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旋挖桩施工作业指导书
成都地铁4号线一期工程土建6标
旋挖桩施工作业指导书
编制:
复核:
中铁一局集团有限公司
成都地铁4号线一期工程土建6标项目经理部
2012.02.01
旋挖桩施工作业指导书
一、编制依据
1.1《成都地铁4号线一期工程施工图设计围护结构》;
1.2施工及验收有关规范:
《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999);
《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008);
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002);
《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002);
二、编制原则
1、根据施工设计图纸和对现场的实地考察,编制经济合理、切实可行的施工方案。
2、采用先进施工技术和施工设备,严格管理,确保工程质量。
三、工程概况
1、工程简介
成都地铁4号线一期工程工程起点里程YDK29+617.444,终点里程ZDK31+430.949,全长1813.505m。
太升路车站起终点里程为:
YDK30+487.8~YDK30+675,明挖双层双跨结构,中心里程为YDK30+600,总长187.7m,标准段宽18.9m,底板埋深约17.65m,车站共设置5个通道6个出入口及3组6个风亭。
其中1、2号通道为预留通道。
5号通道采用盖挖法。
车站基坑围护桩除盾构洞门处采用Φ1500mm,间距1.5m玻璃纤维筋围护桩16根,其余均采用Φ1200挖孔桩309根。
盾构始发井及中间风机房起终点里程为ZDK30+868.946~ZDK30+937.946(YDK30+901.34~ZDK30+937.946),中心里程为YCK30+922.324,总长69m,标准段宽7.2m,西侧扩大端宽12.5m,东侧中间风井宽度25.53m。
底板埋深约17.5~19m,总建筑面积2243m2。
共设置1个紧急出入口及1组2个风亭。
西端扩大端采用围护桩+内支撑;东端扩大端采用围护桩+内支撑+锚索;标准段采用围护桩+内支撑+锚索。
基坑围护桩除盾构洞门处采用Φ1500mm玻璃纤维筋围护桩,共计16根,其余均采用Φ1200钻孔桩96根。
非锚索段采用钢管支撑,水平间距3m,竖向三道支撑Φ609(t=14/16mm);锚索段采用1*7标准钢绞线,水平间距2m,竖向设三道。
3号、4号线换乘节点为地下三层结构,里程为YDK29+581.398~YDK29+610.901,基坑深27m,采用盖挖顺筑法。
省文联4号线车站起终点里程为:
YDK31+430.249~YDK31+664.166,双层双跨结构,中心里程为YDK31+517,总长233.917m,标准段宽20.9m,基坑深度17.6m,总建筑面积17719m2。
车站共设置5个出入口、1个防淹检修楼梯及1组风亭。
采用半盖挖顺筑法。
省文联4号线车站停车线起终点里程为ZDK31+664.166~ZDK31+918.5,明挖双层单跨结构,基坑深度17.6m,总长254.334m。
省文联北侧围护桩在ZDK31+557~ZDK31+664.166之间采用Φ1200挖孔桩,其余为Φ1200钻孔桩,南侧围护桩除在ZDK31+557~ZDK31+918.5之间采用Φ1200挖孔桩,其余除盾构端头洞门处为Φ1500为玻璃纤维筋外为Φ1200钻孔桩。
2、地质水文特征
工程位于龙门山东部边缘构造带,根据设计图纸,地层分布状况:
从上至下为人工填土、粉质粘土、粉土、粉细砂、卵石土和风化泥岩。
地下水主要为孔隙型潜水和基岩裂隙水,孔隙水主要赋存于卵石土中,水量丰富,具有侧向补给好,水流交替循环,水位恢复迅速的特点,骡太区间含水层厚度约18m,太省区间含水层厚度约33m。
地下水位埋深为4.6m~7.5m,本区间隧道部分地下水位远低于正常水位,区间车站及始发井围护桩桩长达22m。
四、施工方案
1、施工准备
1.1根据现场的实际情况,在作业区内设置生活区、料站及加工厂,并布置好临时用水、电及施工便道,组织人、材、机进场。
1.2组织技术人员及施工人员进行现场勘察,认真学习施工图纸,做好图纸会审与设计交底工作,并对所有参加施工人员进行入场教育,向所有操作人员作好技术交底。
1.3与各产权单位的协调。
开工前召开工程配合协调会,邀请各种地下管线、地上设施产权单位及管理单位,协助提供详尽的资料,确保安全施工和地下设施的保护。
1.4旋挖钻施工前,根据现场位置布置好泥浆池,并提前人工探挖是否有管线,管线要提前改移。
1.5场地平整。
施工前必须将桩周围场地平整好,场地平整的高度及范围应根据地形、施工水位、桩顶标高、施工需要等决定。
1.6在平整好的场地上,依据已测定的控制导线和设计图纸,确定孔桩位置,并加设控制桩以便施工时核对。
2、施工方案及技术措施
2.1旋挖桩施工工艺流程
场地整平→测量放线、定桩位→埋设护桩→埋设钢护筒→钻机就位、开钻→成孔并检查→吊装钢筋笼→检查沉渣厚度→安装导管→浇筑混凝土→凿出桩顶虚渣→养护→检桩。
2.2施工工艺
2.2.1准备工作
钻孔桩施工前,平整孔位场地,用全站仪准确放样桩位,注意放样时桩位要进行外放,外放按照10cm控制,人工挖坑埋设护筒,护筒周围用粘土回填,夯打密实,以避免产生不均匀沉陷,使钻机倾斜。
钢护筒采用6mm厚钢板卷制,护筒内径比桩径加大20cm,护筒埋设位置偏差不大于5cm,其顶端高出地面0.3m以上,以防杂物、地面水落入或流入井孔内。
2.2.2旋挖钻成孔、泥浆制备
钻孔泥浆由水、聚合物泥浆和添加剂拌制组成,具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具,增大静水压力,使孔壁形成泥皮,隔断孔内外渗流,防止坍孔的作用,所以制备泥浆非常关键,采用挖掘机挖泥浆池,泥浆泵拌制泥浆,拌制合格后再注入孔内,旋挖钻施工时边钻进边注浆,开孔及整个钻进过程中,要始终保持孔内水位高出地下水位1.5~2.0m,并低于护筒顶面0.3m以防溢出。
2.2.3桩孔检查
钻进中使用验孔器检孔,验孔器用钢筋笼做成,其外径等于设计孔径,每钻进4~6m,接近及通过易缩孔土层(软土、软塑粘土、亚粘土等)或更换钻锥前,都必须检孔。
当验孔器不能沉达原来钻至的深度,或其位置偏移护筒中心时,则应考虑可能发生了弯孔、斜孔或缩孔等情况,若不严重时,可调整钻机位置,继续钻孔,否则要采取相应的纠偏措施。
桩成孔后用测绳测量其深度,孔深度不得小于设计孔深。
2.2.4钢筋笼的制作和安装
钢筋骨架在钢筋加工场地制作,运至现场后吊入孔内,如果钢筋笼长度太长,无法一次吊装时分段制作,并在孔口进行焊接接长,焊接采用单面搭接焊,焊缝长度不小于10d,并将接头错开35d,同一截面接头数量不大于主筋根数的50%。
由于本标段桩基长度为22米,施工采用一节钢筋笼,不需要在孔口焊接。
钢筋加工必须满足施工技术规范要求,钢筋进场后采用方木支垫,并进行覆盖,防止钢筋锈蚀,钢筋锈蚀后要进行除锈,钢筋上不得有油污、泥浆等杂物。
钢筋主筋连接采用闪光对接焊,焊接时接头错开布置,钢筋间距及尺寸按照设计图纸进行。
钢筋骨架用吊车起吊,第一段放入孔内后用钢管或型钢临时搁支在护筒口,再起吊另一段,对正位置焊接后逐段放入孔内至设计标高,最后将最上面一段的挂环挂在孔口临时钢管上,并且位置必须符合要求。
钢筋骨架在下放时防止碰撞孔壁,如放入困难,应查明原因,不得强行插入。
钢筋骨架安放后的顶面和底面标高应符合设计要求,其误差不得大于±10cm。
2.2.5灌注砼
砼浇注孔桩采用直径φ30的导管灌注,导管连接应顺直、密封,使用前应对其进行气密性和抗拔试验检查,灌注砼前合理搭配导管长度,使导管下口至孔底的深度控制在30cm~50cm。
导管在吊入孔内时,其位置应居中、轴线顺直,稳步沉放,防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁,导管接口要拧紧。
导管安装完成后再次测量孔底沉渣厚度,其沉渣厚度不得超过施工技术规范要求的规定,否则,必须进行二次清孔,保证沉渣厚度满足要求。
水下混凝土必须具备良好的和易性,塌落度控制在180~200mm,水下混凝土的含砂率宜为40%~50%,并宜采用中砂,本项目采用商品混凝土,施工时项目部指派专人负责与商品混凝土站联系,严格控制混凝土质量。
首批砼灌注方量要经过计算确定,以保证导管下端埋入砼中0.8m以上。
灌注过程中导管埋深控制在2~3m内,灌注要连续进行,不得中断,最终灌注的砼面要高于桩顶设计标高0.5m以上,以确保桩顶砼质量。
在施工过程中,技术人员要充分做好钻孔记录、砼灌注记录,并随时严密监控,特别是导管提升应严格测量控制,以防止因导管提升过高而造成断桩等事故的发生。
混凝土浇筑完成后,及时清洗导管,防止导管上有泥、混凝土等杂物,影响下次导管质量。
混凝土灌注后及时拔除护筒。
2.2.6桩头清理:
由于桩头超灌部分混凝土凝固后,不易凿除,因此在混凝土初凝后,将多余部分挖至桩顶以上10cm,挖除时采用人工配合机械,避免扰动。
如果桩顶距离原地面较远时,等基坑开挖到设计桩顶后,凿除虚桩至到露出新鲜的混凝土,使混凝土的质量满足设计要求。
2.2.7桩基灌注完成达到规定的强度要求后,采用挖掘机开挖冠梁基坑,开挖后及时凿除虚桩,保证混凝土的质量,桩顶表面要平整,以便桩基检测,检测合格后进入下道工序。
2.2.8桩基施工相关要求:
钻孔前应准备足够的聚合物泥浆、清孔液,随时调整孔内泥浆的比例,使泥浆符合施工技术规范的要求。
孔内泥浆的高度应始终高于筒外水位。
,泥浆池大大小必须满足要求,并采用塑料纸铺垫,防止和减少泥浆的损失,泥浆的配置排专人负责。
成孔以后的清孔工作应认真、彻底,尽可能减少孔底沉渣。
摩察桩沉渣厚度不得超过10cm。
钢筋笼应定位准确、就位迅速、固定牢固。
笼体周边应有垫块或钢筋支垫焊接,以保证钢筋保护层厚度。
砼浇注要连续进行,并备用发电机、水泵、吸泥机、高压射水管等设备。
浇注过程中应提前做好孔内溢出泥浆的引流方向,防止因此而污染道路。
旋挖桩施工应符合下表要求:
旋挖桩成孔质量要求
序号
项目内容
允许偏差
备注及检查方法
1
桩孔位中心线
±100mm
用尺量检查
2
桩平面几何尺寸
±50mm
用尺量检查
3
桩的垂直度
3%
4
孔底沉渣
100mm
测绳
5
主筋间距中心线
±10mm
6
环型箍间距
±20mm
用尺量检查
7
钢筋笼直径
±10mm
8
钢筋笼长度
±100mm
2.3重点控制:
2.3.1水下砼配制:
项目砼采用商品砼,项目部指派专人负责联络砼以及控制砼的质量,试验室定期及不定期对商品砼进行抽查,严格按照施工技术规范要求进行,保证砼的质量符合要求。
所用材料应符合下列要求:
采用水泥的初凝时间不宜早于2.5小时,水泥的标号为PO42.5。
粗骨料采用碎石,进行合理级配;宜适当增加含砂率,骨料最大粒径不应大于导管内径的1/6~1/8和钢筋最小净距的1/4,同时不应大于40mm。
细骨料宜采用级配良好的中砂。
砼的含砂率宜采用40-50%,水灰比宜采用0.5-0.6,砼的拌和物应有良好的和易性,在运输和灌注过程中无显著的离析、泌水,灌注时保证有足够的流动性,其坍落度宜为18-20cm。
在施工时要求上砼站配足砼运输、灌注设备。
保证砼的连续正常进行。
2.3.2水下砼的灌注:
灌注砼前,应探测孔底泥浆沉淀厚度,如大于规定应再次清孔,注意孔壁的稳定及孔内水位变化,防止坍孔或缩径。
砼运到灌注地点时,试验室应检查砼的均匀性和坍落度等,不符合要求不得使用。
备足首次砼用量,剪球后一次落入孔中砼数量将导管埋入砼中的深度不得小于0.8m。
开始灌注砼后,应连续进行,并尽可能缩短拆除导管的间隔时间,当导管内砼不满时,应徐徐地灌注,防止在导管内造成高压空气囊、堵塞导管影响砼的灌注。
在灌注过程中应经常保持井孔水头,防止坍孔。
在灌注过程中,经常探测井孔内砼面的位置,及时地调整导管的埋深,导管的埋深一般不宜小于2m或大于3m。
在灌注过程中,认真作好施工记录,采用较为精确的器具经常探测孔内砼面的位置,将拆卸导管的时间、长度与在砼中的埋深准确记录,指导灌注施工正常进行。
当孔中砼面接近和进入钢筋骨架时,注意使导管保持稍大的埋深,并放慢灌注速度,以减少砼的冲击力,当砼面进入钢筋骨架一定深度后,应适当提升导管,使钢筋骨架在导管下口有一定的埋深。
灌注过程中,应将井孔内溢出的泥浆引流至适当的地点处理,防止污染环境。
灌到桩顶标高后,应预加一定的砼高度,一般比设计高出不小于0.8~1.0m
拔护筒:
灌注砼完成后,应及时拔出护筒,以备循环使用。
2.3.3故障处理
遇有坍孔,需仔细分析,查明原因和位置,然后进行处理,坍孔不严重时,可回填至坍孔位置以上,并采用改善泥浆性能,加高水头、埋深护筒等措施继续钻进。
坍孔严重时,应立即将钻孔全部用砂或小砾石夹粘土回填,查明坍孔原因,采取相应措施重钻,坍孔部位不深时,可采用深埋护筒法,将护筒周围用土填实,重新钻孔。
遇有孔身偏斜、弯曲时,应分析原因,进行处理,方法可以在偏斜处反复扫孔,使钻孔正直,偏斜严重时,应回填粘性土到偏斜处,待沉积密实后再重新钻进。
遇有扩孔、缩孔时,应采取防止坍孔和防止钻锥摆动过大的措施,已发生缩孔时,采用钻锥上下反复扫孔以扩大孔径。
遇有钻孔漏浆时,如护筒内水头不能保持,宜采取将护筒周围回填筑实,增加护筒沉埋深,适当减小水头高度,或采取加稠泥浆,也可以填入片石、碎卵石土,反复冲击,以增强护壁。
发生卡钻或埋钻事故后,应查明原因,如果钻渣过多、坍孔或底层上涌时均不宜强提,只宜轻提,轻提不动时,可用冲吸的方法将钻锥周围的钻渣松动后再提出。
钻头或其他物体掉落时,宜迅速用打捞叉、钩、绳套等工具打捞,若落体已被泥砂埋住,应先清除孔中泥砂,使打捞工具能够接触到落体后再打捞。
在任何情下,严禁施工人员进入没有护筒或没有其它防护设施的钻孔中处理故障,当必须下入护筒或其它防护设施的钻孔时,应预先采取防溺、防坍埋等安全设施后方可行动。
当灌注砼中发生故障,可根据下列情况进行处理:
首批砼灌后导管进水时,应将已灌入的砼的拌和物吸出,改正操作方法,重新进行灌注。
在砼面处于井孔中水面以下较浅的情况下,导管进水时,可采用底塞隔水的方法,并加一定的压力重新插入导管或将导管插入砼中,再将导管中的水抽出,最终恢复灌注。
如果灌注开始不久发生导管堵塞时,可用长杆冲捣或用振捣器振动导管。
当用前述方法无效时,应及时将导管拔出,将已灌注的砼吸出,拔出钢筋笼,重新清孔,吊装钢筋笼和灌注砼。
五、施工注意事项
1、放线准确,保证桩位正确。
按施工图纸,设置桩位轴线、定位点,桩孔四周撒灰线并设置护桩。
放线工序完成后,报监理办理预检手续;
由于本合同段孔桩密集,周围高层建筑较多,施工段范围较大,做好测量工作是保证工程顺利进行的关键。
1.1成立测量小组负责对坐标进行复测,项目部总工程师负责项目部内测量管理工作,项目部工程部负责具体工作(包括接桩、护桩、引测水准确性点、加密性控制等),施工专业队测量班负责工程测量工作。
严格执行有关测量工作监理报验程序,测量复核制度,各工序线位、高程待监理审批、复核后,方可进行施工。
1.2建立平面控制网:
在施工现场周围布设四等导线,闭合控制网。
1.3建立高程控制网:
在施工现场周围布设高程控制网,方法采用复合法,桩点采水泥砼桩,桩头加预埋铁。
1.4测量技术保障措施
1.4.1为保证测量精度,测出的数据,必须加改正值,重要部位的点位、高程测量必须做平差处理,角度取到0.1″,高程取到mm位,钢尺量距必须有三差改正,控制精度由高至低传递。
整个测量工作从外业到内业必须做到步步有校审核。
1.4.2测量执行的标准:
《地下铁道、轨道交通工程测量规范》(GB50308—1999)。
2、钢筋施工方面
2.1严把进货关,做好钢材原材料检验,不合格品不进入工地。
2.2保证除锈、焊接、调直、弯制等符合设计和规范要求,并做好抽查检验。
2.3钢筋、钢管安装符合设计及规范要求,绑扎牢固。
2.4选派经验丰富、责任心强的技术人员和技术熟练的钢筋工、电焊工进行施工。
2.5钢筋焊接前进行试焊合格检定,然后由经鉴定合格的人员按试焊的参数进行焊接,并且由专职人员对焊接进行检验,取样送检,合格后方可使用。
2.6对各重要环节逐个检验或抽检。
在钢筋安装绑扎完毕,未浇筑混凝土之前,按设计图纸要求及规范标准进行详细检查,并做出检查记录,检查通过后方能浇筑混凝土。
2.7在混凝土浇筑施工中,安排责任心强的值班人员,经常检查钢筋架立位置,如发现变动,及时矫正。
严禁为方便浇筑擅自移动或割除钢筋。
3、砼施工方面
3.1配合比设计
为保证砼配合比质量,项目部与商品砼供应商共同对配比进行设计,并对砼整个拌制过程进行监督管理。
配比由试验最终确定,严格控制水灰比和水泥用量,选择级配良好的石子,减少空隙率和砂率,使砼的收缩降至最低。
3.2砼拌合
对砼搅拌建立岗位责任制,向商品砼站派驻内部监理员进行监督,保证砼拌和质量。
3.3砼供应及运输
⑴本工程主体砼采用商品砼,搅拌车运输。
⑵施工前,对搅拌站的地理位置、运输线路、运输和供应能力等详细考察,确定最佳运输线路及特殊情况下的应急线路、应急措施。
⑶每月25日前将下个月砼使用计划提交砼搅拌站。
施工场内线路合理安排,罐车进出互不干扰,洗车、收方等服务工作力求快捷有序。
⑷尽量不安排在交通高峰期灌注砼。
3.4砼灌注
⑴成立砼作业班,分工定人定岗,建立岗位责任制。
⑵砼灌注实行质检工程师现场监督制。
⑶砼灌注连续进行,间歇时间不超过规范规定。
⑷尽量不安排在气温高、天气炎热的情况下浇注砼。
⑸为防止断桩,必须保证混凝土灌注连续,混凝土和易性要好,混凝土中不得有大石块。
⑹首次封灌混凝土数量必须满足要求,严格控制导管的埋置深度。
3.5砼养生及保护
由于孔桩均在地面以下,故采用湿水养生,养生期按规范不少于7天。
六、安全、文明施工保障
1、安全方面
1.1开挖前场地完成三通一平。
地上、地下的电缆、管线等障碍物均已排除处理完毕。
各项临时设施,如照明、动力、通风、安全设施以及应急物资准备就绪;
1.2桩孔周围地面平整夯实,施工人员熟悉场地的地下土质、水文地质资料,做到心中有数;
1.3施工现场的一切电源、电路的安装和拆除必须由持证电工操作,电器必须严格接地,接零和使用漏电保护器。
各孔用电必须分闸,严禁一闸多用。
孔上电缆必须架空2.0m以上,严禁拖地和埋压土中,并遵守《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46的规定。
1.4按公安、消防部门的要求设置防火设施,定期对灭火器等设施进行检查,保证防火设施的使用性能。
1.5泥浆池及孔桩周围设置安全警示标志和围挡。
1.6如果夜间施工时,必须要有足够的照明设施,现场并安排专人负责。
1.7现场施工时,要有专人负责指挥机械,机械开挖前要探明地下管线,不得随意乱挖,防止发生意外。
1.8各种机械设备特种作业人员必须持证上岗,严禁无证上岗,特种设备要定期进行保养和维护。
1.9严禁上班时间喝酒,禁止酒后施工及过度疲劳作业,防止意外事故发生。
2、文明施工方面
2.1严格遵守国家、成都市有关文明施工的规定及地铁公司关于《成都地铁工程文明施工标准及管理规定》的规定,和项目经理部制定的明细制度,并由安质部负责监督执行。
2.2结合本工程实际情况,成立以项目经理为组长的文明施工领导小组,项目经理部、各工区负责人应明确分工,落实文明施工现场责任区,制定相关规章制度,确保文明施工现场管理有章可循。
2.3加强宣传教育,统一思想,使广大干部职工认识到文明施工是企业的形象,是队伍素质的反映,是安全生产的保证,以提高员工文明施工和加强现场管理的自觉性。
2.4开工前先作施工组织设计和各项规章制度,科学、合理绘制施工进度图、现场平面布置图。
施工质量控制制度、施工安全制度、岗位职责、现场管理制度等主要规章制度及施工平面布置图、施工进度图等上墙,各种图表标注规范、醒目。
2.5在施工驻地明显位置设置标明工程名称、工程范围、建设单位、现场负责人、设计单位、设计代表、质量监督单位、监理单位、总监、驻地监理、施工单位、项目经理、总工、自检人员、现场技术管理等内容的公告牌。
对交通要道、施工进出场地设置各种安全标志。
2.6施工现场内道路及排水畅通,设污水处理池,生产、生活污水经处理后排放。
2.7生产过程中产生的建筑垃圾定期进行清理,并运至指定场地内,保证施工现场整齐、干净。
施工中车辆运输土方必须遮盖好,防止粉尘污染和土方掉落,污染环境。