旋挖桩基钢护筒施工方案

旋挖桩基钢护筒施工方案1适用范围与编制依据1.1适用范围本方案适用于××市轨道交通×号线×标段地下车站及区间所有旋挖钻孔灌注桩，桩径φ800mm～φ2000mm，桩长15m～65m，穿越<21>粉质黏土、<33>中砂、<52>强风化片麻岩、<63>中风化片麻岩，地下水位埋深2.3m～4.5m。1.2编制依据(1)《建筑桩基技术规范》JGJ942022(2)《城市轨道交通工程测量规范》GB503082017(3)《钢结构工程施工质量验收规范》GB502052020(4)《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》住建部37号令(5)××市住建局《深基坑与桩基工程安全管理实施细则》（2023修订）(6)××轨道公司《钢护筒标准化图集》2022版(7)地勘报告编号KC2023××及补勘纪要(8)设计图纸：结施01～结施45、围护01～围护182工程概况与重难点2.1工程概况本标段共设计旋挖桩637根，其中φ1000mm327根、φ1200mm198根、φ1500mm112根。钢护筒采用Q355B热轧钢板卷制，壁厚14mm、16mm、18mm三种，单节长度2m，采用“承插+高强螺栓+坡口焊”复合连接。2.2重难点(1)淤泥质砂层厚8m，易塌孔，护筒必须穿透流沙进入强风化岩≥1.5m；(2)场地狭窄，红线距离既有地铁2号线隧道外边线仅6.2m，沉桩垂直度偏差要求≤1/300；(3)岩面起伏大，同一承台内相邻桩岩面高差最大4.7m，护筒需随岩面调整嵌岩深度；(4)夜间施工限噪≤55dB，禁止锤击法沉筒。3施工部署3.1施工顺序“跳二打一”跳挖→先深后浅→先主体后附属→先低噪音区后高噪音区。3.2进度计划单台SR285R旋挖钻机平均成孔效率：φ1000mm桩8h/根，φ1200mm桩11h/根，φ1500mm桩15h/根。投入3台旋挖钻、1台备用，计划工期92d，高峰日成桩8根。3.3人员组织项目经理1名→生产副经理1名→桩基工区长2名→旋挖班长3名→吊车司机4名→焊工6名→测量2名→安全员2名→夜班值班1名。所有特种作业人员持××市住建委核发证件，二维码扫码有效。4材料与机械设备4.1钢护筒(1)钢板：Q355B，屈服强度≥355MPa，冲击功≥34J（0℃）；(2)下料：数控火焰切割，坡口30°±2°，钝边1mm；(3)卷圆：三辊卷板机，椭圆度≤5mm/m；(4)焊接：埋弧自动焊，焊丝H10Mn2+焊剂SJ101，焊缝等级二级，100%UT探伤，缺陷评级≤Ⅱ级；(4)防腐：外壁喷砂Sa2.5级，环氧富锌底漆80μm+环氧云铁中间漆120μm+聚氨酯面漆80μm，总厚度280μm；(5)标识：每节筒外壁喷码“桩号节序壁厚生产日期”，二维码记录炉批号。4.2主要机械旋挖钻机SR285R（最大输出扭矩285kN·m）3台25t汽车吊1台、50t履带吊1台振动锤（静压型，激振力0～180kN，可调频）2台二氧化碳保护焊机NB5004台柴油发电机250kW1台（市电断电备用）全站仪徕卡TS161″1套测斜仪JTM90001套泥浆三件套：比重秤、漏斗黏度计、含砂量仪各3套5工艺流程（详细步骤）5.1测量放线(1)全站仪极坐标法放桩中心，坐标系统××市独立坐标系，高程系统1985国家高程基准；(2)放样误差≤10mm，钉设φ8mm钢筋桩芯，涂刷红漆，外设十字护桩，护桩距桩中心2m；(3)报监理复测，填写《施工测量放线报验表》A01，签字闭合。5.2埋设首节护筒（导向筒）(1)开挖直径比护筒外径大0.3m的圆坑，深度1.8m；(2)坑底夯填0.2m厚C20混凝土垫层，垫层顶面水平度≤5mm；(3)25t吊车主钩四点吊，人工辅助定位，筒顶加焊“十”字撑，保证椭圆度；(4)复测筒中心与桩位中心偏差≤20mm，筒顶高程偏差≤10mm；(5)四周对称回填黏土掺8%水泥，分层夯实，每层≤0.3m，压实度≥0.9；(6)安装完成后，用全站仪复测，填写《钢护筒埋设验收记录》B03。5.3旋挖钻机就位(1)铺设2cm厚钢板+路基板，保证接地比≤0.12MPa；(2)钻机自行走到桩位，自动调平，水平泡居中；(3)钻头中心与桩中心对中，偏差≤15mm，拍照上传“智慧工地”APP。5.4旋挖成孔(1)开孔：φ800mm导向尖底斗，低转速8rpm，加压20kN，穿过填土层；(2)换斗：进入砂层后改用φ1000mm双底板捞砂斗，泥浆比重1.08～1.12g/cm³，黏度20～24s；(3)入岩：岩面判定以最后5击贯入度≤2cm为准，改用φ1000mm截齿筒钻，扭矩≥180kN·m，转速6rpm，加压80kN；(4)终孔：进入中风化岩≥3倍桩径且≥5m，监理签字确认《旋挖成孔记录》C05；(5)第一次清孔：用捞渣斗+泥浆循环，孔底沉渣≤50mm。5.5钢护筒下沉5.5.1下沉方式选择红线侧向限值6m，禁止锤击，采用“旋挖钻机+静压振动锤”联合工法：a.旋挖钻机吊起振动锤夹持护筒顶端；b.振动锤低频15Hz，激振力60kN，缓慢下沉，速度≤0.5m/min；c.每下沉1节，立即承插下一节，坡口定位焊≥6处，单面焊长度≥80mm；d.接头处内外双侧CO₂气体保护焊，焊丝ER506φ1.2mm，电流220A，电压28V，焊脚尺寸10mm；e.100%UT探伤，不合格返修，返修次数≤2次。5.5.2垂直度控制(1)钻机桅杆安装双轴倾角传感器，实时显示垂直度，超标即停；(2)每下沉3m，用JTM9000测斜仪沿护筒内壁检测，输出XY双向偏移曲线；(3)垂直度偏差＞1/300时，采用“单侧回填砂袋+高频低幅振动”纠偏，严禁强行下压；(4)终沉后垂直度≤1/300，填写《钢护筒下沉质量验收表》D02。5.6二次清孔与沉渣检测(1)换浆法清孔，比重降至1.06g/cm³，黏度18s，含砂率＜2%；(2)用带铅锤的测绳检测，沉渣≤50mm；(3)监理现场旁站，留存影像，不合格重清。5.7钢筋笼安装(1)钢筋笼分3段制作，主筋Φ25HRB400，加劲箍Φ16@2000，定位耳筋Φ12@2000；(2)孔口单面搭接焊，焊缝长度≥10d，错开接头≥1m；(3)保护层70mm，采用φ70mm轮式混凝土垫块，每截面≥4组，竖向间距6m；(4)钢筋笼顶与护筒顶采用2根I16工字钢担置，防止上浮。5.8导管法水下混凝土灌注(1)导管φ300mm，壁厚5mm，丝扣连接，密封圈完好；(2)导管底口距孔底0.3～0.5m，首斗混凝土量≥2.5m³，埋管≥1.2m；(3)混凝土C35水下，坍落度200～220mm，扩展度≥550mm，T50≤8s；(4)灌注连续，中断≤30min，埋管深度2～6m，拔管前测深；(5)超灌高度≥1.0m，凿除后桩顶无松散；(6)每桩留置试块3组，1组7d、2组28d，同条件养护。5.9钢护筒拔除(1)混凝土灌注完成24h后，开始拔除；(2)50t履带吊+振动锤，低频15Hz，边振边拔，每次提升≤0.5m，间隔10s，防止缩颈；(3)拔出后及时回填中砂，注水密实，防止地面塌陷；(4)护筒外壁黏结混凝土＞3mm时，用高压水枪冲洗，集中堆放，码高≤1.5m，定期外运。6质量控制要点6.1允许偏差桩位：群桩≤20mm，单排桩≤10mm孔深：+300mm/0mm垂直度：≤1/300沉渣：≤50mm钢护筒顶标高：±10mm混凝土强度：≥设计值1.15倍6.2检查方法(1)桩位：全站仪极坐标复测；(2)孔深：钻具长度+测绳；(3)垂直度：测斜仪+钻机倾角传感器；(4)沉渣：测绳铅锤；(5)混凝土：回弹取芯综合法，抽检比例5%且≥10根。7安全文明施工制度7.1危险源清单机械伤害、触电、高处坠落、塌孔、物体打击、噪声、夜间光污染。7.2控制措施(1)旋挖钻机设置360°影像+雷达报警，倒车速度≤3km/h；(2)电缆架空≥4.5m，过路套管保护，漏电保护器30mA·0.1s；(3)护筒顶安装φ48mm钢管护栏，高1.2m，密目网封闭；(4)夜间作业LED灯罩遮光，照射角度≤65°，噪声≥55dB时停止振动锤；(5)每班前“10分钟危险源预知”活动，填写KYT卡片，签字存档。7.3应急预案a.塌孔：立即停钻，回填黏土+水泥袋，埋设钢套管，人员撤离至5m外；b.埋钻：启动备用250t履带吊反提，最大拉力≤钻杆屈服荷载0.8倍；c.触电：切断总闸，用绝缘杆救人，心肺复苏+120，4min内完成；d.火灾：就近取8kg干粉灭火器，上风侧灭火，同时拨打119；e.疫情：设置临时隔离房，体温≥37.3℃禁止入场，2h内上报社区。8环保与职业健康8.1泥浆循环采用“筛分+旋流+压滤”三级处理，压滤水SS≤70mg/L后回用，废渣含水率≤40%，外运至××弃渣场。8.2噪声控制振动锤加消音罩，夜间22:00～06:00禁止高噪作业，设置移动声屏障2.5m高。8.3粉尘控制场内道路100%硬化，车辆自动冲洗+封闭运输，PM10在线监测＞0.15mg/m³时启动喷淋。8.4职业病防护(1)为焊工配发3M3200防尘半面罩，每班更换滤棉；(2)噪声≥80dB岗位佩戴SNR≥30dB耳塞，每年体检听力；(3)高温≥35℃调整作业时间，11:00～15:00停止室外作业，发放藿香正气水。9成本控制措施9.1钢护筒周转(1)优化节长模数，2m标准节占总量80%，余20%采用1m、0.5m调节节；(2)拔除后二次使用，限制变形≤1/500，焊缝打磨平整，重新探伤；(3)预计周转3次，摊销成本降低37%。9.2混凝土节超(1)采用“BIM+无人机”扫描成孔体积，精确计算灌注量；(2)超灌高度由1.5m降至1.0m，节省混凝土约210m³；(3)利用桩头破碎石料回填便道，节省弃运费约18万元。10信息化管理10.1智慧工地平台(1)每台旋挖钻安装“黑匣子”，实时上传扭矩、转速、进尺、垂直度；(2)钢护筒焊接扫码录入焊工、焊材、电流、UT结果，生成二维码终身追溯；(3)混凝土灌注安装“云监控”，自动统计方量、埋管深度，异常推送至监理手机。10.2数据归档电子档案与纸质档案双套制，保存至工程竣工后5年，随时接受审计。11质量通病防治11.1护筒倾斜原因：岩面倾斜、单侧回填不实防治：提前补勘，岩面高差＞1m时，先钻φ300mm超前小孔，再分级扩孔；回填对称，每层0.3m夯实。11.2混凝土离析原因：灌注间隔长、导管漏水防治：首斗加0.5kg/m³絮凝剂，导管密封圈每桩更换，中断＞30min立即上下活动导管。11.3钢护筒变形原因：拔筒速度过快防治：低频振动+分段提拔，每0.5m停10s，发现缩颈及时回灌砂。12验收与移交12.1分项验收(1)钢护筒加工：按《钢结构工程施工质量验收规范》二级焊缝抽检20%，合格率100%；(2)成孔：监理旁站，填写《成孔验收记录》；(3)混凝土：28d强度评定采用统计法，验收批≤50根，平均强度≥1.15倍设计强度，最小值≥0.95倍；(4)桩身完整性：低应变检测100%，Ⅲ类桩≤5%，无Ⅳ类桩；(5)静载试验：抽检1%且≥3根，承载力特征值≥2×设计值。12.2竣工移交资料齐全、检测报告合格、缺陷修复完成，由项目经理组织预验收，通过后向轨道公司办理移交书，进入下道工序“冠梁施工”。13总结与改进（基于××公司第×项目部实践）××公司第×项目部2023年4月～7月完成637根旋挖桩，钢护筒平均周转2.8次，垂直度一次合格率98.7%