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1临地铁结构物桩基础施工方案1.编制依据1.1编制依据（一）《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（CJJ2-2008)（二）《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008)（三）《公路桥涵施工技术规范》JTJ-TF50-2011（四）《沈阳市东一环快速路工程设计图纸》2.工程概述2.1自然特征2.1.1地形特征拟建东一环快速路工程勘察及设计第二标段(小河沿路-长安路)。拟建场地地形有一定起伏，地表高程介于44.47～50.42m。拟建场地地貌单元均属浑河冲洪积阶地。根据钻探揭示，本标段勘察深度范围内的地层结构由第四系全新统人工填筑层(Q4ml）第四系全新统浑河高漫滩及古河道冲积层(Q4al2）、第四系全新统浑河新扇冲洪积层(Q4al1pl）、第四系上更新统浑河老扇冲洪积层(Q3plal2）、第四系中更新统冰水沉积层(Q2fglpl)组成。根据地层沉积特点，本次勘察在资料整理过程中，地层编号与沈阳地铁10号线报告一致。第一个数用①、③、④、⑤⑥按序分别代表上述不同时代成因的结构层，而第二个数代表亚层。亚层的数值均代表岩性:1为粉质黏土;2为粉砂;3为细砂;4为中砂;5为粗砂;6为砾砂;7为圆砾。如:⑤-6代表第四系上更新统浑河老扇冲洪积层中的砾砂层。2.1.2气象特征沈阳市位于我国东北地区南部，坐落在辽河平原与东部丘陵的衔接地带，是辽宁省政治、经济、文化中心，东北最大的铁路、公路枢纽。其地理坐标为东经122度25分09秒至123度48分24秒，北纬41度11分51秒至42度17分30秒。沈阳地区属北温带半湿润的季风气候，同时受海洋、大陆性气流控制，其特征据沈阳气象站观测资料记载是冬寒夏热，春季干燥多风，秋季凉爽湿润。春秋季短，冬夏季长。据沈阳市1951年至今的观测资料显示，沈阳地区多年平均风速3.2m/s，最大风速为29.7m/s，发生在4月份;多年平均降水量为727.4mm，降水在年内各月分配很不均匀，其中7,8月降水量占全2年降水量50%左右;多年平均蒸发量为1420mm,4,9月份为最大，占全年蒸发量67.4%;年平均相对湿度63.1%，其中4月份平均相对湿度最小为52.0%,7,8月份平均相对湿度最大为78.0%;多年平均气温为7.9℃，最高气温为39.3℃，最低气温为-33.1℃;多年平均地温为8.6℃;结冰最早为10月19日，解冰最晚为5月7日;最大积雪深度为28cm，出现在2月份，冻结深度一般为120cm，最大冻结深度为148cm。2.1.3水文特征勘察期间，场地地下水类型主要为第四系孔隙潜水，潜水主要埋藏在砂类土层中，初见水位埋深为14.10～21.70米，相应标高为27.68～31.20米;稳定水位埋深为14.20～21.80米，相应标高为27.58～31.10米。地下水位年变化幅度约为1～2米。该地下水主要以大气降水、河流地下渗入为补给来源，地下水丰富，主要排泄方式为地下通流和人工开采。地下水总体上沿含水层向下游径流运移，即地下水流向总的方向是由东向西。但由于受人工开采地下水的影响，局部地下水流向会有所变化。2012年线路沿线水位埋深约6.0～7.0米，稳定水位标高为41.0～42.0米。2012年以后受地铁十号线、及其他施工场地降水影响，勘察期间地下水位对比2012年下降约8～10米。据调查地铁于2017年将陆续竣工，期间地下水位会有明显回升，建议设计和施工应考虑地下水恢复对单桩承载力计算及施工成孔的影响，采取相应措施。根据钻孔所取地下水试样，按《公路工程地质勘察规范》JTGC20-2011附录K判定:场地地下水对混凝上结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋在长期浸水时具有微腐蚀性，在干湿交替时具有弱腐蚀性。根据所取运河河水试样的“水质分析成果表”按《公路工程地质勘察规范》JTGC20-2011附录K判定:场地地表水对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性。根据钻孔所取地下水位以上的土的“易溶盐分析成果表”，按《公路工程地质勘察规范》JTGC20-2011附录K判定:判定该场地土对混凝土结构有微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋有弱腐蚀性。2.2工程概况沈阳市东一环快速路工程位于沈阳城区东南部，南起文化路立交桥，北至沈海立交桥，沿线经过文化路-万柳塘路-滂江街，全长大约7公里。本标段为第二标段，南起小河沿路，北至长安路，桩号范围K4+457.00-K5+628.00，长1171米，工程范围内包含一对平行匝道。东一环二标段桩基共计143根，桩径为1.2m、1.5m、1.8m三种类型，本标段钻孔桩施工全部采用旋挖钻机成孔，其中部分桩基距相邻地铁标段施工范围较近，需进行防护，根据设计文件采用加长3护筒施工，施工结束后钢护筒不拔出，本标段共计21根距地铁距离小于3米。已与地铁及相关单位联系，确认地下情况，使用长护筒施工的具体桩号统计见下表。东一环二标段临地铁桩基础统计表桩号根数桩长（m）桩径（m）地铁结构物施工方法距地铁距离106#3571.2矿山法2.64107#3571.2明挖1.97108#东侧2451.5明挖2.16109#东侧2451.5明挖2.30110#东侧2451.5明挖2.57111#东侧2451.5矿山法2.67112#右东侧2481.5矿山法2.90119#右侧1431.8矿山法2.90132#北侧2501.5明挖法2.77133#北侧2361.5明挖法2.802.3桩基与地铁结构物关系1.桩基与地铁结构物横断面图图1：112#、119#桩基与在建地铁结构物断面4图2：106#、111#桩基与在建地铁结构物断面图3：107#、108#桩基与在建地铁结构物断面图4：109#、110#桩基与在建地铁结构物断面5图5：132#、133#桩基与在建地铁结构物断面2.桩基与地铁结构物纵断面图图1：107#-108#桩基与在建地铁结构物断面6图2：119#桩基与在建地铁结构物断面3.施工安排3.1劳动力配置计划根据施工流程及施工工艺，为满足施工要求，本工程劳动力配置如下：旋挖钻机司机2名，铲车司机2人，吊车司机2名，混凝土工2名，工人4名。3.2机械设备配置计划机械配备计划表设备数量备注旋挖钻机1台扭矩20吨米以上钻杆1根搓管机1台搓管机动力系统1台驱动器1件拆下压盘，装上驱动器花管1件上部接驱动器，下部接套管套管1套套管靴1-2支配套管挖掘机1台PC300-5装载机1台ZL40汽车起重机1台25t7钢筋调直机2台GT6/12A钢筋切断机2台GQ40钢筋弯曲机2台GW403.3主要施工方法本工程临地铁施作钻孔桩时，采用旋挖钻机全套管施工工法进行施工。旋挖钻机全套管施工工艺，是通过转换器、驱动花筒将钻机动力头与套管连接，并传递扭矩和加压力，通过旋挖钻机动力头驱动套管边旋转边下压的方式下放套管，可以有效的降低套管与地层的摩擦阻力，套管下放与钻机取土作业交替进行。全套管施工技术在施工过程中通过套管对孔壁进行支撑，并在套管内取土成孔，可以有效防止塌孔、缩径等事故的发生。相比传统的泥浆护壁工艺，其具有施工污染少、环境影响小、成孔质量高等显著优势，非常适合本工程临地铁钻孔桩施工任务。图1全套管钻机3.4施工工艺流程83.5工程数量表东一环二标段临地铁桩基础统计表桩号根数桩长（m）桩径（m）混凝土量（m³）106#3571.2773.59107#3571.2773.59108#东侧2451.5636.17109#东侧2451.5636.17110#东侧2451.5636.17111#东侧2451.5636.17112#东侧2481.5678.58119#右侧1431.8437.69132#北侧2501.5706.86133#北侧2361.5508.943.6材料配置计划预制钢护筒数量见下表，护筒壁厚30mm，采用高强度合金钢制作，护筒采用套管形式进行拼接，每段套管长度为2m。94.施工方案（1）测量定位：经场地平整后，由测量小组放出桩位中心，准确测量各桩位的中心和护筒顶高程，并在护筒上做好标记。（2）钻孔设备及全套筒设备就位，旋挖钻机与搓管机相连接。钻孔前对护筒进行复测，准确定位。图2旋挖钻机与搓管机连接10图3螺栓与动力头驱动套连接（3）用旋挖钻机动力头驱动套管，校正套管垂直度。在套管自重力、夹持机构回转力及压力的复合作用下，先将第一节套管沉入土中。第一节套管沉入土中后，钻机挖土，挖土完毕后，动力头将第二节套管采用螺栓连接，升起至第一节套管正上方，测量人员进行测量，保证套管的垂直度等相关参数准确，下放第二节套管，与第一节套管采用螺栓相连接，将第二节套管沉入土中，钻机挖土，后续套管依次施工。图4埋设护筒与旋挖钻施工（4）旋挖钻头在套管内掏土钻进并埋设护筒，加长护筒埋设至相邻地铁构筑物最低点为止，剩余部分采用正常钻孔桩施工工法施作，钻进施工至桩底设计高程。11图5现场施工实例（5）钢护筒、钢筋笼吊装及孔口连接方式1.钢护筒吊放作业前的技术准备，明确和掌握作业内容及作业安全技术要求、听取技术与安全交底、掌握吊装钢护筒的吊点位置和捆绑方法；认真检查并落实作业所需工具、索具的规格、件数及完好程度。对作业现场进行观察，熟悉作业场地、排除作业的障碍物，检查地面平整及耐压程度，实地检查有无影响钢护筒吊升的因素。掌握钢护筒的重量、重心。作业现场地面平整程度及耐压程度在满足起重作业要求后，确定吊装设备作业的具体位置。在夜晚作业时，应准备足够的照明条件。根据钢护筒的长度，确定钢护筒的吊点个数（两个或三个）。在确定吊点后钢护筒的捆绑采用卡绳捆绑法，即将吊索（钢丝绳）从钢护筒的挂钩孔穿过，一头绳头用卸扣锁在钢丝吊索上，另一头绳头挂在吊钩上的捆绑法。钢护筒在吊离地面采用两个或三个吊点时，利用两根或三根钢丝绳使用卡绳法捆绑钢筋笼，用吊车的主钩进行提升。钢护筒的竖直作业采用一根钢丝绳同样使用卡绳捆绑法，用吊车副钩在钢护筒完全提升一定高度后进行竖直作业。在起重指挥人员的指挥下，完成钢护筒的捆绑和挂钩作业后，起重指挥应组织司机进行起重机的检查、注油、空转和必要时的试吊。在确定吊装作业区内没有其它人员停留后，指挥人员正确运用包括手势、音响、旗语等指挥信号，组织起重机司机吊升钢护筒，到达一定高度时，竖直钢护筒。整个竖直过程应在钢护筒脱离地面的情况下进行。当钢护筒完全竖直后，应校正就位并下放基桩内。2.钢筋笼吊放及孔口连接成型钢筋笼吊放、运输、安装，应采取预防变形措施，不得产生运输变形。为防止钢筋笼在吊装、12运输、安装过程中变形，对钢筋笼加强筋处进行交叉加固，加固方式采取在钢筋笼内加十字撑的方式，并焊接牢固，当钢筋笼安装就位后将其拆除。钢筋笼分节起吊连接时，采用25t汽车吊机大小钩配合起吊，起重司机和起重指挥人员必须做好吊装作业前的准备。按顺序逐节垂直下放钢筋笼，节段间在孔口采用套筒连接，上下节钢筋笼各主筋应对准校正。下钢筋笼时间要尽量缩短，40m以下的钢筋笼拟在钢筋加工场制安完成后分成两节入孔，40m以上的钢筋笼分成三节入孔，采用套筒连接。下入钢筋笼时，同时下入声测管，桩基检测声测管采用Ф56mm热轧无缝钢管，壁厚3mm。声测管分节绑扎在钢筋笼上时，必须将分节声测管焊接牢固，焊缝牢固、饱满，确保声测管不漏水、不泌水。下放钢筋笼时，吊点应拴牢并布置合理，使笼子吊起后处于自然铅垂状态，并无明显变形，下吊钢筋笼骨架过程中，不要碰撞孔壁，要采取措施让其沿孔中心垂直插入。吊放钢筋骨架入桩孔时，均匀下落，保证钢筋笼居中。钢筋笼下到标高后，要检查钢筋笼顶部的中心偏差，使之＜5cm，待全部入孔经确认符合要求后，将钢筋笼进行固定，避免下沉和灌注混凝土时上浮。钢筋骨架制安精度要求见下表：钻孔桩钢筋骨架制作安装标准序号项目允许偏差1钢筋骨架在承台内埋置长度±100mm2钢筋骨架直径±20mm3钢筋间距±0.5d(d为钢筋直径)4加劲筋间距±20mm5箍筋间距或螺距±20mm6钢筋骨架垂直线1%13图6钢筋笼吊装（6）混凝土水下灌注1）桩身混凝土采用商品混凝土、砼搅拌车直接送入仓的方法施工。采用导管法进行水下灌注。2）灌注混凝土前应将灌注机