广州城市轨道交通三号线厦滘车辆段扩容改造工程静压管桩施工实施方案.docx

目 录1、编制依据12、工程概况12.1工程概况12.2设计概况12.3地质条件22.4交通条件32.5气象条件33、工程重难点分析33.1 重难点分析33.2 重点控制措施及难点解决方案44、管桩、方桩进度计划44.1管桩进度计划44.2方桩进度计划55、管桩、方桩工艺技术55.1 施工准备75.2 定位放样85.3 桩机就位85.4吊桩夹桩85.5沉桩95.6 接桩95.7送桩105.8终止沉桩105.9 试验检测105.10位移、沉降监测106、资源配置计划117、施工安全质量保证措施127.1 桩基施工质量安全措施127.2 施工作业安全措施148、其他技术保证措施159、附件159.1 附件一 静力压桩施工记录表159.2 附图一 静压管桩、方桩平面布置图159.3 附图二 既有基础与管桩相对位置剖面图159.4 附图三 既有基础与方桩相对位置剖面图15静压桩专项施工方案1、编制依据1.1广州城市轨道交通三号线厦滘车辆段扩容改造工程施工图1.2广州城市轨道交通三号线厦滘车辆段扩容改造工程实施性施工组织设计1.3建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）1.4先张法预应力混凝土管桩（GB13476-2009）1.5混凝土质量控制标准（GB50164-2011）1.6建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）1.7静压预制混凝土桩基础技术规程（DBJ/T15-94-2013）1.8广东省建筑地基基础检测规范（DBJ15-60-2008）1.9广州城市轨道交通三号线厦滘车辆段扩容改造工程岩土工程勘察报告广州地铁设计研究院有限公司（2014年12月）1.10国家、广东省及广州市的其他相关规范、规程等。2、工程概况2.1工程概况本工程实施范围：广州城市轨道交通三号线厦滘车辆段扩容改造工程包括对新增15个停车列位以及应用库、运转综合楼、检修主厂房等配套设施的改造。建设单位为广州地铁集团有限公司，勘察、设计单位为广州地铁设计研究院有限公司，监理单位为广东重工建设监理有限公司，施工单位为中铁四局集团有限公司。2.2设计概况厦滘车辆段扩容改造工程房屋建筑主要内容包括运用库扩建（钢网架相应扩建）、不落轮镟床改移、运转办公楼扩建、新增壁式检查坑两列位、柱式检修坑两列位。该工程范围内砂层广泛分布，且均为饱和状态，主要为淤泥质粉细砂、淤泥质中粗砂层、粉细砂、中粗砂层等，地质为可液化场地。砂土地震液化时，土体失去抗剪强度和承载能力，对天然地基、地下结构都会造成不利影响，因此该处主体结构基础采用桩基础：钢网架、不落轮镟床、运转办公楼、柱式检修坑桩基础采用预应力混凝土管桩（PHC400-AB-95），桩外径400mm，壁厚95mm，桩有效长度1723m，桩端持力层为强风化岩层，桩端阻力特征值为Qpa=强风化岩：3000（L16m）/3500（L16m）Kpa,单桩竖向承载力特征值为750KN，终压力值1800KN,复压次数为3次，复压时每次稳压时间为35秒。桩底1.5米高度范围内用C30微膨胀混凝土填灌密实。壁式检查坑桩基础采用钢筋混凝土方桩，方桩型号为350mm*350mm。2.3地质条件2.3.1工程地质根据场地内所揭露地层的地质时代、成因类型、岩性特征、风化程度等工程特性，将场地内岩土层分为填土层、海陆交互相沉积层、陆相冲积-洪积砂层、河湖相-冲洪积土层、残积层、岩石全风化带、岩石强风化带、岩石中风化带、岩石微风化带 共九大层。2.3.2不良地质及地质灾害情况（1） 地震液化根据本次详勘成果，本场地范围内砂层广泛分布，且均为饱和状态，主要为淤泥质粉细砂、淤泥质中粗砂层、粉细砂、中粗砂层等，分别按建筑抗震设计规范（GB50011-2010）、铁路工程抗震设计规范（GB50111-2006）（2009年版）进行判别：依据建筑抗震设计规范（GB50011-2010）针对本场地36个钻孔进行了液化判别，其中严重液化钻孔13个，液化指数IlE=20.8840.46；中等液化钻孔14个，液化指数IlE=6.9517.93；轻微液化钻孔5个，液化指数IlE=1.505.71。综合判定本场地液化等级为中等严重，其中运用库内的现状道路上，主要为中等液化场地。依据铁路工程抗震设计规范（GB50111-2006）（2009年版）针对本场地35个钻孔进行了液化判别，其中液化钻孔27个，判定本场地为可液化场地。砂土地震液化时，土体失去抗剪强度和承载能力，对天然地基、地下结构都会造成不利影响，为潜在的不良地质作用。（2）地面沉降本场地范围内广泛分布的淤泥、淤泥质土以及部分未处理的素填土层均为软弱土，物理力学性质差，具有强度较低、压缩性较高等特点。在基础施工时，如果过度降水或对软土地基加固处理不当、地面超载等都可能导致地面沉降。2.4交通条件本工程位于沙溪村境内，施工人员及车辆利用既有乡村道路，交通比较便利。2.5气象条件广州市终年气温较高，年平均气温为21.421.9；最冷月为1月，月平均气温为12.913.6，最热月为6、7月，极端最高气温39.4。暴雨主要集中在夏季风盛行时期，每年49月夏季风盛行，暴雨显著增加；10月至翌年3月，主要受冬季风控制，暴雨显著减少。79月热带气旋盛行，热带气旋影响和袭击广州的可能性较大。 3、工程重难点分析3.1 重难点分析3.1.1 营业线及临近营业线施工，安全压力大厦滘车辆段扩容改造工程部分桩基础位于既有运用库内及既有运用库边线处，桩基施工受既有运用库钢网架立柱及钢网架影响较大，如下图： 剖面图 平面图预应力管桩基础与既有网架及其支柱位置示意图该处预应力混凝土管桩中心与既有网架立柱水平最小距离为2.6m，距既有轨枕边缘最小距离为1.05m，施工时需封锁既有股道，该股道接触网需停电，安全压力大。3.1.2运营线路申请施工程序复杂广州地铁车辆段施工申请要点程序复杂，对于影响车辆段日常运营的施工工序均需要点施工，同时同一道工序可能需要多个部门审批，施工计划申请是否及时将直接影响工程施工进度。3.1.3本标段所涉及的工点均已运营。施工对临近办公和既有作业的干扰，包括不文明施工以及施工机械噪声等对既有设施周边环境造成的污染，都将会严重影响业主及施工单位的企业形象，因而现场对环境保护及文明施工要求很高。3.2 重点控制措施及难点解决方案表3.2-1 重、点难点分析及主要对策表序号项目主要对策1营业线及临近营业线施工，安全压力大1、选派有丰富营业线和临近营业线施工经验的现场管理人员和施工人员组织施工。2、加强作业人员培训力度，使作业人员熟悉营业线和临近营业线施工程序，提高管理人员既有线施工管理水平。3、编制切实可行的施工方案，严格按照审批过的施工方案进行施工4、制定严格的旁站管理制度，安排专人负责旁站，做到旁站人员跟班作业，确保营业线及临近营业线施工安全。2运营线路申请施工程序复杂1、 由安质部统一负责施工请销点工作，提前熟悉请销点相关程序。2、 结合现场施工进度及时确定施工要点计划及工作内容，提前与施工相关的业务部门沟通，及时跟进，确保施工快速、有序推进。3现场文明施工、环境保护1、现场文明施工严格按照广州地铁建设工地安全文明施工标准化图册以及广州市现场文明施工标准化工地建设标准的要求布设。2、保证施工场地、出入口、施工围墙的清洁、整洁、道路畅通、现场装饰装修污水物等，符合环境卫生管理部门的有关规定和广州市文明施工的标准。3、对机械采取经常性的保养，尽量使其噪声降低到最低值，保护施工现场附近居民的夜间休息。4、管桩、方桩进度计划4.1管桩进度计划根据施工图纸设计分区，拟将管桩分为4个施工区域，镟轮库2725米（桩长25米，103根），运用库B区1525米（桩长25米，67根），运用库D区6250米（桩长25米，243根），新增办公用房管桩（PHC400-AB-95）1425米（桩长25米，56根），具体施工顺序见静压桩机施工顺序示意图，进度计划如下：（1） 破除既有运用库桩位处混凝土地面，对该处既有管线进行探挖，开挖深度1.2m，确保桩机施工处无既有管线。（2） 在A、B区进行试桩，B区范围内试桩，取得正式施工所需的有关控制数据。（3） 根据总体工期统一安排，结合设计图纸，预应力管桩施工首先进行运用库B区管桩施工，然后施工新增办公用房和运用库D区，最后施工镟轮库处预应力管桩，进度计划安排见下表：管桩施工进度计划表序号施工区域工程数量（根）工期开始时间结束时间备注1管线探挖（砼）、迁改302016.7.162016.8.142试桩162016.7.202016.7.253运用库B区67302016.7.202016.8.184新建运转办公楼56102016.8.192016.8.285运用库D区243302016.8.292016.9.276镟轮库处103202016.9.282016.10.174.2方桩进度计划运用库C区新增L49-L50两股道壁式检查坑基础方桩（桩径为350mm*350mm）1900米（桩长25米，76根），既有季检/双周检库L19、L20两股道端头基础方桩400米，（桩长25米，16根）具体施工顺序及时间如下：（1） 破除运用库C区内、既有季检/双周检库L19、L20两股道端头桩位处混凝土地面和既有排水沟，对该处既有管线进行探挖，开挖深度1.2m，确保桩机施工处无既有管线。（2） 在运用库C区进行试桩，取得正式施工所需的有关控制数据。（3） 运用库C区管桩施工顺序见静压桩机施工顺序示意图，进度计划如下：方桩施工进度计划表序号施工区域工程数量（根）工期开始时间结束时间备注1管线探挖（砼）、迁改302016.7.162016.8.142试桩142016.8.152016.8.183运用库C区76302016.8.192016.9.314L19、L20端部16102016.10.12016.10.105、管桩、方桩工艺技术预应力管桩、混凝土方桩施工工艺见下图1%坡度场地处理进场资料报审技术质量、安全交底机械设备进场检查合格证自检记录材料进场书面资料齐全图纸会审设计交底控制点交接复核记录定位记录整体定位控制点定位、标高引测定位记录放样数据计算、复核施工放样单样桩施放复核签证桩起吊桩机就位监测垂直度送桩孔回填位移控制第一节桩插入原始记录桩基结束第一节桩压入开挖、复压第二节桩插入 桩基验收焊 接第三、四节桩循环进行绘制竣工图第二节桩压入竣工资料整理控制送桩标高 送 桩桩机移位桩基竣工验收图5.1施工工艺流程图5.1 施工准备5.1.1技术及施工现场准备1） 技术准备 （1）熟悉施工图纸并进行图纸会审，编制施工方案并对方案进行评审，报监理审批，业主备案。 （2）根据施工方案，编制技术交底及安全交底，并通过会议形式向班组进行交底。 （3）根据施工图纸对施工区域进行测量放线和桩位布置。2）施工现场准备 （1）在不受施工影响的地方设置基桩轴线的控制点和水准基点，且标记明显并作好保护。拟投入的测量设备见表5.1测量设备一览表表5.1测量设备一览表序号仪器名称规格型号数量用途1全站仪TS-021台测量桩位及控制管桩垂直度2水准仪DSZ21台高程测量53钢卷尺50米1把测距 （2）供电、供水、道路、排水、照明等设施能满足安全文明施工要求。 （3）经过现场勘察，需要对现场既有的L14至L15股道之间的排水沟及管线进行迁改，迁改完毕后利用破碎锤或步履式破碎挖机破除桩位处既有混凝土进入方桩施工。砼破除防护采用可移动式薄壁彩钢板围挡进行防护，可移动式防护围挡设置在既有股道与需破除砼间，高度2.2m，长度6m，随混凝土破除点移动而移动，具体设置见下图。移动式防护围挡示意图5.1.2物资及机械准备机械准备：根据试桩桩径、最大压桩力值及管桩数量等确定管桩施工阶段压桩机选用2台，型号为ZYB400静压桩机。破除既有砼利用破碎锤或步履式破碎挖机破除，水沟内钢筋采用气割枪切割。管桩、方桩调运过程中，采用汽车吊吊装，平板车进行运输。施工过程中桩头采用专业的截桩机进行处理。物资准备：C30微膨胀混凝土（商砼）。物资及机械进场，应做好材料及机械的报验工作，合格后方可投入使用。5.2 定位放样根据测量控制网，用全站仪放线，配合钢尺丈量、木桩定位，在桩位周边埋设护桩，并经各方单位验收后施工。管桩定位及护桩示意图如下图5.2桩位及护桩示意图图5.3桩位及护桩示意图5.3 桩机就位预应力管桩、方桩静压桩机安装完毕后，应进行全面的检查调整。桩机行走垫放的枕木要间距均匀，平稳。桩机就位后应检查桩架的平稳性及垂直度，若不稳定，需经过调整，使桩架垂直。5.4吊桩夹桩在桩节上做好桩长控制线（用红油漆标注），吊桩采用单点起吊，吊点设在距离桩上端0.3倍桩长处；管桩吊运时，双点起吊，捆绑点各距桩端0.21倍桩长。在管桩吊桩就位以及管桩吊运过程中，要严格按要求进行操作，轻吊轻放，控制其速度，严禁快速吊起使管桩与桩机碰撞，损坏甚至折断管桩。5.5沉桩5.5.1 桩尖焊接：A型桩尖与端板焊接时必须保证桩尖中心与桩端头板及预应力管桩中轴线在一条直线上，并且桩尖与桩端头板之间焊接为满焊牢固封闭。5.5.2沉首节管桩：用钢丝绳单点吊住桩身，小心移入桩机，然后调平桩机，开动纵横向油缸移动桩机调整对中，同时利用相互垂直的两个方向铅垂线对垂直度进行检查，垂直度偏差控制在0.5%之内。通过桩机导架的旋转、滑动进行调整，确保管桩位置和垂直度符合要求后压桩。如超过偏差范围必须及时调整，须保证桩身不裂，必要时拔出重插，不得采用强拔的方法快速纠偏而将桩身拉裂拉断。 第一节桩入土30-50cm后检查和校正垂直度，垂直度偏差控制在0.5%之内，开动压桩装置，严格记录压桩时间和各压力表读数，保持连续压桩并控制压桩速度1-2min/m。 5.5.3桩底封堵：首节桩桩底封闭，在第一节桩施压完毕（首节桩桩顶距地0.5-1.0m）后立即往管内填灌1.5m高C30微膨胀混凝土。5.6 接桩下节桩压至露出地面0.5-1.0米时即可接桩。任一单桩的接头数量不超过3个。应避免桩尖接近硬持力层或处于硬持力层时接桩。每根桩须地质勘探资料预计总长，选择合理的桩节组合，以使接桩次数尽量少。接桩采用焊接接桩法，下节桩桩头须设导向箍以保证上下桩身保持顺直，两端应紧密贴合，不得在接头处出现空隙，严禁在接头处填塞焊条头、铁片、铁丝等杂物，待上下桩节固定后再拆除导向箍。施焊前，上下端表面用铁刷清理干净，直至其坡口处刷出金属光泽。然后分层对称施焊，每个接头的焊缝不得少于2层，每层焊缝的接头应错开，焊缝厚度8mm。焊缝须连续饱满，不得出现夹渣或气孔等缺陷，焊接采用二氧化碳气体保护焊。焊接好的桩接头应自然冷却5min后再静压，严禁用水冷却或焊好后即沉桩。焊接桩接头大样见图5.4焊接桩桩头大样：5.7送桩桩顶标高设计为伸入承台底50mm，桩顶在场坪标高以下，由于打桩架底盘距地面有一定距离，不能将桩压至地面以下设计位置，需要送桩。送桩须使用专用的送桩器，静压施工送桩深度不超过6m。送桩时，应先检查桩内是否充满水，若充满水，严禁送桩作业。5.8终止沉桩本工程高强预应力管桩采用静压沉桩方式施工，终压力值为1800KN。管桩停压应满足设计要求的桩长，对照地质资料，桩端进入持力层强风化0.5米，终压控制标准为终压力值(1800KN)达到设计要求，复压次数为3次(与试桩试成果报告一致)，复压每次稳定时间为3-5s。压桩过程中，终压值达到设计要求的1800KN后（对应桩机压力表示数为10MPa），计算对应的桩长，对照设计要求，若实际桩长与设计桩长相差超过2m，需向监理单位汇报确认。5.9 试验检测根据设计文件及广东省标准DBJ/T15-94-2013静压预制混凝土桩基础技术规程要求（第52页的6.3.5条的第2项第四点条），管桩需检测桩身完整性及承载力要求。桩身完整性使用低应变法进行检测，检测数量为桩总数的20%；承载力能否满足设计要求使用静载试验确定，检测数量应不少于总桩数的1%。具体检测桩位由质检部门、监理单位、设计单位及施工单位等根据现场具体情况商议确定。5.10位移、沉降监测在桩基施工及基坑开挖整个过程中对既有结构物进行全过程监测。5.10.1监测内容：已建建筑物沉降观测：在桩基施工及基坑开挖30米范围内，利用既有钢网架柱沉降观测点进行监测。5.10.2监测要求：1）在桩基施工及基坑开挖30米范围内，利用既有钢网架柱沉降观测点进行监测。施工前，应对周围环境作一次全面调查，记录观测数据初始值。桩基施工及基坑开挖期间每天至少观测一次，如遇位移、沉降及变化速率较大时，则应增加监测频次。2）监测数据应当天监测、当天分析。每天的数据应整理成有关表格。3）对监测值的发展和变化应有评述，当接近报警值时应及时通报相关单位。5.10.3既有建筑监测报警值建筑物沉降值达到30mm，或沉降速率达2mm/d，连续3天或单日位移达2mm。5.10.4施工单位监测措施施工中技术人员每天对基坑周边建筑物进行观察测量，做好记录，并做好监测值及时通报。监测贯穿于桩基施工及基坑开挖全过程。6、资源配置计划根据管桩工程量，拟定本工程所需的人力、材料及机械见表6.1 资源配置，桩尖形式见表6.2 A型桩尖平剖面图，桩身接长见表6.3 管桩接长配置表6.1资源配置资源名称数量人员打桩工4人喂桩工4人焊工4人辅助工种6人材料管桩桩节根据现场实际调配桩尖（A型）477个C30微膨胀混凝土细石混凝土现场搅拌（管桩芯孔底部浇筑1.5m高）机械ZYB400静压桩机2台吊车（8T)1台（班组自带）平板运输车1辆截桩机1台破碎机/破碎挖机1台气割1套 注：所有机械均为施工班组自带，并报验合格后方可投入使用。表6.2桩头平剖面图名称平面图剖面图A平底十字型表6.3管桩、方桩接长配置序号管桩型号设计桩长(m)桩节组合形式（建议）1PHC400-AB-95管桩 （受既有结构物限制）255+5+5+5+52PHC400-AB-95管桩（不受既有结构物限制）2512+7+63方桩(运用库C区)255+5+5+5+54方桩(L19、L20道端部)253+3+3+3+3+3+3+3+17、施工安全质量保证措施7.1 桩基施工质量安全措施7.1.1根据静压预制混凝土桩基础技术规程（DBJ-15-94-2013），对高强预应力管桩、方桩桩节及桩尖质量、外观、规格型号、尺寸偏差等进行检查。静压管桩、方桩外观质量验收标准见表7.1-1（摘自GB13476-2009第6页表5）静压管桩、方桩外观质量验收标准，静压管桩、方桩单节各部位的尺寸允许偏差与检查方法见表7.1-2（摘自GB13476-2009第6页表6、表7）静压管桩、方桩的尺寸允许偏差与检查方法。表7.1-1静压管桩、方桩外观质量验收标准序号项目外观质量要求1粘皮和麻面局部粘皮和麻面累计面积不应大于桩总外表面积的0.5%；每处粘皮和麻面的深度不应大于5mm，且应修补2桩身合缝漏浆漏浆深度不应大于5mm，每处漏浆长度不得大于300mm，累计长度不得大于管桩长度的10%，或对称漏浆的搭接长度不得大于100mm，且应修补3局部磕损局部磕损深度不应大于5mm，每处面积不得大于500mm，且应修补4内外表面露筋不允许5表面裂缝不得出现环向和纵向裂缝，但龟裂、水纹和内壁浮浆层中的收缩裂缝不在此限6桩端面平整度管桩端面混凝土和预应力钢筋镦头不得高出端板平面7断筋、脱头不允许8桩套箍凹陷凹陷深度不应大于10mm9内表面混凝土塌落不允许10接头、桩套箍与桩身接合面漏浆漏浆深度不应大于5mm，漏浆长度不得大于周长的1/6，且应修补空洞和蜂窝不允许表7.1-2静压管桩、方桩的尺寸允许偏差与检查方法序号项目允许偏差值（mm）检查工具与检查方法测量工具分度值（mm）1长度（L）0.5%L用钢卷尺测量，精确至1mm12端部倾斜0.5%D将直角靠尺的一边紧靠桩身，另一边与端板紧靠，测其最大间隙处，精确至1mm0.53外径D700+5，-2用卡尺或钢直尺在同一断面测定相互垂直的两直径，取其平均值，精确至1mm14壁厚t+20,0用钢直尺在同一断面相互垂直的两直径上测定四处壁厚，取其平均值，精确至1mm0.55保护层厚度+5,0用深度游标卡尺或钢直尺在管桩的中间同一断面的三处不同部位测量，精确至0.1mm0.056桩身弯曲度L/2000将拉线紧靠桩的两端部，用钢直尺测量其弯曲处的最大距离，精确至1mm0.57端板端面平面度0.5用钢直尺立起横放在端板面上缓慢旋转，用塞尺测量最大间隙，精确至0.1mm0.02外径0，-1用卡尺或钢直尺在同一断面测定相互垂直的两直径，取其平均值，精确至1mm1内径0，-2厚度正偏差不限0用钢直尺在同一断面相互垂直的两直径上测定四处壁厚，取其平均值，精确至1mm0.57.1.2对静压预应力管桩、方桩钢筋的数量和直径，螺旋筋的直径、间距和加密区的长度，以及钢筋的混凝土保护层厚度进行检查。7.1.3全过程对静压桩的起吊进行旁站，当静压桩起吊就位前，应认真检查静压桩在运输、装卸、堆放过程中有否产生裂缝，严禁使用有裂缝的静压桩。7.1.4 施工允许误差1）斜桩倾斜度的偏差不大于倾斜角正切值的15%。2）接桩时上下桩节中心偏差不得大于2mm，第一节桩定位时垂直度偏差不大于0.5%时方可施压。3）桩位施放偏差不得大于20mm，成桩的垂直度偏差不得大于1%。4）截桩后的桩顶标高允许偏差为10mm。5）桩顶平面位置允许偏差见下表7.1-3（摘自DBJ/T15-94-2013第51页表6.3.4）管桩顶平面位置的允许偏差表7.1-3管桩、方桩顶平面位置的允许偏差项目允许偏差值（mm）单排或双排条形桩基1、垂直于条形桩基纵向轴的桩2、平行于条形桩基纵向轴的桩100+0.01H150+0.01H承台桩数为1-3根的桩100承台桩数为4-16根的桩1、周边桩2、中间桩150d/2(b/2)或200两者中较小者承台桩数多于16根的桩1、周边桩2、中间桩d/3（b/3）d/2（b/2）7.1.5 所有记录数据，包括桩位编号图、终压力值、终压次数、桩顶标高、桩顶平面位置、垂直度偏差等记录必须真实有效。 7.2 施工作业安全措施 （1）在行车线站场或区间进行作业时，应与运营维修部门联系，查明地下管道，电力、通信、信号电缆等埋设准确位置，并必须先行试挖，在保证不影响既有设备正常使用的前提下，才能开始施工。 （2）施工现场必须具备良好的施工环境和作业条件，实行安全生产避免发生人身伤亡事故和工程事故。（3）施工现场所有人员必须接受上岗前的安全教育。（4）进入施工现场的所有人员，必须穿戴、使用有关防护用品。（5）施工现场应设置醒目的告示牌，禁止闲杂人员进入。（6）施工现场必须杜绝违章指挥、违章作业、违反劳动纪律的三违行为。（7）施工现场必须做好防火、防电、防暴和防坠等防护工作。（8）机械就位后，应对压桩机及配套设备进行全面检查。压桩机安设必须平稳、牢固。（9）施工现场应设置安全标志。（10）在桩机作业范围内，禁