临江大道海心沙岛支护桩方案.docx

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临江大道海心沙岛支护桩方案

目录

1.工程概况2

1.1.工程地址2

1.2.工程地质条件2

1.3.主要工程数量2

1.4.场地环境条件3

2.总体施工部署3

2.1.总体施工顺序3

2.2.施工前期准备3

2.3.施工平面布置及临时设施4

2.4.施工进度和工期安排5

2.5.施工建议8

2.6.设备、机械配置计划8

2.7.施工人员的配备及计划9

2.8.材料供给计划9

2.9.用电量计划10

3.旋挖桩施工方案13

3.1.旋挖钻孔桩施工工艺流程13

3.2.旋挖钻孔桩施工方法13

4.普通桩机施工17

5.清孔18

6.钢筋笼的制作和安装18

7.水下混凝土浇筑19

8.灌注桩主要质量技术保证措施20

9.旋喷桩施工方案21

9.1.旋喷施工方法21

9.2.施工参数21

9.3.施工设备23

9.4.旋喷桩主要技术保证措施23

9.5.旋喷桩质量保证措施24

10.成品保护措施24

广州市珠江新城核心区市政交通项目临江大道～海心沙岛段市政工程

基坑钻孔灌注桩和旋喷桩---施工方案

1.工程概况

1.1.工程地址

临江大道东西向双层隧道西起华穗道与临江大道交叉口处，向东通过华夏路口、绿化广场、冼村路口和猎德路口，与现有临江大道接顺。

隧道段暗埋段总宽度21.9米，全长1091米。

1.2.工程地质条件

根据<岩土工程勘察报告>，场区内岩土层自上而下可划分为：

1）填土层（Qml）：

杂填土和素填土。

2）耕植土层：

可塑。

3）冲积层（Qml）：

由淤泥、淤泥质土、粉质粘土等组成。

4）残积土层（Qel）：

由粉质粘土、性土等组成。

5）基岩层：

按风华程度可划分为全风化带、强风化带、中风化带和微风化带。

1.3.主要工程数量

基坑开挖深度约10.0~17.5米，基坑围护桩采用钻孔灌注桩，桩直径1.2m，桩间距为1.4m，桩间设旋喷桩止水。

主要工程数量表

序号

项目

根数

桩长

数量

备注

1

φ1.2m支护桩

1531

7.5～22m

22302m3

2

φ0.6m三重管

旋喷桩

1531

7.0～12m

10912m

1.4.场地环境条件

建筑场地原为市政道路，在临江大道中心线北侧有污水渠箱，临江大道沿线地下存在有旧基础以及电信、煤气、电缆、电车缆线、下水道等管线，施工前必须进行探查和排障。

2.总体施工部署

2.1.总体施工顺序

总体施工顺序图

2.2.施工前期准备

（1）场地平整、排障、管线迁移

钻孔桩施工之前须进行排障。

首先，采用人工挖槽方法，准确探明地下管线，作迁移和保护处理。

再采用挖掘机沿基坑支护边线开挖槽探3米深，排除旧基础后，埋设护筒，回填素填土。

场地平整后辗实，面上铺设20cm厚石粉层或混凝土，以利于桩机行走。

（2）搭建临时设施

现场设临时办公室、工具房、材料房，在适当位置布设泥浆储备池和泥浆循环槽。

（2）测量放线

现场施工测量放线，放出钻孔桩孔位，进行内部核对，避免错漏。

钻孔桩数量多，工序复杂，因此必须多做引出测点，以便可供多次复测使用。

要求在一序桩完成后能准确放出二序桩线，灌注桩完成后能准确放出旋喷桩线。

（3）施工管线铺设

安装水源、电源、搭临时设施，规划施工场地使用布置

（4）配备检查

a）详细分析研究设计要求、地质条件，考虑所须的设备、器材人员配备和可能会遇到的问题及处理方法；

b）对机械设备进行全面检修保养；

c）做好各种注浆材料的备料工作；

d）配备健全各种工作人员，明确岗位及责任；

e）进行各种安全检查；

2.3.施工平面布置及临时设施

（1）施工场地平面布置

施工场地先预留出施工道路和机械施工场地，大型设备如风机、发电机、浆泵站等应设置在施工作业面之外，利用管路、线路输送至作业面，另设场地布置材料堆放、机械加工、施工管理等，办公、职工宿舍等考虑在附近租用房屋居住。

详见施工场地平面布置图（后补）。

（2）施工和生活用水

联系供水部门在本工程附近提供接水口，以满足施工用水和生活用水，接水口接入点的管径为φ200mm，根据施工需要自己安排引入管路，把水分别接到生活区和施工现场、拌浆站及其它用水部位。

引入管路要确保密闭，不得漏水。

为了保证供水的正常，需修建蓄水池，以防停水时应急使用。

（3）施工用电

现场提供市电600KW，其它部分采用自发电，敷设电线至各施工位置。

先期设75kw发电机组作临时供电。

（4）施工排水、排浆

沿围蔽范围设截水沟，防止雨水、废浆汇集至路面。

施工废水自排水沟首先流入沉淀池，经过净化处理后，废浆用泥浆车外弃置，清水则排入沟渠、河道。

2.4.施工进度和工期安排

本工程控制工期的关键为钻孔桩、水下砼灌注、旋喷桩等作业工序的施工。

因本工程桩数量较多，计划采用成桩效率高的旋挖桩机为主，结合普通钻桩机和冲桩机组成机械施工队。

按基坑支护边线和现场条件划分成多个工段依次展开施工；同一工段按单机划分工点，实现多台套机械、多个作业班组同时展开施工。

本工程总支护桩数为1531支，减去原定采用人工挖孔桩450支，钻孔灌注桩为1079支（其中有439支入中微风化岩2~7米），另有支撑部分桩约110支。

至工程全部结束，钻孔桩施工需时90天，期间插入旋喷桩施工，旋喷桩在钻孔桩完成后10天内做完。

计划所需总工期为100天。

施工期间可根据工程进度需要，适当增减施工设备、人员的投入，以满足工期要求。

工程施工控制指标见下表

施工进度指标表

序号

项目

进度指标

（每天.每台）

进度指标

（每月）

备注

1

旋挖桩机施工

4支.桩

120支

不入岩

2

钻（冲）孔桩机施工

0.4支.桩

15支

不入岩

3

钻（冲）孔桩机施工

0.25支.桩

7支

入中微风化岩

4

旋喷桩机施工

8支.桩

240支

总体工期安排表（不包括人工挖孔桩部分）

序号

工作内容

工作日

备注

1

施工前期准备，包括建筑物、管线调查，排障，交通疏解、施工场地围蔽、施工管线铺设

／

不计

工期

2

钻孔桩施工

（包括钻孔、钢筋笼安装、清孔、水下砼灌注）

90

同步

施工

3

旋喷桩施工（插入施工，占工期10天）

（包括钻孔、旋喷注浆）

40

插入

施工

总计工期

100

对于不入岩的桩，每台旋挖桩机每天完成5支桩，每台钻（冲）孔桩机每2.5天完成1支桩；对于入中、微风化岩部分，主要采用普通桩机施工，每台钻（冲）孔桩机每4天完成1支桩；旋喷桩桩数约为8000支，计划投入3台套旋喷机，每天每台完成10支旋喷桩；

根据不同条件情况，现编制桩机投入和进度计划方案1～3，供考虑选择，其中：

方案1：

南侧K0+131~471和北侧K0+180~471段共450支桩采用人工挖孔桩施工，其余部分（1191支桩）采用旋挖桩和钻（冲孔桩）施工；

方案2：

全线段共1641支桩均采用采用旋挖桩和钻（冲孔桩）施工；

方案3：

南侧K0+615~797和北侧K0+629~752段以及中部二级基坑位置共439支桩入中、微风化岩，建议采用人工挖孔桩施工，其余部分（1202支桩）采用旋挖桩和钻（冲孔桩）施工；

具体如下：

方案1：

桩机投入和进度计划表

序号

工作内容

桩数

（支）

桩机投入数量

日平均进度

工日

备注

1

人工挖孔桩

450支

／

／

／

原计划

2

支护桩

（不入岩）

642支

旋挖机2台

（4支／天.台）

8支

80天

3

支护桩

（入中微风化岩）

439支

钻（冲）孔桩机20台

（0.25支／天.台）

5支

88天

4

支撑桩

110

钻（冲）孔桩机3台

（0.5支／天.台）

1.5支

74

合计

1641支

共25台

14.5

占用工期80天

方案2：

桩机配备和工期计划表

序号

工作内容

桩数

（支）

桩机投入数量

日平均进度

工日

备注

1

支护桩

（原定人工挖孔桩部分）

450支

旋挖机2台

（4支／天.台）

8支

90天

改为

旋挖桩

2

支护桩

（不入岩）

264支

3

支护桩

（不入岩）

378支

钻（冲）孔桩机11台

（0.4支／天.台）

4.4支

86天

4

支护桩

（入中微风化岩）

439支

钻（冲）孔桩机20台

（0.25支／天.台）

5支

88天

5

支撑桩

110

钻（冲）孔桩机3台

（0.5支／天.台）

1.5支

74

合计

1641

共36台

20

占用工期90天

方案3：

桩机配备和工期计划表

序号

工作内容

桩数

（支）

桩机投入数量

日平均进度

工日

备注

1

支护桩

（原人工挖孔桩）

450支

旋挖机2台

（4支／天.台）

8支

90天

改为

旋挖桩

2

支护桩（不入岩）

264支

3

支护桩（不入岩）

378支

钻（冲）孔桩机11台

（0.4支／天.台）

4.4支

86天

4

支护桩

（入中微风化岩）

439支

／

／

／

改为

人工挖孔桩

5

支撑桩

110

钻（冲）孔桩机3台

（0.5支／天.台）

1.5支

74

合计

1641

共16台

14

占用工期90天

2.5.施工建议

（1）建议在10-10和14-14断面位置设临时止水帷幕，以保证分段开挖、施工期间的端头止水。

（2）在Ⅲ--Ⅲ、27-27和12-12断面的南侧因中、微风化岩较多，建议在第一层开挖后，改用人工挖孔桩施工，以利于加快工程进度。

（3）建议在中部的二级基坑在首次开挖后，采用人工挖孔桩施工。

（4）先期进一台75KW发电机作为备用电，配合旋挖桩机用。

（5）泥浆沉淀池按施工沿线每100米布置一个，容积不小于100立方米。

2.6.设备、机械配置计划

根据本次注浆工程量及工期要求，本工程计划投入的机械设备如下表：

主要施工机械、设备配置表

序号

机械设备名称

规格型号

单位

数量

备注

1

旋挖桩机

KH125ED

台

2

2

钻桩机

GPS-10

台

／

方案115台

方案220台

方案38台

3

冲桩机

YCK30

台

／

方案18台

方案214台

方案36台

4

高喷台车

GP-15

台

3

5

汽车吊

16~20t

台

2

6

泥浆罐车

40m3

台

6

7

面包车

7座

台

1

8

工程车

15吨

台

2

9

挖掘机

PC-300

台

1

10

空压机

1.5m3

台

3

11

柴油发电机组

75KW

台

1

12

砼输送泵

HBT-60

台

2

13

污水泵

BWB-90

台

10

14

钢筋弯曲机

WJ-40

台

2

15

钢筋切断机

QJ-40

台

4

16

直流电焊机

40KVA

台

10

17

氧割设备

移动式

套

4

18

钻斗

个

6

φ1.2m

19

钻头

个

20

φ1.2m

20

泥浆泵

台

20

21

排浆泵

DYN50-32

台

6

排浆

22

回灌泵

HB80

台

5

保持孔内满浆

23

高压柱塞泵

SP3000

台

3

24

灌浆泵

BW-150

台

10

2.7.施工人员的配备及计划

（1）施工人员来源

本工程劳动力的来源是抽调本公司具有钻孔灌注桩和旋喷桩施工经验的作业人员来进行施工。

施工高峰期劳动力不足时，部分使用外部劳务补充。

计划在自有职工占主体的基础上，雇用部分熟练技工和力工，外来务工人员总数控制在施工总人数的15%内，以保证施工队伍的整体素质和基本成分和队伍的稳定。

（2）施工人员配备

本工程桩基施工过程是劳动力投入量最大的时段，施工内容包括施工场地平整、钻桩成孔、钢筋笼制安、灌注水下砼等工作。

劳动力投入计划见表7.3-1。

劳动力投入计划表表7.3-1

序号

工种

人数

序号

工种

人数

1

钻桩工

120

7

灌浆工

18

2

旋喷桩工

60

8

挖掘机司机

4

3

钢筋工

25

9

吊车司机

6

4

发电工

6

10

测量工

6

5

电焊工

12

试验工

4

6

杂工

20

汽车司机

2

合计

285人

2.8.材料供给计划

钢筋HRB335：

用量约为2100吨

钢筋R235：

用量约为215吨

水下灌注砼C25：

用量约为24370立方米；

旋喷桩水泥：

用量约为3250吨。

2.9.用电量计划

旋挖桩机为自带动力，每台需配辅助用电20KW；钻（冲）孔桩机每台用电量为37KW；旋喷桩机每台套（含高压泵、注浆泵）用电量为85KW；照明用电为50KW；其它用电约为50KW；按照设备配备和进度计划方案1～3，方案1为2540KW；方案2为3165KW；方案3为1925KW；其中：

方案1：

南侧K0+131~471和北侧K0+180~471段共450支桩采用人工挖孔桩施工，其余部分（1191支桩）采用旋挖桩和钻（冲孔桩）施工；

方案2：

全线段共1641支桩均采用采用旋挖桩和钻（冲孔桩）施工；

方案3：

南侧K0+615~797和北侧K0+629~752段以及中部二级基坑位置共439支桩入中、微风化岩，建议采用人工挖孔桩施工，其余部分（1202支桩）采用旋挖桩和钻（冲孔桩）施工；

用电量计划如下：

用电量计划表（方案1）

序号

设备名称

单机

用电量

（KW）

用电设备数量

（台）

用电量小计

（KW）

备注

1

旋挖桩机

20

2

40

2

钻桩机

37

15

555

3

冲桩机

50

8

400

4

高喷台车

15

3

45

5

空压机

22

3

66

6

高压柱塞泵

75

3

225

7

泥浆泵

22

20

440

8

灌浆泵

11

3

66

9

钢筋弯曲机

5

3

15

10

钢筋切割机

11

3

33

11

直流电焊机

22

8

176

12

照明用电

50

13

其它

20

合计用电量（KW）

2130

用电量计划表（方案2）

序号

设备名称

单机

用电量

（KW）

用电设备数量

（台）

用电量

小计

（KW）

备注

1

旋挖桩机

20

2

40

2

钻桩机

37

20

740

3

冲桩机

55

14

770

4

高喷台车

15

3

45

5

空压机

22

3

66

6

高压柱塞泵

75

3

225

7

泥浆泵

22

10

220

8

灌浆泵

11

3

66

9

钢筋弯曲机

5

3

15

10

钢筋切割机

11

4

44

11

直流电焊机

22

10

220

12

照明用电

50

13

其它

20

合计用电量（KW）

2521

用电量计划表（方案3）

序号

设备名称

单机

用电量

（KW）

用电设备数量

（台）

用电量

小计

（KW）

备注

1

旋挖桩机

20

2

40

2

钻桩机

37

8

296

3

冲桩机

50

6

300

4

高喷台车

15

3

45

5

空压机

22

3

66

6

高压柱塞泵

75

3

225

7

泥浆泵

22

5

110

8

灌浆泵

11

3

33

9

钢筋弯曲机

5

3

15

10

钢筋切断机

11

2

22

11

直流电焊机

22

6

132

12

照明用电

50

13

其它

20

合计用电量（KW）

1354

3.旋挖桩施工方案

3.1.旋挖钻孔桩施工工艺流程

旋挖钻孔桩施工工序流程详见---冲孔桩施工工序流程图。

旋挖钻孔桩施工工序流程图

3.2.旋挖钻孔桩施工方法

（1）场地布置

根据设计要求合理布置施工场地，先平整场地、清除杂物、换除软土、夯打密实。

在进行场地整平后，组织测量工程师进行放样，将所有桩位放出，钉好十字保护桩，做好测量复核，并记录放样数据备案；规划行车路线时，使便道与钻孔位置保持一定的距离；以免影响孔壁稳定；施工场地在施工期间地下水位在原地面以下时，将场地平整夯实，清除杂物；钻机底盘不宜直接置于不坚实的填土上，以免产生不均匀沉陷；钻机的安置应考虑钻孔施工中孔口出土清运的方便。

（2）轴线、桩位测量复核

根据施工附图及测量控制网资料，按“从整体到局部的原则”进行桩基的位置放样，并会同有关人员对轴线、桩位进行测量复核，并作出复核记录，经复核确认桩位的轴线正确无误，并做好地下管线物探工作后方可埋设护筒。

桩中心线根据基坑边线适当外放200㎜，以避免桩因施工误差偏斜入基坑内。

（3）钢护筒的制作及埋设

长度4m以内的钢护筒，采用厚4～6mm的钢板制作，长度大于4m的钢护筒，采用厚6～8mm钢板制作；钢护筒埋置较深时，采用多节钢护筒连接使用，连接形式采用焊接，焊接时保证接头圆顺，同时满足刚度、强度及防漏的要求；一般钢护筒的内径应大于钻头直径，护筒的直径比孔直径大100mm～150mm，根据施工现场经验，一般地质护筒高出施工地面0.3cm。

钢护筒埋设工作是旋挖钻机施工的开端，钢护筒平面位置与垂直度应准确，钢护筒周围和护筒底脚应紧密，不透水。

埋设钢护筒时应通过定位的控制桩放样，把钻机钻孔的位置标于孔底。

再把钢护筒吊放进孔内，找出钢护筒的圆心位置，用十字线在钢护筒顶部或底部，然后移动钢护筒，使钢护筒中心与钻机钻孔中心位置重合。

同时用水平尺或垂球检查，使钢护筒坚直。

此后即在钢护筒周围对称地、均匀地回填最佳含水量的粘土，要分层夯实，达到最佳密实度。

以保证其垂直度及防止泥浆流失及位移、掉落。

如果护筒底土层不是粘性土，应挖深或换土，在孔底回填夯实300～500mm厚度的粘土后，再安放护筒，以免护筒底口处渗漏塌方，夯填时要防止钢护筒偏斜。

护筒上口应绑扎木方对称吊紧，防止下窜。

（4）泥浆制作及其性能要求

泥浆的配制相对比较简单，由自身设备配合造浆机完成，材料的选定，施工中选取水化性能较好，造浆率高，成浆快，含砂量少的膨润土或黏土为宜，由于施工场地地质有较厚的淤泥质粉、细砂层，其自然造浆性能差，应采取措施外加膨润土造浆，并掺入接合剂（如木质素等），施工过程中做好泥浆过滤处理，保证泥浆的稠度和比重，其技术指标如下表所示。

钻孔方法

相对密度g/cm3

黏度Ts

胶体率%

含砂率%

PH值

旋挖钻

1.05～1.10

大于17

大于95

大于1

大于7

开孔时泥浆比重应控制在1.2～1.3；在容易塌孔的土层中成孔时，泥浆比重应加大至1.3～1.5；当成孔至粘土层时应注入清水，以原土造浆护壁，泥浆比重应控制在1.1～1.3。

泥浆的控制指标：

粘度18～22秒；含砂率不大于8％；胶体率不小于90％。

施工中应经常测定泥浆的比重、粘度、含砂率和胶体率。

为了使泥浆有较好的技术性能，必要时可在泥浆中投入适量的添加剂。

（5）钻机就位

钻机就位时，要事先检查钻机的性能状态是否良好，配套设备是否齐全，保证钻机工作正常。

（6）钻孔施工

旋挖钻机成孔对始发井中、微风化红层而言，一般为清水施工工艺，无需泥浆护壁；而对始发井地面以下的软塑～流塑状淤泥质土，及<2-2>、<3-2>砂层，由于孔壁不稳定，须制作护壁泥浆或稳定液进行护壁。

旋挖钻机一般采用筒式钻头，在孔内将钻头下降到预定深度后，旋转钻头并加压，将旋起的土挤入钻筒内，待泥土挤满钻筒后，反转钻头，将钻头底部封闭并提出孔外，人工或自动开启钻头底部开关，倒出弃土。

在钻进过程中或将钻头提出钻孔外后，向孔内注浆，泥浆液面不得低于护筒底部，标准筒式钻头长度为1.8m，重10kN。

在旋转过程中由于地质情况不一，很少有将钻头挤满的情况，因此，提出的钻头有泥浆，存在污染泥浆的问题，钻头筒中上部留有溢浆口，这就造成在旋挖砂层时，泥浆与砂混合后又溢入孔内，如果泥浆相对密度小于1.3，会造成灌孔前沉渣太多而超出规定，即使旋挖钻机二次旋挖清孔也无济于事，以致造成混凝土灌注困难，故控制泥浆比重对泥浆护壁成孔来说，至关重要。

成孔前必须检查钻头保径装置，钻头直径、钻头磨损情况，施工过程对钻头磨损超标的及时更换。

成孔中，按试施工确定的参数进行施工，设专职记录员记录成孔过程的各种参数，如加钻杆、钻进深度、地质特征、机械设备损坏、障碍物等情况。

记录必须认真、及时、准确、清晰。

旋挖钻机配备电子控制系统显示并调整钻杆的垂直度，同时在钻杆的两个侧面均设有垂直度仪，在钻进过程中有专人观察两个垂直度仪，随时指挥机手调整钻杆垂直度。

通过电子控制和人工观察两个方面来保证钻杆的垂直度，从而保证了成孔的垂直度。

开始钻进时先轻压慢转，后逐渐加大转速和转压，逐渐钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度：

由硬地层钻到软地层时，可适当加快钻进速度；当软地层变为硬地层时，要减速慢进；在易缩径的地层中，应适当增加扫孔次数，防止缩径；对硬塑层采用快转速钻进，以提高钻进效率；砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度。

必须按要求测试进、出口泥浆指标,发现超标及时调整。

开孔时，在-8m，钻机要轻压慢转渐渐进入正常施工，保证钻斗对准桩位，预防孔斜和桩位偏差。

进人正常施工后，要随时向孔内注满泥浆，平衡孔内侧压力。

到砂层后，钻机操作要轻提、轻放，不要强行加压。

技术人员要随时观察孔内变化，要保持孔内泥浆注满。

如果不进尺或钻斗捞不起来东西，要及时采取措施：

A检查钻斗，发现外出刃磨坏，钻斗封闭不严时应马上修理。

B调配泥浆质量，把含砂量大的泥浆排放掉，及时补充制备好新泥浆。

C在砂层中随时投入泥球，成孔后，由于砂层厚，孔内沉淀厚，部分桩孔孔内沉渣超标，用钻机进行孔底沉渣的清理，确保检查合格。

D在砂层中施工，旋挖工艺成孔困难，一定要控制好泥浆，选择好钻斗形式，才能有效地保持正常施工。

应严格按照工艺要求进行施工，避免造成成孔孔径部分偏大，砼量局部超灌现象。

含砂量大的泥浆要及时排放，补足制备好新泥浆，使