深基坑旋挖灌注桩专项施工方案

高岭集团德阳市凯江路大桥东西侧下穿地道工程深基坑旋挖灌注桩支护专项施工方案审批：审核：编制：湖南高岭建设集团股份有限公司2011年10月10日目录一、工程概况........................................................................................1二、编制依据........................................................................................2三、施工方案........................................................................................3四、工程质量保证措施......................................................................16五、基坑变形监测..............................................................................18六、人员及机械设备计划..................................................................19七、施工组织及施工管理措施..........................................................20八、工期安排（按专家组意见修改）..............................................29九、安全措施及应急预案..................................................................29附图一基坑平面布置图....................................................................31附图二基坑横断面图........................................................................32附图三集水沟及集水井结构图........................................................331一、工程概况德阳市凯江大桥东岸下穿地道工程位于德阳市凯江大桥（东桥）的东侧，线路设计起点与现状道路起点与峨眉山北路现状相接，路线由北向南延伸，下穿凯江路，终点至市游乐园，全长440m。1.1．设计概况下穿地道北侧基坑最深处约8.40m，根据基坑深度、场地地层特征结合周边环境情况，本基坑工程下部采用旋挖桩进行支护，上部3m左右采用放坡+土钉支护，下部各段具体支护形式如下：A1B1、A2B2段（1-1'剖面）：采用旋挖桩支护，桩径1.20m，桩长16.50m，桩间距2.2m；C1D1、C2D2段（2-2'剖面）：采用旋挖桩支护，桩径1.20m，桩长13.40m，桩间距2.2m；E1F1、E2F2段（3-3＇剖面）：采用旋挖桩支护，桩径1.20m，桩长13.00m，桩间距2.2m；F1G1、F2G2段（4-4＇剖面）：采用旋挖桩支护，桩径1.20m，桩长10.5m，桩间距2.2m。下穿地道南侧K0+380~K0+403临水务局管理用房段采用采用桩和挡板，代替原有的挡墙设计：采用旋挖桩支护，桩径1.0m，桩长10.0m。1.2．地质概况根据地质勘探报告，东岸下穿地道工程场地基土层分为4个工程地质层，自上而下为：（1）杂填土：层状分布于地表，杂色，松散，潮湿，主要成分为卵石、粉质粘土夹少量建筑垃圾，层厚1.30～6.5m。（2）中砂：透镜状分布，黄灰～灰色。松散，潮湿～饱和，以中粒砂为主，含少量泥质及砾石，部分地段该层为粉细砂，层厚0.5～2.00m。（3）圆砾：层状及透镜状分布，灰黄～灰白色，松散，潮湿～饱和，砾石含量25％～40％，充填物以中粗砂为主，泥质含量约5％～10%，砾石粒径2～3cm为主，个别大于10cm，次园，成分以砂岩、花岗岩为主，层厚0.30～5.90m。2（4）卵石：层状分布，灰～灰白色，稍密～中密，潮湿～饱和，卵石含量50％～75％，充填物以中粗砂为主，少量泥质，卵石粒径3～l0cm为主，卵石成分以砂岩、灰岩、花岗岩为主，亚圆形。据动探锤击数，可分稍密、中密和密实三个压层。其中，稍密卵石层动探锤击数多在3～6击，卵石含量55％～60%，中密卵石层动探锤击数6～11击，卵石含量60％～70%。密实卵石层动探锤击数11～14击，卵石含量70％～80％。钻孔最大揭露厚度18.7m。1.3．区域气候特征场区所在地属四川盆地属亚热带季风型气候，其主要特点是：四季分明、气候温和、雨量充沛、夏无酷署、冬少冰雪。根据德阳气象台观测资料，德阳地区的气象指标如下：a.气温：多年平均气温16.1°C。b.降水量：多年平均降水量862.2mm，降水多集中在夏秋季节，冬季雨少雾多。c.蒸发量：多年平均蒸发量584.7mm。d.相对湿度：多年平均为80.8%。e.风向与风速：主导风向为NNE向，多年平均风速1.35m/s，最大风速为14.8m/s（NE向）。根据调查，场地周边无地表水域存在。1.4．地下水文地质条件场地内地下水类型主要为孔隙潜水。孔隙潜水赋存于砂卵石层中，主要接大气降水和绵远河侧向补给，水量丰富。水位变化受季节性控制，勘察期间正值枯水期，静止水位埋深9.20～12.50m。根据区域水文地质资料，场地枯、丰水期水位变化在1.50～2.00m左右。二、编制依据1、《德阳市凯江东桥东头下穿隧道工程地质勘察报告（详勘阶段）》、《德阳市凯江大桥东岸下穿地道工程施工图设计文件（审定稿）》、《设计变更通知单》（编号：设变03、04号）。2、国家有关的政策、法规、施工验收规范和工程建设标准强制性条文，以3及现行有关施工技术规范、标准等。3、《建筑地基基础设计规范》GB50007-20024、《建筑基坑支护技术规范》JGJ120-995、《建筑边坡工程技术规范》GB50330-20026、《建筑与市政降水工程技术规范》JGJ/T111-987、《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-20098、《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)9、施工现状及基坑周边环境三、施工方案3.1.施工工艺流程工艺原理：旋挖钻机将整体自重置于可自动行走的履带式底盘上，以自带柴油发动机输4出动力来提供施工现场所需要的大功率电源，利用筒式钻斗底部的斗齿，在液压油缸的加压下钻进，切削土体，并压入容器内，然后由钻杆提出筒式钻头，至孔口后快速回转倒土。护壁泥浆采用优质膨润土、烧碱、纤维素等根据地质情况按一定比例配置而成，并随着旋挖钻进用泥浆泵持续注入孔内，起到静压护壁作用，以保证水头压力，如此反复循环完成成孔作业。成孔达到设计深度和质量要求后，安装钢筋笼和导管，灌注水下混凝土。旋挖成孔水下灌注桩是一项施工工序多，精确度高，质量要求高，施工时间短，工作连续不间断的一种地下隐蔽工程，要保证工程质量，在施工前应根据施工项目质量计划的组织方案从严要求，合理地安排施工流程，以便指挥现场施工。3.2.施工准备及旋挖成孔1）测量放线采用全站仪来进行桩的中心位置放样，误差控制在5mm以内。桩位用Φ10mm、长度35-40cm钢筋打入地面30cm（四周填以水泥砂浆或混凝土来保护）作为桩的中心点，放样后四周设十字控制护桩（长度20cm木桩）并记录控制护桩坐标，既便于寻找又可防止机械移位时破坏桩点，并可随时回复。开孔前，桩位应定位准确，桩位采取十字控制网和桩位点双重控制。桩位放样误差为10mm。2）场地平整及钻机就位液压多功能旋挖钻机就位时与平面最大倾角不超过2°，现场地面承载能力大于250kN/m2。由于现状路面以下为回填土，通过南侧的开挖揭示，回填土的密实度差，因此，旋挖钻机利用现有道路进行作业，先按设计要求进行旋挖桩的施工，待旋挖桩施工完后，再进行基坑开挖，施工上部的土钉及喷射坡面混凝土。将钻机行驶到要施工的孔位，调整桅杆角度，操作卷扬机，将钻头中心与钻孔中心对准，并放入孔内，调整钻机垂直度参数，使钻杆垂直。钻孔机就位时，必须保持平稳，不发生倾斜、位移。旋挖钻机底盘为伸缩式自动整平装置，并在操作室内有仪表准确显示电子读数，当钻头对准桩位中心十字线时，各项数据即可锁定，勿需再作调整。钻机就位后钻头中心和桩中心应对正准确，误差控制在2cm内。3）埋设护筒护筒的作用为固定桩位，引导钻头方向，隔离地面水流入孔内，保证孔内水5位高出地下水位或施工水位，增加水头高度，保护孔壁不坍塌，确保成孔质量。a、护筒的要求根据地勘报告，现场上部为杂填土，厚度约3～5m。为此，护筒选用整体式钢制护筒，壁厚10mm，高度3m，外径1420mm，内径1400mm。为了增加护筒的刚度，防止周转使用中的变形，在护筒的上口、中部和底部的外侧各焊一道加强肋。如果在施工过程中，孔内出现塌孔时，也应跟设护筒。b、护筒的埋设在埋设护筒前，首先对场地进行平整，垫高、清除杂物。施工中，护筒的埋设采用旋挖钻机静压法来完成。首先正确就位钻机，使其机体垂直度、钻杆垂直度和桩位钢筋条三线合一，然后在钻杆顶部带好筒式钻头，在钻头的端部临时连接一扩孔器，使成孔直径可达145cm，深度略小于护筒的埋深，然后用吊车吊起护筒并正确就位，用旋挖钻杆将其垂直压入土体中。护筒埋设后再将桩位中心通过四个控制护桩引回，使护筒中心与桩位中心重合，并在护筒上用红油漆标识护桩方向线位置。经确认护筒平面位置的偏差不大于50mm，倾斜度的偏差不大于1%，则将其四周用粘土填实。护筒埋设好后，由测量人员和监理代表进行桩位复核校正。本道工序完成后申报开孔通知单并进行钻进成孔。4）泥浆制备泥浆调制的好坏是钻孔桩施工是否顺利的一个关键性指标，本工程泥浆采用优质膨润土、烧碱、纤维素制成，其各组成成分性能和用量如下：膨润土：主要成分为蒙脱石，分钙土和钠土，使用时加入纯碱改造成钠土用于配浆。他具有相对密度低、失水量少、泥皮薄、稳定性强、固壁能力高、钻具回转阻力小、造浆能力大等优点。烧碱（na2co3）：调整泥浆的ph值，使其保证在8—10的偏碱性范围内，以保证水化膜的厚度，提高泥浆的胶体率（稳定率）和稳定性，降低失水量，同时6避免了因ph值过小而引起钻头锈蚀和粘土颗粒难于分解而降低粘度，也避免了ph值过大而引起粘土颗粒凝聚力减弱而造成裂解使孔壁坍塌。纤维素（cmc）：增加泥浆粘性，使土层表面形成薄膜而防护孔壁剥落并有降低失水量的作用。泥浆配合比为：膨润土:烧碱:水:纤维素为70:1.8:1000:0.8kg，具体根据以下技术指标进行调配。其技术指标如下：钻孔方法相对密度g/cm3黏度Ts胶体率%含砂率%PH值旋挖钻1.05~1.10大于17大于95大于1大于7泥浆循环系统的布置根据现场实际情况，在中间场地设置两个造浆池和泥浆净化、循环系统。铺设泥浆池5）钻孔当钻机就位准确，泥浆制备合格后即开始钻进，钻进时每回次进尺控制在60cm左右，刚开始要放慢旋挖速度，并注意放斗要稳，提斗要慢，特别是在孔7口5～8m段旋挖过程中要注意通过控制盘来监控垂直度，如有偏差及时进行纠正，而且必须保证每挖一斗的同时及时向孔内注浆，使孔内水头保持一定高度，以增加压力，保证护壁的质量。同时，做好整个过程中的钻进记录，随时根据不同地质情况调整泥浆指标和旋挖速度。弃渣外运与钻进同步进行，每从孔内出几桶钻渣，就用装载机及时的外运至弃渣场，以减少现场施工干扰，减少弃渣对桩孔的压力，确保施工现场的文明和质量安全。6）清孔、检孔清孔：根据钻孔桩桩底的设计标高和护筒顶标高，计算出钻孔深度，用测绳检测孔深，到位后进行清孔。清孔采用挖斗反复捞取沉渣，直到其厚度符合规范和设计要求，然后注入纯度较高的化学泥浆，置换出孔内的钻孔泥浆，保证