杭州地铁红普路站咬合桩施工方案.docx

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杭州地铁1号线工程红普路站主体围护结构钻孔咬合桩施工组织方案浙江省大成建设集团有限公司二O O七年十一月目录第一章：工程概况第二章：施工工艺第三章：施工进度计划第四章：质量保证措施第五章：安全文明施工措施第六章：注意事项及应急措施第七章：拟投入施工的机械设备及劳动力第一章：工程概况一、工程概况本车站为地下两层,车站总长406.385米,主体围护结构钻孔咬合桩桩径1.0m，桩中心距0.75m，相邻两桩咬合0.25 m, 素砼桩（A序桩）采用C20素砼，钢筋砼（B序桩）采用C30钢筋砼, 主基坑开挖深度15.8 m,两端头井开挖深度17.8 m, 本车站主体围护结构钻孔咬桩总数量1166根（素砼583根、桩钢筋砼桩583根），Z1桩98根桩长31.2 m,Z2桩920根桩长27.2 m,Z3桩148根桩长30.7 m，施工工期约为120天。主体围护结构咬合桩平面布置详见设计平面布置图。二、工程地质及水文地质条件根据勘察设计资料，钻孔咬合桩施工深度范围内土层主要为①耕植土0.3～1.50 m、②砂质粉土0.8～3.0 m、③砂质粉土夹粉砂0.7～3.5 m、④粉砂夹砂质粉土4.2～10.95 m、⑤淤泥质粉质粘土6.0～11.3 m、⑥粉砂1.7～10.3 m、⑦粉质粘土1.4～12.0 m，各层层厚分布不均匀，咬合桩桩底大部份在粉砂层。场地工程地下水主要为上层孔隙潜水与下部粉砂层、细砂层、砾砂层、圆砾层中的承压水。上层孔隙潜水主要赋存于浅层的粉土、粉砂中，分布广泛，受气候影响明显，但流速较小，对咬合桩施工影响不大。下层承压水含水层主要分布于下部粉砂层、细砂层、砾砂层、圆砾层中，水量较丰富，且在粉砂层中忽遇沼气，因此在咬合桩施工中须注意采取相应的防火、防毒、防管涌措施，保证施工顺利进行。三、施工方案编制依据 1、主体围护结构设计图纸 2、岩土工程勘察报告 3、国际《建筑基坑支护技术规程》（JG120-99） 4、省准《建筑基坑工程技术规程》（DB33/T1008-2000） 5、行业标准《建筑基坑工程技术规范》（YB9258-97） 6、其它有关施工规范及规程第二章：施工工艺一、施工工艺简述钻孔咬合桩是相邻混凝土排桩间部份圆周相嵌，并于后序次相间施工的桩内署入钢筋笼，使之形成具有良好防漏防渗作用的整体连续防水、挡土围护结构。钻孔咬合桩围护结构较多采用桩径1.0m，桩中心距0.75m，相邻两桩咬合25cm，桩深约18—35m，素砼桩（A序桩）采用C20超缓凝水下素砼，钢筋砼桩（B序桩）采用C30水下普通砼。二、施工工艺流程（见图2-1）图2-1 咬合桩施工工艺流程图三、施工顺序 1、导墙施工（1）、概述咬合桩导墙采用C20钢筋砼结构，导墙形式如图2-2所示。图2-2 导墙剖面图（2）、施工方法 ①基础开挖场地平整后，根据实际地形标高和桩顶标高确定导墙基础开挖深度，基础开挖采用人工配合挖掘机进行，开挖到基底后，清底、夯填、整平。 ②钢筋下料钢筋的规格性能符合标准规范的规定和设计要求，钢筋加工下料按图要求施工。 ③模板工程采用定型钢模，每段长度按3m考虑，模型支撑采用方木，具体见图2-3。 ④砼工程采用C20商品砼，人工入模，插入式振动棒振捣，保证顶面高程，垂直度满足设计要求，在砼强度达到70%时拆模，导墙起锁口和导向作用，直接关系到钻孔咬合桩顺利成孔和成孔精度，施工中严格控制导墙施工精度，确保轴线误差±20mm，内墙面垂直度0.3%，平整度3mm，导墙顶面平整度5mm。 2、桩施工（1）、施工顺序钻孔咬合桩可采用 VRM2000 、VRM1500、MZ1500型液压摇动式全套管钻机施工，先施工素砼A序桩，再在相邻两A序桩间切割成孔施工钢筋砼B序桩，其施工顺序见图2-3。图2-3 套管钻机咬合桩成桩顺序图（2）、成孔施工主要设备成孔主要采用5-6台套VRM1500 和MT-1500型全套管液压钻机施工。在全液压、全套管保护下进行钻孔和砼浇注作业，安全可靠，能防水和泥土进入砼中，保证桩身砼的质量。该机采用上下导向工作平台自动找平，通过作业人员90度的线锤监视，确保垂直度在3‰内。在钢套管保护下，靠抓斗冲击力抓土，钢套管随抓孔深度下压，保护抓土和钢筋笼吊装及砼灌注。该机的套管对砂层以及粒径不大的砾石、卵石层能穿过，若遇大块石可用十字冲击锤冲砸击碎后下压套管。施工方法 ① 钻机就位后，保证套管与桩中心偏差小于2cm，压入第一节套管，然后用抓斗从套管内取土，一边抓土，一边继续下压套管，抓土过程中，随时监控检测和调整套管垂直度，发生偏移及时纠偏调整（垂直度控制用线垂对角线方向控制）。 ②根据试桩地质资料证明本项目咬合桩不能采用全程冲抓干成孔施工方法，而采用干成孔至孔深25米后停止冲抓快速往孔内加水反压，防止管涌发生，待加水内外压力平衡后（地面以下5米），改用旋挖机水下取土，旋挖机水下取土过程中套管同步往下跟进，直至设计孔深。 ③当孔深度达到设计要求后，及时清孔并检查沉碴厚度，若厚度大于30cm，则继续清孔直至符合要求。 ④ 确定孔深后，及时向监理工程师报检，检测孔的沉碴、和深度。（用测绳检查桩孔的沉碴和深度，注意经常进行测绳标定检查）。 ⑤由于孔内水位较高及防止沼气中毒事故，桩孔垂直度的检测宜采用水中检测盘检测方法。 ⑥由于桩底地层承载力较低，为减少钢筋笼下沉成孔后须往孔内加入适量的碎石或片石（加入碎石或片石的量根据测试而定）。成孔顺序先施工两素砼A序桩，灌注素砼；再在相邻两A序桩间切割成孔施工钢筋砼B序桩。成桩顺序见图2-3。（3）、钢筋笼施工 ①材料要求钢筋的各种规格、型号、机械性能、化学成分、可焊性和其它性能符合标准规范的规定和设计要求。场内钢筋妥善保存于工作棚内硬化地面上，并设防潮垫木，防止锈蚀。 ②钢筋现场加工使用切割机、弯筋机下料，主筋连接采用闪光对焊或搭接焊，采用搭接焊的其焊缝长度单面焊大于10d，双面焊大于5d，并保持钢筋的同轴性。 ③钢筋笼的制作为减少孔口焊接时间，钢筋笼制作采用整笼一次性制作加工。主筋在下料时满足设计长度，准确加工加强筋，使加强筋尺寸满足钢筋笼的直径要求，将主筋位置用明显标记于加强筋上，每条主筋均焊于加强筋标出的主筋点位上，钢筋笼框形成后，箍筋按设计间距点焊于主筋上，保证钢筋笼的轴线。对于桩的保护层厚度及桩的钢筋笼位置，采用主筋加焊Ф8钢筋定位环固定,钢筋定位环每6-8m对角平均分布四条并与主筋焊接。为减少浮笼，使钢筋笼主筋的外径φ≤840mm且笼底加焊抗浮砼板。 ④钢筋笼的吊装为减少孔口焊接时间，钢筋笼的吊装利用专用吊机将钢筋笼一次性吊起垂直放入孔中，钢筋笼下至设计高程后，利用钢筋笼周围钢筋定位环保证钢筋笼轴线与桩孔中心线重合，并确保主钢筋的净保护层满足设计要求，保护层的允许偏差按±20mm控制。（4）、砼灌注施工 ①孔内无水时砼灌注施工孔内无水时，采用干孔导管法流态灌注，砼采用商品砼，并用吊车和砼吊斗将砼放入孔内。 ②孔内有水时砼灌注施工孔内有水时，采用导管法浇注水下砼灌注，导管直径为300mm，导管连接顺直、光滑、密闭、不漏水，浇注砼前先进行压力试验。在浇注过程中，随时检查是否漏水，第一次浇注时，导管底部距孔底30～50cm，浇注砼量要经过计算确定，在浇注中导管下端埋深控制在2～4m范围，提升套管和导管时，采用测绳测量严格控制其埋深和提升速度，严禁将套管和导管拔出砼面，防止断桩和缺陷桩的发生。水下砼要连续浇注不得中断，边灌注边拔套管和导管，并逐步拆除，砼灌注至设计桩顶标高以上0.60m（超灌量0.60m），完全拔出套管和导管，桩顶砼不良部分要凿掉清除，要保证设计范围内的桩体不受损伤，并不留松散层。第三章：施工进度计划一、单桩施工进度单桩成桩时间：A序桩10个小时，B序桩12个小时；日成桩约2.0根；单桩具体施工进度如图3-1所示（B序桩）。工序名称 B序桩工作时间（小时） (小时) 5 10 15 20 25 30 钻机就位吊装安放套管 0.5 钻进成孔 6 孔检测 0.5 安放钢筋笼 1.0 灌注水下砼 4.0 图3-1 B序桩单桩施工横道图二、整体循环施工进度整体循环施工进度见图3-2。桩号施工时间（小时） 1～10 10～20 20～30 30～40 40～50 50～60 60～80 A1 A2 B1 A3 B2 A4 B3 图3-2 整体循环施工进度图三、主体围护结构施工进度按拟投入咬合桩设备6台套计算，每台套每天施工完成两根，整车站主体围护结构咬合桩施工进度约120天。第四章：质量保证措施一、建立质量组织管理体系建立以项目技术负责人为首的质量组织管理体系，通过项目质安部及工程技术部负责本工程的质量创优、规划、布置、检查、落实和监督指导工作。工程施工中，技术员、质检员、施工员是质量管理工作的现场监督员及指导员，随时对现场施工质量直接进行检查、指导和监督班组施工质量，处理施工中存在的问题。二、建立质量保证体系 1、严格按照质量管理体系要求进行作业，从思想上，提高全体施工人员和管理人员的质量意识。 2、严格执行相关技术标准和施工规范，切实按图纸会审，技术交底和测量交底等技术程序组织施工。 3、建全质量管理制度，明确质量责任，始终围绕质量创新目标进行施工工序和施工环节的质量控制。 4、建全质量责任制度，将质量目标责任分解落实到每个施工班组及施工人员，实行工程质量奖罚经济责任制。 5、建立质量抽检制度，公司质安部和项目质检员随时对各工序施工质量进行抽检、检查，对施工中可能出现的质量问题进行指导。 6、建立原材料质量验收制度，对进行施工现场的原材料，半成品、成品必须有产品质量合格证书和试验报告，并随时进行抽检试验，杜绝不合格的产品投入工程使用。 7、坚持质量“一票否决制”凡上道工序未检查和组织验收，下道工序不得施工。 8、及时做好工程施工隐蔽验收记录，质量评定资料的收集整理工作，做到资料完成与施工进度同步，用计算机整理技术资料，确保工程竣工资料和报告的按时完成和达标。三、严格控制施工工序作业质量 1、严格控制成孔工序作业质量（1）、为了使B序桩的成孔顺利完成，A序桩砼须加入高效缓凝型减水剂，根据施工顺序的安排，A序桩的砼配合比设计按60—70小时初凝时间控制，并在A序桩砼处于未初凝状态时施工B序桩，并浇注砼，以消除对A序桩桩体的破坏。（2）、混凝土导墙施工施工前进行准确测量，核对中心线方向和水准基点测放桩位,根据设计及液压摇动式全套管钻机尺寸要求，以及桩位轴线作为咬合桩导墙中线，导墙使咬合桩准确定位，确保钻孔平稳并承受部分施工荷载。（3）、桩机对位在导墙上统一编写桩号，钻机移动调平支稳，使桩机中心准确对准桩位中心，以免造成重桩和漏桩。（4）、桩的垂直度控制为保证钻孔咬合桩底部有足够厚度的咬合量，除对孔口定位误差严格控制外，还要对垂直度进行严格控制，根据设计及验收规定，桩的垂直度偏差不大于3‰。成孔过程中要控制好套管的垂直度，必须作好以下三个环节工作。 ①套管的顺直度检查和校正施工前，在平整地面上进行套管的顺直度检查和校正，首先检查和校正单节套管的顺直度，然后施工试桩，并按照桩长配置的套管全部连接起来后进行整套套管的顺直度检查和校正。 ②成孔过程中桩的垂直度监测和检查地面监测：在地面选择两个相互垂直的方向采用线锤监测地面以上部分套管的垂直度，发现偏差及时纠正。孔内检查：套管压完后，采用水中检测盘检测方法，进行孔内垂直度检测，不合格及时进行纠偏。 ③纠偏成孔过程中如发现垂直度偏差过大，必须及时进行调整，通常采用以下方法：利用钻机油缸纠偏：如果偏差不大或套管入土不深，可直接利用钻机的顶升油缸、推拉油缸调节套管的垂直度。如果套管入土5m以下发生较大偏差，可先用钻机油缸纠偏，如达不到要求，可向套管内填土，边填边拔套管，直至将套管提升到上一次检查合格的地方，然后调直套管，检查其垂直度合格后重新下压。（5）、清孔检查、孔深检测当孔深度达到设计要求后，及时进行孔内虚土和沉渣的清除，并确保孔内沉渣厚达到设计要求（不大于30cm）,用测绳检查桩孔的沉碴和深度。（6）、成孔后孔的垂直检测：采用水中检测盘检测方法，检测桩孔垂直度，确保垂直度达到设计要求（小于3‰）。 2、严格控制砼灌注工序作业质量（1）、砼 A序桩为C20超缓凝水下砼，添加缓凝剂（实验确定添加量），确保初凝时间60—70h； B序桩为C30普通水下砼；采用定点生产商品砼，确保现场砼的塌落度、流动性和和易性。（2）、导管导管壁厚5mm，直径φ300mm，长度2-6m，两节之间用双螺纹丝扣快速接头连接，导管使用前试压的密水试验，压力为0.6～1Mpa。（3）、灌注砼 ①采用定点生产商品砼，其砼灌注时间控制在4小时内完成。 ②隔水栓采用拔球式或开关式隔水（仅指水下灌注）。 ③首批砼必须满足一次性埋导管1.0～1.2m，大约为1.2m3（仅指水下灌注），在开始灌注混凝土时灌注速度不宜过快防止使钢筋笼产生上浮。 ④随着砼的上升，适时提升和拆卸导管，根据咬合桩钢筋笼定位的要求，导管底端满入砼面以下2.0～3m为佳，不得小于1m，以免导管埋得过深造成拔不起管，使钢筋笼产生上浮；埋深过浅把导管提出砼面造成断桩（仅指水下灌注）。 ⑤在水下砼灌注过程中，派专人测量导管埋深，填写好水下砼灌注记录。 ⑥提升导管时应严禁避免碰撞钢筋笼，当砼埋钢筋笼3～4m时方可提升导管以防钢筋笼上浮。 ⑦应控制最后一次砼灌注量，为保证桩头质量，应超灌0.6m，桩上部无砼部分用土回填至地面标高，多余桩头在灌梁施工前凿除。 ⑧、砼水下灌注应连续进行，不得中断,一旦发生机具故障、停电、导管堵塞、进水等事故应立即采取有效措施工（采用备用设备）保证成桩质量，同时做好记录。第五章：安全文明施工措施一、安全文明管理目标严格按浙江省杭州市施工现场安全文明标准化管理进行施工，做到无任何重大伤亡事故发生，确保整个工程文明施工和创标化、绿色工地技术组织措施的落实。二、安全文明施工总体思路坚持“安全第一、预防为主”的指导思想，健全建立各级岗位安全生产责任制，组织好有项目经理、项目工程师、安全员、施工员及各班班组长参加的安全生产网络，制定主要工种的安全技术措施，加强安全技术交底和特种工的安全教育培训工作，根据建设部安全管理标准，严格实施（JGJ59-88）《建筑施工安全检查评分标准》和（JGJ46-88）标准进行施工，定期召开安全会议和定期组织检查，警钟长鸣，形成安全生产的新风气。三、安全文明技术措施 1、机械操作安全技术措施 ①机械操作人员经过岗位培训，持证上岗挂牌负责，定机定人；吊装作业设立专人指挥；现场工作人员配备特种劳动用品，并按规定穿戴。 ②保持机械设备整齐完好，绳索无锈浊，磨损控制在标准范围内。 ③机械转动工作范围内要有安全防护装置，施工作业时要看清作业现场周围环境。 ④禁止不戴安全帽、穿拖鞋、赤膊进入施工现场。 ⑤施工现场的沟、坑等处必须有防护装置或明显标志。 ⑥施工前充分了解地质情况及有关地下构筑物及地下电源、水、煤气管道的情况，制定切实可行的施工方案和安全技术措施。 ⑦在架空输电线附近施工，必须严格按安全操作规程的有关规定进行施工，高压线的正下方不得停放吊车等设备。 ⑧夜间施工要有足够的照明设备，保证施工连续顺利进行。 2、安全用电技术措施 ①施工现场不得架设裸导线，严禁乱接，不准直接绑扎在金属支架上。 ②所有电气设备的金属外壳必须有良好的接地或接零保护。 ③所有的临时和移动电器必须设置有效的漏电保护开关。 ④电力线路和设备的选型必须按国家标准限定安全载流量。 ⑤在十分潮湿的场所或金属构架等导电性能良好的作业场所，宜使用安全电压。 ⑥现场应有醒目的电气安全标志，无有效安全技术措施的电气设备不得使用。 ⑦配电箱内开关、熔断器、插座等设备齐全完好，配线及设备排列整齐，压接牢固，操作面无带电体外露，配电箱外壳设接地保护，每个回路设漏电开关，动力和照明分开控制，并单独设置单相三眼不等距安全插座，上设漏电开关。 ⑧施工现场的分电箱必须架空设置，其底部距地高度不少于0.5m。 ⑨电焊机的外壳应完好，其一、二次侧的接线柱应有防护罩保护，其一次侧电源应有橡套电缆线，长度不得超过5M。 ⑩现场照明一律采用软质橡皮护套线并有漏电开关保护，移动式碘钨灯的金属支架应有可靠的接地（接零）和漏电开关保护，灯具距地不低于2.5m。 3、工地防火措施 ①施工现场建立安全防火班子、安全动火制度。 ②对进场的员工进行消防知识教育。 ③现场划分用火作业区、易燃易爆区、生活区，接规定保持防火距离。 ④现场设消防灭火器具，按规定对重点部位，主要部位备齐灭火器具的数量，并经常维修保养，对消防器具有专人管理。 ⑤发现火警及时向有关部门报告，并立即采取救护措施。 4、文明施工措施 ①施工场地进出道口设置专门的车辆冲洗及沉淀系统，按排专人冲洗，严禁出场车辆带泥浆及污染物上市政道路； ②努力降低施工噪声对周边环境的影响； ③夜间施工须按规定办理夜间施工许可证。第六章：注意事项及应急措施一、防止成孔管涌的措施在施工B序桩过程中，由于相邻的A序桩砼处于未初凝状态，随着钻孔的加深，A序桩有可能出现砼管涌现象。防止管涌的发生要采取相应的措施：（1）要合理配制素砼A序桩C20砼的塌落度（一般为16~18cm）。（2）依据套管的最大切割下压能力，做到套管始终超前，抓土在后，抓土面离套管底的最小距离必须保持在2～4m以上（具体根据土层的地质情况而定），使孔内留足一定厚度的反压土层防止管涌的产生。（3）对于地下水位过高，可以在套管内补水，以平衡套管外的水压力。套管内补水后，采用旋挖机取土。（4）在施工过程中随时注意套筒内管涌现象，一旦发生管涌，立即停止抓土并向孔内注水，抑制管涌的发生。二、防止钢筋笼上浮和下沉的措施 (1) 防止钢筋笼上浮的措施 ①为考虑钢套管的管壁接头厚度（45 mm），对φ1000钻孔咬合桩在允许的范围内减少钢筋笼直径，使钢筋笼螺旋筋的最外径φ≤840mm。 ②确保钢筋笼加工的垂直度，不能出现弯曲、突出、变形现象。 ③在钢筋底笼部焊接防浮砼板（砼板直径700 mm、厚60 mm与钢筋笼的主筋底部焊连接）。 ④起拔套管时视起拔状况精心操作，阻力过大采用多转动（套管）慢拔保证套管起拔中的顺直，减少钢筋笼与管壁的磨檫，必要时配以专用压笼器，利用钻机上拔动作，下压钢筋笼拔套管，控制上浮。 (2)防止钢筋笼下沉措施 ①成孔后桩底添加一定深度的碎石、片石，提高持力层的承载力。 ②加强并增大抗浮板的面积，以增加钢筋笼和持力层的接触面。三、地下障碍物的处理方法套管钻机施工过程中如遇地下障碍物处理较困难，但对一些比较小的障碍物，如砾石、卵石层都能穿过；若遇大块石只可先用十字冲击锤冲砸击碎后再下压套管钻进，但施工难度较大，会影响一定的施工进度。四、因特殊情况使B序桩切割成孔困难时的处理措施： (1)由于特殊情况造成A序桩砼超过终凝时间较长，砼强度超过10Mpa以上时，B序桩成孔无法切割A序桩，而不能成孔，施工将跳开该桩继续施工其它能切割的桩，最后在桩的外测补桩，并在补桩两外侧桩缝施工旋喷桩或用双液压浆作堵漏处理。 (2)如遇咬合桩施工的流水作业中断，迅速移机对末端桩进行切割，然后在孔内灌注河砂拔管形成砂桩，待后续咬合桩施工至该桩时重新成孔完成连续咬合桩的施工。五、分段施工接头的处理方法采用砂桩接头的方法，在先施工的端头设置一个砂桩，成孔后用中粗砂填满，待后施工段到次接头时重新成孔挖出砂浇注砼，由于砂桩施工会造成砂桩工艺冷缝，为防止砂桩工艺冷缝渗水，咬合桩完成后基坑开挖前须对砂桩冷缝作压浆防漏处理。第七章：拟投入施工的机械设备及劳动力一、拟投入施工的机械设备序号设备名称规格型号单位数量产地备注 1 套管钻机 VRM2000 台 1 德国自备 2 套管钻机 MT-2000 台 1 日本自备 3 套管钻机 VRM1500 台 2 德国自备 4 套管钻机 MZ1500 台 2 国产自备 5 钢套管￠1000 套 6 日本自备 6 履带吊车 50t 台 7 日本自备 7 旋挖钻机 SD205 台 2 日本自备 8 挖掘机 PC200 台 1 日本自备 9 抽水机 100-30 台 6 国产自备 10 电焊机 500A 台 10 国产自备 11 钻机附件￠1000 套 6 国产自备二、钻孔咬合桩劳动力组织拟投入6台钻机，采用两班制三班施工同时作业。（1）每台钻机每个班组6人，其中班长1人，吊车手1人，磨桩机手1人，普通工3人，计需6×2×6=72人；（2）维修工4人，（3）后勤人员2 （4）现场管理人员8人合计：施工高峰期86人。浙江省大成建设集团有限公司二○○七年十一月十二日

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