桩基上工具柱施工方案.docx

1、桩基上工具柱施工方案1 概述1.1 编制依据1 、海淀区融科智地联想园B、C座连接通道设计图纸；2 海淀区融科智地联想园B座岩土工程程勘察报告（建设综合勘察研究设计院有限公司2010.08）；3 、地铁设计规范（CB50157-2003）；4 、地下铁道工程施工及验收规范（GB50299-1999）；5 、建筑结构荷载规范（GB50009-2001）（2006年版）；6 、混凝土结构设计规范（GB50017-2003）；7 、混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）；8 、钢结构设计规范（GB50017-2003）；9 、建筑抗震设计规范（GB50011-2001，2008年

2、版）10 、铁路工程抗震设计规范（GB50111-2006）；11 、钢筋焊接及验收规程（JGJ18-2003）；12 、混凝土外加剂应用技术规程（DBJ01-61-2002）;13 、地下工程防水技术规范（GB50108-2008）；14 、建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）；15 、人民放空工程设计规范（GB50225-2005）；16 、钢筋机械连接通用技术规程（JGJ107-2003,J257-2003）；17 、带肋钢筋套筒挤压连接技术规程（JGJ108-96）；18 、地铁杂散电流腐蚀防护技术规程（CJJ49-92）；19 、地铁工程监控量测技术规程（DB11/490

3、-2007）；20 、建筑工程冬期施工规程（JGJ104-97）；21 、工业建筑防腐蚀设计规范（GB50046-95）；22 、铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范（TB10002.3-2005）；23 、轨道交通工程结构混凝土裂缝控制与耐久性技术规程；24 、钢管混凝土结构设计与施工规程（CECS 28:90）；25 、钢结构施工质量验收规范（GB50205-2001）26 、建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）；27 、我单位现有同类工程施工经验及施工管理、技术、科研、机械设备配套能力以及资金投入能力。1.2 工程概况1.2.1 工程简介海淀区融科智地联想园B、C座连接通道工

4、程拟建地位于中关村东区，北侧为北四环路，东侧为中关村南三街，西侧为已建联想园A座（原融科资讯中心B座），北侧为在建联想园B座。本工程为连接联想园B座、C座的连接通道，通道位于现况联想路下方。本通道结构为双层三跨框架结构，结构净宽为22.3525.68m，通道净长为28.22m，顶班平均浮土厚度为0.551.50m，采用盖挖逆做法（分幅倒边）施工，基坑平均开挖深度约为15.95m。 (1) 部分B1线轨道交通地下结构工程概况部分B1线轨道交通地下结构为地下三层，基坑深度约24.8m，建筑面积为5795 m2。结构型式为全现浇钢筋砼箱型结构，基坑支护采用1200mm厚地下连续墙，墙深61m，坑内设

5、置56道水平砼支撑。为保证支撑系统的稳定性，砼支撑均设置砼围檩，竖向采用工具柱支撑，共有工具柱69根，其中： 明挖区间临时工具柱，在1500mm钢筋砼钻孔灌注桩上，采用500*16钢管砼柱，工具柱内灌C40微膨胀混凝土，共34根； 盖挖逆作区间永临结合柱（盾构井位置），在1500mm钢筋砼钻孔灌注桩上，采用500*16钢管砼柱，共4根；采用609*16钢管砼柱，共2根。内灌C50微膨胀混凝土； 海河隧道与B1线节点位置海河隧道范围临时工具柱，在1000mm钢筋砼钻孔灌注桩上，采用450*12钢管砼柱，内灌C30微膨胀混凝土，共14根； 在海河隧道下部的地下连续墙中设置临时工具柱，采用450*1

6、2钢管砼柱，内灌C30微膨胀混凝土，共15根。(2) 部分Z1线轨道交通地下结构工程概况部分Z1线轨道交通地下结构为地下四层，基坑深度约为29m，建筑面积为5641 m2。结构型式为全现浇钢筋砼箱型结构。基坑支护采用1200mm厚地下连续墙，墙深61m，坑内设置7道砼支撑。为保证支撑系统的稳定性，砼支撑均设置砼围檩，竖向采用工具柱支撑，共有工具柱38根，其中： 明挖区间临时工具柱，在1500mm钢筋砼钻孔灌注桩上，采用500*16钢管砼柱，工具柱内灌C40微膨胀混凝土，共20根； 盖挖逆作区间永临结合柱（盾构井位置），在1500mm钢筋砼钻孔灌注桩上，采用500*16钢管砼柱，共4根；采用60

7、9*16钢管砼柱，共2根。内灌C50微膨胀混凝土； 盖挖逆作区间永临结合柱（出租车停车场范围内），在1500mm钢筋砼钻孔灌注桩上，采用609*16钢管砼柱，共12根。内灌C50微膨胀混凝土。1.2.2 地质特征根据钻探结果，拟建场地60m深度范围内的地层，除表层人工填土外，其下为第四季冲洪积层，地层主要由填土、粉土、粘性土、砂及卵石构成，现根据现场钻探情况将通道所穿越地层自上而下分述如下： （1）填土1包括杂填土及2素填土层，地层厚度1.30-4.100m，层底标高为47.06-49.68m；（2）层为1粉质粘土、重粉质粘土层、2粉质粉土、砂质分涂层及3粉砂层互层，地层厚度0.5-3.60m

8、,层底标高为45.49-46.98m;（3）粉质粘土:褐黄色,含云母,氧化铁,湿-很湿,可塑,中压缩性-中高压缩性土,夹1粘质粉土,砂质粉土及2粉细砂薄层或透镜体.地层厚度4.2-6.4m,层底标高为38.23-39.28m;(4) 1粘性粉土,砂质粉土:褐黄色,含云母,氧化铁,湿-很湿,密实.最大揭露厚度1.70m;(5) 2粉细砂:褐黄色,主要成分为云英,云母及氧化铁,湿-很湿,中密.最大揭露厚度2.2m.(6) 1粉质粘土-重粉质粘土:褐黄色,含云母,氧化铁含少量姜石,局部夹粘土,湿-很湿,可塑-硬塑,中压缩性土,最大揭露厚度4.4m;（7）重粉质粘土、粘土：褐黄色，含云母，氧化铁，湿，

9、可塑-硬塑，中压缩性土，地层厚度0.4-5.3m，层底标高29.4m-34.37m；（8）1重粉质粘土、粘土：褐黄色,含云母，氧化铁含少量姜石,局部为粉质粘土，湿，中压缩性土.最大揭露厚度4.4m；（9）卵石：杂色，稍湿-饱和，密实，主要成分为火成岩，呈圆形及亚圆形，一般粒径为2-5cm，最大粒径不小于10cm，粒径大于2cm的颗粒含量大于50%，中粗砂及小砾石充填于卵石之间。本次勘察个别钻孔未揭穿该层，揭露层厚3.2m-6.3m，层底标高23.07-25.69m；（10）重粉质粘土、粘土：褐黄色，含云母，氧化铁及姜石，局部为粉质粘土，湿-很湿，可塑-硬塑，低压缩性-中压缩性，夹粘质粉土，细砂

10、薄层或透镜体，本次勘察部分钻孔未揭穿该层，揭露层厚0.6m-4.9m，层底标高19.73-21.28m；（11）卵石：杂色，湿-饱和，密实，主要成分为火成岩，硅质灰岩等硬质岩组成。呈亚圆形，一般粒径为4-8cm，最大粒径不小于14cm，粒径大于2cm的颗粒含量超过50%，中粗砂及少量砾石充填于卵石之间。夹1细砂薄层或透镜体。43.00m左右夹约50cm的粉质粘土，粘质粉土及50cm的细砂薄层，本次勘察未揭穿该层，最大揭露厚29.50m； 表1-2-1 地质岩性表时代成因土层编号岩土名称土层厚度（m）顶板高程（m）岩性描述Qm11杂填土0.505.30-0.242.90杂色，松散，潮湿，水位以下

11、饱和，含碎石、砖块、灰渣等建筑垃圾及生活垃圾为主；局部以粉质粘土为主，灰褐色，硬塑2素填土0.902.101.582.36以粘性土为主，灰黄色、黄褐色、褐黄色、灰褐色、褐色，可塑流塑，局部含有机质及腐植物；以粉土为主，湿，中密Q43al1粉质粘土0.705.60-5.300.87褐黄色、黄褐色、灰褐色、黄灰色，可塑流塑，夹粉土层，具锈斑，局部夹有黑斑，含螺壳，含较多氧化铁及锰质结核，土质不均2粉土0.503.90-5.420.46褐灰色、黄灰色、黄褐色，中密密实，湿很湿，具锈斑及灰色条纹，夹粉质粘土薄层3粘土0.603.50-4.440.81黄褐色，软塑流塑，具锈斑，含腐殖质，具黑色条纹，土质

12、不均5淤泥质粉质土0.405.70-6.890.52灰黄色、灰褐色，流塑，具锈斑，夹黑灰色条纹，具有机质，夹薄层粉土6淤泥质粘土0.503.40-3.850.64黄褐色、灰褐色，流塑，夹粉土薄层，含有机质，含姜石Q42m1粉质粘土0.6014.50-19.23-1.27灰色、灰褐色、褐灰色，软塑流塑，含贝壳碎片，夹粉砂薄层，具黑色斑点2粉土0.505.70-17.70-1.61褐灰色、灰色，湿很湿，中密密实，含贝壳碎片，夹粉质粘土薄层，含有机质3粘土0.408.70-18.20-1.43褐灰色、灰褐色、灰色，可塑流塑，夹粉土团块，含贝壳碎片，具黑色条纹及斑点，局部含腐殖质4粉砂1.50-4.6

13、5灰褐色，密实，饱和5淤泥质粉质粘土0.508.20-17.13-1.14灰色、灰褐色，流塑，含贝壳碎片，夹粉土薄层，具黑色斑点6淤泥质粘土1.0010.50-14.35-0.6灰色、褐灰色、灰褐色、流塑，含贝壳碎片及有机质，夹粉土薄层Q41h1粉质粘土0.604.90-20.45-7.49浅灰色、灰白色、灰黄色，硬塑软塑，顶部为灰黑色及黑色泥炭层，局部夹少量贝壳碎片2粘土0.503.20-19.82-13.10浅灰色、灰白色、灰黄色，可塑，顶部为灰黑色及黑色泥炭层Q41al1粉质粘土0.605.80-23.62-10.69灰黄色、黄褐色，软塑可塑，具锈斑，夹螺壳，夹粉土薄层，含零星姜石Q41

14、al2粉土0.507.30-24.80-16.94灰黄色、褐黄色，湿，密实，含螺壳碎片，夹粉砂薄层，具锈斑3粘土0.505.70-23.80-17.56灰黄色，褐黄色，软塑硬塑，具锈斑，含姜石，夹黑色条纹4粉砂0.205.70-26.39-19.27褐黄色、灰黄色，中密密实，饱和，夹粘性土薄层，含零星螺壳碎片Q3eal1粉质粘土0.506.70-29.55-15.79灰黄色、黄褐色、褐黄色、灰绿色，软塑可塑，具锈斑，含姜石，土质不均，夹粉土薄层2粉土0.608.70-30.33-21.20灰黄色、灰褐色、褐黄色，湿，密实，具锈斑，含姜石，夹粉质粘土薄层3粘土1.904.00-27.83-21.

15、07黄褐色、褐灰色，可塑，具锈斑，土质均匀4粉砂0.4010.00-31.30-21.51灰黄色、黄褐色、褐黄色，中密密实，饱和，成分以石英、长石为主，含螺壳碎片，局部夹粉质粘土薄层9细砂0.606.40-32.19-21.91灰黄色、褐黄色、黄褐色，密实，饱和，成分以石英、长石为主，含螺壳及贝壳碎片Q3dmc1粉质粘土0.705.50-52.26-32.31灰褐色、褐灰色、灰色、黄灰色，软塑可塑，夹粉砂薄层及泥炭层2粉土0.508.20-54.30-31.57灰色，密实，湿，图纸不均，含少量贝壳3粘土1.105.00-51.63-41.17灰褐色、褐灰色，黄灰色，可塑，局部夹砂条带4粉砂0.

16、7027.70-54.60-28.30灰色、灰褐色、褐灰色，密实，饱和，成分以石英、长石为主，含贝壳碎片，夹粉质粘土薄层5细砂0.8011.7-53.20-29.34灰色、褐灰色、灰褐色、黄灰色，密实，饱和，成分以石英、长石为主，夹少量贝壳碎片Q3cal1粉质粘土0.904.30-61.61-45.81褐黄色、黄褐色、黄灰色、灰黄色，硬塑可塑，局锈斑及灰色条纹，含姜石，夹薄层粉土2粉土0.806.50-63.81-47.34黄褐色、灰黄色、褐灰色、褐黄色，稍湿湿，中密密实，具锈斑，局部夹薄层粉质粘土、粉砂层，含少量姜石3粘土0.704.40-59.18-55.47黄褐色、褐黄色、灰褐色、棕褐色

17、，硬塑可塑，具锈斑及灰色条纹，含姜石4粉砂0.9011.70-56.87-46.49黄褐色、褐黄色、灰黄色，密实，饱和，成分以石英、长石为主，具锈斑，含少量姜石，夹粘土团块5细砂0.304.50-52.43-50.84灰褐色、灰黄色，密实，饱和，成分以石英、长石为主，含贝壳碎片，夹粘性土薄层及团块Q3bm1粉质粘土0.508.90-71.2-55.99灰褐色、褐灰色、深灰色、黄灰色，软塑可塑，土质不均，具锈斑，含贝壳碎片，夹粉土及沙土薄层2粉土0.706.00-69.78-55.95灰褐色、深灰色，湿，密实，具锈斑，含贝壳碎片，夹砂土薄层3粘土0.605.30-65.40-54.31灰褐色、褐

18、灰色、棕褐色、黄褐色，硬塑可塑，具锈色条带及斑块，夹粉土、粉砂薄层4粉砂0.609.50-67.31-59.83灰褐色，密实，饱和，成分以石英、长石为主，夹粉质粘土薄层，具锈斑，夹贝壳碎片5细砂1.206.00-67.31-59.83灰褐色，密实，饱和，成分以石英、长石为主，夹粉质粘土薄层，具锈斑，夹贝壳碎片Q3aml1粉质粘土0.608.10-84.02-64.05黄褐色，软塑可塑，具锈斑，含姜石及贝壳碎片，局部夹粉土及砂类土薄层2粉土0.504.70-83.61-65.45灰黄色、褐黄色，稍湿湿，密实，具锈斑，含贝壳碎片，夹砂土薄层3粘土0.703.30-78.20-66.61灰黄色、褐黄

19、色、灰褐色、黄褐色，硬塑可塑，具锈斑，含姜石及螺壳4粉砂0.907.63-82.16-62.20灰黄色、褐色，密实，饱和，成分以石英、长石为主，具锈斑，含零星姜石，夹粉质粘土薄层5细砂1.005.10-79.04-68.66灰黄色、灰褐色、褐黄色，密实，饱和，成分以石英、长石为主，具锈斑，含贝壳碎片，局部夹粉土薄层Q23mc1粉质粘土0.906.30-88.12-75.46灰色、褐灰色，可塑硬塑，土质不均，具锈斑，含姜石，夹粉土及砂类土薄层2粉土0.901.80-86.32-85.13灰褐色、黄灰色、灰色，湿稍湿，密实，具锈斑，含砂颗粒3粘土2.303.30-83.97-83.44灰绿色、浅灰

20、绿色、黄褐色，可塑硬塑，具锈斑，含姜石，局部夹粉土薄层4粉砂0.9015.32-86.03-73.50褐灰色、褐黄色、灰黄色、黄褐色，密实，饱和，成分以石英、长石为主，局部夹粘性土及粉土薄层5细砂1.042.20-92.11-80.21褐灰色、黄褐色、灰黄色、褐黄色，密实，饱和，成分以石英、长石为主，局部夹粘性土及粉土团块1.2.3 水文特征在本次野外钻探期间，钻孔深度范围内实测到2层地下水，水位如下：第一层为潜水：稳定水位埋深7.60m-8.50m，未定水位标高42.58m-43.59m。主要赋存于1粉质粘土，砂质粉土层及2粉细砂层中。第二层为承压水：地下水埋深为20.00-22.00m，标

21、高为29.19m-31.08m。未定水头标高为32.39m-32.78m，主要赋存与细砂层及卵石层，根据建筑抗震设计规范（GB50011-2001 2008年版），拟建场地覆盖层厚度为44m，综合考虑该场地地层条件，判别该场地建筑场地类别为类。该段场地在抗震设方烈度为8度时，场区饱和砂土、粉土不液化。图1-1 地质特征图1.3 重难点分析1.3.1 施工重点及分析1、工具柱垂直度控制是重点桩基上工具柱既有临时工具柱，又有永临结合柱。工具柱与混凝土支撑相交并承受支撑重量，若工具柱垂直度达不到设计规范要求（设计规范要求垂直度控制在0.3%以下），在竖向共57道支撑其中必有支撑与工具柱无法正确对位相

22、交，工具柱就无法发挥其最大作用，于基坑整个支撑体系不利。故工具柱施工必须保证其垂直度。控制措施：（1）保证钻孔桩成孔垂直度是控制工具柱垂直度的最主要措施，因此采用“宇通260”型号旋挖钻机，并选用富有技术经验的钻机操作手，同时在成孔后进行超声波检测，以此来确定垂直度是否合格，若超过设计规范应对其进行校正。（2）钢管柱加工拼接过程中，拼接时应勤量测，控制工具柱本身垂直度。（3）超声波检测合格，同时增加钢筋笼保护垫块，以此来控制钢筋笼位置的准确。钢筋笼顶部与工具柱底焊接，工具柱顶采用定位装置，通过顶端定位装置的调节来控制其垂直度。2、工具柱位置控制是重点工具柱位置控制主要有两方面需要控制。1 水平

23、位置的控制。若工具柱水平位置偏移超过设计规范值（设计规范要求控制在2cm），此位置所有混凝土支撑将与工具柱无法完全对位相交，工具柱就无法发挥其最大作用，于基坑整个支撑体系不利。2 竖向位置的控制。由于钢管柱与混凝土支撑相交位置的所有托板、肋板均在加工时已安装就位，若竖向位置上下发生偏移，混凝土支撑与工具柱相交节点处无托板、肋板，使工具柱对混凝土支撑的支撑力明显下降，于基坑整个支撑体系不利。控制措施：1 控制水平位置测量放线实施三检制，对钻孔桩与工具柱位置放线，并拉好护桩，同时施工过程中保护护桩，防止发生偏移。通过超声波检测和增加钢筋笼保护垫块以此来控制钢筋笼位置，下放钢筋笼时利用护桩进行对位确

24、认，保证钢筋笼位置的准确。将钢筋笼顶与工具柱底焊接固定，控制工具柱底的位置，若工具柱下放之后对工具柱顶进行定位量测，若顶部位置发生偏移，利用定位装置调节校正，使其平面位置控制在2cm。2 控制竖向位置钢管柱吊装下放之后，先不卸吊点位置吊钩，待测量工具柱顶标高后，根据所测标高值调节钢管柱竖向位置，使其达到设计指定高度为止。采用精密水准仪量测，以保证其精度。1.3.2 施工难点及分析钻孔桩与钢管柱内混凝土整体浇筑是难点1 钻孔桩与钢管柱内混凝土标号不同，临时工具柱其钻孔桩为C30、钢管柱内为C40微膨胀，永临结合柱其钻孔桩为C40、钢管柱内为C50微膨胀。在混凝土施工时应严格控制不同标号的混凝土施

25、工界面，确保混凝土浇捣施工。2 采用250导管从钢管柱中下放浇筑，导管活动空间较小，不利用钢管柱内混凝土的灌注。同时，拆除导管时有可能碰撞管底和管壁，导致工具柱偏移。控制措施：1 为控制不同标号混凝土施工界面，在低强度混凝土浇筑到工具柱底部时（低强度混凝土面达到钢管柱底）开始换用钢管柱内所用混凝土，以保证工具柱内混凝土的标号。2 浇筑过程中，控制导管埋深，在满足规范要求时尽量浅埋，以利于混凝土的浇筑。且在拆除导管时，应缓慢、垂直提升导管，尽量控制不要偏移触碰钢管柱内壁，同时在管底安装小型喇叭口起导向作用。2 施工部署2.1 组织机构图2-1 组织机构图框2.2 人员进场情况项目主要管理人员中项

26、目经理1名、书记1名、副经理2名、总工程师1名、安全总监1名，均已到位。项目部下设六部两室（工程技术部、计划财务部、物资设备部、安质监察部、测量监测部、综合办公室、工地试验室），各部门主管人员均已经到位。项目部人员共计46人。表2-1 劳动力安排一览表工种数量（人）70T汽车吊驾驶员4旋挖钻机操作员4吊装工10吊装指挥2钢筋工16电焊工18混凝土工12泥浆制备4杂工10合计802.3 主要物资设备安排表2-2 物资安排一览表序号名称单位数量用途1钢筋切断机台2钢筋笼制作加工2钢筋弯曲机台23调直机台24直流电焊机台5670T履带吊辆2钢筋笼与钢管柱吊装就位9手拉葫芦个410旋挖钻机台2钻孔11

27、水准仪台1测量监测12精密水准仪台113全站仪台114泥浆池个2泥浆系统设备15双轴搅拌机套218泥浆泵台419泥浆取样筒个2泥浆测试器具20泥浆测试仪器套12.4 工期计划桩基上工具柱共92根，Z1线38根，B1线54根。桩基上工具柱施工计划于2010年3月15日开工，2010年4月14日完工，工期46天，采用2台旋挖钻机成孔，Z1、B1线各一台，每1天2台共完成3根工具柱，共31天完成92根工具柱。2.5 场地布置工具柱施工时，需对施工场地合理布置，保证吊车行走路线，确保钻孔桩钢筋笼与工具柱的顺利吊装就位。图2-2桩基上工具柱施工场地布置图3 施工方案3.1 方案概述图3-1 Z1线工具柱

28、平面图图3-2 B1线工具柱平面图工具柱基础桩为钻孔灌注桩，采用泥浆护壁成孔工艺，用旋挖钻机成孔，发挥旋挖钻成孔快、效率高的优势保证工期。钢管柱委托天津久安集团（资质经监理审批合格）在厂家加工，作为预制构件进行进场前验收，合格后方可使用。钢管柱下放采用先插法，钢筋笼与钢管柱井口焊接，整体下放至设计位置，调整好平面位置、高程，采用钢管定位架定位。由于机械设备、运输条件限制，整个工具柱施工过程中，共分三次井口焊接：钢筋笼分两节吊装，采用井口焊接；钢筋笼顶与工具柱底连接，采用井口焊接；工具柱分两节吊装，采用井口焊接。钻孔灌注桩与钢管柱内混凝土整体一次灌注，用直径250mm小导管灌注，由于混凝土标号不一样，故应注意及时更换混凝土。图3-3 桩基础与工具柱连接详图图3-4 桩基上工具柱施工各工序及检查程序流程图3.2 施工前期准备1、钻孔施工前应根据施工需要，对设计提供的测量控制网按照设计文件要求进行复测和必要的加密，补充施工需要的水准点，并通知监理验收，做好保护基准线和水准点工作，同时根据设计图纸进行轴线测量；2、做好钻孔桩与工具柱的定位放样及校正工作，保证工具柱顶中心偏差2cm；3、原材料按计划提前进场，并应有产品合