东一环二标段临地铁钻孔桩专项施工方案(最终版).pdf
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1、临地铁结构物桩基础施工方案临地铁结构物桩基础施工方案1.1.编制依据编制依据1.11.1 编制依据编制依据(一)城市桥梁工程施工与质量验收规范(CJJ 2-2008)(二)建筑桩基技术规范(JGJ 942008)(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2.2.工程概述工程概述2 2。1 1 自然特征自然特征2 2。1.11.1 地形特征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 44.4750.42m。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
2、系全新统人工填筑层(Q)第四系全新统浑河高漫滩及古河道冲积层(Q4)、第四系全新统浑河新扇冲洪积层(Q4)、第四系上更新统浑河老扇冲洪积层(Q3)、第四系中更新统冰水沉积层(Q2)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、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:6 代表第四系上更新统浑河老扇冲洪积层中的砾砂层。2 2。1.21.2 气象特征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
3、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,1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 月降水量占全年降水量 50左右;多
4、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。2.12.1。3 3 水文特征水文特征勘察期间,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。1021。70 米,相应标高
5、为 27.6831。20 米;稳定水位埋深为 14。2021。80 米,相应标高为 27。5831.10 米.地下水位年变化幅度约为 12 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 6.07.0 米,稳定水位标高为 41.042.0 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 810 米。据调查地铁于 2017年将陆续竣工,期间地
6、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JTG C20-2011 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JTG C2020112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 JTG C20-2011 附录 K 判定:判定该场地
7、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。2 2 工程概况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+457.00K5+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护筒施工,施工结束后钢护筒不拔出,本标段共计 2
8、1 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地铁结构物施工方法矿山法明挖明挖明挖明挖矿山法矿山法矿山法桩号根数桩长(m)桩径(m)距地铁距离106107#108#东侧109东侧110东侧111东侧112#右东侧119右侧3322222157574545454548431.21。21。51.51.51.51.51.82。641。972.162.302.572.672.902.903132#北侧133#北侧2250361.51.5明挖法明挖法2.772.802.32.3 桩基与地铁结构物关系桩基与地铁结构物关
9、系1.桩基与地铁结构物横断面图图图 1 1:112112、119#119#桩基与在建地铁结构物断面桩基与在建地铁结构物断面图图 2:1062:106、111111桩基与在建地铁结构物断面桩基与在建地铁结构物断面图图 3 3:107107、108108桩基与在建地铁结构物断面桩基与在建地铁结构物断面图图 4 4:109109、110110桩基与在建地铁结构物断面桩基与在建地铁结构物断面图图 5:132#5:132#、133133桩基与在建地铁结构物断面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图 1 1:107#-108#107#-108#桩基与在建地铁结构物断面桩基与在建地铁结构物
10、断面图图 2 2:119119桩基与在建地铁结构物断面桩基与在建地铁结构物断面3 3。施工安排。施工安排3 3。1 1 劳动力配置计划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。3.23.2 机械设备配置计划机械设备配置计划机械配备计划表设备旋挖钻机钻杆数量1 台1 根4备注扭矩 20 吨米以上搓管机搓管机动力系统驱动器花管套管套管靴挖掘机装载机汽车起重机钢筋调直机钢筋切断机钢筋弯曲机3 3。3 3 主要施工方法主要施工方法1 台1 台1 件1 件1 套1-2 支1 台1 台
11、1 台2 台2 台2 台拆下压盘,装上驱动器上部接驱动器,下部接套管配套管PC3005ZL4025tGT6/12AGQ40GW40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
12、临地铁钻孔桩施工任务。图图 1 1 全套管钻机全套管钻机3 3。4 4 施工工艺流程施工工艺流程3.53.5 工程数量表工程数量表5东一环二标段临地铁桩基础统计表桩号106107108东侧109#东侧110#东侧111东侧112#东侧119#右侧132#北侧133#北侧3.63.6 材料配置计划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。根数33桩长(m)5757桩径(m)1。21。2混凝土量(m)773。59773。592451。5636。172245451。51.5636。17636。172451。5636。1
13、72122484350361。51.81。51。5678。58437。69706。86508.944 4。施工方案。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。6图图 2 2 旋挖钻机与搓管机连接旋挖钻机与搓管机连接图图 3 3 螺栓与动力头驱动套连接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
14、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.图图 4 4 埋设护筒与旋挖钻施工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.图图 5 5 现场施工实例现场施工实例(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
15、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
16、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7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、运输、安装过程中变形,对钢筋笼加强筋处进行交叉
17、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56mm 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
18、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序 号号123456项项目目钢筋骨架在承台内埋置长度钢筋骨架直径钢筋间距加劲筋间距箍筋间距或螺距钢筋骨架垂直线允允 许许 偏偏 差差100mm20mm0。5d(d 为钢筋直径)20mm20mm1%8图图 6 6 钢筋笼吊装钢筋笼吊装
19、(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具如储料斗、漏斗等准备好.3)水下混凝土坍落度 20cm2cm,并通过试验确定掺入适量缓凝剂,控制混凝土的初凝时间.(7)桩头处理及检测待桩基混凝土的强度达到设计强度时,处理桩头混凝土至设计标高,对每根桩都进行应变检测或超声波检测。(8)钻孔灌注桩施工的注意事项1)钻孔前熟悉图纸,弄清地质情况,根据地质情况确定钻孔的方案.2)钻孔前检查确认孔位地下是否有管线,光缆或其他物体。3)在终孔和清孔后,应对成孔的孔位、孔深、孔形、孔径、垂直度、泥浆比重、孔底沉淀厚度等进行检
20、验,要求满足设计规定.4)对混凝土的强度、级配、坍落度及混凝土的流动性进行检查.混凝土拌合物应有良好的和易性,在运输和灌注过程中应无显著离析、泌水现象.灌注时应保持足够的流动性,其坍落度宜为 180220mm。混凝土拌和物中宜掺用外加剂、粉煤灰等材料;首批混凝土拌和物下落后,混凝土应连续灌注。5)必须对每根桩做好一切施工记录,并按规定留取混凝土试验件,做出试压结果.将上述资料整理好,提交有关部门检查及验收.对施工完毕的桩由业主及质检部门会同设计部门按规定要求进行检测。6)在所有的钻孔灌注桩完成以后,必须对施工场地进行清理,所有的钻渣和泥浆必须清理干净,严禁造成环境污染。5 5。进度控制及安排。
21、进度控制及安排根据工程的工期要求和工程数量,结合我单位所上劳力设备情况,并充分考虑气候、季节及施工9场地周围环境对施工的影响,工期目标是:计划工期:2018 年 1 月 10 日2018 年 4 月 30 日。成立以项目经理为组长,项目总工程师为副组长,各部室负责人和施工班组长为成员的工期领导小组,负责对施工生产的组织管理,确保按期完成施工任务。6 6。质量标准与控制。质量标准与控制6.16.1 质量标准质量标准1.泥浆制备质量标准钻孔桩泥浆采用膨润土配制,并且针对不同的地质层根据泥浆的性能指标要求进行泥浆配制,造浆配合比、不同地质层下泥浆的性能指标要求见下表。膨润土造浆配合比(单位:kg)原
22、料名称淡水膨润土CMC纯碱FCI膨润土的PHP泥浆的试验确定0.05%0.30。50。10。3 0。003%加重剂膨润土的 0.01膨润土的配合比10084不同地层下泥浆的性能指标要求泥浆指标比重粘度(s)淤泥、黏土1.11。21921粉细砂、粗砂1.151.252028砾砂、卵石1.21.42124圆砾石1。41。525283。05。0静切力(Pa)1。02。52.02。52。04。5含砂率()塑性指标6666151515152.钻孔桩成孔质量标准10成孔后,由质检工程师自检,自检合格后报请监理工程师检查验收,经监理工程师验收合格方能进入下道工序施工。验收标准和方法见下表。钻孔桩成孔质量要求
23、及检验方法项目孔径孔中心位置孔深倾斜度沉淀层厚度允许偏差不小于设计值50 不小于设计规定,1%孔深100 比重:1.031。10泥浆比重计检测比重、清孔后泥浆指标粘度:172050000/70000 漏斗法检查粘度砂率:2检验方法及频率检孔器检查全站仪检查 1 次/桩测绳测量 1 次/桩探笼检查测绳测量 测量至符合要求为止3。钢筋笼的制作质量标准在钢筋加工场分节制作桩基钢筋笼,分节吊装下放。桩基钢筋笼根据设计长度进行适当分节,分为标准节和补充节。标准分节长度根据主筋的定尺长度而定.钢筋笼制作允许偏差表序号1234项目钢筋骨架在承台底以下长度钢筋骨架直径主钢筋间距加强筋间距11允许偏差+100m
24、m尺量检查+20mm+0。5d尺量检查不少于 5 处+20mm检验方法56箍筋间距或螺旋筋间距钢筋骨架垂直度+20mm1%吊线尺量检查6 6。2 2 质量控制措施质量控制措施1.桩位定位保证措施1)根据业主提供的测量基准点和基线,会同监理及有关单位复核认定后,方可作为测量基点使用,并经常复核。2)桩位采用三次校正复核措施,即第一次放样定出桩位中心,并用十字交叉法确定护筒坑的挖掘位置;第二次测量校正护筒位置,打入定位钢筋,并在护筒边上做好标记,并提请监理复核;第三次钻孔定位时,使用铅锤校正,使桩锤中心与桩位中心重合.2.成孔质量控制措施1)钻孔灌注桩施工钻机定位必须水平、稳固.2)根据不同地层的
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