格构柱施工方案doc.docx
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格构柱施工方案doc
京文大厦（A、B栋）项目基坑工程
格
构
柱
专
项
方
案
编制：
谭海泳
审核：
陈春雷
审批：
牟庆坤
武汉华中岩土工程有限责任公司
2017年7月
第一章工程概况
1、工程概况
本工程位于武汉市东湖新技术开发区驿山南路与神墩一路交叉口处。
东侧：
东侧为拟建规划道路，现为空阔用地，地下室外墙距用地红线约为2.0m。
南侧：
南侧临近在建地下空间，临近地下空间开挖深度为20.5m。
地下室外墙边紧贴原有支护桩。
西侧：
西侧临近驿山南路，地下室外墙距用地红线约为5.2m。
北侧：
北侧临近在建三泰路，地下室外墙距用地红线约为5.0m。
±0.000=37.000m，南侧现状地面为30.000m，北侧及东西两侧均为36.000m，基坑开挖面积约12600m2，基坑周长约600m，基坑周边普挖深度5.60~14.60m。
2、场地工程地质情况
1.2、基坑总体呈不规则长方多边形，特别是南侧与地铁十一号线项目共用支护桩，一层及二层地下室临近地铁地下空间，场地狭小，高差较大。
1.3、场地位于武汉市东湖高新开发区，三泰路以南、驿山南路以东、神墩一路以北，地形起伏较大。
根据本项目岩土工程勘察报告，与基坑有关的地基土如下：
地层
编号
岩土
名称
年代
成因
层顶埋深
（m）
层厚
（m）
颜色
状态
湿度
压缩性
包含物及特征
（1-1）
杂填土
Qml
现地面
0.9～7.4
杂色
松散
稍湿
~
饱和
高
土质不均，主要由粘性土、砖渣、碎石、植物根茎、生活垃圾等物质组成，碎石粒径一般2～10cm，硬质物含量20%左右。
堆积时间小于5年。
场地东南侧局部分布。
（1-1a）
淤泥
Ql
3.1～7.4
0.4～0.9
灰黑
软塑
饱和
高
土质不甚均匀，含少量腐植物，略具腥臭味，局部混杂素填土。
场地局部分布。
（2-1）
粉质黏土
Q3al+p1
0.9～6.7
0.6～1.9
黄褐
可塑
湿
中
土质较均匀，含少量铁锰氧化物及高岭土条纹。
切面较光滑，干强度高，韧性高，局部地段分布
（2-2）
粉质黏土
Q3al+p1
1.1～8.6
0.7～8.8
褐黄
硬塑
湿
中
偏低
土质均匀，含少量铁锰氧化物及高岭土条纹。
切面较光滑，干强度高，韧性高，全场分布。
（2-3）
粉质黏土夹碎石
Q3al+p1
7.9～9.3
0.3～0.9
褐黄
可塑~硬塑
湿
中
土质不均，含少许氧化铁及铁锰结核等，局部富含团块状、条纹状高岭土物质，碎石含量一般在5%～25%，呈次棱角～棱角状，成分以石英砂岩为主。
场地内局部地段有分布。
（2-2a）
粉质黏土
Q3al+p1
7.6
1.4
褐黄
可塑~硬塑
湿
中
含少量铁锰氧化物及高岭土条纹，土质均匀。
切面较光滑。
部分钻孔有揭露
（3-1）
强风化泥岩
S
1.6～10.9
0.4～2.9
浅绿灰
~
黄褐
强
风
化
稍湿
低
大部分地段分布，层状构造，岩芯呈土柱状，手捏易碎，取芯率为65%左右，为极软岩，岩体破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级。
（3-2）
中风化泥岩
S
2.7～11.5
3.0～17.4
绿灰
~
灰
中
风
化
稍湿
视为不可压缩
全场分布，厚层状构造，岩芯呈短柱状、块状，该层取芯率为70%左右，为极软~软岩，岩体较破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级。
（3-3a）
中风化
泥岩
S
6.0～25.1
4.5～15.8
灰
中
风
化
稍湿
视为不可压缩
局部地段分布，层状构造，岩芯极其破碎，呈碎屑状、块状，取芯率为70%左右，为极软岩，岩体极破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级。
（3-3b）
中风化泥岩夹灰岩
S
12～26.7
4.4～8.3
灰
中
风
化
稍湿
视为不可压缩
局部地段分布，层状构造，岩芯破碎，呈块状，取芯率为70%左右，为极软岩~较硬岩，岩体极破碎，岩体基本质量等级为Ⅳ级。
（3-3c）
灰岩
S
29.5
0.5
灰
中
风
化
稍湿
视为不可压缩
局部地段分布，较硬岩，岩体基本质量等级为Ⅳ级。
局部分布。
（3-3）
中风化
泥岩
S
11.8～25
最大揭露厚度23.7
褐灰
~
青灰
中风化
稍湿
视为不可压缩
局部地段分布，层状构造，岩芯呈块状、短柱状，该层取芯率为75%左右，为软岩，岩体较完整，岩体基本质量等级为Ⅳ级。
2.1.4、本场地地下水类型根据区域调查、现场钻探测量结果显示，拟建场地在钻探深度范围内，有两层地下水，属上层滞水、孔隙承压水。
上层滞水主要赋存于填土①中，受地表水及大气降水的渗透补给，水位及水量随季节变化，未形成统一稳定的水位。
第二章格构柱施工工艺及技术措施
一、施工工艺
格构柱主要包括钢立柱和立柱桩两部分，上部钢立柱为钢构件，下部立柱桩为钢筋混凝土钻孔灌注桩基础，施工工艺如下：
钻架定位→钻孔→第一次清孔→测孔深→安放钢筋笼→固定安放格构柱→下导管→测孔深（合格后）→灌注砼→测量空孔
（一）立柱桩施工
1、测量控制方法
根据施工图纸及现场导线控制点，使用全站仪测定桩位，根据地质情况直接定点或打入木桩定点，并以“十字交叉法”引到四周作好护桩点，同时定好轴线点。
2、护筒埋设（或枕木）
据桩位标志，开挖护筒孔，护筒直径比设计孔径大20cm，护筒高度不小于1.8m。
放入护筒后，护筒孔坑内再次精放桩位点，吊线锤校验垂直度，校正护筒位置和垂直度并固定，护筒与坑壁之间用粘性土夯填实，确保护筒位置的持久准确及稳定。
护筒应使用钢护筒，能承受地面附加荷载产生的侧压力，根据工程地质，护筒直径比设计孔径大20cm，埋设深度应不小于1.5m，护筒宜高于地面30cm，防止地表水流入；放入护筒后，护筒孔坑内再次精放桩位点，吊线锤校验垂直度，校正护筒位置和垂直度并固定，护筒与坑壁之间用粘性土夯填实，确保护筒位置的持久准确及稳定，护筒中心位置偏差不得大于30mm。
3、钻进成孔
成孔开始前应充分做好准备工作，施工过程应做好施工原始记录。
钻机定位时要求钻机安装稳固、周正、水平、安全可靠，确保在施工中不发生倾斜、移动。
保证钻塔滑轮槽缘、锤头中心和桩孔中心三者在同一铅垂线上，并且锤头中心与桩孔中心偏差不大于20mm，确保钻孔的垂直度与桩位偏差满足设计与规范要求。
每钻进深度4～5m验孔一次，在更换钻头前或容易缩孔处均应验孔。
本工程当孔深已达到设计要求时，应立即由质检员通知现场监理及勘察单位代表到场验孔并量测孔深，孔深偏差保证在±10cm以内。
沉渣厚度以第二次清孔后测定量为准,需不大于5cm。
4、清孔：
清孔的目的消除钻渣和沉淀，清孔在成孔完毕后立即进行，直到清除孔底沉渣，保证沉渣厚度在5cm以内。
5、钢筋笼制作及吊放
在钻机钻孔的同时，钢筋笼在现场加工制作，钢筋笼制作所用的钢筋规格、数量及焊接制作的质量要求严格按照设计图纸，和有关规范要求进行，钢筋笼制作偏差应严格控制在允许偏差范围内。
钢筋笼制作成形后，应会同监理人员进行验收。
为确保钢筋保护层的厚度，钢筋笼经验收合格后，方能放入孔内。
（二）立柱桩格构柱制作与安装
1、立柱桩格构柱构造
格构柱设计参数详见格构柱型号表，其中插入钻孔桩部位为3.0m。
缀板中心间距为800mm。
2、格构柱制作技术要点
格构柱采用在场外钢构加工厂加工制作，原材料进场首先审查质量合格证明文件并对材料的外观进行检查验收，合格后准予制作。
对制作完成的格构柱依据《钢结构工程施工验收规范》GB50205-2001及设计要求进行验收验收合格后方允许进场进行安装。
格构柱间对接焊接时接头应错开，保证同一截面的角钢接头不超过50％，相邻角钢错开位置不小于50cm。
角钢接头在焊缝位置角钢内侧采用同材料短角钢进行补强。
格构柱加工允许偏差如3-1表所示：
表3-1构造柱加工允许偏差表
项目
规定值及允许偏差（mm）
检查方法
下料长度
±5
钢尺量
局部允许变形
±2
水平尺测
焊缝厚度
≥10
游标尺量
柱身弯曲
h/250且不大于5mm
水平尺量
同平面角钢对角线长度
±5
对角点用尺量
角钢接头
≤50％，相邻角钢错开位置不小于50cm。
钢尺量
缝处表面平整度
±2
水平尺量
3、格构柱吊放安装
格构柱采用一台25T吊机进行吊放，吊点位于格构柱上部。
格构柱固定采用钢筋笼部分主筋上部弯起，与格构柱缀板及角钢焊接固定，固定时格构柱必须居于钢筋笼正中心。
焊接过程中，吊车始终吊住格构柱，避免其受力。
型钢中桩吊放时应精确定位，要求型钢中桩中心线与桩位中心线误差≤±5mm，垂直度偏差≤L/300且≤15mm。
（三）混凝土浇筑
本工程灌注桩砼采用C30，坍落度为18～22cm，导管选用Ф250，施工前进行封密性检查，浇注砼前，检查孔深及沉渣厚度，导管应离孔底30至50cm为宜，初始灌注时要有一定的初灌量。
砼浇注时导管埋入砼内深度控制在2～6m以内，当砼浇至钢筋笼底部时，应放慢砼入管速度，减小砼上升顶力对钢筋笼作用，达到控制钢筋笼上浮的目的。
提拔导管前必须对砼面高度进行测量，以免拔空导管造成质量事故。
（四）空孔回填
立柱桩砼浇注完后，需要及时进行桩孔回填，回填之前桩孔周围作好安全措施，回填材料采用粗沙，回填时在格构柱周边均匀回填，避免回填不平衡对格构柱造成挤偏，回填一定要密实。
如图3.4
第3章、施工质量保证措施
（一）立柱桩入岩要求：
1、该工程入岩岩层为中风化泥岩，立柱桩应进入中风化泥岩不小于4.0m。
2、立柱桩施工时，需结合详勘及施工勘察资料，若有异常，需及时与勘察单位联系，并报设计单位，确认是否需采取相应措施。
（二）格构柱定位、固定与吊装
由于现场场地标高与立柱顶标高。
立柱安装后无法在顶端进行固定，为保证立柱的垂直度，格构柱安装工程质量控制工序如下：
确定定位点→格构柱就位→格构柱与钢筋笼焊接→垂直度控制→格构柱定位→垂直度复测→下导管
1、确定定位点：
格构柱桩钻孔完成后，将钻孔周边土等清理干净、测量员计算好格构柱四边中点延长线四个坐标点，然后进行放线，定位偏差小于10mm。
1-1桩孔周边在桩成孔完成后进行平整，孔四周铺150*150枕木。
2、格构柱吊装就位：
将吊起的格构柱缓慢放入钢筋笼内，格构柱进入桩顶3m，尽量避免碰撞钢筋笼。
如图3.6
3、格构柱与钢筋笼焊接：
（1）在格构柱每边的钢筋笼主筋上各焊接1根Φ16水平钢筋，距格构柱每边有20—30mm的活动量，使格构柱位于钢筋笼中间，保证格构柱各面与钢筋笼间距均匀，以便吊装后能对格构柱位置进行微量调整，使其位置准确柱身铅垂（见3.7图）。
（2）格构柱四个面分别采用两根长1.0mΦ16钢筋斜向与钢筋笼主筋焊牢，焊接长度100mm，钢筋具有一定的长度形成柔性连接，以便能使格构柱作相对微量调整。
如图3.7
第四章机械设备需用量计划表
计划投入主要施工机械设备一览表
序号
机械设备
设备名称
规格
型号
数量
国别
产地
制造
年份
额定功
率（KW）
用于施
工部位
1
旋挖钻机
SWDM-28
2
中国
长沙
2008-2013
20
钻孔桩施工
2
全站仪
GTS-
102
2
中国
北京
2012/2013
测量放线
3
水准仪
DS3
2
中国
苏州
2012
测量标高
4
电焊机
AX-500
7
中国
武汉
2012
15
支护
5
钢筋切割机
GQ40-4
1
中国
武汉
2012
2.2
6
氧焊设备
2
2013
7
发电机
康明斯
1
中国
常德
2010
200KW
提供电力
8
挖掘机
PC200
1
中国
柳州
2011
挖转土方
9
潜水泵
2
中国
常州
2013
3
地面排水
10
斗车
1
中国
武汉
2010
文明施工
11
钢筋弯曲机
GJ7-40
1
中国
武汉
2012
3
12
吊斗
2
浇筑砼
13
吊车
徐工25T
2
第五章劳动力需用量计划表
根据施工需要,选派素质高、作风顽强的作业队伍进场施工，各阶段劳动力使用情况如下表：
劳动力计划表（单位：
人）
劳动力需用量计划
工种
人数
备注
施工调度指挥人员
4
挖土机司机
2
凿岩工
6
标高观测控制
2
旋挖机前工
19
普工
6
电工
1
临时电
水工
1
抽水
各阶段人员配置：
序号
阶段
工人
管理人员
工作内容
1
前期准备
8
4
钢筋及格构柱角钢和钢板采购
2
施工栈桥桩
19
6
旋挖施工栈桥桩
3
钢筋笼制安
7
8
4
格构柱制安
10
8
5
浇筑砼
4
8
6
栈桥梁板制作
28
8
7
安全文明施
10
8
第六章特殊作业人员安全操作规程
本工程为土方工程，考虑到夜间施工需要照明，工地需要设一个钢结构大门，必须使用焊工、电工。
施工过程中遇到特种作业人员。
特种作业人员必须按操作规程作业。
一、电工安全操作规程
1.必须经过有关部门安全技术培训，考试合格后发给操作证，方可独立操作上岗。
2.所有绝缘、检验工具，应妥善保管严禁他用，并应定期检查、检验。
3.现场施工用电高低压设备及线路应按照施工组织设计及有关电气安全技术规程安装和架设。
4.施工现场专用的中性点直接接地的电力系统中必须采用TN-S三相五线制接零保护系统，实行三级配电、两级保护，严禁采用四芯或三芯电缆外加一根电线代替五芯或四芯电缆。
5.线路上禁止带负荷接电或断电，并禁止带电操作。
6.电气设备和线路必须绝缘良好，电线不得与金属物体绑扎在一起；各种电动机具必须按规定设置工作接地与重复接地，并设置单一开关；遇有临时停电或停工休息时，必须拉闸加锁。
7.配线应分色（包括配电箱内连线），相线L1为黄色，L2绿色，L3为红色，工作零线N为黑色，保护零线PE为绿/黄双色。
8.在架空输电线路下面工作应停电，不能停电时，应有隔离防护措施；在架空线路一侧工作时，在任何情况下，起重臂、钢丝绳或重物等与架空输电线路的最近距离都不能小于规范规定。
9.有人触电时，立即切断电源，进行急救；电气着火，应立即切断电源并使用绝缘灭火机或干砂灭火。
10.电气设备所有保险丝（片）的额定电应与其负荷容量相适应；禁止用其它金属丝代替保险丝。
11.在高压带电区域内部分停电工作时，人体与带电部分应保持安全距离，并需有人监护。
12.施工用电与生活用电线路必须分开架设，动力与照明漏电保护器必须分开；照明开关、灯口及插座等，应正确接入相线及零线。
13.施工现场夜间临时照明电线及灯具，室内高度应不低于2.5米，室外高度应不低于3米，易燃、易爆场所应用防爆灯具。
14.安装照明线路不准直接在板条天棚上通行及堆入材料，必须通行时，应在大楞上铺设脚手板。
15.要做好变压器等防雷接地保护，接地电阻应符合规范要求。
16.外电架空线与机械设备最小距离必须符合规范要求；达不到要求的必须悬挂醒目警告牌。
17.支线架设应设置横担,并用绝缘子固定,电线严禁架设在树木等处,不准用竹质电杆；架空线路,不准成束架设。
18.配电箱与电气设备的金属外壳都必须有可靠接地并联成网，按NT-S系统设置。
19.施工现场配电箱必须采用铁板制作，要有防雨措施，门锁齐全,有色标,统一编号。
20、开关箱要做到一机一闸一保护，箱内应保持清洁不得有杂物；标明其名称、用途、维修电工姓名；开关箱、配电箱内严禁动力、照明混用；每有进行检查，维修一次，要有检修记录及记录本。
21.移动电箱电源线长度不大于30米，移动机具引出线不大于5米。
二、电焊工安全操作规程
1.必须经过有关部门安全技术培训，考试合格后发给操作证，方可独立操作上岗；明火作业要有审批手续。
2.电焊机外壳，必须接地良好，其电源的装拆应由电工进行。
3.一次线长度不得超过5米，二次线不得超过30米，一、二次线接线柱与外壳绝缘良好，设有防护罩，并装设二次空载降压保护器或触电保护器。
4.电焊机要设单独的开关箱，开关箱应有防雨措施，拉合时应戴手套侧向操作。
5.焊钳与把线必须绝缘良好连接牢固，更换焊条应戴手套；在潮湿地点作业时，应站在绝缘胶板或木板上。
6.严禁在带压力的容器或管道上施焊，焊接带电的设备必须先切断电源。
7.焊接贮存过易燃、易爆、有毒物品的容器或管道时，必须清除干净，并将所有的孔盖打开。
8.焊接预热工件时，应有石棉或挡板等隔热措施。
9.把线、地线禁止与钢丝绳接触，更不得用钢丝绳或机电设备代替零线，所有地线接头，必须连接牢固。
10.更换场地移动把线时，应切断电源，并不得手持把线爬梯登高。
11.清除焊渣，采用电弧气割清除时，应戴防护眼镜或面罩，防止铁渣飞溅伤人。
12.多台焊机在一起集中施焊时，焊机平台或焊件必须接地，并应有隔光板。
13.钍钨极要放置在密闭铅盒内，磨削钍钨极时必须戴手套、口罩，并将粉尘及时排除。
14.二氧化碳气体预热的外壳应绝缘，两端电压不大于36伏。
15.雷电时，应停止露天焊接作业。
16.施焊场地周围应清除易燃易爆物品，或进行覆盖、隔离。
17.严禁利用厂房的金属结构、管道、轨道或其它金属搭接起来作为导线使用。
18.工作结束应切断焊机电源，并检查操作地点，确认无起火危险后方可离开。
三、普通工安全操作规程
1.挖掘土方，两人间距保持2～3米，并由上而下逐层挖掘，禁止采用掏洞的操作方法。
2.开挖沟槽、基坑等应根据土质和挖掘深度放坡，必要时设置固壁支撑；挖出的泥土应堆放沟边1米以外，并且高度不得超过1.5米。
3.吊运土方，绳索、滑轮、钩子、箩筐等应完好牢固，起吊时垂直下方不得有人。
4.使用蛙式打夯机，电源电缆必须完好无损，必须配备触电保护器；操作时应戴绝缘手套，严禁夯打电源线；在坡地或松土处打夯，不得背着牵引打夯机；停止使用应拉闸断电，才可搬运打夯机。
5.用手推车装运物料，应注意平稳，掌握重心，不得猛跑和撤把溜放；前后车距在平地不得小于2米，下坡不得小于10米。
6.车辆未停稳，禁止上下和装卸物料，所装物料要垫好绑牢；开车厢挡板应站在侧面。
第七章测量仪器配备及使用
测量仪器配备计划表
机械名称
型号
台数
备注
全站仪
DQZ2A
1
监测、测量
电子经纬仪
DT-02
1
监测、测量
水准仪
DS3200
1
监测、测量
钢卷尺
50米
2
监测、测量
钢卷尺
10
5
测量
使用情况：
1、全站仪：
主要用于现场的定位放线，定位基坑坡顶边线位置，按图纸中的坐标点放出各控制点。
2、经纬仪：
控制土方开挖各控制点的角度偏差，四周监测控制点的测量。
3、水准仪：
测量土方开挖深度以及监测边坡的下沉情况。
4、钢卷尺：
测量距离。
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