深基坑钻孔桩钢支撑施工方案Word文档下载推荐.docx
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D号消防疏散口和无障碍电梯位于和达·
中心城西北角商业出入口周围的绿地内，距离莱钢立交桥引桥。
为尽可能减少风亭对地面景观的影响，风亭全数采用矮风亭形式，设置于出入口之间的计划绿地上。
车站主体和附属结构均采用明挖法施工。
车站南端为盾构始发井，北端为盾构接收井，均设置在车站内。
主要支护结构形式
明挖结构
和达中心城与清江路地铁连通工程采用钻孔灌注桩＋冠梁+钢支撑+桩间止水帷幕的支护形式,采用钻孔灌注桩支护，灌注桩外侧施工高压旋喷桩作为止水帷幕，由于半幅盖挖施工在基坑中部施工临时立柱，为避免结构上浮基坑中部同时施工抗拔桩。
标准段钻孔灌注桩采用采用φ800@1200mm的钻孔灌注桩。
桩顶设冠梁联系，冠梁800mm×
800mm，桩底深切结构底板面以下，基坑设置两道钢围檩及钢支撑体系支护，钢支撑采用Φ609，t=14钢管，水平间距3000mm。
旋喷桩直径1000mm，间距同桩间距。
桩间采用普通425号水泥，水泥浆液水灰比1:
1~1:
3，水泥用量很多于600Kg/m3喷射混凝土支护。
支撑采用φ609mm钢管支撑。
结构基坑内支撑为两道钢管支撑，钢管直径为φ60九、t=14mm，第一道、第二道水平间距为3000mm，垂直间距第一道支撑至第二道支撑为米、第二道支撑至至基坑底为米。
暗挖结构
支护参数是综合考虑围岩级别、地形地质、埋置深度、结构跨度及施工方式等因素后，主要通过工程类比，并结合计算分析后肯定。
支护以喷射C25混凝土、钢筋网、钢架为主要支护手腕。
施工中应最大限度保护围岩，充分发挥围岩自身承载力，支护参数在施工进程中可按如实际工程地质、水文地质情况和施工监控量测反馈信息进行适当的调整。
本工程暗挖段由于埋深较浅且地质条件较差，初期支护采用350mm厚C25喷射早强混凝土+格栅钢架，纵向间距500mm，拱部并辅以超前小导管支护；
施工时分左、中、右三导洞分部进行开挖，最大程度减小对周边环境的影响，具体施工步骤详见相关图纸。
工程地质
本场地地貌形态为剥蚀斜坡，地势较平坦，场地地面标高～。
第四系填土层厚度转变较小，连通通道明挖段主要位于强风化花岗岩层中，暗挖段主要位于强、中风化岩层中。
水文地质情况
地下水对混凝土结构具微侵蚀性；
对钢筋混凝土结构中的钢筋在干湿交替环境中具弱侵蚀性，在长期浸水环境中具微侵蚀性。
3整体施工部署
整体施工方式
按照整体施工安排，和达中心城与清江路地铁连通工程围护桩施工完成后，土方开挖采用由北端向南端的开挖。
基坑开挖从上到下依次进行，分层分段开挖。
支撑架设与锚索施工与土锚杆施工与土方开挖密切配合，在土方挖到设计标高后及时架设钢支撑、打设锚索，打设土锚杆，减少无支撑暴露时间。
整体施工顺序如下：
基坑开挖施工顺序表3-1
序号
图示
工程步序说明
1
1、设置施工围挡，破除路面，施作钻孔桩、旋喷桩止水帷幕
2
2、基坑开挖至第一道支撑下，凿除桩顶至设计标高后施做冠梁及两侧混凝土挡墙，架设第一道支撑。
3
3、基坑继续开挖至第二道支撑下，施做第二支撑
4
4、基坑继续开挖至设计基坑底标高，迅速施工底板垫层、防水层、底板和部分侧墙。
5
5、待底板混凝土达到设计强度后方可拆除第2道支撑，施做侧墙、顶板防水层和顶板。
6
6、待顶板混凝土达到设计强度后，拆除第1道支撑，并按要求回填到地面设计高程。
施工机械及人员安排
按照整体施工进度要求拟分期分批投入土方开挖设备，主要机械设备详见表3-2。
深基坑开挖主要施工机械配备表表3-2
机械名称
型号规格
生产能力
数量
用途
备注
挖掘机
PC220
1.0m3
挖土
PC35
0.16m3
自卸汽车
EQ3141G
8t
15
土方外运
龙门吊
45t
围檩、支撑吊装
电焊机
BX300
支撑安装
液压千斤顶
200t
7
千斤顶油泵
8
空压机（电动）
75kw
12m3
凿桩头、凿毛、喷砼
9
搅拌机
GS500
喷砼
10
喷浆机
TK96-1
11
污水泵
备用
说明：
一、本表未包括钻孔灌注桩所用机械，其机械见钻孔灌注桩专项施工方案。
二、基坑开挖进程中配套的小型机具按照进度情况酌情进场。
为了增强现场的管理，在保证工期的情况下拟在本项工程投入以下劳动力，如情况发生转变再进行适当调整。
关庄路站深基坑开挖人员配备具体见表3-3。
深基坑开挖人员配备表表3-3
工作岗位
人数
生产副经理
安全总监
技术管理人员
挖掘机司机
运土车司机
吊车司机
内燃司机
现场领工员
起吊工
机械修理工
电工
12
电焊工
13
钢支撑加工及安装
16
14
冠梁、喷射砼施工（含人工开挖）
32
钢筋工
降水现场值班
合计：
100人
主要工程数量及主要材料
深基坑开挖主要工程数量见表3-4。
主要工程数量表表3-4
项目名称
单位
数量
备注
基坑开挖
M3
101502
桩砼（C30）
桩钢筋
t
桩间喷锚砼（C20）
基坑回填
材料供给保证办法
①项目部成立物资部，从事材料的调查、采购、管理、发放及监控工作。
②严把进货关，采购材料之前，严按ISO9002标准肯定合格供货商，对甲方指定供货商进行调查、考证，确保原材料或半成品质量有前提保证。
③技术部门每一个月提前按生产计划编制材料计划，并标明原材料的质量要求，报项目负责人审批后，物资部门才可按计划采购。
④严把材料验收关，对进场的材料，由物资部门及时通知技术部门组织查验并核定数量，确保材料不合格产品不得投入利用，并能够知足生产需要
⑤现场材料成立专项档案，并成立现场名牌，材料的种类、规格、时间、利用部位等应标识清楚。
⑥对急需零星用料，技术部门及时作好计划，通知物资采购，以知足工期要求。
⑦掌握和追踪目前的材料动向和发展状况，追踪新材料、新技术、新工艺的信息，材料的管理水平不断提高。
⑧假期期间的材料采购提前进行，并作好充沛的准备，材料库存量能知足期间工程施工的正常需要。
4施工方案
基坑施工顺序
开挖施工顺序图
和达中心城与清江路地铁连通工程施工顺序图
钻孔灌注桩及冠梁施工
4.2.1钻孔灌注桩施工
和达中心城与清江路地铁连通工程桩均采用钻孔灌注桩形式，共计233根，A型桩为φ800共133根，B型桩为φ800共80根，C型桩为φ800共71根。
孔桩间距为米。
钻孔灌注桩施工工艺流程
钻孔桩施工按照不同地质条件成孔浇注砼的施工方式，整体钻孔桩依照跳桩的方式，其具体施工工艺流程如下：
施工准备—测量放线—护筒埋设—钻机就位—钻进成孔—第一次清孔、拆机、移机—成孔监测—导管安装—混凝土灌注—上部回填—孔底注浆。
钻孔桩施工顺序及验收程序如下：
钻孔桩施工顺序及验收程序图
为避免钻孔桩施工时由于相邻两桩施工距离太近或距离时间太短，造成塌孔，采取分批跳孔施作，钻孔桩施工时按隔孔施作，如下图施作钻孔灌注桩的顺序为一、4、7，二、五、8，3、六、9。
钻孔桩施工顺序示用意
施工工艺
（1）定桩位及放线
按照图纸设计坐标及有关资料采用全站仪进行放线、定位，并从桩中心点向周围引测桩心控制点，确保桩位准确无误。
按照本工程的要求，侧墙有外包防水，因此在定桩位时，应在平面图的基坑宽度尺寸基础上外放50mm，以确保防水及保护层的施工空间。
（2）护筒埋设
为了准确固定桩位，避免孔口坍塌，同时隔离地面水，钻孔前先埋设护筒。
护筒埋深为，采用厚4-6mm的钢板制作；
钢护筒的内径应大于钻头直径；
钢护筒埋设深度应知足设计及有关规范要求。
护筒上设2个溢水口。
护筒埋设时，筒的中心与桩中心重合，其误差不大于20mm；
埋设中保证钢护筒斜度不大于1％；
埋设钢护筒前，采用较大口径的钻头先预钻至护筒底的标高位置后，提出钻斗且用钻斗将钢护筒压入到预定位置,同时其顶部高出地面0.3m。
用粗颗粒土回填护筒外侧周围，回填密实。
护筒在施工完毕后掏出循环利用。
（3）泥浆护壁
采用膨润土泥浆进行护壁。
泥浆比重控制在～，胶体率不低于95%；
含砂率不大于4%。
检测方式采用用比重计，清孔后在距孔底50cm处取样。
在成孔施工进程中，增强对泥浆的性能指标的检测和控制。
按照钻到不同地层的地质情况，适时调整泥浆指标，并作好施工记录。
施工期间按期对泥浆池，循环沟进行疏通，确保泥浆循环畅通，沉淀池的沉碴和废浆要常常抽到指定的地址，保证泥浆池有足够的容积，知足成孔施工需要。
（4）钻进成孔
钻机定位检查无误后，钻杆缓慢向下移动，当钻头接触地面时，再开动电动机。
开始钻速较慢，以减小钻杆的晃动，且易于校正桩位及垂直度。
钻进时，边钻进边注入泥浆进行护壁，维持泥浆面始终不低于护筒顶下0.5m，钻进进程中随时检测垂直度，并随时调整。
钻至护筒下1m后，再以正常速度钻进。
在钻进进程中常常观察土层的转变，按照不同的地层适时调整参数。
成孔后泥浆比重控制在1.25g/cm3之内，成孔时做好记录。
钻进中发现地质情况与地质报告不符时，当即通知设计、监理，研究处置方案。
（5）钢筋加工及钢筋笼的制作安装
A、钢筋加工
先将钢筋除锈整直。
主筋中心线在同一直线的误差不大于长度的1%，并非得有局部弯曲，再进行主筋加工。
B、钢筋笼的制作与安装
①连接方式
主筋采用直螺纹套筒连接，主筋与加劲封锁环箍之间采用点焊，主筋与螺旋箍之间采用绑扎连接。
②机械连接质量控制
工艺流程：
钢筋端面平头→剥肋滚轧螺纹→丝头质量查验→利用套筒连接→接头查验；
现场连接：
钢筋就位→拧下钢筋保护帽和套筒保护帽→接头拧紧→作标记→施工质量查验。
钢筋丝头加工：
按钢筋规格所需的调整试棒调整好滚丝头内孔最小尺寸；
按钢筋规格改换涨刀环，并按规定的丝头加工尺寸调整好剥肋直径尺寸；
调整剥肋挡块及滚轧行程开关位置，保证剥肋及滚轧螺纹的长度符合丝头加工尺寸的规定。
钢筋丝头加工完成、查验合格后，要用专用的钢筋丝头保护帽或连接套筒对钢筋丝头进行保护，以防螺纹在钢筋移动或运输进程中被损坏或污染。
③钢筋笼制作允许误差
在场地较宽的位置，钢筋笼采用现场制作的方式。
允许误差为：
主筋间距：
±
10mm；
钢筋笼长度：
±
30mm；
箍筋间距：
20mm；
钢筋笼直径：
10mm。
钢筋笼制作完毕后，经监理检查验收后方能安装钢筋笼用吊车安装就位。
（6）混凝土浇筑
混凝土灌注采用导管法水下混凝土灌注，混凝土强度品级为C30。
混凝土采用商品混凝土，混凝土输送罐运至施工现场。
灌注前，需对孔底沉碴厚度进行测定，如沉碴厚度超过规定标准100mm时，进行第二次清孔。
混凝土运至施工现场时，混凝土从输送罐中直接倾倒入料斗中进行混凝土灌注。
灌注首批混凝土之前在漏斗中放入隔水塞，然后再放入首批混凝土。
灌注首批混凝土量使导管埋入混凝土中深度不小于1.0m，首批混凝土不得少于2m3（罐车自卸混凝土知足初灌量要求）。
混凝土灌注必需维持持续进行，以避免断桩。
浇注进程中勤量测，勤拆管，始终维持导管埋深在～6.0m左右，最后一次拆管时要缓慢提升导管,以避免孔内因导管拆除留下的空间，不能被周围砼所填充，桩体中出现空芯。
施工进程中严禁将导管提出混凝土面，以避免形成断桩，同时严禁将导管埋置过深，以防混凝土堵管或钢筋笼上浮。
随孔内混凝土的上升，需逐节快速拆除导管，时间不宜超过15分钟。
在灌注进程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续的混凝土缓缓灌入漏斗和导管，不得将混凝土整斗从上而下倾入管内，以避免管内形成高压气囊，挤出管节的橡胶密封垫。
为确保桩头混凝土质量达到设计要求，桩身混凝土需超浇50㎝，浇注进程作好详细记录。
在砼灌注进程中，为避免钢筋笼上浮，开始灌注砼时放慢灌注速度；
当孔内砼面进入钢筋笼1～2m后，适当提升导管减小导管埋置深度（不小于1m），增大钢筋笼在基层砼中的埋置深度。
混凝土施工进程中，要严格检测混凝土坍落度，坍落度16～21cm，并依如实验规程作好试块及实验记录。
（7）桩混凝土的养护
在混凝土浇筑12h后进行蓄水养护，养护时间很多于7d。
4.2.1.3桩芯砼检测
桩身质量检查采用低应变更测法检测桩身完整性，检测根数不小于总根数的10%.
4.2.1.4常见问题的处置
（1）钻进中坍孔
在钻孔进程中，若是钻孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，就表示已坍孔。
此时，出渣量显著增加而不见钻头进尺，但钻孔负荷显著增加，泥浆泵压力突然上升，造成憋泵。
一旦坍孔，钻孔便无法正常进行，易造成掉钻、埋钻事故。
防治办法：
①在松散粉砂土或流砂中钻孔时，应选用较大比重，粘度的泥浆。
一般选用优质黄泥制作黄泥浆，要求黄泥中不得含有沙石等杂质，塑性指数大于22。
并放慢进尺速度（钻孔进尺的平均速度一般控制在6-7米/h为宜），也可投入粘土掺片石或卵石，低锤冲击，将粘土膏、片石卵石挤入孔壁稳定孔壁。
②按照不同地质，调整泥浆比重。
确保泥浆具有足够的稠度确保孔内外水位差，保护孔壁稳定。
黄泥浆的比重控制在～左右，数量很多于单桩井孔体积的2倍。
实践证明：
高质充沛的黄泥浆是确保钻孔灌注桩施工质量的关键之一。
钻制井孔上段6～7米时，可没必要向井孔内输入高压水，让钻渣自然形成浓稠的低质泥浆护壁，特别是护住护筒底脚处的井壁（这一名置最易坍塌）。
③清孔时应指定专人负责补水，保证钻孔内必要的水头高度，中段6～7m可输入高压水承压清孔。
下段6～7m输入黄泥浆，如此作法，既有效地保证了施工质量，又节省了费用较高的黄泥用量。
④发生孔口坍塌时，可当即拆除护筒并回填钻孔，从头埋设护筒再钻坍孔部位不深时，可用深埋护筒法，将护筒周围土夯实填密实从头钻孔。
⑤发生孔内坍塌时，判明坍塌位置，回填砂和粘土（或砂砾和黄土）混合物到坍孔处以上1～2m。
如坍孔严重时应全数回填，待回填物沉积密实后再进行钻进。
（2）钻孔偏斜
现场钻成的桩孔，垂直桩不竖直，斜桩斜度不符合要求的标准或桩位偏离设计桩位等称为钻孔偏斜。
钻孔偏斜会会使灌注桩施工时钢筋笼难吊入，或造成桩的承载力小于设计要求造成钻孔偏斜的原因大致有五个方面：
一、钻孔中遇有较大孤石或探头石。
二、在有倾斜度的软硬地层交壤处，岩面倾斜处钻进，或在粒径大小差异的卵石层中钻进，钻头受力不均3、扩孔较大处，钻头摆动偏向一方。
4、钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷。
五、钻杆弯曲，接头不正。
①安装钻机时要使转盘，底座水平，起重滑轮轮轴，固定钻杆的卡孔和护筒中心三者在一条竖直线上。
并常常检查校正。
②由于主动钻杆较长，转动时上部摆动过大，必需在钻架上增设导向架，控制钻杆上的提引水笼头，使其沿导向架向中钻进。
③钻杆、接头应逐个检查，及时调正。
主动钻杆弯曲，要用千斤顶及时调直。
④在有倾斜的软硬地层中钻进时，应吊着钻杆控制进尺，低速钻进，或回填片石、卵石冲平后再钻。
⑤在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔，使孔正直。
⑥偏斜严重时应回填砂粘土到偏斜处，待沉积密实后再继续钻进，也可以在开始偏斜处设置少量火药（少于1kg）爆破，然后用砂石和砂砾石回填到该位置以上1m左右，从头冲钻。
（3）缩孔
产生孔径小于设计孔径现象称为缩孔。
缩孔产生钢筋笼的砼保护层过小及降低桩承载力的质量问题。
产生缩孔主要原因有：
一、钻具焊补不及时，严重磨损的钻锥往往钻出比设计桩径径稍小的孔。
二、钻进地层中有软塑土，遇土膨胀后使孔径缩小。
①常常检查钻具尺寸，及时补焊或改换钻齿。
有软塑土时，采用失水率小的优质泥浆护壁。
②采用钻具上、下反复扫孔的方式来扩大孔径。
（4）掉钻、卡钻和埋钻
钻头补卡住为卡钻，钻头脱开钻杆掉入孔内为掉钻。
掉钻后打捞造成坍孔为埋钻。
出现上述现象影响钻孔正常进行延误工期，造成人力和财力的浪费。
产生此现象的原因是：
一、旋挖钻孔时钻头旋转不匀，产生梅花形孔；
或孔内有探头石等均能发生卡钻；
倾斜长护筒下端被钻头撞击变形及钻头倾倒，也能发生卡钻。
二、卡钻时强提、强扭，使钻杆、钢丝绳断裂；
钻杆接头不良、滑丝；
电机接线错误，使不能反转的钻杆松脱，钻杆、钢丝绳、联结装置磨损，未及时改换等均造成掉钻事故。
①常常检查转向装置，保证灵活，常常检查钻杆、钢丝绳及联结装置的磨损情况，及时改换磨损件，避免掉钻。
②用低冲程时，隔一段时间要改换高一些的冲程，使冲锥有足够的转动时间，避免形成梅花孔而卡钻。
③对于卡钻，不宜强提，只宜轻提钻头。
如轻提不动时，可用小旋挖钻冲击，或用冲、吸的方式将钻头周围的钻渣松动后再提出。
④对于掉钻，宜迅速用打捞叉、钩、绳套等工具打捞。
⑤对于埋钻，较轻的是糊钻，此时应对泥浆稠度，钻渣，进出口，钻杆内径大小，排渣设备进行检查、计算，并控制适当的进尺。
若已严重糊钻，应停钻提出钻头，清除钻渣，旋挖钻糊钻时，应减小冲程，降低泥浆稠度，并在粘土层上回填部份砂、砾石。
如是坍孔或其他原因造成的埋钻，应利用空气吸泥机吸走埋钻的泥砂。
提出钻头。
（5）护筒冒水、钻孔漏浆
护筒外壁冒水，护筒刃脚或钻孔壁向孔外漏泥浆的现象称为护筒冒水、钻孔漏浆。
一旦漏浆，护筒内承压水头高并得不到保障，易引发坍孔，也会造成护筒倾斜、位移及周围地面下沉。
产生上述现象的原因有：
一、护筒埋设太浅，周围填土不密实，或护筒的接缝不周密，在护筒刃脚或其接缝处产生漏水。
二、钻头起落时，碰撞护筒，造成漏水。
3、钻孔中遇有透水性强或地下水流动的地层4、护筒内水位太高。
埋设护筒时，护筒周围土要分层夯实，土质量选择含水量适当的粘土。
外护筒一般采用钢制护筒，内径2米左右为宜，其主要作用是固定桩位，控制孔口有必然的水头，保护孔口塌陷，不穿孔。
在旱地上埋设外护筒一般采用挖埋法。
埋置深度以进入好土1米以上为宜，并在护筒周围对称地、均匀地回填最佳含水量的粘土（最好选用黄土）要分层回填夯实，以达到最佳密实度。
在水中埋设外护筒可采用振动加压下沉法。
护筒底必然要下沉至硬土1米左右，不然易坍塌、穿孔。
②起落钻头，要注意对中，避免碰撞护筒。
③有钻孔漏浆相应情况时，可增加护筒沉埋深度，采取加大泥浆比重，倒入粘土慢速转达动，用冲击法钻孔时，还可填入片石、碎卵石土，反复冲击增强护壁。
④适当降低护筒内的水头。
施工中，严格控制好护筒内水位，一般情况下，以保护高于筒外施工水位1.5m为宜。
水头太高易从护筒底脚处产生空孔现象，水头太低又会减弱井孔内的水压外渗护壁作用，乃至产生“反渗”现象。
⑤护筒刃脚冒水，可用粘土在周围填实、加固。
如护筒接缝漏水，可用潜水工下水进行作业堵塞。
⑥如护筒严重下沉、位移，则应返工重埋护筒。
⑦钻孔孔壁漏水，可倒入粘土或填入片石、碎卵石土，以增强护壁。
（6）清孔后孔底沉淀超厚
如只用掏渣法清孔或采用喷射清孔法或用加深孔底深度的方式代替清也就会使清孔后孔底沉淀超厚。
清孔的目的是抽、换孔内泥浆，降低孔内水的泥浆相对密度。
掏渣法、喷射法及加深孔底均未达到清孔的目的，不仅使桩尖承载力降低；
且易引发桩身砼产生来泥或有灰层，乃至发生断桩。
产生孔底沉淀超厚的原因主要有：
一、掏渣法清孔只能去除孔底粗粒钻渣，不能降低泥浆的相对密度，灌注砼时，会有部份泥浆成份沉淀至孔底使桩尖沉淀层加厚。
二、喷射清孔时，射水（或射风）的压力过大易引发坍孔，压力过小，又不能有效翻动孔底沉淀物。
3、加深孔底不能降低孔内水中泥浆的相对密度，同时，加深孔底增加的承载力不能补偿未清孔造成的承载力损失。
①清孔应按照设计要求、钻孔方式、机具设备条件和土层情况选定适应方式，应达到降低泥浆
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