施工方案(抗拔桩及立柱桩)

目录目录 1 工程简介 .2 1.1 设计概况 .2 1.2 工程地质 .2 1.3 工程水文 .2 2 施工顺序 .2 3 施工方案 .2 3.1 立柱桩和抗拔桩施工 .2 3.1.1 施工准备 .3 3.1.2 测量定位 .3 3.1.3 护筒制作和埋设 .3 3.1.4 钻机定位 .3 3.1.5 钻进成孔 .4 3.1.6 第一次清孔 .4 3.1.7 钢筋笼制作和吊装 .4 3.1.8 导管安装及二次清孔 .5 3.1.9 灌注水下混凝土 .6 3.2 钢立柱施工 .6 3.2.1 施工步骤 .6 3.2.2 注意事项 .7 4 常见问题及处理方法 .7 4.1 导管进水 .7 4.2 坍孔 .8 4.3 卡管 .8 4.4 浮笼 .9 4.5 桩身夹泥断桩 .9 5 机械和劳动力配置 .10 5.1 机械配置 .10 5.2 劳动力配置 .10 6 质量保证措施 .11 7 安全文明施工保证措施 .12 7.1 安全施工保证措施 .12 7.2 文明施工保证措施 .12 XXXXXX 围护结构围护结构 临时立柱桩及抗拔桩施工方案临时立柱桩及抗拔桩施工方案 1 1 工程简介工程简介 1.11.1 设计概况设计概况 XX 站围护结构共设 1000 临时立柱桩 16 根, 桩基内嵌钢立柱顶端伸入第一道砼支撑， 与砼支撑共同组成开挖临时格构支撑体系。为抗浮以确保主体结构施工作业安全，采用 1200 抗拔桩 26 根，抗拔桩底端嵌入车站底板下 1316.5m（2#风亭处为 22m） ，抗拔力 特征值为 4871 7381KN。 立柱桩和抗拔桩均采用 C35 水下砼。 1.21.2 工程地质工程地质 本站位于南京 XX 大学校门西侧，地面高程北侧约 13.02m，南侧约 12.03，发育软 土、粉土。桩基穿越地层自上而下主要为杂填土、素填土、 （淤泥质）粉质粘土、粉土、 混合土、强风化闪长岩、中风化闪长岩、微风化闪长岩。 1.31.3 工程水文工程水文 根据地下水的埋藏条件和赋存条件，可分为上层滞水、松散岩类孔隙潜水、松散岩类 孔隙承压水、基岩裂隙水、岩溶水。本站地处秦淮河漫滩，邻近玄武湖，地下水埋藏浅， 勘察期间地下水位埋深 1.52.0m，年变幅 1.5m。 场地环境类型为类，据水质分析资料，沿线地下水、土对砼具微腐蚀，对砼中钢筋 具微腐蚀。 2 2 施工顺序施工顺序 因施工条件所限，先由 1 台回旋钻机及 1 台冲击钻机施工车站北端立柱桩、抗拔桩， 完成后移机至车站南端施工剩余桩基，由此完成整个车站的立柱桩和抗拔桩。 3 3 施工方案施工方案 3.13.1 立柱桩和抗拔桩施工立柱桩和抗拔桩施工 立柱桩采用正循环回旋钻机钻进，泥浆护壁；抗拔桩采用冲击钻机成孔，泥浆护壁。 钢筋笼现场制作，分节吊装，吊装选用 25T 吊车，成孔后第一次清孔结束，即安放钢筋 笼（钢立柱）和砼导管，并进行第二次清孔，砼采用商品砼。钻孔和成桩施工中排出废 浆输入废浆池，由专用泥浆运输车外运。 施工流程如下： 施工准备 定轴线、桩位 埋设护筒 钻机就位 成孔 第一次清孔 钢筋笼（钢立柱）制作、吊装 安放导管 第二次清孔 灌注水下混凝土 成 桩 钻机移位 拔除护筒 回填桩孔 3.1.13.1.1 施工准备施工准备 (1) 在桩基施工前要先调查钻孔桩施工范围内有无地上、地下管线和构筑物，并及时 与设计院、业主协商。 (2) 清除地表杂物，填平碾压地面管线迁移的沟槽。 (3) 设置泥浆池，做好环境保护。泥浆池容积宜不小于桩体积的 3 倍。 (4) 护壁泥浆一般由水、粘土（或膨润土）和添加剂按一定比例配制而成，可通过机 械在泥浆池、钻孔中搅拌均匀，主要技术指标满足下列要求: 胶体率不低于 95%。 含砂率不大于 2%。 造浆能力不低于 2.5L/kg。 塑性指数17（砂粘土应15，大于 0.1mm 的颗粒6%） 。 粘度 22-30Pa.s 如果粘土较差可加入 0.10.2%Na2CO3 或 NaOH，以改善泥浆。 3.1.23.1.2 测量定位测量定位 (1) 利用全站仪、钢尺对桩位进行精确定位放样，并请测绘单位及监理方进行复核。 桩位放样允许偏差不大于 1cm。 (2) 开工前，用水准仪对施工现场地坪标高进行测量，以此控制成孔深度。 3.1.33.1.3 护筒制作和埋设护筒制作和埋设 (1) 护筒是保护孔口、隔离杂填土的必要措施，也是控制桩位、标高的基准点，因此 每个桩孔均必须埋设护筒。 (2) 护筒宜采用 6mm 钢板卷制而成,并在外侧增设加劲肋,以防变形。护筒内径应比钻 孔桩设计直径稍大 10-20cm。 (3) 埋设时，护筒中心轴线对设计桩位中心偏差不得大于 5cm，垂直度控制在 1%以内， 并防止钻孔过程中发生漏浆而污染环境。 (4) 护筒顶端应高出地下水位 0.5m 以上，埋置深度为 2-4 米，并露出地面 0.3m，以免 失水引起塌孔。护筒四周间隙用粘土回填并捣实，以确保护筒的稳定。 3.1.43.1.4 钻机定位钻机定位 钻机安装在轨道或方木上。钻机就位时，转盘中心对准定位标志，校对水平，并校对 天车中心、转盘中心与桩位中心成一直线，其偏差不得大于 2cm，再进行调平，垂直度控 制在 1/300 以内。 3.1.53.1.5 钻进成孔钻进成孔 (1) 开钻前应先往孔内灌注泥浆，待泥浆输进钻孔中一定数量后，方可开始钻进。 (2) 开钻时进尺要适当控制以保证开孔的垂直度，在护筒刃脚处应低档慢速钻进,使刃 脚处有坚韧的泥皮护壁，钻至刃脚下 1m 后，可按土质以正常速度钻进。 (3) 成孔施工应一次不间断地完成，不得无故停钻，终孔前的钻进速度放慢以便及时 排出钻屑，减少孔底沉渣。 (4) 钻进中如泥浆有损耗、漏失，应予补充，并按时检查泥浆指标。 3.1.63.1.6 第一次清孔第一次清孔 当钻至设计标高后应停止钻进，对孔深、孔径、垂直度进行检查，并及时进行一次清 孔。具体方法：在钻进终孔后利用成孔钻具直接进行，清孔时先将钻头提离孔底 1020cm，转盘回转冲孔，泥浆循环不断进行，并时常串动钻具以提高清孔效果。一次 清孔泥浆比重控制在 1.15 左右，手触泥浆无颗粒感觉,一次清孔即可结束。 3.1.73.1.7 钢筋笼制作和吊装钢筋笼制作和吊装 (1) 钢筋笼制作 将钢筋笼放在平整度5mm 的钢筋砼（C20，厚 150mm）平台上制作加工。钢筋笼应 分节制作，由吊机分节吊放，吊拼焊接而成。 制作钢筋笼时，先在制作平台将加强箍筋与主筋焊接在一起，然后采用点焊将主筋 与螺旋箍筋连接在一起。 主筋搭接采用焊接，焊接长度单面焊不小于 10d，双面焊不小于 5d。同一截面的连 接接头面积不能超过 50%，接头错开间距不小于 35d。 纵向钢筋的底端与孔底之间不留间隙，同时钢筋底端稍向内弯折。 主筋净保护层为 7cm。 钢筋笼加工完成后先自检合格后，通知施工单位验收，由施工单位通知监理单位验 收，并做好隐检记录。 钢筋笼的制作偏差按下表控制： 序号项目允许偏差 1主筋间距10 mm 2箍筋间距或螺旋筋螺距20 mm 3钢筋笼直径10 mm 4钢筋笼长度50 mm 5主筋接头错开距离35d （2）钢筋笼吊装 一次清孔结束后，将钻具提出孔外，测量其孔深、孔径及垂直度，检查合格后方可采 用吊机进行钢筋笼的吊装。 为保证钢筋笼的安放深度符合设计标高，安放前测定具体标高尺寸，确定吊筋长度， 以保证偏差在100mm 以内。 钢筋笼吊放入孔时，应确保钻孔和钢筋笼的同心度，不得碰撞孔壁。 为防止灌注混凝土时钢筋笼移位及上浮现象发生，钢筋笼下到设计位置后必须固定 好，以确保钢筋笼保护层偏差为20mm，笼顶、底标高偏差在100mm 之间。 钢筋笼分节接头应符合如下规定：下节笼上端露出操作平台高度宜在 1m 左右；主 筋焊接部位的污垢应予以清除；上下节笼各主筋位置应对正，且上下笼均处于垂直状态 时方可施焊，焊接时宜两边对称施焊，并敲去焊渣；同一截面内的钢筋接头数不得多于 主筋总数的 50,相邻接头错开距离不应小于 35d；焊接完毕后，应补足焊接部位的箍筋。 3.1.83.1.8 导管安装及二次清孔导管安装及二次清孔 导管应采用直径不小于 250mm 的管节组成，接头应具备装卸方便，连接牢固，并带 有密封圈。使用前进行闭水试验（水密、承压）和接头抗拉试验。 当钢筋笼（钢立柱）安入完毕后，应尽快安放导管，进行第二次清孔。二次清孔的 泥浆比重应控制在 1.10，沉渣厚度应小于 10cm。 成孔质量标准表： 项 目允 许 偏 差 孔中心位置(mm)20 孔径(mm)设计桩径 垂直度1/300 孔深不小于设计深度 沉渣厚度(mm)100 清孔后泥浆指标 相对密度:1.031.1 粘度: 1720Pa.s 含砂率:98% 3.1.93.1.9 灌注水下混凝土灌注水下混凝土 本工程采用导管进行水下砼灌注，砼采用水下 C35 商品砼，在二次清孔结束后的 25 分钟内开始砼灌注。 混凝土初灌量必须保证能埋住导管 1m，初灌量不小于 1.2m3。 灌筑过程中应及时拆除导管，导管埋深一般控制在 26m。 混凝土浇灌中应防止钢筋笼上浮，在混凝土面接近钢筋笼底端时灌筑速度应适当放 慢。导管提升要平稳，避免钩带钢筋笼。 施工中要连续灌筑，中断时间不得超过 45 分钟。导管提升时不得碰撞钢筋笼。 混凝土灌注高度应高于设计桩顶标高 0.5m，待施工车站底板时凿除多余桩头。 3.23.2 钢立柱施工钢立柱施工 钢立柱截面尺寸为 500mm500mm，由 4 根 16016 等边角钢和缀板（400mm200mm） 焊接而成。钢立柱顶端锚入砼支撑 0.5m，底端插入立柱桩内 3.0m。钢立柱预先在加工场 焊接成型，待立柱桩钢筋笼下放后再由汽车吊及人工配合的方法吊放。 3.2.13.2.1 施工步骤施工步骤 （1）立柱桩钢筋笼最后一节下放后，钢筋笼顶端露出地面操作平台1m以便和钢立柱进 行焊接。 （2）将钢立柱插入钢筋笼3.0m，采用“井字形”钢筋与钢筋笼加劲箍连接；无加劲箍 部位采用就近增加拉筋的方法与钢筋笼主筋连接。 （3）吊装入孔时对钢立柱的水平位置和高程进行精确定位。钢立柱应置于桩中心,下 放时保证其垂直度度偏差小于基坑深度的1/300。同时,在地面采取加固措施,防止钢立柱 在砼灌注时发生偏移,影响钢立柱基础成桩质量。 （4）吊装完成后连接导管，进行水下砼灌注，砼灌注顶面标高控制在桩顶标高以上 50cm，待砼初凝后，填塞砂料将钢立柱回填密实。 3.2.23.2.2 注意事项注意事项 （1）为确保导管顺利下放及混凝土灌注过程中导管不被格构柱卡住，可预先在格构柱 底面内侧 8 个角钢边焊接导轨，每一角边焊接一根 10 mm 钢筋 08 m 长(焊接长度 45 cm)。 （2） 钢立柱应在专用加工场地制作,焊接时保证原材料及焊接后成品平直无弯曲，确 保钢立柱的承载能力。 （3）钢立柱上焊接缀板时，避免焊接使型钢温度上升过大，影响立柱的承载能力。 （4）钢立柱轴线偏差5mm，钢立柱顶面平整度偏差5mm，钢立柱上下平面相应对角 线差偏差小于长度的 1/500。 4 4 常见问题及处理常见问题及处理方法方法 4.14.1 导管进水导管进水 (1) 进水原因 首批砼储量不足，或砼储量足够，但在提升导管准备开启栓阀时，导管底口距孔底 的间距过大，砼下落后，不能埋设导管底口，以致底口进水。 导管接口不严，或导管焊缝破裂，水从接头或焊缝中流入。 导管提升过猛，或测深错误，导管底口超出原砼面，底口涌入泥水。 (2) 预防和处理方法 应即将导管提出，将散落在孔底的砼拌合物用空气吸泥机或抓斗清出，不得已时需 要将钢筋笼提出采取复钻清除。然后重新下放骨架、导管并投入足够储量的首批砼，重 新灌注。 若是、种原因引起的，应视具体情况，拔换原管重下新管；或用原导管插入续 灌，但灌注前均应将进入导管内的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出。如系重下新管， 必须用潜水泵将管内的水抽干，才可继续灌注混凝土。为防止抽水后导管外的泥水穿透 原灌混凝土从导管底中翻入，导管插入混凝土内应有足够深度，一般宜大于 2m。由于潜 水泵不可能将导管内的水全部抽干，续灌的混凝土配合比应增加水泥量，提高稠度后灌 入导管内，灌入前将导管进行小幅度抖动或挂振捣器予以振动片刻，使原混凝土损失的 流动性得以弥补。以后灌注的混凝土可恢复正常的配合比。 若砼面在水面以下不很深，且尚未初凝时，可于导管底部设置防水塞，将导管重新插 入砼内，导管上面再加重量，以克服水的浮力，导管内装满砼后，稍提导管，利用砼自 重将底塞压出，然后继续灌注；若已初凝，导管不能重新插入混凝土时，可在原护筒内 面加设直径稍小的钢护筒，用重压或锤击的方法压入原混凝土面以下适当深度，然后将 护筒内的水（泥浆）抽除，并将原混凝土顶面的泥渣和软弱层清除干净，再在护筒内灌 注普通混凝土至设计桩顶。 4.24.2 坍孔坍孔 在灌注过程中发现护筒内水（泥浆）位忽然上升溢出护筒，随即骤降并冒出气泡，应 怀疑是坍孔现象，可用测深锤探测。如测深锤原系停挂在砼表面上未取出的，现被埋不 能上提，或测深锤探测砼面时，达不到原来深度，相差很多，均可证实确为坍孔。坍孔 原因可能是护筒底脚周围漏水，孔内水位降低，不能保持原有静水压力，以及由于护筒 周围堆放重物或机械振动等均可引起。 发生坍孔后应查明原因采取相应的措施，如保持或加大水头，移开重物，排除振动等， 防止继续坍孔。然后用吸泥机吸出坍入孔内的泥土，如不继续坍孔，可恢复正常灌注。 如坍孔仍不停止，坍塌部位较深，宜将导管拔出，保存孔位，以粘土回填，待坍塌稳定 后，掏出或吸出回填土，重新下管灌注。但这种桩应按断桩采取补强处理。 4.34.3 卡管卡管 初灌时隔水栓卡管或由于混凝土本身的原因，如坍落度过小、流动性差、夹有大卵石、 拌和不均匀，以及运输途中产生离析、导管接缝处漏水等，使混凝土中的水泥浆被冲走， 粗集料集中而造成导管堵塞。处理办法可用长杆冲捣管内混凝土，用吊绳抖动导管，或 在导管上安装附着式振捣器等使隔水栓下落。如仍不能下落时，则须将导管连同其内的 混凝土提出钻孔，进行清理修整，然后重新吊装导管，重新灌注。 机械发生故障或其它原因使混凝土在导管内停留时间过久，或灌注时间持续过长，最 初灌注的混凝土已经初凝，增大了导管内混凝土下落的阻力，混凝土堵在管内。其预防 方法是灌注前应仔细检修灌注机械，并准备备用机械，发生故障时立即调换备用机械； 同时采取措施加速混凝土灌注速度，必要时，可在首批混凝土中掺入缓凝剂，以延缓混 凝土的初凝时间。 4.44.4 浮笼浮笼 钢筋笼上升是由于导管提升钩挂所致，或是由于混凝土表面接近钢筋笼底口，导管底 口在钢筋笼底口以下 3m 至以上 1m 时，混凝土灌注的速度过快，使混凝土下落冲出导管 底口向上反冲，其顶托力大于钢筋笼的重力时所致。 当导管底口在钢筋笼底口以下 3m 至以上 1m 时,灌注速度应控制在 0.4m3/min 内。克服 钢筋笼上升，除了主要从上述改善混凝土流动性能、初凝时间及灌注工艺等方面着眼外， 还应从钢筋笼自身的结构及定位上加以考虑，具体措施为：适当减少钢筋笼下端的箍 筋数量，可以减少混凝土向上顶托力；钢筋笼上端焊固在护筒上，可以承受部分顶托 力，具有防止其上升的作用；孔底设置直径不小于主筋的 12 道加强环形筋，并以适 当数量的牵引筋牢固地焊接于钢筋笼底部，实践证明对于克服钢筋笼上升是行之有效的。 4.54.5 桩身夹泥断桩桩身夹泥断桩 (1) 断桩原因大都是以上各种事故引起的次生结果。此外，由于清孔不彻底，或灌注 时间过长，首批混凝土已初凝，流动性降低，而续灌的混凝土冲破顶层而上升，因而也 会在两层混凝土中夹有泥浆渣土，甚至全桩夹有泥浆渣土形成断桩。对已发生或估计可 能发生夹泥断桩的桩，就采用地质钻机，钻芯取样，作深入的探查，判明情况。有下述 情况之一时，应采取压浆补强方法处理： 桩身混凝土有夹泥断桩或局部混凝土松散。 取芯率小于 95，并有蜂窝、松散、裹浆等情况。 (2) 灌注桩的各种质量事故，其后果均会导致桩身强度的降低，不能满足设计要求， 因此需要作补强处理。事前，应会同主管部门、设计单位、工程监理以及施工单位的上 级领导单位，共同研究，提出切实可行的处理办法。据以往的经验，一般采用压入水泥 浆补强的方法，其施工要点如下： 对需补强的桩，除用地质钻机已钻一个取芯孔外（用无破损深测法探测的桩要钻 两个孔） ，应再钻一个孔。一个用做进浆孔，另一个用作出浆孔。孔深要求达到补强位置 以下 1m。 用高压水泵向一个孔内压入清水，压力不宜小于 0.5MPa0.7MPa，将夹泥和松散 的混凝土碎渣从另一个孔冲洗出来，直到排出清水为止。 用压浆泵压浆，第一次压入水灰比为 0.8 的纯水泥稀浆（宜用 425 号水泥） ，进浆 管应插入钻孔 1.0m 以上，用麻絮填塞进浆管周围，防止水泥浆从进浆口冒出。待孔内原 有清水从出浆口压出来以后，再用水灰比 0.5 的浓水泥浆压入。 为使浆液得到充分扩散，应压一阵停一阵，当浓浆从进浆口冒出后，停止压浆， 用碎石将出浆口封填，并用麻袋堵实。 最后用水灰比为 0.4 的水泥浆压入，并增大灌浆压力至 0.7MPa0.8MPa 关闭进浆 闸，稳压闷浆 20min25min，压浆工作即可结束。 压浆工作结束，水泥浆硬化后，应再作一次钻芯，检查补强效果：如断桩夹泥情况已 排除，认为合格后，交付使用；否则，应重钻补桩或会同有关单位研究其它补救措施。 5 5 机械和劳动力配置机械和劳动力配置 5.15.1 机械配置机械配置 根据桩基设计数量及现场实际施工情况，计划投入 1 台回旋钻机及 1 台冲击钻机施工。 主要机械设备表主要机械设备表 序号设备名称规格型号单位数量备注 1 正循环回旋钻机 SY200 台 1 2 冲击钻机台 1 3 泥浆泵 3PNL 台 4 4 泥浆运输车辆 2 5 交流弧焊机 BX1-500 台 4 6 钢筋切割机GT-6/40台 2 7 钢筋弯曲机 WJ-1-6/40 台 2 8 汽车吊 25T 辆 1 9 挖掘机 150 台 1 5.25.2 劳动力配置劳动力配置 每台回旋钻机采用三班制，每个班组 4 人，其中班长 1 人，卷扬机司机 1 人，普通工 2 人，共计 12 人。 每台冲击钻机采用三班制，每个班组 4 人，其中班长 1 人，卷扬机司机 1 人，普通工 2 人，共计 12 人。 钢筋班组共计 19 人，其中持证技术工人 5 人，普通工 10 人，后勤人员 2 人，现场管 理人员 2 人。 6 6 质量保证措施质量保证措施 (1) 成立以项目经理为第一责任人的质量领导小组，项目部各部门为质量管理职能部 门，设专职质检员，班组设兼职质检员跟班作业，形成自上而下的质量保证体系。 (2) 严格控制各种原材料的质量，把好进料关。各类建筑材料运到现场后，由试验人 员进行现场取样试验，对达不到标准的材料坚决清退出场。各种原材料、半成品均应有 出厂合格证、产品质量证明书和试验报告。进场后分类堆码，挂牌标识。 (3) 本工程实行项目经理部、作业队、班组三级自检制度，选派具有类似施工经验和 取得相应资格的质量检验工程师担任本工程自检工作，建立完善的质量自检体系和自检 制度，使工程质量始终处于受控状态。工程实施过程中，作业队内部严格执行“自检、 互检、交接检”的“三检制” ，检查中发现问题及时纠正处理，并由队质量检验员记入工 程日志。经常进行定期或不定期检查、评比及总结经验，通报工程质量情况。 (4) 隐蔽工程经单位质检员检查合格后报监理工程师检查签证。隐蔽工程未经监理工 程师签证认可，不准覆盖和进行下道工序施工。凡分项工程的施工结果被后道施工所覆 盖，均应进行隐蔽工程验收，验收结果填写隐蔽工程验收记录 ，作为档案资料保存。 (5) 对工程的重要部位、关键工序实行 24h 全过程质量旁站监督检查制度，由安全质 量检查人员和施工技术主管人员轮流值班。对工序全过程实施跟班旁站监督检查，填写 检查记录及质量评价表，报总工备案。 (6) 钢筋进场后，应按批按规格分类堆放，标识清楚，妥善保管，防止污染和锈蚀。 带有颗粒状或片状老锈的钢筋不得使用。钢筋笼制作前，应将钢筋校直，清除钢筋表面 污垢锈蚀等。钢筋下料时，应准确控制下料长度。 (7) 成孔过程中，孔内泥浆液面应保持稳定，以保持孔内外压力的平衡，确保泥皮的 护壁作用。 (8) 钻进过程中，采用人工造浆和人造化学泥浆相配合，以保证正常成孔，防止孔内 漏水、塌孔、缩孔。 (9) 混凝土灌注过程中应勤测混凝土顶面上升高度，随时掌握导管埋入深度，避免导 管埋入过浅或过深。 7 7 安全文明施工保证措施安全文明施工保证措施 7.17.1 安全施工保证措施安全施工保证措施 (1) 加强施工现场安全教育，对所有从事管理和生产的人员进行全面的安全教育。 (2) 坚持“管生产必须管安全”的原则，由项目部生产副经理和专职安全员对施工区 域定期进行巡检。