栈桥立柱桩施工方案要点.docx
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栈桥立柱桩施工方案要点
目录
一、编制依据2
二、工程概况2
三、工程地质条件3
四、方案介绍4
五、立柱桩施工流程：
5
六、立柱桩施工工艺及保证措施：
6
七、安全、文明生产11
出土栈桥立柱桩施工方案
一、编制依据
类别
名称
编号或文号
国标
混凝土结构工程施工质量验收规范
GB50204-2002
地基与基础工程施工质量验收规范
GB50202-2009
建筑地基与基础设计规范
GB50007-2011
行标
建筑桩基技术规程
JGJ94-2008
建筑机械使用安全技术规程
JGJ33-2012
施工现场临时用电安全技术规程
JGJ46-2005
建筑施工安全检查标准
JGJ59-2011
建筑钢结构焊接技术规程
JGJ81-2002
钢筋焊接及验收规程
JGJ018-2003
二、工程概况
1、工程简介
工程名称
于家堡金融区起步区03-11地块（能源中心、公共配套）项目
工程地址
天津市滨海新区于家堡金融区
建设单位
天津新金融投资有限责任公司
项目管理单位
天津房友工程咨询有限公司
监理单位
中咨工程建设监理公司
设计单位
天津华汇工程建筑设计有限公司，华东建筑设计研究院有限公司，天津市建筑设计院，上海市城市建设设计研究总院
施工单位
中国建筑第二工程局有限公司
使用功能
公共建筑
质量目标
国家质量验收规范合格
施工范围
土建（含基坑支护及桩基工程）、装饰装修、给排水、暖通空调、电气、智能化、电梯、消防、人防全部工程。
2、设计概况
建设规模
建筑面积为119952M2，地上0层，地下4层。
地面标高
±0.00标高相当于大沽标高4.85米，自然地表标高相当于大沽标高3.10米
基坑深度
基坑工程普遍区和能源中心区域开挖深度为18.1m，B2地铁隧道区域开挖深度约为17.3m
占地面积
约31130M2
周长
约793m
3、场地情况
建设地点位于天津市滨海新区于家堡金融区。
用地四至范围：
西临新华路主干道，东临堡京路，北临于虹道，南临于泉道。
经调查，场地周围无重要管线。
3、工程地质条件
根据天津市勘察院《岩土工程勘察报告》（B2009-209），地基土按成因年代可分为以下9层，按力学性质可进一步划分为14个亚层，各层土的特性分述如下：
地层特性表
编号
土层名称
力学分层号
层厚（m）
颜色
状态
备注
1
人工填土层（Qml）
第一亚层杂填土（力学分层号1a）
0.50~4.40
杂色
松散
主要由砖渣、石子、灰渣等组成，局部底部含大量腐植物、有机质。
第一亚层素填土（力学分层号1b）
0.80~5.50
褐～褐黄色
软塑
无层理，粘土、粉质粘土质，含砖渣、石子，属中～高压缩土。
局部底部呈黑褐色，含大量腐植物、有机质。
土质结构性差，欠均匀。
2
全新统上组陆相冲基层（Q43Nal）
――
――
――
――
本地块内缺失
3
全新统中组第Ⅰ海相层（Q42m）
第一亚层，淤泥质粘土为主（力学分层号3a）
0.50~4.00
灰色
流塑
无层理，含贝壳，腐植物，属高压缩性土。
第二亚层，粉质粘土为主（力学分层号3b）
4.10~8.40
灰色
软塑
砂粘互层，含贝壳，属中压缩性土。
该亚层土水平方向土质砂粘性有一定变化，局部夹粉土透镜体。
第三亚层，淤泥质粘土为主（力学分层号3c）
5.00~7.00
灰色
流塑、软塑
有层理，含贝壳，属高压缩性土。
局部为粘土。
第四亚层，粉质粘土为主（力学分层号3d）
1.00~3.00
灰色
软塑
有层理，含贝壳，属中压缩性土。
第五亚层，粉土及砂性大粉质粘土为主（力学分层号3e）
1.50~4.00
灰色
中密
无层理，含贝壳，属中（偏低）压缩性土。
4
全新统下组第Ⅱ陆相层（沼泽相沉积）（Q41h）
粉质粘土（力学分层号4）
1.00~2.50
灰黑~浅灰色
软塑、可塑
无层理，含腐植物、有机质，属中压缩性土。
局部为粘土。
5
全新统下组第Ⅱ陆相层（河床～河漫滩相沉积）（Q41al）
粉质粘土（力学分层号5）
2.00~5.00
灰黄色
可塑
无层理，含铁质，属中压缩性土。
局部夹粉土透镜体。
66
上更新统第五组第Ⅲ陆相层（Q3cal）
粉砂、粉土（力学分层号6）
7.50~12.00
褐黄色
密实
无层理，含铁质，属低压缩性土。
该层局部中部夹厚度约2.00m的粉质粘土透镜体。
7
上更新统第四组第Ⅱ海相层（Q3dmc）
粉砂（力学分层号7）
13.00~19.00
灰色
密实
无层理，含铁质，属低压缩性土。
该层局部底部夹粉质粘土（力学分层号7t）透镜体，厚度介于1.00～4.00m。
呈灰色，可塑状态，无层理，局部含铁质，属中压缩性土。
8
上更新统第三组第Ⅳ陆相层（Q3cal）
第一亚层，粉质粘土为主（力学分层号8a）
1.00~7.00
灰黄色
可塑
无层理，含铁质，属中压缩性土。
局部夹粘土透镜体。
第二亚层，粉土为主（力学分层号8b）
2.40～7.90
黄褐色
密实
无层理，含铁质，属中（偏低）压缩性土。
9
上更新统第二组第Ⅲ海相层（Q3bm）
由粘土（力学分层号9a）
未穿透
此层
灰～黄灰色
可塑
有层理，含贝壳，属中压缩性土。
局部为粉质粘土。
土的物理力学指标
地层
编号
主要岩性
重度γ（kN/m3）
直剪固结快剪
直剪快剪
c（kPa）
?
（°）
c（kPa）
?
（°）
3a
淤泥质粘土
17.5
9.3
7.1
6.1
5.2
3b
粉质粘土
19.2
15.2
18.5
11.2
16.4
3c
淤泥质粘土
18.0
11.5
10.2
8.1
6.3
3d
粉质粘土
19.1
13.2
16.6
11.5
14.1
3e
粉土及砂性大粉质粘土
20.2
11.3
24.8
8.3
21.3
4
粉质粘土
19.7
17.0
18.6
15.5
16.3
5
粉质粘土
20.3
18.0
21.5
16.0
19.3
6
粉砂、粉土
20.4
10.9
32.7
9.3
30.2
7
粉砂
20.2
10.0
33.0
8.0
31.0
注：
上表中c、?
值为峰值强度指标（剪切达到破坏时强度）的建议标准值，设计采用时应根据具体施工工况选择设计参数并适当折减；重度γ为算术平均值。
4、方案介绍
本工程基坑开挖深度约18.1m，基坑面积约31000，为便于基坑土方开挖时出土，计划在基坑东西两侧中部设置出土栈桥，出土栈桥所在区域占据了部分基坑水平支撑体系。
为保证基坑水平支撑的安全，经与设计院协商，决定在出土栈桥区域补打18根（东11根，西7根）立柱桩，支撑栈桥部分的梁板。
立柱桩和出土栈桥的布置详见附图。
立柱桩采用一柱一桩。
上部格构柱采用4L140×14Q345B角钢，缀板为440×300×12，间距不大于700，格构柱截面尺寸为460×460。
格构柱长度为16.85m，插入桩内长度为3m，下部采用φ800钻孔灌注桩作为基础。
格构柱插入灌注桩深度误差≤5cm，格构柱垂直误差≤1/300，定位偏差≤2cm，钢立柱各边与轴线严格垂直或平行。
混凝土灌注桩底标高为大沽高程-38.000m，有效桩长24m，混凝土强度C30，保护层厚度50mm。
灌注桩垂直误差≤1/250，定位偏差≤3cm。
5、立柱桩施工流程：
立柱桩施工工艺流程图如下所示：
场地平整
桩位放样
检查垂直度、保持中心位置
钻进成孔
测量孔深、桩径、沉渣厚度，泥浆各项指标
终孔
钢筋笼验收合格
下放钢筋笼
格构柱与钢筋笼连接整体下放
格构柱验收合格
二次清孔，泥浆及沉渣指标合格
灌注水下砼
6、立柱桩施工工艺及保证措施：
（一）埋设护筒。
首先进行测量放样，准确测设桩位，并在中心桩位周围增设十字护桩，护筒埋设要挖至地面下0.5—1.0米，护筒顶高出原地面30cm。
采用人工配合机械埋设，埋设完毕在护筒周围对称的、均匀的回填最佳含水量粘土，分层夯实，水下混凝土灌注完12小时内拔除。
（二）钻机就位及钻进
1、回旋钻就位钻进及成孔：
（1）钻机采用正循环钻机，钻机就位严格按照测量定位的位置准确就位，钻机安设要安全稳固，底部铺设枕木，钻机滑动钢管座在枕木上。
通过调整钻机调整钢索移动滑动钢管及钻机位置，准确定位。
就位精度必须满足以下要求：
●钻机四个支点高差<5mm。
●转盘中心与护筒底中心偏差5mm。
●钻架水笼头、钻头、护筒底中心三点一线，铅锤偏差5mm。
钻机就位后，启动泥浆泵和钻机开始钻进。
初钻时应先启动泥浆泵和转盘，使之空转一段时间，待泥浆输进钻杆中一定数量后，方可开始钻进。
（2）开始钻进时，进尺要适当控制，在护筒刃脚处应低档慢速钻进，使刃脚有坚固的泥皮护壁，钻至刃脚下1.0m后，可按土质情况以正常速度钻进。
如护筒土质松软发现漏浆时，可提起钻锥，向孔内倒入粘土，再放入钻锥倒转，使泥浆挤入孔壁堵住漏浆孔隙，稳住泥浆，继续钻进。
在人工回填土层及粉细砂层钻进时，要低档慢速、大泵量、稠泥浆钻进，防止坍孔。
其各地层的钻进参数如下表：
地层
转速（r/min）
钻进速度（m/h）
泥浆循环方式
人工填土层
8-16/18-25
≤3.0
正循环
软塑粘土层
4-8/35-40
≤1.5
正循环
粉细砂
4-8/35-40
≤1.5
正循环
钻进过程中注意事项：
在钻进过程中应经常注意土层变化，每进尺２m或在土层变化处捞取渣样，判断土层，记入钻孔桩记录表并与地质柱状图核对。
针对每段地层调整钻进速度及泥浆指标。
孔内必须保证1.5～2.0m的水头高度，并要防止扳手、管钳等金属工具或其他异物掉落孔内，损坏钻机钻头，钻进作业必须保持连续性，升降钻机钻头时要平稳，不得碰撞护筒或孔壁。
拆除和加接钻杆时力求迅速。
（3）钻进到位后进行一清，清孔时，钻具提离孔底20cm左右，采用大密度高粘度低含砂率的优质泥浆清孔。
一次清孔必须基本彻底。
清孔过程中，及时清除沉淀池中的沉渣，逐渐降低泥浆比重，一清必须保证沉渣厚度基本满足要求。
一清结束进行成孔验收，经监理工程师验收合格后方可进入下一道工序施工。
（4）成孔质量控制：
钻机就位后用水平尺双向校正转盘水平。
钻杆垂直度通过正面与侧面经纬仪观察、校正，控制桩垂直度满足规范要求。
钻进过程中有专人随时观测机座转盘的水平、钻杆的垂直度。
成孔结束后采用JJX-3A井斜仪进行孔径及垂直度检测。
钻机就位后，测出转盘标高，再根据转盘标高结合设计要求来控制孔底标高、砼面标高及钢筋笼顶标高。
测量各节钻杆和导管的长度，并在最后一节上做好到位标记。
2、旋挖钻机定位钻进成孔
（1）旋挖钻定位时，调整钻机的水平、垂直仪，使气泡居中，然后伸缩钻杆，使钻头底部导向尖对准桩位中心，钻头自然放松，根据护桩到钻头外壁的距离进行定位校核，严格控制孔位偏差在允许误差范围内。
（2）钻进时，缓慢旋转放下钻杆，当进尺在护筒顶以下1.5m左右，进行孔内注浆，以防止钻进过深影响钻孔质量。
在钻进过程中及时向孔内补充泥浆，泥浆面确保低于原地面约20厘米左右，以保持孔壁稳定，同时保证文明施工，不致泥浆外溢。
泥浆指标要求如下：
性能：
粘度18—22S，比重1.05—1.20，含砂率<4%，
因为本工程地质情况复杂，对于不同的地层泥浆指标变化大，泥浆指标不易控制，因此在钻进过程中要经常检测各项泥浆指标，及时补充性能指标合格的泥浆，以防止坍孔。
在钻进至砂层时要变档换速，利用液压缩进装置加压，要求轻压慢转，这样能维护孔壁稳定减少钻头的磨损。
钻斗升降速度的控制：
钻斗在孔内提升过程中泥浆在孔壁和钻斗之间流动，若升降速度过大，则泥浆流动将加大对孔壁的冲刷，容易造成孔壁坍塌，因此需要控制钻斗在空中的提升速度。
施工过程中，先施工几根，分析泥浆的护壁情况，最终确定最佳提升速度以指导整个钻孔桩的施工。
在钻进过程中，钻斗取出的原状土直接排放在场内渣土堆放处，待渣土风干后用自卸车运至场外。
（3）成孔验收：
当钻至离桩底设计标高约2-3米时，技术人员及时验孔，孔深控制以测绳测出的周边四点平均值为准，钻进至设计孔深时，钻斗底部加装挡砂板，捞取残存散落的原状土及砂。
终孔后，检测泥浆各项指标，及时下放钢筋笼和导管。
（4）成孔桩径桩位质量控制方法
钻进前调整钻机水平、垂直仪，使气泡居中，钻头底部导向尖对准桩位中心开始钻进。
每钻进3-5回次后应调整一次水平、垂直仪器，使气泡居中，能有效保证成孔的垂直度小于1/100桩长。
旋挖钻机施工过程中必须定期检查钻斗的磨损情况，对于磨损较严重的钻点要及时更换，以确保钻孔孔径。
（三）成孔质量要求：
成孔检测项目及检测方法
桩位偏差：
≤50mm全站仪或经纬仪逐桩检查
孔深：
不小于设计值测量绳每桩测量
孔径：
不小于设计值探孔器每桩每桩测量或由旋挖钻钻斗外径控制
钻孔倾斜度：
≤1％桩长调整旋挖钻机的水平、垂直仪气泡居中控制
沉淀层厚度：
10cm～20cm沉淀盒或标准测锤每桩检查
泥浆指标：
粘度18—22S，
比重1.05—1.20，含砂率<4%泥浆测定仪检测
（四）钢筋笼制作、骨架安装
钢筋笼骨架采用单笼直接入孔，25米以上的采用两节钢筋笼，接头采用单面电弧焊，钢筋制作时，用卡板成型法控制钢筋笼直径和主筋间距，钢筋骨架保护层为50mm，保护层垫块采用砂浆垫块。
钢筋骨架用吊车起吊安装，为保证起吊时骨架不变形，宜采用两点吊，骨架大于20m宜采用三点吊。
三点吊时，第一吊点设在骨架的下部，第二吊点设在骨架长度的中点到上三分点之间，第三点设在钢筋骨架吊筋吊环上。
起吊时，先提第一吊点，使骨架稍提起，再与第二吊点同时起吊，第三吊点起吊但不拽紧。
待骨架离开地面后，第三吊点拽紧起吊上升，第一、第二吊点的吊钩放松下放。
直到骨架同地面垂直，停止起吊。
检查骨架是否顺直，如有弯曲应整直。
当骨架进入孔口后，应将其扶正徐徐下降，严禁摆动碰撞孔壁。
下放到吊点处依次解除第一、第二吊点的卡子，徐徐下放，直到钢筋笼骨架下放到位。
（五）立柱桩加工：
1、格构柱采用加工厂制作，制作场地选用砼硬化地坪，严格按设计长度下料，拼装前角铁需校正，下料长度内允许偏差为±5毫米，局部变形允许偏差为±2毫米。
缀板拼接严格按每道梁中心线为基准安排缀板位置。
为保证钢柱垂直度，在专用靠模中拼接。
缀板与角钢的焊缝等级为三级，焊缝厚度为10mm。
角铁拼接的焊缝等级为二级。
焊条使用前应按出厂证明书规定进行烘干，严禁使用药皮脱、焊芯生锈的焊条。
柱身弯曲允许偏差h/250，不大于5毫米。
格构柱堆放必须整齐，且不能超过两层，所垫导木须在同一直线上。
由于格构柱施工时止水钢板位置不易控制，可以在施工底板时一并施工。
2、格构柱对接焊接质量要求
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％，角钢对角错开长度不小于200cm。
角钢接头在焊缝位置角钢内侧采用同材料角钢进行补强，补强角钢长50cm。
格构柱加工允许偏差如下表所示：
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％，角钢对角错开位置不小于200cm。
钢尺量
接缝处表面平整度
±2
水平尺量
3、焊接质量保证措施：
为保证格构柱施工时的焊接质量，格构柱加工过程中采取以下措施，加强焊接质量控制：
a、施工前，对直接进行焊接作业的工人检查是否有操作证，没有操作证的不得上岗。
b、焊缝必须饱满，表面无漏焊夹渣现象，焊缝厚度≥10mm。
c、焊接材料必须有出厂质量保证书，对于无产品合格证或质量保证书的坚决清退出场，不得使用。
d、所有焊接工作到位后，用小直径的电焊条（3.2mm）进行打底焊接，并且焊接速度要均匀，同时控制好焊接速度，保证焊接全部熔化；焊接完成后，将焊渣清理干净，并对焊缝不到位处进行补焊；再用4mm焊条进行逐层焊接，在每层完成后清理电焊渣，并达到焊缝高度。
e、为控制焊接变形，同一构件上尽量采用热量分散、对称分布方式施焊。
f、焊接尽可能采用平焊焊接和平焊盖面，纵向加筋肋、横隔板的端部采用不间断围角焊，引弧点和熄弧点距接头端部10mm以上。
g、严禁在焊接区以外的母材上打弧，熄弧。
焊缝区外的引弧斑痕应通过磨光完全清除，磨光后应采用磁粉检查裂纹显示，并在需要时按焊接工艺对其进行修补。
h、焊缝焊接后，检查焊缝外观质量，如不符要求，应打磨、修补焊缝。
焊缝采用超声波探伤，应符合JGJ81—2002合格焊缝标准。
4、格构柱验收：
格构柱加工成品必须向监理工程师报检，严格按照“三检制度”验收，合格后方可进入现场投入使用，对于不符合要求的格构柱必须整改，无法整改的格构柱坚决清退不得使用。
5、格构柱安装：
立柱桩成孔工艺与钻孔灌注桩相同，但成孔垂直度须控制在1/300，以确保格构柱垂直度。
成孔验收合格后，对于旋挖钻成孔的桩在钻孔桩的两侧放置两块行车道板，并安放稳定，用水准仪找平，保证行车道板在同一水平面上。
对于回旋钻成孔的，开钻前事先在钻机下面垫两块行车道板或钢板，为以后格构柱校正架的定位提供稳固的操作平台。
格构柱安放前，先进行钢筋笼的安放，钢筋笼下放严格按照前面叙述的钢筋笼吊装方法进行。
钢筋笼吊放入孔时，必须垂直确保桩孔和钢筋笼的同心度，并保证搁置平稳。
对于较长的钢筋笼分两节制作吊装下放，钢筋笼主筋焊接采用单面焊，焊缝长度≥10d，焊缝宽度≥0.7d，焊缝厚度≥0.3d。
钢筋笼下放到与护筒齐平位置，暂时固定。
钢筋笼安放后，进行格构柱校正架安装，根据设计要求，钢立柱各边与轴线严格垂直或平行，格构柱校正架定位时除四边中心刻有“十字”线记号，用于对准桩孔中心外，还须将格构柱校正架各边与轴线垂直或平行。
将格构柱校正架与两块行车道板或钢板连接牢固，调整校正架保证水平，下放格构柱，插入钻孔桩设计顶标高以下3.0m位置，格构柱每个角与一根主筋间断焊接牢固，焊接采用单面焊，焊缝长度50mm，间距200mm，焊缝高度≥8mm，并用定位钢筋将格构柱固定在桩孔中心处。
为保证下放过程中钢筋笼不变形，在笼顶第一道加强筋位置采用两根加强箍筋对笼顶易变形位置进行加强，然后将格构柱与钢筋笼用吊车整体起吊下放。
下放过程中，用二经纬仪双向观测控制，使安装后的格构柱上口居于中心，待上下二点垂直后入孔。
确保一柱一桩钢立柱垂直度控制在1/300以内，中心偏差不大于20mm。
格构柱顶标高控制及固定：
格构柱标高控制，预先用水准仪测定桩孔处校正架顶标高，然后根据插入孔内深度，在钢立柱上用红油漆标出柱顶标高位置，当钢立柱下放到位时，在格构柱两侧用L140×14角钢焊接固定在校正架上，格构柱标高控制为±20mm。
6、混凝土浇筑：
二次清孔满足要求后，按照正常混凝土灌注方法进行混凝土灌注。
混凝土灌注时应注意以下几个方面的问题：
（1）混凝土灌注过程中，格构柱底以下部分按照正常浇筑方法浇筑，整个浇筑过程由专人控制。
浇筑至格构柱位置时，严格控制浇筑速度，仔细观察泛浆情况及导管内下料情况，发现问题及时处理。
（2）当砼灌注达到桩顶标高，超灌≥2m且保证泛浆，停止砼灌注，逐节拔出导管。
（3）为了保证格构柱位置不移动，应待砼凝固后，方可松动格构柱校正架上的校正固定螺栓，拆除移走校正架。
（4）安装和拆除导管避免碰撞格构柱，确保格构柱垂直度，轴线偏差符合要求。
（5）为保证钢管格构柱内导管有足够的活动空间，灌注砼导管采用φ250mm导管。
7、安全、文明生产
1、人员进入工地前，进行安全法规和安全知识教育，进行安全技术交底，落实安全施工责任书。
施工过程中，有专人检查安全规章制度的落实，发现隐患及时整改。
2、进入施工现场，必须佩带安全帽，高空作业必须系好安全带，严禁酒后作业，
3、机械设备定人、定岗、机械操作工、电焊工、电工等特殊工种必须持证上岗。
4、工程施工要做到安全无事故，同时文明施工，现场整齐有序。
5、所有吊具、索具、钢丝绳等使用前赢进行检验，随时检查，确保达到安全技术要求。
6、电焊机和其他电气设备必须作绝缘检测并由专职电工接线，操作人员严格使用安全防护用品。
对电气焊等容易引起明火的社保，使用过程中做好消防保护措施。
7、六级以上大风、雨雪天气禁止吊装施工作业。
8、作业中,设专人负责监护电缆，如遇停电,应将各控制器放置零位,切断电源,将钻头接触地面。
作业时,发生机架摇晃、移动、偏斜等,应立即停钻,查明原因,处理后再行作业。
8、成孔后必须将孔口加盖保护,做好安全防护。
9、施工垃圾使用废品库进行分类处理并及时清运，清运前要洒水湿润，减少扬尘，严禁随意凌空抛散造成扬尘。
10、施工现场非施工道路场地，采用炉渣铺垫，现场制定洒水降尘制度，配备专用洒水设备，并设专人负责每天淋水，防止扬尘。
11、现场大门出入口处设冲车池，用于清洗车辆轮胎上的土块，防止污染道路，施工现场相邻道路要设专人每天进行清扫。
出土栈桥桩平面图
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