第二节工程桩施工方案

技术标部分包深圳市城市轨道交通14号线工程施工总承包-2-工程桩施工方案工程桩总体概况根据本工程招标文件，部分工程桩施工已有专业分包施工，我司进场后施工剩余区域工程桩。主要包括裙楼逆作法施工区域工程桩。本工程桩基础设计等级为甲级，采用钻孔成孔灌注桩，主要有桩径700mm的裙楼区域工程桩，直径1100mm的立柱桩两种。其中裙楼工程桩1544根。1100mm桩径工程桩为裙楼区域上方有格构柱桩。裙楼和纯地下室区域工程桩端持力层为强风化砂质泥岩。混凝土强度等级采用水下C30，抗渗等级P6。桩采用旋挖成孔工艺。工程桩平面布置图如下：桩基平面布置图裙楼工程桩统计情况见表2.2.1-2：工程桩统计表编号桩径（mm）设计桩顶绝对标高（M）桩长(m)桩身混凝土强度桩端持力层备注BZ1700-11.50024.0C30(水下)强风化砂质泥岩裙楼抗压兼抗拔BZ2700-11.50024.0C30(水下)强风化砂质泥岩裙楼抗压兼抗拔BZ3700-11.50024.0C30(水下)强风化砂质泥岩裙楼抗压兼抗拔SBZ700//C30(水下)强风化砂质泥岩试桩抗压兼抗拔SZ700//C30(水下)强风化砂质泥岩试桩裙楼抗压兼抗拔工程桩类型划分根据本工程上部的情况施工情况，将工程桩划分为三类：1）普通工程桩，位于顺做区域的工程桩，桩径700mm；2）格构桩：位于逆作区域，上方有格构柱的工程桩，桩径暂定为1100mm；3）钢管桩：位于逆作区域，上方有钢管混凝土柱的工程桩，桩径为1100mm。施工部署旋挖机选型本工程工程桩采用旋挖施工工艺，根据本工程地质条件并结合本工程总体施工部署，桩端持力层为强风化砂质泥岩，钻孔深度在70米以内，采用XR360和XR320D旋挖机或者同等效率的施工机械。XR360最大钻孔深度102m，最大旋挖桩径2500mm，最大扭矩360KN·m，XR320D最大钻孔深度90m，最大旋挖桩径2500mm，最大扭矩320KN·m，均满足本工程要求。工程桩分区工程桩按照施工顺序划分为四个区，A区为T1塔楼区域，桩径1200mm，489根，B区为非逆作区700mm工程桩，共计1274根，C区为塔楼北侧逆作区工程桩，桩径700mm，合计792根，D区为逆作区域，桩径700mm，合计752根。工程桩分区图详见图2.3.1-1.工程桩分区图旋挖桩施工流程普通工程桩普通工程桩施工工艺流程钢管桩、格构桩钢管桩、格构桩施工工艺流程施工工艺桩位测放及标高控制根据设计图纸，由专业测量人员布设施工平面控制网。用十字拴桩法对每根桩进行定位，在测定的桩位点，打入标志桩（露出地面5～10cm）。定位后会同有关部门和人员，对轴线、桩位进行复核，并作记录。在复核符合设计、规范要求后方可进行施工。桩位测放埋设护筒利用挖掘机配合旋挖桩机进行护筒埋设，埋设护筒应准确稳定，护筒周围用粘土回填并夯实。护筒一般采用10～20mm厚的钢板加工制作，高度9m左右，若遇到上部塌孔等情况可适当增加护筒长度。护筒的内径大于钻头直径200mm，其上部宜开设溢浆口，并高出地面0.30～0.35m。护筒埋设完成后需对桩位进行复测。埋设护筒埋设护筒根据场地地质情况采用6~9米长的钢护筒，护筒直径大于钻头直径，护筒顶标高应高于施工面200～300mm，并确保筒壁与水平面垂直，隔离地面水，稳定孔口土壤和保护孔壁不塌，以保证其垂直度并防止泥浆流失，以利钻孔工作进行。护筒周围用粘土分层夯实。护筒定位时应先对桩位进行复核，然后以桩位为中心，定出相互垂直的十字控制桩线，并作十字栓点控制，挖护筒孔位，吊放入护筒，同时用十字线校正护筒中心及桩位中心，使之重合一致，并保证其护筒中心位置与桩中心偏差小于30mm。钻孔前应再次测定桩位，并确保护筒底端坐在原状土层。施工埋设长护筒为防止塌孔，护筒埋设过程中要注意一下几点：1、要根据现场地质条件定护筒埋设长度；2、对于地质条件较差的桩位，孔口要进行硬化；钻机就位钻机就位前要求场地处理平整坚实，以满足施工垂直度要求，在场地相对较软处，可先填筑砖渣，再铺上钢板作为桩机施工平台。对孔位时，采用十字交叉法对中孔位。对中孔位后，钻机不得移位。成孔要求立柱桩施工基本同常规钻孔灌注桩成孔施工，但因根据设计图纸立柱垂直度要求高，钢管柱与钢筋笼搭接3米，故立柱桩成孔时，应采用垂直度好、钻杆刚度好的钻机，成孔前用全站仪校正垂直度，成孔后施工旋挖机再次进行垂直度的校正，成孔中孔深、孔径、垂直度、泥浆指标等必须达到设计和规范的规定值，确保钢管柱安装垂直度<h/100（h为基坑开挖深度）。立柱桩沉渣厚度不大于100mm。钢筋笼制作及吊运进场钢筋有出厂证明或合格证，试验合格单，现场见证取样进行原材复试。平整钢筋笼加工场地。钢筋进场后保留标牌，按规格分别堆放整齐，防止污染和锈蚀。立柱桩钢筋连接接头采用焊接（焊接搭接：单面焊≥10d，双面焊≥5d，接头错开35d，d为钢筋直径）。螺旋筋与主筋采用点焊，加劲筋与主筋采用点焊，加劲筋接头采用单面焊10d。根据现场实际情况，钢筋笼成型后根据规范要求进行自检、隐检和交接检，内容包括钢筋（外观、品种、型号、规格）、焊缝（长度、宽度、厚度、咬口、表面平整等）、钢筋笼允许偏差（主筋间距、加劲筋间距、钢筋笼直径和长度等），并作好记录。结合钢筋焊接取样试验和钢筋原材复试结果，有关内容报请监理工程师检验，合格后方可吊装。钢筋笼制作检验合格后的钢筋笼应按规格编号分层平放在平整的地面上，防止变形。根据钢筋笼尺寸大小及重量，采取挖机配合汽车吊三点吊装、整体回直入孔的吊装方法。吊装时，挖机先进行场地平整，汽车吊在适当位置准备；再由挖掘机配合将钢筋笼吊运至汽车吊旁；汽车吊大钩钩住钢筋笼中部，小钩钩住钢筋笼顶部，由大钩将钢筋笼吊起至适当高度，小钩进行钢筋笼平衡控制；松大钩，改为小钩受力，将钢筋笼慢慢回直；钢筋笼底部对准桩孔缓缓送入；用钢管梁将钢筋笼挂在护筒上，松吊车钩，等待钢管立柱吊装连接。三点起吊法示意图钢管柱/格构柱的制作根据现场实际情况及施工要求，钢管柱（格构柱）采用加工厂整体制作，整体运输至现场；或分两段运输至现场，现场再将两段钢管柱采用焊接连接。焊接制作要求：1）焊接方式采用二氧化碳气体保护焊，由于所用保护气体价格合理，采用短路过渡时焊缝成形良好，加上使用含脱氧剂的焊丝，可以使得内部缺陷少、质量较好。2）钢管柱的顶部两侧焊接双向吊环，以便钢管柱的吊装。钢材材质采用Q345B钢。3）焊接操作人员的选取：焊工必须经考试合格并取得合格证后方可进行焊接，并选取有经验者。4）施焊前对所用钢材及焊接材料的规格、型号、材质以及外观进行检查，均应符合图纸及相关规程、标准的要求。5）焊缝必须饱满，表面无漏焊夹渣现象，焊缝高度≥10mm，对焊接不合格的坚决返工重焊。6）设计规定的其他要求钢管柱（格构柱）加工成品必须向监理工程师报检，合格后方可进入现场投入使用，对于不符合要求的钢管柱必须整改。钢筋笼及钢管柱的安装吊装钢管柱安放前，先进行钢筋笼的安放，钢筋笼下放按照前面叙述的钢筋笼吊装法进行。钢筋笼吊放入孔时，必须垂直确保桩孔和钢筋笼的同心度，并保证搁置平稳。钢筋笼下放至孔口处后，通过80t履带吊采用2点起吊法将钢管柱起吊，空中回转至钢立柱垂直于地面，履带吊通过预先铺设好的临时道路行驶至立柱桩所在位置。将钢立柱插入钢筋笼笼内，钢管柱与钢筋笼搭接长度为3m，钢管柱与钢筋笼通过焊接连接筋连接牢固（焊9根，隔一焊一），焊接采用双面焊，连接长度100mm。焊接完成后如图2.4.3-6所示：立柱桩与钢筋笼连接关系示意图下放过程中，随时观测控制，使安装后的钢管柱上口居于中心。确保立柱桩垂直度控制在1/100以内，中心偏差不大于30mm。垂直度控制钢管柱下放至孔口后，在钢管柱周边焊接四根φ20吊筋（吊筋长度按设计的钢管柱顶标高和地面标高确定）。吊筋作用是使钢管柱及钢筋笼下放至设计高度，另一作用是调整钢管柱柱顶垂直度。垂直度校正方法：当吊筋焊接完成，继续下放钢管柱至设计标高后，使用全站仪以桩位为中心，定出相互垂直的十字控制线，并作十字栓点控制四根吊筋进行垂直度的调整，调整完毕后，在孔口间隔400mm放置两条1.5m长16#工字钢，将吊筋焊接固定于工字钢上（如图2.4.3-7），通过水准仪校准和调整工字钢的高度对钢管柱的垂直度进行微调，保证钢管柱的垂直度。吊筋固定示意图清孔成孔至设计要求深度后，进行第一次清孔，安装好导管后，若沉渣厚度已满足设计要求，则采用正循环进行普通泥浆置换即可。若孔底沉渣厚度＞100mm，则须进行二次清孔作业。桩底沉渣厚度不得大于100mm。混凝土浇筑二次清孔满足要求后，按照正常混凝土灌注方法进行混凝土灌注。混凝土灌注时应注意以下几个方面的问题：1）混凝土灌注过程中，钢管柱底以下部分按照正常浇筑方法浇筑，整个浇筑过程由专人控制。浇筑至钢管柱位置时，严格控制浇筑速度，仔细观察泛浆情况及导管内下料情况，发现问题及时处理；2）开始灌注时要严格控制好首灌量，保证导管底端一次性埋入混凝土中0.80米以上；灌注过程中，导管埋入砼面以下控制在2～6米内，导管勤插勤拔，每次提管确保导管埋深2m以上，防止管底离开混凝土面导致进水。3）钢管立柱桩设计要求在钢管立桩内灌注C30混凝土，当砼灌注快达到立柱桩顶设计标高时，通过采取孔内测锤测量和混凝土浇灌量两种方式结合来控制立柱桩混凝土超灌高度（设计要求0.5m）。混凝土灌注时专人负责测定混凝土面上升情况，保证超灌达到设计高度后，暂停砼灌注。间隔1~2小时在立柱桩混凝土初凝之后、终凝之前继续灌注钢管柱内混凝土，或沿钢管外圈回填碎石，阻止管外混凝土上升。4）安装和拆除导管避免碰撞钢管柱，确保钢管柱垂直度，轴线偏差符合要求，当垂直度有偏差时，及时调整至垂直。5）为保证钢管钢管柱内导管有足够的活动空间，灌注砼导管采用小口径导管。6）混凝土浇筑完成后，为保证钢管钢格构柱的垂直度，需等混凝土具备一定强度后方可拆除调直平台。7）混凝土浇筑完成后，立柱周围空隙应用碎石回填密实，并辅以注浆措施。后注浆根据设计要求，本工程工程桩进行桩端后注浆施工，在工程桩施工时提前埋设注浆管。具备后注浆条件后严格按照设计要求施工。施工质量保证措施钻孔垂直度控制以水平尺测定护筒的垂直度；然后用短螺旋钻头取土，并通过操作钻机上的纠偏液压油缸调整钻杆的垂直状况，以控制成孔精度。水下混凝土施工选派熟悉并能熟练掌握本工序的操作人员进行操作，在实施前对这些人员进行规范、规程、标准、工序工艺、计量、检测等方面的培训。水下砼浇筑实行旁站制度，由专职质检工程师对施工全过程旁站监督。钢筋笼施工质量保证措施钢筋笼制作按规范及设计要求进行。为了保证钢筋笼平直，在制作之前，建造专用的焊接平台，在平台上进行钢筋笼的制作、焊接。在施工过程中，钢筋笼设置的保护层垫块，往往使用钢筋制作的“耳朵”，钢筋“耳朵”常被挤压到孔壁中，钢筋笼紧贴孔壁导致钢筋保护层不足。工程实践证明，在工程中使用不小于桩身混凝土强度的混凝土导正轮，导正轮厚度≥5cm，钢筋笼每隔3m设置一组，每组4个。用此方法可以有效地克服钢筋保护层的通病，钢筋笼乱碰孔壁，钢筋表面不被粘土污染，钢筋笼下放时阻力较小。钢筋保护层控制措施钢筋笼制作允许误差如表2.4.1-2所示：钢筋笼制作精度要求项目允许偏差检验方法长度100钢尺测量主筋间距10直径10箍筋间距20砼质量保证措施为达到立柱桩砼施工质量目标，项目部将充分结合已有的施工经验，从砼原材料、配比设计、拌合、运输及灌注各个环节实施全方位质量控制。成立砼作业班，专门从事砼灌注工作，班内按卸料、入模、振捣分工定人定岗，建立岗位责任制。砼班组建原则：A.选择有丰富砼施工经验的技术工人；B.对组建后的班组人员不定期进行砼浇注技术质量培训，考核合格者上岗。砼灌注实行质检工程师现场监督制。不安排在气温高、天气炎热的情况下浇注砼，采取措施确保砼内外温差不大于25度。每次灌注前，均备好一台机况良好的发电机以应付突然断电现象，并备足足够面积的彩条布，防止新浇砼雨淋。砼灌注连续进行，间歇时间不超过规范规定。钢管柱质量保证措施钢管柱（格构柱）焊接焊接是钢管柱施工的一项关键工序，其质量的好坏直接影响基坑的安全。我项目部将充分结合已有的施工经验，从钢管柱原材、焊接人员控制、技术交底、焊接工艺选择、加强质量检查等方面进行控制。1、钢管柱原材进场前，检查合格证，确保钢材的等级、钢板厚度、尺寸偏差等满足设计要求；2、焊接开始前，组织工人进行技术交底，将钢管柱焊接的质量要求、焊接工艺等进行详细说明；3、焊接工艺采用二氧化碳气体保护焊，该工艺具有焊接效率高、抗锈能力强、操作性好等优点。4、焊接完成后，对焊缝进行100%检查，要求焊缝饱满，无气孔、无焊瘤。钢管柱垂直度控制1、钢管柱底部与钢筋笼用钢筋焊接，限定位置，使钢管柱底部保持在桩中心位置，钢管柱下放过程中全程用全站仪监测，保证下放过程中的垂直度；2、在钢管柱的四周焊接四根吊筋，下放钢管柱至设计标高后，使用全站仪以桩位为中心，定出相互垂直的十字控制线，并作十字栓点控制四根吊筋进行垂直度的调整，调整完毕后，在孔口间隔约600mm放置两条1.5m长16#工字钢，将吊筋焊接固定于工字钢上（如下图），通过水准仪校准和调整工字钢的高度对钢管柱的垂直度进行微调，保证钢管柱柱顶位于桩中心位置。成孔质量保证措施斜孔（1）场地要平整，钻架就位后要调整，钻机