复合锚杆桩专项施工方案.docx
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复合锚杆桩专项施工方案
北京地铁十四号线大井站—丰台北路站
区间下穿丰北桥
复合锚杆桩施工方案
编制：
审核：
北京中铁瑞威基础工程有限公司
2011年5月
北京地铁十四号线大井站—丰台北路站区间
下穿丰北桥复合锚杆桩施工方案
一、工程概况
大井站~丰台北路站区间位于十四号线工程南段。
区间始自丰台体育中心南
大门大井站，沿丰体南路、丰台北路自西向东下穿丰北桥，并下穿丰台北路与小
井村路交叉口处人行天桥，到达丰台北路站。
丰体南路及丰台北路规划道路红线
宽60m。
区间主要在道路下方穿行，沿线建（构）筑物与管线较多，主要管线有
2500×2200雨水方沟，（沟内底标高43.75）、Φ400上水管（管顶标高46.50）、
Φ700雨水管（管内底标高45.67）、Φ600污水管（管内底标高45.75）。
区间沿
线地势平缓，略有起伏，地面高程约46.72m~49.79m。
区间左线设计里程范围为
K9+312.602~K10+664.796，全长1352.194m，区间右线设计里程范围为
K9+312.601~K10+664.796，全长1352.195m，采用矿山法施工。
区间线间距为
0~90m，线路纵向呈“人”字坡和“V”字坡，纵向最大坡度为27‰。
区间覆土
5m~19.2m。
区间隧道穿越地层主要为⑤卵石—圆砾、⑦卵石—圆砾层。
结构基
本处于潜水水位以上。
本区间设置3个竖井和横通道用于施工区间主体，联络通
道与施工横通道结合设置。
区间采用矿山法施工，丰北桥位于丰北路与西四环路相交处，为互通式立交
桥，由两座主线桥和7座匝道桥组成。
基础形式为桩基础。
区间多次侧穿丰北桥
桩，区间结构与丰北桥桩最近处静距仅为0.49m。
区间穿越丰北桥风险等级为一
级。
区间走向与穿越桥梁平面图如下：
1：
大井站—丰台北路站区间下穿丰北桥总平面布置图
大井站~丰台北路站区间下穿丰北桥风险等级为一级风险源，制定专项
保护设计方案。
地表部分采用复合锚杆桩对临近暗挖区间的桥桩进行保护。
二、工程地质及水文地质概况
2.1、工程地质概况
本工程所处地区地层自上而下可分为人工堆积层、新近沉积层和第四纪沉积
层。
（1）人工堆积层：
为粉土填土①层，黄褐色，稍密，该层厚度变化不大，
一般厚度为0.6~3.9m，土质不均，工程性质差。
（2）新近沉积层：
为粉土②层，褐黄色~褐黄（暗）色，中密，稍湿；粉粘
土②1层：
黄褐色，可塑，湿，含云母、氧化铁；粉砂、细砂②3层：
褐黄色，
可塑，湿，含云母、氧化铁；圆砾、卵石②5层：
杂色，稍密~中密，湿，级配
一般，含中砂约30%，厚度约8.5米。
（3）第四纪沉积层：
卵石⑤层、⑦层和中、粗砂⑦1层：
该层厚度约9米。
2.2、水文地质概况
本工程拟建场地内无地表水通过，潜水主要赋存于标高28.44~37.80m以下
的砂、卵石层中，地下水位年变幅一般为3~5m。
地下水补给主要接受大气降水
渗入和侧向径流补给。
地址剖面图如下：
2：
左线地质剖面图
3、1施工准备
图3：
右线地质剖面图
3.1.1施工前的准备工作
1）、完成施工现场的平面布置；
2）、水电引入施工现场；
3）、完成钻机、泥浆泵、管线和排浆池的设置；
4）、安排人员作好现场保卫工作；
5）、机具、人员进场；
6）、所需材料－水泥及外掺剂进场；
7）、设备调试和检验；
8）、开工前进行施工技术交底和安全教育。
9）1.2施工场地安排
根据现场的实际情况，为保证工程施工进度，符合锚杆桩的施工从临近竖井
区域桥桩开始。
在该部分进行抗施工的同时，进行较远桥桩处复合锚杆施工。
由
于施工区域内地下管线较多，正式施工前必须探明地下管线的走向、埋深、数量，
探明管线方法采用人工挖探沟及人工探孔相结合，待探明管线位置后，现场做好
详细标记，确保钻孔时地下管线安全。
10）.3施工机具配置及施工场地布置
1）、施工机具配置
根据复合锚杆桩工程量、现场场地大小、机械设备施工效率和工期要求,决
定安排若干套钻孔施工设备,主要机具配置如下:
序号
机具名称
型号
单位
数量
备注
1
地质钻机
XY-1b
台
4
张家口探矿厂
2
注浆机
KBY70-16
台
3
河北邢台
3
钢筋滚扎直螺
纹机床
GY-32CⅢ
台
4
保定华建
4
电焊机
台
2
上海
5
制浆机
300L
台
3
河北邢台
6
切割机
台
1
河北廊坊
2）、施工场地布置
丰北桥与西四环相交，西四环主路桥由南向北与丰体南路互通立交，丰北
路上东西方向的西主线桥、东主线桥等三座桥，由南向东的1号匝道桥、由南向
西的2号匝道桥、由西向南的3号匝道桥、由北向东的4号匝道桥、由东向北
的5号匝道桥和四环主路上跨的6号、7号匝道桥等七座匝道桥组成。
目前位于
2号竖井的1号匝道桥的4轴和5轴，2号匝道桥的7轴和8轴都制约了暗挖区
间的施工进度，如图：
4：
位于2号竖井旁的1号匝道桥4轴和5轴
5：
位于2号竖井旁的2号匝道桥7轴和8轴
目前两处施工场地基本满足施工需求，钢筋笼加工厂可选在2号竖井工区
3.1.4劳动力配置
1）、地质钻机钻孔施工人员配制
根据本工程的特点,施工实行每天2班工作制，每班工作时间11小时。
4台
套地质钻机设备的劳动力配备如下
职名
工作内容
人数
备注
队长
全面组织管理劳动力协调各种关系
1
四台套设备1人
技术员
掌握技术,控制质量,整理资料
2
四台套设备1人
班长
全面掌握施工、质量和安全
4
每班2人
主机手
操作钻机、钻孔、移位
4×2
四台套人数
副机手
协助主机手
4×4
〃
机修工
设备维修保养
2
每班1人
电工
设备和照明用电装修,安全用电
1
共计
34
2）、锚杆制作和灌浆人员配置
职名
工作内容
人数
备注
班长
全面掌握施工、质量和安全
2×1
泵工
操作压浆泵
2×3
制浆工
操作搅灌机,灰浆泵,测灰浆比重
2×6
制作工
锚杆钢筋笼制作和安放
2×4
电焊工
锚杆钢筋制作
2
共计
30
3）、施工人员配置共计64人。
3.1.5项目部组织机构
3.1.6项目组各岗位职责
项目组各岗位职责见下表
岗位职责
岗位名称
人数
岗位责任
质量责任
顾问组
2
方案指导、技术把关
负责整体质量
项目经理
1
项目经理是公司法人在项目上的授权
代理，是项目的质量第一责任人，代表公司
履行与业主合同相关的责任。
对工程质量、安全、
工期负直接责任
常务副经理
1
协助项目经理对工程施工、质量、安
全进行管理。
授权下，行使项目经理一切职
权并承担相应的责任。
对现场生产管理、质量、安全负责。
技术负责人
1
负责工程的质量管理，负责施工中技
术问题的处理、组织质量检查活动、负责工
程数据的管理和工程质量验收。
对工程质量、安全
负技术责任。
质检员
1
具体负责工程技术交底和质量教育活动，负责工程施工质量的检查工作。
对各工序施工质量负主要责任。
施工员
3
负责所负责工序的质量、安全管理。
对所负责工序施
工质量、安全负直接责
任。
材料员
1
协助项目经理制定材料采购计划，负
责进出场材料的验收、材料标识和管理。
负
责制定材料采样、检验计划和送检工作，负
责材料检验结果的统计工作。
对施工用材料质
量负直接责任。
资料员
1
具体负责工程施工数据的编写、报审和收集汇总工作。
对施工数据的质量负直接责任。
技工
60
负责具体施工
负操作责任
四、施工进度安排
施工进度计划的编制原则是尽量赶在暗挖施工到达桥桩安全距离前完成桥
桩复合锚杆桩施工，尽量不耽误或少占用绝对工期。
首先，是对2号竖井附近的1号匝道桥4轴和2号匝道桥7轴同时施做复
合锚杆桩，待完成设计工程量后移至下一轴施做。
每轴计划布置2台地质钻机，
每轴钻孔计划工期为4天，注浆工序滞后钻孔施工1.5天。
每轴计划工期为6天。
钻孔和注浆工序搭接施工，流水作业，确保以最快的时间完成施工任务。
五、复合锚杆桩施工工艺流程、施工参数
5.1、钻孔施工工艺
本工程复合锚杆桩成孔施工的难点是卵石层中成孔。
根据本工程复合锚杆
桩设计、成孔地质条件和以往成功的工程经验，基本可确定地质钻机泥浆护壁成
孔工艺。
（1）地质钻机泥浆护壁成孔工艺
利用地质钻机带动小型组合牙轮钻或独轮钻头破碎砂、卵石地层，通过泵
送配置的优质泥浆，利用组合的正反循环系统，将破碎的小颗粒砂卵石带出孔底；
同时实践表明优质泥浆可以有效地稳定砂卵石层的孔壁，使所造的钻孔壁在相当
长的时间内不坍塌。
成孔工艺中最重要的是泥浆的配比，根据实际情况，在钻孔前在实验室内
要做好配比试验。
根据以往的工程经验，采用类似工程使用的钻孔泥浆配比。
在钻进过程中，泥浆性能会因钻孔情况的变化而发生变化。
如钻到粘土层时，
泥浆会变稠，粘度、切力增大，糊钻、泥包钻头的情况增多；钻到砂层时，大量
砂粒会混入泥浆中，使含砂量增加、泥皮松散、失水量与比重加大，这不但使护
壁性能降低，加速水泵磨损，严重时还可能造成由于泥皮塌落而发生孔内事故；
在遇到承压水层时，地下水会大量侵入孔内使泥浆稀释、性能被破坏等等。
这时
应及时调整泥浆的性能，否则就难以维持正常的钻进。
（2）泥浆配比设计
泥浆配比设计是确定泥浆各组分在泥浆中所占比例的过程，目的在于使所配
泥浆的性能符合钻进的需要。
例如，在流砂层或砂层中，要使泥浆具有足够大的
比重，较小的失水量，薄而坚韧的泥皮；在细砂层，由于地表循环系统除砂较困
难，需要更严格地控制泥浆的含砂量；在粘性土层中钻进，由于粘性土有自身造
浆的特点，为此要设法控制泥浆粘度不断增大的趋势；如果遇到水敏膨胀性地层
就应在泥浆中加入适量的防坍剂；钻进风化层、砾石层，要减少泥浆的比重，加
大粘度等。
因此，泥浆的性能设计须经初选—应用—改性—再应用直至基本达到
要求这样一个过程。
5.2、施工工艺流程
复合锚杆桩施工工艺流程如下：
锚孔定位编号→钻机就位→钻孔、验孔→下入锚杆钢筋→洗孔→一次注浆→
二次注浆→三次注浆
5.2.1、放线定位
1）按施工桩位平面布置图放线定桩位，做好标记和预检；
2）桩位误差控制在规范要求之内。
5.2.2、地质钻机锚孔钻进
1）安装地质钻机、调平、调立、稳固；
2）复合锚杆桩孔径150mm，孔径偏差不大于2cm，深度偏差不大于设计深度
1%，成孔深度达到设计要求；
3）粘土地层选用146mm前导式三翼钻头正循环清水钻进，卵石地层选用组合
牙轮钻头；
4）遇砂、卵石地层需采用泥浆护壁；
5）锚孔钻进经常检查钻头尺寸，保证钻孔孔径；
6）掌握锚孔中心度，防止锚孔偏斜，跑斜后应采取措施，重新成孔。
5.2.3、洗孔
1）锚桩孔成孔后，将联接高压泵的洗井管置入孔内，由下往上反复冲洗到孔
内泥浆比重小于等于1.10，沉渣小于等于30cm；
2）做好孔口维护，防止泥浆流入孔内。
5.2.4、复合锚杆桩钢筋加工制作及孔内安装
1）复合锚杆桩采用3根Φ20二级带肋螺纹，分段长度为两米，钢筋接头采
用钢筋接驳器连接，为一级接头。
2）复合锚杆桩钢筋按间距1.0m安装定位中心支架，以使钢筋笼保持直立，
保证钢筋束在锚桩孔中心；定位支架与钢筋采用焊接固定；
3）复合锚杆桩钢筋绑扎三根注浆管，与锚杆钢筋同时下入孔内；
4）锚杆钢筋采用人工安放，必要时借助手动葫芦下放；下锚前，锚杆制作质量和锚杆长度需经监理验收合格后，方可下入孔内。
5）锚杆按设计及规范制作组装；
6）锚杆结构示意图见图。
图6：
复合锚杆制作详图
5.2.5、注浆
1）浆液配制及压力控制
a．一次注浆采用常压注浆：
水灰比：
0.5:
1，注浆压力0.4~0.5MPa；
b．二次注浆采用高压注浆：
水灰比：
0.75:
1，在第一次注浆结束后10-15
小时后进行，注浆压力为1.0MPa；
c．三次注浆采用高压注浆：
水灰比：
0.75:
1，在第二次注浆结束后5-10小
时后进行，注浆压力为1.5MPa，扩散半径不小于2m。
2）水泥浆搅拌均匀，具有可靠性，低泌水性；
3）注浆前先泵送清水至孔口返水以疏通管路，后采用常压泵送方法注浆；
4）注浆期间应严密监测地表、管线和桥桩变形情况，避免因注浆压力过大
引起周边建（构）筑物变形；
5）注浆参数及注浆量根据现场情况可作出适当调整；
6）试块制作，除见证取样外，每天或每20根（锚）桩做3组，规格
70.7mm×70.7mm×70.7mm，取28d抗压强度值；基本试验则取同条件养护下试块
强度；
六、排污措施
现场施工泥浆、废渣、水排放量较大。
工程施工在绿化带和路旁进行，因
此排污是影响施工工期、质量的主要环节之一，根据施工现场条件及泥浆不同特
性应采取有效措施处理。
1、锚桩孔成孔泥浆，洗孔泥浆，适当回收利用，不能重复利用的经沉淀池
过滤后排入下水道；
2、注浆施工时，泥浆可有目的排放，待凝固后清除；
3、现场泥浆禁止随意排放，严禁向绿地及边沟内排放；
4、成立文明施工小组，专门负责现场施工垃圾及废水、费泥浆处理，确保
施工现场整洁、干净。
七、质量保证体系
我公司坚持“百年大计，质量第一”的原则，将施工过程质量管理与质量检验
相结合，把质量事故隐患消灭在施工过程中。
为了确保本工程的施工质量满足设
计规定的各项技术要求，为使质量管理检验工作有章可循，对施工中使用的水泥、
钢筋、钢铰线等材料、施打的锚杆等隐蔽工程内容进行控制和检验。
同时对职工
进行质量教育，提高职工质量意识的基础上，强化了质量保证体系和岗位责任制，
制定了施工质量管理、检验细则。
1.1、质量控制措施
1）、施工中严格执行设计及有关规范规定；
2）、正式开工前，技术部门召集开全体施工人员认真学习贯彻设计施工工艺
等各项技术要求，并进行全面的技术交底；
3）、健全各岗位把各工序与专人挂钩；
4）、重点工序重点检查，严格执行施工过程中质量控制及验收程序；
5）、现场施工所用各种原材料购入时均有厂方出具的材料合格证明及试验
单，按规定对原材料进行复试，合格后即可使用；
6）、进行预应力施工的设备必须进行标定后才能使用，人员持证上岗；
7）、认真进行现场编录，保证各项原始记录准确真实可靠；
8）、随时接受甲方及质检单位监督检查。
7.2、质量保证具体内容
1））.质量管理目标：
加强管理，严格施工、精心操作，加强对每道工序的质
量控制工作，采用先进的施工技术，提高工程质量。
达到分项工程一次检查合格
率100%，单位工程优良率100%，确保整体工程质量优良。
2）.建立健全的质量保证体系：
按ISO9001质量标准建立质量保证体系和完
善的质量保证制度，实行项目经理负责制，成立以项目经理负责建立、主抓并落
实的质量保证体系，
3）.建立正常的质检制度和图纸会审、技术交底制度。
所有施工管理人员
要熟悉图纸，审查图纸，在施工前进行图纸会审，了解设计意图，消除设计错误；
施工前进行技术交底，内容包括图纸交底、施工组织设计交底、设计变更、会审
交底和各工种的技术交底。
4）.坚持三检制度和执行隐蔽工程检查制度。
班组自检、互检和交接检与
专职检查相结合，充分尊重质检员的意见；凡隐蔽工程施工时必须进行验收合格
签字后才能进行下道工序的施工。
5）.现场成立质量管理小组，严格按照国家有关规范、规程和设计要求施
工，全面质量管理。
钻孔成桩、钢筋加工等严格把关，明确责任分工。
6）.工程施工中的每一道工序，均执行质量交底和技术交底制度，并作好
记录。
7）.及时、准确、详细作好施工原始记录，以便发现问题，及时解决。
8）.原材料按施工规范要求进行复检，所有材料必须有出厂合格证。
不合格材料不允许进场和使用。
9）.做好水泥试块、钢筋试样的实验工作。
10）.认真、及时地做好各工序的施工记录和日志，并及时汇总。
11）.按照监督上道工序，保证本道工序，服务下道工序的要求，建立严格
的质量检验系统，实施工序跟踪检查，切实作到在施的每一项工程始终处于受控
状态。
7.3、材料质量要求及节约措施
1）.现场施工按计划进料，并实行按定额领料制度。
2）.加强材料管理，完善领用料手续，力求做到工完料挣。
3）.材料堆放本着即不影响施工，又要方便施工的原则，减少二次搬运。
4）.钢筋下料应合理计算，避免下脚料过多，造成浪费。
5）.水泥、钢筋要堆放整齐，半成品、成品、原材料要分开码放。
6）.严格控制水灰比，做到每桶浆配料准确。
八、文明施工与安全措施
8.1安全生产、文明施工
为加强安全生产意识,正式施工前要进行安全思想教育,做到"安全第一,预
防为主"。
在施工过程中施工人员要严格执行岗位责任制条例和安全操作规程,
进入施工现场须戴安全帽、穿工作鞋,各项专职负责人要各负其责。
8.1．1、钻机操作
1）钻机安放平稳、牢固,各部分位置正确;
2）钻机使用前,熟悉掌握其构造及操作要求,做到定人、定机、定岗位安全操
作;
3）经常检查各部分螺丝有无松动,防护罩是否完好,声响及发热是否正常,一
旦发现问题及时处理;
4）检查减变速箱、磨擦离合器,操作控制手把性能是否稳定可靠;
5）钻机运转时,必须有专人管理,严禁在无人看管下运转;停机时必须切断电
源；
6）操纵变速箱、回转器、卷扬机等传动装置时,必须先停止动力机运转或将
传动齿轮停止运转;卷扬提升时,不得将两个制动带同时抱死;
7）经常保持回转器立轴及导杆清洁和润滑;防止雨水和浆液进入电机,以免
烧毁电机。
8.1.2、压浆泵操作
1）压浆泵使用前必须进行试运转,试车分空车运转及负荷运转,以检查各运
转部件的温度、润滑情况、震动、声响是否正常,安全阀是否可靠,压力表是否
准确、灵敏;吸水及排水阀门工作状态是否正常;
2）吸浆阀门必须装有过滤罩;
3）使用过程中,如出现压力骤然上升或下降时,应立即停机检查,排除故障后
方可使用;停机检查时,应安全降压后,方可打开管路;
4）输送软管必须连接牢固和密封,不得发生断裂或泄漏现象,以免造成安
全事故或质量事故。
5）长期停运或重新安装后，在使用前需仔细检查及冲洗进水软管、滤水器
活阀，使其畅通工作自如。
软管接头处不应漏气。
6）分流阀（或泄压阀、安全阀）应在每次施工前检查是否能工作正常；施工
后清理冲洗，保证不被水泥堵塞。
7）轴承及泵体内加足润滑油。
8）每次施工后，必须清洗泵头内阀座。
9）施工时操作人员密切注意（监听）泵的运行情况，随时测试泵体的温度变
化，添加润滑油，出现零件损坏则应立即更换密封件或易损件。
10）泵的保养和维修须严格按照使用说明书的内容执行。
8.1.3、灰浆搅灌机操作
1）使用前检查搅拌机和灰浆泵的进口过滤装置是否完整,管路是否安全可靠
泵量是否准确;
2）浆液配比必须符合设计要求,加水、上料数量必须准确稳定,不得使用受潮
结块或已过期的水泥。
3）使用结束后必须及时清洗,保持机貌整洁,管路畅通,叶片、叶轴无凝结水
泥块。
8.1.4、电气设备
线路和电气设备的绝缘必须良好,根据现场情况尽可能将线路架空到使人员
碰不到的位置,个别地带没有条件架空的情况下,落地电缆要有明显的警告标志
和保护措施,并设专人负责。
另外,根据自备发电机的性能要求,各电机在启动
和停机时,相互之间必须有一定的间隔时间（＞1分钟）,不得同时合闸或断闸。
8.1.5、电气焊工具
电气焊机必须严格执行国家制定的有关电弧焊安全技术要求。
氧气瓶要经
常检查减压器上的安全阀是否正常，并且要远离明火和可燃瓶不小于10m的距
离。
乙炔发生器必须经常检查回火安全装置，并距明火不小于10m距离。
8.1.6、环卫要求
在施工中要注意控制噪音污染,自备发电机、空压机要远离马路和公共场所，
必要时应安放噪音隔离罩或采取其它降噪措施。
泥浆运输和挖运土方时，不但要注意安全,而且要注意环境卫生，汽车运输
不要超载，运出施工现场前要清洗,在运输过程中不漏不洒,做到安全生产，文明
施工。
8.2、安全保证体系及措施
8.2.1、安全管理目标
施工现场安全工作达标率100%，优良率90%以上。
8.2.2、安全管理程序
建立健全安全保证体系、落实安全生产责任制，安全生产管理必须坚持“安
全第一，预防为主”方针，项目经理部进场后，和各专业分部一起建立健全安全
保证体系，落实责任制。
并将各种管理制度上墙。
8.2.3、现场施工安全管理
1）施工现场安全纪律
a.进入施工现场，必须戴安全帽，禁止吸烟，禁止酒后作业；
b.施工时应严格执行交底规定的安全技术措施,未经交底严禁作业；
c.从事特种作业人员必须持有特种作业操作证，无证人员禁止操作；
d.管理人员严禁违章指挥；
e.施工人员必须服从现场管理人员的指挥和管理。
2）现场安全管理
a.建立健全安全生产教育和培训制度，坚决贯彻“预防为主，安全第一”
的方针，严格执行安全生产制度；
b.进入现场的作业人员必须先参加安全教育培训，考试合格后方可上岗作
业，未经培训或考试不合格者，不得上岗作业；
c.经理部设专人负责包工队的安全生产管理，进入施工现场的所有施工人
员，用工手续必须齐全，并熟悉本岗位、本工种安全技术操作规程，考试合格后
方准上岗作业，特种作业人员必须持有效证件上岗操作和具有相适应的文化程
度；
d.从事特殊工种作业的人员，必须进行身体检查，无妨碍本工种作业的疾
病者，方可上岗作业。
3）现场安全管理许可证制度
a.动火许可证
动火许可证适用于所有切割、焊接等或能产生火焰或火星的操作，当在工
地进行切割，焊接或热处理工作时，必须办理该许可证。
1.动火许可证由业主或其他的授权人签发；
2.动火许可证的复印件要张贴在操作地点；
3..动火许可证最多只适用于一个工作班次。
8.3、环保文明施工保证体系及措施
8.3.1、文明工地目标
文明安全工地管理目标：
达到北京市文明安全工地标准
升级会员 