地铁建设AM扩底桩工程专项施工方案.docx

1、地铁建设AM扩底桩工程专项施工方案 (此文档为Word格式，下载后可以任意编辑修改！）（文件备案编号：）建设工程施工组织设计方案编制人： 职务（称）： 审核人： 职务（称）： 批准人： 职务（称）： 批准部门（章）： XX建设集团股份有限公司20XX年X月X日目 录第一章 编制说明 - 1 -1.1 编制依据 - 1 -1.2 适用范围 - 1 -第二章 工程概况 - 2 -2.1 工程位置及设计概况 - 2 -2.2 工程地质与水文地质条件 - 3 -2.3 主要工程数量 - 4 -第三章 施工部署 - 5 -3.1 施工人员安排 - 5 -3.2 施工机械安排 - 5 -3.3 工期安排

2、- 5 -第四章 AM扩底桩施工方法 - 6 -4.1 测量定位 - 6 -4.2 桩机就位 - 7 -4.3埋设护筒 - 7 -4.4泥浆制备 - 7 -4.5 钻进、成孔 - 8 -4.5 终孔 - 9 -4.6 安装导管、二次清孔 - 10 -4.7 灌砼、成桩 - 10 -4.8 成桩后处理 - 10 -4.9 钢筋笼、H型钢柱制做及安装定位 - 11 -4.10 桩侧后压浆 - 13 -第五章 施工技术措施 - 16 -5.1 确保成孔质量措施 - 16 -5.2 确保钢筋笼制作及质保措施 - 16 -5.3 确保混凝土施工质量措施 - 17 -5.4 钻孔灌注桩质量通病的防治 -

3、17 -5.5 注浆管堵塞防止及补救措施 - 18 -第六章 施工质量保证措施 - 20 -第七章 施工安全保证措施 - 21 -第八章 文明施工及环境保护措施 - 22 -8.1 文明施工措施 - 22 -8.2 环境影响的控制保证措施 - 23 -附件：北宁公园站H型钢柱加工技术交底 - 25 -附图：北宁公园站AM扩底桩施工场地平面布置图 - 1 - 第一章 编制说明1.1 编制依据1.XX地铁6号线工程土建施工第8合同段工程施工招标文件、施工图纸、施工合同；2.现行有关法规、标准、技术规范、定额以及环境保护、水土保持方面的政策和法规；3.设计图纸、勘察报告（1）XX地铁6号线工程北宁公

4、园站主体围护结构施工图设计（2）XX市地下铁道6号线北宁公园站工程岩土工程勘察报告（详细勘察阶段）4.执行标准、规范：（1）建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）（2）建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）（3）建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）（4）地下铁道工程施工及验收规范（GB50299-1999）（2003版）（5）建筑桩基检测技术规程（DB29-38-2002）（XX标准）（6）钻孔灌注桩成孔、地下连续墙成槽检测技术规程（DB29-112-2004）（7）建筑工程质量验收统一标准（GB50300-2001）（8）工程测量规范（GB50026-20

5、07）（9）钢筋焊接及验收规范（JGJ18-2012）（10）混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）（2011年版）（11）AM工法旋挖取土可视可控全液压扩底灌注桩设计、施工技术规程(Q/DYB001-2007,上海市推荐性标准)1.2 适用范围本施工方案适用于北宁公园站AM扩底桩桩施工。第二章 工程概况2.1 工程位置及设计概况2.1.1 工程位置北宁公园站位于中山北路路中，横跨养鱼池路与建昌道。呈东自西布置，车站西南侧为十四中学教学楼；车站东端为河北饭店。2.1.2 工程概况北宁公园站主体为现浇钢筋混凝土地下两层双柱三跨箱型框架结构，车站顶板覆土为3.5m，车站里程桩号

6、为DK10+601.821（左行线）起至DK10+886.821（左行线）止，总长285m。标准段基坑深17.5m，宽度19.3m，端头井基坑深19.2m，宽23.1m。车站共设4个出入口及2个风井。2.1.3 AM扩底桩设计概况根据图纸设计，车站25-27轴间设置20根AM扩底桩作为盖挖逆做顶板的支撑体系。扩底桩直径为1200mm，内插规格为550550的H型钢柱。基坑底板以下的AM扩底混凝土桩长38m，H型钢柱长14-15m，H型钢柱插入混凝土桩中3m。北宁公园站AM扩底桩平面示意图如下：2.2 工程地质与水文地质条件2.2.1 工程地质XX地处华北平原，属海积、冲积低平原。北宁公园站场地

7、位于中山北路路中，横跨养鱼池路，整个场地地势较平坦，施工作业面的大沽高程介于1.981.75m之间。据本次勘察资料，该场地埋深60.00m深度范围内，地基土按成因年代可分为以下10层，按力学性质可进一步划分为18个亚层，自上而下分别为：1层杂填土；2层素填土；1层粘土；3层淤泥质粉质粘土；1层粉质粘土；2层粉土；3层粉土；4层粉质粘土；层粉质粘土； 1层粉质粘土； 2层粉土；1层粉质粘土；2层粉砂； 1层粉质粘土； 1层粉质粘土； 2层粉砂； 3层粉质粘土； 1层粉质粘土。本场地埋深20.00m以上饱和粉土属非液化土层，该场地属非液化场地。场地土类型为中软土，场地类别为类。本场地地形平坦，无软

8、弱土、液化土分布，地基土分布总体上均匀，稳定，根据建筑抗震设计规范（GB50011-2010）有关条款，综合判定本场地属可进行建设的一般场地。2.2.2 水文地质根据地基土的岩性分层，室内渗透试验结果，场地埋深50.00m以上可划分为3个含水层：（1）潜水含水层：主要指人工填土（Qm1）、新近冲积层（Q43Nal）、上组陆相冲积层（Q43al）及海相沉积层（Q42m），视为潜水含水层。含水介质颗粒较细，水力坡度小，地下水径流十分缓慢。排泄方式主要有蒸发、人工开采和向下部承压水、地表水体渗透。勘察期间初见水位埋深1.802.30m，相当于标高 0.05-0.57m。静止水位埋深0.901.60m

9、，相当于标高 0.640.20m。沼泽相沉积层（Q41h）及下组陆相冲积层1属不透水微透水层，可视为潜水含水层与其下承压含水层的相对隔水层。（2）第一承压含水层：全新统下组陆相冲积层粉土（2）及上更新统第五组陆相冲击层粉砂（2）透水性好，为承压含水层。第三组陆相冲积层粉质粘土（1）及上更新统第四组滨海潮汐带沉积层粉质粘土（1）透水性差，可视为承压含水层隔水底板。根据XX市勘察院在北宁公园站与民权门站之间、距本站约500米处进行的抽水试验，该场地地层情况与本站一致，第一承压含水层为同一含水层，根据抽水试验结果，该承压含水层水头大沽高程为0.12m。（3）第二承压含水层：上更新统第三组陆相冲积层粉

10、砂（2）透水性好，为承压含水层。其下第三组陆相冲积层第三亚层粉质粘土（3）及上更新统第二组海相沉积层粉质粘土（1）透水性差，可视为承压含水层隔水底板。根据 6TY25-1 号孔承压水观测结果，该承压含水层水头大沽高程为-1.02m。根据室内渗透试验，结合场地场地东侧金钟河大街站抽水试验结果，岩土工程勘察报告提供埋深约50m 以上各层土的渗透系数及渗透性如表2-1。 土层渗透性综合表 表2-1地层编号岩性室内试验渗透性抽水试验（m/d）建议值（m/d）KV（cm/s）KH（cm/s）1粘土1.0010-71.0010-7不透水0.180.023淤泥质粉质粘土9.7710-79.6610-6微透水

11、1粉质粘土2.4610-73.5210-7不透水2粉土2.3410-52.4310-5弱透水0.203粉土4.1610-58.6710-5弱透水4粉质粘土7.1210-75.9010-7不透水0.02粉质粘土1.0010-75.2810-8不透水0.021粉质粘土3.4310-61.4510-7微透水2粉砂1.1010-61.9910-5弱透水3.003.001粉质粘土2.8910-61.0010-7微透水0.022粉砂1.8610-52.3510-5弱透水3.001粉质粘土1.0010-71.0010-7不透水0.021粉质粘土4.1510-89.4410-8不透水2粉砂8.8210-56.

12、2210-5弱透水3.003粉质粘土1.0010-71.0010-7不透水0.02抽水试验结果：14潜水层：渗透系数K0.18（m/d）, 2含水层：渗透系数K3.00（m/d）2.3 主要工程数量 AM扩底桩主要工程量详见主要工程数量表2-2： AM扩底桩主要工程数量表 表2-2工程材料使用部位单位数量Q235钢材Q235型钢柱及工具柱吨180C30水下混凝土AM扩底桩混凝土m980钢筋AM扩底桩钢筋笼吨92钢筋笼单个重量为4.6吨，H型钢单根重量为9吨。第三章 施工部署3.1 施工人员安排施工人员组织 表3-1职 名工 作 内 容人数备 注专业班长抓生产进度、质量、全面组织管理3吊车司机负

13、责吊运钢筋笼2铲车司机清理土方2电焊工负责焊接操作10电 工负责现场用电安装及安全用电1桩机司机负责桩机操作、移位2安全员施工中安全事务1测量员放线定位2辅助工搅浆，搬运等杂物工作8合计313.2 施工机械安排施工设备配备表 表3-2 序 号名 称型 号 规 格单位数量1旋挖钻机AM多功能旋挖扩孔机台12电焊机BX1-500F-3型台43钢筋加工机套24履带吊50T台15挖机1m3标准机台16潜水泵80YW70-14型台67渣土车辆23.3 工期安排AM扩底桩共20根，平均孔深约56m。钻孔桩计划投入1台旋挖钻机施工，按1根/1天计算，施工总工期为20天。第四章 AM扩底桩施工方法全液压可视可

14、控扩孔灌注桩施工工艺流程见图4-1H型钢柱验收桩侧注浆下一道工序图4-1 AM扩底桩+H型钢立柱施工工艺图4.1 测量定位测定桩位分三次，在挖埋护筒前测量一次，根据提供的桩位坐标数据放出桩位中心，做好保护及复核，并请监理单位进行现场复核、签证。第二次在埋设护筒后复测一次使护筒中心与桩位偏差不大于50mm，并做好桩位标志，然后用水准仪测量护筒标高，做好测量记录，桩位放好后应及时处理保护，打好十字控制桩并做好保护措施。第三次测量，在钻机就位后进行，并检查钻机是否对准桩芯标记。4.2 桩机就位1.桩位定位后拉引桩十字线，将钻杆中心与桩位十字线中心对齐，偏差不大于20mm。2.在埋设护筒前，根据钻机自

15、身的垂直仪调整钻杆的垂直度后，再用经纬仪复测钻杆垂直度，保证垂直度在1/100范围内。3.钻机在完成定位、水平度和垂直度调整后，由驾驶员在操作室内对本机的水平度、垂直度、中心位置进行锁定，使桩机达到最佳状态，从而有效地保证成孔质量。4.3埋设护筒护筒埋设应准确、牢固，四周用粘土夯实，并采用十字法定位，即桩位中心四周设四根定位钢筋，拉十字线，中心即桩位，护筒中心与桩位中心偏差不得大于50mm，护筒长度为2.03.0m。4.4泥浆制备在钻孔灌注桩成孔过程中，泥浆起到护壁、携渣、冷却机具、切土润滑的作用。性能良好的泥浆能确保成孔时孔壁的稳定，防止坍方，同时在砼浇灌时对保证砼的浇灌质量起着极其重要的作

16、用。1 泥浆配制（1）泥浆材料 泥浆材料见表4-1： 泥浆材料表 表4-1膨润土水分散剂增粘剂加重剂防漏剂200目商品膨润土自来水纯碱（Na2CO3）CMC（高粘度，粉末状）200目重晶石粉纸浆纤维（2）配合比设计本工程成孔施工采用膨润土进行泥浆护壁。泥浆制备的主要材料：水、膨润土、纤维素、纯碱，本工程泥浆配合比暂定为水87.4%、膨润土12%、碱0.5%、纤维素0.1%。2泥浆管理泥浆储存采用临时泥浆池。为满足泥浆循环使用及废浆的沉淀处理，需在现场挖临时泥浆池，用于存放泥浆，尺寸为3*6*1.5m。泥浆池选址应避开格构柱施工与降水井施工位置。并在泥浆池周边设置警示标志和护栏。泥浆池平面位置见

17、附图一。钻孔过程中用泥浆泵向孔内送浆，严格控制泥浆的液位，保证泥浆液位维持在地面下30-50cm，液位下落及时补浆，使孔内泥浆液面保持正常高度。（1）劣化泥浆处理劣化泥浆是指灌注混凝土时同混凝土接触受水泥污染而变质劣化的泥浆和经过多次重复使用，粘度和比重已经超标却又难以分离净化使其降低粘度和比重的超标泥浆。在通常情况下，劣化泥浆先用泥浆箱暂时收存，再用罐车装运外弃。在不能用罐车装运外弃的特殊情况下，则采用泥浆脱水或泥浆固化的方法处理劣化泥浆。（3）泥浆施工管理各类泥浆性能指标均应符合国家规范、地方规范和“施组”的规定，并需经采样试验，达到合格标准的方可投入使用。成孔作业过程中，孔内泥浆液面应保

18、持在不致外溢的最高液位，暂停施工时，浆面应低于护筒顶面30-50厘米。3泥浆质量管理要点（1）配备专人，负责原材料管理及泥浆质量监控。（2）搭建泥浆作业棚、原材料棚，避免膨润土受潮。（3）配备专人负责泥浆管理，外运等工作，防止泥浆泄漏，污染施工场地及周围环境。（4）泥浆制作所用原料应符合技术性能要求，制作时，应严格执行试验室所制定的配合比，泥浆拌制后应熟化24小时后方可使用。泥浆制作中，每班进行二次质量指标检测。（5）在成孔过程中，泥浆会受到各种因素的影响而降低质量，为确保护壁效果、保证孔壁稳定，应对孔内被置换后的泥浆进行测试，充分利用各种再生处理手段，提高泥浆质量和重复利用率，直至各项指标符

19、合要求后方可使用。（6）钢筋笼入孔，必须对孔底泥浆和沉淀物进行置换和清除，使底部泥浆比重不大于1.2，沉渣厚度不大于100mm。4.5 钻进、成孔1钻机等径部成孔护筒埋设完毕后，用泥浆泵向孔内注入泥浆，钻机由随机柴油机驱动液压马达来转动钻杆，以钻杆、钻斗自重并利用液压加压旋转筒式钻头作为钻进压力进行原始土挖掘，当钻斗内装满土后，将钻斗提升，旋转钻机打开钻头斗门卸土到翻斗车上或卸土区内，关闭门将钻头旋转至钻进位置，并将机体旋转体的上部锁定住，再下降钻头，反复循环钻至设计深度，边钻进边加注泥浆。泥浆液面应始终保持高于地下水位1M，以保证孔内护壁泥浆能保持孔壁稳定。重复以上过程直至完成等径桩钻进至设

20、计标高。对等径桩的终孔深度用必要的测量工具进行测量孔深。2扩底施工等径工序完成后调换扩孔钻头。全液压可视可控扩孔灌注桩钻机更换扩底魔力铲斗进行扩底成孔作业，如图4-2所示。在扩底施工时，操作人员先在电脑上设定扩底参数，在电脑自动管理中心的指挥下进行扩底施工作业，通过映像监视系统及时监测扩孔情况，确保扩底成孔质量；回转扩底铲斗在进行旋转中，铲斗的倒排镶嵌钛合金，被平均分成二份或四份进行砂砾的切削挖掘，实施水平扩孔作业，扩孔作业产生的砂砾被铲斗所容纳，收回铲斗将沙砾带出地面。 图4-2 全液压可视可控旋挖钻机3利用扩底钻头进行一次清孔清孔时将扩底魔力铲斗（桶式，带档板）放至孔底，通过铲斗旋转钻进渣

21、土达到清孔目的。4.5 终孔钻孔达到设计深度后，必须核实地质情况。由项目质检员通过钻渣，与地质柱状图对照，以验证地质情况是否满足设计要求。如与勘测设计资料不符，及时通知监理工程师及现场代表进行确认处理。如满足设计要求，立即对孔深、孔径、孔型进行检查。从清孔停止至混凝土开始浇灌，应控制在1.5-3h，一般不得超过4h，否则应重新清孔。若不能及时灌注，必须在孔口设安全防护。孔径、孔壁、垂直度等检测需进行检测。 成 孔 标 准 表4-2 序号项目质量标准检测方法1孔径（超径系数）1.01.3球形孔径检查器2孔深+500标准测绳测锤3垂直度1%钻孔测斜仪4沉渣厚度0100mm标准测绳测锤4.6 安装导

22、管、二次清孔1安装导管 本工程采用250mm导管，导管使用前须经过压水试验，试水压力为0.61.0 MPa，导管接头用螺纹连接方式并加O型密封圈 ，各接头必须扭紧严防漏气漏水，用完后要清洗干净，丝扣要上油。 吊放导管应位置居中，稳步沉放，防止卡挂钢筋笼，导管底距孔底300mm500mm。2正循环二次清孔钢筋笼安放好后进行正循环第二次清孔，利用已经下放导管作为泥浆管道实施。清孔过程中和结束时测定泥浆指标，清孔结束时测定孔底沉渣，孔底沉渣不得大于100mm。4.7 灌砼、成桩清孔后，孔内应保持水头高度，并在30分钟内灌注混凝土，且应连续浇筑至桩完成。超过30分钟的，在浇筑混凝土前重新测定孔底沉渣厚

23、度，如不符合规定，应重新清孔至符合要求。在混凝土灌注导管安装就位后，对其安装质量、导管长度、清孔质量等检查无误，方可进行混凝土浇筑，混凝土灌注量应按计算确定，随时用测绳对混凝土面进行测试，灌注要连续进行，严格按照建筑桩基技术规范施工，灌注过程中密切注意返浆情况，严格按照26m要求拆除导管，为保证桩顶质量，混凝土超灌高度不得小于0.5m。为保证首批混凝土使导管埋入混凝土的深度不小于1m。经计算，混凝土初灌量为1.2m3。水下混凝土的塌落度以1822cm为宜，并有一定的流动度，灌注水下混凝土的工作迅速，防止塌孔和泥浆沉淀过厚。在浇筑混凝土过程中，随时测量混凝土面的高度，正确计算导管埋入混凝土的深度

24、，本工程中，钻孔灌注桩砼只浇筑底部38m，其余上部空孔不浇筑砼，浇筑前，根据实际成孔孔径情况，计算出需用砼量，并考虑一定的扩孔系数，在考虑超灌0.51.0m的砼量，砼通过导管一次性灌入，然后用测绳测量砼面，砼面超过设计砼面0.51.0m时，可完成灌注，提出导管。在浇筑水下混凝土过程中，填写混凝土浇筑检查记录。4.8 成桩后处理钻孔桩砼灌注完毕后，由于砼需要凝固时间，所以在砼初凝前不能拆除孔口支撑钢管，待混凝土初凝后，拆除钢管，取走方木，拔出钢护筒。立柱桩外侧采用中粗砂进行回填，边抽泥浆边回填，防止泥浆外流，立柱桩内用泥浆泵将管内泥浆全部抽出。回填完成后，为保证立柱桩头不被车辆或其它机械破坏，在

25、桩头四周采用钢管围护并做醒目标志。4.9 钢筋笼、H型钢柱制做及安装定位1. 钢筋笼的制作钢筋经检验合格后，钢筋笼在开钻前应焊接完成，检验合格后待用。钢筋笼在钢筋加工场下料、制作。制作过程中对钢筋的种类、型号、数量进行一一核对。钢筋笼制作必须符合设计施工规范规定，其允许偏差：主筋间距10 mm，箍筋间距20 mm，长度50 mm。钢筋主筋采用焊接，焊接质量符合规范要求，定位箍筋应封闭焊接成弧形，并与主筋焊接，螺旋筋与主筋点焊。钢筋笼尺寸如图4-3所示2. H型钢柱的制作北宁公园站H型钢柱共20根，型钢主材为Q235B钢，主材钢板厚40mm，北宁公园站H型钢柱分A、B二种类型： A类柱10根，长

26、度14.01m，柱顶位于顶板纵梁底部，中板位置及底板位置预留钢筋插孔；B类柱10根，长度15.21m，柱顶位于顶板底部。不预留钢筋插孔。型钢柱均在工厂加工成完整尺寸的单根柱，整体运输进工地。柱上设置吊装吊点，因钢柱长度达14-15m，需2点起吊，吊点设置要防止吊装钢柱时产生挠曲。工具柱：工具柱为型钢立柱下放时吊装定位用，工具柱采用20mm厚钢板制作。尺寸550mm550mm，同型钢柱。 图4-3 AM扩底桩配筋图A类柱的工具柱长6.6m，B类柱的工具柱长5.4m。工具柱运输至工地后在工地焊接。焊接后的型钢接头焊缝符合钢结构设计规范（GB50017-2003），钢结构工程施工质量验收规范（GB5

27、0205-2002）中的有关规定。具体见附件H型钢柱加工技术交底。H型钢柱大样如图4-4所示，H型钢柱与AM扩底装的柱状节点如图4-5、4-6所示。 图4-4 H型钢大样图 图4-5 桩柱节点详图 图4-6 H型钢柱与钢筋笼位置示意图3.钢筋笼及H型钢的吊装1吊车就位吊车行走于原中山北路的沥青道路上，路面承载力满足要求。对废弃管线的空洞预先回填密实。2钢筋笼和格构柱的安放本工程钢筋笼采用吊车起吊，分段起吊，现场焊接接长。H型钢格构柱在浇筑混凝土后30分钟内由50吨履带吊吊装下插。a施工现场采用50t履带吊将钢筋笼移到孔边对准孔口，缓缓入孔。分段钢筋笼在下放至顶部余1.5m时，停止下放，用插杠固

28、定，然后起吊下一段钢筋笼，将两段钢筋笼连接焊牢，依次接长下放。钢筋笼上由3根C25钢筋接长至护筒顶面。钢筋笼下放标高由接长的钢筋笼吊筋长度控制。b在起吊过程中由专人指挥，下笼时由作业人员辅助对准孔位缓慢垂直下放，注意下放过程钢筋笼不得碰撞孔壁顶面、底面的标高、平面位置均符合设计要求。顶标高由测量人员严格控制。c.浇筑混凝土后30分钟内由50吨履带吊吊装H型钢柱下插至混凝土桩中。（H型钢柱由钢结构厂加工成整体，柱顶工具柱在现场拼装），H型钢定位采用自加工定位器如下图4-7所示。钢柱安装标高偏差不大于5mm，垂直度不大于1/500。图4-7 H型钢定位器3吊装技术要求(1)吊装时吊车必须在许可吊载

29、范围内工作，不得斜拉斜拽，禁止超载作业，吊钩起落要平稳，低速，禁止忽快忽慢。(2)所有吊装机具使用前必须严格检查，保证使用的机具合格，并有足够的安全系数。(3)设立吊装警戒区，无关人员禁止入内，超过五级以上风力不得吊装，能见度低于100米禁止吊装，晚上作业有足够的照明。4.10 桩侧后压浆设计要求进行桩侧后压浆增加桩侧摩阻力。根据桩基及相关工程经验，本工程桩侧注浆共设三道注浆截面，分别为-43.6m、-33.6m、-23.6m（以上为绝对高程），每道注浆截面分别使用1根32桩侧注浆管，注浆管顶部高出地面60cm，以利于注浆施工。桩侧注浆装置为现场加工软环管截面注浆阀（软管为带钢丝网胶水管），注浆阀出浆孔分为4排，每排5个出浆孔（钢筋笼下放时安装桩侧注浆环管）。注浆管如图4-8所示。图4-8 桩侧注浆环管1. 后压浆施工(1) 压浆机具选用，压浆泵采用3SNS型高压注浆泵，额定压力不小于8MPa