北京昌平南环大桥桩基分项工程施工方案.docx

1、北京昌平南环大桥桩基分项工程施工方案北京昌平南环大桥桩基分项工程施工方案编制：审核：审批：北京城建地铁地基市政工程有限公司2005 年 9 月 26 日1.工程概况 31.1编制依据 31.1.1业主提供资料 31.1.2主要规程规范 31.1.3主要应用法规 41.1.4其它 41.2工程概况 41.3设计概况 51.4工程、水文地质概况 51.4.1工程地质条件 51.4.2水文地质条件 62.施工部署 62.1施工组织结构 62.2施工部署 62.3施工准备 72.3.1技术准备 72.3.2现场准备 72.3.3人员劳力 72.4施工机械和材料计戈U 72.4.1施工机械 72.4.2

2、材料计划 82.5施工进度计划 82.5.1施工进度计划 82.5.2施工进度保证措施 92.6施工平面布置 93.基础桩施工 103.1工程桩施工流程 103.2测量定位 1.1.3.2.1测量方法 11.3.2.2测量管理 11.3.3施工工艺 1.1.3.3.1旋挖施工工艺 .11.3.3.2反循环施工工艺 123.3.3泥浆及泥浆池处理措施 133.4钻孔施工 133.4.1施工顺序 133.4.2埋设护筒 143.4.3钻机钻孔 143.4.4清孔 14345成孔检验 153.5钢筋笼加工及吊装 153.5.1钢筋笼加工 153.5.2直螺纹连接要求 153.5.3吊装钢筋笼 163

3、.6水下混凝土灌注施工 173.6.1导管和漏斗 173.6.2浇注水下砼 173.7特殊部位施工 183.8剔凿桩头 184.质量保证体系及措施 184.1管理目标 184.2质量保证体系 194.3基础桩施工质量保证措施 194.3.1成桩质量控制保证措施 204.3.2施工材料质量保证 224.3.3施工试验 234.3.4质量检查标准 234.2.5直螺纹检验 245.施工资料管理 255.1编制标准 255.2施工技术资料收集整理要求 255.3施工技术资料保证措施 266.安全、消防保证措施 276.1安全管理 276.1.1安全管理方针 276.1.2安全生产目标 276.1.3

4、安全组织保证体系 276.1.4安全教育程序（见下图表） 286.2安全施工技术措施 286.3消防保卫管理措施 297.文明施工及环境保护措施 308.冬季施工措施 318.1冬季施工分析 318.2施工准备 328.3冬季施工的技术措施 329.交通导流 321工程概况1.1编制依据1.1.1业主提供资料序号文件名称编号/日期1中航勘祭设计研究院提供的 北京市昌平区南环大桥工 程勘察报告2005年9月1.1.2主要规程规范序号类别规范、标准名称编号1国家硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥GB175-852国家钢筋砼用热轧光圆钢筋GB13013-913国家钢筋砼用热轧带肋钢筋GB1499-914国家

5、工程测量规范GB50026-935国家建筑工程项目管理规范GB /T50326-20016国家建筑工程文件归档整理规范GB /T50328-20017国家建设工程施工现场供用电安全规范GB 50194-938交通部公路桥涵施工技术规范JTJ041-20009交通部公路工程质量检验评定标准JTJ071-9810交通部公路工程施工安全技术规程JTJ076-9511建设部钢筋焊接及验收规范JGJ18-9612建设部钢筋机械连接通用技术规程JGJ 107-200313建设部建筑工程冬期施工规程JGJ 104-9714建设部建筑机械使用安全技术规程JGJ 33-200115建设部施工现场临时用电安全技术

6、规范JGJ 46-8816建设部建筑施工安全检查标准JGJ59-99施工采用的主要规范、标准一览表（续）序号类别规范、标准名称编号17北京市北京市城市桥梁工程施工技术规程DBJ01-46-200118北京市北京市市政工程施工安全操作规程DBJ01-56-200119北京市市政道路工程质量检验标准DBJ01-11-9520北京市北京市建设工程施工现场环境保护基本标准91京建施字第126号21北京市北京市政基础设施工程资料管理规程DBJ01-71-200322北京市预防混凝土工程碱集料反应技术管理规定京建科1999230号1.1.3主要应用法规序号类别名 称1国家中华人民共和国建筑法2国家中华人民

7、共和国测绘法3国家建设工程质量管理条例4国家中华人民共和国合同法5国家中华人民共和国环境保护法6国家中华人民共和国产品质量法7国家中华人民共和国计量法8国家中华人民共和国安全生产法9地方城市市容和环境卫生管理条例1.1.4其它国家及北京市有关法规及规定和我公司对现场的踏勘资料。1.2工程概况本工程为北京市昌平区南环大桥工程， 大桥位于昌平城东，西起南环东路与龙水路交点，跨越东沙河后向东延伸至昌百路和南丰路交点。 该桥设计为双塔双索面自锚式悬索桥， 塔型为分离式双柱塔。桥全长 700m,主跨175m,其中主桥部分长为315m，跨径组成为 70m+175m+70m，主缆锚固于砼端横梁上，主缆矢跨比

8、为 1/5。引桥部分按上下行分为两幅，单幅桥宽21.58m，两侧引桥各为217.5m,均为两联三跨预应力砼连续箱梁，跨径组 合为 3X35m+3X37.5m。1.3设计概况本工程桩基钻孔灌注桩，两侧引桥桥台桩基为桩径 1.2m,桩长30m共30根，其余桩基为直径1.5m，桩长30m，共204根，桩基总数量234根。桩身混凝土强度等级C25;桩身主筋及加筋箍筋HRB335（ U级钢）。桩身主筋保护层厚度 50m m。桩身主筋的连接并应错开接头位置，每一截面的接头 数量应不大于钢筋面积的 50%。桩身混凝土超灌不得小于1m。桩位偏差边桩不大于5cm，桩身垂直度偏差不得大于L/100，孔深 0- +

9、 500mm。1.4工程、水文地质概况1.4.1工程地质条件本次勘察揭露深度（70.0m）范围内，拟建场地地层除表层人工填土外，其下为新近沉积和第四纪冲洪积层构成。现将揭露深度范围内土层从上至下分别描述如下：人工填土层1、杂填土层：杂色，稍湿，松散稍密，以砖块、水泥块、砼块、渣土、灰渣等 建筑垃圾为主，混少量粘性土及砂，表层含少量生活垃圾。新近沉积层2、亚粘土层：黄褐色，软塑，含云母、氧化铁、有机质、腐殖质、螺壳等。第四纪冲洪积沉积层3、 卵石层：杂色，饱和、密实，亚圆形为主，一般粒径 2-4cm,最大粒径8cm, 卵石含量约 60% 70%，粒间充满粗砂，母岩成分以灰岩、砂岩、石英岩为主。4

10、、 亚粘土层：褐灰色，硬塑，含氧化铁、钙质结核夹粘土薄层。5、 卵石层：杂色，稍湿，密实，亚圆形为主，一般粒径 2-4cm，最大粒径15cm， 卵石含量约 60% 70%，粒间充满粗砂，母岩成分以灰岩、砂岩、石英岩为主。基岩6全风化基岩层：紫色红棕色，全风化，破碎，泥质、砂质胶结，手捻有砂感， 岩心呈粘土状和粉末状。7、强风化砾岩层：紫色红棕色，强风化，砾石含量大于 50%，泥质砂质胶结， 裂隙发育，砾石粒径一般 14cm,磨圆度较好，砾石原岩成分以适应岩、砂岩为主。岩 芯呈碎岩屑状和粘土状，手捻有砂粒感。8、弱风化砾岩层：紫色红棕色，弱风化，细粒结构，砾石含量大于 50%，泥质砂质胶结，裂隙

11、发育，砾石粒径一般 14cm,磨圆度较好，砾石原岩成分以适应岩、砂岩为主。岩芯呈碎岩块状和短柱状。1.4.2水文地质条件 现场钻探期间，所有钻孔均见第一层地下水，地下水类型属潜水型，初见水位埋深0.614.9m,绝对标高为43.8647.54m；静止水位埋深0.54.7m,绝对标高为44.26 47.64m。层间水初见水位埋深 9.520.5m,绝对标高为 35.9541.20m；静止水位埋深 8.620.3m，绝对标高为36.1541.50m。2.施工部署2.1施工组织结构基础桩施工由北京城建亚泰公司施工， 由具有地下工程专业化施工资质的队伍承担施 工任务，在项目部的统一组织和协调下进行施工

12、。基础桩施工作业队设置经理、副经理、 总工程师一名，技术、质量、测量、试验、现场施工、安全和资料管理人员，相关业务服 从项目部各部室的管理具体施工组织机构。详见【基础桩施工组织机构框图】 。2.2施工部署结合工程桩设计情况、现场条件、工期紧张等特点，基础桩采用以旋挖钻钻孔成孔 为主，辅助反循环钻机成孔的施工方式。西侧 0 轴至 7 轴场地较平坦，场地表层回填土较 厚 4-14m， 8、 9 轴位于河段内，施工采取筑岛方法并换填后施工， 10 轴至 13轴位于和东 侧，场地起伏，施工前须进行回填，并将桩位处地下障碍物清除。 14 轴、 15轴不分桩位 与现状昌百路上，施工前须先进行交通改线，待交

13、通改线完成后，破除障碍物进行桩基施 工。为保证施工质量，根据桩顶设计标高，在桩基施工前将现场场地进行整平压实处理，将桩基施工盲孔深度尽量控制在 5m以内，以减少由于盲孔所造成的桩位偏差。其中 7轴 埋深较大，且桩基数量多，施工前将施工作业面结合地质情况开挖至桩顶以上 2-4m范围,边坡进行合理支护，再进行桩基施工。 8 轴在河内，先进行筑岛，筑岛宽度应宽出承台外 10m左右，筑岛材料可选用稳定性好的砂砾石，再根据设计桩位现场放线后，进行开挖换 填素土，并压实，工作面高度距桩顶不超过 5m,两幅桥中间设泥浆坑。河东侧桩基施工前先将障碍物清除，然后在桩位位置回填素土，土内无大块。根据现场特点及工期

14、要求，施工分为三段，即两侧引桥和主桥。主桥桩基为 104根， 其中塔柱下共计 80 根桩，每个塔柱下安排台旋挖钻机共四台，集中突破；引桥桩基分别 为 60 根和 70 根，各安排一台旋挖钻机和 2 台反循环钻机，保证施工工期。施工作业面实 现多点开花， 施工过程中合理安排钻机， 考虑两台钻机同时施工的安全距离和两桩先后施 工保证质量的安全距离，同时考虑泥浆坑的利用率。详见【施工现场平面布置图】2.3施工准备2.3.1技术准备. 施工前组织技术人员进行现场勘察， 对现场技术人员及施工人员进行详细技术交底。. 测量员根据设计提供的基础桩位置图， 放出桩位线及高程点 ,做好记录，报监理验收。. 试验

15、人员对钢筋原材进行复试和连接试验。2.3.2现场准备. 进行施工场区现况地下管线的了解和实地探查和标识，并进行书面交底。. 施工区域场地平整，钢筋加工场地适当硬化。. 施工用水、施工用电的准备和施工临时设施的搭设。. 对施工人员进行生产、技术、质量、安全等全方面的交底。2.3.3人员劳力结合本工程工期紧、任务重等特点，桩基工程施工将 24 小时连续作业，每天分两班 作业。根据桩基工程的工序划分，下设钻机组（ 4人/机班）、钢筋加工组（ 20 人/班）、砼 灌注组（ 5 人/ 班），保证计划工期的实现。2.4施工机械和材料计划2.4.1施工机械根据基础桩数量和工期安排，拟投入的主要施工机械如下：

16、序号机械设备名称型号/规格单位数量备注1旋挖钻机台6桩成孔2履带吊50T台2钢筋笼吊装3汽车吊25T台2钢筋笼吊装、砼浇注4汽车吊20T台2砼浇注5挖掘机小松200台2泥渣清理倒运6铲车ZL-50台4泥渣倒运7运土车815台4泥渣倒运8发电机120KW台29泥浆泵台12泥浆清理10钢筋弯曲机WJ40- 1台2钢筋加工使用11电焊机B0 300台14钢筋加工使用12直螺纹机台4钢筋加工使用13钢筋切割机GJ51- 32台2钢筋加工使用14反循环钻机台4桩成孔242材料计划基础桩施工主要材料计划详见下表:序号名 称型号单位数量备注1钢筋2钢筋3钢筋4砼说明：以上工程量仅为概算量，不作为预结算依据2

17、.5施工进度计划2.5.1施工进度计划基础桩工程施工计划在10月10日开工。具备施工条件后，工期 30天。详见【进度计划横道图】2.5.2施工进度保证措施基础桩施工拟采用 6台选钻机施工， 4 台反循环钻机，钻机选用功率大、钻深深的 钻机，以确保施工进度。根据现场施工的情况，合理配置施工机械数量，根据工程进度确 定投入的设备数量。试成孔方案准备：为保证试成孔的顺利完成，在开始施工前将召开专题会议，邀请 厂家代表、机长、技术人员参加，讨论实际施工时可能会遇到的问题及处理情况，提前预 想困难，准备多套方案，保证现场遇到问题时可以及时处理。基础桩设备提前组织：提前组织基础桩设备预拼，加工各种连接件，

18、认真准备基础 桩方案，保证基础桩顺利进行。2.6 施工平面布置 根据基础桩场地分布情况，基础桩划分为三段，同时施工。设置钢筋笼加工区两个， 分别设在河的两侧。泥浆池临时挖设，同时从总闸箱接线至现场，各区设置分闸箱，水源 引入现场，以便于泥浆制备。施工用水： 在施工场区内利用自来水， 接入施工作业面， 施工中可辅助水车配合施工。 临时用电：根据现场提供的箱变，引至施工作业面和钢筋加工区，根据基础桩的作业 面和钢筋加工区分别设置分闸箱，保证施工用电。施工临时道路：利用场区内的现有道路，结合基础桩位置，铺设现有道路接施工作业面的临时施工道路，临时路采用渣土或碎石铺筑，宽 35m流水段施工完毕后及时清

19、理 道路恢复车辆通行。钢筋加工区：在河两侧各设置一个加工厂，尺寸暂定为 40mK 30m加工区场地须经平整并适当硬化。施工材料堆放：基础桩施工所用钢筋材料，根据施工安排，分批运抵施工现场，放置 于钢筋加工区内指定的位置，并按要求堆放和临时覆盖。泥浆坑布设：原则上每两个轴线中间设置一个泥浆坑，临近承台共用一个泥浆坑，提 高泥浆坑的利用率，避免影响基础桩施工，尽量保持现场清洁。泥浆晾晒区布设：施工过程中产生的泥浆根据要求集中存放在指定地点晾晒。 施工临设：施工期间临时办公场所设置在指定地点，办公室采用安装快捷的集装箱。具体布置详见【施工现场平面布置图】 。3.基础桩施工3.2测量定位321测量方法

20、首先，内业计算出桩的中心坐标，经过检核合格后。现场用首级或二级控制网点 用极坐标法放出桩的平面位置， 附合到另一控制点上进行检查。 标高用水准仪测出护 筒顶标咼，以控制孔深和钢筋笼标咼、混凝土面标咼。3.2.2测量管理.测量队伍项目部设一名测量工程师，负责测量统筹管理和二级复核，一级复核由作业队 负责，经二级复核合格，报监理复核合格后，方可开钻。.测量仪器测量班配备如下测量仪器和设备：J2级全站仪1套（测角中误差土 2，测距精 度3mm 2ppm）包括主机、脚架、棱镜和觇牌； DS3水准仪3套（每千米水准测量高差中数偶然中误差小于 3mm）包括主机、脚架、水准尺和尺垫；计算机一台，经 纬仪一套

21、，钢尺2把（经过检定），塔尺3把。3.3施工工艺3.3.1旋挖施工工艺（1）施工工艺流程： 测量放线 -安装护筒 -泥浆制备 -钻头中心调整对中 一钻进至设计桩底-清孔底沉渣成孔（2）泥浆制备：为保证护壁质量，采用钠化膨润土并根据地质情况掺加适量外加剂 制备泥浆。泥浆坑容量不小于15om。1新鲜泥浆配合比膨润土（ %纯碱（%CMQ %其它3- 1010.1卄宀 待定2泥浆材料的选定膨润土 ：钠化膨润土； 纯碱：食用碱羟甲基纤维素CMC易溶高粘。羟甲基纤维素CMC3泥浆性能指标及测试方法顺序项目性能指标测试方法1比重31.05-1.25g/cm泥浆比重称2粘度25-28S500cc/700cc

22、漏斗法3含砂量 4%含砂量仪4制备泥浆的技术要求在测定泥浆材料性能的基础上，及时试配泥浆的最佳配合比。成孔后在泥浆面以下取样一次，清孔后测一次。新制配泥浆应测试合格后方可使用。3.3.2反循环施工工艺施工工艺流程：测量放线-挖泥浆坑一埋设护筒-反循环钻机钻头对正 桩中心-成孔钻进至设计桩底-第一次清孔合格-吊装钢筋笼-下导管（根据情况 二次清孔底沉渣）-钻机移位-灌注混凝土泥浆制备反循环钻机开始钻孔前需要挖好泥浆池，尺寸为 10mK 8mK 1.8m,并在泥浆坑内提前储备清水。泥浆坑周围打好围护栏杆，安装好泥浆循环泵。挖好泥 浆排放沟；在钻进过程中根据成孔情况，如成孔困难可适当加入一些粘性土或

23、膨润土 调节泥浆粘度，并保证孔内泥浆液面保持稳定， 孔内泥浆液面比地下水面高2m左右。泥浆池内的沉淀物及时用小型挖土机清理，清除的渣土放在指定地点反循环泥浆性能技术指标如下表，同时试验设备要配置齐全：表一：注入孔口泥浆性能技术指标项 次项 目技术指标1泥浆比重 1.102粘度16” -18 ”3PH值79塌孔表二：排出孔口泥浆性能技术指标桩基施工完成后，将泥浆池内泥浆导入其它施工部位泥浆池内， 将泥浆池内的沉渣捞出，待泥浆池晾干后，填入素土或渣土并压实，为后续箱梁施工做准备。3.4钻孔施工341施工顺序各作业面基础桩同时施工。两孔同时施工时，相邻两钻机的安全距离不小于 5倍 桩径，或最少时间间

24、隔不小于12小时。基础桩从现状地面施工，根据现况地面标高， 桩顶距地面高度不等，最大14m平均约6.0m左右，施工时根据高程控制点将桩顶标 咼控制线标注在护筒壁上。3.4.2埋设护筒.钻孔前应在测定的桩位，准确埋设护筒，护筒长钢护筒定位度为23m保证护筒底端坐在坚硬的土层上，护筒四 周回填密实。准确固定钻孔位置，隔离地面水，稳定孔 口土壤和保护孔壁不塌，以利钻孔工作进行。.采用钢护筒，护筒直径大于钻头直径 20cmr 40cm,护筒顶标高应高于施工面 10-20cm ，并确保筒壁与水平面垂直。护筒周围用粘土分层夯实。. 护筒定位时应先对桩位进行复核，然后以桩位为中心，定出相互垂直的十字 控制桩

25、线，并作十字栓点控制，挖护筒孔位，吊放入护筒，护筒周围孔隙填入粘土并 夯实，同时用十字线效正护筒中心及桩位中心，使之重合一致，并保证其护筒中心位 置与桩中心偏差小于 2cm。3.4.3钻机钻孔. 钻机就位，将钻头对准桩位，复核无误后调整钻机垂直度。. 开钻前，用水准仪测量孔口护筒顶标高，以便控制钻进深度。钻进开始时， 注意钻进速度，调整不同地层的钻速。. 钻进过程中，随时观测检查，调整和控制钻杆垂直度；边钻进边补充泥浆护 壁。成孔深度应严格按照开孔通知单孔深控制，当钻至设计孔底以上 2m左右时,应控制钻机速度，通过测深计控制钻深，防止超钻。3.4.4清孔. 钻机钻进孔深达到图纸规定深度，采用捞

26、沙钻头进行第一次清孔，把沉淀物 掏出。 . 清孔时，孔内水位应保持在护筒下口以上 0.5m 左右，防止塌孔。. 钢筋笼和导管安装完成之后，若沉渣超过规定要求，浇筑混凝土前要进行二 次清孔，方法是在导管上端加一个封口帽，用压力泵向孔内导管底端输送泥浆，吹起 底部沉淀物，沉淀物随泥浆流出孔外，同时从孔内抽出多余泥浆，保证沉渣厚度满足 规范和设计要求；或采用气举法将沉淀物吹出。3.4.5成孔检验钻孔清孔完毕后，在安装钢筋笼之前，先由质量检查人员检查成孔质量，泥浆指 标测试，孔底沉渣厚度等。作好钻进施工记录和泥浆质量检查记录，质量人员验收合 格后报请监理工程师验收。3.5钢筋笼加工及吊装3.5.1钢筋

27、笼加工.进场钢筋有出厂证明或合格证，试验合格单，现场见证取样进行原材复试。.平整钢筋笼加工场地。钢筋进场后保留标牌，按规格分别堆放整齐，防止污 染和锈蚀。.钢筋笼加工时，钢筋在同一节内接头错开35d（d为钢筋直径）。同一断面接头 数量不大于钢筋面积的50%。螺旋筋与主筋采用绑扎，加劲筋与主筋采用点焊，加劲 筋接头采用单面焊10d。钢筋笼成型时可在固定圈临时加十字内撑固定防止变形，带 钢筋笼安装时再拆除，十字撑选用直径为 25mn钢筋，间距4m。.固定圈采用单面搭接焊，搭接长度不小于10d，焊缝应饱满。根据规范要求进 行自检、隐检和交接检，内容包括钢筋外观、品种、型号、规格，焊缝的长度、宽度、

28、厚度、咬口、表面平整等，钢筋笼的主筋间距（土 10mr）、螺旋筋间距（0, -20mn）、 钢筋笼直径（土 5mr、i和长度（土 10mr、i等，并作好记录。报请监理建筑工程师检验， 合格后方可吊装。50T吊车.钢筋笼主筋保护层厚度50mm采用10钢筋作为导向 钢筋保护层，沿钢筋笼周围水平均布 6个，纵向间距4m导向 钢筋保护层焊在主筋上。.检验合格后的钢筋笼应按规格编号分层平放。3.5.2直螺纹连接要求.对于钢筋直螺纹连接，接头的性能应符合规程I、II类 接头的要求。连接套材料应使用性能不低于45号优质碳素结构 钢或低合金结构钢，供货单位提供质量保证书，并符合现行相应国家标准、规程的规 定。连接套屈服承载力和抗拉承载力应不小于被连接钢筋屈服承载力和抗拉承载力标 准值的1.1倍。.连接套筒要求：钢筋连接套筒尺寸应满足产品设计要求，钢筋连接筒表面不 得有裂纹，表面及螺纹不得有锈蚀。连接套进场时应有产品合格证；连接套不能带有 油脂等影响混凝土质量的污物。连接套螺纹精度为 6H级，并符合GB/T197-81普通 螺纹公差与配合的规定；尺寸允许误差：长度： 0，1mm；外径：土 0.4mm。.丝头加工要求：钢筋丝头尺寸应满足设计要求，中径、牙形角、螺距必须符合设计规定，并与连接套筒的牙形、螺距相一致，有效丝扣数量不得少于设计规定， 并用相应的环规和丝头