一立柱桩施工方案.docx

1、一立柱桩施工方案抗拔桩施工方案 工程名称：武汉市轨道交通三号王家墩中心站土建工程 施工单位：中铁一局深圳分公司 编制单位：中铁一局深圳分公司 编 制 人： 编制日期： 年 月 日审批负责人： 审批日期： 年 月 日武汉市轨道交通三号线王家墩中心站土建工程抗拔桩施工方案一、工程概况1、施工概况武汉市轨道交通3号线王家墩中心站位于规划王家墩商务区核心区域，商务东路、珠江路、商务西路及泛海路形成的地块中（停用后王家墩机场内，现状为机场跑道及绿化），规划下沉式广场下方，与规划七号线呈“十”字换乘，三号线车站呈南北走向，七号线呈东西走向，三、七号线车站同步设计、同步实施。逆作阶段由一柱一桩和地下连续墙组

2、成竖向支撑系统并与逆做结构板共同构成基坑支护。逆作过程还有较大的施工动荷载，因此，一柱一桩施工是逆作施工最重要的工序之一，施工质量和精度要求较高。为缩短工期，抗拔桩施工与地下连续墙、三轴搅拌桩同步施工，导致抗拔桩施工作业面狭小。2、工程地质概况：施工场地原始地貌属长江冲击级阶地，各岩土层的地层岩性如下：（1）地面下0.4m7.1m普遍分布由粘性土与砖块、碎石、块石、片石炉渣等建筑及生活垃圾混合而成的杂填土。（2）4层粉质粘土夹粉土，5层粉砂夹粉土，1、2层粉细沙，3层中粗砂夹砾卵石。3、水文地质概况：施工范围内地下水按赋存条件，可分为上部滞水、潜水、孔隙承压水、碎屑岩裂隙水。2、设计要求本工程

3、钢立柱共计305根，尺寸为460460mm。工艺采用钻孔灌注桩施工，直径为800mm桩基混凝土设计强度为C35；。所有一柱一桩均要求进行桩底后注浆，并按逆作施工监测要求埋设相关检测和监测点。设计参数如下表。钢立柱参数一览表类别格构柱长度（m）钻孔长度（m）角钢规格根数LZ18.53514212173LZ216351801424LZ321352002044LZ49351421212LZ516.53518014523、桩位平面布置图4、施工环境协和医院门诊医技大楼位于协和医院院内，施工场地南临60米宽解放大道，四周高楼林立，施工场地狭窄，地理位置显著。特殊的地理环境对施工过程中的安全、质量、进度和

4、文明施工等要求很高。5、水文、地质条件施工场地位于长江、汉江冲积一级阶地，地下水类型包括上层滞水和孔隙承压水。勘察期间测得场地内部分勘探孔上层滞水静止水位埋深在地表下1.302.00m，相当于标高为19.0319.99m。勘察期间，实测到的孔隙承压水位埋深在地表下5.00m，相当于高程16.20m。孔隙承压水位年变化幅度为34米。根据勘察钻探揭露深度范围内，场地岩土层自上而下主要由五个单元层组成，从成因上看，（1)单元层属人工填土（Qml)；（2)单元层属第四系全新统冲积（Q4al)一般粘性土层；（3)单元层属第四系全新统冲积（Q4al)粉砂层；（4)单元层属第四系全新统冲积（Q4al)的砾卵

5、石夹中粗砂层；（5)单元层属志留系（S)泥岩。地层特性详见勘察报告本工程的一柱一桩的桩基从地下室承台往下约34，设计选用第（4）砾卵石夹中粗砂层为桩端持力层。实际成孔深度约50米。一、施工布署1、施工工期因本工程项目工期紧，为配合总进度计划的安排，一柱一桩的施工时间段初定为2009年12月8日至2010年2月8日，总工期为60天。一柱一桩施工在正式开工前进行，完成对试充填桩施工质量的检测工作，以确定混凝土的施工配合比是否能满足设计要求。2、施工现场布置桩基泥浆池：因一柱一桩与地下连续墙施工交差作业，现场地下连续墙用的泥浆池不用于一柱一桩施工，计划采用三个钢制泥浆箱作为泥浆池体积约为80m3，到

6、地下连续墙施工完后再根据现场合理布置泥浆池。钢筋（笼）堆场、钢筋笼制作区规划原则：施工前期，在施工现场东侧布置一个钢筋堆场、钢筋笼制作区、注浆管加工区。根据施工进展情况，一柱一桩施工至该位置时，及时做好转场准备。3、施工作业顺序一柱一桩施工作为逆作法的质量重点控制工序，同时也位于总工期进度中的关键线路上。根据总的进度计划安排，我方将先组织对3、4区的一柱一桩进行施工，为该区域提前进入地下室挖土工序准备工作面。随后进入1、2区一柱一桩施工，5、6区作前期的钢筋制作场地，最后施工。4、管理组织机构针对本工程的特点，我项目将组织专业管理人员分别负责一柱一桩施工的桩基施工、钢筋工程、吊装工程、混凝土浇

7、筑等专项作业，由测量技术人员负责定位，安全员负责现场的安全和文明施工，质检员进行现场质量管理。项目经理部对工程进度、质量、安全等进行全面管理，由公司通过项目经理部对本工程进行协调与控制。5、计划投入的仪器及设备序号设备（工具）名称规格（型号）单位数量备注1反循环钻机GPS-15台32吊车（50T）三一台13起重汽车吊（16T）PY16C台14钢筋弯曲机GW50台15钢筋切断机GJ50A台16电焊机BX-300台57砂石泵组6BS套38泥浆检测器具套19泥浆泵3PN台310导管架套211混凝土导管220米15012注浆泵BW-150台113搅拌机JZC350台114全站仪NTS-352台115水

8、准仪DS3台16、技术准备一柱一桩施工作为逆作法质量控制的重点，同时也是施工难点。涉及到多方面工艺复杂且作业精度要求高。因此，对于该项工序的技术准备工作尤其重要。各项工序开始前，项目部将组织有项目经理、技术部、各管理人员及一线主要操作工人参加的技术交底会，对施工方案、技术措施及安全保障要求进行详细交底。本方案主要对针对施工工艺、方法和技术要求进行编制，在施工中应严格按方案内容进行控制和管理，并达到设计要求的结果。对于施工现场出现的异常情况，将由当班人员及时通知项目部技术人员集体会商处理，此外，我方还会加大力度对仪器设备和施工过程进行技术复核，并严格按要求进行各项检测检验工作。7、施工材料组织本

9、工程严格设计要求进行材料采购，对所有材料正式用于工程前按要求进行相关检测和检验工作，出具合法的材料质量证明文件。本工程采用两种不同标号的混凝土，混凝土配比将严格按设计要求进行试配。在混凝土施工过程中将派专人随时掌握混凝土浇筑情况，及时向商品混凝土供应商提出供货计划。本工程桩原材料计划一览表序号名 称规 格单位理论计算值备 注1商品混凝土C35、C50m367042钢 材32、22、20、18、8t330.623水 泥P O 42.5t4704注浆管D30m214505砂中粗砂m33596石5-20m3835二、一柱一桩施工工艺1、钢管立柱及立柱桩主要施工工艺2、格构立柱及立柱桩主要施工工艺三、

10、施工质量控制1、钻孔灌注柱施工1）、钻孔灌注柱施工概况钻孔灌注柱作为一柱一桩的基础（逆作立柱桩），直接将上部钢立柱受力传给持力层，其施工质量要求高。本工程中共有150根逆作立柱桩，桩基规格为800、1000、1200，立柱桩顶部与钢管立柱连接。底部采用后注浆工艺提高桩基承载力。为确保钢立柱能更好的插入桩基钢筋笼中，设计要求对于立柱桩的桩顶标高以下6.5m范围进行扩径处理，800桩的扩径至1200mm；1000、1200扩径至1300mm。详右侧桩顶节点大样。立柱桩的垂直度要求为1/300，桩位中心偏差为10mm。选用GPS-15钻机进行成孔，并通过测放桩周边定位中心线，复核桩机垂直度等办法来保

11、证定位和垂直度的要求。2）、灌注桩施工流程根据工程特点及设计要求，对本工程钻孔灌注桩施工拟采用以反循环钻进为主，正、反循环相结合的成孔方法进行施工。钻孔灌注桩施工过程详见工艺流程图：钻孔灌注桩工艺流程图3）、主要施工方法（1）、钻机就位a、以桩位点为中心，在比桩径稍大的圆形范围之内，通过人工竖直向下开挖至护筒的深度后，用吊车将护筒吊至孔内。当护筒的中心与孔位的中心重合时，迅速将护筒落至孔底，保证护筒竖向垂直平稳，并且在其外围加土填实、稳固。桩位中心偏差为10mm。b、平整孔位，垫实机台木，保证设备就位稳固，以防沉降。c、钻机就位时，要求转盘、护筒中心以及钻机天车中心三点一线，并用水平尺检查水平

12、度。d、泥浆泵应合理安放，使泵水平中心轴线与泥浆池面之间的高差1.0m，并将各泥浆胶管连接接头用卡盘卡紧，防止漏气，确保泥浆泵正常工作。e、准确丈量钻头、主动钻杆及各钻杆长度，根据孔深做好钻具配长工作，以保证孔深的准确性。f、钻机就位后，对位偏差应严格控制，转盘中心与桩位中心偏差控制在10mm以内，经现场监理及有关各方验收后方可正式开钻。（2）、钻机成孔a、根据岩土勘察报告资料,本工程地层造浆效果尚可,为确保钻进成孔的顺利进行,开工后,应轻压慢转进行造浆。b、每条桩施工前必须明确桩孔直径、孔深以及桩顶、笼顶、孔口标高等主要技术指标，做到心中有数。上部钻孔直径比下部大，先用大钻头钻至相应标高，然

13、后换小钻头施工。上部大直径孔深不能有负偏差。更换小钻头后必顺确保成孔中心位置不发生改变。c、开孔钻进，应轻压慢转吊钻，待进尺10m左右后，方可转入正常钻进，以防出现孔斜。同时应根据地层变化，对钻压、转速、泵量等钻进技术参数进行合理调节。d、确保孔斜率1/300。施工桩位四周应刨去浮土，清除污泥整平地面，钻机对位后要求水平周正，不应有明显沉陷，严禁使用已弯曲的钻杆钻进；钻进过程中，经常用水平尺检查钻机的水平度，发现钻杆明显偏斜时，应拉起钻杆扫孔正位后方可继续钻进。e、为确保孔壁完整性，对于不同地层，根据岩土勘察报告资料适时调整泥浆性能和钻进参数；当孔深将进入含砾石中粗砂时，必须采用反循环钻进法施

14、工，同时应根据地层变化情况，适时会同现场监理取岩土样。f、泥浆的控制与保护在成孔工艺中较为重要，必须关注泥浆性能参数的检查及测试，钻进过程中泥浆比重应根据正、反循环施工方法和设计要求合理控制，并及时做好清浆排污工作。在不同土层中钻进，要适时调整泥浆性能参数：钻进粘土时泥浆比重应控制在1.051.10之间，粘度为1025秒，含砂率6%；钻进砂层时泥浆比重应控制在1.101.20之间，粘度为1025秒，含砂率8%；钻进粉土层时泥浆比重应控制在1.051.15之间，粘度为1025秒，含砂率8%；钻进泥岩层时泥浆比重应控制在1.051.15之间，粘度为1025秒，含砂率6%；在灌注混凝土前，孔底500

15、mm以内的泥浆比重应小于1.20，粘度为28秒，含砂率8%。g、在钻进至(4)砾卵石夹中粗砂层时，应通知现场监理，孔内取样认可；当进入持力层深度满足设计要求且孔深达到设计要求时，必须再次孔内取样，经监理或地质勘察单位人员签字认可后，方可作为终孔依据。h、终孔后，准确丈量孔深，并进行一次反循环法清孔，一次清孔后的孔底沉渣应控制在50mm以内，满足要求后，会同现场监理进行终孔验收，签字认可后，方可提钻移机。（3）、钢筋笼制作安装a、钢筋笼制作之前，各种型号钢筋必须有出厂材质证明，且经现场监理见证抽样复检进行力学性能及焊接试验,合格后方可使用。b、事先根据设计要求，提供钢筋笼下料施工图纸，严格按图纸

16、分节制作。c、钢筋笼制作质量应符合下列允许偏差范围：主筋间距10mm，加劲箍间距10mm，螺旋筋间距20mm,钢筋笼整体长度100mm。d、根据钢材的材质、焊接要求分别选用J422、J502型焊条。e、钢筋焊接采用单面搭接焊，钢筋搭接长度10d，为保证在同一截面内钢筋接头面积不超过钢筋总面积的50%，主筋错开长度确定为1000mm，并按此要求进行检查验收。若出现焊接质量问题，应立即返工重做，同时必须确保混凝土保护层厚度为50mm。f、焊成的钢筋笼骨架吊放时应防止弯曲变形，钢筋笼在孔口焊接时，应每间隔4.5米加焊保护块,确保主筋的砼保护层厚度。g、钢筋笼安装入孔时，保持垂直状态，对准孔位慢慢轻放

17、，以免碰撞孔壁，下笼中若遇阻，不得强行下放，应查明原因作出处理后再继续下笼。钢筋笼分段孔口焊接严格按设计及规范要求进行。凡不符合焊接要求的钢筋笼不得下入孔内。h、当笼体全部安放到位后，由施工员、质检员及有关人员检查安放位置,确认符合要求后将钢筋笼用吊筋固定,并使笼体位于桩孔中心。i、混凝土灌注桩钢筋笼质量检验标准详见下表：项目序号检查项目允许偏差或允许值检查方法主控项目1主筋间距10mm用钢尺量2长度100mm用钢尺量一般项目1钢筋材质检验合同、规范要求抽样送检2箍筋间距20mm用钢尺量3直径10mm用钢尺量j、立柱桩注浆管的制作、安装与钢筋笼制作同时进行，并将注浆管与钢筋笼固定牢固。直径80

18、0mm和1000mm桩随钢筋笼安置2根30注浆底管，通长到桩底；直径1200mm桩随钢筋笼安置3根30注浆底管，通长到桩底。，所有注浆管应确保伸入土层大于300mm。k、因桩基成孔深度约50米，钢筋笼的设计标高位于当前地坪面下15米左右，为确保钢筋吊装固定和注浆管的安装，经多方研究讨论后，确定至少二根18钢筋笼的主筋沿空孔伸出地坪面。注浆管沿该钢筋固定，如右图示意。（4）、下导管一柱一桩的混凝土浇筑采用平底导管，安装前应检查导管连接处的密封性，破损的密封圈必须及时更换；检查导管有无裂缝，丝扣是否损坏，有隐患者及时修复或更换；导管孔口对接必须拧紧，孔口操作时要严防跑管，导管配长要合理，导管下端至

19、孔底的距离应控制在0.350.50m范围内。（5）、反循环法二次清孔因吊装钢筋笼和钢立柱过程较长，沉渣积厚，且底部孔径变小，钢筋笼吊装过程中，可能对孔壁有擦伤，出现变径处局部塌孔，因此，安装导管后必须进行反循环法二次清孔，并采用泥浆置换法，调整泥浆的粘度和比重，确保浇筑砼前孔底泥含砂率小于8%，孔底沉渣厚度50mm，满足设计和规范要求，并经现场监理验收认可后，方可进行水下砼灌注。（6）、混凝土灌注一柱一桩的混凝土有两种不同标号，桩身混凝土为C35，钢管柱混凝土为C50。为确保水下混凝土浇筑质量，混凝土施工充盈系数应大于1.0。一、钢管柱及立柱桩混凝土浇筑1）、本工程选用信誉高的中建商品砼搅拌站

20、浇提供商品混凝土，商品砼搅拌站按设计要求进行混凝土试配，满足抗压强度试件的试验值比设计提高一个等级。开工前要求搅拌单位提供厂家资质证明，生产砼的砂、石、水泥检验报告及配合比通知单；同时每辆砼运输车到达现场后，进行表观检查，同时开灌前需测定坍落度，且坍落度指标须满足180-220mm的规范要求。凡不符质量要求的商品砼，必须及时退货，以防出现砼灌注的意外事故。2）、水下混凝土灌注是钻孔桩成桩质量中关键工序，施工人员应高度重视，在做好准备工作、技术措施完全落实后才能开始灌注。及时掌握交通运输信息，确保混凝土浇筑的连接进行。3）、在工程开工之前，项目部应对施工所用导管进行压水密封性试验，待试验合格后，

21、应对导管作编号处理，在以后的实际灌桩过程中，应确保导管按编号连续下放，以保证导管接头处不渗漏。4）、孔内二次清孔完毕后,应在1530分钟内进行首斗混凝土灌注，并按规定要求及时测定砼坍落度，观察混凝土的和易性，符合要求后，方可投入使用。5）、本工程采用汽车泵浇筑混凝土，用隔水球隔水，确保导管底部埋深在2m以上，同时应随时观察孔口返浆流畅情况。6）、灌注开始后，应紧凑地连续不断进行,并按每灌砼46m3时测定一次孔内混凝土面上升高度，导管埋深深度按规范宜控制在26m，以不超过6m为宜。当导管埋深超过6m时,应拔卸导管,拔管后的导管埋深应2.0m，每次拔管一根，以防埋管或断桩；灌注的全过程应做好记录。

22、为便于管理和控制混凝土液面高度，混凝土浇筑速度宜控制在0.5米/分以下。7）、在灌注过程中，按规范要求制作试块，试块脱模后，置于养护池养护，当凝期达到28天后，及时进行试块压试。设计要求抗压强度试件的试验值应比设计高一个等级。试块检验及试压结果判定，应执行国家标准混凝土强度检验评定标准(GBJ107-87)的有关规定。8）、混凝土灌注桩质量检验标准：项目序号检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值主控项目1桩位见本规范表5.1.4基坑开挖前量护筒，开挖后量桩中心2孔深mm+300只深不浅，用重锤测，或测钻杆、套管长度，嵌岩桩应确保进入设计要求的嵌岩深度3桩体质量检验按基桩检测技术规范。如钻芯取

23、样，大直径嵌岩桩应钻至桩尖下50cm按基桩检测技术规范4混凝土强度设计要求试件报告或钻芯取样送检5承载力按基桩检测技术规范按基桩检测技术规范一般项目1垂直度见本规范表5.1.4测套管或钻杆，或用超声波探测，2桩径见本规范表5.1.4井径仪或超声波探测，干施工是用钢尺量，人工挖孔桩不包括内衬厚度3泥浆比重（粘土或砂性土中）1.15-1.20用比重计测，清孔后在距孔底50cm处取样4泥浆面标高（高于地下水位）m0.5-1.0目测5沉渣厚度：端承桩mm50用沉渣仪或重锤测量6混凝土坍落度：水下灌注mm160-220坍落度仪7钢筋笼安装深度mm100用钢尺量8混凝土充盈系数1.0检查每根桩的实际灌注量

24、9桩顶标高mm+30-50水准仪，需扣除桩顶浮浆层及劣质桩体9）不同标号混凝土的施工控制本工程钢管立柱桩采用两种不同标号的混凝土，底部立柱桩混凝土标号为C35，钢管柱内的混凝土标号为C50。混凝土施工工艺如下图：混凝土施工工艺说明：过程一：导管伸入桩底以上约350mm，安装隔水栓，浇筑桩身混凝土，确保导管埋入深度大于2米；过程二：桩身混凝土浇至钢管柱下3.9米时，确定导管埋入混凝土不小于1.5米，开始浇筑高标号混凝土；过程三：高标号混凝土连续浇筑至桩顶以上2米时，沿钢管立柱外围向桩内3：7投放砂石料，控制钢管立柱外围混凝土高度，钢管立柱内的混凝土连续浇筑。投放砂石料时应分层填灌，尽可能与钢管内

25、的混凝土浇筑同步进行。过程四：钢管立柱内的混凝土连续浇筑至柱顶标高以上1.5米，并让顶部的浮浆从溢浆口溢出。过程五：混凝土浇筑完成，卸除工具节。相关重点事宜：混凝土浇筑过程中，应随时掌握孔内混凝土液面的高度值，准确判断过程控制点，并随时分析混凝土浇筑量与高度变化的关系，判断孔内浇筑混凝土浇筑是否正常。混凝土浇灌速度宜控制在0.5米/分以下。导管提拔前，应准确判断导管埋深情况，不允许出现拔空现象。二、格构柱及立柱桩混凝土浇筑格构柱内不需浇筑混凝土，因此只需浇筑底部立柱桩的混凝土。桩身混凝土浇筑过程同上节相关内容。混凝土超灌高度按桩顶面以上2米进行控制。三、一柱一桩的检测和试验1）、一柱一桩使用的

26、所有原材料必需在规定范围内符号设计和规范要求，并提供相关合格的质量证明文件，需见证取样的钢筋原材、钢筋接头等按要求进行取样送检。2）、每根桩必须现场制作一组不同标号的混凝土试块。3）、试填充立柱除外，对其余钢管立柱总量的20%进行超声波和抽芯取样，以检验钢管内的混凝土质量。（7）、钻孔桩后注浆后注浆施工是提高钻孔桩承载力的关键施工工序,我公司根据国家最新的建筑桩基技术规范（JGJ94-2008），结合多年施工钻孔桩后注浆工程的成功经验,特别针对本工程的地质条件和试桩设计要求,提出我公司的后注浆施工工艺相关技术参数及其质保措施如下,可确保桩基承载力达到设计要求。1注浆浆材制备浆液水泥采用强度等级

27、为PO42.5的普通硅酸盐水泥。2注浆技术参数（1）注浆深度本工程后注浆采用桩端注浆，直径800mm和1000mm桩随钢筋笼安置2根30注浆底管，通长到桩底；直径1200mm桩随钢筋笼安置3根30注浆底管，通长到桩底。注浆管底部安装单向阀注浆器，确保注浆器完全伸入土层（300400mm）。（2）注浆压力2.0MPa左右，终止压力按约2.0劈裂注浆管的压力一般为1.54.5MPa,劈裂试验应在成桩24小时后进行，正常注浆压力1.52.5MPa控制施工，在单桩后注浆施工时，应考虑压力值和注浆量的变化，当地层可灌性较差时，以上压力值可适当增大，注浆泵压力档的转换可根据实际情况调整。（3）水灰比水泥浆

28、液的配制是后注浆施工中一项极为重要的工作，水泥浆液的稠度随着水灰比的降低而增高，其结石强度亦随之增大，但是，水灰比过小，浆液稠度过大，流动性变差，渗扩范围变小；水灰比过大时，浆液变稀，流动性好，虽渗透范围半径较大，然而却使浆液的结石强度有所降低，且水泥浆液的流失量增大，因此，必须对水灰比进行合理控制，一般情况下，水灰比控制在0.50左右，注浆刚开始时，水灰比可适当加大，必要时，可采用间歇式（间歇时间不超过10分钟）注浆法进行施工。另外，单管注浆过程尾期，应适时调稠浆液，既可减少浆液的流失，又可提高注浆质量。（4）注浆量注浆量是以水泥用量为核算依据，水泥用量是后注浆施工极为重要的强制性指标，其对

29、单桩极限承载力能否达到设计值起关键性作用，本工程注浆水泥用量：直径800mm和1000mm桩为2.5T，直径1200mm桩为3.0T。且第一根注浆底管宜多注。（5）注浆终止标准桩端注浆终止标准是以注浆量与注浆压力双控的原则进行，以注浆水泥用量控制为主，注浆压力控制为辅。当注浆量达到设计要求时，可终止注浆；当注浆压力大于3MPa并持荷3分钟，且注浆量达到要求量的80%，也可终止注浆。3注浆机具为了便于施工及保证施工质量，机具选择如下：注浆泵： 衡阳BW-150型注浆泵搅拌机： 扬州JZC350型蓄浆桶： 高1.5m直径1.2m园钢桶及14141818mm过滤筛高压注浆胶管: 长度为30m的1寸高压胶管4注浆质量保证措施（1）严格检查注浆管及加工好的注浆管质量，不符合质量要求的严禁使用。为提高注浆管质量和密封性，我公司将采用加长为9米的30注浆管材，减少注浆管焊接接头数量。（2）注浆管底部应安装单向注浆装置。（3）注浆管孔口焊接必须牢固密封，发现管材焊接不严密时，应立即返工；根据持力层特性，注浆管底端较钢筋笼底端伸出量应控制在300mm500mm；接管前应将管内锈皮敲打干净后方可焊接，并进行注水试验，以检查连接质量好坏，确保其密封性。若发现管内清水渗漏或上涌，应逐节将注浆管提出孔口检查，直至查明渗漏原因