指标,每天检查一次泥浆比重、黏度、含砂率。终孔检查3项指标，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，黏度1720s，孔内排出的泥浆手摸无23mm颗粒。 泥浆取样：用烧杯在出浆口提取，用泥浆比重机测试 。4.1.4.2冲进施工开钻时因地表较松软，应采用低锤快打，使孔壁逐渐挤压密实。开钻时一般提锤高度为4060cm，冲击次数为2035次/min，泥浆比重为1.21.5g/cm3。正常冲进时可适当加大冲程，采用100cm左右的冲程，在生活垃圾层采用80-100cm冲程。在冲进过程中，提升冲锤时不宜过快过猛，以免碰撞孔壁引起护壁失稳而塌孔。如在土岩界面形成凹凸不平时，应在护筒内回填粘土，接着抛填片石，采用小冲程(0-60cm)冲进以防斜孔。每钻进2m或地层变化处，应在泥浆槽中捞取钻渣样品，及时排除钻渣并置换泥浆。同时注意土层的变化，在岩、土层变化处均应捞取渣样。岩渣由现场技术员进行初步判别,记入记录表中并与设计地质剖面图核对。然后通知监理进行复核并确认实际地质情况,如与设计地质情况相差悬殊应及时通知设计单位进行复核。4.1.5成孔检测、清孔成孔检测成孔检测一般包括孔的中心位置、倾斜度、钻孔底标高、深度、直径、护筒顶标高等。孔的中心位置应在100mm范围内，孔径设计桩径，倾斜度小于1，孔深不小于设计规定。清孔只有成孔检测合格后才可清孔。清孔方法一般有换浆、抽浆、掏渣、空压机喷射等，本工程采用掏渣与换浆。清孔指标有孔内泥浆性能指标及沉淀厚度，泥浆比重1.031.1，黏度1720s，含砂率2.0%，沉淀厚度10cm。 钢筋笼安放至设计标高后，如泥浆指标及沉淀厚度超出标准，应进行二次清孔，直至达到标准。严禁用加深钻孔深度的方法代替清孔。4.1.6 钢筋笼的制安与吊放钢筋主控：原材料、加工、连接、和安装的检验必须符合以下规定： 钢筋进场必须按批抽取试件做力学性能试验和工艺试验，其质量必须符合钢筋混凝土热轧光圆钢筋(GB13013)和钢筋混凝土热轧带肋钢筋（GB1499）等国家标准的规定的要求。 受拉热轧光圆钢筋的末端应作成180弯钩，其弯曲直径dm不得小于钢筋直径的2.5倍，钩端应留有不小于钢筋直径3倍的直线段。4.1.6.1钢筋笼加工 根据实际需要，合理安排钢筋使用，减少废筋率，制定合理的下料单；大于20m钢筋笼采用分节制作。 按设计要求进行制作钢筋笼，确保复核设计及相关规范要求： 主筋长度符合施工要求；加劲箍设在主筋内侧；主筋净保护层为5cm，在桩钢筋笼四周设定位钢筋当作保护层，每3m设一道，每道4个。 钢筋笼制作前应清除钢筋表面污垢、锈蚀，钢筋下料时应准确控制下料长度。 钢筋笼采用环形模制作，制作场地保持平整。 钢筋笼焊接两钢筋搭接端部应预先折向一侧，使两接合钢筋轴线一致。 钢筋笼焊接过程中，应及时清渣，加强箍必须焊接为封闭箍，与主筋应全部焊接牢固，其余部分按设计要求进行焊接。钢筋笼搭接焊过程中严禁出现咬筋现象。焊接时，不得烧伤主筋；焊接地线与钢筋应接触紧密；焊接过程中应及时清渣，焊缝表面光滑，焊缝余高应平缓过渡，弧坑应填满；焊接部位不得有夹渣、气泡等缺陷。 钢筋笼纵向主筋连接采用闪光对焊连接，同一截面接头数50%并错开。 加劲筋采用16钢筋设在主筋内侧，间距2000mm布置。 成型的钢筋笼应平卧堆放在平整干净的地面上，并垫起避免雨水浸泡，堆放层数不应超过2层。钢筋笼加工过程中，保证钢筋笼整体稳定性，防止变形。4.1.6.2钢筋笼吊放 钢筋笼应在成孔质量检查合格，并在钢筋笼验收合格后，开始吊放。 钢筋笼采用整笼吊装，应对钢筋笼设置钢筋保护层定位装置；起吊钢筋笼时应首先检查吊点的牢固程度。 搬运钢筋笼过程中平起平放，防止钢筋笼变形。 钢筋笼入孔吊放时，操作要防止脱落，下入也时要对准孔中心，扶正，保持垂直，然后徐徐放入，钢筋笼垂直度不大于1%。 吊放过程中，应避免钢筋笼碰撞孔壁，如碰撞空壁下不去时，不得强行下放，必须将钢筋笼上提1米以上，并将钢筋笼转动一定角度，然后在将钢筋笼徐徐下放至设计吊放标高时，用吊筋将钢筋固定。吊筋长度=护筒顶标高-桩底标高-桩长+搭接长度。下钢筋笼时采用定位卡，以防止钢筋笼脱落或在浇注时钢筋笼上浮，钢筋笼入孔后应检查钢筋顶标高。如遇雨天，钢筋在装卸、制作、搬运过程中易出现笼身夹泥现象，入孔前应清除干净。4.1.7 下导管混凝土灌注采用250mm无缝钢导管施工，导管制作应坚固、内壁光滑、顺直、光洁，各节导管内径大小一致，偏差不大于2mm。导管节间采用快速接头，导管使用前和使用一定时间后要进行水密性和承压试验，并检查防水胶垫是否完好，有无老化现象，导管使用后及时清理、涂油、编号，以保证灌注混凝土过程中不漏水、不破裂和使用有序。配备2.5m管14节，2.0m管1节，1.0m管1节， 0.5m管1节。下导管时，要垂直轻放，避免导管撞击钢筋笼，垂直度不大于0.5%。导管全部入孔并固定后，导管底端距孔底在40左右；所用料斗容积满足桩初灌量，即保证导管埋入砼面下1米以上。砼浇筑前，导管内必须放置实木隔离栓塞，使用时当料斗砼达到首批砼量时，拔开隔离栓进行砼灌注工作；导管埋入砼深度26m，水下砼封底导管埋入深度46m时进行第一次拔管。4.1.8 混凝土灌注混凝土灌注是确保成桩质量的关键工序，单桩混凝土灌注时间不宜超过8h，而且应连续灌注。中途中断浇筑时间不得超过30分钟。混凝土的充盈系数（即实际灌注混凝土体积和桩身设计计算体积加预留长度体积之比）不得小于1。二次清孔下导管前就应检查导管外观是否有凹陷、变形，管身与接头处是否漏水。二次清孔符合要求在灌注混凝土前，将整根导管顶部与漏斗连接，并放置好隔水栓，并保证导管底部距孔底50cm。水下砼封底采用拨球法，球阀采用木材制作，木材选用比重较大的木质，直径较导管大10cm左右。桩身砼灌注前，砼必须准备充分，砼初始存量能满足导管埋入砼中的深度不小于1.0m，一次封底成功；利用1.5m3漏斗存初始砼，拨球后继续输送砼入漏斗内，从而保证砼的连续灌注。围护钻孔桩桩身混凝土等级为C35水下, 素混凝土桩桩身混凝土等级为C20，混凝土坍落度为1822cm。每车混凝土到达现场后，在砼灌注前进行坍落度检测，对于不符合要求的混凝土坚决退回不用；砼入模温度控制在2030。在混凝土灌注过程中保证导管埋深在26m之间，设专人测量孔深并记录，准确掌握混凝土面上升高度，防止埋管过深导致提不起导管或埋管过浅造成断桩事故。灌注时，应连续进行，随浇随拔管，中途停息时间不超过砼初凝时间，实际灌注面（新鲜砼面）比设计桩顶标高高出50cm以上。在混凝土灌注过程中，及时清理泥浆沉碴，防止泥浆四处流溢。砼浇筑过程中，技术员、试验员、安全员及领工员须现场值班，技术员控制砼灌注质量并填写水下砼灌注记录；试验员按要求对砼性能进行检测，新拌砼的坍落度应在1822cm之间，不离析，保水性好；每根桩灌注中，现场制作不少于3组砼试件；领工员负责做好砼运输车的调度工作，保持灌注连续性，不因运输车的问题出现停歇。混凝土灌注完毕后应及时切断吊筋，拔出护筒，并随即用碎渣泥土将桩顶上部空段填实至地面，以确保人员、机具设备安全。4.1.9 桩头处理与检测桩顶沉碴、混凝土清除在混凝土强度达到设计强度的70后用人工凿除，须确保桩头质量完好。桩基检测在混凝土强度达到设计强度的100后进行，采用超声波无破无损检测。在凿出桩头过程中，不能损坏灌注桩高出桩顶的钢筋。4.1.10工艺标准 钢筋下料长度允许偏差：钢筋下料长度允许偏差序 号项 目允许偏差1受力筋全长2弯起筋的弯折位置3箍筋内净尺寸 钢筋制作允许偏差：钢筋笼制作允许偏差项目允许偏差（mm）主筋间距10箍筋间距或螺旋筋螺距20钢筋笼直径10钢筋笼长度50清孔达到以下标准：孔内排出或抽出的泥浆手摸无23mm颗粒，泥浆比重1.1，含砂率2%，粘度1622s；浇筑水下混凝土前柱桩孔底沉碴厚度5cm，摩擦桩孔底沉碴厚度10cm。严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔作业。钻孔桩的允许偏差见下表 钻孔桩钻孔允许偏差项目名称允许偏差（mm）孔径/倾斜度设计孔径/1%孔深孔深柱桩设计孔深，并进入设计岩层孔位中心偏差柱桩100浇筑砼前桩底沉碴柱桩/摩擦桩50/1005施工质量通病的预防措施5.1冲击钻钻孔注意事项 钻机就位前，应对钻孔前的各项准备工作进行检查，包括主要机具设备的检查和维修，钻机就位后，应平稳，不得产生位移和沉陷，开孔的孔位必须准确。开钻时钻头中心与桩位中心的偏差不得大于5cm，冲锥的钢丝绳同钢护筒中心位置偏差不大于2cm，升降锥头时要平稳，不得碰撞护壁和孔壁。 孔内先灌注泥浆，也可直接投放粘土，用钻头以小冲程反复冲击造浆，使护筒底口以下23m范围内的孔壁坚实、不漏，并竖直园顺，能起导向作用。 在圆砾土等松散层开孔或钻进时，可按1：1投入粘土和小片石（粒径不大于15cm），用小冲程反复冲击，使泥膏，片石挤入孔壁。钻进过程中，必须勤松绳，少量松绳，防止打空锤，避免钢丝绳承受过大的意外荷载而遭受破坏。勤取渣，使钻头能经常冲击新鲜地层。取渣后及时补入新鲜泥浆以保证护筒内水头。 钻孔作业必须连续，并作钻孔施工记录，遇地质变化、停钻后、成孔前、清孔后对钻孔泥浆进行检测和试验，不符合要求的随时改正，注意补充新拌的好泥浆，在整个施工过程中，泥浆的损失较小，水头始终保证在2m左右，有效地防止了孔壁坍塌，埋钻头的现象发生，确保了钻孔桩的成孔质量和成孔速度。 钻进过程中，每进58尺检查钻孔直径和竖直度，注意地层变化，在地层变化处捞取渣样，判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。根据实际地层变化采用相应的钻进方式。按规范施工，防止提升过猛造成桩机移位，钻进中及时纠正。 钻管内的泥渣和泥浆经常倒出，在钻孔排渣，提钻头除土或因故停钻时，应保持孔内水头和要求的泥浆指标。起落钻头时，速度宜均匀，不可过猛或骤然变速以免碰撞孔壁。钻进时，经常检查钻头的转向装置，使钻头在钻进中能自由转动。发现钢丝绳磨损严重时，及时更换。钢丝绳联接不牢固时及时加固，以防掉钻。 钻进时，使冲程在一定范围内经常变动，不可长时间采用同一冲程，以免冲成十字槽或梅花孔，而发生卡钻。 经常检测泥浆性能，泥浆性能不好时，可采用投粘土，掺NaOH或Na2CO3，取渣等办法及时调整。 钻岩时冲程控制为1.52.5m，不得用大冲程冲击岩层，以免损坏钻头，并及时投放粘土，检测泥浆性能，使岩渣能及时悬浮，保证钻头能经常冲击新鲜岩层。 如发现偏孔，及时回填粘土和小片石进行纠偏，回填高度高出偏孔处0.5m。 钻头直径磨耗超过1.5cm时，及时更换、修补。 因故停钻时，将钻头提出孔口，再开钻时以小冲程冲击从小逐渐加大，过渡到正常冲程范围，更换钻头时，检测钻头直径，以免卡钻。 为了正确提升钻头的冲程，在钢丝绳上做出醒目标记。钻头进出时，严禁孔口附近站人，防止发生钻头撞击人身事故。5.2常见施工故障及预防措施（1）、孔底沉碴过多钻孔完毕后，应及时将混凝土灌注完毕。反复清孔，保证含沙率和泥浆比重达到设计规范要求。（2）、塌孔注意地质变化，防止残积砂质粘土层局部含砂量过高呈现砂层特性，应立即采取相应措施缓慢成孔。钻进砂层遇到地下水时，应投入适量粘土造浆提高泥浆浓度，以防止塌孔。（3)、缩径认真控制拔管速度。在拔管过程中应采用浮标观测每5001000mm高度混凝土用量，换算出桩的灌注直径，如发现缩径，及时处理。（4）漏浆当钢护筒底部漏浆后，可继续下沉钢护筒，并用粘土封闭护筒周围缝隙，防止地表水继续渗入，然后向孔内填粘土块和碎石，填筑高度以高度以高出钢护筒底1m为宜，最后用小冲程反复冲砸，达到加固钢护筒底部孔壁与堵漏的目的。（5）卡钻使用冲击钻钻孔时，由于钻头的抖动往往会有冲破孔壁，致使孔壁不圆，或形成梅花孔现象；此外，由于冲程过大，突然击穿溶洞顶板，使钻头旋转不能提钻等均可导致卡钻。预防措施有：及时更换或补焊钻头，并向桩孔中回填片石，在钻进面先用小冲程钻进，然后逐渐加大到正常冲程，转入正常钻孔。（6）埋钻埋钻是钻孔中常见的而不易处理的故障，主要是由于孔壁塌陷造成的。预防措施有：发现漏浆应及时提起钻头，向孔内补水注浆，保持水压力，采取相应措施，堵住漏浆。 （7)、钢筋笼变形钢筋笼在制作过程中成形堆放、运输、起吊、入孔等过程中，应严格按规定