大直径管桩施工技术方案

-1-阜石路（双峪环岛～西五环路）改建工程第四标段大直径管桩专项施工技术方案1编制依据阜石路（双峪环岛～西五环路）道路工程高架桥下部结构招标图阜石路（双峪环岛～西五环路）道路工程－高架桥工程勘察报告甲方提供其他有关资料《北京市桥梁工程安全技术规程》（DBJ01-85-2004）《桥梁工程施工质量检验标准》（DBJ01-12-2004）《市政基础设施工程工程资料管理规程》（DBJ01-71-2003）《北京市市政工程施工安全操作规程》（DBJ01-56-2001）《施工现场临时用电安全技术规程》（JGJ46-2005）《公路施工手册－桥涵》《市政工程施工手册－专业施工技术卷》-2-2工程概况2.1工程简介阜石路（双峪环岛～西五环路）改建工程，设计起点位于门头沟双峪环岛，终点位于西五环路晋元桥，路线全长9.623公里。起点双峪环岛～西五环段，道路设计标准为城市主干路；西六环～西五环段，道路设计标准为城市快速路标准。第四标段起点为K2+467.3（麻峪东路），终点为K3+736.3（京能热电公司）道路全长1269m。道路南侧为京门铁路及首钢铁路专用线，北侧有永定河管理所、广宁村、京能热电公司等。本段道路红线宽40m，快速路为高架桥，桥梁上部结构为预制箱梁+简支钢梁；下部结构为柱式墩接预应力盖梁；基础为承台接钻孔灌注桩，桥梁全宽24.8m，桥梁面积31651m2。高架桥下布置地面道路，中央隔离带宽7m，两侧路面宽11.5m，人行步道宽5m，路面面积29646m2。K2+870～K3+020段由于道路加宽，北侧须开挖山体，设置浆砌片石路堑挡土墙。K3+070～K735.7段北侧为广宁村，南侧为京门铁路、石景山火车站和北京京能热电股份有限公司。K3+210～K3+420处设置平交灯控路口，K3+420路口处高架桥上设置快速公交车站，并设置换乘人行天桥。K3+720处现况人行天桥已废除不用，设计按拆除考虑。2.2主要工程数量大孔径管桩直径D=7.0md=6.0m；桩长14.5m合计6棵2.3参建单位工程建设单位：北京公联公路联络线有限责任公司工程设计单位：北京国道通公路设计研究院工程监理单位：北京市正远监理咨询有限公司工程监督单位：北京市建设工程安全质量监督总站工程施工单位：北京市市政二建设工程有限责任公司2.4水文、地质条件现有地勘资料显示场地地层岩性表层为（1）人工堆积层1.00～4.50m厚；（2）新近沉积层；（3）第四季沉积层：人工堆积层及及局部新近沉积层以下为第四纪冲洪积的卵石③层；卵石④层；卵石⑤层，粉质黏土⑤1层；-3-第四纪坡洪积的碎石混黏性土⑥层，粉质黏土⑥1层；粉质黏土⑦层，碎石混黏性土⑦1层；（4）侏罗纪侵入岩层；（5）三叠纪沉积岩层。2.5工程特点2.5.1工程地质桩基施工范围内的地质条件为卵石、圆砾、细砂层不利于钻机钻孔施工。2.5.2根据设计图纸，本标段设计桩长为17m，现有地勘报告显示，本工程场区地下水埋深为现状自然地面下45.00—36.00m左右，因此施工过程中不会受到地下水的影响。考虑以上因素影响，本工程桩基全部采用沉井的施工方法。2.6施工工期工程计划开工日期：2009年9月25日完工日期：2009年11月15日-4-3施工部署3.1施工组织机构（详见附图）3.1.1施工管理人员项目经理：朱海滨项目总工：张学军项目副经理：王双利、李云鹏现场施工负责人：谭志涛质控负责人：邵清雨实验负责人：高淑琴测量负责人：郑维兵安全负责人：邵炳生资料负责人：史小平3.1.2施工队伍通过招投标，选用1支有资质、有施工经验、信誉可靠的，且经过总公司批准的合格的专业施工队伍，进行施工。3.2施工用电本工程项目经理部位置向供电部门报装400kVA变压器1台，电源主干线均采用BX（3×70K2+1×50K2+1×352）架空线，采用水泥杆架空敷设线路引致各用电区域。电气设备主要保护采用DZL25—100/4901型漏电开关。3.3施工用水施工区附近有水源，施工用水可以从附近水源的引水点铺设Dg50mm临时输水管道，设分水表后引至项目经理部驻地及用水施工区域，现场沿线铺设50mm输水管，每100m设一分水阀门，供施工使用。同时施工现场备有两辆水车备急用。3.4施工进度计划（详见附表）3.5施工进度计划编制原则1桩基施工进度计划安排必须满足高架桥整体计划安排的要求。2沉井施工时间只安排在白天进行，夜间不施工。管桩的加工安装作业要尽快完成，以保证总体进度安排的要求。3管桩进行现场浇注，边下沉边接高。混凝土强度必须大于90%后，在确保支撑稳定后，方可进行沉井施工。-5-4施工前的准备工作4.1技术准备4.1.1专项施工方案编制及向上级领导单位和监理报批。4.1.2向分包单位进行安全技术交底，在进行管桩的结构施工前专业分包负责人必须向全体作业人员进行详细的安全技术交底，并记录形成文件。4.1.3认真学习和熟悉施工图纸、施工规范、岩土工程勘察报告，明确和掌握设计、规范施工要求。4.1.4探明施工现场距桩基施工较近的地上地下构筑物和现况地下管线，插牌明示，标明管线走向、管径、种类、埋深、产权单位及联系人。4.2施工场地准备施工前将桩位附近的地面平整，清除杂物，使道路通畅、排水良好，具备“三通一平”；现场四周设置临时防护和安全照明，并将施工用的临时设备准备就绪；修建出渣道路，弃渣地点设在距桩孔10米以外，以防桩孔坍塌堵塞桩孔，保证出土路线畅通。4.3测量准备工作4.3.1测量执行的标准：《工程测量规范》（GB50026）、当设计部门对工程主要结构、关键部位有特殊精度要求时，以设计规定为准。4.3.2施工中所有桩位都采用极座标定位，3级导线点复测。现场由测量人员根据图纸测放桩位坐标，经监理验收合格后确定桩位轴线的定位点和水准点高程，并拴桩保护。4.3.3桩基施工前，要对桩位测定多次，在基坑开挖浇注护壁混凝土前，在每一次管桩下沉之前，保证基础桩的位置准确。成桩后测量垂直度与桩长。4.4材料准备工作挖桩工程在开工前，检验所用材料、制品等的品种、规格、标号等符合设计要求。施工材料准备充分保证施工需求。水泥、钢筋要有出厂合格证及试验报告；砂子、碎石的供应商应出具符合规定的开采证。桩基混凝土灌注前，要将分包厂家资质上报总监办审批，分包厂家确定后，由试验部门及物资部门共同协作，将混凝土施工配合比单上报总监办材料工程师批准，同意后方可进行使用。-6-5主要的施工方法及技术措施5.1施工工艺施工程序第二中继间千斤顶大直径安装（或浇筑）就位，人工挖孔φ80*6m～8m锚桩4根并安装拉杆、横梁及穿心式千斤顶及除土设备，准备除土下沉。46钢横梁2*30拉杆Φ50HRB400砼锚桩d=80cm管桩内除土，边出土边顶压下沉，管桩入土2m后安装第二节管桩，继续除土顶压下沉。管桩内除土，边出土边顶压下沉，二节管桩整体下沉入土深度达6m后启动中继间千斤顶，开始分节顶压待入土深度7m以上时准备安装第三节管桩。管桩内除土，分节顶压达入土深度6m～8m时，安装或浇注第三节管桩，桩长可选用4m～8m，三节管桩接长后继续出土分节顶压下沉，入土深度大于8后，启动第二中继间继续分节顶进达预定深度。大直径管桩穿心千斤顶第一中继间千斤顶无水地层锚桩顶压法工艺流程图-7-5.2大孔径管桩沉井工艺5.2.1首先挖4m深基坑，在基坑内进行管桩制作及安装，共3节管桩（一、二、三节管桩高度分别为5m、4.5m、5m）,管桩扶正定位固定后，即可安装桩顶拉杆千斤顶和除土设备。依靠第一节管桩自重，同时利用管桩入土深度以内摩阻值由零增高正常值的规律，将首节管桩由基坑底沉入3-4m，然后进行基坑回填，进行第二节管桩的制作，入土深度大于4m后因摩阻增大，须启动中继间开始分节下沉。先用第一中继间顶压第一节管桩沉入一个行程，启动桩顶拉杆千斤顶，顶压上段管桩跟进一个行程，交替顶压至入土深度达到两节管桩总长（ho=h1+h2=9.5m）。随后进行第三节管桩制作，即可启动第二中继间，进入互为支承，交替顶压的自平衡下沉阶段，直达管桩的预定入土深度。5.2.2在基坑内现浇第一节长5m管桩。下端设钢刃角，上端预埋拉杆连接螺母，第一节管桩现浇完成后在管内全断面除土，靠自重可完成第一阶段下沉。5.2.3完成第一阶段下沉后，继续浇筑第二节管桩（长4.5m），下端设50cm厚钢板滑动套筒与第一节管托相连接，管壁预留拉杆孔道。接高浇注后，安装第一中继间顶镐，并穿入拉杆与第一节管段连接，在第二节管段顶部，安装拉杆千斤顶，安装工作完成后，开始第二阶段管内除土，第二节自主下沉。第一节管桩自基坑底沉入约一定深度后，会因摩阻增大，终止靠自主下沉，至此即完成第二阶段下沉。5.2.4完成第二阶段下沉后，不再靠自重继续下沉后，要将管底外侧肥槽用砂土回填（只回填不夯实）至现况地面高度。将第二节管底埋入土中约3m深，使管底上下节形成自平衡条件，开始第三阶段下沉。管桩内全断面除土，在刃角下超挖20cm深，用中间的顶镐压第一节管桩下沉一个行程，随后用拉杆千斤顶压第二节管桩跟进一个行程，如此重复直至桩顶接近地面时，接第三节管桩（长5m）同时在二、三节管桩之间安装顶镐，并移装拉杆千斤顶到第三节管桩顶。5.2.5第三节管桩制作安装完成后。如上述循环顶压管桩，沉入第三节管桩，继续自平衡下沉至预计深度。5.2.6管桩下沉达预定深度后，由刃角向下挖深1.5m，挷扎钢筋浇注混凝土底板封底。管桩封底后，由下向上逐个拆除千斤顶，连接管壁钢筋，并浇注混凝土，封闭各千斤顶的工作位置。-8-5.3基坑支护施工5.3.1测量控制网布设放线前将施工场地平整，依据设计图纸，由测量人员用全站仪统一测放各检查井准确位置，钉出基坑四角控制桩。测放执行两级复核制度，并经监理验收合格后进行大孔管桩的工作基坑施工。5.3.2基坑开挖土方开挖先采用机械开挖2m，做好坑口圈梁和已开挖段的锚喷护壁后，其余部分采用人工开挖，步距1m，开挖1m做1m的锚喷护壁，每部都要严格检查验收，合格后才可继续开挖。坑边1m内不得堆土，挖出的土方及时运走，土质较好的运至暂存地点存好，留待回填之用，土质不好的运至指定地点丢弃。开挖时随时注意土质变化，遇地下滞水层或土体不稳定时，应减小步距，做相应处理后，及时做钢筋混凝土锚喷护壁，以下部分开挖，暂时按50cm～80cm步距开挖，开挖后及时做锚喷护壁，待发现土体稳定后，可逐步加大步距至1m。5.3.3钢筋绑扎钢筋进场后，试验或质控人员与材料部门联系，检查钢筋有无原材料合格证，待取得合格证的同时对钢筋进行原材及焊接试件的取样，试件复检符合设计及规范要求后，方可使用。钢筋使用前将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净，钢筋平直无局部弯折。将锚喷护壁所需钢筋调直后用切割机成批切好待用。按钢筋尺寸规格分别摆放有序并标牌注清。严格按照图纸进行钢筋加工，将加工好的钢筋成品分类有序摆放，并注明轴号、尺寸、位置等。待处理好顶管工作坑已开挖部分的土体后，将加工完毕后的钢筋运至现场分类有序摆放，并注明轴号、尺寸、位置等。绑扎钢筋时，先绑扎坑口圈梁钢筋，预留出纵梁钢筋，待坑口圈梁绑扎完毕并浇筑混凝土后，开始绑扎纵梁钢筋，护壁钢筋网片在钢筋加工厂提前按尺寸制作好，交叉点用点焊连接，加工完毕后运至现场安装，与绑扎纵梁钢筋同步进行，然后进行横梁钢筋的绑扎。钢筋绑扎时，注意钢筋间距、钢筋型号及钢筋数量的准确性，一步钢筋绑扎完毕后，严格检查，验收合格后方可进行混凝土锚喷的施工。5.3.4混凝土锚喷-9-锚喷混凝土标号为C20，应注意控制锚喷混凝土的配合比和混凝土骨料的粒径大小，严格按照规范要求。喷射混凝土之前应对土壁和已绑扎好的钢筋进行清理，清理干净之后才可开始喷射混凝土。喷射混凝土时，要分层喷射，每层厚度不大于10cm，必须均匀喷射，喷完一层再喷第二层，喷射口距锚喷面控制在60cm左右，保证其密实度。喷射结束后，养护3天，养护过程中注意天气变化，遇雨应架设苫布遮雨，保证养护质量。经验收合格后，方可进行下一步的土方开挖、钢筋绑扎和混凝土锚喷的施工，每一步如此，直到坑底。5.4大孔管桩体结构施工5.4.1钢筋施工