钻孔桩专项施工方案.docx
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钻孔桩专项施工方案
1编制依据
1.1编制说明
本工程因隧道左右侧覆土高度差异较大，隧道存在较大的侧向推力，为抵抗隧道滑移，设置抗滑桩基础，抗滑桩全部采用钻孔（旋挖）灌注桩。
为保证钻孔（旋挖）灌注桩施工的顺利、高效、质优、安全的完成，同时做好环境保护和文明施工，针对以上特点特别编制本专项施工方案。
1.2编制依据
序号
名称
编号
1
万博商务区万惠一路万达段项目施工图纸及合同
2
万博中央商务区地下空间工程岩土工程详细勘察报告
3
危险性较大的分部分项工程安全管理办法
建质[2009]87号文
4
广东省住房和城乡建设厅关于《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的实施细则。
5
国家及行业的各种规范及图集
1）工程测量规范
GB50026-2007
2）建筑工程质量验收统一标准
GB50300-2001
3）建筑地基基础工程施工质量验收规范
GB50202-2002
4）混凝土结构工程施工质量验收规范
GB50204-2002
5）混凝土质量控制标准
GB50164-2011
6）地基与基础工程施工验收规范
GBS202-83
7）建筑基桩检测技术规范
JGJ106-2003
8）建筑桩基技术规范
JGJ94-2008
9）施工现场机械设备检查技术规程
JGJ160-2008
10）普通混凝土配合比设计规程
JGJ55-2011
11）钢筋焊接及验收规程
JGJ18-2010
12）建筑机械使用安全技术规程
JGJ33-2001
13）建筑施工安全检查标准
JGJ59-2011
2工程概况
2.1工程简介
工程名称
万博商务区万惠一路万达段项目
工程地点
汉溪大道北面至万博二路东面（含万博二路交叉口）
建设单位
广州市番禺信息技术投资发展有限公司
监理单位
广东建设工程监理有限公司
设计单位
广东省建筑设计研究院
施工单位
广州市第三建筑工程有限公司
质量标准
确保不发生重大质量事故，且争创市级优良样板工程
安全文明要求
确保不发生人员重伤或死亡事故，争创市级安全文明样板工程
计划开工时间
年月日
计划竣工时间
2014年月日
2.1.1项目背景
万博商务区万惠一路万达段项目位于汉溪大道北面至万博二路东面（含万博二路交叉口），是万博商务区其中一个组成部分。
万博商务区是广州市规划建设的一个大型商业项目，要打造一个巨型地下城。
其地下空间总建筑面积接近180万平方米，仅次于国际金融城和珠江新城的地下空间。
万博商务区打造的并非单纯的地下空间，而是集交通、停车、商业、市政于一体的地下城。
这一地下空间共分4层，空间十分复杂。
2.1.2工程概述
万博商务区万惠一路万达段项目是一个综合性的地下空间工程，该工程的建设范围为K0+834.282~K1+320.603（起点坐标X=16050.135，Y=46361.800；终点坐标X=16168.724，Y=45924.472，全长486.321m。
）投影范围内的万惠路市政隧道、负二层商业街、主环隧道和综合管沟及与之相连的万博三路出入口、为通风、照明、逃生、排水等设置的设备房。
主体结构概况：
本工程范围内的主环路隧道和综合管沟部分共分9段，其中A16、A20、A21为矩形框架结构，A17~A19、A22~A24为U型梁框架结构。
该工程结构共分为四层，由下往上依次为：
最底层是主环路；中层是商业活动区；夹层是管道敷设区；最上层是负一层隧道及通风采光区；天面则为路面，是万惠一路市政道路。
基坑及土石方约17600平方米、地下商场约7900平方米、地下环道约20800平方米，地面道路（含附属）面积约17000平方米（具体数据以施工图纸为准）。
地下空间横断面示意图（设计）
基础概况：
隧道基础采用弹性地基基础，根据地质资料，隧道基础大部分位于中风化和微风化岩层上，少部分位于粘土层。
主环路隧道的底板埋深较大且跨度大，为减少底板跨中弯矩，在底板跨中区域设置受拉锚杆，抵抗底板的竖向变形锚杆采用4根直径32的HRB400钢筋箍为一束，外包防水PVC套环；锚杆端部进入微风化岩层，单束锚杆的抗拔力承载特征值为400kN，锚杆间距为1500×1500mm。
因隧道左右侧覆土高度差异较大，隧道有较大的侧向推力，为抵抗隧道滑移，设置抗滑桩基础。
桩基础采用钻孔（旋挖）灌注桩，桩基一般位于中墙或边墙附近，桩径有1.2m、1.4m、1.6m、1.8m四种，桩入微风化岩1D，桩长6~19.5m，桩距4.5~6m。
2.2地质及水文情况
场地岩土工程地质条件（详见广东省地质建设工程勘察院编制的《万博中央商务区地下空间工程岩土工程详细勘察报告》）。
2.2.1岩土地层结构及其特征
根据本次钻孔揭露，该区地层按地质成因依次分为：
第四系填土层（Qml）、第四系冲积土层（Qal）、残积层（Qel）和基岩风化岩带。
现将各土、岩层由上而下进行综合描述如下：
2.2.1.1填土（Qml）（地层编号①）
人工填土：
褐红色，褐黄色，土性主要为粉质粘土、砂岩风化土、块状岩石等，顶部含少许水泥砼。
其中位于奥园项目和万达项目周边钻孔的填土厚度较大，含大量块状岩石，块径最大约2m，钻进过程中大量漏水和塌孔，钻探难度极大。
该层位于地表，全部钻孔均有揭露，厚度0.40～18.10m，平均厚度6.36m，层顶标高12.37～33.18m，平均21.48m。
由于本层位分布极不均匀，不建议承载力。
该层在钻孔柱状图和剖面图中编号为①。
2.2.1.2冲积层粉质粘土（Qal）（地层编号②）
根据钻探揭露，冲积层分含砂粉质粘土、淤泥质土、粉质粘土等三类，分别叙述如下：
（1）含砂粉质粘土（层编号②-1）：
灰褐色，灰黑色，稍湿，可塑为主，局部含较多砂粒。
本层在本场地有9个钻孔有揭露，揭露到的层面埋深0.00～9.00m，平均3.97m；层厚0.80～5.30m，平均厚度3.39m，层顶标高5.13～19.41m，平均16.14m。
在该层共取土样2件，土工试验主要指标见土工试验成果总表1（下同）。
试验结果主要物性指标平均值为：
天然含水率ωo=32.9%、孔隙比eo=0.932；压缩系数av＝0.46MPa-1,属中压缩性土层；压缩模量ES=4.20MPa；直接快剪试验凝聚力标准值C=20.9kPa；直接快剪试验摩擦角标准值φ=13.5°；液性指数IL=0.48。
在本层进行标准贯入试验9次，其击数一般N=5～18击之间，统计平均值为N=10.2击，标准值为N=7.7击，修正后平均值为N=8.8击，修正后标准值为N=6.9击。
建议地基承载力特征值fak=120kPa。
（2）淤泥质土（层编号②-2）：
灰褐色，灰黑色，饱和，流塑，土质细腻，粘性好，稍具臭味。
本层在本场地有28个钻孔有揭露，主要分布在汉溪大道西侧，揭露到的层面埋深2.40～15.10m，平均7.43m；层厚0.60～8.90m，平均厚度4.07m，层顶标高0.53～19.02m，平均12.12m。
在该层共取土样8件，试验结果主要物性指标平均值为：
天然含水率ωo=54.4%、孔隙比eo=1.503；压缩系数av＝1.02MPa-1,属高压缩性土层；压缩模量ES=2.69MPa；直接快剪试验凝聚力标准值C=6.3kPa；直接快剪试验摩擦角标准值φ=3.6°；液性指数IL=1.58。
在本层进行标准贯入试验20次，其击数一般N=1～3击之间，统计平均值为N=2.4击，标准值为N=2.1击，修正后平均值为N=2.0击，修正后标准值为N=1.8击。
建议地基承载力特征值fak=60kPa。
（3）粉质粘土（层编号②-3）：
灰褐色，稍湿，可塑，粘性好。
本层在本场地有15个钻孔有揭露，揭露到的层面埋深0.00～16.30m，平均7.65m；层厚1.00～13.30m，平均厚度3.84m，层顶标高-0.67～21.56m，平均12.26m。
在该层共取土样8件，试验结果主要物性指标平均值为：
天然含水率ωo=24.9%、孔隙比eo=0.803；压缩系数av＝0.37MPa-1,属中压缩性土层；压缩模量ES=5.12MPa；直接快剪试验凝聚力标准值C=22.0kPa；直接快剪试验摩擦角标准值φ=14.4°；液性指数IL=0.30。
在本层进行标准贯入试验11次，其击数一般N=10～17击之间，统计平均值为N=11.9击，标准值为N=10.8击，修正后平均值为N=9.8击，修正后标准值为N=8.8击。
建议地基承载力特征值fak=150kPa。
2.2.1.3残积层（Qel）（地层编号③）
根据钻孔揭露，本层分为泥质粉砂岩残积土和混合岩残积土两类。
（1）粉质粘土（层号③-1）：
褐红色，稍湿，硬塑，粘性好，为泥质粉砂岩残积土。
本层在本场地有35个钻孔有揭露，揭露到的层面埋深0.00～16.00m，平均9.20m；层厚0.70～12.10m，平均厚度3.26m，层顶标高1.49～21.75m，平均9.93m。
在该层共取土样10件，试验结果主要物性指标平均值为：
天然含水率ωo=27.6%、孔隙比eo=0.822；压缩系数av＝0.31MPa-1,属中压缩性土层；压缩模量ES=6.66MPa；直接快剪试验凝聚力标准值C=23.2kPa；直接快剪试验摩擦角标准值φ=13.7°；液性指数IL=0.27。
在本层进行标准贯入试验7次，其击数一般N=20～27击之间，统计平均值为N=22.6击，标准值为N=20.7击，修正后平均值为N=18.8击，修正后标准值为N=17.1击。
建议地基承载力特征值fak=220kPa。
（2）砂质粘性土（层号③-2）：
褐黄、灰褐、灰黄色等，稍湿，硬塑，为混合岗岩风化残积土，含较多中细砂和少量砾砂，该层遇水易软化、崩解。
本场地78个钻孔有揭露，层面埋深0.00～14.70m平均5.14m；层厚1.30～11.30m，平均厚度5.77m；层顶标高7.65～28.90m平均17.50m。
取土样16件，试验结果主要物性指标平均值为：
天然含水率ωo=27.5%、孔隙比eo=0.991；压缩系数av＝0.49MPa-1,属中压缩性土层；压缩模量ES=4.11MPa；直接快剪试验凝聚力标准值C=20.4kPa；直接快剪试验摩擦角标准值φ=23.1°；液性指数IL=0.23。
在本层进行标准贯入试验57次，其击数一般N=18～29击之间，统计平均值N=23.5击，标准值N=22.8击，修正后平均值N=19.3击，修正后标准值N=18.9击。
建议地基承载力特征值fak=250kPa。
2.2.1.4岩层
本勘察场地的基岩有两种，分别是白垩系泥质粉砂岩、粉砂岩等和为震旦系混合岩，在钻孔控制深度范围内，按岩石风化程度可分为全风化岩、强风化岩、中风化岩、微风化岩等，下面分别进行描述。
A、粉砂岩
（1）全风化粉砂岩层（地层编号④-1）
褐红色，风化剧烈，岩芯呈坚硬土状，结构清晰可辨，遇水崩解。
本场地有14个钻孔有揭露，层面埋深6.10～15.60m，平均8.39m；层厚2.50～9.60m，平均厚度4.88m；层顶标高4.07～21.42m，平均12.45m。
取土样3件，试验结果主要物性指标平均值为：
天然含水率ωo=37.2%、孔隙比eo=1.270；压缩系数av＝0.42MPa-1,属中压缩性土层；压缩模量ES=5.56MPa；直接快剪试验凝聚力标准值C=23.4kPa；直接快剪试验摩擦角标准值φ=20.0°；液性指数IL=0.34。
在本层进行标准贯入试验4次，其击数一般N=37～42击之间，统计平均值N=38.3击，修正后平均值N=29.2击。
地基承载力特征值fak=320kPa。
（2）强风化粉砂岩层（地层编号④-2）
褐黄、褐红色，风化强烈，裂隙很发育，原岩结构大部分已破坏，矿物成分已显著变化，岩芯多呈土状和半岩半土状，底部少量呈碎块状，该层遇水易软化、崩解，岩芯破碎，岩质极软，岩体基本质量等级为V级。
本场地有121个钻孔有揭露，层面埋深1.40～30.30m，平均11.24m；层面标高-11.97～23.43m，平均8.54m；层厚0.80～19.50m，平均厚度5.23m。
在本层进行标准贯入试验8次，其击数一般N=53～61击之间，统计平均值N=56.5击，标准值N=54.6击，修正后平均值N=44.1击，修正后标准值N=41.3击。
地基承载力特征值fak=550kPa。
（3）中风化粉砂岩层（地层编号④-3）
褐红色，层状构造，岩芯呈柱状和短柱状，岩质软，岩芯较破碎，岩体基本质量等级为IV级。
本场地有62个钻孔均有揭露，层面埋深0.80～34.50m，平均11.97m；层面标高-13.06～23.72m，平均9.18m；层厚1.20～25.50m，平均厚度8.47m。
本层取样9组，天然强度为7.8～15.3MPa，平均11.2MPa，标准差2.57，变异系数0.12，标准值为9.6MPa。
建议岩石抗压强度取9.6MPa。
（4）微风化粉砂岩层（地层编号④-4）
褐红色，棕红色，层状构造，岩芯呈柱状和短柱状，节长8-50cm，RQD=85，岩质稍硬，岩芯较破碎，岩体基本质量等级为Ⅲ级。
本场地有251个钻孔均有揭露，层面埋深0.50～32.20m，平均9.88m；层面标高-12.15～32.38m，平均11.18m；层厚0.60～35.10m，平均厚度19.03m。
本层取岩样22组40件，天然抗压强度为6.9～31.5MPa，平均16.4MPa，标准差11.51，变异系数0.19，标准值为13.5MPa。
4组8件做饱和抗压强度为6.1～19.8MPa，平均12.6MPa，标准差3.45，变异系数0.08，标准值为11.2MPa。
建议岩石天然抗压强度取12MPa。
B、混合岩
（1）全风化混合岩层（Z）（地层编号⑤-1）
褐黄、褐红、灰黄等色，原岩结构已基本破坏，但尚可辨认，岩芯已风化成坚硬土状，该层遇水易软化、崩解。
本场地有65个钻孔有揭露，层面埋深5.50～25.10m，平均12.34m；层厚2.70～20.60m，平均厚度8.49m；层顶标高-3.52～17.64m，平均9.47m。
取土样11件，试验结果主要物性指标平均值为：
天然含水率ωo=27.1%、孔隙比eo=0.972；压缩系数av＝0.52MPa-1,属中压缩性土层；压缩模量ES=3.92MPa；直接快剪试验凝聚力标准值C=21.8kPa；直接快剪试验摩擦角标准值φ=20.7°；液性指数IL=0.19。
在本层进行标准贯入试验49次，其击数一般N=31～45击之间，统计平均值N=35.9击，标准值N=35.3击，修正后平均值N=26.9击，修正后标准值N=26.4击。
地基承载力特征值fak=350kPa。
（2）强风化混合岩层（Z）（地层编号⑤-2）
褐黄、灰褐、灰黄等色，风化强烈，裂隙很发育，原岩结构大部分已破坏，矿物成分已显著变化，岩芯多呈土状和半岩半土状，底部少量呈碎块状，该层遇水易软化、崩解，岩芯破碎，岩质极软，岩体基本质量等级为V级。
本场地有97个钻孔有揭露，层面埋深10.90～36.00m，平均16.87m；层面标高-14.42～26.20m，平均4.95m；层厚1.50～23.40m，平均厚度12.51m。
取土样2件，试验结果主要物性指标平均值为：
天然含水率ωo=30.7%、孔隙比eo=1.092；压缩系数av＝0.54MPa-1,属中压缩性土层；压缩模量ES=3.87MPa；直接快剪试验凝聚力标准值C=25.0kPa；直接快剪试验摩擦角标准值φ=22.1°；液性指数IL=0.17。
在本层进行标准贯入试验23次，其击数一般N=51～59击之间，统计平均值N=55.1击，标准值N=54.3击，修正后平均值N=39.0击，修正后标准值N=38.3击。
地基承载力特征值fak=600kPa。
（3）中风化混合岩层（Z）（地层编号⑤-3）
灰褐色，灰色，块状构造，；裂隙发育，岩芯呈碎块状和短柱状，节长5-15cm为主，岩质稍硬，锤击声脆，岩芯较破碎，岩质稍硬，岩体基本质量等级为IV级。
本场地有64个钻孔有揭露，层面埋深17.50～44.80m，平均25.47m；层面标高-22.32～23.50m，平均-3.33m；揭露层厚1.00～11.80m，平均厚度3.26m。
本层取样8组，天然抗压强度为17.8～45.3MPa，平均32.2MPa，标准差2.57，变异系数0.12，标准值为29.4MPa。
建议岩石抗压强度取29MPa。
（4）微风化混合岩层（Z）（地层编号⑤-4）
灰褐色，灰色，块状构造，裂隙发育，岩芯呈碎块状和短柱状，节长5-35cm为主，岩质硬，岩芯较破碎，岩体基本质量等级为Ⅲ级。
本场地有67个钻孔有揭露，揭露到的层面埋深21.10～44.50m，平均22.65m；层面标高-22.25～22.20m，平均-1.16m；揭露层厚0.80～18.10m，平均厚度4.06m。
本层取岩样22组44件，天然抗压强度为46.8～75.7MPa，平均62.9MPa，标准差8.91，变异系数0.14，标准值为58.8MPa。
4组8件做饱和抗压强度为40.7～49.8MPa，平均44.6MPa，标准差3.45，变异系数0.08，标准值为42.2MPa。
4组8件做烘干抗压强度为53.4～72.7MPa，平均59.6MPa，标准差6.28，变异系数0.11，标准值为55.4MPa。
烘干系数0.71～0.79，平均0.75。
建议岩石抗压强度取57MPa。
本层在钻孔柱状图和剖面图中编号为〈④-4〉。
2.2.2场地岩土工程地质特性分析与评价
根据钻探资料分析，填土层①：
褐黄色、黄红色、灰黄色、灰褐色等，其成份以填粉质粘土或残积土层、碎岩块为主，以堆积成因为主，分布在场地原地势较低洼的区域。
土层强度低，厚度较大，多呈松散状，含较多碎石。
冲积成因的粉质粘土层②-1和②-3：
褐黄、黄红、灰黄色等，以粉粘粒为主，含少许砂粒，稍湿，呈可塑状态为主，局部硬塑状。
建议可塑状土层地基承载力特征值fak=150kPa，硬塑状土层地基承载力特征值fak=180kPa，设计时要引起注意。
冲积层中淤泥质土②-2：
软塑，具高压缩性，承载力低，挖掘较容易，为软土层。
残积成因的粉质粘土和砂质粘性土层③-1和③-2：
具有较高的强度，厚度不均匀，土质较软，土层易开挖。
场地基岩埋藏深度变化较大，但总体地基强度高，变形模量大。
2.2.3场地水文地质条件
根据钻探揭露及钻孔地下水位埋深观测，该区地层按地质成因依次分为：
第四系填土层（Qml）、第四系冲积层（Qdl）、残积层（Qel）和基岩风化岩带。
填土层、粉质粘土层及残积层均属弱透水层，下伏基岩整体分布不均匀，变化较大，基岩全风化混合岩、强风化层裂隙很发育，裂隙中赋存有一定的裂隙水，裂隙水量的大小跟裂隙的连通性有关。
2.2.3.1地下水位及地下水类型
根据现场勘察情况，场地的稳定地下水位受地势变化影响大，甚至有的钻孔因水位低而测不到稳定水位。
钻探期间属于旱季，从测到的钻孔稳定水位，埋深在5.70～11.20m之间变化。
勘察期间处于枯水季节，丰水期水位略有变化，水位变化年幅度0.5～2.00m。
本场地地下水类型分上层滞水和基岩中的裂隙水。
上层滞水主要分布在填土中，水量较小。
基岩整体分布不均匀，变化较大，裂隙中赋存的裂隙水水量较贫乏。
2.2.3.2地下水的赋存与补给
1）上层滞水，主要赋存于填土中，补给来源主要靠大气降水，补给量受季节的影响明显。
2）第四系孔隙水，主要赋存于冲积层含砂粉质粘土层中，淤泥质土为饱水而不透水层，水量小。
3）岩层中的裂隙水，与基岩的裂隙发育及其连通性有关，主要的补给来源为邻近的裂隙水，补给量受岩体破碎程度及地势起伏程度的影响明显。
2.3现场周边环境
施工现场与拟建地下空间邻近的万达广场主体工程已经完工。
拟建地下空间施工现场围蔽已形成，有道路通往施工现场，临时供水（供电）暂由从万达方租用的供水（供电）接驳点接至现场。
施工出入口在拟建地下空间工程两端及中间共设置3个，施工出入口将作为土方开挖阶段的主要出土口。
由于施工场地比较狭窄，工人宿舍等生活设施主要考虑在附近租房解决。
2.4桩基础工程概况
本工程抗滑桩基础原设计采用人工挖孔桩。
出于对施工安全以及工程进度的考量，设计单位对本工程所有桩基础变更为钻孔（旋挖）灌注桩。
钻孔（旋挖）灌注桩共108根，均为端承桩，采用旋挖方式成孔，桩径采用1.2m、1.4m、1.6m、1.8m四种，要求桩端嵌入微风化岩1D（桩直径），桩长约为6~19.5m，桩距4.5~6m。
灌注桩桩身混凝土强度等级为C30，单桩竖向承载力特征值为18000KN和8000KN，部分为12000KN。
3施工计划
3.1施工进度计划
桩基础工程施工进度安排如下：
地下结构桩基础计划开始施工时间为2014年月日，计划完成时间为2014年月日，共个工作日。
3.2施工部署
根据本工程现场施工的实际安排，工程桩共计划安排3台旋挖桩机，根据不同施工区段分段同时进行施工。
其中1#桩机由A24段（西面奥园区域）向东面逐桩依次施工主环路区域工程桩至A21段，2#桩机由A24段（西面奥园区域）向东面逐桩依次施工管沟区域工程桩至A16段，3#桩机由A21段向南面逐桩依次施工主环路区域工程桩至A16段。
（具体详见桩机行走路线图）
3.3劳动力计划安排
主要劳动力计划表
序号
名称
单位
数量
备注
1
专职安全员
人
3
2
旋挖桩机司机
人
3
3
机修工
人
3
4
吊车司机
人
3
5
钢筋工
人
25
6
司索指挥工
人
3
7
电焊工
人
10
8
杂工
人
20
3.4材料与设备计划
主要材料计划表
序号
名称
单位
数量
进场时间
1
HPB300钢筋
T
19.60
2014.1
2
HRB400钢筋
T
642.88
2014.1
3
C30混凝土
M3
1865.36
2014.1
4
钢护筒
个
3
2014.1
5
声测管
M
4485.8
2014.1
6
焊条
个
2014.1
主要设备计划表
序号
机械或设备名称
型号规格
数量
功率
使用时间
1
旋挖桩机
SR420
3
2014.1
2
汽车吊
3
2014.1
3
钢筋调直机
2
5.5
2014.1
4
钢筋切断机
2
5.5
2014.1
5
箍筋成形模具
GWJ40A
2
5.5
2014.1
6
电焊机
BX-315
5
25KW
2014.1
7
焊条
E43
2014.1
8
挖掘机
HD820
3
2014.1
9
测锤
5kg
3
2014.1
4施工工艺技术
4.1施工前准备
1、平整场地、修筑进场道路。
施工场地要满足桩基础施工地面承载力达到140kPa的要求。
2、根据施工现场桩基位置进行施工现场平面规划布置，合理安排暂设位置、施工现场道路、钢筋堆放场加工场、施工供电给水线路、施工排水沟等。
3、标高基准点引测及轴线定位。
1）根据建设单位提供的标高基准点，设置水平标高控制点并测量施工场地平均地面标高做好引测记录。
2）根据建设单位提供的单体工程的控制点按设
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