F21-2009钢管柱桩施工方案.doc

1 目目 录录 第一章第一章 编制说明编制说明 3 1 1 编制依据 3 1 2 编制说明 3 第二章第二章 工程概况工程概况 4 2 1 工程概况 4 2 2 设计概况 4 2 3 重点难点分析 5 第三章第三章 施工部署施工部署 6 3 1 项目组织 6 3 2 现场交接准备 6 3 3 专业队伍准备 7 3 4 施工技术准备 7 3 5 施工物资准备 8 3 6 劳动力安排 8 第四章第四章 施工机械 设备施工机械 设备 9 3 1 机械设备选择 9 3 2 旋挖机准备 9 第五章第五章 设计要求设计要求 10 5 1 桩基要求 10 5 2 钢柱要求 10 5 3 压浆要求 11 第六章第六章 中间桩柱施工方案中间桩柱施工方案 14 6 1 方案思路 14 6 2 支撑钢套管设计说明 14 6 3 自动定位器设计说明 15 6 4 中间桩柱钢筋笼 钢管柱 定位器及其他预埋件相对关系 16 2 6 5 中间桩柱施工工艺流程 19 6 6 中间柱施工方法 20 6 7 桩钢筋笼吊装方案 21 6 8 钢管柱安装 26 第八章第八章 钢柱加工钢柱加工 35 8 1 加工技术规范 35 8 2 钢管柱的制作流程 35 8 3 钢管柱加工过程中质量监控及验收 35 8 4 钢管柱入场质量检验 35 8 5 中间钢管柱 定位器以及钢套管的质量要求和检测手段 36 8 6 钢管柱的运输及现场保护 37 第九章第九章 注浆施工注浆施工 38 9 1 施工工艺流程 38 9 2 施工要点 38 9 3 施工技术要求 41 9 4 后压浆施工几种特殊情况的处理 42 第十章第十章 质量标准及质量控制措施质量标准及质量控制措施 43 10 1 钻孔灌注桩的检验 43 10 2 中间桩柱质量控制标准 44 10 3 压浆的检验 45 10 4 质量保证措施 46 10 5 压浆质量保证措施 47 第十一章第十一章 安全环境保证措施安全环境保证措施 49 11 1 安全技术措施 49 11 2 人工下孔安全措施 50 11 3 环境保护措施 50 第十二章第十二章 文明施工保证措施文明施工保证措施 52 3 第一章第一章 编制说明编制说明 1 1 编制依据 本施工方案是根据天津西站交通枢纽工程土建一标段施工图纸和设计文件 按国家颁布的现行施工及验收规范 施工规程和有关工艺标准进行编制的 编 制后用以指导工程桩基施工 具体如下 1 建筑桩基技术规范 JGJ94 2008 2 建筑桩基检测技术规程 DB29 38 2002 3 建筑基坑支护技术规程 JGJ120 2008 4 地下铁道工程施工及验收规范 GB50299 1999 2003 年版 5 型钢混凝土组合结构技术规程 JGJ138 2001 6 钢管混凝土结构设计与施工规程 CECS28 90 7 钢结构工程施工质量验收规范 GB50205 2001 8 建筑工程施工质量验收统一标准 GB50300 2001 9 建筑钢结构焊接技术规程 JGJ81 2002 10 建筑基桩检测技术规程 JGJ106 2002 11 滚轧直螺纹钢筋连接接头 JG163 2004 12 钻孔灌注桩成孔 地下连续墙成槽检测技术规程 DB T29 112 2004 13 建筑地基基础工程施工技术标准 ZJQ08 SGJB202 2005 14 钢结构工程施工技术标准 ZJQ08 SGJB205 2005 15 混凝土结构工程施工技术标准 ZJQ08 SGJB204 2005 16 天津西站交通枢纽工程一标段轨道交通地下结构西站站中间桩柱设计 图纸 1 2 编制说明 本方案为天津西站交通枢纽配套工程土建一标段轨道交通地铁 4 号线西站 站地下结构国铁范围内的三根中间桩钢管柱施工方案 内容主要涉及该部位的 大直径混凝土灌注桩施工 钢管柱进场验收与安装 桩基注浆施工 以及钢管 柱的制作加工 组合焊接要求等 4 第二章第二章 工程概况工程概况 2 1 工程概况 天津西站交通枢纽配套市政公用工程土建施工第一标段 由天津城投建设 有限公司建设 铁道第三勘查设计院设计 天津国际工程建设监理公司监理 中国建筑第八工程局有限公司总承包施工 工程项目位于天津红桥区大丰路与 西青道交口 西站前街以西地段 毗邻铁路原火车西站和地铁 1 线 天津西站交通枢纽配套市政公用工程土建施工第一标段施工内容主要分为 三部分 即 地铁 4 号线以东的南广场地下停车场及公共换乘区工程 地铁 4 6 线西站站工程和西青道下沉东段工程 地铁 4 号线西站站国铁范围采用盖挖法施工 该范围的永久柱下设有钻孔 灌注桩 桩径 2 2m 有效桩长 45m 总桩长约 72 米 上部柱采用直径 1200mm 钢管混凝土柱 钢管柱采用 Q345 t 30mm 制作而成 内浇注混凝土 钢柱均锚 入钻孔灌注桩的有效长度为 2 5m 桩基采用桩端桩侧后压浆工艺 现场自然地 坪标高为 2 6 米 2 2 设计概况 1 工程桩设计参照下表 表 1 工程桩设计参数 灌注桩永久钢管柱设计参数 桩身直径 d mm 2200 承载性能摩擦型桩 有效桩长 H m 45 单桩竖向承载力12000 单桩抗拔承载力8500 外侧 52 HRB335 32 主筋 内侧 26HRB335 32 螺旋箍筋 HRB335 16 200 厚度 mm 22 宽度 mm 100钢板箍 间距 mm 2000 2 工程桩采用 C30 水下混凝土 选用低水化热和含碱量低的水泥 避免使用早 强水泥和控制水泥中 C3A 含量 混凝土优先采用双掺技术 混凝土中的最大氯 离子含量不大于 0 06 宜使用非碱活性骨料 如使用碱活性骨料 混凝土中 5 的最大碱含量为 3 0Kg m3 3 混凝土灌注钢筋保护层厚度为 70mm 4 钢管柱采用 Q345 B 钢 t 30mm 制作而成 焊条采用 E50 型 混凝土标号 为 C50 自密实混凝土 5 4 号线基础底板深度端头井位置为 25 291m 24 939m 大沽高程 标准 段基础底板标高在 23 5 左右 6 基础底板厚 2m 2200mm 桩径的混凝土灌注桩主筋锚入结构底板混凝土 2 5m 2 3 重点难点分析 1 本 4 号线工程钻孔灌注直径 2 2m 桩基础插入基底下 45m 成孔深度达 72m 无论在桩径还是钻深都比较大 施工过程中对钢筋笼吊装安全 机械性能 成 孔质量 侧壁安全均提出了较高的要求 施工难度较大 2 采用 1200 钢管作为永久柱 设计要求精度高 立柱与桩中心线偏差小于 5mm 立柱垂直度小于 15mm 同时十字型钢柱锚入桩内 2 5 米 处于地下 30 米左右 使吊装校正难度增加 3 本工程为地铁轨道交通车站工程 同时也是行车区间 基础底板等结构均随 轨道进行放坡 这使 4 号线各桩的桩顶标高均不同 施工前应逐桩计算每根桩 的桩顶标高 避免出现错误 6 第三章第三章 施工部署施工部署 3 1 项目组织 1 我们将按项目法施工的原则 选派具有丰富施工经验 精干得力的人员 组成合格的项目班子进行管理 2 各岗位各负其责 从技术 质量 安全 环境各方面保证工程顺利开展 3 工长配合测量员做好标高引测 定位放线及现场施工作业管理工作 要 求施工队保护好施工完成成果 引测点 标高点等 4 工长要了解现场管线等情况 施工前做好刨验工作及技术交底工作 合 理协调场地道路的使用 项目经理 崔景项目经理 崔景 山山 公司各部门公司各部门 崔景山 专家顾问团专家顾问团 项目总工 亓立项目总工 亓立 刚刚 执行经理 赵喜执行经理 赵喜 顺顺 生产经理 王生产经理 王 海海 工程部工程部 经理 张铭经理 张铭 相相 技术质量部技术质量部 负负责责人人 张张 志志威威 安全管理部安全管理部 经理 李建经理 李建 国国 合约计划部合约计划部 经理 姚海经理 姚海 英英 物资部物资部 经理 白远经理 白远 章章 测量部测量部 负负责责人人 杨杨海海龙龙 综合办公室综合办公室 负负责责人人 周周晓晓越越 各专各专 业工业工 程程 师师 技技 术术 员员 试试 验验 员员 预预 算算 员员 计计 划划 员员 试试 验验 员员 测测 量量 员员 资资 料料 员员 现场现场 材料材料 员员 各各 专专 业业 施施 工工 队队 伍伍 图 3 1 1 工程项目管理部 3 2 现场交接准备 1 会同业主方对现场水电接驳点 定位坐标 标高等进行交接 做好详细 7 书面记录及会签 2 对现场的平面控制网点进行交接 并根据需要进行导线点加密 对工程 的轴线 标高与设计要求是否相符进行复验 并办理相应的手续 完成施工现 场钻孔灌注桩的测量定位 高程引测 并报有关单位复验 3 对现场的排水设施进入踏勘 交接 在桩基施工区域地面处理平整坚实 以方便桩机施工 4 向业主索取现场地下及周边可能存在的管线设施资料 进行地下障碍物 的触探 及时清除或保护 5 场地平整 并进行部分场地硬化 完成施工现场泥浆循环系统和钢筋笼 制作平台设置工作 3 3 专业队伍准备 专业桩基施工队 根据施工进度与工程状况按计划分阶段进退场 保证人 员机械的稳定和工程的顺利展开 根据工程量 确定分阶段施工人员数量及需用计划 检查施工人员资质情 况 确保各工种持证上岗 3 4 施工技术准备 1 熟悉和审查施工图纸 由项目总工程师组织项目部有关技术人员尽快熟 悉图纸 提出图纸问题及在施工中所要解决的问题和合理化建议等 进行图纸 会审 2 由项目部预算人员根据施工图纸所确定的工程量 施工组织设计拟定的 施工方法和进度计划 向材料部门提供详细的材料计划 并作好劳动力 材料 及机械台班需用量分析 3 进行施工技术交底 工程开工前由项目总工组织施工人员 质安人员对 班组长进行交底 针对施工的关键部位 施工难点 质量和安全要求 操作要 点及注意事项等进行全面的交底 各个班组长接受交底后组织操作工人认真学 习 并要求落实在各个施工环节之上 5 资料准备 施工中严格按国家和行业现行工程规范 技术规程和质量验 收标准进行施工和检查 且遵照天津市质量监督站有关规定 开工前准备好各 种资料样表 施工中及时填写整理 分册保管 待工程竣工后装订成册 8 6 桩基施工前要根据地质勘察报告对各施工部位地段进行详细的了解 7 桩位编号 为了便于工程质量控制和技术资料整理 根据桩位平面图对 桩位进行编号 确定施工顺序 8 搜集有关建筑物场地及附近地上 地下管线 建筑物 构筑物的资料 对可能受影响的要制定相应的保护措施 9 认真学习监理规程 积极配合好监理单位的工作 保证各项工作顺利进 行 3 5 施工物资准备 对于钢筋原材 钢材 商品混凝土等主要材料将就近从合格供应商处采购 目前货源已经落实 材料员负责组织物资进场并负责做好物资进场的验收 入 库及保管工作 并制定应急措施 对材料可能不能按时到场的情况事先确定应 急方案 根据工程施工进度计划要求 安排专人制定工程主要材料 构件等招标 购买 进场计划 以保证施工的顺利进行 钢管柱加工过程中定期到厂检查加工质量 必要时派员驻厂监造 钢管柱 加工完毕出厂前 指派有关人员到厂检收钢柱加工质量 验收内容包括钢管柱 的材质 物理力学性能指标 直径 长度 圆度 厚度 垂直度 平整度等项 目 钢管柱的加工质量应符合设计及规范要求 验收结果记录在专门的加工验 收表格中 合格者 预以验收确认并准予出厂 不合格者予以标记并拒绝接收 验收过程要在出厂前进行 以防止不合格品进入工地而影响施工生产的顺利进 行 无损检测报告签发人员必须持有相应探伤的 II 级或 II 级以上资格证书 钢管柱结构属于一级焊缝必须进行 100 探伤检验 其合格等级应为现行国家标 准 钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法 GB11345 B 级检验的 II 级及 II 级以上 3 6 劳动力安排 本桩基工程计划投入劳动力 162 名 计划钢筋工 80 名 刨验人员 12 人 打桩人员 48 人 特殊工种 10 人 力工 12 人 9 第四章 施工机械 设备 3 1 机械设备选择 地铁四号线西站站直径 2200mm 钻孔灌注桩 有效桩长 45m 总桩长约 72m 考虑工期及质量要求 我单位选用 2 台旋挖钻机及其配套设备施工试桩 拟投入的主要施工机械配套设备表见下表所示 表 3 1 1 主要施工机械设备投入表 序号名称型号数量额定功率 kw 1旋挖钻机TRM2802300KW 2泥浆泵W 320422KW 3污水泵2PN415KW 4导管 2591000m 5柴油发电机组200KW3200kw 6翻斗车JS 1T8144 马力 7钢筋调直机JJMW3215KW 8钢筋切断机CQ 4029KW 9电焊机BX3 5006100KVA 10汽车吊25t4250 马力 11履带吊200t1 12 履带吊100t1 13排污车10t32000 马力 14液浆搅拌机YJ 34044KW 3 2 旋挖机准备 根据地质勘察报告提供的场地地质 水文情况和本工程桩的设计要求 经 比较各种钻机的技术性能及优缺点 决定选用 TRM280 旋挖钻机进行直径 2200mm 钻孔灌注桩施工 施工前组织桩机及配套机具进场组装调试 并完成施工机械 检验工作 旋挖钻机下表 表 5 2 TRM250 旋挖钻机规格性能表 型号 直径 mm 钻孔深度 m 扭矩 KN M 转速 rpm 功率 KW TRM280800 2500842708 26300 10 第五章第五章 设计要求设计要求 5 1 桩基要求 1 桩身采用混凝土等级为 C30 水下混凝土 施工时充盈系数不得小于 1 0 也 不能大于 1 3 2 钢筋采用 HPB235 HRB335 级热轧钢筋 桩径为 2200mm 钢筋净保护层 厚度为 70mm 3 施工及验收严格按照 建筑桩基技术规范 JGJ94 2008 建筑桩基检测技 术规范 JGJ106 和 建筑地基基础设计规范 GB50007 2002 及国家其他有关 地基与基础施工验收规范要求 4 施工前探明地下障碍物情况 采取可靠措施 确保成桩质量 5 桩施工中应严格按照相关规范要求进行二次清孔操作 并采取必要的施工措 施 以减少桩底沉淤 沉淤厚度要小于100mm 如不能满足要求 应继续进行 清孔 在测得回淤厚度和泥浆密度符合规定后半个小时内必须浇注混凝土 并 做好施工原始记录 6 桩身主筋采用机械连接方式 且接头质量为 级 保证连接质量 7 钢筋笼主筋与箍筋焊接成钢筋笼骨架 钢筋笼骨架吊装时应防止产生变形 放入桩孔后应采取措施保证其保护层和标高准确 钢筋笼放置后应尽快浇注混 凝土 并连续施工 确保混凝土强度和连续密实性 8 施工中应严格控制支撑桩柱之间及支撑桩柱与地下连续墙之间的差异沉降 要求柱顶累计沉降量 20mm 隆起量 10mm 差异沉降 15mm 9 严格控制立柱与钻严格控制钻孔灌注桩的施工精度 钻孔灌注桩定位偏差不 大于 20mm 垂直度偏差不大于 3 10 钻孔灌注桩孔底沉渣厚度不大于 100mm 每根桩设有注浆管 进行桩侧注 浆和桩底注浆 注浆量和注浆压力结合静载试验确定 11 应采用声波透射法对桩身完整性进行检测 检测数量为 100 5 2 钢柱要求 1 钢管柱应按 钢结构工程施工质量验收规范 GB50205 2001 和 型钢混 凝土组合结构技术规程 JGJ138 2001 进行检测和施工 2 钢管柱所有外露构件均应在其就位前焊好 钢管柱与钻孔孔壁间应回填密实 11 3 桩顶高程根据梁板的相对位置和线路坡度计算而得 施工时需注意高程变化 4 钢管立柱钢材选用 Q345 B 钢 其抗拉强度 伸长率 屈服点 冷弯及碳硫 磷的含量应符合 普通碳素结构钢技术条件的规定 5 钢管柱壁要求强度焊接 钢板剖口及焊接工艺必须进行力学性能试验后采用 6 所有钢结构应先放大样后落料 钢板剖口宜机械加工 与壁柱相连之缀板 套箍四周与钢管壁焊接且与壁柱连接紧密无孔隙 7 钢管柱吊装就位后 应立即进行校正 并采取固定措施 立柱中心线与桩中 心线 5mm 立柱垂直度偏差 H 1000 且 15mm 钢管柱的吊装允许偏差详见 钢 管混凝土结构设计与施工规程 CECS28 90 要求 8 钢管柱现场检测 1 所有钢管柱焊接必须用超声波无损探伤进行 100 检测 保存全部记录 并 按 级标准进行评价 2 按 钢结构工程施工与验收规范 GB50205 2001 进行抽样拍片 每钢管 管不少于 15 张 抽查焊缝长度的 2 至少应有一张 如超出允许疵点应加倍 透照 如不合格 应 100 透照 抽样拍片部位应由监理工程师指定 并按 级 标准进行评片 3 所有抗剪钢板 抗拉钢板 缀板等必须进行 100 的超声波无损检测 所有 抗剪构件焊缝质量检测标注为 级 X 射线检测要求同 2 条 4 钢管混凝土柱浇筑后 顶板施工前须用超声波无损探伤 进行 100 检测 疵点不得大于 3 且每根钢管柱疵点数不大于 1 5 如检测发现混凝土有不密实处部位 应采用钻孔压浆法进行补强 检查和 灌浆完毕后将所有小孔补焊封闭 6 上述检测资料应永久保存 并提供一套完整的记录资料给设计单位 5 3 压浆要求 1 压浆管随钢筋笼下入孔内 下笼前必须测定孔深 管路的安装工作应由下笼 工作承担 管路安装质检员必须自始至终在现场检查安装质量 确保注浆管进 12 入土体10 20cm 2 保证压浆导管顺利下入 压浆导管与钢筋笼主筋固定牢固 3 压浆管路的连接 1 压浆管路连接时 螺纹处缠上止水胶带 并牢固拧紧密封 2 钢筋笼下放后 在压浆管内注入清水检查管路的密封性能 当压浆管内 注满清水后 并保证水面不下降为准 如发现漏水 必须提起钢筋笼检查 排 除故障后方可继续下笼 3 压浆管每接好一段 必须使用10 12 铁丝每隔2 3米与钢筋笼主筋牢固 的绑扎在一起 4 出露在孔口的压浆管使用堵头拧紧 防止杂物调入压浆管内 确保管路 畅通 4 质检员应按照要求做好压浆导管安装记录 并做到真实齐全 5 桩应设置桩侧 桩底注浆管 桩底埋设 3 个压浆阀 桩侧按照建研院提供的 注浆方案布置 进行桩侧注浆和桩底注浆 桩设置桩底注浆管进行桩底注浆 要求注浆压力不小于 1 2MPa 现场具体注浆管的设置 注浆量和注浆压力应结 合现场的静载试验确定 6 按照分期分批的原则进行压浆 每批需压浆的桩 按桩号和完工日期报现场 监理 待现场监理批准后方可在规定的时间内进行压浆 7 压浆桩周围5m范围内有其他成桩作业 不得进行压浆工作 8 水泥浆要求 1 水泥为P42 5新鲜普通硅酸盐水泥 新鲜 不结块 并碾细 2 桩端压浆浆液水灰比控制在0 5 0 6 采用纯水泥浆 3 搅拌好的水泥浆液需用孔不大于3 3mm的滤网进行过滤 10 桩端压浆时 若有一根管不畅 可将水泥浆量通过畅通导管一次压入桩端 11 桩端压浆管管路完全不通者 视为压浆不合格 需采取补压浆措施 12 压浆开始时即发生大量返浆现象是压浆导管接头漏浆或堵塞所致 应立即 停止压浆工作 应分析原因后报设计认可 8 本工程采用桩端桩侧后注浆工艺 压浆水泥采用P42 5新鲜普通硅酸盐水泥 13 水灰比控制在0 5 0 6 压浆管进入桩底土体10 20cm 浆液采用3 3mm的滤网进 行过滤 以为钢筋加工时安装注浆管 9 注浆前清水劈通注浆管 使注浆管保持畅通 注浆时应保持低压慢速 当注 浆压力长时间低于正常值或地面冒浆或周围桩孔串浆 应改为间歇注浆 或调 低浆液水灰比 10 注浆终止条件 注浆总量和注浆压力达到设计值 注浆总量达到设计值75 且注浆压力超过设计值 11 成桩过程中的每一个环节应做好施工原始记录 确保施工记录的真实性和 完整性 每一道工序结束时应会同工程有关方进行检查 验收 确认符合要求 后方可进行下一道工序施工 14 第六章第六章 中间桩柱施工方案中间桩柱施工方案 6 1 方案思路 整体方案思路 一次成孔 两次吊放 上下定位 四次浇注 即中间桩 柱施工采用旋挖钻机正常成孔后 首先吊放下节钢套管与桩基钢筋笼焊接连接 体并在孔口固定 然后吊放上节钢套管与伸出钢筋笼的下节钢套管法兰连接 整体吊放到位后 首次浇注混凝土至钢管柱底端插入设计位置上 1 5m 抽浆下 人 凿出超灌混凝土 安装固定下部自动定位器 二次浇注混凝土至自动定位 器底面标高 吊放钢管柱至自动定位器上 上端螺杆定位调节并固定 三次浇 注混凝土至桩顶设计标高 最后灌注钢管柱内混凝土至设计位置 6 2 支撑钢套管设计说明 支撑钢套管总长度为30m左右 根据桩顶标高和地面自然标高不同确定 下放时高出地面约600mm 分两节吊放安装 下节管长5 5m 与钢筋笼焊接 在1 5m处侧壁对称焊接一对吊耳 用于下放钢套管及与上节管连接时插杠固定 下节与上节管通过外法兰M22高强螺栓加橡胶垫连接和止水 吊装时在孔口施 作连接 钢套管管节的联结质量应符合规范的要求 具有统一的纵轴线 其直径 管口圆度 端面对管轴的垂直度等检测项目的偏差均要满足规范要求 在上节 钢套管顶部内侧 两个相互垂直的方向各焊接两段15cm长 6钢筋段 钢筋段 与钢套管纵轴线平行 便于下放钢套管后 依据钢筋段的纵轴线位置检测钢套 管的垂直度 为了防止各节钢套管受周边土体挤压产生变形进而在接头处产生 切向变形 在管节中间设置加劲钢板 增强筒体变形刚度 接口处要结合紧密 具备良好的水密性 以阻断地下水及泥浆的渗入 由于各节需要分节制作 在 制作时需不断校正 以保证连接后钢套管的垂直度 其结构既要保证施工人员 在孔内作业安全 又要保证孔内人员有足够大的作业空间 支撑钢套管设计尺寸 内径 2100mm t 16mm Q235钢钢板卷制而成 并在钢护筒内侧焊接加强肋板 下节不设加强肋板 肋板间距3 0m 肋板高 15 40mm 采用16mm厚钢板加工 支撑钢套管分两节 第一节 5 5m 第二节分别长24 797m M轴 24 818m L轴 26 639m 1 L轴 6 3 自动定位器设计说明 1 自动定位器的原理及作用 中间立柱钢管柱采用上下两端定位法固定 其下端定位主要依赖于自动定 位器 上端用可调式螺栓定位 自动定位器是一种预先加工的装置 固定时采 用可调式连接螺栓 竖向 将先行焊在钢套筒上定位穿孔钢板和定位器上的定位 十字板连接 同时进行水平方向 垂直方向精确校正 确保其平面位置 高程 和垂直度满足设计及施工规范后 将自动定位器和钢套筒 定位器钢筋锚筋焊 接形成整体 定位器灌注混凝土为 C50 早强混凝土 灌注标高至钢管柱底标高 采用导管运至孔内 在孔底进行人工捣实抹平 其构造特点决定了可实现对中 间立柱的引渡 限定 精确定位的功能 2 自动定位器的设计 自动定位器呈十字锥形 由 20mm 钢板组焊而成 然后由车床整体加工 精 确的加工保证其中心位置误差在 3mm 以内 固定边与水平面所成的直角误差在 1 以内 其锥底宽度比钢管内径小 6mm 其主要构件包括锥形引渡板 定位十 字板 环形锚固脚及定位铁件等构件 其中锥形引渡板 定位十字板实现对钢 管柱的引渡功能 并限定钢管柱的水平位移 环形锚固脚承托钢管柱 并控制 钢管柱的水平位置及标高 锚固于圆形钢筋混凝土桩内 可防止自动定位器变 形 移位 定位铁件承托上部构件 并提供准确的空间位置 定位器的制作质 量必须严格控制 保证其具有足够的强度 刚度及精确度 以确保钢管柱安装 时 定位器不发生破坏 变形 移位现象 并提供所要求的精度 16 钢护筒 锚固钢筋 锥板 底板 螺栓垫片 定位中心孔 预埋安装脚 安装连接板 图 6 4 1 中间桩柱钢管柱自动定位器安装示意图 6 4 中间桩柱钢筋笼 钢管柱 定位器及其他预埋件相对关系 1 总体关系图 17 图 6 5 1 总体关系图 18 2 钻孔桩 上端定位器 钢管柱相对关系 图 6 5 2 钻孔桩 上端定位器 钢管柱剖面你示意图 3 上下节外法兰连接示意图 图 6 5 3 上下节外法兰连接示意图 4 孔桩 钢管柱 钢护筒 定位器相对关系 19 图 6 5 4 孔桩 桩基钢筋 钢管柱 钢护筒 定位器相对关系示 6 5 中间桩柱施工工艺流程 本工程 2 2m 桩径的钻孔灌注桩采用 TRM2860 型旋挖钻成孔 成孔过程中 采用长 10m 内径 2420mm 壁厚 16mm 的钢护筒 泥浆护壁作业 1200 钢 管柱锚入桩内 2 5 米 支撑钢套管内径 2100mm 壁厚 16mm 用以固定自动定位器和钢管柱 分两段安装 支撑钢套管总长度为 其中下部长度为 5 5m 与钢筋笼焊接固定 随钢筋笼一同下放 上部钢套管自与下部钢套管连接处至自然地坪以上 600mm 钢筋笼及支撑钢套管总重量约 26 吨 总长度约 47m 吊装采用 250 吨履带 主吊 辅以 100 吨履带辅吊 2200mm 桩施工及钢管柱安装施工工序 测量定位 安放常规护筒 旋挖机钻孔 成孔 下钢筋笼 带有下部支撑 护筒 吊放上节钢套管与伸出钢筋笼的下节钢套管法兰连接 钢筋笼和钢套 管整体吊放到位 首次浇注混凝土至钢管柱底端 混凝土凝固 抽干孔内泥浆 安放输气管 电缆线等 人工下孔 人工剔凿清理桩头至钢柱底标高下 500 吊放安装自动定位器 二次浇注混凝土至自动定位器底面标高 吊放钢管 20 柱至自动定位器上 人工下空通过上端螺杆定位调节校正钢管柱位置和垂直度 并与支撑钢护筒固定牢固 三次浇注混凝土至桩顶设计标高 最后灌注钢管柱 内混凝土至设计位置 空灌部分填灌石硝密实 施作桩顶封口钢筋混凝土盖板 6 6 中间柱施工方法 1 施工准备 施工准备工作包括场地整平夯实 施工人员的到位 钻孔桩施工机具的配 置 自动定位器 钢套筒 钢管柱等材料的进场备置等 2 测量放线 在钻孔桩东西方向及南北方向各测设 2 点挂线 找到桩心位置 按桩心位 置将设备就位 其水平位置误差不大于 2cm 3 成孔 采用旋挖钻机成孔 泥浆护壁 泥浆制备选用高塑性粘性土或膨润土 拌 制泥浆前根据施工机械及地质条件等因素进行泥浆配合比设计 制备泥浆的性 能指标必须符合规范的要求 施工期间护筒泥浆面高于地下水位 1 0m 浇筑混 凝土前 孔底泥浆性能指标要符合规范要求 钻进施工中护筒的制备埋设 钻 进施工工艺等均应符合规范的要求 成孔的质量要求为桩径偏差不超过 50mm 桩身垂直度小于 1 150 桩长 孔 底沉碴厚度不大于 100mm 钢筋混凝土钻孔灌注桩部分的施工方案及施工工艺详见第十一章钻孔灌注桩施工方案 与工艺 4 清底 中间立柱钢管结构柱下端伸入其基础 2200 钢筋混凝土钻孔灌注桩 2 5m 钻孔桩桩体的沉降将严重损害中间立柱的安装精度 并可能引起结构的 不均匀沉降现象 为此 必须加强钻孔灌注桩的清底工作 清孔过程中注意观察孔底沉碴厚度和冲洗液含渣量 当冲洗液含渣量小于 4 孔底沉渣厚度符合设计要求时即停止清孔 并应保持孔内水位高度 防止 发生坍孔事故 清孔分两次进行 第一次沉渣处理的时间为终孔停钻后 主要方式为向孔 中注入含砂量小于 4 的新泥浆或清水 直到满足清孔要求 第二次沉渣处理的 时间为混凝土灌注之前 采用空气升液排渣法或空吸泵的反循环方式 5 制备及吊放桩基础钢筋笼 在钢筋笼绑扎平台上架设绑扎支架 按设计及规范要求绑扎钢筋笼 笼体 21 上定位垫块设置位置要准确 以确保钢筋笼入槽定位的准确性 为确保钢套管 与钢筋笼的准确接驳 在钢筋笼顶焊接锥形钢筋帽 它由 6 根 20 钢筋焊接而 成 经锥形钢筋帽引导可准确 顺利实现钢套管与钢筋笼的接驳 吊环材料为 10 钢筋 下端与钢筋笼顶主筋焊牢 钢筋笼入槽前 沉渣厚度符合设计要求 否则要再次清孔 并清理桩顶附近泥土 防止操作过程中泥土入槽 准备工作 完成后 用吊车缓缓起吊钢筋笼 对准槽口缓慢入槽 如钢筋笼入槽不顺 则 不可强行入槽 将其提出修整后 重新入槽 钢筋笼入槽后 用 16 槽钢置于 桩口 悬吊钢筋笼 并校正控制钢筋笼平面位置 笼顶标高及垂直度 6 7 桩钢筋笼吊装方案 1 桩钢筋笼吊装计算和方案 桩钢筋笼吊装计算和方案 钻孔桩基础钢筋截面 简化截面 图图 10 10 钢筋笼计算模型图钢筋笼计算模型图 2 截面特性 截面特性 截面惯性矩 由 I D4 d4 64 得 I 2204 219 44 64 3308851 cm4 抗弯截面系数 W D3 d3 32 22642 cM3 3 确定吊点距离 确定吊点距离 l 钢筋自重荷载 q 40000kg 5000cm 8 kg cm d 218 4cm D 22 0cm 22 l 4 刚度计算 刚度计算 由 ymax 5ql4 348EI 1 自定下挠 1cm 得 l 4 1X384EI 5q 4 2617433495000000 7152 cm 实际吊点布置 图图 10 11 钢筋笼吊点设计示意图钢筋笼吊点设计示意图 最大吊点跨度为 750 厘米 刚度校核 由 ymax 5ql4 348EI 所以 ymax 5X8X7504 348X2060000X3308851 0 005 cm 5 强度计算 强度计算 由 M W M ql2 8 8X7502 8 562500 kg cm 所以 562500 22642 25 kg cM2 100 吊车受载 24 吨 250 吊车副钩受载 16 吨 250吊车主钩受载 0 40吨 15 米10 米15 米10 米 7 5 米7 5 米 7 5 米 5 米5 米5 米 5 5米8 5米 3 米 5 米 23 结论 1检查每根桩的实际灌注 量 14桩顶标高mm 30 50 水准仪 需扣除桩顶浮 浆层及劣质桩体 10 2 中间桩柱质量控制标准 钢柱外形尺寸的允许偏差 钢柱外形尺寸的允许偏差 mm 表表 10 2 1 项目允许偏差 一节柱高度 H 3 0 两端最外侧安装孔距离 l3 2 0 柱底铣平面到牛腿支承面的距离 l1 2 0 铣平面到第一个安装孔距离 a 1 0 柱身弯曲矢高 f H 1500 且不应大于 5 0 一节柱的柱身扭曲h 250 且不应大于 5 0 牛腿端孔到柱轴线距离 l2 3 0 l2 10002 0 牛腿的翘曲 l2 10003 0 连接处 3 0 柱截面尺寸 其它处 4 0 柱脚底板平面度5 0 连接处 1 5 翼缘板对腹板的垂直度 其它处b 100 且不应大于 5 0 45 钢管柱制作允许偏差 mm 表 10 2 2 项目允许偏差图例 直径 d d 500 1 6 5 0 构件长度 l 3 0 管口圆度d 500 1 6 5 0 端面对管轴的 垂直度 d 500 1 6 3 0 弯曲矢高 l 1500 5 0 对口错边t 10 1 6 3 0 钢管柱焊接坡口允许偏差 钢管柱焊接坡口允许偏差 mmmm 表表 10 2 3 坡口 名称 焊接 方法 厚 度 刨边 内侧 间隙 外侧 间隙 坡口 高度 坡口 半径 R 坡口 角度 坡口形 式 V 型手工焊 162 12 1 60 5 坡口自动焊 167 10 1 60 5 钢管柱吊装就位允许偏差 钢管柱吊装就位允许偏差 mmmm 表表 10 2 4 序号检查项目允许偏差备注 1 立柱中心线和基础中心线 5 2 立柱顶面标高和设计标高 0 20 3 立柱顶面不平度 5 4 各柱间的距离间距的 1 1000 5 各立柱不垂直度 长度的 1 1000 最 大 15 6 各立柱上下两平面相应对角线差 长度 1 1000 最大 20 10 3 压浆的检验 46 1 后压浆质量控制采用注浆量和注浆压力双控方法 水泥注入量压力均满足设 计要求 2 压浆量不低于设计压浆量的75 且泵值超过设计压力 10 4 质量保证措施 1 建立健全的质量保证体系 建立工程质量委员会 项目经理任主任 项 目技术负责人任副主任 由技术 质量 材料等人员为成员 组织质量管理工 作 处理重大工程质量事故 项目配置专职质检员 组织班组自检 开展全面 的质量管理工作 按质量保证体系运作 2 建立正常的质检制度和图纸会审 技术交底制度 所有施工管理人员要 熟悉图纸 审查图纸 在施工前进行图纸会审 了解设计意图 消除设计错误 施工前进行技术交底 内容包括图纸交底 施工组织设计交底 设计变更 会 审交底和各工种的技术交底 3 坚持三检制度和执行隐蔽工程检查制度 班组自检 互检和交接检与专 职检查相结合 充分尊重质检员的意见 凡隐蔽工程施工时必须进行验收合格 签字后才能进行下道工序的施工 4 针对实际情况 配置各种钻头 根据不同地质情况和我们的试桩施工经 验 合理改进施工作业方法 控制转速 孔深 孔径 桩孔垂直度 提高工作 效率 其控制方法如下 1 钻机就位时 钻机安装的地基要平整夯实 本工程要预先将场地处理平 整坚实 用方木垫在钻机轨道及走管下部 垫好后要求钻机稳固 平稳 立轴 垂直 钻孔前先用水准仪确定桩机标高 并以此作为基点 按设计要求的孔底 标高确定孔深 以钻杆长度确定孔深 2 预防桩孔偏斜 桩机就位时严格控制桩位中心 转盘中心 天车三点一 线 钻杆 接头逐个检查 及时调整 发现主动杆弯曲 要用千斤顶及时调直 或更换 遇有倾斜软硬土层 应控制进尺 低速钻进 确保桩孔垂直度控制在 设计要求范围内 3 据桩孔 施工地质特点及施工经验 设计钻进技术参数为 压力 10 30KN 转速 30 60 转 min 桩孔施工作业时 采用反循环施工作业法 钻进时先慢后快原则 在易缩径的粘土层中 适当增加扫孔次数 泥浆护壁符 合施工要求 防止缩径和塌孔 对硬土层采用大压力慢钻进 以提高钻进效率 47 砂层中则用中等压力 慢转速钻进 4 对孔壁的完整性和针对现场地质的实际情况 主要采取控制泥浆指标 机械进尺 钻头转速的快慢进行施工控制 5 不定时超声波四位检测桩孔的垂直度 对检测过程中发现成孔存在的问 题及时采取措施进行纠正 以保证成孔质量 5 钢筋笼主筋保护层厚度为 70mm 为确保保护层厚度满足要求 在主筋 上设置半径 70 砼块 穿于钢筋上 均匀分布 每三米一道 6 导管使用加厚导管 使用前需经过通球和压水实验 确保无漏水 渗水 时 方能使用 导管接头处 需加密封圈 并扣紧丝扣 7 混凝土灌注及桩顶标高的控制方法如下 1 灌注混凝土采用混凝土输送车进行混凝土灌注 开灌前做好搅拌站的协 调工作 保证混凝土灌注的连续性 2 初灌量要保证导管在混凝土中不少于 2m 本工程混凝土初灌量 2200mm 直径的灌注桩不小于 3 5m 1500mm 直径的灌注桩不小于 1 6m 3 灌注混凝土过程中 提升导管时 由各机配备的质检员测量混凝土的混 凝土面高度 并做好记录 严禁将导管提离混凝土面 导管埋深控制在 2 6m 4 按规范要求制作试块 每根桩做一组试块 标准养护 28 天后 交送 测试 试块脱模后及时养护 8 预防塌孔 在松散砂土中或流沙中钻进时应控制进尺 选用较大比重 粘度 胶体率的优质泥浆 9 预防钻孔漏浆 加稠泥浆或倒入粘土 慢速转动 护筒周围及底部接缝 用土回填密实 适当控制孔内水头高度 不要使压力过大 10 预防缩径 提钻时 避免在易缩径的粘土层反复扫孔 11 预防断桩 经常检测混凝土的坍落度 砼浇注时经常测量砼顶面标高 随时掌握导管埋入深度 避免导管埋入过深或脱离砼面 砼浇灌时 除首灌量 外 其余浇注过程中 严禁满管下料 必须均匀下料保证把管中空气排出 避 免形成空气塞 10 5 压浆质量保证措施 1 压浆导管 管阀的制作安装 48 1 压浆导管必须有出厂质量证明书 压浆导管之间采用 200mm 长的套 管焊接连接 套管上下口焊缝必须饱满和密实 无裂缝 无砂眼 2 压浆导管安装时 必须紧贴钢筋笼加劲箍筋内侧 在与每一个加劲箍 筋相交处用铁丝进行绑扎固定 3 钢筋笼起吊安装前或在钢筋笼吊起入孔前应及时将后压浆管阀与压浆 导管连接固定 并把管阀密封好 4 钢筋笼入孔过程要缓慢 且一放到底 不得悬吊 当下笼受阻时 严禁撞笼 扭笼 墩笼 在混凝土灌注过程中要有防止钢筋笼上浮的措施 2 桩身混凝土灌注完成后 后压浆施工前 要特别注意保护桩顶处外露的 后压浆导管 严禁碰撞或用做地锚来拉拽其他设备 3 压浆泵应采用额定压力为 7 8MPa BW 150 的浆泵 压浆泵的压力表 量程就为额定泵压的 1 5 2 0 倍 4 浆液搅拌器应与额定压浆流量相匹配 宜为 0 2 0 3m 搅拌器浆液出 口处必须设置滤网 5 压浆泵与压浆导管之间的输浆管应采用能承受 2 倍以上最大注浆压力的 加筋软管 其长度不宜超过 50m 输浆软管与压浆导管之间应设卸压阀 6 制作水泥浆液的水泥必须有出厂质量证明书 且经复试合格 7 水泥浆液的配制 要严格执行预定的水灰比要求 每罐搅拌时间保证不 小于 3 分钟 放入储浆池时必须过滤 配制好的水泥浆液必须及时使用 当不 能立即使用时 在再次使用前 必须重新搅拌 水泥浆液搁置时间不能超过其 初凝时间 8 压浆作业时 流量宜控制在 30 50L min 并根据设计压浆量进行调整 压浆量较小时采取小流量 9 只有达到终止压浆条件时 压浆过程才算完成 10 施工过程中要做好施工记录 详细记录每桩每管的注浆压力 注浆量 水泥浆比重 注浆终止压力等技术数据 49 第十一章 安全环境保证措施 11 1 安全技术措施 1 钻机组装与操作 1 钻机操作人员 要经过专门的培训 取得操作合格证后才能上岗 2 成孔机械操作时应安放平稳 防止成孔作业时突然倾倒 造成人员伤 亡或机械设备损坏 3 采用泥浆护壁成孔 应根据设备情况 地质条件和孔内情况变化 认 真控制泥浆密度 孔内泥浆高度 护筒埋设深度 钻机垂直度 钻进和提钻速 度等 以防塌孔 造成机具塌陷事故 4 所有成孔设备 电路要架空设置 不得使用不防水的电线或绝缘层有 损伤的电线 电闸箱和电动机应有接地装置 加盖防雨罩 电路接头应安全可 靠 开关应有保险装置 2 泥浆制备 贮存 1 泥浆搅拌机应有专人使用 2 泥浆池四周要加防护栏杆 防止机械 人员掉入泥浆池 3 使用泥浆泵应注意接线柱盖要密封 不得漏进泥浆 3 钢筋笼