地铁车站灌注桩施工方案

轨道交通 5 号线一期工程 地铁车站 钻孔灌注桩施工方案钻孔灌注桩施工方案 编制 审核 审批 车站主体围护结构钻孔灌注桩施工方案 目目录录 第一章 编制说明 1 一 编制依据 1 二 适用范围 2 三 编制原则 2 第二章 工程概况 3 一 地铁车站工程概况 3 二 工程地质 水文地质 4 第三章 施工部署 11 一 施工组织原则 11 二 施工组织机构 11 三 施工总平面布置 11 四 施工顺序 13 五 劳动力计划 13 六 主要施工机械设备计划 14 七 主要材料计划 15 八 施工进度安排 15 九 施工准备 16 第四章 施工方法及技术措施 18 一 施工工艺及流程 18 二 质量控制标准 36 车站主体围护结构钻孔灌注桩施工方案 第五章 安全生产保证体系及措施 38 一 安全管理目标 38 二 安全管理方针 38 三 安全保证体系 39 四 安全保证措施 44 二 消防 治安保证措施 50 三 防洪保证措施 50 四 安全应急预案 51 第六章 质量保证体系及质量保证技术措施 56 一 质量保证体系 56 二 质量目标 60 三 确保工程质量的控制程序 60 四 控制工程质量有效的技术措施 66 第七章 环保与文明施工措施 73 一 环保措施 73 二 文明施工措施 75 第八章 雨季施工措施 76 第九章 吊装安全性验算 77 一 吊车验算 77 二 起吊高度验算 78 三 吊点验算 79 四 吊点验算 80 车站主体围护结构钻孔灌注桩施工方案 五 钢丝绳强度验算 81 车站主体围护结构钻孔灌注桩施工方案 第0页 地地铁车铁车站站钻钻孔灌注孔灌注桩桩施工方案施工方案 编编制制说说明明 编编制依据制依据 1 混凝土结构工程质量验收规范 GB50204 2002 2011 版 2 建筑工程施工质量验收统一标准 GB50300 2001 3 工程测量规范 GB50026 2007 4 混凝土外加剂应用技术规范 GBJ119 2003 5 混凝土强度检验评定标准 GB T 50107 2010 6 混凝土质量控制标准 GB50164 2011 7 建筑地基基础设计规范 GB50007 2011 8 钢结构设计规范 GB50017 2003 9 建筑桩基技术规范 JGJ94 2008 10 钢筋焊接机验收规程 JGJ18 2012 11 建筑地基处理技术规范 JGJ79 2002 12 钢筋焊接及验收规程 JGJ18 2012 13 建筑机械使用安全技术规程 JGJ33 2012 14 建筑机械使用安全技术规程 JGJ33 2012 15 旋挖钻机施工工法通用规程 Q SY 2007 16 现行的有关设计 施工 质量检验评定及其他验收规范 规程 17 轨道交通 5 号线一期工程 地铁车站车站围护结构设计图 2015 年 12 月 18 轨道交通 5 号线一期工程二标段 地铁车站详细勘察阶段岩土工 车站主体围护结构钻孔灌注桩施工方案 第1页 程勘察报告 中国有色金属长沙勘察设计研究院有限公司 2015 年 11 月 19 我单位的类似工程施工经验和人员 设备 材料等资源状况 适用范适用范围围 本方案适用于轨道交通 5 号线二标 地铁车站车站主体基坑围护结构 钻孔灌注桩的施工 编编制原制原则则 确保技术方案针对性强 操作性强 施工方案经济 合理 坚持技术先进 性 科学合理性 经济适用性与实事求是相结合 根据工程地质 水文地质 周边环境及工期要求等条件选择最具实用性的施工方案和机具设备 技技术术可靠性原可靠性原则则 根据本工程特点 依据类似工程施工经验 选择可靠性高 可操作性强的 施工技术方案进行施工 经济经济合理性原合理性原则则 针对工程的实际情况 本着可靠 经济 合理的原则比选施工方案 施工 过程实施动态管理 从而使钻孔桩施工达到既经济又优质的目的 环环保原保原则则 施工前充分调查了解工程周边环境情况 紧密结合环境保护进行施工 施工中认真作好文明施工 减少空气 噪音污染 施工污水 废浆经沉淀并达 到规定的标准后方可排放 工程概况工程概况 地地铁车铁车站工程概况站工程概况 本工程为 5 号线二标第五项目部 工程项目包含有 1 站 8 区间 总造价 车站主体围护结构钻孔灌注桩施工方案 第2页 约 9 76 亿元 地铁车站为轨道交通 5 号线一期工程的第十八个站 为地铁 5 号线 最后一个站 车站位于万家丽北路与蟠龙路交叉口 车站呈南北走向 车站为 地下两层岛式站台车站 车站外包总长 477 3m 标准段宽 20 7m 车站总设 有 7 个出入口 3 组风亭 1 个消防疏散口及 1 个冷却塔 车站施工时基坑深 度达 21 3m 围护结构入土深度最高达 26 3m 车站两端均为盾构始发井 共 计 4 台盾构先后始发 工程量大 施工工期紧张 是全线控制性工点 车站主体采用明挖法施工 基坑采用 1000mm 钻孔灌注桩 内支撑 第 一道撑为砼支撑 第二 三道撑为钢支撑 的支护形式 钻孔桩布置大样图如 下所 图图 2 12 1 钻孔桩布置大样图钻孔桩布置大样图 其中车站主体围护结构的钻孔灌注桩共有 A A1 B B1 C D E1 E D1 D2 等 10 种型号的桩 各类型桩分布位置不 一致 各类型桩的情况详见下表 表表 2 12 1 钻孔桩情况统计报表钻孔桩情况统计报表 车站主体围护结构钻孔灌注桩施工方案 第3页 序号桩类型 砼强度等级桩长 m 主要分布位置 1 A C35 水下 21 68 南端头盾构井 2 A1 C35 水下 23 68 南端头盾构井 3 B C35 水下 22 03 标准段 4 B1 C35 水下 20 03 标准段 5 C C35 水下 18 53 标准段 6 D C35 水下 19 83 标准段 7 D1 C35 水下 详见地质纵剖面标准段 8 D2 C35 水下 详见地质纵剖面标准段 9 E C35 水下 详见地质纵剖面北端头盾构井 10 E1 C35 水下 详见地质纵剖面北端头盾构井 工程地工程地质质 水文地 水文地质质 站址范围为湘江 级侵蚀堆积阶地地貌 所处位置地势起伏变化较小 地表土层及人工填土 冲积粉质黏土和残积粘性土为主 下伏基岩为元古界 板溪群 Pt 板岩 工程地工程地质质条件条件 本站场地范围内各岩土分层及其特征如下 1 第四系全新统底层 Q4 混凝土 沥青路面 灰色 灰黑色 为道路路面 硬质物含量 90 100 该层分布广泛 共计 36 个孔揭露该层 部分绿化带 人行道及空地钻孔未揭 露该层 平均厚度约 0 46m 素填土 褐黄 灰褐色 松散 稍密状 稍湿 湿 主要由可塑 硬塑 状粘性土组成 局部夹砾石及碎石等杂物 土质均匀性差 该层局部顶部由碎 石 粗砂等路基填筑材料组成 硬质物含量约 10 35 本次共计 32 个孔 揭露该层 厚度 0 4 4 1m 平均厚度 0 95m 2 第四系中更新统地层 Q2 车站主体围护结构钻孔灌注桩施工方案 第4页 粉质粘土 黄红 褐黄色 硬塑状 具网纹状结构 含少许黑色铁锰 质氧化物 无摇震反应 稍有光泽 干强度韧性中等偏高 本层厚度 0 50 5 60m 平均 2 71m 层底标高 43 98 48 95m 3 基岩 元古界冷家溪群组 Ptlm2 全风化板岩 褐黄 褐红色等 泥质成分 岩石风化近土状 原岩结 构较清晰 大部分矿物已风化变质 节理裂隙很发育 岩芯呈土块状 岩块用 手可捏碎 冲击钻进较困难 回转钻进容易 揭露厚度 1 20 17 50m 平均揭 露厚度 6 62m 层底标高为 33 93 50 13m 强风化板岩 褐红色夹褐黄色 局部灰绿色 变余泥质结构 板状构 造 节理裂隙发育 岩芯较破碎 呈碎块状及短柱状 为极软岩 岩石质量指 标为差的 岩体基本质量等级为 类 揭露厚度 1 10 27 00m 平均揭露厚度 9 68m 层底标高为 19 41 44 34m 中风化板岩 青灰色 局部灰绿色 变余泥质结构 板状构造 节理 裂隙发育 岩芯呈短柱状 碎块状 为软岩 岩体较完整 完整性指数 0 696 岩芯采取率 80 90 岩石质量指标 RQD 50 65 为较差的 岩石软化系 数 0 47 局部揭露灰绿色的板岩强度较低 岩体质量等级为 类 揭露厚度 1 77 18 89m 平均揭露厚度 9 79m 不良地不良地质质与特殊岩土与特殊岩土 根据钻探揭露地层情况 本站存在以下不良地质作用与特殊地质 1 不良地质作用 根据区域地质资料及本次勘察揭露 本场地范围内岩 土层基本稳定 未揭露到明显的断层 F101 预测于车站南边约 500 米穿过 构造破碎带 土洞 古河道 古洞穴 未发现滑坡 崩塌 泥石流 地面塌陷 车站主体围护结构钻孔灌注桩施工方案 第5页 地裂缝 地面沉降等不良地质作用 拟建车站 附属 施工将影响万家丽路两 侧现有边坡 施工过程中应采取措施防止发生小型滑坡及崩塌 填土 本标段 线路场地揭露的填土主要为杂填土 堆积年限不等 多在三年以上 部分作为 路基已经过碾压 呈松散 稍密状态 成分 密实度 厚度极不均匀 基坑开挖 后易产生坍塌 桩基施工可能产生负摩阻力 2 特殊岩土 填土 拟建线路沿线顶部普遍存在 20 60cm 混凝土或沥青路面 其下为 路基填土 多为稍压实状态新近人工堆填的粘性土 砂土 局部夹碎石 瓦碎 块等建筑垃圾 成分不均 物理力学性质差异较大 且大多未完成固结 此外 局部地段分布较厚素填土或杂填土 施工时应引起重视 风化岩 拟建场区下伏基岩为泥质类板岩 全 强风化层遇水后强度会迅 速降低 同时其稳固性较差 长时间暴露失水后将产生崩解开裂现象 且该岩 层均具有不均匀风化现象 局部发育有风化硬夹层或风化软弱夹层 施工时 应及时灌注混凝土 避免车站结构底板持力层工程性状的恶化 并做好护壁 措施 水文地水文地质质条件条件 1 地表水 拟建车站北侧约 600m 为捞刀河 也称水渡河 捞刀河系湘江右岸一级 支流 发源于浏阳市石柱峰 在洋油地汇入湘江 上游高山沟谷较多 水网密 集 河水涨落较迅速 受大气降雨影响较大 洪水主要发生在春夏 捞刀河镇 罗汉庄水文站 位于拟建场地下游 所控制的流域面积为 2468km2 所观测的 100 年一遇水位为 38 8m 历史最高水位为 35 76m 2002 年 最低水位为 车站主体围护结构钻孔灌注桩施工方案 第6页 24 19m 2008 年 警戒水位为 34 00m 湘江洪水回水 顶托 对捞刀河下游水 位影响很大 2 地下水 1 地下水类型 赋存及补给条件 勘察场地地下水按赋存方式主要分为第四系上层滞水 基岩裂隙水 上层滞水 第四系上层滞水主要分布于人工填土中 一般分布范围小 且 不连续 水量贫乏 局部水量中等 季节变化大 其稳定水位与含水层的埋藏 深度相关 对工程影响较小 水位埋深为 4 00 5 40m 基岩裂隙水 基岩裂隙水主要赋存强 中风化基岩风化裂隙中 多具承压 性 地下水的赋存不均一 水位埋深为 2 00 7 50m 由于岩石裂隙大部分被 泥质充填 水量贫乏 在裂隙发育地段 水量中等 岩层的涌水量和透水性主 要由其裂隙发育程度所控制 存在明显的不均匀性 局部有较大涌水量的可 能 2 地下水位 勘察期间 钻孔揭露地下水 主要为基岩裂隙水 勘察时测得钻孔中的稳 定水位埋深为 2 00 7 50m 水位标高为 42 33 50 12m 3 地下水的补给 径流 排泄及动态特征 拟建场地地下水主要接受大气降水 地下管线渗漏补给 局部和周边地 表水体呈互补关系 枯水期时 地下水由两侧捞刀河径流 以侧向渗流运动方 式向河流排泄 汛期时 河流水位急剧抬升 河水向两侧补给地下水 地下水 以蒸发和侧向径流排泄为主 由于捞刀河防洪堤影响 一定程度上削弱了浅 层地下水与地表水的水力联系 车站主体围护结构钻孔灌注桩施工方案 第7页 勘察区内 地下水位变化主要受气候的控制 每年 4 9 月份为雨季 大 气降水丰沛 是地下水的补给期 其水位会明显上升 而 10 月 次年 3 月为 地下水的消耗期 地下水位随之下降 年变化幅度 2 00 3 00m 同时在地表 水道附近地下水亦会随捞刀河水位涨落而起伏变化 4 地层物理理学参数 表表 2 12 1 地层物理力学参数表地层物理力学参数表 层号土名岩石抗压 强度 kPa 旁压 kPa 标贯 kPa 动探 kPa 土工试验 kPa fak建议值 kPa 粉质粘土 650320 400200 全风化板岩 800700750460300 强风化板岩 5401100 800 400 中风化板岩 5830 1000 车站地质纵断面 车站地质纵断面图如下图所示 车站主体围护结构钻孔灌注桩施工方案 第0页 图图 2 12 1 车站地质纵断面图 一 车站地质纵断面图 一 车站主体围护结构钻孔灌注桩施工方案 第1页 图图 2 22 2 车站地质纵断面图 二 车站地质纵断面图 二 车站主体围护结构钻孔灌注桩施工方案 第2页 施工部署施工部署 施工施工组织组织原原则则 根据本分项工程的特点 我公司拟投入 1 个钻孔灌注桩专业作业队 由 项目经理部统一指挥 调度 专业作业队根据施工任务精心安排 合理组织 实行机械化 专业化 标准化施工 施工组织本着 分段 交叉施工 平行流水作业 统一协调组织 的原则进 行统筹安排 科学组织 优质 安全 高效地完成本分项工程施工任务 施工施工组织组织机构机构 针对本工程的实际情况 我公司成立 轨道交通 5 号线 2 标第五项目经 理部 全面负责本工程的施工组织指挥 项目经理部设项目经理 1 名 总工 程师 1 名 生产经理 1 名 商务经理 1 名 协调经理 1 名 安全总监 1 名 专 职安全员 3 名 下设工程技术部 安质环保部 物资设备部 合约法务部 计 划财务部 综合办公室 施工组织框架详见下图 3 1 图图 3 13 1 施工组织机构图施工组织机构图 施工施工总总平面布置平面布置 施工总平面布置详见附图 1 车站围护结构施工总平面布置图 车站主体围护结构钻孔灌注桩施工方案 第3页 现场现场道路道路 施工现场围蔽 在围挡南 北两端 中部东侧各设置一个进出口大门 由 于旋挖钻机重量大 路面必须坚实 场内路面大部利用原路沥青路面 围围档和泥档和泥浆浆池池 该车站的围档采用活动波纹钢瓦围档 现场围挡应做到美观 大方 安全 整洁 不得用于挡土 承重 不得依靠围挡堆物 堆料等 标准围挡板宽 3 08m 高 2 2m 围挡底部基础墩 含外砌砖墙 尺寸为长 840mm 宽 740mm 高 40mm 围挡底部基础墩之间砌筑长 2340mm 宽 120mm 的砖墙 为了对施工场地不产生污染 在施工场地设两个沉淀池 并在其周围设 置防护栏并挂设密目式安全网 主材堆放主材堆放 本工程的主材主要为钢筋和商品混凝土 进场后布置好钢材堆放和钢筋 制作场 商品砼随到随用 渣土池渣土池 施工场地内渣土池设置两个 每个容量 280 m3 渣土池为下沉式 底板 采用 20cm 厚钢筋砼 渣土池共计高 2 8m 外露 0 5m 现场现场用用电电 在南端东侧 北端西侧各设置一台 630KVA 的变压器 供电线路及用电 设施必须符合国家 的有关规定 施工中对用电设施的安装 维修和负责 并 确保其安全可靠 通过用电接驳 将电送至施工场地各个区域 并在场地四周布置足够亮 度的照明灯 用于夜间施工 各用电接驳点采用全封闭式 并设立明显的警示 车站主体围护结构钻孔灌注桩施工方案 第4页 标志 电缆通过地下电缆从变压器引入施工场地 现场现场用水用水 根据现场实际情况 施工用水采用 100 镀锌钢管从市政水网接入 主水 管接入至各施工区域 再分配到场地内用水点 给水管沿围挡基础采用明管 敷设 穿过便道时从预留的水电沟槽通过 施工施工顺顺序序 根据总体工期要求 为尽早提供盾构始发条件 主体围护结构的钻孔灌 注桩施工顺序为 先施工车站南北端 100 米 一区 部分桩 施工车站南 北 端剩余部分 二区 桩 详见 车站主体围护结构平面布置图 围护桩由于桩与桩之间的净空少 最小间距仅 200mm 为了不影响刚完 成的桩 必须隔桩 孔 施工 待两边的桩身混凝土强度达到 70 以上后 才 能施工中间的桩 孔 钻孔桩施工采用 跳二钻一 的施工顺序成桩 先施工编号为 的桩 等 桩达到设计强度的 70 后方可施工 与 之间 桩 等 桩达到设计强 度的 70 后 方可施工与之相邻的 桩 如下图所示 劳动劳动力力计计划划 本项目将安排 1 名生产经理主管 安排施工负责人 1 名 施工员 5 人 技 术员 2 名 安全员 2 人 质检员 1 人 资料员 1 人 试验员 1 人 专业工班劳 动力配备如下表所示 钻孔人员和施工员必须作好现场钻孔记录 取得第一 手地质资料 以便技术人员根据现场地质条件确定钻孔桩施工使用的机械 车站主体围护结构钻孔灌注桩施工方案 第5页 调整施工方法 旋挖钻机操作班组分为六组 其中三组同时作业 另三组进行 轮班 表表 3 13 1 劳动力安排计划表劳动力安排计划表 序 号 工种人数职责备注 1 钻机操作 14 操作旋挖钻机 2 钢筋工 12 切割钢筋及加工 3 砼工 18 灌注桩砼浇筑 4 吊车司机 2 吊运钢筋笼 配合浇筑砼 5 汽车司机 16 负责渣土外运 6 挖机操作工 2 负责装运渣土 7 电工 2 负责整个施工阶段线路安装 维护 8 焊工 24 钢筋笼焊接 9 杂工 10 场地清理 材料转运等 合计 90 主要施工机械主要施工机械设备计设备计划划 钻孔灌注桩施工采用主要施工机械设备如下表所示 根据施工进度及现 场实际情况 将及时调整设备 为满足最不利条件下的钢筋笼吊装要求 拟定采用 25T 汽车吊进行钢筋 笼吊装施工 QY25A 汽车吊配置参数 机身尺寸为 12 25m 2 5m 3 5m 最大额定起 重量为 25T 最大起升高度为 22m 支腿全伸横向跨度考虑 6m 吊装验算取最重的钻孔桩钢筋笼进行 根据钻孔桩施工平面布置情况 平吊选用工作幅度 16m 主臂长 17 6m 起重量 2 95t 起升高度 4 29m 最大 受力工况工作幅度取 12m 主臂长 25m 起重量 4T 起升高度 22m 表表 3 23 2 主要施工机械设备计划表主要施工机械设备计划表 序号设备名称 规格 型号 单位数量备注 1 冲击钻机 CZ30 台 2 备用 车站主体围护结构钻孔灌注桩施工方案 第6页 序号设备名称 规格 型号 单位数量备注 2 旋挖钻机 zr250c 台 5 1 台备用 3 泥浆泵 BW 120 台 2 4 泥沙分离器黑旋风台 2 5 导管 300mm 套 4 6 挖掘机 CAT320 台 2 7 自卸汽车 CA141 台 16 8 汽车吊 25T 台 2 9 钢筋切断机 GQ40 F 台 3 10 钢筋弯曲机 GW40 1 台 3 11 电焊机 BX1 300 台 24 12 发电机台 1 备用 主要材料主要材料计计划划 钻孔灌注桩施工所需材料计划见下表 表表 3 33 3 主要材料计划表主要材料计划表 序号材料名称型号工程量 1HPB300 101050 74t 2HRB400 综合考虑 2911 07 t 4 玻璃纤维筋 25100 00m 5 玻璃纤维筋 205000 00m 6 玻璃纤维筋 16100 00m 7 混凝土综合考虑 9149 9m3 施工施工进进度安排度安排 进进度指度指标标分析分析 1 估算钻孔时间 按钻孔计算 不包括 保养 维修 下大雨 换班 节假 期等因素 2 考虑到保养维修设备的有效工作系数为 0 7 考虑到现场安排 工作台 班安排 以及下大雨等因素 取施工有效系数为 0 8 按平均 1 台旋挖钻 1 天 完成 3 孔计算 本工程配置 4 台旋挖钻机 每天施工 12 根 施工工期施工工期 本车站的钻孔灌注桩施工准备期为 7 天 计划于 2016 年 4 月 1 日开工 车站主体围护结构钻孔灌注桩施工方案 第7页 计划于 2016 年 6 月 15 日全部钻孔灌注桩完工 总工期 75 天 施工准施工准备备 施工平面布置施工平面布置 1 根据施工布置和各项施工计划 组织人 机 料等有序进场 对整个 现场进和布局安排 2 根据现场施工平面图对整个现场施工进行清理 平整等工作 施工道 路和钢筋笼加工场 构筑泥浆池和标养室 设置渣土临时堆放场和铺设水管 电缆等工作 图纸图纸会会审审及技及技术术交底交底 组织技术人员认真审图 做好图纸会审工作 切实领会施工意图 做好图 纸 规范和标准等有效配置 做好技术交底 测测量放量放线线 场地平整完毕 根据施工图纸及有关测量规范对现场进行施工放线 校 核场地基准点 基准线 测量轴线和桩的位置及地面标高 在平整好的场地上 再根据控制桩测定桩位 打入铁质标志桩 露出地面 5 10 mm 定位后会同 有关部门和人员 对轴线 桩位进行复核 并做记录 在复核符合规范 设计 要求后方可进行施工 材料供材料供应应 联系 签订各种主材供应并按计划进场 查查清障碍物清障碍物 清除施工范围内的旧基础或其它障碍物 详细查明施工现场内的各种管 线 与相关部门进行协商 制定迁移措施并实施 车站主体围护结构钻孔灌注桩施工方案 第8页 安全防安全防护护及教育及教育 做好场地灯光照明 护栏 警告信号等安全设施 组织进场员工进行上岗 前的安全培训和进行安全技术交底 桩桩机就位机就位 桩机拼装 调试完毕后 就位至设计桩位处 首先把标到护筒上的桩位中 心点复原 然后再把钻头中心对准桩位中心点 经现场技术员验收合格后方 可进行下一道工序施工 桩位偏差必须符合设计和规范要求 泥泥浆浆池及泥池及泥浆浆制制备备 根据平面布置挖设泥浆箱 泥浆有保护孔壁和排渣的作用 泥浆质量应 以不塌孔并达到有效排渣为目的为原则 泥浆箱容积为 108m3 采用粘土进行泥浆制备 泥浆指标控制见下表 在施工中应做好泥浆的日常维护管理 经常测定泥浆的比重 粘度 及含 砂率 清孔后及灌注砼前泥浆的各项性能指标要达到有关的设计 规范要求 表表 3 43 4 钻孔桩泥浆质量指标控制表钻孔桩泥浆质量指标控制表 成 孔 项 目新制泥浆 粘土层砂 层岩石层 清孔后 泥浆 密度 1 05 1 151 1 1 251 2 1 31 2 1 251 15 1 20 粘度 S 18 2220 2825 3025 28 28 含砂率 4 8 10 15 10 8 泥浆循环系统应根据施工场地合理布置 泥浆循环槽要尽可能长并具有 一定的坡度 以保证泥浆循环顺畅及沉淀岩渣的清理 并及时转运至固定地 点堆放 以保证现场的正常 文明施工 车站主体围护结构钻孔灌注桩施工方案 第9页 施工方法及技施工方法及技术术措施措施 施工工施工工艺艺及流程及流程 施工工施工工艺艺及流程及流程图图 图图 4 14 1 钻孔桩施工工艺流程图钻孔桩施工工艺流程图 施工方法施工方法 1 平整场地 本施工场地为原有市政沥青道路 机动车道与非机动车道间为绿化带 车站主体围护结构钻孔灌注桩施工方案 第10页 场地较为平整 围挡施工后 对位于场内便道位置绿化采用 25cm 厚 C20 混 凝土进行硬化处理 便道浇筑确保 1 5 横坡 以便雨水 污水排入排水边沟 避免场内积水 并对场地进行杂物清理 已满足施工要求 2 桩位测量放样 1 项目部设专业测量队 具体人员配备测量工程师 1 名 测量助理工程 师 1 名 测量员 3 名 开孔前 根据施工设计图纸中的孔桩中心坐标 桩位应 定位准确 在桩位外设置定位桩 孔桩定位利用平面及高程控制网进行控制 并经测量监理工程师复核 确保桩位准确无误后方可进行施工 2 根据钻孔桩钻孔垂直度的控制情况 为确保结构内衬墙尺寸和车站 建筑限界 钻孔桩施工放样轴线向外外放 10cm 3 桩位轴线采取在地面设十字控制网和基准点 钻机就位时 确保垂直 度偏差不大于 0 3 4 钻孔前 要以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 5 测量人员放完点位后在点位附近喷红色油漆注明点号 并对施工员 进行交桩 现场施工员负责桩的保护 3 护筒埋设及导沟施作 护筒用 2 5mm 的钢板卷制焊接而成 内径为 1200mm 钻孔桩直径为 1m 其内径大于孔桩直径 0 2m 上部开设 1 个 20 30cm 溢浆孔 以便泥浆 循环通畅 孔桩施工前开挖基坑范围内土方至地面以下 2 5m 钻孔前为探明 地下未知管线 先进行探沟开挖 确保地下无管线或将管线裸露进行保护后 方可施工 车站主体围护结构钻孔灌注桩施工方案 第11页 护筒埋设时 护筒的中心与桩中心重合 其偏差不得大于 20mm 护筒外 侧空隙采用黏土填实 并应严格保持护筒的垂直度偏差不大于 1 同时其顶 部应高出地面 0 3m 护筒埋设完毕 需再次复核孔桩中心坐标 确保准确无 误后方可进行下道工序 在钻孔桩旁施作宽 1 3m 深 1m 的导沟 4 钻机就位 本工程采用旋挖钻机进行成孔 钻机拼装 调试完毕后 就位至设计桩位 处 首先把标到护筒上的桩位中心点复原 然后再把钻头中心对准桩位中心 点 通过机械自身电脑控制进行钻机桅杆与机身水平和垂直调整并经现场技 术员验收合格后方可进行下一道工序施工 钻机就位后 将钻头提起 缓慢放 进护筒内 钻机调平并对准钻孔在钻进过程中要经常检查桩机状态 如果有 倾斜或位移 应及时纠正 5 钻孔 旋挖钻进是一个短进尺 多回次的重复循环过程 回次进尺短 不足 1m 回次时间短 土层 30 40m 孔深 回次时间不足 5 分钟 纯钻进时间不足 1 分 钟 每一个回次又是一个变负荷的过程 围护桩开始采用干转试转 机械钻孔时泥浆可以抵抗桩周围的土压力 起到护壁作用 现场钻孔时定时检测泥浆比重 调整泥浆比重 维持泥浆对桩 壁起到持续的护壁作用 泥浆比重过大 会使桩成孔后清孔困难 甚至清孔不 彻底 灌注混凝土时 泥浆夹在混凝土中 造成桩身夹泥 泥浆比重过小 会 使泥浆的护壁作用减弱 引起塌孔问题 所以选择合适的泥浆比重和系数 对 钻孔 成孔和混凝土浇筑十分重要 车站主体围护结构钻孔灌注桩施工方案 第12页 钻孔时钻头切削齿在钻具自重作用下切入土层一个较小的深度 随钻斗 回转切削前面土层并将切削下的碎土装进钻斗内 钻斗钻入土层深度及加入 钻斗里的土重量不断增加 回转阻力也增加 由于传动系统中液力变矩器的 作用 随回转阻力增大其转速降低 内外钻杆传递扭矩的槽 键接触面上的压 力也随之增大 这时 操纵加压油缸对钻杆柱加压 其压力可传到钻头 增大 钻斗切入深度 钻进负荷又随之增大 转速进一步降低 甚至出现瞬时停止转 动的情况 这样 一个在很短时间内 切入深度回转阻力矩逐级增大 负载和 转速在很大范围内波动的钻进过程 这是旋挖钻进方法的显著特点 因此 钻斗降到孔底 起动转盘带动回转之初 属自重钻进 不加压 在 回转阻力不大的情况下加压 将由于内外钻杆传扭槽 键接触面上的正压力 和由此产生的轴向磨擦过小 而使钻杆柱收缩 在负荷增大到一定程度后 操纵加压液压缸 通过动力头对钻杆柱短时间加压 加压操作可视情况 重复 进行 1 2 次 当加压后钻斗切入量也很小甚至不切入时 应即提钻 故钻进 过程中 操作者应密切注视工作舱内的压力 转速仪表以及钻进负荷变化情 况 适时加压 提钻 开孔钻进时应先轻压 慢钻并控制泥浆护壁量 进入正常工作状态后 逐 渐加大转速和钻压 遇地下水丰富易坍孔的粉质土 采用低档慢速钻进 减少 钻头对粉质土的搅动 同时应加大泥浆相对密度和提高水头 以加强护壁 防 止坍孔 全过程均以泥浆护壁钻进 6 清孔及成孔质量检查 成孔达到设计标高后 将钻斗留在原处继续旋转数圈 将孔底虚土尽量 装入斗内 对孔径 孔深 孔底沉渣厚度 不得大于 10cm 垂直度 检孔器检 车站主体围护结构钻孔灌注桩施工方案 第13页 查 泥浆比重及粘度等逐项检查并记入钻孔记录和检查表中 孔位纵横向偏 差不大于 5cm 垂直度偏差不超过 0 3 且不得向坑内倾斜 不合格时采取 措施处理 采用泵吸反循环抽浆的方法清孔 见下图 清孔时合理控制泥浆的粘度 与含砂率 用砂石泵排出孔底悬浮钻渣的泥浆 经净化处理后 再经回流泵排 入孔内 图图 4 24 2 移动式泥浆处理系统图移动式泥浆处理系统图 安放钢筋笼前 应再次用测绳测量桩孔深度 用钢卷尺复测测绳长度 用 水平仪测量护筒顶面的水平 下入钢筋笼和导管后 进行二次清孔 经质量检查合格的桩孔 应及 时灌注混凝土 7 钢筋笼制作及安装 本车站 1000 钻孔灌注桩钢筋笼主筋采用 C25 螺纹钢筋 盾构端头井 位置钻孔桩位于隧道洞门区域内钻孔桩钢筋全部采用玻璃纤维筋 主筋为 C28 其余同普通钢筋型号 玻璃纤维筋与普通钢筋的搭接长度取 2000mm 车站主体围护结构钻孔灌注桩施工方案 第14页 并用 U 型扣件连接 钢筋笼露出桩顶设计标高为 900mm 图图 4 34 3 玻璃纤维筋与钢筋搭接大样图玻璃纤维筋与钢筋搭接大样图 1 钢筋笼信息及制作的要求 围护桩直径为 1000mm 最大桩长为 23 60m 钢筋笼长度最大为 23 60m 钢筋笼总重量为 2 48t 拟分三节进行吊装 标准节长 9m 第三节长 7 45m 第一节钢筋笼重 0 92t 第二节钢筋笼重 0 86t 第三节钢筋笼重 0 7t 制作钢筋笼前 钢筋必须检验合格 并应将主筋调直 清除钢筋表面 污垢 锈蚀 钢筋下料时应按设计图纸准确控制下料长度 钢筋笼主筋采用闪 光对焊或机械连接 双面焊接要求焊缝长度 5d 单面焊接要求焊缝长度 10d 机械连接采用钢套筒 车丝长度根据钢筋大下定 32 钢筋车丝长度不 少于 11 丝 28 钢筋车丝长度不少于 10 丝 25 钢筋车丝长度不少于 9 丝 玻璃纤维筋与普通钢筋搭接采用 U 型螺栓连接 钢筋应平直 无局部弯折 成盘的钢筋和弯曲的钢筋均应调直 车站主体围护结构钻孔灌注桩施工方案 第15页 螺旋筋 加强筋和主筋采用点焊固定 钢筋笼的制作允许偏差应符合相关规定 详见表 4 1 钢筋笼制作安 装允许偏差值表 主筋的接头应错开 同一横断面上的接头数不得大于总接头数的 50 钻孔桩采用 HPB300 HRB400 级钢筋及玻璃纤维筋现浇 最外层钢 筋保护层为 70mm 钢筋笼每隔 3m 安装不少于 3 个定位筋 以确保保护层厚 度 钢筋笼存放 要求下垫 30cm 高方木 并在钢筋笼上方用彩条布进行 覆盖 钢筋笼放置时需注意上下口方向排列 并设置标牌 2 钢筋笼的吊装 吊装施工流程 钻孔桩钢筋笼吊装施工流程如图 4 1 所示 起吊准备 吊机主副钩同步起钩 离地30cm 检查是否正常 是 主副钩提升 主钩起吊 主钩提升 钢筋笼竖直 解除副钩 主钩吊运至桩位置 钢筋笼下放 松开卸扣 吊放结束 吊放完成用槽 钢支承于孔口 否 落地整改 车站主体围护结构钻孔灌注桩施工方案 第16页 图图 4 44 4 吊装流程图吊装流程图 钢筋笼吊装施工工艺 1 吊准备 1 场地准备 钢筋笼吊装前对现场场地进行合理的规划 内容包括汽车吊工作场地 行走车道 钢筋笼加工堆放场地 救援物资的摆放和工作人员的作业场地等 现场布置如下 根据施工场地实际情况和工期要求 合理选择钢筋笼加工场地的位置 吊车停放位置地面整平硬化 吊车支腿下面采取垫钢板和枕木的方式 增大支点的受力面积 确保起吊作业过程中吊车的稳定 施工临时用电 用水布置及消防器材布置 夜晚照明系统完备 满足夜晚作业条件 对现场各类地下管线进行了解 并应做好标识和采取必要的保护措施 对邻近树木是否影响吊装作业进行了解 如果对吊装作业有影响应及时同有 关部门协调解决 2 技术准备 由项目技术 安全负责人进行书面和口头交底 交底人和被交底人必须 签名确认后方可起吊 作业人员须明确和掌握作业内容及作业安全技术要求 听取技术与安全交底 掌握吊装钢筋笼的捆绑方法和吊点位置 3 机具准备 作业前对吊装使用的机械设备 工具 索具应进行全面检查和试运行 车站主体围护结构钻孔灌注桩施工方案 第17页 合格后方可投入正式使用 配备哨子 对讲机等通讯工具 指挥人员通过哨子提醒驾驶室操作人 员注意其手势 指挥人员站在安全合适的角度 通过哨子或手势同操作人员 进行联络 协调配合保证吊装作业的安全进行 2 吊点位置 起吊时 第一吊点设置在钢筋笼顶端 第二吊点设置在距钢筋笼下端 2 5m 处用于翻身起吊 吊点位置设置加强钢筋加固 在方向上下各增加一根 20 的钢筋与纵向钢筋焊接 作为吊点加强 3 吊装步骤 1 起吊前准备好各项工作 指挥 25t 吊机转移到起吊位置 司索工在钢 筋笼上安装钢丝绳和卡环 挂上 25t 汽车吊主吊钩及副吊钩 2 检查吊机钢丝绳的安装情况及受力重心后 开始同时平吊 3 钢筋笼吊至离地面 0 3m 0 5m 后 应检查钢筋笼是否平稳 后主吊 慢慢起钩 根据钢筋笼尾部距地面距离 随时指挥副吊配合起钩 4 钢筋笼吊起后 主钩慢慢起钩提升 副吊配合 保持钢筋笼距地面距 离 最终使钢筋笼垂直于地面 5 指挥司索工卸除钢筋笼上副吊点吊钩 然后远离起吊作业范围 6 指挥吊机吊笼入孔 定位 吊机旋转应平稳 在钢筋笼上拉牵引绳 下放时若遇到钢筋笼卡孔的情况 要吊出检查孔位情况后再吊放 不得强行 入孔 7 当钢筋笼下到副钩吊点时 暂停放下 拆下吊点处的钢丝绳 卡环 8 当钢筋笼继续往下插入 到主钩吊点时暂停放下 并且插入槽钢 把 车站主体围护结构钻孔灌注桩施工方案 第18页 钢筋笼固定在护筒顶 然后拆下主钩吊点的钢丝绳 卡环 9 在第一节钢筋笼吊放完成后 起吊第二节笼至孔口 采用机械连接的 方式连接主筋 全部主筋连接完成后 缠绕箍筋并梅花形点焊 经验收合格后 方可匀速下放 10 第二节钢筋笼下到孔口位置时 用槽钢临时将钢筋笼支撑在孔口 用水准仪测此时护筒顶标高 根据钢筋笼顶标高 算出吊筋长度 焊接吊筋在 钢筋笼主筋上 然后将吊钩挂在吊筋上 缓缓下至设计位置 在钢筋笼的顶吊 圈内插两根平行的槽钢 槽钢横放在枕木上 将整个笼体吊挂于护筒顶端两 侧的方木上 确保钢筋笼位置 高度准确 图图 4 54 5 钻孔桩钢筋笼平吊钻孔桩钢筋笼平吊 车站主体围护结构钻孔灌注桩施工方案 第19页 图图 4 64 6 钢筋笼翻转示意图钢筋笼翻转示意图 图图 4 74 7 钢筋笼下放示意图钢筋笼下放示意图 车站主体围护结构钻孔灌注桩施工方案 第20页 图图 4 84 8 钢筋笼对接示意图钢筋笼对接示意图 4 钢筋笼拼接 在钢筋笼入孔前 先清除钢筋笼上的泥土和杂物 修复变形或移动的箍 筋 重焊或绑扎已开焊的焊点 钢筋笼连接时上下两节钢筋笼必须保证在同 一竖直线上 主筋搭接采用套筒螺纹连接 5 操作要点 1 钢筋焊接质量应符合设计要求 主筋搭接优先采用直螺纹套筒接头 其余采用单面搭接 焊缝长度不小于 10d 搭接错位及接头检验应满足钢筋 混凝土规范要求 钢筋保证平直 表面洁净无油渍 钢筋笼成型用铁丝绑扎 然后点焊牢固 内部交点 50 点焊 钢筋笼四周的纵向钢筋与水平分布筋必 须满足 100 点焊 钢筋笼焊接挑选焊接技术水平较高且稳定的电焊工进行 操作 施工时严格按照 钢筋焊接及验收规程 JGJ18 2012 进行操作 2 考虑到钢筋笼起吊时的刚度和强度 需对钢筋笼的吊点位置进行加 车站主体围护结构钻孔灌注桩施工方案 第21页 固 在吊点位置处 设置两道 20 加劲箍筋 焊接在主筋内侧 3 当钢筋笼刚吊离地面时 应暂停起吊 注意观察是否有异常现象发生 若有则可立即予以点焊加固 4 钢筋笼吊放入孔时 应均匀慢速入孔 不允许强行冲击入孔 5 在钢筋笼下放到位后 由于吊点位置与测点不完全一致 吊筋拉长等 原因 可能导致钢筋笼的标高发生变化 为确保钢筋笼的标高准确 应立即用 水准仪测量钢筋笼的笼顶标高 根据实际情况进行调整 将笼顶标高调整至 设计标高 8 导管安装 1 导管采用 300mm 钢管 拼装完成后 对灌注导管要检查其圆满度 垂直度及其连接密封性 灌注砼之前对导管进行水密 承压 接头抗拉试验 2 导管安装在桩的中心位置 孔内导管的底部距孔底 300 500mm 并 做好记录 3 混凝土有浇筑时保证足够的初灌量 保证埋深不小于 0 8m 灌注时导 管埋深 2 6m 灌注连续进行 4 安装好导管后 二次清孔 确保孔底沉渣厚度小于 10cm 后进行水下 砼浇注 9 水下砼的灌注 1 本工程钻孔灌注桩采用水下 C35 商品混凝土 浇筑混凝土前 先对桩 孔的泥浆进行泥浆比检测 测试合格后才能进行下道工序 商品砼到达现场 后 进行相关试验 和易性 坍落度等 水下混凝土必须具备良好的和易性 配合比应通过试验确定 塌落度宜为 180mm 220mm 水下混凝土的含砂率宜 车站主体围护结构钻孔灌注桩施工方案 第22页 为 40 45 并宜选用中粗砂 粗骨料的最大粒径小于 40mm 有条件时可 以用二级配 为改善和易性和缓凝 水下混凝土宜掺加外凝剂 试验合格后方 可浇筑 浇筑采用直卸或泵车方式进行 灌注前 对孔底沉渣厚度再进行一次 测定 如厚度超过规定 采用喷射法向孔底喷射 3 5min 使沉渣悬浮 再测 符合要求后立即灌注首批水下砼 2 初灌时 先安放隔水塞 用 8 铁丝悬挂在灌斗上 将混凝土注满灌斗 剪断铁丝后开始连续灌注 本工程要求初次灌注导管买入深度不小于 0 8 米 3 灌注开始后 应紧凑 连续地进行 避免中断 且要防止砼从漏斗溢 出或从漏斗处掉入孔底 致使桩身夹泥 4 灌注过程中随时测量砼高度 并结合理论计算 准确确定导管埋深和 拆管长度 导管埋深宜为 2 6m 严禁导管埋深过大或将导管提出砼面 拆除 导管动作要快 时间一般不宜超过 15min 要防止螺栓 橡胶垫和工具掉入孔 中 要注意安全 已拆下的导管要立即清洗干净 堆放整齐 5 砼进入钢筋笼底端时要严格控制灌注速度 当钢筋笼与导管共同埋 深为 4 5 米时必须抽取导管 并使导管底端在钢筋笼底端以上 1 5 米左右 同时避免导管挂靠钢筋笼 6 灌注将要结束时 控制好最后一次混凝土灌量 本工程超灌高度为 500mm 灌注完毕后 应缓慢拔出导管 使混凝土得以弥合 禁止快拔 造成 泥浆混入 形成桩身夹泥 7 有关砼的灌注情况 各灌注时间 砼面的深度 导管埋深 导管拆除 以及发生的异常现象 在砼灌注过程中应指定专人进行记录 车站主体围护结构钻孔灌注桩施工方案 第23页 8 浇筑混凝土时 按设计及规范要求数量留置混凝土试件 测定 28d 强度 9 混凝土浇筑时 从桩孔中流出的泥浆要及时排除场地 10 拆护筒及养护 采用 25t 汽车吊吊出护筒 清洗干净 摆放整齐 水下砼采取自然养护 11 灌注首批混凝土 根据孔深与导管长度 计算首批封底混凝土的数量 以满足导管初次埋 置深度不小于 1m 的要求 水下灌注砼储料斗的混凝土初存量按下式计算 6 1 c H D h d V 44 2 1 2 式中 V 首批混凝土所需数量 h2 导管初次埋置深度 取 h2 1 0m h3 导管底端至洞孔底间隙 约 0 5m HC 灌注首批混凝土时所需井孔内混凝土面至孔底高度 Hc h2 h3 HW 井孔内混凝土以上水或泥浆深度 h1 井孔混凝土面高度达到 HC时 导管内混凝土柱平衡导管外水 或 泥浆 压所需要的高度 即 6 2 cWW rHh 1 D 钻孔直径 d 导管直径 根据式 6 1 取钻孔直径 D 1000mm d 242mm HC 1 0 5 1 5m HW 22 03m rW 1 15 103kg m3 取 rc 2 3 103kg m3 利用公式 6 2 计算可得 h1 11 02m 混凝土的初灌量为 车站主体围护结构钻孔灌注桩施工方案 第24页 V 1 69m3 现场实际施工仍用导管灌注砼 其他同水下砼灌注 首批混凝土采用隔水胶球法灌注 灌注前 导管内隔水球作为隔离体 隔 离泥浆与混凝土 隔水球一般采用硬质塑料制作 隔水球直径较导管直径小 3 5mm 先将隔水球放入导管中后再安装储料斗 储料斗的容积要满足首批 灌注下去的砼埋置导管深度的要求 根据计算出的混凝土初灌量 结合现场 实际 选用直径为 1 2m 上部为圆柱形高度为 70cm 下部为圆锥形高度为 60cm 的储料斗 混凝土初灌过程中 罐车采用直卸方式连续灌注 保证导管 插入混凝土的深度不小于 0 8m 混凝土灌入孔底后 立即探测孔内混凝土面高度 计算出导管的埋深 如 符合要求 即可正常浇注 灌注前必须做导管的密水性试验 满足密水试验压力 0 6 1 0MP 后 方 可正常浇注 在灌注过程中 保持孔内水头 防止坍孔 经常用测绳探测孔内混凝土面 的位置 保持导管底口经常埋入混凝土中的长度不小于 2m 且不大于 6m 灌注将要结束时 导管内混凝土柱高度减小 混凝土落差降低 而导管外 的泥浆及所含渣土稠度增加 比重增大 在混凝土顶升困难时 可在孔内加水 稀释泥浆 使灌注工作顺利进行 为确保桩顶质量 在桩顶设计标高以上加灌混凝土 0 5m 混凝土初凝以 前必须完成灌注 1 12 堵管发生后处理方法 堵管事故发生后 必须采取果断措施迅速处理 并应针对不同的堵管类型 车站主体围护结构钻孔灌注桩施工方案 第25页 采取不同的处理方法 近几年我们在施工中摸索出了许多行之有效的方法 1 冲震法 不拔出导管 用卷扬机提导管夹板冲震导管 通过冲震力来解除 堵塞 该方法主要在堵塞强度不高的情况下使用 并应特别注意提导管夹板时 不 能将导管底部提离出砼面 2 三快一冲法 堵管发生后 快 速拔管 快 速清理 快 速下管 用浓水 泥浆 冲 洗原砼面浮渣 同时 将导管插 压 人原砼面内 1m 左右 再按初灌程 序灌注水下砼 该方法使用于因埋深大 配料不合理等原因引起的堵管 但一般情况下 我们均采用此方法 其处理效果非常好 3 孔内接桩法 拔出导管 待孔内已灌注的砼终凝后 下入小一级的清孔钻 具进行清孔 并在砼中钻进一段距离 其长度根据桩的类型确定 然后下入一 个与小孔相匹配的钢筋笼 钢筋笼的长度是砼中小钻孔长度的 2 倍 配筋率则 根据桩型确定 再下人导管 清孔后按正常程序进行水下砼灌注 该方法主要用于因导管漏水 砼被稀释或水灰比过大 粗骨料离析沉淀而 引起堵管 如果堵管孔段有主钢筋笼 可砖小孔 不下小钢筋笼 4 注浆法 注浆法有两种形式 预置管灌注浆和钻孔压力注浆 预置管灌浆 拔管后 预埋注浆管至堵塞面 然后下导管继续灌注水下砼 待桩体砼初凝后 再用预埋的注浆管注浆 进一步清洗和加固断桩面 钻孔压力注浆 堵管断桩后继续灌注水下砼 待桩体砼终凝后 钻孔至断桩 面 采用压力注浆清洗和加固断桩面 13 测斜管安装 为了监测基坑开挖过程中围护墙的变形 在围护桩钢筋笼制作时应安装 测斜管 车站主体围护结构钻孔灌注桩施工方案 第26页 一 布设原则 1 按照监测设计要求 沿主体基坑长边和短边围护结构 20 30m 布设 1 个 2 测斜管底部与钢筋笼底部持平或略低于钢筋笼底部 顶部达到地面 或导墙顶 3 测斜管与支护结构的钢筋笼绑扎埋设 绑扎间距不宜大于 1 0m 4 测斜管的上下管间应对接良好 无缝隙 接头处牢固固定 密封 5 绑扎时应调正方向 使管内的一对测槽垂直与测量面 即平行于位移 方向 6 清理底部和顶部 保持测斜管的干净 通畅和平直 7 埋设明显的标示和可靠的保护措施 二 施工方法 1 测管连接 将 4m 或 2m 一节的测斜管用束节逐节连接在一