14号线全套筒钻机施工方案.docx

1、14号线全套筒钻机施工方案一、编制依据1.1北京地铁十四号线丰台北路站主体基坑围护结构施工图；1.2北京地铁十四号线丰台北路站工程地质勘察报告；1.3甲方提供的其他有关资料；1.4北京地区大直径混凝土灌注桩技术规范（DBJ01-502-99）；1.5施工现场临时用电安全技术规范（JGJ46-2005）；1.6建筑桩基础技术规范（JGJ-94）；1.7北京市桥梁工程安全技术规程(DBJ01-85-2004)1.8桥梁工程施工质量检验标准(DBJ01-12-2004)1.9混凝土质量控制标准(GB50164-92)1.10北京市市政工程施工安全操作规程(DBJ01-56-2001)1.11市政基础

2、设施工程资料管理规程(DBJ01-71-2003)1.12建设工程施工现场安全资料管理规程(DBJ-383-2006)1.13环境管理体系规范及使用指南（GB/T24001-1996）二、工程概况2.1.工程概况丰台北路站为北京地铁九号线与十四号线的换乘站，站位示意如图2.1所示。其中九号线部分位于万丰路与丰北路交叉路口北侧，现况万丰路道路下方，南北向布置。车站主体采用装配式铺盖法施工，主体基坑总长201.836m，标准段总宽度21.240m,为地下两层，两柱三跨结构。目前主体结构已施工完成。十四号线部分位于丰北路北辅路下方，东西向布置，主体基坑总长279.8m，标准段宽13.8m，为三层单跨

3、结构。图2.1 丰台北路换乘站平面示意图2.2工程地质条件根据岩土工程勘察报告(2009地铁详堪14-12)，本工程场地范围内的土层划分为人工堆积层、新近沉积层、第四纪沉积层、第三纪沉积岩层四大类，照底层岩性及其物理力学性质进一步分为11个大层，具体各土层岩性及分布特征概述如下：（1） 人工堆积层岩性特性如下：粉土填土层：黄褐色，稍密，湿稍湿，局部为粉质粘土填土，含砖灰渣，植物根；杂填土1层：杂色，稍密，稍湿湿，含砖块、灰渣、碎石；细砂填土2层：黄褐色，松散，湿，含砖、灰渣，少量圆砾填土；圆砾、卵石填土3层：杂色，稍密，湿，含砖、灰渣。该层厚度变化较大，一般厚度:1.303.80m，土质不均，

4、工程性质差。（2）新近沉积层岩性特征如下：粉土层：褐黄色褐黄（暗）色，中密，稍湿湿，属中高压缩性土，局部粉砂、细砂、粉质粘土夹层，含云母、氧化铁。粉砂、细砂3层：褐黄色，湿，中密稍密，属中压缩性土，局部粉土夹层，含云母、氧化铁；圆砾、卵石5层：杂色，稍密中密，湿，标准贯入击数N2550，属低中低压缩性土，局部粉土、卵石夹层，含云母、氧化铁。该大层层顶标高约42.9245.23m。（3）第四纪沉积层主要岩性特征如下：卵石、圆砾层：杂色，中密密实，湿，剪切波速Vs值310504m/s，重型动力触探击数N63.526100，属低压缩性土，钻探揭露卵石部分：D大8cm，D长10cm，D一般35cm，亚

5、圆形，级配较好，含中砂约30%；中砂、粗砂1层：褐黄色，密实中密，湿饱和，标准贯入击数N2050，属低压缩性土，含云母，局部含圆砾。该大层层顶标高32.3451.08m。粉质粘土层：褐黄色，湿，可塑，压缩模量Es1006.9MPa，属中高压缩性土，含云母、氧化铁；粉土2层：褐黄色，密实，稍湿湿，压缩模量Es10015.119.2MPa，属中低压缩性土，局部粉砂、细砂、粉质粘土夹层，含云母、氧化铁；细砂、中砂3层：褐黄色，密实中密，湿饱和，标准贯入击数N2442，属低压缩性土，含云母，局部含圆砾。该大层层顶标高26.7629.36m。卵石、圆砾层：杂色，密实，湿饱和，剪切波速Vs值433701m

6、/s，重型动力触探击数N63.550150，属低压缩性土，钻探揭露卵石部分：D大10cm，D长12cm，D一般46cm，亚圆形，级配较好，含中砂约30；中砂、粗砂1层：褐黄色，密实，湿饱和，标准贯入击数N3985，属低压缩性土，含云母，局部混圆砾；粉土3层：褐黄色，密实，稍湿，属中低压缩性土，含云母、氧化铁。粉质粘土4层：褐黄色，湿，可塑，属中压缩性土，含云母、氧化铁。该层层顶标高23.7440.34m。卵石、圆砾层：杂色，密实，饱和，剪切波速Vs值555712m/s，重型动力触探击数N63.560167，属低压缩性土，钻探揭露卵石部分：D大12cm，D长14cm，D一般57cm，亚圆形，级配

7、较好，含中砂约30。该层层顶标高28.0828.85m。（4）第三纪沉积岩层粘土岩层：棕红色，湿，极软岩，胶结中等差，全风化强风化，含少量云母及中粗砂粒，局部含少量砾石；砾岩1层：棕红色灰棕色，湿，半胶结弱胶结的极软岩，成岩性较差，强风化。胶结物以粘粒组为主，局部为砂粒；易掰碎，砾石粒径一般2 cm3 cm6cm8cm，磨圆度中等。砂岩2层：灰灰红色，湿，细粒结构，块状构造，强风化，岩芯呈短柱状、碎块状。该层层顶标高为10.2913.95m。 车站结构大部分位于卵石圆砾层，基底持力层位于卵石、圆砾层，地基承载力特征值为480580KPa，水下钻孔桩极限侧阻力标准值为160200KPa。砂土、粉

8、土及粉质粘土与锚固体极限摩阻力标准值5575KPa，卵石圆砾与锚固体极限摩阻力标准值160200KPa。2.3水文地质现状水位拟建工程沿线地面下约48.0m深度范围内的松散沉积层中主要分布1层地下水，地下水类型为潜水。潜水主要赋存于标高28.0828.85m以下的砂、卵石层中。根据勘察单位对区域地下水位观测数据的分析拟合，工程场区潜水当前水位标高为21.89m。地质剖面图2.4 桩基设计概况本车站桩基分为围护桩、临时中间桩及抗拔桩，总计422棵，详情如表1、表2所示。表1 围护桩规格详情表桩型桩长（m）孔深(m)桩径(mm)数量（根）成孔工艺A型29.7232.41000201复合式成孔B型3

9、2.5235.0100026复合式成孔C型29.6832.51000142复合式成孔D型32.4835.3100028复合式成孔E型13.916.48002人工挖孔 表2 临时中间桩、抗拔桩桩型桩长（m）孔深(m)桩径(mm)数量（根）成孔工艺临时中间桩4.533.3120011复合式成孔抗拔桩1038.8100012复合式成孔2.5成孔施工工艺选择由于地质原因，地面下25m范围内采用人工挖孔施工； 25m以下采用复合式成孔方式，即：25m以上部分采用人工挖孔，25m以下部分采用冲击钻机成孔或旋挖钻机成孔。三、施工准备3.1技术准备组织相关技术人员多次仔细阅读施工图纸和地质报告，根据现场情况制

10、定合理的施工方法，做各项技术准备工作。3.2物资材料准备项目部将根据合同约定和实际工作量，编制材料采购计划，落实资金、确定材料供应商，确保材料有序进场，满足施工需要。3.3机械设备准备为确保按按照计划工期完成围护桩施工，根据现场实际情况，拟投入的施工机械设备如下表所示。机械设备统计表序号机器名称数量（台）额定功率（kw）生产能力备注1液压式全套管钻机275KW/台2履带吊车23250T3电焊机242KVA/台3.4劳动力组织由于本工程专业性较强，项目部专门组织有良好的质量和安全意识强、技术素质高、身体健康，且有类似工程施工经验的职工进场施工，施工人员进场前统一经过公司劳务技能及质量、安全技术等

11、培训，考核合格后上岗挂牌施工。全套管钻机机组投入约57人，负责围护桩成孔、钢筋笼吊放和桩身砼浇捣。具体人员分工表如下：拟投入的人员数量表序号工种名称数量（人）备注1班组长4现场指挥与协调2主机操作工6钻机操作3施工监测3施工测量4起重机司机4吊车司机5配合人员40与机械配合施工四、施工部署（1）施工场地部署根据现场实际情况，支护桩需分片区施工,施工范围内场地必须平整夯实，确保吊机、桩机的施工、移位，施工时需要另行制作井圈（如图）（2）设备示意图桩机与吊车连接后总长度为13m，根据现场的实际情况，为了保证施工道路的畅通，在施工时桩机与支护桩成45度角施工。五、施工工艺5.1全套管钻孔桩基本施工流

12、程制作井圈套管钻机就位对中吊放第一节套管测控垂直度压入第一节套管校对垂直度抓斗取土，套管逐节钻进测量孔深清除孔底虚土吊放钢筋笼吊放砼导管灌注砼测定砼面桩机移位5.2全套管钻孔桩基本施工方法（1）钻机就位定位放样桩中心位置，制作井圈，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咬合桩桩位中心。（2）取土成孔钻机就位后，将第一节管吊装在桩机钳口中，找正桩管垂直度后，磨桩下压桩管，压入深度约为1.5m-2.5m，然后用抓斗从套管内取土，一边抓土、一边下压套管，始终保持套管底口与取土深度同步进行。第一节套管全部压入土中后（套管高出导墙面1.2m-1.5m，便于接管），检测垂直度

13、，合格后安装第二节套管继续下压取土，如此继续，直至达到设计孔底标高。检查孔底，将孔底的虚土全部清除，然后测量孔深、垂直度，直至满足设计要求。（3）钢筋笼制作和吊放成孔检测合格后，围护桩需吊放钢筋笼：钢筋笼制作(a)钢筋笼的制作场地需要平整后进行硬化。(b)钢筋笼制作前清除钢筋表面污垢和锈蚀。(c)根据钢筋料单准确下料。(d)钢筋笼主筋连接采用焊接连接，同一截面接头数50。(e)钢筋笼两端的加强箍与主筋全部点焊，其余部分按设计要求进行焊接。(f) 钢筋笼底部设置圆形预制钢筋砼与20十字加强筋封板，固定在钢筋笼上。钢筋笼安放(a)钢筋笼吊放标高，根据套管顶端标高来计算，吊放时必须保证桩顶的设计标高

14、，允许误差为100mm。(b)钢筋笼下放时，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。(c)钢筋笼安装入孔时必须保持垂直状态。（4）灌注砼根据水文地质情况，本工程围护桩为水下灌注桩：（a）钢筋笼吊放完成后，安装导管（直径250mm）。导管接头需装卸方便，连接牢固，并带有密封圈，保证不漏水不透水。导管支承需保证在需要减慢或停止砼流动时使导管能迅速升降。（b）安放砼漏斗与隔水橡皮球胆，导管距离孔底0.5m。砼初灌量为1.11.5m3，使砼能埋住导管0.81.3m。（c）灌注过程中，导管埋入深度保持在3m10m之间，最小埋入深度不得小于2m。浇灌砼时随浇随提，严禁将导管提出

15、砼面或埋入过深，一次提拔不得超过6m，测量砼面上升高度由机长负责。（d）砼浇灌中应防止钢筋笼上浮，在砼面接近钢筋笼底端时灌注速度适当放慢，当砼进入钢筋笼底端12m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，在钢筋笼底部加焊配重措施，使用每次浇注完成后剩余的混凝土，浇注成30cm高与直径小于钢筋笼直径的墩柱，埋设钢筋，与钢筋笼底部焊接。（e）每天商品砼在使用前由总包单位质量部门负责指挥专职试验员抽检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，决不使用。（f）每昼夜不同级别砼均各取一组试件，监测其缓凝时间及坍落度损失情况，如发现问题及时反馈信息，以便采

16、取应急措施。（5）拔管成桩一边浇注砼一边拔管，始终保持套管底低于砼面2.5m，桩顶标高误差050mm，钢筋笼标高误差10。5.3关键技术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）套管顺直度检查和校正施工前，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进行整根套管的顺直度检查（偏差宜小于10mm）。检测方法：在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，然后用线锤和直尺进行检测。（2）成孔过程中桩的垂直度监测和检查a、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锤监测地面以上部分的套管垂直度

17、，发现偏差随时纠正。b、孔内检查：每节套管压完后安装下一节套管之前，都要停下来用测斜仪或“测环”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。c、终孔检测：在每根桩成孔完毕，必须进行垂直度检测，选两个相互垂直的方向进行测量。垂直度必须达到设计要求，如不合格必须纠偏，使垂直度达到要求为止。（3）纠偏成孔过程中如发现垂直度偏差过大，必须进行纠偏调整，纠偏的方法有以下两种：a、利用钻机油缸进行纠偏：如偏差不大或套管入土不深（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。b、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，

18、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。（4）克服钢筋笼上浮的方法由于套管内壁与钢筋笼外缘之间的空隙较小，在上拔套管的时候，钢筋笼有可能被套管带着一起上浮。其预防措施主要有：钢筋砼桩砼的骨料粒径应尽量小一些，不宜大于20mm。在钢筋笼底部设置钢筋砼与20十字型加强筋封板，以增加其抗浮能力。成孔垂直度必须达到设计要求。钢筋笼制作必须满足设计规范要求，直径应840 mm。砼塌落度、和易性必须达到设计规范要求。浇砼时，若孔底水位较高情况下导管密封必须完好，且导管不能拔出砼面,保证导管在砼内埋深2m以上

19、。六、本工程的主要难点套管钻机施工过程中遇卵石层是本工程的主要难点，本工程卵石含量及卵石直径较大（卵石含量均在60%80%，直径在1080 cm），部分孤石大于1m,根据桩型进行不同的处理方法。在卵石（孤石）直径小于30cm时可以用冲抓直接取出，当遇到30cm80cm的在卵石（孤石大于1m）或孤石在套管内外各一部分时采用“十字”冲锤破碎后取出。七、文明施工措施1.施工中在工程管理和工程建设中必须坚持“社会效益第一，经济效益和社会效益相一致”、“方便人民生活，有利于发展生产、保持生态环境”的原则，坚持便民、利民、为民服务的宗旨，搞好工程建设中的文明施工。2、各上岗人员应佩带上岗卡,施工人员着装统

20、一。特殊作业人员证件齐全有效,所有人员四证齐全。3、冲洗导管，套管完毕，场内如有积水，应挖水沟及时排除。4、场内的导管套管料斗漏斗应摆放整齐有序。5、交接班要有书面安全情况交接记录。6、抓土及时拉运出现场，保持现场干净、整洁。7、使用低噪音的履带式吊车，确保噪音达到规范要求。八、安全生产措施1、在本工程的施工进程中，成立以项目经理为主管，安全员为具体负责，分项施工员具体落实的安全保证体系，确保在本工程施工进程中不出安全事故。2、钻孔桩施工参照执行我国钻孔灌注桩施工有关安全规定、套管钻机有关安全操作和安全防护规定、其它辅助配套设备设施及辅助工作均应执行其相应国家现行的有关安全规定。3、专职安全员

21、在施工进场前应逐级进行安全作业技术、全套管灌注桩机安全操作手册、移动式起重机安全作业手册,安全管理制度等有关资料进行交底,操作人员通过安全考试及格方可上岗,施工时专职安全员深入工地检查监督施工,发现问题及时书面通知整改,每周由生产主任组织安全员进行全面检查,发现问题及时通知整改,每周施工班组要进行安全活动,并有书面活动内容。4、各上岗人员应佩带上岗卡,施工人员着装统一。特殊作业人员证件齐全有效,所有人员四证齐全。5、树立“安全第一，预防为主”的指导思想，使安全意识深入到每个员工心中，全员动员做好安全文明工作。 6、落实安全文明施工奖惩制度。7、在施工现场标示安全文明施工条例。8、施工临时用电采取三相五线制,两级漏电保护。9、照明线必须用胶皮软线,电工随时检查,防止漏电,电线必须与金属物用木板隔开。10、场内氧气瓶不得曝晒、倒置、平放、禁止沾油,氧气瓶与乙炔瓶工作间矩不得小于5m,两瓶间矩不得小于10m。11、托地电缆不得碾压，埋入地内必须加套管。12、场内所有电焊设备应设独立开关,外壳接零或接地保护,一次线长度小于5m,双线到位,焊把无破损绝缘良好。13、吊车旋转半径应设置防护栏,弃土区应设安全警示牌,防止高空落土造成伤害。14、对吊索定期（每次交接班）进行检查,如发现不能使用,应立即调换,以防安全事故发生,严防电缆线与吊索相交换。15、检修设备时,检修材料配件应堆放整齐有序。