宁天城际一期工程5标咬合桩专项方案Word文档格式.docx
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4.1钢筋笼制作、吊放15
4.2钢筋笼安放注意事项16
4.3技术保证措施16
5工程质量保证措施16
5.1质量保证措施16
5.2工程质量目标17
5.3工程质量责任制17
5.4全面推行施工质量过程控制措施17
5.5原材料质量保证措施17
5.6确保工程质量的技术要求和措施18
5.7贯彻技术交底工作18
6质量管理措施18
6.1建立健全质量管理组织机构18
6.2强化全面质量管理意识18
6.3建立质量检查制度19
6.4施工过程的质量保证措施19
7安全、文明和环保措施19
7.1安全生产措施19
7.2保证安全技术措施20
8文明施工与环境保护措施21
8.1文明施工管理21
8.2环境保护措施与防止扰民措施21
方州广场站咬合桩专项施工方案
1编制说明
1.1编制依据
⑴宁天城际轨道交通一期工程土建工程施工合同。
⑵《宁天城际轨道交通一期工程DNT-XK01标方州广场站岩土工程勘察报告》，报告编号：
（SK41104FZZ）。
⑶宁天城际轨道交通一期工程主体围护结构施工图纸。
⑷国家、部颁发的相关规范和标准。
a、《工程测量规范》GB50026-93；
b、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002；
c、《建筑桩基技术规范》JGJ94-94；
d、《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-1999；
e、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99；
f、《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2003；
g、《钢筋焊接接头试验方法标准》JGJ-2001；
h、《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ107-2003；
⑸我单位现有的施工技术、管理水平及机械配套能力。
我单位地铁施工及其他类似工程的成功经验和科研成果。
⑹现场实际情况。
1.2编制原则
本施工方案在充分考虑我公司现有的技术水平、施工管理水平和机械设备的配套能力的基础上，围绕着响应合同、确保安全、保证质量、缩短工期、降低造价、文明环保的目标来编制。
2工程概况
2.1概述
方州广场车站位于金江公路与机场东路交叉口偏北侧，沿金江公路方向设置，跨机场东路路口，站后设双停车线。
车站为12m的岛式站台，地下两层三跨（局部双跨）矩形框架结构，车站标准段宽为20.7m，车站总长为391.85m，车站顶板覆土3.6~4.3m，标准段底板埋深16.6~17.2m，端头井底板埋深17.8~18.6m，车站共设4个出入口、2个风道和2个消防疏散通道。
车站主体基坑明挖顺做法施工，采用钻孔咬合桩+水平内支撑的支护体系。
车站南北端接盾构区间，南端为盾构始发，北端为盾构接收。
咬合桩为φ1000@800、φ1000@750，本次施工咬合桩数量共计1092根，其中钢筋砼桩546根、素砼桩546根。
咬合桩类型划分统计见表2.1。
咬合桩中钢筋桩采用C35混凝土（水下灌注时配比提高一个级），咬合桩中素桩采用C20超缓凝混凝土。
表2-1咬合桩类型划分统计表
名称
布置间距
数量（根）
桩长（m）
Z1B钢筋砼桩
φ1000@800
72
30.1
Z1A素砼桩
Z2B钢筋砼桩
143
27.9
Z2A素砼桩
Z3B钢筋砼桩
86
28.4
Z3A素砼桩
87
Z4B钢筋砼桩
φ1000@750
206
28.9
Z4A素砼桩
Z5B钢筋砼桩
39
31.5
Z5A素砼桩
38
附图1：
方州广场车站咬合桩平面布置图
2.2主要工程量
表2-2咬合桩主要工程量
序号
项目名称
项目特征
计量单位
工程数量
1
钢筋混凝土桩
C35砼
M³
12307.39
2
素混凝土桩
C20（超缓凝）
12304.95
3
钢筋笼
HPB300、HRB400级钢筋
T
1883.4
2.3.地质水文概况
2.3.1工程地质概况
拟建方州广场站地貌单元属于侵蚀堆积岗地，地形较为平坦，北段略高，勘探孔孔口高程在9.21～11.45m，最大高差2.24m。
本站影响范围内的主要岩土层由上至下依次为：
①-1层杂填土，厚度变化不大，松散~稍密状态，局部密实，工程地质性质差；
①-2层素填土，局部分布，松散~稍密状态，局部密实，工程地质性质差；
②-1b2-3层粉质黏土，可塑，中压缩性，工程地质性质一般；
②-2b4层淤泥质粉质黏土：
软塑-流塑，强度低，高压缩性；
②-3b2层粉质黏土，可塑，工程地质性质一般，中等压缩性；
③-1a1-2层黏土，可塑-硬塑，工程地质性质较好，中等压缩性；
③-1cb2层粉土夹粉质黏土，中密，工程地质性质一般，中等压缩性；
③-2d2-3层粉砂，中密，工程地质性质一般，压缩性中低；
③-2bc2层粉质黏土夹粉土，可塑，工程地质性质一般，中等压缩性；
③-3b1-2层粉质黏土，可塑-硬塑，工程地质性质较好，中等压缩性；
③-4b2层粉质黏土，可塑，工程地质性质一般，中等压缩性；
④-1b1层粉质黏土，可塑-硬塑，工程地质性质较好，中低等压缩性；
④-3d1层粉细砂，密实，工程地质性质较好，中低压缩性；
④-4b2层粉质黏土，可塑，工程地质性质一般，中等压缩性；
④-4e层中粗砂混卵砾石，密实，工程地质性质好，低压缩性；
④-5e层中粗砂混卵砾石，密实，工程地质性质好，低压缩性。
场区基岩为白垩系赤山组K2c泥质砂岩，岩质酥松，为极软岩，本次勘察将其划分为K2c-2强风化岩、K2c-3中风化岩两个亚层。
其中K2c-2强风化岩层风化强烈，岩芯多呈碎块状、短柱状，工程地质性能良好；
K2c-3层中风化岩岩芯多呈长柱状，工程地质性能良好。
车站底板位于较好的③-3b1-2层粉质黏土（fak=200kpa）、③-2b2-3层粉砂（fak=170kpa）和④-1b1层粉质黏土（fak=250kpa）
2.3.2水文地质概况
该场地地下水的类型主要有上部松散层中孔隙水和基岩风化带裂隙水两类。
根据含水层的埋藏条件和水力特征，第四系松散岩类孔隙水可分为孔隙潜水和孔隙承压水含水层组两大类。
孔隙潜水含水层组，多由更新统下蜀组（Q3x）和全新统（Q4）地层组成，多为粉质黏土，在岗间洼地局部有淤泥质粉质黏土分布。
①层填土及各黏性土层为场区潜水主要含水层。
孔隙承压水分布，主要分布于场区砂土层及卵砾石层中，含水层以粉砂、粉细砂及中粗砂混卵砾石为主，含水层厚度一般小于10m，但局部厚度较大，可达11.1m；
含水砂层厚度较小，颗粒较细，富水性一般，水质较好，为HCO3—Ca•Mg或HCO3—Ca•Na型淡水；
但卵砾石层厚度较大，颗粒较粗，富水性较好。
③-2d2-3层粉砂、④-3d1层粉细砂、④-4e层中粗砂混卵砾石层、④-4e层中粗砂混卵砾石层为场区主要承压水含水层。
基岩裂隙水含水层主要由白垩系赤山组（K2c）碎屑岩类组成，浅部以风化裂隙水为主，深部风化作用逐渐减弱，以构造裂隙水为主，岩层构造裂隙的发育程度总体较差，多为闭合状或被充填，富水性较差，一般单井涌水量小于100m3/d。
地下水水位勘察期间实测场地孔隙潜水初见地下水位埋深0.20m～2.40m，平均高程8.90m，地下水稳定水位埋深0.20m～4.80m，平均高程8.45m，场地地下水位年变化幅度0.5-1.0m左右。
根据调查，场地历史最高地下水位接近地表。
根据现场埋管水头测试结果，③-2d2-3层承压水水头高程8.70m、④-3d1层及④-4e层、④-5e层承压水水头高程1.65m左右。
2.4主要劳动力配置和材料计划
2.4.1劳动力配置
主要是每台钻孔咬合桩机劳动力配置，以下是每台钻机每班劳动力配置表2-3。
表2-3钻孔咬合桩劳动力配置表
工种
人数（名）
主要工作内容
值班技术人员
4
施工技术指导、质量记录
机长
指挥钻机运转、人员调度
吊车司机
8
履带吊车驾驶
钻机操作人员
钻机操作
5
垂直度观测人员
通过正交方向的垂线时刻监测套管垂直度
6
普工
负责接拆套管、混凝土灌注作业及其他辅助工作等
合计
33
2.4.2机械配置
本次咬合桩项目施工投入机具见表2-4。
表2-4主要机具一览表
型号
数量
性能
备注
全套管液压桩机
MZ-2
良好
高台式旋挖钻机
ED5500
专用设备
履带吊车
KH180-2
50吨
QUY50C
液压泵站
A8V107
交流焊机
XB-500
2.5工期安排
咬合桩施工工期安排见图2-1。
图2-1咬合桩施工横道图
2.6施工场地布置
施工场地布置见附图2
3咬合桩施工工艺
3.1咬合桩工艺原理
钻孔灌注咬合桩，即采用机械钻孔施工，桩与桩之间相互咬合排列的一种基坑围护结构。
桩的排列方式为一个素砼桩（A桩）和一个钢筋砼桩（B桩）间隔，见图一。
这种排列方式在施工时需先施工A桩，后施工B桩，A桩砼采用超缓凝型砼，要求必须在A桩砼初凝之前完成B桩的施工，B桩施工时，利用套管钻机的切割能力切割掉相邻A桩相交部分的砼，则实现了咬合。
图3-1施工顺序示意图
3.2咬合桩工艺流程及操做要点
3.2.1导墙的施工
为了提高钻孔咬合桩孔口的定位精度并提高就位效率，应在桩顶上部制作钢筋砼导墙，这是钻孔咬合桩施工的第一步。
导墙宽度4.8m，高0.5m。
导墙施工步骤：
①平整场地：
清除地表杂物，如有地下障碍物应先清除干净，填平碾压地面管线迁移的沟槽。
②探槽施工：
测量定桩位，咬合桩位置采用人工探槽，探槽深度不小于3m，有管线进行处理，无管线填平碾压至咬合桩导墙底部。
③测放桩位：
采用全站仪根据地面导线控制点进行实地放样，并作好护桩，作为导墙施工的控制中线。
报甲方、监理复核。
④导墙沟槽开挖：
在桩位放样线符合要求后即可进行沟槽的开挖，开挖结束后，立即将中心线引入沟槽下，以控制底模及模板施工，确保导墙中心线的正确无误。
⑤钢筋绑扎：
沟槽开挖结束后绑扎导墙钢筋，导墙钢筋设计用中φ12螺纹钢，施工时单层双向布置，钢筋间距按200×
200排列，水平钢筋置于内侧，钢筋施工结束并经“三检”合格后，填写隐蔽工程验收单、报甲方、监理验收，经验收合格后方可进行下道工序施工。
导墙配筋见图3-2。
⑥模板施工：
模板采用厂家定制整体钢模，导墙预留定位孔模板直径为套管直径扩大2~4cm，宽度为4.8m，模板加固与定制钢模板配套，采用横向角铁对撑，确保加固牢固，严防跑模，并保证轴线和净空的准确，砼浇注前先检查模板的垂直度和中线以及净距是否符合要求，经“三检”合格后报甲方、监理通过方可进行砼浇注。
⑦砼浇筑施工：
混凝土采用C25素砼，厚度为50cm，砼浇筑采用人工与反铲配合，砼浇筑时两边对称交替进行，严防走模。
如发生走模，应立即停止砼的浇注，重新加固模板，并纠到设计位置后，方可继续进行浇注。
振捣采用插入式振捣器，振捣间距为500mm左右，防止振捣不均，同时也要防止在一处过振而发生走模现象。
图3-2导墙配筋示意图
3.2.2单桩的施工工序
a.钻机就位：
等导墙砼达到设计强度的20%后，拆除模板，重新定位放样排桩中心位置，将点位反到导墙顶面上，作为钻机定位控制点。
移动套管钻机至正确位置，使套管钻机抱管器中心对应定位在导墙孔位中心。
b.取土成孔：
在桩机就位后，吊装第一节管在桩机钳口中，找正桩管垂直度后，磨桩下压桩管，压入深度约为2.5—5m，然后用抓斗从套管内取土，一边抓土、一边继续下压套管，始终保持套管底口超前于开挖面的深度≮2.5m。
第一节套管全部压入土中后（地面以上要留1.2—1.5m，以便于接管），检测垂直度，如不合格则进行纠偏调整，如合格则安装第二节套管继续下压取土……，如此继续，直至达到设计孔底标高。
c.吊放钢筋笼：
如为钢筋砼桩，成孔检测合格后进行安放钢筋笼工作，按设计规格、材料及制作规范，在场地边钢筋加工棚里分段制作，然后搬运至孔口边，安装钢筋笼时应采取有效措施保证钢筋笼标高的准确性。
为了加快施工进度，本工程咬合桩钢筋笼应为壹截笼子。
d.灌注混凝土：
如孔内有需采用水下砼灌注法施工，将混凝土倒入集料斗中，然后用吊机吊到孔口，倒入导管上部的贮料斗中，如此直至将混凝土灌至桩顶标高。
e.拔管成桩：
一边浇注砼一边拔管，应注意始终保持套管底低于砼面2.5m以上。
咬合桩单桩施工工艺流程如图二所示：
3.2.3单桩的施工工艺流程
单桩施工工艺流程见图3-2。
总的施工原则是先施工A桩，后施工B桩，其施工工艺流程是：
A1—B1—A2—A3—B2—A4—B3……。
①、A（n）—C20素混凝土桩，B（n）—C35钢筋混凝桩，B1为砂桩，目的是和交界处的桩衔接。
②、施工顺序：
A1—B1（砂桩）—A2—B2—A3—B3—……
3.2.4成孔工艺控制
①成孔采用液压式摆动积压式全套管成桩机施工，成孔以套管正反扭动、加压下切、管内抓斗取土（若遇大石可用十字冲击锤冲砸击碎）。
②根据成桩顺序，要求B桩切割A桩形成咬合，超缓凝混凝土初凝时间不小于60个小时。
③桩体垂直度控制
Ⅰ、选择钢性较好的单节钢管垂直度偏差小于3‰钢套管进行施工。
Ⅱ、在套管切压过程中，在地面上用经纬仪从两个方向对套管进行垂直度控制，地面以下的钢套管采用孔内测绳进行校核，此项校核工作每根桩要自始至终不能间断，发现偏差及时纠正，要求成孔精度为3‰。
Ⅲ、成孔后套管随砼灌注逐段起拔，起拔套管应视起拔状况而精心操作，如阻力过大则应转动慢拔，保持套管拔起过程中的顺直，严禁强拔。
④咬合桩施工必须保持连续作业，在施工中应合理安排劳力、机械。
⑤如遇不可抗因素造成咬合桩流水作业中断，应迅速移机对末端成桩进行切割单侧咬合面成孔，然后在孔内灌注粗砂拔管形成砂桩，待后续咬合桩施工至该桩位时重新成孔，完成连续咬合成桩的施工。
.
图3-2单桩施工工艺流程图
3.2.5水下灌注砼工艺控制
Ⅰ、素桩用C20超缓凝流动性砼，坍落度16±
2cm，缓凝时间大于60小时，钢筋砼桩采用C35流动型砼，坍落度18±
2cm。
Ⅱ、请监理工程师验收孔深，并做好原始记录。
Ⅲ、安放好导管隔水塞用铁丝牢系在储料槽上、第一次下料时在储料槽内注满砼（满足初灌量要求）。
Ⅳ、灌注砼应连续灌注，随着管内砼面的增高，逐步调整导管深度，必须保证导管底埋在已浇筑的砼中2米以上且不大于6米，导管上拔必须保证垂直。
Ⅴ、当砼面超出设计标高50cm时停灌，拔出导管冲洗干净，准备灌注下根桩。
3.2.6干孔灌注砼控制
为防止砼离析，灌注时应保证导管底口距孔底距离不超过2米，灌注时随着砼面的提高，逐步提高导管但始终保证导管底口埋深2~6米。
钢套管随混凝土灌注逐段上拔，起拔套管应摇动慢拔，保持套管顺直，严禁强拔。
3.2.7钢筋笼加工
I、原材料报验，请监理工程师旁站见证抽样送验，未经试验合格不进场使用，试验合格，双方共同挂牌存放。
Ⅱ、钢筋笼制作前应除绣、调直，主筋保护层70mm（套管内径Φ960），钢筋笼外包尺寸884mm，主筋根据设计要求采用HRB40028螺纹钢筋、外箍筋采用HPB30012圆钢，箍筋螺旋间距20cm/10cm。
内箍筋采用Φ20圆钢，轴向间距2.0米。
箍筋与主筋间采用焊接。
主筋焊接时保证同一截面内接头数目不大于主筋总数的50％，接头采用直螺纹连接。
Ⅲ、钢筋笼主筋应高出桩顶设计标高0.95米，伸入冠梁和冠梁钢筋连接成整体，冠梁钢筋构造图按设计图纸。
Ⅳ、钢筋笼最重的是4.1吨，最长32.45m，钢筋笼吊装入孔采用50T吊车、臂长45m（臂长可调接），实施钢筋笼吊装，能够满足现场施工要求。
3.3关键技术
3.3.1孔口定位误差的控制
为了保证钻孔咬合桩底部有足够的厚度的咬合量，应对其孔口的定位误差进行严格的控制，孔口定位误差的允许值可按表3-1来进行选择。
表3-1孔口定位误差允许表
桩长
咬合厚度
10m以下
10～15m
15m以上
250mm
±
25mm
20mm
15mm
200mm
10mm
为了有效的提高孔口的定位精度，应在钻孔咬合桩桩顶以上设置砼或钢筋砼导墙，导墙上定位孔的直径宜比桩径大20mm。
钻机就位后，将第一节套管插入定位孔并检查调整，使套管周围与定位孔之间的空隙保持均匀。
3.3.2桩的施工过程控制
为了保证钻孔咬合桩底部有足够厚度的咬合量，除对其孔口定位误差严格控制外，还应对其垂直度进行严格的控制，桩的垂直度标准为3‰。
成孔过程中要控制好桩的垂直度，必须抓好以下三个环节的工作。
①套管的顺直度检查和校正
钻孔咬合桩施工前在平整地面上进行套管顺直度的自检和校正，首先检查和校正单节套管的顺直度小于3‰。
检测方法：
于地面上测放出两条相互平行的直线，将套管置于两条直线之间，然后用线锤和直尺进行检测。
②成孔过程中桩的垂直度监测和检查
A、地面监测：
在地面选择两个相互垂直的方向采用经纬仪测地面以上部分的套管的垂直度，发观偏差随时纠正。
这项检测在每根桩的成孔过程中应自始自终坚持，不能中断。
B、孔内检查：
套管压完后，要人工下孔测量，测得上下部管口垂直误差数据。
③纠偏
成孔过程中如发现垂直度偏差过大，必须及时进行纠偏调整，纠偏的常用方法有以下三种：
a、利用钻机油缸进行纠偏：
如果偏差不大于或套管入土不深（5m以下），可直接利用钻机的两个顶升油缸和两个推拉油缸调节套管的垂直度，即可达到纠偏的目的。
b、A桩纠偏：
如果A桩在入土5m以下发生较大偏移，可先利用钻机油缸直接纠偏，如达不到要求，可向套管内填砂或粘土，一边填土一边拔起套管，直至将套管提升到上一次检查合格的地方，然后调直套管，检查其垂直度合格后再重新下压。
c、B桩的纠偏：
B桩的纠偏方法与A桩基本相同，其不同之处是不能向套管内填土而应填入与A桩相同的砼，否则有可能在桩间留下土夹层，从而影响排桩的防水效果。
④钻孔咬合桩咬合厚度、A桩缓凝时间的确定。
A、咬合厚度的确定
根据方州广场车站围护结构图纸，Z1桩、Z2桩、Z3桩、Z5桩咬合厚度250mm，Z4桩咬合厚度200mm。
B、缓凝时间的确定
A桩砼缓凝时间应根据单桩成桩时间来确定，单桩成桩时间又与地质条件、桩长、桩径和钻机能力等有直接的联系。
因此，A桩砼缓凝时间根据以下方法来确定。
根据式（2-2）计算A桩砼的缓凝时间：
（2-2）
式中：
——A桩砼的缓凝时间（初凝时间）；
——储备时间，一般为1.0；
——单桩成桩所需时间；
——夜间停工时间。
⑤如何克服“管涌”
在B桩成孔过程中，由于A桩砼未凝固，还处于流动状态，A桩砼有可能从A、B桩相交处涌入B桩孔内，称之为“管涌”，克服“管涌”有以下几个方法：
A、A桩砼的坍落度应尽量小一些，不宜超过18cm，以便于降低砼的流动性。
B、套管底口应始终保持前于开挖面一定距离，以便于造成一段“瓶颈”，阻止砼的流动，如果钻机能力许可，这个距离越大越好，但至少不应小于2m。
C、如有必要（如遇地下障碍物套管底无法超前时）可向套管内注入一定量的水，使其保持一定的反压力来平衡A桩砼的压力。
阻止“管涌”的发生。
D、B桩成孔过程中应注意观察相邻两侧A桩砼顶面，如发现A桩砼下陷应立即停止B桩开挖，并一边将套管尽量下压。
一边向B桩内填土或注水，直到完全制止住“管涌”为止。
⑥遇地下障碍物的处理方法
总的来说，套管钻机施工过程中如遇地下障碍物处理起来都比较困难，特别是施工钻孔咬合桩还要受时间的限制，因此在进行钻孔咬合桩施工前必须对地质情况十分清楚，否则会导致工程失败。
对一些比较小的障碍物，如卵石层、体积较小的孤石等，可以先抽干套管内积水，然后再吊放作业人员下去将其清除即可。
⑦克服钢筋笼上浮的方法
由于套管内壁与钢筋笼外缘之间的空隙较小，因此在上拔套管的时候，钢筋笼将有可能被套管带着一起上浮。
其预防措施主要是：
A、B桩砼的骨料粒径应尽量小一些，不宜大于20mm。
B、在钢筋笼底部焊上一块比钢筋笼直径略小的薄钢板以增加其抗浮能力。
⑧事故桩的处理方法
在钻孔咬合桩施工过程中，因A桩超缓混凝土的质量不稳定出现早凝现象或机械设备故障等原因，造成钻孔咬合桩的施工未能按正常要求进行而形成事故桩，事故桩的处理主要分以下几种情况：
A、背桩补强
如图2-3所示，B1桩成孔施工时，其两侧A1、A2桩的砼均已凝固，在这种情况下，则放弃B1桩的施工，调整桩序继续后面咬合桩的施工，以后在B1桩外侧增加一根咬合桩及两侧各两根旋喷桩作为补强、防水处理。
在基坑开挖过程中将A1和A2桩之间的夹土清除喷上砼即可。
图3-3背桩补强示意图
结合本工程特殊性，遇上述背桩补强一律靠基坑外侧方向上补强处理。
B、预留咬合企口
如图2-4所示，在B1桩成孔施工中发现A1桩砼已有早凝倾向但还未完全凝固时，此时为避免继续按正常顺序施工造成事故桩，可及时在A1桩右侧施工一砂桩以预留出咬合企口，待调整完成后再继续后面桩的施工。
图3-4预留咬合企口示意图
C、平移桩位单侧咬合
如图2-5所示，B桩成孔施工时，其一侧A1桩的砼已经凝固，使套管钻机不能按正常要求切割咬合A1、A2桩。
在这种情况下，宜向A2方向平移B桩桩位，使套管钻机单侧切割A2桩施工B桩，并在A1桩和B桩外侧另增加两根旋喷作为止水防范措施。
图3-5平移桩位单侧咬合示意图
⑨旋喷桩止水；
砂桩成桩后与两侧桩的冷接缝，以及背桩加强，或平移桩的接缝都应该采用旋喷桩加固止水。
需加旋喷桩的位置必须标明清晰，记录详细明了。
3.4桩的质量检测
咬合桩采用声波投射法检测桩身完整性，检测数量不少于荤桩的10%，且不得小于3根。
当根据声波投射法判定的桩身缺陷可能影响桩的水平承载力时，应采用钻芯法补充检测，检测数量不少于总桩
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