围护结构钻孔桩施工方案

中铁十三局集团有限公司第0页西安市城市快速轨道交通二号线一期工程长延堡——三爻村区间A类TJSG—18标段站后配线围护钻孔桩施工方案编制：审核：批准：中铁十三局集团有限公司西安地铁项目经理部2007年12月14日中铁十三局集团有限公司第1页目录一、工程概况-----------------------------------------------------------02二、编制依据及编制原则-----------------------------------------02三、施工前期准备-----------------------------------------------------03四、施工进度计划-----------------------------------------------------03五、施工工艺及方案--------------------------------------------------04六、组织机构、人员、材料、设备情况-----------------------------------14七、质量保证措施-----------------------------------------------------16八、安全保护措施-----------------------------------------------------20九、环境保护措施-----------------------------------------------------20中铁十三局集团有限公司第2页一、工程概况1．工程简介长延堡～三爻村区间明挖区间(长延堡站后配线)工程主要位于陕西省自然博物馆以东、长安南路(环塔东路)以西的绿地内,地势高差起伏较大,地面高程为432.5～440.0m。长延堡～三爻村区间设计里程为YDK20+484.200——YDK20+620.000，基坑长135.8m，宽21.0～29.0m。基坑开挖深度为21.409～26.138m。施工内容包括人工降水、地下围护、区间段主体及防排水、区间段附属及防排水、综合接地网及杂散电流施工。2．水文地质条件西安市城市快速轨道交通二号线及附近地下水主要赋存于第四系松散堆积层中，依据地下水的赋存条件和水力特征，分为潜水和承压水两类。与工程有关的地下水类型主要为潜水，局部地段分布有上层滞水。本区间段无地表水系。钻探资料表明，稳定水位埋深18.10m—23.20m，相应标高409.90—415.47m。整体呈南高北低之势，水位年变幅1.0m。标段内属文化区，基本无工业生产，地下水水质较好，对混凝土无侵蚀性，对钢筋混凝土中的钢筋、钢结构有弱腐蚀性。二、编制依据及编制原则1．编制依据(1)西安市城市快速轨道交通二号线一期工程尤家庄～长延堡段土建工程施工A类TJSG-18标段《招标文件》。(2)西安市城市快速轨道交通二号线一期工程尤家庄～长延堡段土建工程施工A类TJSG-18标段《招标文件》补遗文件及《评标办法》。(3)西安市城市快速轨道交通二号线一期工程尤家庄～长延堡段土建工程招标标前会议有关精神。(4)结合本企业的综合实力及现场调查勘察资料。2．编制原则中铁十三局集团有限公司第3页(1)根据区间段工程的水文和地质条件及地下管线分布等情况，严格控制围护结构各项指标在规范允许的范围内。(2)坚持以现场量测数据作为指导施工的科学依据，及时调整施工技术参数。(3)充分考虑城市施工特点，合理布置施工场地，科学安排作业顺序，从场地布置、施工工艺等方面入手，减少对周边环境正常的生产生活、城市管理、环境等的影响。(4)开展全面质量管理活动，保证工作质量。(5)领会设计意图，把握设计标准，适度优化，确保综合技术经济效益最大化。(6)使用规范：⑴《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999）⑵《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）⑶《建筑基坑支护工程技术规范》（JGJ120-99）⑷《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）⑸《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）三、施工前期准备工作1．技术准备(1)交桩复测，对业主提供的导线控制点及高程控制点进行复核，并将测量成果报总监办审批，测量成果经监理复核合格后，立即组织测量人员对本标段内原地貌进行复测，并申报监理进行复测验收，根据建设单位提供的控制点的坐标及高程，经复核建立高精度施工控制网，并上报监理部复核，对于永久性标志，包括中心线、转点、水准点、三角网点等加以保护。(2)熟悉维护桩的图纸及工程地质报告，对施工人员进行详细的施工交底；组织人员学习新的施工规范和监理程序，熟练掌握各个工序的施工技术要求。2．临时道路、供水供电沿线路走向在永久征地内范围设施工便道，做为材料、机械运输通道。临时道路要求相对平整、坚实，在与地方道路相接处铺碎石层，以防止污染地方道路，破坏施工区周边环境。现场用电利用当地电网。施工及生活用水采用地下饮用水。四、施工进度计划中铁十三局集团有限公司第4页本分项工程钻孔灌注桩共计242根，其中桩径为φ1000@1300的共计142根，4118延米；桩径为φ1200@1500共计100根，3200延米；累计为7318m。根据区间总体施工安排，拟投入一台旋挖钻机进行钻孔桩施工。钻孔桩施工计划于2007年12月20日开工，2008年1月31日结束，共计43天。1．工期安排钻孔桩施工能力按6根/天考虑，累计43天（考虑不可预见因素）。区间段右线（含北侧，120根）：2007年12月20日—2008年1月10日区间段左线（含南侧，122根）：2008年1月11日—1月31日2．工期影响因素分析本区间段内有多条通信管线，给水管线以及市政排水管网等，受地理位置所限，若相关管线不能在12月底前改迁完毕，将直接影响区间段左线围护桩的施工。五、施工工艺及方案根据本工程的地质条件，我单位采用旋挖钻进行钻孔作业，用25吨汽车吊吊装钢筋笼，用φ30钢导管灌注混凝土。施工顺序采用隔桩跳打的形式，间隔宜2-3根以上，既保证了施工质量，又满足了钻孔、下笼、灌注、弃碴的场地需要。1.施工准备①钻机检查与维护在钻机进入施工场地后，先进行设备安装调试。对钻机进行详细的检查和润滑保养，确保钻机处于良好的工作状态。为保证钻进过程中发生机械故障时能够得到及时维修，现场配备一定数量的机械配件和必要的维修工具。②.测量放线依据测量控制桩点及设计图纸定出桩孔平面位置，采用三角导线法测量。建立精确的测量网，对桩进行定位，经监理工程师核验无误后方可进行施工，另外在施工过程中要经常进行复测，对测量基线、水准点必须特殊加以保护。③．钻孔作业场地的准备首先将施工场地进行平整，清除杂物，将软弱土挖除，换填砂砾土并夯打密实，以避免钻机在场地走行和钻进作业时路基产生不均匀沉降，发生倾覆事故或导致斜孔。并在距桩基础20m范围外的合适地点挖设泥浆池，泥浆池长8m、宽6m、深2m，池内设置泥浆泵及泥浆搅拌设施。由于车站围护结构长度接近135.8米，中铁十三局集团有限公司第5页故可在基坑范围内长度方向挖设几个临时的泥浆池，深度可控制在2-3米，以满足使用需要。④.泥浆制备如为粘土质，可用原土造浆；回浆设滤网，可控制含砂率。若非粘质土，钻孔护壁宜采用优质膨润土造浆护壁，此时，泥浆制备所用的膨润土，宜选择当地优质膨润土，根据桩位处地质情况，选择塑性指数等各项指标适合的膨润土配制泥浆。在钻进过程中，随时掌握实际地质情况，及时调整控制泥浆的比重等指标。采用泥浆搅拌机拌制，确保造浆均匀，制浆速度满足钻孔用浆需要。泥浆搅拌时先按配合比将清水加入搅拌机，然后加入相应的粘土和膨润土，成浆后打开浆门出浆。配制泥浆的性能指标如下表所示。序号项目指标1比重≥1.102粘度≥20s3PH值8～104胶体率≥95%5含砂率4%6静切力1.1～1.37失水率20ml/30min⑤.钢护筒制作与埋设考虑到旋挖钻机使用的钢护筒周转率较高，钻机自带的护筒驱动器对护筒的的夹持力和压力较大的要求，配合旋挖钻机施工的护筒，采用16mm钢板，工厂卷制成型。护筒直径比设计桩径大20cm，每节长度3m，护筒上、下缘设置销孔，节与节之间连接采用特制的铁销连接，方便拆装。钢护筒的埋设要求：埋设时，护筒中心轴线应对正测量标定的桩位中心，平面允许误差小于50mm，并应严格保持护筒的竖直位置。护筒倾斜度的偏差不大于1%。护筒埋设前要请项目部测量人员对护筒位置进行复核，旋挖钻机护筒的埋置深度根据地质条件确定，对于表层有砂层，甚至有流沙的不良地质地段，护筒埋置深度控制在4m以上，要穿过流沙层，以保证水头的压力；对粘土、亚粘土等地中铁十三局集团有限公司第6页质条件较好的地层，护筒长度控制在2m以内。围内用粘土夯填。由于旋挖钻工效很高，每台配钢护筒可按钻机两天施工的桩基数量考虑。如为加快进度，不因护筒影响钻孔，可考虑采用砼护筒，高度1-1.5米。2、钻孔及清孔⑴钻孔作业Ⅰ.桩位放样，项目部测量人员进行桩位放样，并经监理工程师确认合格后，进行拴桩，确定中心后将钻机移至桩位旁，用护筒驱动器夹持底节带刃脚的护筒，通过钻机移位和调整桅杆的倾角使护筒对准桩位中心，护筒中心线与孔中心线重合，防止桩位发生偏差。然后启动变量轴向柱塞马达，使护筒在压力和扭转力的作用下徐徐下沉。下沉过程中，不断用钻头清除护筒内的土，以减少其对护筒的内壁的摩擦力。Ⅱ.钻孔作业时，经常注意地层变化，随时按照地质剖面图中给定的地质土层条件调整钻机钻进速度和泥浆稠度，在地层变化处应捞取渣样，判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。钻进过程中随着钻孔深度的增加，及时用泥浆泵向孔内注浆，保持孔内的水头的高度（泥浆平面）在护筒底脚以上，防止露出护筒底部。III.钻孔过程中严格控制钻斗的升降速度，以防止水流以较快速度冲刷孔壁及产生负压而导致孔壁坍塌。桩径（mm）钻进形式升降速度（m／s）1000正常钻进0．575空钻升降0．8301200正常钻进0．575空钻升降0．830IV.钻渣晒干后用运输车运至指定的弃碴场内。提升钻头时，注意锁紧底部仓盖，防止在提升过程中仓盖突然打开，发生卡钻事故。钻进时要及时检查钻头的磨损情况，必要时进行修补，以保证孔径、孔形，避免产生缩孔现象。Ⅴ.钻机配置的电子测量系统随时准确地显示钻进的深度，终孔后提升钻杆及钻头，用测绳校核深度，检孔器校核孔径、倾斜度，确认合格后做好记录，进行下道工序作业。检孔a.终孔后提升钻杆及钻头，用测绳校核成孔深度。中铁十三局集团有限公司第7页b.在钻孔完成后，须用检孔器（孔规）检孔。检孔器用钢筋笼做成，其外径与设计桩径相同，（即φ1000桩外径为1m，φ1200桩外径为1.2m）；长度等于孔径的5倍（即φ1000桩孔规长度为5m，φ1.2米桩孔规长度为6m），每1米设置一道加强筋。每钻进2m—3m、接近及通过易缩孔（孔径减少）土层（软土、软塑粘土、低液限粘土等）或更换钻锥前，都必须检孔。检孔器钢筋采用直径20mm的螺纹钢筋制成。（如图）c.检测时，将检孔器吊起，使笼的中心、孔的中心与起吊钢绳保持一致，慢慢放入孔内，若中途遇阻则有可能遇阻部位有缩径或孔斜现象，应采取措施予以消除。（孔中心位置允许偏差100mm；孔径不小于设计值；倾斜度不大于1%；孔深不小于设计规定；沉淀厚度小于100mm），检孔时，必须有监理工程师在场并确认合格后方可进行下步工序。（2）在钻孔作业过程中的注意事项：①提升钻头时，注意锁紧底部仓盖，防止在提升过程中仓盖突然打开，发生卡钻事故。②旋挖作业时，操作人员随钻进深度调整钻机的工作压力和扭矩，保证钻杆的安全。③钻进时及时检查钻头的磨损情况，必要时进行修补，以保证孔径、孔形，避免缩孔现象。钻机配置的电子测量系统随时准确地显示钻进的深度，终孔后提升钻杆及钻头，用测绳校核深度，检孔器校核孔径、倾斜度，经监理确认合格后，进行下道工序作业。④钻进过程中，需备铲车、运碴车，及时外运弃碴，避免弃碴溢出施工场地。中铁十三局集团有限公司第8页（3）