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1钻孔咬合桩施工方案1、适用范围本《钻孔咬合桩施工方案》仅适用于xx地铁xx工程xx站项目经理部钻孔咬合桩施工。2、编制依据2.1xx地铁1号线工程xxxx站施工招标文件及其补充文件。2.2xxx设计院设计的《主体及附属基坑围护图》。2.3国家和xx省及建筑行业有关地铁、市政工程的施工技术、验收、安全生产、行业管理的规范、规程、文件。2.4国内地铁工程中先进的施工方法和成熟的施工工艺以及本单位类似工程的施工经验。2.5xx省地矿勘察院xx年xx月《xx地铁xx线Ⅰ标段xxxx站详细勘察阶段岩土工程勘察报告》3、工程简介3.1工程概况本标段工程为xxxx站，有效站台中心里程为K33+861.498（K33+755.498～K33+926.498），车站全长171m，车站主体围护结构采用钻孔咬合桩。钻孔咬合桩通过桩间咬合来保证其整体连续性、密闭性，咬合桩桩径1.0m，桩中心距离0.75m，相邻两桩最大咬合部分为0.25m。钻孔咬合桩混凝土结构分两种类型，其中A序桩设计为C15超缓凝素混凝土桩（由于C15砼工作性质较差，拟变更为C20）；B序桩设计为C30钢筋混凝土桩。钻孔咬合桩施工时先施工素混凝土A序桩，再在相邻两根A序桩间切割成孔施作钢筋混凝土B序桩，其成桩顺序为:A1→砂桩→A2→B1→A3→B2→A4→B3…，成桩顺序详见图3-1。2图3-1套管钻孔咬合桩成桩顺序图本车站共有钻孔咬合桩536根，有六种类型的桩，主要工程数量见表3-1。表3-1钻孔咬合桩主要工程数量表序号型号类别数量(根)单根桩长(m)C15混凝土(m3)C30混凝土(m3)1Z1型桩素桩12726.092602.42钢筋砼桩12426.092540.93Z2型桩素桩1927.09404.34钢筋砼桩2027.09425.55Z3型桩素桩3427.77741.66钢筋砼桩3527.77761.47Z4型桩素桩5730.741376.28钢筋砼桩5830.741400.39Z5型桩素桩2522.59443.610钢筋砼桩2522.59443.611Z6型桩素桩719.55107.512钢筋砼桩519.5576.8合计5365675.65648.53.2地质水文条件本站各岩土层按由上至下由新至老的顺序分别为：①2素填土、②1砂质粉土、③1砂质粉土、③2砂质粉土、③3粉砂夹砂质粉土、③4砂质粉土、③5砂质粉土、③6粘质粉土夹淤泥质粉质粘土、⑥2淤泥质粘土。钻孔咬合桩桩底位于③6粘质粉土夹淤泥质粉质粘土层。潜水位埋深在0.9～1.5m之间，其补给来源为大气降水及地表径流，3并以蒸发、向附近河、塘等侧向排泄为主。地下水对混凝土结构具有弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具有中腐蚀性，对钢结构具有中腐蚀性，工程场地属Ⅲ类。3.3气象条件xx属亚热带季风气候区，四季分明，雨量丰沛。多年平均气温16℃，极端最高气温42.1℃，极端最低气温-9.6℃。年平均降水量在1100～1600mm之间，年雨日130～160天。每年有两个雨季：梅雨季节从5月初前后开始，6月底至7月上旬结束；台风雨季节出现在8月底到9月底。夏季盛行南-西南风，年平均风速在1.3～2.4m/s，冬季盛行西北风，全年主导风向以西南风和西北风为主，其频率分为10%～25%。全年0～3.0m/s风速所见比例为92.4%。7～9月份易受台风影响。4、试成孔方案根据设计文件，钻机咬合桩施工前必须进行试成孔，以核对地质资料，检验成孔设备、机具及施工工艺是否满足要求。4.1试桩机械及位置采用国产MZ-2B液压全套管钻机试成孔，试成孔编号为A1桩、B1桩，桩长均为30.74米，成孔深度约为31.5米。4.2试成孔目的（1）核对地址资料及地下水情况；（2）检验成孔设备、机具性能；（3）了解和掌握该设备施工中套管垂直度的控制方法；（4）了解和掌握开挖面与套管之间应保持的距离；（5）了解地下水对成孔的影响；（6）了解30.74桩米长成桩时间；4.3试成孔记录用表施工过程中派专人值班，并认真填写以下表格：（表格附后）（1）实际地质与设计地质对照表4（2）实际地下水位标高记录表（3）套管垂直度记录表（4）开挖面与套管距离记录表（5）套管钻机下压力、上拔力记录表（6）成孔时间记录表4.4工艺流程及操作要点（1）钻机就位移动套管钻机，使抱管器中心对应定位在孔位中心。（2）取土成孔先压入第一节套管（套管长度6m），压入深度为2.5～3.0m，然后用抓斗从套管中取土，一边抓土，一边继续下压套管，要始终保持套管底低于开挖面2.5m左右。第一节套管压入土中后（地面上应留出1.2～1.5m以便于接管），检测套管垂直度，如果不合格则进行纠偏调整，如合格则安装第二节套管继续下压取土，如此继续，直至到达设计孔底标高。（3）拔管成孔一边回填中粗砂，一边拔管，应注意始终保持套管底口低于回填面不小于2.5m。4.5成孔质量检验钻进成孔后，立即进行质量检查，质量标准应符合下表的规定：成孔质量检验标准检验项目允许误差检验方法孔位偏差50mm全站仪测量孔径不小于设计钢尺量垂直度0.3%锤球吊孔深不小于设计测绳量成孔后垂直度采用线锤配合钢尺测量，应在套管拔出前进行，具体5方法如下：检测人员下到孔下10m地方，在孔口吊一根线锤至孔下11m，孔下检测人员从两个垂直方向分别测量套管内臂垂直度即为成孔垂直度。4.6试成孔施工技术措施为了保证钻孔咬合桩底部有足够的咬合量，桩体垂直度控制是施工的关键。本次试成孔应对桩的垂直度控制方法进行验证，并根据成孔时间确定素桩砼的缓凝时间，同时要对地下可能出现的障碍物进行处理。试成孔施工中主要技术措施如下：（1）桩的垂直度控制为了保证钻孔咬合桩底部有足够的咬合量，除对其孔口定位误差要格控制外，还应对其垂直度进行严格控制，根据《地下铁道工程施工及验收规范》规定，桩的垂直度应控制在0.3%，成孔中要控制桩的垂直度，必须做好以下三个环节。①套管的顺直度检查和校正钻孔咬合桩施工前应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的顺直度，然后按照桩长配置的套筒全部连接起来进行整根套管的顺直度检查和校正，（15～25m）的顺直度偏差宜小于10mm。检测方法：可于地面上测放出两条互相平行的直线，将套管置于两条直线之间，然后用线锤和直尺检测。②成孔过程中桩的垂直度监测和检查a地面监测在套管下压过程中，套管最少要露出地面1.2m～1.5m，可定时（每半小时）量测此部分套管垂直度，以控制成孔垂直度。测量时，采用2m靠尺（折叠可作为1m靠尺）贴在套管外臂测量套管的垂直度，2m/1m靠尺能精确测量5‰以内的垂直度。每次从两个相互垂直方向分别测量套管垂直度，发现偏差时随时纠正。这项监测在每根桩的成孔过程中应自始至终坚持，不能中断。6b孔内检查每节套管压完安装下一节套管之前，都要停下来用“测环”进行孔内垂直度检查，不合格需进行纠偏，直至合格才能进行下一节套管施工。③纠偏成孔过程中如发现垂直度偏差过大，必须及时进行纠偏调整，纠偏的方法如下：利用钻机油缸进行纠偏，如果偏差不大或套管入土不深（5m以下）。可直接利用钻机的两个顶升油缸调节套管的垂直度，可达到纠偏目的。如果桩入土5m以下发生较大的偏移，可先利用钻机油缸直接纠偏，如达不到要求，可向套管内填砂或粘土，一边填土一边拔起套管，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。（2）素桩砼缓凝时间的确定素桩砼缓凝时间根据单桩成桩时间来确定，单桩成桩时间与地质条件、桩长、桩径和钻机能力等有直接联系，因此素桩砼缓凝时间可以根据以下方法来确定。首先测定单桩成桩所需时间t，然后根据下式计算得出：T=3t+K式中：T=素桩砼的缓凝时间K=储备时间，一般取10-15小时t=单桩成桩所需的时间。根据本地质和桩长及我们所施工同类地铁工程的类比经验，设定t=15小时/桩，为此初步得出桩的缓凝时间为60小时可满足施工要求。（3）地下障碍物的处理方法总的来说，套管钻机施工过程中如遇地下障碍物处理起来都比较困难，特别是施工钻孔咬合桩还要受时间的限制，因此必须对地质情况十分清楚。如遇卵石层、孤石、条石基础等，可先抽干套筒内积水，然后7用十字冲锤将其击碎后抓出。5、咬合桩主要施工工艺5.1施工场地平整施工前平整场地，清除地表的植物及其他附着物，用推土机进行平整、压实。5.2测量放样采用全站仪放出钻孔咬合桩中轴线，以确定导墙位置。根据设计要求以及我公司类似工程的施工经验，确定钻孔咬合桩中心按设计位置外放10cm。5.3导墙施工测量放出桩位中轴线，以确定导墙位置。施工前平整场地，清除地面、地下障碍物，封堵地下孔洞。考虑施工各方面影响，咬合桩中心按设计位置外放10cm。导墙基底建于密实的地基上，以保证导墙的稳定性。咬合桩导墙采用C20钢筋混凝土，导墙每边宽1.75m，厚度0.3m，导墙底部布置φ8加强钢筋网。导墙每隔20m布置一道施工缝，导墙构造详见附图1。导墙模板采用定型钢模，每段长度3m，模板支撑采用方木及地脚锚杆。模板位置严格按咬合桩位轴线定位，内径大于设计桩径20mm，垂直度偏差控制在2‰以内。导墙采用商品混凝土，人工入模，插入式振动棒振捣。在混凝土强度达到70%后拆模，拆模后立即加设对口撑，保证导墙在施工中保持稳定。混凝土养护期为7天，冬季注意覆盖保暖，不得洒水，养护期间严禁在导墙上堆放材料及机具设备，严禁任何车辆通行。5.4成孔施工钻孔咬合桩拟采用MZ-2B型液压摇动套管钻机成孔，钻机由吊机、主机、液压工作站、冲击抓斗及套筒组成。该套设备可施工直径800～1200mm的钻孔桩，最大施工深度达45m，摇动力达1255kN，最大扭距81470KN·m，根据xx地区类似工程施工经验，可以满足本工程施工需要。在钻孔桩成孔过程中，用套管正反扭动加压下切，管内冲击抓斗取土，使套管压入至桩的设计深度，形成套管护壁成孔，施工速度快，成孔精度高、质量好，桩间相互咬合排列形成围护墙。①钻机就位：待导墙验收合格后，将套管钻机就位，使抱管器中心对应在导墙孔位中心，并调整好套管垂直度，首节偏差不得大于2‰。②取土成孔：压入第一节套管，压入深度约2.5～3m，然后用抓斗从套管内取土，一边取土，一边继续下压套管，始终保持套管底口超前开挖面2m以上。第一节套管压入土中后(地面上留1.2～1.5m，以便于接管)，检测垂直度，如不合格则进行纠偏，合格则安装第二节套管继续下压取土，如此重复，直至达到设计孔底。成孔质量应符合下表规定：成孔质量检验标准检验项目允许误差检验方法孔位偏差50mm全站仪测量孔径不小于设计钢尺量垂直度0.3%锤球吊孔深不小于设计测绳量5.5钢筋笼制作及安装（1）钢筋笼加工①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，严禁将已生锈的钢筋携带进场。②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。③钢筋现场加工：使用切割机、弯曲机下料。主筋连接主要采用闪光对焊，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。9④钢筋笼的制作主筋接头应相互错开，保证35倍主筋直径范围内的接头数目不多于主筋根数的50%。对焊完成的主筋在下料时满足设计长度，准确加工加强筋，使尺寸满足钢筋笼的直径要求，将主筋位置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。桩的保护层厚度采用主筋加焊φ6钢筋环固定。钢筋笼整体加工好后采用履带式汽车吊整体吊装。本工程钢筋笼有以下几个特点加工过程中要特别注意：a、本工程有6种不同桩型，每种桩型的钢筋主筋及箍筋型号都不尽相同，因此制作过程中应仔细看图，每个钢筋笼加工后做好标识，以免错误使用钢筋笼。b、箍筋间距一般为100mm，但在支撑点位置局部加密为75mm。c、每个钢筋笼主筋为非对称布置，加工时应保证主筋方向正确性。（2）钢筋笼吊放钢筋笼采用自制简易炮车运输到现场，采用履带吊整体吊装，起吊共设5个吊点（30m钢筋笼），吊点间距为4～6m。为保证起吊时的刚度和强度