四方坪站2号风亭钻孔灌注桩施工方案.docx

1、四方坪站2号风亭钻孔灌注桩施工方案长沙市轨道交通3号线四方坪站土建工程2号出入口及风亭钻孔灌注桩施工方案1编制依据及原则1.1编制依据1.长沙市轨道交通3号线一期工程四方坪站车站附属围护结构施工图；2.目前我施工单位掌握的现场勘测资料；3.目前施工情况和工期的要求；4.现行国家、行业相关技术规范、要求、标准及长沙市有关安全、质量、工程验收等方面的地方性法规和行业标准、法律和法规；5.我施工单位现有的施工技术、施工管理和机械设备配备能力；6.我单位多年从事类似工程的施工经验。1.2 编制原则1、在熟悉施工设计图纸、场地水文地质情况及施工现场管线调查的基础上采用先进、合理、经济、可行的施工方案；2

2、、施工进度、劳力资源等安排均衡、高效；3、加强施工管理，提高生产效率，降低工程造价；4、严格贯彻“安全第一”的原则；5、确保工程质量和工期，争创优质工程；6、保护环境、保护文物，文明施工。1.3 适用范围根据前期试桩获得的地质情况及所采用的机械设备，对局部地段钻孔灌注桩的施工工艺进行调整。结合现场实际情况，四方坪站围护结构钻孔灌注桩施工前需进行试桩，目的在于将施工的各项技术参数调整到最佳状态，进而达到经济、高效、安全、文明的施工目的。本方案适用于四方坪站附属结构2号出入口及风亭钻孔灌注桩作业施工。2工程概况2.1 站点位置长沙市轨道交通3号线一期工程四方坪站位于开福区车站北路与三一大道交叉路口

3、正下方，车站沿车站北路呈南北向布置，车站站位西北象限为长沙市开福区国税局宿舍楼，以及天都国际大酒店，离基坑最近距离约为32.88m；东北象限为黑石渡变电站，离基坑距离约33.08m；西南象限为中国南航与中信办公大楼，离基坑最近距离约为31.1m；东南象限为兴嘉名苑和国立金海大酒店，离基坑最近距离约38.38m。四方坪站2号出入口及风亭平面位置见图2-1。图2-1 四方坪站2号出入口及风亭平面位置图2.2工程水文地质2.2.1 地形地貌 四方坪站（原三一大道站）地貌为浏阳河级阶地，上覆第四系中更新统马王堆组，下伏基岩为中元古界冷家溪群板岩。地形稍有起伏，地面标高38.1-42.55m。2.2.2

4、 岩土分层及特征.根据地质资料表明，地层由上而下一般依次为：(1-2-1)杂填土(Q/4ml/)：褐黄、杂色，松散状，由黏性土混砖渣、混凝土块、碎石等回填，多为路基填土，顶部约有40-60cm混凝土路面，硬质物含量30%以上，该层堆填时间在10年以上，尚未完成自重固结。层厚0.50-8.00m不等，平均厚度为5.00m，其层顶标高在36.52-43.54m之间。标准贯入试验击数8.0-18.0，平均值12.8击，但由于杂填土组成成分不均匀，导致标准贯入试验击数变异性较大。(1-2-2)素填土 (Q/4ml/)：褐黄、褐红色，松散，可塑-硬塑状，黏性土为主，局部含细砂、砾石等，硬质物含量约为10

5、-15%。层厚0.90-6.90m不等，平均厚度为2.60m，其层顶标高在35.97-44.95m之间。层内标准贯入试验击数为7-9击，平均8.0击。(2-1)粉质黏土 (Q/3al/)：褐黄色，夹灰白色，硬塑状，具似网纹结构，含少许黑色铁锰质氧化物。无摇震反应，有光泽，干强度中等，韧性中等。本次勘察有30个钻孔见有该层。层厚变异较大，为1.10-6.90m不等，平均厚度为4.03m，其层顶标高在29.73-41.02m之间，层内标准贯入试验击数为9-21击，平均13.6击。(2-8)圆砾(Q/3al/)：褐黄色，黄色，很湿-饱和，稍密-中密状，圆砾含量约50-60%，石英质，多为亚园形，磨圆

6、度一般，一般粒径0.2-2.0cm，混少量卵石，最大粒径达4-6cm，中粗砂充填，部分钻孔混少许黏性土。层厚为0.90-2.20m不等，平均厚度为1.30m，其层顶标高在25.56-32.02m之间。重型圆锥动力触探试验修正击数为7.4-10.7，平均值9.10击。(2-9)卵石 (Q/3al/)：黄色，饱和，稍密-中密状，卵石含量约55-60%，成分多为石英质，圆形、亚园形，磨圆度较好，一般粒径2-4cm，最大粒径达6-8cm，中粗砂充填，混少许黏性土。层厚变异较大，为0.20-5.00m不等，平均厚度为2.68m，其层顶标高在26.04-32.73m之间。重型圆锥动力触探试验修正击数为9.

7、4-14.7击，平均值12.1击。 (3-1)粉质黏土(Q/2al/)：褐黄色，褐红色，夹灰白色斑块，具网纹结构，硬塑状，含少许黑色铁锰质氧化物。无摇震反应，有光泽，切面光滑，干强度较高，韧性中等。层厚为1.30-4.20m不等，平均厚度为2.40m，层顶标高为36.50-43.71m。层内标准贯入试验击数为15-23击，平均19.7击。(5-1)残积粉质黏土(Qel/)：褐黄色，夹灰白色，硬塑-坚硬状，无摇震反应，稍有光泽，韧性中等，干强度中高等。层厚为0.60-2.10m不等，平均厚度为1.14m，其层顶标高在26.77-41.54m之间。层内标准贯入试验击数为14-20击，平均15.8击

8、。(13-1-2) 强风化板岩（P/t）：褐黄、黄灰色，具板状构造，岩芯破碎，以碎屑状、碎块状为主，少量短柱状，极软岩。节理裂隙发育，裂隙面多为铁锰质浸染，部分充填石英脉，岩石质量指标(RQD=30)，为差的，岩石软化系数为0.75，为软化岩石，。岩体较破碎。该层层厚为1.20-15.00m，平均厚度为6.74m，其层顶标高变化较大，层顶标高在14.67-44.05m之间。(13-1-3)中等风化板岩（P/t）：褐灰、灰、青灰色，结构较为致密，具板状构造，岩芯呈长、短柱状及块状。节理裂隙较发育，裂隙面见铁锰质浸染，部分为石英脉充填，岩石质量指标(RQD=75)，为较差的，岩石软化系数为0.75

9、，为软化岩石。该层层厚为4.50-23.30m，平均厚度为14.58m，其层顶标高在9.67-35.75m之间。(13-1-4)微风化板岩（P/t）：褐灰、灰、青灰色，结构较为致密，具板状构造，岩芯呈长、短柱状及块状。节理裂隙较发育，裂隙面见铁锰质浸染，部分为石英脉充填，岩石质量指标(RQD=75-80)，为较差的较好的，岩石软化系数为0.80，为不软化岩石。该层层厚（均未揭穿）为1.30-15.40m，平均厚度为6.57m，其层顶标高在-0.68-11.10m之间。图2-2四方坪站2号出入口及风亭工程水文地质剖面图2.3设计概况四方坪站2号出入口及风亭围护结构采用8001000mm钻孔灌注桩

10、，其中a型桩60根，b型桩12根，c型桩25根，d型桩23根，桩顶冠梁截面尺寸800800，围护桩间采用800双管旋喷桩进行止水加固。2号出入口及风亭围护结构钻孔桩平面布置图如图2-3所示。图2-3 四方坪站2号出入口及风亭平面布置图2.4周边环境及地下管线情况2.4.1周边环境情况2号出入口及风亭轮廓全部位于我单位施工一期北侧围挡内，北侧为黑石渡变电站，东侧及南侧为三一大道路，东北角有一座人行天桥，西侧为已完成车站主体，在施工过程中对周边建筑物均需进行施工监测。2.4.2周边管线情况四方坪站北侧顶板已回填至设计标高，待探明2号出入口及风亭基坑范围内军缆、电信、城通、电力、路灯管线位置；便立即

11、回迁至车站顶板，2号出入口及风亭周围管线分布示意图由如图2-4所示。图2-4 四方坪站2号出入口及风亭周边管线分布示意图3风险因素分析3.1 风险识别、原因分析和主要处理措施 (1) 风险识别根据车站主体围护结构的施工内容和具体情况，风险源存在于安全、工期、质量、成本四个方面，其中安全风险是最大的风险源。四大风险源有着密切的关系，相互影响。表3-1 施工中可能出现的施工安全风险序号风险项目风险出现的可能性方式1地质风险有加强技术手段2桩基施工中对地下管线的伤害有采取技术手段4施工用电可能加强管理及安全防护5吊装施工可能6机械伤害可能(2) 风险识别及风险原因分析结合车站围护结构的施工内容、工程

12、地质水文地质情况等特点，参考类似工程施工经验，识别出本工程施工的主要风险为：环境风险、地质风险等，详见表3-2。表3-2 风险原因分析序号主要风险名称风险原因分析1环境风险（1）车站周边管线众多，多为主干管道，同时可能存在未知管线，施工中可能会造成管线破坏；（2）车站周边交通流量大，车速快，周边车辆可能冲入围挡，造成事故。2自身风险（1）基坑深度约15m，为III级风险源；（2）2号出入口及风亭基坑位置部分为原国安驾校回填土，土体自稳性较差，钻孔桩施工时存在坍塌风险；3.2施工风险管理组织机构及职责成立专门的施工风险管理组织机构，负责施工风险的分析、预测、管理和规避，组织机构见图3-1。1 施

13、工风险管理职责 项目经理职责全面负责本工程项目的施工风险管理工作，负责及时采取有效措施规避和预防各种施工风险，主持召开施工风险分析会并做出相应处理方案，尽可能的降低施工风险。 图3-1 施工风险管理组织机构图专家顾问组职责全面参与本合同段的风险管理工作，负责提出施工风险管理的总体组织、管理方案、分析控制的重点，参与具体的风险分析及规避策划、解决风险管理中的具体难题。项目副经理职责负责对风险管理组的管理，协调配合其它风险组的工作，组织各项风险预防措施、规避风险预案的实施，深入施工现场了解可能出现的施工风险问题，及时预防和消除。项目总工程师职责负责对风险监测组、风险分析组、风险规避组的管理，配合项

14、目执行经理与副经理做好风险管理工作；负责组织制定预防施工风险措施和规避风险预案，提交风险分析会讨论实施。风险监测组职责负责进行地质预测预报和监控量测工作，负责采集地质预测预报和监控量测数据，对数据进行处理和分析，并及时将结果报风险分析组。风险分析组职责负责收集各种施工风险的资料，包括施工进度、地质预测预报和监控量测结果；结合工程施工情况对其进行分析，提出风险预警报告。风险规避组职责依据风险分析结果，及时制定相应的施工风险预防措施和规避风险的预案，规避各种施工风险。风险管理组职责负责各项风险措施、规避风险预案以及发生施工风险后的紧急救援工作的实施。4施工计划4.1总体计划1、采用先进施工技术和施

15、工设备，严格管理，确保工程质量。2、施工进度安排合理、高效，施工区段划分科学合理，协调统一，确保工期目标实现。3、抓住控制整个工程工期的关键，以此为重点，严密组织，确保质量及工期。4.2 前期准备因2号出入口及风亭基坑范围内管线较复杂，需迁改管线较多，钻孔桩施工前，我部将全力配合管线产权单位实施管线迁改工作，确保钻孔桩施工顺利进行。4.2.1 开工条件1、修筑好临时便道以方便人员、机械、材料进场场；并接通水、电，确保其畅通。2、现场整理：沿基坑四周挖设排水沟组织排水，确保场地内无积水。3、挖设好泥浆池，做好泥浆池围护设施，落实专职泥浆配制人员。4、桩位编号：根据设计施工图绘制好桩位编号图，以便

16、施工管理和后期资料归档。5、检查和维护施工机械设备。6、导管使用前，必须做气密性试验以确定导管和导管接头的密封性能，并按安装顺序依次编号。7、对地下管线进行探测并做好标识。4.3 工期目标2号出入口及风亭附属结构围护桩共120根，临时立柱6根，a型桩桩长14.55m，b型桩桩长17.45m，c型桩15.95m，d型桩为5.7m15.06m，单根桩混凝土方量3m39m3。钻孔桩施工采用1台旋挖钻机进行施工， 计划每天完成5根，计划工期为2018年4月25日2018年5月25日。表4-1 钻孔桩作业时间参数分析表成孔/h下钢筋笼/h浇筑混凝土/h合计/h1.520.510.82.83.84.4 2

17、号出入口及风亭钻孔桩施工期间场地布置2号出入口及风亭施工期间场地布置如下图4-1所示。图4-1 四方坪站2号出入口及风亭施工期间场地布置图4.5 资源配置计划4.5.1 施工人员配置计划2号出入口及风亭围护结构钻孔桩施工投入的技术工人由钢筋工、电工、机修工、电焊工、模板工及机电司机等工种组成，并配备一定数量的普工，具体见表4-1。表4-2 四方坪站2号出入口及风亭钻孔桩施工人员配备计划部 门工种（职务）人 数备 注工区管理人员工区经理1技术主管1值班施工员2专职安全员1机械管理人员1物资管理1小计7钢筋加工班班长1电焊工4杂工4小计9钻孔桩作业班班长2钻机司机2旋喷钻机司机2吊车司机2模板工6

18、修理工2电工1杂工10小计27总计434.5.2 施工机械配置计划 根据2号出入口及风亭设计工程数量，施工期间配备的机械设备如表4-3所示。表4-3 四方坪站2号出入口及风亭钻孔桩施工主要机械配备计划序号名称型号单位数量备注1旋挖钻机GPS-10台12吊车25T台23电焊机BX-300台44混凝土导管A250套15灌注平台PH-15台26高压水泵4PL-250台27柴油发电机200KW台18装载机CAT966F台19钢筋切割机CG1-30型台110钢筋弯曲机JM1台111钢筋调直机GT5/10台112抽水泵4PL-250台413插入式振捣棒/台414圆盘锯CG1-30型台15围护桩作业施工方案

19、5.1主要设计及施工参数四方坪站2号出入口及风亭围护桩采用旋挖钻机成孔，C30水下混凝土灌注，桩径800mm1000mm。钻孔桩嵌固深度为5m。围护桩根据配筋的不同共分为a型、b型、c型、d型共四种类型桩。竖向分布筋及加强筋为根据桩类型不同采用28、25、22、20等，详见表5-1围护桩配筋表；螺旋箍为12150，内加强箍为202000，2号出入口及风亭围护桩钢筋配筋情况如表5-1、图5-1所示。表5-1 2号出入口及风亭围护桩配筋表 图5-1 2号出入口及风亭围护桩配筋及大样图5.2围护桩施工方案5.2.1围护桩施工工艺本站围护桩采用旋挖机干钻成孔施工，施工工艺流程图见“图5-2钻孔灌注桩施

20、工工艺流程图”所示。图5-2钻孔灌注桩施工工艺流程图5.2.2试桩通过试桩掌握以下数据，指导桩基施工。1）掌握成孔工艺：钻机类型、型号、钻头型式，以及在不同地质层中的钻进速度和钻进时的各种参数，成孔后的清孔方法和清孔时间。 2）掌握下钢筋笼合理方式和控制钢筋笼位置、标高的合理方法。 3）检验试验室混凝土的配合比、坍落度等各项指标的可靠性和实用性。 4）为灌注桩施工提供混凝土灌注等施工参数。5）确定施工组织及管理体系、人员及指挥方式。 6）确定适宜的现场施工的机械、人员数量及混凝土运输车辆数量。 7）检验施工组织和施工工艺的合理性与适应性，修正施工方案，完善施工组织，指导灌注桩施工。5.2.3围

21、护桩施工为防止钻孔桩施工时由于相邻两桩施工距离太近或间隔时间太短而造成塌孔，采取分批跳孔施作。具体施工顺序见图5-3所示。先全部完成 “”部位的施工，然后全部进行“”部位施工，最后完成“ ”的施工。图5-3 四方坪2号出入口及风亭钻孔桩施工顺序示意图1）施工准备 施工准备包括场地平整、钻头选择、编制施工技术交底等。 钻机移位前应平整钻机施工平台，施工场地应平顺密实，确保钻机施工过程中的安全性与准确性，施工前做好施工计划，从技术、设备、材料供应给予保障。2）桩位放样测量时遵循“由整体到局部的原则”，用通过复测校准后的导线点对各桩位进行定位放样。测设的主要内容包括：各桩位的中心桩位、围绕中心桩的十

22、字护桩，同时测设出该位置的地面标高。桩位放样时，十字护桩距中心桩的距离不得小于1.5m，并且应埋设稳固。3）钻机就位及复核护桩旋挖钻机由于自身重量较大，所以要求钻机工作区域的地基必须坚实，防止在钻进过程中由于地基变形造成钻机移位。旋挖钻机缓慢移至钻孔平台上，钻机入位后，首先将钻机调平，再将钻杆调垂直，钻头中心对准桩位，使钻杆、钻头、桩中心三点成一线，垂直度由钻机仪表指示确定，并用垂线复核。同时对钻机四周有效范围进行清理，保证钻孔过程中卸渣合理、操作灵便并无碰挂现象。4）埋设护筒 钢护筒壁厚不小于10mm，长度根据地质及水文条件进行调整，护筒长度超过地下水位、超过填土层及砂层，内径比设计桩径大约

23、20cm。护筒安放时采用护筒驱动器进行驱动加压下放到位，护筒安装到位后，护筒顶面应高出施工地面或平台0.3m，利用护桩十字线中心复核，确保护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。护筒安装到位后，还需对钻头位置调整，确保开钻前，钻头中心与设计桩位中心对准且位于同一铅垂线上。5）钻孔施工开钻时，先用低档慢速钻进，钻至护筒以下1米后，再调为正常速度。钻进过程中，根据不同的地质情况选用不同形式的钻头，在土质或细角砾土地层中钻头选用螺旋式土钻或旋挖斗。钻进过程中，经常抽取渣样并与设计地质核对，注意土层变化，以便及时对不同地层调整钻速、钻进压力。由于北侧地质条件差，卵石厚度比较大，容易发

24、生塌孔，在砂、卵石层等地质较差土层全程需要护筒跟进。钻至设计标高并经岩样判别确认到位后，停止钻进。钻孔的渣土运至临时弃渣场，夜间运至外部渣土场。6）清孔及检孔 钻进到设计深度后，采用旋挖斗清孔，为确保孔底沉渣满足要求，第一次掏渣后还需用测绳检测孔深，如果测量深度与钻进深度一致，表明清孔合格，否则再次用旋挖斗继续清渣至合格。 清孔后及时用测绳测量孔深，用检孔器检测孔径、孔的倾斜度等各项指标，检孔器用钢筋笼做成，其外径等于设计孔径，长度等于孔径的4倍。严禁用强插检孔器方法进行检孔。检孔前，应通知监理人员及业主方代表共同对各项指标测定合格后，及时认真填写施工记录，并转入下一道工序。8）钢筋笼的制作、

25、安装 钢筋笼主筋接头采用单面搭接焊，搭接焊的长度为10d。同一截面焊接接头35d，且不小于50cm。加强箍筋与主筋连接的部位全部焊接。钢筋笼的材料、加工、接头和安装，符合要求。钢筋骨架的保护层厚度采用12钢筋制作U型筋与主筋焊接来保证，保护层厚度70mm。制好的钢筋笼必须放在平整、干燥的场地上，存放时，每个加劲筋与地面接触处都垫上等高的方木，每个钢筋笼节段上都要挂上标示牌，写明桩号、节号。在运输的过程中避免使钢筋笼变形，必要时采用人工抬运。钢筋笼采用汽车起重机吊装，并在孔口牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象。当灌注完毕的混凝土开始初凝时，即要取消钢筋笼竖向固定装置，使钢筋笼不影响混凝

26、土的收缩，避免钢筋混凝土的粘结力受损失。9）安装导管 导管采用300mm钢管，每节3m，底节长度4m，配12节11.5m的短管。导管接口应连接牢固，封闭严密，导管接头应清洁无杂物，密封胶圈无破损老化，同时检查拼装后的垂直情况与密封性，根据桩孔的深度，确定导管的拼装长度，吊装时导管位于桩孔中央，并在浇筑前进行升降实验。导管组装后轴线偏差不宜超过桩孔深的0.5%并不宜大于10cm。导管距孔底控制在0.30.5m，符合要求后，在导管外壁用明显标记自下而上逐节编号并标明尺度。10）灌注混凝土 本工程混凝土使用商品混凝土，并严格控制混凝土的质量，合格的产品才能进场使用，不合格的必须退回搅拌站。搅拌站必须

27、提供商品混凝土检测报告，每份报告都要包括拌制混凝土所需的各种原材料的合格证明，坍落度控制在180220mm。灌注混凝土前先用水冲洗一遍漏斗，堵塞漏斗口下部，然后向漏斗里注入混凝土。 计算首批封底混凝土数量，使导管下口埋入混凝土不小于1m深并不宜大于3m，确保有足够的冲击能量能够把桩底沉渣尽可能地冲开，是控制桩底沉渣，减少工后沉降的重要环节。浇筑连续进行。混凝土的运输时间和距离应尽量缩短，以迅速、不间断为原则，不超过混凝土初凝时间，一般为2-4h，防止在运输中产生离析。在整个浇筑过程中，及时提升导管，使导管埋深控制在26m。导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管法兰卡挂在钢筋笼上，

28、可转动导管，使其脱开钢筋骨架后移到钻孔中心。 考虑桩顶含有浮渣及浮浆，灌注时混凝土的浇筑面按高出桩顶设计高程50cm控制，以保证桩顶混凝土的质量。 11）钻渣清理钻孔桩施工中，产生大量废弃的钻渣，为防止对周围环境及桩孔造成不利影响，这些废弃的钻渣，经处理后，运往指定的废弃钻渣的堆放场地，并做妥善处理。5.2.4质量检测 所有钻孔桩按设计要求采用低应变动测法检测桩身完整性，检测桩数不少于总桩数的20%，且不少于5根，当检测桩身完整性质量有缺陷时，采用钻芯法检测桩身完整性，检测数量不少于总桩数的1%，且不得少于5根。5.2.5旋挖钻机作业注意事项 钻进过程中，要及时掌握钻孔深度，根据地质层变化，及

29、时调整钻进压力、钻进速度，以防钻进不利地层时塌孔。钻进中随时注意地层变化，在地层变化处均应留取渣样，判断地质类别，记入记录表中，并与设计院提供的地质剖面图相对照。钻渣渣样编号保存，以便分析备查。6施工质量管理及保证措施6.1旋挖成孔质量管理措施（1）项目经理为工程质量的第一责任人，对工程质量全面负责，检查和监督质量体系的正常有效运行，质检员对质量保证体系的运行进行监督、检查、协调、考核和奖罚。（2）结合本工程情况制定质量责任制度，进一步明确各级人员质量职责。（3）加强对员工的质量意识教育，组织学习施工及验收规范。（4）制定施工方案时从技术上施工上保证质量满足设计及规范要求。（5）严格执行质量管

30、理，分列质量保证金专款，实行质量预留金制度。依照责权利相结合的原则，把个人的经济利益与工程质量联系起来，落实检查验收制度，确保质量目标的实现。（6）特殊工种作业人员需持证上岗，做到一人一证，一一对应，确保特殊工序的施工质量。（7）及时填写施工及质量记录，填写人和审核人对施工记录的及时性、真实性、准确性负责。（8）自觉接受业主、监理工程师对工程的检查和指导，认真听取意见并及时改进质量管理工作。（9）隐蔽工程必须经业主或监理工程师检查验收后方能隐蔽，当隐蔽工程具备检查条件时，应提前通知业主和监理工程师。6.2旋挖成孔质量保证措施6.2.1桩位及标高控制措施（1）轴线控制点埋设标志，四周用混凝土固化30cm深；（2）对桩位中心点采用22圆钢打孔并灌白灰作为标志，深度不小于30cm，并采取保护措施；（3）放线定位后必须经复核签证方可施工；（4）核对桩位进行护筒开挖，护筒下放后，四周用粘土夯实埋好；（6）