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澳大隧道横琴段主体结构旋挖灌注桩施工方案编制单位：广东省煤炭建设（集团）有限公司2011年09月08日21编制说明及编制依据1.1编制说明本施工方案编制时对施工总体部署、施工工期控制、施工质量控制、项目管理组织机构设置与劳动力组织、施工进度计划控制、机械设备及周转材料配备、主要技术措施、工程的重点难点、安全、文明施工、环境保护措施、与周边有关单位的配合和与已有工程的衔接、保护、防洪、防汛措施等诸多因素尽可能做了充分考虑。力求做到施工协调配合周密、紧凑，施工工艺合理、先进、有创新。在施工中，我司将本着对业主、对甲方高度负责的态度，将积极与质量监督部门配合，服从建设单位及监理公司、总包单位的管理，从严控制工程质量，在保证工程质量的同时认真做好安全文明施工。制定安全生产措施，建立安全保证体系，确保施工中不发生任何伤亡事故，创建安全文明工地。达到以下施工目标：序号名称施工目标1质量目标确保合格工程2工期目标60日历天3安全目标杜绝死亡，消灭重伤，轻伤月平均负伤频率低于1‰。4文明施工场容场貌创一流水平，争创文明工地1.2编制依据1、甲方提供的本工程招标文件及本工程主体结构桩相关图纸及说明；2、工程测量规范（GB50026—2007）；3、钢筋焊接及验收规范（JGJ18—2003）；4、钢筋焊接接头试验方法（JGJ/T27—2001）；5、混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）；6、建筑工程施工质量评价标准（GB/T50375-2006）；7、混凝土质量控制标准（GBJ50164—92）；8、混凝土强度检验评定标准（GBJ107—87）；39、建筑机械使用安全技术规程（JGJ/T33—2001）；10、施工现场临时用电安全技术规范（JGJ46—2005）；11、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）；12、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）；13、本公司现有的技术力量、机械设备及多年的管理经验等。2工程概况2.1工程简介总体概况：横琴岛澳门大学新校区海底专用隧道工程是为服务澳门大学横琴新校区而新建的过海隧道工程，过海隧道是澳门大学横琴新校区与澳门联系的唯一通道。工程范围西起珠海横琴岛澳门大学校区，下穿十字门水道后，东至澳门路氹莲花海滨大马路，平面线型成“Z”字型。2.2.地质概况隧道处覆盖层主要为人工素填土、细砂、第四系海陆交互沉积淤泥、第四系冲积粘土、淤泥质粘土、细中砂、中粗砂、砾砂及第四系残积砂质粘性土。下伏基岩为燕山晚期花岗岩，全风化花岗岩、强风化花岗岩、中～微风化花岗岩等。2.2.1水文条件1地表水特征地表水主要为大气降水形成地表径流水，鱼塘水、潮汐海水等。施工期间实测海水深度为0.70～3.80m，其水位随季节不同变化明显。2地下水水文地质特征施工期间地下水水位0.80～2.50m，地下水位随季节不同变化显著，每年5～10月为雨季，大气降水充沛，水位会明显上升，而在冬季，降雨减少，地下水位随之下降，年变化幅度为2.50～3.20m。地下水位的变化与地下水的赋存、补给及排泄等关系密切。2.3结合本工程特点所采取的措施2.3.1主体结构基础桩：澳大新校区海底专用隧道工程横琴段K0+170~K0+680段主体4结构基础桩共405根，其中φ1200mm钻孔灌注桩89根，φ1000mm钻孔灌注桩316根。2.3.2立柱桩：K0+540~K0+680立柱桩共有钻孔灌注桩17根，均采用φ1000mm钻孔灌注桩。2.3.3旋挖施工过程中主要产生较多的泥渣，同时还会有部分的泥浆，泥浆可以循环施工，但泥渣需及时外运，我司根据投标文件要求泥浆和渣土将组织当地有实力的泥头车车队将泥渣及时外运。3施工部署3.1施工设备选择根据现场实际情况及工期要求，我司拟采用旋挖机进行成孔施工，旋挖成孔拟进场设备型号为SoilmgcSR701台、SANYSR2203台旋挖机进场施工。3.2施工顺序根据投标方要求和施工场地实际情况，合理安排设备布局，25m范围内不得布置两台旋挖机进行施工，避免相互干扰。3.3施工设备进场计划根据本工程工作量及工期计划，我司拟投入如下设备进场施工，可确保按质按量完成施工工作内容。表二：拟投入本工程机械设备表序号机械或设备名称型号规格数量产地制造年份额定功率kW设备状况备注1旋挖钻机SR2203台三一2008良2旋挖钻机SR701台Soilmgc2011良3吊车QY-25T4辆江苏2002良4挖掘机RH6LC2辆日本2000良55铲车2辆广州良6泥浆测试仪4套良7电焊机BX1-31515台上海10良8导管Φ258400米广州良9泥浆泵3PNL6台上海22良所有设备将在正式开工前3天内进场。3.4施工准备施工准备工作是施工组织设计的主要内容之一。因此，为了确保施工顺利进行，施工前必须做好以下各项工作。3.1施工现场的布置现场平面布置：根据施工现场的实际条件以及文明施工要求，科学、合理进行现场平面布置，力求做到现场平面布置美观大方、整洁有序，又能满足施工组织的要求，为文明施工创造条件。施工现场临时设施由总包单位统一规划及建设。3.2桩位测量及定位测量放线由甲方进行，我司将密切配合甲方做好测放工作。3.3护筒埋设根据测量定出的轴线及桩位中心点，用“十字交叉法”将桩位中心点引到护筒上，并作好标记，作为挖埋护筒、钻机定位及以后检验桩位中心的依据，同时测出地面高程以此为钻孔深度的基准。护筒用10mm厚的钢板卷制，单节长3m，护筒直径比设计桩径大20cm，护筒埋设的垂直度不得超过1%，护筒中心与桩位中心的偏差不得大于2cm。3.4施工资料的准备3.4.1开工前应有相关部门提供的该工程的地质勘察报告，水文地质资料，桩基工程施工图及图纸会审资料。3.4.2主要施工机械及其配套设备的技术性能资料，所需材料的检验和配合比试验，对所有需的材料必需作材料的物理性能试验，并委托有资质的试验室根据所用的原材料作6好混凝土的配合比试验。3.4.3有效的桩基工程的施工组织设计或施工方案，有关载荷，施工工艺的试验参考资料。4灌注施工方案4.1施工工艺流程图旋挖成孔作业流程如下：泥浆循环系统布置场地平整、测量放线74.2泥浆的制备4.2.1泥浆（稳定液）的材料稳定液应具有很好的物理性能、流变性能和稳定性能，主要指标为密度、粘度、PH值含砂量等。其中膨润土的质量标准参见《钻井液材料规范》GB/T5005-2001。泥浆用粘土应选择粘粒含量大于50%，塑性指标大于20，含砂量小于5%，二氧化硅与三氧化二铝含埋设护筒旋挖钻机就位及调整旋挖钻机成孔施工第一次清孔终孔验收旋挖桩机移位钢筋笼吊入、安装下混凝土灌注导管二次清孔桩芯水下混凝土浇注混凝土灌注设备移位起拔护筒清场、浆渣外运更换泥浆、浆渣外运制作循环泥浆孔底清渣验收钢筋笼制作试块制作及养护8量的比值为3-4倍的粘土为宜。稳定液的主要材料见表九。表四：稳定液的主要材料表材料名称成分主要使用目的水H2O稳定液的主体膨润土或粘土以蒙特土为主的粘土矿物稳定液的主要材料重晶石硫酸钡增加稳定液相对密度CNC羧甲基纤维素钠盐增加粘性、防止孔壁剥落腐殖酸族分解剂硝基腐殖酸钠盐控制稳定液变质及改善已变质的稳定液木质素族分解剂铬铁木质素磺胺酸钠盐（FCL）碱类Na2CO3及NaHCO3渗水防止剂废纸浆、棉子、锯末等防止渗水4.1.2、泥浆（稳定液）的配合比应按地基土的性状、、钻机和工程条件来定。一般100L的水需加8Kg的膨润土，对于粘性土层，膨润土可降低到3~4kg。由于情况各异，稳定液的性能指标和配合比，必须根据地层特性、造孔方法、泥浆用途而有所变化（表十）。项目指标膨润土的最低浓度8%泥浆的最小粘度（500/500ml）25s失水率的限度（0。3N/mm2）每30min20mlPH值最高限度11.04.2.3、稳定液粘度的选取钻斗钻成孔法为了防止孔壁塌，所用稳定液的必要粘度参考值如表十一。表五：钻斗钻成孔法稳定液的必要粘度参考值土质必要粘度（S）（500/500CC）土质必要粘度（S）（500/500CC）砂质淤泥20-23砂（N≥20）23-25砂（N＜100）﹥45混杂粘土的砂砾25-359砂（10≤N﹤20）25-45砂砾﹥454.3灌注桩成孔技术方法4.3.1旋挖桩机就位桩机就位前，要事先检查桩机的性能状态是否良好，保证桩机工作正常，保证桩位附近平整，把桩机开到桩位旁，螺旋钻头的尖端正对桩位标注点。旋挖桩机停位回转中心距孔位在3--4.5m之间,在允许的情况下,变幅油缸尽可能将桅杆缩回，这样可以减小钻机自重和提升下降脉动压力对孔的影响，检查在回转半径是否有障碍物影响回转。4.3.2旋挖钻进成孔旋挖桩机成孔首先动力头转动底门镶嵌斗齿的筒式钻斗切削岩土，并将原状岩土装入斗内，然后在由钻机卷扬机和伸缩钻杆将钻斗提出孔外卸土，这样循环往复，不断地取土卸土，直至钻至设计深度。采用静态泥浆护壁钻进工艺，向孔内投入护壁泥浆或稳定液进行护壁。在钻进过程中，边提钻边向孔内投放泥浆，孔内泥浆高度始终保持在高于地下水位1米以上的位置，防止坍孔。成孔前必须检查钻头保径装置，钻头直径，钻头磨损情况，施工过程对钻头磨损超标的及时更换。成孔中按试桩施工确定的参数进行施工，设专职记录员记录成孔过程的各种参数，如钻进深度，地质特征，机械设备损坏，障碍物等情况。记录必须认真，及时，准确，清晰。旋挖钻机配备电子控制系统显示并调整钻进时的垂直度，通过电子控制和人工观察两个方面来保证钻杆的垂直度，从而保证了成孔的垂直度。钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度；由硬地层钻到软地层时，可适当加快钻进速度；当软地层变为硬地层时，要减速慢进；在易缩径的地层中，应适当增加，钻孔次数，防止缩径；对硬塑层采用快转速钻进，以提高钻进效率；砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度。4.3.3各地层钻斗的选择填土，粘土，填砂层一般比较松软，可选用摩擦钻杆和回转钻斗钻进，像填土层在干性状态下胶结性都比较好，在干孔钻进下可用单底板土层钻斗钻进，也可以用双底板捞砂钻斗和土层螺旋钻斗钻进；若在湿孔钻进条件下，因土遇水的胶结性能变差，一般用底板10捞砂钻斗钻进以便捞取钻渣。砂土层和砂层的胶结性能都比较差，不管干孔钻进还是湿孔钻进均用双底板捞砂钻斗钻进。对于含水丰富的流砂，流泥等易坍塌地层，采用双底板捞砂钻斗钻进。旋挖钻机在钻进时，根据地层选用钻斗的同时，还要注意在钻进时进尺的控制。在使用旋挖斗时依据斗体的容量，一般在斗体三分之二为合适。进尺深度根据桩直径而定，也要根据地层的密度控制进尺深度。进尺过多，导致卸土困难，还会导致埋钻卡钻的事故发生。过少会延误施工进度与设备，能源的消耗，成本提高，降低了效益。根据拟建场地的地质情况，本工程拟采用机锁钻杆和回转钻斗钻进。4.4终孔按设计要求控制桩长。终孔时应由监理工程师确认。孔深偏差应控制在规范允许范围内，规范规定孔深的允许偏差为-0～+300mm。4.5清孔当钻头抵达设计标高，钻机应停止进尺，原地保持钻机慢档旋转，不断搅碎桩尖处的土（岩）块，泥浆同时通过泥浆泵泵入孔中补充，自然溢出，将孔内的渣土带出，泥浆比重将逐渐随之下降。这一程序谓之清孔，当泥浆比重下降至1.09～1.20，粘度17～24s，含砂率小于6％，孔底沉渣小于50mm时，清孔完毕，将钻孔交付验收。为了保证成桩后桩的承载能力的连续性，成桩前要进行整形清孔。当钢筋笼安装完毕且导管安装完成后进行第二次清孔，第二次清孔可直径1m及以下的孔采用正循环进行清孔，直径大于1m的桩采用反循环进行清孔。114.6钢筋笼制作与吊装钢筋笼制作应严格按设计要求进行，电焊条强度规格按有关规范要求，钢筋对接采用单面搭接焊，其焊缝长度、焊缝厚度和宽度、钢筋笼制作偏差均应符合设计、规范要求。钢筋笼起吊提升时，应注意防止其变形，孔口对接时，要保证钢筋笼顺直。为保证钢筋笼保护层厚度不少于60mm，要每隔4m在钢筋笼同一截面焊接4个保护层钢筋。4.6.1钢筋笼制作与吊放应注意问题：（1）钢筋笼制作焊接（包括点焊）质量必须符合要求，单个钢筋笼重量约在0.6～2.7吨，起