某地铁抗拔桩施工方案

'第一章工程概况第一节工程介绍地铁*号线***站位于**马路、***路与**道、**路交口处，地处繁华区，周围主要建筑物有***里高层、**里等居民楼，并有多路公交车通过，人流、车流量大交通异常繁忙。本站沿东西布设与沿南北方向布设的*号线***站形成侧-岛换乘，全长212m，其中随着*号线的修建已预留了双层车站节点91.2m，并完成了出入口的修建。本次施工项目包括东西侧车站段120.8m，以及1、2号风道和疏散通道。该工程包含抗拔桩72根，直径Φ1200mm，桩长18m，孔深34.214米～36.37米，空孔16.214米～18.37米，用于结构抗浮；高压旋喷桩桩径为1.8m，在新老结构接合处地基加固，新老地连墙接缝处处理，1号风道及疏散通道灌注桩与地连墙接合处。施工现场位于原有机动车道路上，场地较平整，但地下障碍物较多，如管线、下水道、旧防空洞、老房屋基础等，所以施工前必需采用机械及人工配合刨验，清除地下障碍物。第二节工程地质情况本站区地形基本平坦，岩性多变，地下水位较高，场地复杂程度为中等复杂场地。场地土类型为软弱～中硬场地土，场地类别为Ⅲ类。站区具体岩性特征描述见表1.3.1，地层分布见地质柱状图1.3.1-1、1.3.1-2。-15- 表1.3.1岩性特征描述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Q4³al③1粉质粘土0.5～2.91.16～-1.83黄褐色、灰黄色、黄灰色、褐色，硬塑～可塑，含姜石、贝壳。③2粘土1.0～3.61.78～-0.86灰黄色、黄褐色,硬塑～可塑，含姜石、螺壳。③3粘土1.0～2.7-0.05～-2.4灰黄色，湿，稍密～密实。含少量贝壳，夹粉质粘土薄层。Q42m④1粉质粘土1.2～4.6-5.14～-10.34灰色，可塑～流塑，与粪土互层，含贝壳。④2粉土1.1～9.4-2.49～-10.08灰色，湿～很湿，稍密～密实，夹粉质粘土薄层，含少量贝壳。④5粉砂1.3～3.2-2.81～-3.17灰色，松散～中密，饱和，含贝壳，夹粘土薄层。Q41h⑤1粉质粉土1.3～3.2-11.01～-12.21浅灰色、灰黄色、黄灰色，可塑～流塑，含姜石，顶部为泥炭层。Q41al⑥1粉质粘土2.0-4.7-11.59～-15.30浅灰色、灰黄色、黄灰色、褐色，可塑～软塑，夹薄层粘土含贝壳及姜石。Q3eal⑦1粉质粘土1.1～6.5-15.88～-25.46褐黄色、灰黄色、黄灰色、褐色，可塑～软塑，夹粉土、粘土薄层，含贝壳及姜石。⑦2粉土0.6～7.1-14.89～-24.90灰黄色、黄灰色、褐黄色，湿，密实，含贝壳、姜石，局部夹粉质粘土薄层。⑦3粉砂0.7-2.0-16.15～-24.76褐黄色,饱和，中密,含贝壳。⑦5粘土1.1～1.8-19.56～-22.50黄褐色，可塑，含贝壳。Q3dmc⑧1粉质粘土1.8～4.3-25.37～29.50褐黄色、黄褐色、褐色、灰黄色,硬塑～可塑,夹粘土、粉土薄层,含贝壳、姜石。⑧2粉土1.0～3.0-26.71～-28.14褐黄色、黄褐色，湿，密实，含姜石、贝壳，夹粘土。Q3eal⑨1粉质粘土1.2～5.0-27.70～-32.20黄褐色、褐黄色，灰黄色、灰褐色，可塑,局部夹粘土粉砂薄层。⑨2粉土1.9～7.0-30.67～-34.91黄褐色、褐色,稍湿，密实,局部夹粉质粘土、粉土、粉砂薄层。⑨3粉砂2.0～4.2-29.57～-35.36褐黄色、浅黄色、褐色,密实,饱和,夹粉土、粉质粘土薄层。⑨4细砂2.7-32.57褐黄色，密实，饱和。⑨5粘土1.4-33.77～-36.00黄灰色、灰色，可塑，夹粉土薄层。-15- 图1.3.1-1西侧地质纵断面图图1.3.1-2东侧地质纵断面图第三节工程水文地质本站区地形较平坦，表层地下水类型为第四系孔隙潜水，第Ⅱ陆相层及其以下的粉土、粉细砂层的地下水具有微承压性质，为微承压水。潜水水位埋藏较浅，勘测期间地下水埋深1.3～3.0m，主要赋存于第Ⅰ-15- 海相层的粉土、粘性土与粉土互层的地层中，含水层水平、垂直向渗透性差异较大，当局部地段夹有粉砂薄层时，其富水性、渗透性相应增大。该类地下水主要接受大气降水和地表水体入渗补给，地下水具有明显的丰、枯水期变化，丰水期水位上升，枯水期水位下降，多年变化平均值约0.8m。主要含水介质颗粒较细，水力坡度小，地下水径流十分缓慢。排泄方式主要有蒸发、人工开采和渗透补给下部含水层。第Ⅱ陆相层及其以下的粉土、粉细砂层的地下水具有微承压性，常被粘性土分隔为多层含水层，各含水层很不稳定，其顶部隔水层分布较稳定，以⑤1、⑥1为主要隔水层顶板。补给、排泄以相对含水层中径流形式为主，并接受上部潜水的越流补给。其稳定水位埋深为2.0～3.0m。第二章施工管理系统及平面布置一、施工管理系统项目经理常务副经理安全员文明施工项目书记消防保卫施工员计量员机械员材料员计划统计项目总工试验员测量员质量员施工负责人地铁*号线***站施工组织管理系统图三、施工现场平面布置施工现场平面布置图-15- 第三章抗拔桩施工方法第一节施工准备一、施工准备工作首先破除抗拔桩处地面坚硬体，人工挖槽探测地下管线，清除钻孔桩范围内杂物，进行机械、材料、人员组织，操作工艺的技术准备和技术交底工作。根据施工规范及施工经验，对所选用的设备机具、施工工艺以及技术要求是否适宜进行核查。二、现场准备1.施工道路：施工均为大型设备，而且施工精度高，因此要求地面平整，能够承载一定的压力，现场场地为原**道机动车路面，较为坚实，有利于钻机行走，现场道路采用原道路形式，有利于运输车辆顺利进出。2.水电等配套设施均已引入施工现场，能够满足施工要求。三、机械设备进场本工程前期安排1台钻机进行施工，根据工程需要再考虑增加钻机。为确保钻孔垂直度，本工程采用性能较好的回转式磨盘钻机，吊车采用16T汽车吊进行钢筋笼吊装及其他辅助工作。第二节施工工艺及说明一、施工说明在抗拔桩施工前，先对场地进行翻槽处理，清除道路沥青路面和导墙砼板以下障碍物。场地现有地连墙施工用的泥浆池，储浆量200m3，可用于抗拔桩泥浆循环使用。桩位由专业测量人员进行放线，监理复核，确定无误后方可施工。施工过程中需保护好桩位点和测量控制点。为确保钻孔垂直度，本工程采用性能较好的回转式磨盘钻机，正循环工艺。钢筋等原材料到场并复试合格后方可开始进行钢筋笼加工。当各项准备工作做好后，再进行钻孔施工。抗拔桩设计参数：抗拔桩桩长：18m；孔深：34.214米～36.37米；桩-15- 径：Φ1200mm；砼标号：C30；保护层厚度：70mm；二、抗拔桩施工工艺流程施工工艺流程三、抗拔桩施工方法（一）测量定位和护筒埋设1、测量定位-15- 依据测量控制桩点及设计图纸定出桩孔平面位置及高程，同时以桩中心为交点纵向、横向埋设护筒，经监理工程师检验无误后进行施工。测量孔深的基准点用水准仪将高程引至护筒周边基准钢筋上，施工过程中经常复测，并保护好各控制桩点。2、埋设护筒护筒采用4mm的钢板卷制而成，护筒内径应大于钻头直径200mm，为防止钻进施工中护筒外圈返浆造成坍孔和护筒脱落，护筒埋入自然地面以下后采用粘土进行填实，且高出泥浆面200mm。护筒埋设位置应准确，其中心与桩位中心允许误差不大于20mm，并应保证护筒的垂直度和水平度。（二）钻机就位场地平整及护筒埋设完成后钻机就位，认真调整机架并保证底座平稳，使钻孔作业系统对准桩中心且呈铅垂状作业，确保在施工中不发生倾斜、移动。为准确控制成孔深度，在桩架或钻杆上设置控制深度的标尺，以便在施工中进行观测记录。（三）钻孔1、成孔采用正循环钻机。钻孔采用轻轻压慢转进，等钻进到3米以后可改用常规钻进，钻进速度根据土层类型、孔径大小、钻孔深度及供浆确定。为保证钻孔的垂直度，在钻进过程中，设置钻机导向装置。钻孔过程中应遵循以下几点：（1）开孔必须轻压慢转，确保成孔垂直度。（2）钻孔过程中要保持护筒内浆面高度，以保护孔壁稳定。（3）在砂层中，应适当增加泥浆比重以加强护壁和排渣。（4）在淤泥层中宜采取扫孔划眼措施，以防缩径。（5）钻孔前要认真分析地质资料，制订合理的工艺参数和施工措施。2、桩孔质量检测桩孔质量参数包括：孔深、孔径、钻孔垂直度和沉渣厚度。孔深：以钻具长度确定孔深，或用带有刻度的测绳测量出孔深。孔深偏差保证在规范允许范围以内。孔径：采用孔规进行检查，容许偏差为±50mm，-15- 若出现缩径现象，应进行扫孔后符合要求方可进行下道工序。钻孔垂直度：容许偏差为1%，开孔前必须用水平尺检查钻机是否水平，调平后才能开钻；沉渣厚度：二次清孔要在灌注混凝土前，确保孔底沉渣厚度不大于150mm。（四）护壁与清孔在钻孔结束后，灌注水下混凝土之前，清除孔底沉渣，以保持孔底承载能力满足要求。清孔采用换浆法清孔，置换出的泥浆密度小于1.15～1.20为合格。清孔分两次：1、第一次清孔：在成孔完成后，当钻孔达到设计深度后应停止钻进，此时稍提钻杆，使钻头距孔底10～20cm处空转，并保持泥浆循环，将相对密度为1.05～1.10的不含杂质的新浆压入钻杆，把钻孔内悬浮较多钻渣的泥浆置换出孔外。测定孔底沉渣，应用测绳测试，测绳读数一定要准确，测绳用3～5孔必须校正一次。2、第二次清孔：在钢筋笼与混凝土导管放置后，在第一次清孔达到要求后，由于要安放钢筋笼及导管准备浇注水下混凝土，这段时间间隙较长，孔底又会产生新的沉渣，所以待安放钢筋笼及导管就绪后，再利用导管进行二次清孔。清孔方法是在导管顶部安设一个弯头和皮笼，用泵将泥浆压入导管内，再从孔底沿着导管外置换沉渣，清孔标准是孔深达到设计要求，复测沉渣厚度在150mm以内，此时清孔就算完成。清孔结束后，要尽快灌注混凝土，其间隔时间不能大于30min。第二次清孔注入泥浆相对密度为1.15左右，漏斗粘度18-25s，第二次清孔后泥浆相对密度控制在1.10-1.15。（五）泥浆的管理现场泥浆池体积必须确保每天钻孔造浆的需要。成孔过程中，泥浆循环系统应定期清理。泥浆池实行专人管理、负责。每天晚上需-15- 组织人员把泥浆池中的废浆清除出去，确保文明施工。（六）钢筋笼的制作与吊放1、钢筋笼制作钢筋原材料具备出厂合格证并复试合格后方可使用。钢筋笼采用现场加工制作，加工尺寸严格按设计图纸和规范要求进行，钢筋笼采用搭接焊。加强筋与主筋点焊要牢固，制作钢筋笼时在同一截面上搭焊接头不得大于主筋总根数的50％。钢筋笼在支架上加工，将配好定长的主筋平直的放在支架上，待固定住架立筋后，按规定的间距绑扎箍筋。主筋、架立筋及箍筋之间的节点用电弧焊焊牢。弯曲、变形的钢筋要作调直处理，制作钢筋笼时应标定主筋间距。为防止提升导管时带动钢筋笼，严禁弯曲或变形的钢筋笼下入孔内。钢筋笼加工完毕后，报请监理工程师验收，合格后方可使用。将制作好的钢筋笼稳固的放置在支架上，并按型号分类堆放整齐，挂牌标明钢筋笼的长度及对应的桩号。2、钢筋笼吊放钢筋笼制作后进行验收合格方可进行吊装。起吊前检查钢筋笼编号、尺寸，对号入座。下笼时由人工辅助对准孔位，保持垂直、轻放、慢放，就位后使钢筋笼轴线与桩轴线相吻合，并保证桩顶标高符合设计要求。钢筋笼在运输吊放过程中，应设专人指挥，严禁高起高落，以防弯曲变形。钢筋外圈设置足够数量的保护垫块，沿钢筋笼圆周均布3～4个，纵向间距4m，以便保持钢筋笼居中，并使钢筋笼具有足够的保护层。钢筋笼吊放采用吊筋方式将钢筋笼送入孔内设计标高，吊筋采用直径Φ22mm钢筋，一端固定在钢筋笼上，一端用钢管固定于孔口。吊筋长度计算如下：L=2（L1-L2+S）-15- 式中：L──吊筋长度;L1──护筒标高;L2──钢筋笼顶端标高;S──护筒上口至固定钢管的距离。钢筋笼入孔时，应对准孔位徐徐轻放，避免碰撞孔壁。下笼过程中如遇阻不得强行下入，应查明原因处理后再继续下笼。（七）导管的安装导管：导管用无缝钢管制作或钢板卷制焊成，导管壁厚不小于3mm，直径为250mm，导管每节长度为1.5米，接头用双螺纹扣快速接头。导管使用前试拼装、试压，试水压力为0.6～1.0Mpa，不漏水为合格。隔水栓：隔水栓采用厚度较大的橡胶球胆，充气后置于导管内，在初始灌注混凝土时隔离泥浆。当混凝土冲出导管后球胆会浮起，可重复使用，简便易行。导管吊放时，应确保导管密封良好，位置居中，防止跑管，导管底口距孔底高度为30～50cm左右。（八）混凝土浇筑混凝土强度C30，坍落度18—22cm。砼浇筑采用导管法，导管下至距孔底300～500mm处，导管使用前需经过通球和压水试验，确保无漏水、渗水时方能使用，导管接头联结处须加密封圈并上紧丝扣。初浇量埋管不小于1m。浇筑混凝土过程中提升导管时，测得混凝土的液面高度并做好记录，严禁将导管提离混凝土面，导管埋入混凝土中的深度控制在2-6m。按规范要求制作试块，试块为150mm×150mm×150mm，同一配比每班不少于1组，每5根不少于1组，直径大于1m的桩每根应有1组，试块脱模后及时放到养护室内进行标养。灌注接近桩顶标高时，应严格控制最后一次浇筑混凝土量，使-15- 砼灌注量高出设计桩顶标高500mm～800mm左右。（九）空灌回填灌注混凝土后，应对作业区域架设临时防护围挡，并设明显标志，防止有人不慎跌入孔内。当抗拔桩灌注24h后，应立即对空灌部分进行回填土至孔顶，填土的同时将孔内废弃泥浆抽出。四、质量监控措施（一）抗拔桩用的原材料和混凝土强度必须符合设计要求和以下规定：1、钢筋必须应有出厂质量证明和试验报告。2、商品混凝土的强度符合设计要求，坍落度宜为18～22cm。3、成孔深度必须满足设计要求，沉渣厚度不超过150mm。4、实际灌注砼量严禁小于计算体积，混凝土充盈系数不得小于1.0。5、砼灌注量高出设计桩顶标高500mm～800mm左右,浮浆层应剔除。（二）钢筋笼制作允许偏差项目必须小于设计值，施工中应加强检查。（三）护筒埋入土中深度不得小于1m。应保证位置准确、稳定。护筒与坑壁之间不得用杂填土填实，护筒中心与桩位中心的偏差应小于规范规定。（四）加强对护壁泥浆的管理，适当控制稠度。注入泥浆的密度宜控制在1.15左右，排出泥浆密度控制在1.15～1.2之间。（五）采用二次清孔方法清除孔底沉渣。沉渣厚度不得大于150mm。沉渣厚度采用测绳检查，测绳应经常校正。（六）本工程抗拔桩砼属水下灌注混凝土，除混凝土强度、塌落度符合要求外，还应注意以下几个方面：1、导管连接处密封可靠，导管口埋入砼面内的深度在2.0～6.0m。2、首批混凝土灌入量必须保证埋管深度不小于1.0m。3、混凝土灌注要连续不断地进行，并定时测量砼面的上升情况，记录灌入量。-15- 4、提升导管不宜过快、过猛，防止拖带表层混凝土，造成泥浆浮渣侵入桩体或吊挂钢筋笼。第四章质量保证措施一、工程开工前，对施工队班长以上人员进行技术交底，明确每道工序质量要求和质量标准。以及可能发生的质量事故预防措施，然后由现场施工员和班长向全体施工人员进行第二次交底。二、施工中必须贯彻施工质量三检测：“自检、专检、抽检”。自检由现场负责人检查，专检、抽检由质量员和现场监理负责检查。三、隐蔽工程验收即孔底沉渣、钢筋笼制作质量，应首先进行自检，合格后，上报监理进行验收。四、为了确保成孔质量，由专人负责按要求对孔深、孔规、孔斜进行检测。五、材料员应认真把好原材料关，原材料到现场应提供质保书，并依照地铁2号线见证试验规定，报送实验室进行原材料复试工作，不合格的材料不得使用。六、定位准确。现场放线定出桩位后，要做好桩位的轴线标记。随后，会同有关人员进行复核，复核无误后刨验桩位下管线情况，然后进行下道工序施工。七、保证桩长。施工中要做好钻孔和成孔施工记录，钻孔孔底标高比设计孔底标高低300～500mm；清孔并去除孔底沉渣厚度后保证桩的有效深度；抗拔桩混凝土浇筑高度应高出设计桩顶标高500～800mm，以保证抗拔桩的有效桩长。八、保证桩径。钻孔施工中控制好泥浆稠度，经常测定泥浆比重、粘度、含砂率等各项性能指标，避免塌孔以保证钻孔孔径。九、水下混凝土灌注。砼灌注采用导管法浇筑砼，导管埋深宜为2～6m。混凝土必须连续浇灌。十、钢筋笼加工和吊装。钢筋笼按图纸加工制作-15- 一次成型，采用双面搭接焊，搭接长度5d，在35d区段范围内钢筋接头面积不应大于钢筋总截面面积的50%。十一、钢筋笼吊装采用吊车吊装就位，钢筋外圈设置足够数量的保护层垫块，以确保钢筋笼居中。保证钢筋笼标高及垂直度正确；钢筋笼吊运时应防止扭曲、变形。第五章安全保证措施安全施工目标：无安全事故发生，伤亡率为零。施工现场实行项目经理安全负责制，项目经理对施工现场各班组、各工艺环节的安全生产负领导责任，以国家有关的安全施工条例为标准，由项目经理具体组织实施。一、加强安全教育工作，对参与施工的人员进行安全生产的教育学习活动，特种作业人员持证上岗。二、施工设备使用前，进行全面安全检查，检查合格后上报监理工程师验收，经监理验收合格后方能使用。三、加强施工人员自我防护意识，进入施工现场正确佩戴安全帽。四、动力与照明分开使用，闸箱上标明设备名称。五、机械设备按照操作规程进行操作，操作者持证上机不得违章操作。六、施工班组均设安全员，具体负责本组的安全生产，督促员工按章操作，发现隐患及时采取措施，排除故障，杜绝事故发生。七、现场内各种用电设备，施工中使用的各种电动工具，尤其是抗拔桩施工中使用的电焊，其装设使用应符合规范要求，维修保管专人负责。（一）电焊机外壳必须接地良好，其电源的装卸由电工进行。（二）电焊机要设专用开关箱，拉合闸时戴手套侧向操作。（三）焊钳与把线必须绝缘良好，连接牢固，更换焊条应戴绝缘手套,在潮湿地点工作时，站在绝缘胶板上。（四）把线、地线禁止与钢筋接触，不得用钢筋代替零线。-15- 八、防触电措施（一）开关箱内的漏电保护器具额定漏电电流应不小于30mA，额定漏电动作电流应不大于15mA，额定漏电动作时间不能大于0.1s。（二）保护零线按规定作好重复接地。（三）施工用电的线路严禁搭靠或固定在机械、栏杆、钢筋等金属件上；对电气设备、绝缘用具必须定期检查、测试，防雷设施在雷雨季节到来之前检测。（四）施工现场所有用电设备，必须按规定设置漏电保护装置，要定期检查，发现问题及时处理解决。（五）电闸箱采用标准电闸箱，必须做到三级控制两级保护，保证做到“一机一闸一箱一漏保”。九、机械安全（一）对所有用于提升的挂钩、挂环、钢丝绳等进行定期检测、检查和标定，如有损坏或使用不当之处立即更换。（二）吊装机械臂下不得站人，操作时，机械臂距架空线要符合安全规定。十、埋设护筒应准确放置在桩位中心轴线位置和保持垂直，埋设深度必须确保成孔过程中不发生筒边反水造成坍孔事故。十一、钻机就位，机架不能靠在护筒上，以免机械振动引起护筒漏水，导致坍孔。机械操作人员必须服从指挥信号，以免引起事故。十二、吊放钢筋笼时，要保持钢筋笼不变形，不准斜吊或横向拖拉，吊筋必须焊牢，起吊后，设专人指挥，钢筋笼要垂直下孔。十三、桩身混凝土灌注结束后，应对作业区域架设临时围挡，并设明显警示标志，防止有人不慎跌入孔内，造成安全事故。当抗拔桩灌注混凝土达到设计强度后，应立即对上部空孔进行回填土处理，填土同时将孔内废弃泥浆抽出。待土方开挖时将其削切。第八章文明施工措施-15- 为了加强本工程施工现场的管理，提高文明施工管理水平，创造文明工地，根据市政府的有关规定，结合本工程的特点，我们将严格按照《天津市建设工程文明施工管理规定》执行，加大文明施工投入，加强文明施工管理，抓好本工程的文明施工工作。文明施工管理目标及措施本工程的文明施工管理目标是达到《天津市建设工程文明施工管理规定》的要求，主要采取以下保证措施：一、施工现场实行封闭施工。施工现场四周除人员、车辆进出口通道外，其余周边应按规定设置连续封闭的围栏。二、施工过程中产生的废弃泥浆，不得随意排放。废弃泥浆经管路排入现场设置的三级沉淀池进行沉淀处理，将沉淀后的泥渣排入市政污水管网。三、工地的原材料和半成品不得堆放于围墙外，材料及半成品的堆放严格按天津市及业主《文明施工管理办法》要求分类堆放，并用标识牌标识清楚。四、施工中的废土、固体废弃物等设专门地点进行存放，并定期清运出场。确保厂区环境质量。五、施工现场内道路做到平整畅通，排水良好。施工场地出入口设置冲车台，外出的机动车辆，必须在工地内冲洗干净后才能上路行驶。六、工程完工后，按要求将工地及周围环境清理整洁，做到工完、料清、场地净。-15-'