螺杆桩施工方案.docx
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螺杆桩施工方案
1.编制依据
1.1新建铁路郑州至万州铁路河南段施工图DK325+639.84～DK327+241.42软土路基设计图（郑万豫施（路）-61-2）、郑州至万州铁路河南段设计与施工参考图集（郑万河南段集施（路）-18）
1.2《螺杆桩设计与施工技术规程》（CFG-LGZ-2006JG）
1.3《高速铁路路基工程质量验收标准》（TB10751-2010/J1147-2011）
1.4《铁路工程地基处理技术规程》（TB10106-2010）
1.5《铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10414-2003）
1.6工地现场调查、采集、咨询所获取的资料。
1.7我单位类似工程施工积累的施工经验及设备。
1.8已批复的《新建郑州至万州铁路河南段站前工程ZWZQ-9标实施性施工组织设计》
2.编制原则
（1）本方案遵守招标文件、合同条款及业主的各项规定，严格按照各相关施工和设计规范、验收标准中各项规定和设计文件、图样的各项要求进行编制。
（2）从我分部现有的技术装备水平和能力出发，积极引进、采用新技术、新工艺、新材料、新设备，采用科学合理的施工工艺、方案，规范化施工，程序化作业。
（3）结合路基整治工程的特点，建立分部管理的目标体系、责任体系、分级控制系统和评价评估体系，按照计划、组织、指挥、协调、控制等基本环节，将质量、安全、工期和环境保护分解细化为实施目标。
3、工程概况
3.1工程简介
本工程位于邓州东车站路基DK325+639.84～DK327+241.42段，前接潦河特大桥，后接刁河特大桥，其中DK325+675.84～DK326+179.93、DK326+220.07～DK326+790.95、DK326+821.05～DK326+945.19、DK327+000.46～DK327+030、DK327+190～DK327+205.42段设计要求采用螺杆桩复合地基加固，桩径0.5m,桩长19m～26m，正方形布置，桩间距2.2m，，采用C20砼灌注，邓州东站螺杆桩共11221根，合计249238延米，桩顶设C35钢筋混凝土桩帽，其上设0.4m厚碎石+0.1m厚粗砂砾垫层，内铺设一层双向经编土工格栅。
3.2地层岩性及工程地质条件
（1）0-1人工填土，灰褐色，松散，I级。
（2）0-3淤泥质粉质黏土，褐灰色，软塑，含少量腐植物，测区内均有分布，层厚约1.00～3.50m，II级，σ0=120kpa
（3）2-3层粉质黏土：
褐黄-黄褐-棕黄色，硬塑，上部偏软，含铁锰氧化物及铁锰结核，局部为黏土夹层，III级，σ0=200kpa，Es=9.36MPa,w=22.59%,Wp=21.48%,层厚约1.00～32.60m;
（4）5-2层细砂：
褐黄，棕黄色，稍密，饱和，主要成分为石英和长石，层厚约1.30～20m，I级σ0=150kpa，N=10.48击/30cm;
（5）5-4层细砂：
褐黄，棕黄色，密实，饱和，主要成分为石英和长石，层厚约1.30～4.30m，I级σ0=250kpa，N=35.29击/30cm;
（6）6-4层中砂：
褐黄，棕黄色，密实，饱和，主要成分为石英和长石，层厚约1.00～1.5m，I级σ0=300kpa，N=41.26击/30cm。
3.3地质构造、特殊地质及不良地质
1、DK325+639.84-DK327+241.42为松软土地基
2、地震动峰值加速度为0.05g。
3.4水文地质
地下水为孔隙潜水，局部具有承压性，受地表河流及大气降雨补给，较发育，表层被相对阻水的黏土层覆盖，含水层为黏土层之间的砂砾层，以人工开采为主要排泄方式。
测时地下水埋深1.8-4.9m，标高89.72-86.41m，地下水位随季节变化明显，主要接受大气降水及地表灌溉水的补给本段路堤内水塘、水渠比较少，于DK326+960-DK327+010穿越小黄渠，水渠深为2-3.0m，测时水深约1.0m，渠底淤泥厚约0.5m。
碳化环境的作用等级为T2.地表水对混凝土无侵蚀性。
4、施工组织安排
4.1施工人员及设备情况
⑴施工组织机构及人员配备
本区段（DK325+675.84～DK326+179.93、DK326+220.07～DK326+790.95、DK326+821.05～DK326+945.19、DK327+000.46～DK327+030、DK327+190～DK327+205.42）螺杆桩施工由路基架子队螺杆桩施工班组承担施工任务，负责本区段螺杆桩路基加固处理工作。
表4-1螺杆桩班组人员配备表
序号
工种
人数（每班）
职责
备注
1
工班长
1
做好施工管理工作，负责劳动力安排
2
钻机操作员
5
负责机械的操作及施工记录
3
钻机指挥员
5
负责指挥操作员作业
4
混凝土地泵操作员
4
负责混凝土的灌注
5
杂工
5
负责现场技术施工操作
6
值班施工员
1
负责工程技术
7
电工
1
负责用电管理及用电安全
合计
22
⑵螺杆桩机械及设备见表
表4-2螺杆桩桩主要施工机械及设备表
序号
机械设备名称
规格型号
数量
1
螺杆桩钻桩机
JUZ180
7台
2
混凝土输送泵
6～12Mpa
7台
3
混凝土切桩基
QZ-600型
1台
4.2测量准备
⑴根据桩位平面图及主要轴线，用全站仪放样，确定桩位。
⑵测量现场地面标高，确定设计桩顶标高。
4.3施工工期安排
螺杆桩施工总工期计划为2016年6月11日～2016年9月30日，施工工期110天。
5、施工方案
螺杆桩具体施工顺序如下：
施工准备→测量放线→钻机就位调平→钻进成孔→至设计标高停钻→泵送混凝土、提钻→提钻至孔口停泵→清除地面以上弃土及桩头→覆盖养生膜养生→桩顶凿毛处理→检测→施工螺帽。
在钻至设计深度后，对于螺杆桩下段螺纹部分而言：
反转动力头随之提钻是同时进行的，而且每旋转出的高度等于提升装置提升的高度。
5.1施工工艺说明：
⑴桩机就位，按测量放线位置将螺杆桩机就位，桩位偏差不应大于5cm。
⑵对中调平，桩机就位后调平并稳固，确保垂直度偏差不大于1％。
⑶钻孔：
下钻过程中桩机自控系统严格控制钻杆下降速度和旋转速度，使二者匹配，要求钻杆旋转两周以上，下降一个螺距，钻至螺杆桩直线段设计深度，在土体中形成圆柱状段，此后钻杆旋转一周，下降一个螺距，钻至螺杆桩螺纹段设计深度，在土体中形成螺纹桩段。
钻进时，钻杆转速控制在5～7转/分钟，随着地质变化，电流会逐渐变化，当进入设计硬层深度范围时，观察电流变化，如果电流变化突然加速，说明已经进入硬层，继续钻进1m，即可达到设计要求深度。
并记录相应深度、地质及电流数据。
⑷提升钻头
钻头钻至设计深度后，桩机反向旋转提升钻杆，提钻时可根据实际情况调整钻杆转速，提升过程中严格控制钻杆提升速度和旋转速度向协调，保持钻杆反向旋转一周，提升一个螺距。
提到螺纹部分的顶段设计深度时（桩顶下2/3桩长的位置），钻杆正向旋转并提升产生柱状空间。
⑸泵送混凝土。
提钻杆前，将制备好的混凝土采用泵送方式泵入钻杆杆芯，在钻杆顶部位置预留排气孔，一般排气孔距顶端2米，混凝土从钻杆顶端灌入，排气孔排出混凝土时，停止泵送混凝土，开始提钻杆，钻杆每提升1m，向混凝土输送泵发出一次警报，混凝土输送泵再次向钻杆泵送混凝土，直到混凝土溢出排气孔，如此循环直到钻杆完全提出。
钻杆提升最后2m时，最后一次将钻杆杆芯泵送满混凝土，这时钻杆杆芯内混凝土量可以灌注2m的桩体，混凝土自身压力会将混凝土压入到钻杆周围，并且从钻杆与土层之间的缝隙中压出地面，提钻过程中，发现地面压出的混凝土变少，则说明钻杆内混凝土量不足，继续泵入混凝土，反之可以继续提钻。
⑹提出钻头。
待钻孔中心混凝土形成柱状体后，缓慢地提出钻头，混凝土灌注至钻机钻进及提钻出土形成的圆柱体不低于0.5m时，钻头直接提出地面。
⑺在混凝土初凝前清除钻进及提钻出土及其内混凝土，对孔内混凝土进行振捣，振捣后覆盖一层塑料薄膜，进行养护。
桩身成桩，准备下一循环作业。
⑻桩身成桩后，对桩顶进行凿毛处理，直至凿出新鲜混凝土面。
⑼凿毛完成后施工螺帽，施工前安装模板，控制桩头尺寸，螺帽混凝土为C35。
框图5-1螺杆桩施工工艺框图
5.2施工注意事项
⑴螺杆桩一般从线路中心往两侧布桩，坡脚处应有1排桩。
⑵必须按照设计的桩位、桩径、桩长和桩数施工桩长不应小于设计值，垂直度偏差不应大于1%。
⑶螺杆桩钻孔，管内泵压混凝土成桩施工的坍落度为180～220mm。
⑷螺杆桩钻孔、管内泵压混合料灌注成桩施工在钻至设计深度后，应准确掌握提拔钻杆时间，混凝土泵送量应与提拔钻杆速度相配合。
⑸桩身施工质量检验：
成桩7天后低应变动力试验，抽检为桩数的10%。
成桩28天后采用单桩或复合地基载荷试验，抽检率为桩数的0.2%，且每一工点不少于3根。
成桩28天后钻探取芯检测桩身无侧限抗压强度，抽检率为桩数的0.2%，且每一工点不少于3根。
5.3常见质量缺陷的原因及控制技术
⑴芯管堵塞
由于混凝土配合比或塌落度不符合要求或者前后台配合不够紧密。
控制措施：
保证粗骨料的粒径、混凝土的配合比和塌落度符合要求。
加强施工管理，保证前后台配合紧密，及时发现和解决问题。
⑵偏桩
一般有桩平移偏差和垂直度超标偏差两种。
多由于场地原因，桩机对位不仔细，地层原因使钻孔对钻杆跑偏等原因造成。
控制措施：
施工前清除地下障碍，平整压实场地以防钻机偏斜；
放桩位时认真仔细，严格控制误差。
桩机的水平度和垂直度在开钻前和钻进过程中注意检查复核。
⑶断桩，夹层
由于提钻太快泵送砼跟不上提钻速度或者是相邻桩太近串孔造成。
控制措施：
保持砼灌注的连续性，可以采取加大砼泵量，配备储料罐等措施。
控制提速，确保中心钻杆内有0.1m3以上的混凝土，灌注过程中因意外原因造成灌注停滞时间大于混凝土的初凝时间时，应重新成孔灌桩。
⑷桩身砼强度不足
根据泵送混凝土技术要求，塌落度一般不小于180～220mm，且要求和易性好。
另外要注意对用水量的控制不当而造成砼强度低。
⑸桩头质量问题
多为夹泥、气泡、砼不足、浮浆太厚等，一般由于操作控制不当造成。
控制措施：
保持钻杆顶端气阀开启自如，防止砼中积气造成桩顶砼含气泡。
桩顶浮浆因孔内出水或砼离析造成，应超灌排出浮浆后才终孔成桩。
6、桩基检测
螺杆桩试桩检测内容及方法见表6-1的规范要求。
表6-1螺杆桩试桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法
检验项目
质量要求
检验数量
检验方法
水泥和
外加剂
品种、规格及质量应符合施工图要求
同一产地、品种、规格、批号的水泥，散装水泥500t检验一次，不足500t时也按一批计。
外加剂50t检验一次，不足50t也按一批计。
检查产品质量证明
文件及抽样检验
混合料坍落度
符合
设计要求
每台班抽样检验3次
每台班制作混合料试块，进行28d标准养护试件抗压强度检测
布桩数量、形式
符合
施工图要求
全部检验
观察、现场清点
长度
符合
施工图要求
全部检验
测量钻杆长度，并在施工中根据电流大小判断是否达到进入硬层1m。
桩身质量、完整性
符合
施工图要求
全部检验
7天低应变检测
桩身无侧限抗压强度
满足
施工图要求
3根
28天钻探取芯检测桩
单桩地基承载力
满足
施工图要求
3根
28天平板载荷试验
桩位（纵横向）
50mm
全部检验
经纬仪或钢尺丈量
桩体垂直度
1%
钻进时根据大杆标尺测量钻杆垂直度
桩体有效直径
不小于
施工图标示值
开挖50～100cm
深后，钢尺丈量
7、质量保证措施
⑴测量资料必须复核无误，再报监理工程师审查认可，方可开始施工，并对中线桩、水准点建立定期复测检查制度，测量与施工建立联系制度，对监控测量的数据及时反馈到施工方案中，并根据反馈信息及时调整施工方法，确保施工质量
⑵为了检验螺杆桩施工工艺、机械性能及质量控制，核对地质资料，在工程桩施工前，应先做不少于3根试验桩，检查桩身混凝土密实度、强度和桩身垂直度，根据发现的问题修订施工工艺，试桩中，要做好详细记录。
⑶为保证螺杆桩桩身质量，混凝土根据试验配合比数据在混凝土拌和站集中搅拌。
⑷螺杆桩的数量、布置形式及间距符合设计要求。
⑸桩长、桩顶标高及直径应符合设计要求。
⑹螺杆桩施工中，每台班均须制作1组试件，进行28d强度检验，成桩28d后应及时进行单桩承载力或复合地基承载力试验，其承载力、变形模量应符合设计要求。
⑺为保证施工中混凝土的顺利输送，施工中采取强制式搅拌机。
⑻桩身每方混合料掺加粉煤灰量及坍落度控制根据配合比试验结果进行控制。
⑼施工时应及时清除成桩时排出的弃土，否则会影响施工进度。
⑽整个施工过程中，安排质检人员旁站监督，并作好施工原始记录，记录钻压电流值、孔深、单孔混凝土灌入量、堵管及处理措施等。
⑾螺杆桩施工属隐蔽工程，施工完毕报监理签认后方可进行下一道工序施工。
8、施工安全保证措施
8.1安全组织机构
为实现安全目标，二分部建立三级安全管理体系，设立以分部经理为第一责任者的安全生产领导小组，分部部设质量安全部，配备专职安检工程师，下设专职安全员；施工队设立以队长为首的安全生产组织，下设带班人员和工班长，自上而下形成安全生产监督、保证体系，对施工生产实施全过程安全监控。
安全生产领导小组负责制定施工安全技术措施和方案，经常对全员进行遵章守纪的安全教育，提高和增强安全意识，建立、完善各级安全生产责任制。
安全管理组织机构框图如下：
8.2安全防护保障措施
8.2.1各项制度保证
（1）建立和健全安全生产管理网络，落实安全生产责任制。
项目设安质部长、专职安全工程师、现场设专职安全员、安全防护员；工班设兼职安全员。
施工负责人、工班长、岗位工人及各职能部门严格执行安全生产管理责任制，形成安全生产网络，做到思想到位、领导到位、措施到位、分工明确、责任到人；
（2）工程施工前，对所有参建员工进行安全生产教育，组织学习法律法规知识、铁总有关劳动保护条例、规定以及郑万公司有关安全生产的文件、通知。
提高安全意识，增强安全防范及自我保障能力，杜绝安全事故发生；
（3）做好技术交底和班前安全交底；
（4）做好对施工人员的保护。
作业人员进入施工现场必须穿戴相应的劳动保护用品，作业前应按设备的操作规程进行检查，作业中严格遵守劳动纪律，服从指挥，不得酒后上岗或连续疲劳作业，非操作人员不能操作施工机械；
（5）特种作业人员，机械设备、小型机具操作人员，必须经专业安全技术培训考试合格后，方可持证上岗；
8.2.2螺杆桩施工安全技术措施
（1）施工现场做到布局合理，场地平整，机械设备安置稳固、材料堆放整齐、用电设施安装触电保护器。
施工现场设有醒目的安全标语和安全警示标志，提醒所有施工人员注意安全。
（2）在必要的地点和时间内，应设置照明和防护、警告信号和看守。
（3）所有电器设备、运输设备、机械设备等，必须加强保养，使其保持良好的工作状态及具有完备的安全装置，所有机具设备的操作人员必须经过严格训练，持证上岗，并严格遵守操作规程，严禁违章作业。
（4）施工场地内的电缆、电线、地下管道、地下线路应调查清楚，采用挖探法和“管钻脱靴试探法”试探钻进，以确保地下管道、线路的安全。
（5）施工人员进入钻场工作必须穿戴合体的工作服、劳保鞋和安全帽，严禁敞开衣襟工作。
（6）施工场地内的各种运输道路、动力通讯线路、供浆管路、电缆和其它临时工程，其相互间均保持有安全距离，通道有照明设备，工地平整，并确保排水、排污畅通。
（7）移动钻机时必须关闭主电源，并挂警示牌；开机前，须认真检查所有电路、开关、接头，确认无问题后，方可推闸送电。
（8）施工中严格遵循《铁路工程地质钻探规程》（TB10014-98）中的安全防护规定确保安全目标的实现。
8.2.5人员安全保证措施
（1）抓好施工人员管理与培训。
针对本工程的特点，开工前对职工进行岗前培训；进行安全基本知识和技能教育，进行遵章守纪和标准化作业的教育，并认真学习《铁路施工技术安全规则》，经考试合格持证上岗；参加施工的劳务工必须签定使用合同明确安全责任，并对其进行施工安全和技能培训，合格后持证上岗，并选派责任心强、熟悉技术和管理的正式职工带领，做好岗位安全联控、互控和自控，落实安全措施。
（2）对施工地段建立日常巡查制度，对重点施工地段实施安全员跟班监督制度。
8.2.6大型机械设备安全保证措施
（1）大型机械进场使用前必须做好原地面的处理，对软弱地质必须进行换填并夯实处理，垫平机架，保持设备稳定，确保机械设备稳固和移机过程的安全。
不得停放在坡道上；
（2）大型机械施工必须严格执行“一机一人”制度进行防护；
（3）加强作业人员岗前培训工作，增强作业人员的安全意识。
为防止吊车施工过程中因为吊车的违规操作，施工之前，必须对司机进行岗前培训，考试合格后持证上岗，施工时必须严格按照机械操作规程及细则进行机械设备操作，施工中要派专人对吊装作业进行防护，做到“一机一人”防护，并且必须遵守以下规则：
1）施工之前检查吊车各部技术状况应处于良好状态，重点检查操纵装置,液压装置,安全装置和钢丝绳等,检查符合要求,方准吊装，严禁吊车带病作业。
吊车起步前应观察车辆四周情况,确认安全后（气压式制动的车辆待气压表读数达到规定的数值）鸣笛起步。
司机在操纵作业中必须与起重工密切配合,听从指挥人员的信号指挥。
工作中,司机对任何人发出的紧急停车信号必须响应，立即停车；
2）作业现场的大小、地质的松软程度应不影响吊车作业安全，不准在5%以上的坡道上横向起吊作业,如必须作业时,须将车身垫平；
3）吊车吊装机具设备及物料时，应先将重物吊离地面10厘米左右,检查吊车的稳定性和制动器等是否灵活有效,在确认正常安全情况下,方可继续工作；
4）吊车在进行满负荷和接近满负荷起吊时,禁止同时进行两个或两个以上操作动作,起重臂的左右旋转角度不准超过45°；
5）吊车作业时必须严格执行起重性能技术规定。
不得在有载荷的情况下调整起升,变幅机构的制动器。
吊装易滑脱物件时,吊钩、吊索应采取防滑措施。
6）严禁用吊车载人升降,工作中禁止用手触摸钢丝绳和滑轮；
7）严格遵守起重机“十不吊”：
①指挥信号不明或违章指挥不吊；②超负荷不吊；③工作紧固不牢不吊；④吊物上面有人不吊；⑤安全装置不灵不吊；⑥工件埋在地下不吊；⑦光线阴暗视线不清不吊；⑧斜拉工件不吊；⑨棱角物件没有防护措施不吊；⑩容器过满不吊。
8）指挥人员必须熟悉指挥设备的性能，发出的信号清晰、明确；
9）在大风（超过六级）、大雨、大雾等恶劣天气以及夜间严禁作业吊装作业。
9、环境保护及文明施工措施
9.1环境保护
成立环境保护小组，专门负责环境保护工作，制定环境保护规划并严格执行。
9.1.1粉尘控制措施
⑴现场定期洒水，减少灰尘对周围环境的污染。
⑵严禁在施工现场焚烧有毒、有害、有恶臭气味的物质。
⑶装卸或清理有粉尘的材料时，提前在现场洒水。
⑷严禁向现场周围抛掷垃圾。
9.1.2噪声控制
⑴加强机械设备的维修保养工作，确保机械运转正常，降低噪声。
⑵夜间施工时，监督职工不得敲打钢管等，尽量减小噪音，施工时严禁大声喧哗。
9.2现场文明施工
⑴做好现场施工平面布置的管理
施工现场各种材料及设施按平面图布置，做到整齐美观，保证场区道路畅通。
⑵现场文明施工
施工现场设卫生负责人，派专人进行管理，责任到人。
生产及生活区垃圾及时清运。
附表螺杆桩施工记录表号：
工程（标段）名称
施工单位
单位工程
里程及部位
布桩形式
施工日期
钻孔设备
设计桩径
混合料配合比
桩号
设计地面
高程（m）
设计桩长
（m）
实测地面
高程（m）
钻孔深度
（m）
钻孔电流
（A）
成孔
起止时间
成孔
作业人
成桩
起止时间
成桩
作业人
施工桩顶
高程（m）
混合料灌注量（m3）
地质情况简述
记录人：
专职质量检查员：
施工技术负责人：
年月日
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