钻孔咬合桩施工方案122.docx
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钻孔咬合桩施工方案122
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施工方案
工程名称：
编制单位：
编制人：
审核人：
批准人：
编制日期：
年月日
目录
一编制依据1
二编制目的1
三工程概况和自然条件1
3.1工程概况1
3.2地质特征1
3.3水文与水文地质1
四施工总体部署2
4.1施工现场管理组织机构2
4.2施工部署3
4.3施工场地平面布置4
4.4施工现场用电安排4
五主要工程数量和拟投入机具设备计划4
5.1主要工程数量表4
5.2拟投入主要机具设备表5
六施工进度计划5
6.1单桩施工时间安排计划5
6.2咬合桩施工进度计划6
七主要劳动力配置和材料计划6
7.1劳动力配置6
7.2材料计划6
八主要施工方法6
8.1工艺原理6
8.2导墙的施工7
8.3单桩的施工工艺流程8
8.4排桩的施工工艺流程10
九关键技术的质量控制办法10
9.1孔口定位误差的控制10
9.2桩的垂直度的控制11
9.3超缓凝混凝土的施工质量控制11
十常见工程事故的预防及处理措施12
10.1克服“管涌”的施工控制12
10.2克服钢筋笼上浮的方法12
10.3钻进入岩的处理方法13
10.4事故桩的处理方法13
十一质量管理措施14
10.1建立健全质量管理组织机构14
10.2强化全面质量管理意识14
10.3建立质量检查制度14
10.4施工过程的质量控制方法和措施14
十二安全生产措施15
12.1安全保证体系15
12.2安全生产目标及安全责任目标15
12.3保证安全技术措施16
十三文明施工与环境保护措施17
13.1文明施工管理17
13.2环境保护措施与防止扰民措施17
十四冬季施工措施18
14.1冬季灌注桩混凝土施工要求18
14.2冬季施工准备 18
14.3混凝土养护18
14.4钻孔灌注桩保护及停顿后的事后保护19
14.5冬施人员、材料、机械配置19
14.6冬期施工的安全和防火19
14.7冬期施工技术管理措施 19
14.8冬期施工安全管理 20
十五咬合桩质量验收标准20
十六附图21
一编制依据
1、徐州市城市轨道交通1号线一期工程土建01标（杏山子站）围护结构施工设计图。
2、徐州市轨道交通1号线一期工程详勘（01标段）杏山子站岩土工程勘察报告（中铁隧道勘测设计院有限公司）等有关资料。
3、《地下铁道工程施工及验收规程》（GB50229-1999）（2003版）
4、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）
5、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）
6、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）
7、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）（2011年版）
8、《地基与基础质量验收规范》（GB50202-2002）
9、《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2012）
10、试桩施工总结。
11、现场踏勘调查资料。
12、我单位类似工程的施工经验及设备情况。
13、江苏省、徐州市有关地方法规、标准等。
二编制目的
本方案适用于徐州市城市轨道交通1号线一期工程土建01标（杏山子站）围护结构咬合桩施工，指导咬合桩全过程施工作业，满足设计、规范要求，预防施工中安全质量事故的发生，确保咬合桩施工顺利进行。
三工程概况和自然条件
3.1工程概况
徐州市城市轨道交通1号线一期工程土建01标杏山子站位于老徐萧公路与规划杏山子大道交叉路口，道路南侧为在建杏山子定销房区；北侧为小型钢制品作坊及村庄。
车站长度371.8m，标准段宽度19.7m，为地下二层岛式车站，采用明挖法施工。
车站共设5个出入口、4组风亭和2个消防疏散口。
杏山子车站围护结构采用钻孔咬合桩，桩径1m，相邻两桩咬合200mm，桩长为19.9m～21.95m，共有1054根桩。
咬合桩分为A桩和B桩，A桩为C20超缓凝混凝土素桩，B桩为C35钢筋混凝土荤桩。
3.2地质特征
拟建场地属于冲-湖积平原、岩溶丘陵（残丘）、冲积平原地区，根据野外钻探、原位试验以及室内试验分析结果，场区第四系覆盖层有人工填土、淤泥、淤泥质黏土、黏土、粉质黏土、及粉土；下伏基岩为寒武系灰岩、泥灰岩。
岩质较坚硬，饱和单轴抗压强度34.85～85.7Mpa，平均值60.38Mpa。
有30个钻孔揭示该层，其中18个孔揭露溶洞，溶洞规模大小不一，高度在0.4～2.5m之间，个别钻孔的溶洞呈串珠状发育。
3.3水文与水文地质
场地地下水为赋存于填土中的上层滞水，全新统粉土层的潜水层和下伏基岩裂隙水。
其中上层滞水水量动态变化大，分布不连续，勘察期间未形成稳定水位；浅部粉土中地下水类型属全新统潜水层，勘察期间测得的场地内孔隙水埋深1.50～4.10m、平均2.85m，标高34.04～37.12m，平均35.42m。
基岩裂隙水（岩溶水）主要赋存于下伏寒武系灰岩中，具有承压性。
根据钻探揭露及地质调查，在灰岩发育区段存在岩溶水，岩体岩溶裂隙发育，径流条件较好，随地形起伏变化，岩溶水稳定水位变化较大。
根据布置的抽水试验孔量测稳定水位埋深约4.7m，高程约为33.50m，在岩溶发育区段岩溶水连通情况有待进一步查明。
四施工总体部署
4.1施工现场管理组织机构
组建强有力的项目领导班子，项目部成立质量管理领导小组，项目经理任组长，项目总工程师、项目副经理任副组长。
成员为质量工程师、安全质量部负责人、设计技术部负责人、工程管理部负责人、物资设备部负责人、商务合约部负责人、主管工程师、施工队长等有关人员。
表4.1项目经理部管理人员名单
序号
姓名
职务
序号
姓名
职务
1
贾超军
项目经理
10
廖翼
试验工程师
2
游国华
项目执行经理
11
李小静
测量工程师
3
朱嘉岚
总工程师
12
左建敏
结构工程师
4
刘余
副经理（安全）
13
陈闵
地质工程师
5
宋山山
副经理（生产）
14
旷枭雄
土建工程师
6
涂弢
副经理（协调）
15
周圣
土建工程师
7
童阳
计量工程师
16
施扬
材料工程师
8
邓兴桥
合约工程师
17
刘亚
计划统计负责人
9
瞿永
质量工程师
项目组织机构见下图：
图4.2项目组织机构图
表4.3劳动组织及钻机人员配置
序号
职务
人数
工作范围
1
施工负责人
1
咬合桩施工队长
2
技术负责人
1
咬合桩施工技术指导
3
现场负责人
2
咬合桩施工监管
4
试验负责人
1
工程试验
5
安质负责人
1
工程质量安全
6
现场技术人员
2
施工技术管理
7
钻机操作手
4
咬合桩施工作业
8
辅助施工人员
6
辅助施工作业
4.2施工部署
为满足业主关门工期要求，并根据施工现场管线迁改及交通部署情况，按照总体工期的要求，将围护结构咬合桩分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、四个区段，并对主体围护结构咬合桩施工分为两个阶段：
第一阶段：
Ⅰ区范围为1-12轴,共计294根，Ⅱ区范围为33-48轴，共270根桩。
分别从第1轴和第33轴同时开始导墙施工，混凝土强度达到100%后，开始进行咬合桩施工。
第二阶段：
Ⅲ区范围为12-23轴，共250根桩，Ⅳ区范围为23-33轴，共240根桩。
分别从第12轴和第33轴同时开始导墙施工，混凝土强度达到100%后，开始进行咬合桩施工。
根据钻机与起吊设备的合理配置，预先投入四台搓管机、两台旋挖钻机先后施工该四个区段咬合桩。
具体部署安排如下：
表4.3咬合桩施工计划安排表
阶段
区段
单位
数量
计划开始日期
计划结束日期
投入机械（台）
备注
第一阶段
Ⅰ
根
294
2015-1-30
2015-4-30
1台搓管机
一台旋挖钻机配合
Ⅱ
根
270
2015-1-15
2015-4-30
1台搓管机
第二阶段
Ⅲ
根
250
2015-4-30
2015-7-20
1台搓管机
一台旋挖钻机配合
Ⅳ
根
240
2015-5-5
2015-7-25
1台搓管机
4.3施工场地平面布置
根据交通部署及综合管线布置图，在咬合桩桩基施工时，场地仅布置临时的材料堆放、施工相关设备机械，来满足钻孔咬合桩施工的需求。
4.4施工现场用电安排
每台咬合桩机用电75KW,为了保证现场四台咬合桩机及其他机械设备施工用电，我经理部在建设指挥部及供电部门协调，采用从1台630KW的变压器进行供电。
并且在现场备用2台120KW的发电机，防止咬合桩砼施工途中停电而影响咬合桩成桩质量。
五主要工程数量和拟投入机具设备计划
5.1主要工程数量表
表5.1咬合桩主要工程数量表
序号
工程项目
单位
数量
备注
一
导墙制作
1
土方开挖
m3
1522.89
2
土方外运
m3
1522.89
外弃
3
混凝土浇筑
m3
775.74
C35混凝土
4
钢筋加工及绑扎
t
75.654
其中∅82.34t，∅1025.06t，∅1248.25t
咬合桩主要工程数量表（续）
二
咬合桩灌注
1
混凝土灌注
m3
17173.89
C35混凝土8936.02，C20超缓凝混凝土8237.87
2
咬合桩钢筋
t
1493.81
含∅28，∅25，∅,20，∅12
3
声测管
m
34623.9
声呐检测
4
砂
m3
119.32
咬合桩施工区段接头处理
5.2拟投入主要机具设备表
表5.2主要机具设备计划表
序号
机械名称
单位
数量
规格型号
1
搓管机
台
4
搓管机，桩径1m
2
旋挖机
台
2
桩径1m
2
挖掘机
台
2
CAT320
3
自卸汽车
辆
4
EQ3033FLAC东风自卸汽车
4
钢筋切割机
台
1
G40A
5
钢筋弯曲机
台
1
GW-40
6
电焊机
台
4
BX5
7
发电机
台
1
75KW
8
吊车
台
2
QY25
六施工进度计划
6.1单桩施工时间安排计划
根据单桩施工工艺流程图，单桩施工各工序施工时间安排如下：
表6.1单桩施工工序时间
序号
工序
施工时间（h）
施工总时间（h）
备注
1
桩机就位对中
0.5
0.5
所统计时间为B桩（钢筋混凝土桩）施工总时间，A桩施工总时间=B桩施工总时间-安放钢筋笼时间
2
取土、成孔
旋挖机配合入岩钻进
2
2.5
3
安放钢筋笼
1
3.5
4
安放导管
0.5
4
5
浇筑混凝土
1.5
5.5
6
拔出最后套管
0.5
6
6.2咬合桩施工进度计划
本工程施工总工期为200日历天，具体安排见《咬合桩施工进度横道图》
七主要劳动力配置和材料计划
7.1劳动力配置
主要是每台搓管机的劳动力配置，以下是每台搓管机每班劳动力配置表。
表7.1每台搓管机劳动力配置表
序号
工种
人数（名）
主要工作内容
1
值班技术人员
1
施工技术指导、质量记录
2
机长
1
指挥钻机运转、人员调度
3
吊车司机
1
吊车驾驶
4
钻机操作人员
2
搓管机操作，旋挖机操作
5
垂直度观测人员
4
通过正交方向的垂线时刻监测套管垂直度
6
普工
4
负责接拆套管、砼灌注作业及其他辅助工作等
7.2材料计划
表7.2主要材料计划表
序号
材料名称
单位
数量
使用部位
1
C35混凝土
m³
7911.76
导墙，咬合桩荤桩
2
C20超缓凝混凝土
m³
8237.87
咬合桩素桩
3
钢筋∅8
t
2.34
导墙钢筋
4
钢筋∅10
t
25.06
导墙钢筋
5
钢筋∅12
t
163.63
导墙，钢筋笼箍筋
6
钢筋∅20
t
49.007
钢筋笼加强筋
7
钢筋∅25
t
687.865
钢筋笼主筋
8
钢筋∅28
t
625.708
钢筋笼主筋
9
声测管
m
34623.9
荤桩检测
10
砂
m³
119.32
砂桩
八主要施工方法
8.1工艺原理
钻孔咬合桩采用搓管机及旋挖机配合钻孔施工，在桩与桩之间形成相互咬合排列的一种基坑围护结构。
桩的排列方式按照一条钢筋混凝土桩（B桩）和一条素混凝土桩（A桩）间隔布置，施工时先施工A桩后施工B桩，A桩混凝土采用超缓凝混凝土，要求必须A桩混凝土初凝之前完成B桩的施工。
B桩施工时采用全套管钻机切割掉相邻A桩相交部分的混凝土，实现咬合（相邻桩咬合距离为20cm）。
示意图如下：
图8.1咬合桩试桩示意图
8.2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,在桩顶上部施作混凝土或钢筋混凝土导墙,这是钻孔咬合桩施工的第一步。
导墙宽为每侧1m，厚20cm，强度等级为C35混凝土，钢筋严格按照设计要求布置。
具体尺寸见《咬合桩导墙平面示意图》。
图8.2咬合桩导墙施工平面图
具体步骤：
1、平整场地：
清除地表杂物，填平碾压地面管线迁移的沟槽。
2、测放桩位：
根据设计图纸提供的坐标（设计图纸坐标已考虑相关因素影响的外放量）计算排桩中心线坐标，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，报监理复核。
3、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，采用机械开挖，人工配合施工。
开挖深度为路面以下1.3m，使导墙顶略高于原地面。
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。
4、模板施工：
模板采用自制整体钢模，导墙预留定位孔模板直径为管套直径放大4cm。
模板加固采用5×10方木支撑，支撑间距不大于1米，确保加固牢固，严防跑模，并保证轴线和净空的准确，混凝土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”合格报监理检查通过后方可进行混凝土浇注。
5、混凝土施工：
混凝土浇筑时两边对称交替进行，严防走模。
如发生走模，应立即停止混凝土的浇注，重新加固模板，并纠正在设计位置后，方可继续进行浇筑。
振捣采用插入式B50振捣器，振捣间距为600mm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。
6、导墙预留孔中心与桩位中心的偏差不得大于20mm。
8.3单桩的施工工艺流程
咬合桩设计分为A、B桩两种型式，其中B型单桩施工工艺流程如下图所示：
图8.3B型单桩（搓管机）施工工艺流程图
具体步骤如下：
1、钻机就位
当导墙强度达到100%后，重新定位桩中心位置，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设计桩位中心。
2、取土成孔
在桩机就位后，吊装第一节管在桩机钳口中，校正桩管垂直度后，磨桩下压桩管，压入深度约为1.5—2.5m，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，直至岩层，入岩后改用旋挖机配合进行开挖，直至设计孔底标高。
3、钢筋笼制作、吊放
（1）钢筋笼制作要符合《钢筋焊接及验收规程》要求。
钢筋制作在加工场进行，加工要符合图纸尺寸要求，笼体完整牢固。
为使钢筋笼有足够的刚度以保证在运输和吊放过程中不产生变形，每隔2m用设置一道加强箍。
具体施工要求如下：
①场地的原材钢筋妥善保管。
分类堆放，设置标志牌并存放在距离加工场地较近处。
原材钢筋底部垫上原木或方（枕）木，使其与地面隔离，并备用彩条布等防雨材料。
②加工时，先清除原材钢筋表面的污渍，例如漆皮、鳞锈、附着的泥土、油污等（注：
钢筋加工完成后，在成型钢筋上用粉笔、石笔等作的尺寸记号也擦拭干净），使其表面保持清洁。
如果原材钢筋有弯折，应在加工之前进行调直。
③钢筋焊接采用搭接焊（单面10D，双面5D）或机械连接，接头均应符合规范要求。
④骨架的绑扎顺序为先加工加强箍，然后按照设计尺寸进行绑扎主筋，主筋的绑扎顺序应隔筋对称绑扎。
最后点焊螺旋箍筋。
（2）成孔检测合格后进行安放钢筋笼工作。
钢筋笼安放时需注意以下几点：
①钢筋笼安放标高，由套管顶端处的标高来计算，安放时必须保证桩顶的设计标高，允许误差为±100mm。
②钢筋笼下放时，应对准孔位中心，采用正、反旋转慢慢地逐步下放，放至设计标高后立即固定。
③为防止钢筋笼在浇筑混凝土时上浮，在钢筋笼底部焊焊几条主筋在钻机底座上，增加固结力。
④灌注混凝土。
混凝土灌注过程中需注意以下几点：
aA、B桩砼质量要求见下表：
表8.4A、B桩砼质量要求表
项目
类型
强度等级
坍落度
缓凝时间
粗骨料粒径
A桩
C20砼
16±2cm
≥60h
5～20mm
B桩
C35砼
20±2cm
/
5～31.5mm
b水下混凝土灌注采用导管法，导管采用直径为Φ250的法兰式钢管。
导管埋入混凝土的深度宜保持在2m~6m之间，最小埋入深度不得小于1m。
严禁将导管提出混凝土面或埋入过深，一次拔出高度不得超过4m。
c混凝土浇灌中应防止钢筋笼上浮，当混凝土进入钢筋笼底端1~2m后，可适当提升导管，导管提升要平稳，避免出料冲击过大或钩带钢筋笼。
d混凝土出厂前和到工地浇筑，分别对于A、B桩每车混凝土均取一组试件，监测其缓凝时间及坍落度情况，如发现问题及时反馈信息，以便采取应急措施。
⑤拔管成桩：
一边浇注混凝土一边拔管，应注意始终保持套管底低于混凝土面不小于2m。
8.4排桩的施工工艺流程
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—A2—B1—A3—B2—A4—B3……，如图所示：
图8.5排桩施工工艺流程图
分段施工接头的处理方法。
往往一台钻机施工无法满足工程进度，需要多台钻机分段施工，这就存在与先施工段的接头问题。
处理方法为在施工段与段的端头设置一个砂桩（成孔后用砂灌满），待后施工段到此接头时挖出砂子，灌上混凝土即可。
图示如下：
图8.6端头砂桩处理示意图
九关键技术的质量控制办法
9.1孔口定位误差的控制
为了保证钻孔咬合桩底部有足够的咬合量，应对其孔口的定位误差进行严格的控制。
在钻孔咬合桩桩顶以上设置钢筋混凝土导墙，导墙上设置定位孔，其直径宜比桩径大20～40mm。
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。
9.2桩的垂直度的控制
控制了桩身垂直度，也就能保证了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，根据我国《地下铁道工程施工及验收规范》和设计要求，桩身垂直度偏差不大于5‰。
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检查和校正，首先检查和校正单节套管的顺直度，然后将按照桩长配置的套管全部连接起来，套管顺直度偏差控制在1‰~2‰。
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，然后用线锥和直尺进行检测。
2、成孔过程中桩的垂直度监测和检查
（1）地面监测：
在地面选择两个相互垂直的方向采用经纬仪或线锥监测地面以上部分的套管的垂直度，发现偏差随时纠正。
这项检测在每根桩的成孔过程中应自始至终坚持，不能中断。
（2）孔内检查：
每节套管压完后安装下一节套管之前，都要停下来用“测环”或“线锥”进行孔内垂直度检查，不合格时需进行纠偏，直至合格才能进行下一节套管施工。
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：
（1）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。
（2）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。
（3）A桩纠偏：
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B桩相同的混凝土，否则有可能在桩间留下土夹层，从而影响排桩的防水效果。
9.3超缓凝混凝土的施工质量控制
A桩混凝土缓凝时间应根据单桩成桩时间来确定，单桩成桩时间与施工现场地质条件、桩长、桩径和钻机能力等因素相关。
根据咬合桩施工工艺，A桩初凝时间应为：
T=3t+k
t—为单桩成桩时间，一般取12h
K—为预留时间，取24h
因此，本项工程初步控制A桩初凝时间为T=60h，并在以后施工中根据现场情况进行调整。
超缓凝混凝土的施工质量控制办法如下：
1、生产
对超缓凝混凝土的技术参数要求：
（1）自混凝土灌注时间计算，混凝土的初凝时间须≥60小时；
（2）混凝土内氯离子最大含量不得超过0.2%，最大碱含量不超过3kg/m3。
在确定混凝土相关参数后，委托混凝土供应商进行混凝土的配比设计和生产。
由于钻孔咬合桩施工工艺的特殊性，要求超缓凝混凝土的缓凝期必须稳定，不能波动，否则将有可能给工程带来很大的损失。
因此，要求混凝土供应商设置专用生产线来生产超缓凝混凝土，其所用的设备、人员、原材料都相对固定，以减少出错的机会，确保混凝土的质量。
2、使用
使用过程中采用严格的检查制度和监控措施：
（1）每车混凝土在使用前必须由试验室检查其坍落度及观感质量是否符合要求，坍落度超标或观感质量太差的坚决退回，绝不使用。
（2）每车混凝土均取一组试件，监测其缓凝时间及坍落度损失情况，直至该桩两侧的B桩全部完成为止，如发现问题及时反馈信息，以便采取应急措施。
（3）按规范要求取试件检查混凝土最终强度，混凝土最终强度必须满足设计要求。
十常见工程事故的预防及处理措施
10.1克服“管涌”的施工控制
“管涌”是指在B桩成孔过程中，由于A桩混凝土未凝固，还处于流动状态，A桩混凝土有可能从A、B桩相交处涌入B桩孔内。
克服“管涌”有以下几个方法：
1、B桩混凝土的坍落度应相对小一些，不宜超过20cm，以便于降低混凝土的流动性。
2、套管底口应始终保持超前于开挖面一定距离，以便于造成一段“瓶颈”，阻止混凝土的流动，如果钻机能力许可，这个距离越大越好，但至少不应小于2.5
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