成都地铁4号线一期工程土建7标钻孔桩施工方案.docx

1、成都地铁4号线一期工程土建7标钻孔桩施工方案成都地铁4号线一期工程土建7标段钻孔桩施工方案编 号：版 本 号：发放编号：编 制： 复 核： 批 准：有效状态：中国中铁四局集团有限公司成都地铁4号线一期工程土建7标段项目经理部2012年2月20日沙河站钻孔桩施工方案1编制依据(1)成都地铁4号线一期工程土建7标施工招、投标文件以及设计文件(2)工程施工现场踏勘有关资料(3)我公司现有的施工机械设备和施工技术力量；(4)地下铁道工程施工及验收规范 （GB502991999）(5)城市轨道交通工程测量规范 （GB500262008）(6)建筑基坑支护技术规程 （JGJ12099）(7)拟投入本工程的

2、施工技术力量和施工机械设备(8)我公司多年积累的类似工程施工经验(9)本工程涉及的施工技术、安全、文明、质量验收等方面标准和国家及成都地区现行的规范、规程及规定2编制原则（1）在充分理解设计文件的基础上，以设计图纸为依据，采用先进、合理、经济、可行的施工方案。（2）整个工程全过程对环境破坏最小、占用场地最少，采取对周围环境保护措施,避免周围环境的破坏。（3）充分应用先进的科学技术和施工设备，做到机械化作业、标准化作业、流水作业，坚持技术先进性、科学合理性、经济适用性、安全可靠性相结合原则。（4）强化质量管理，树立优良工程观念，创一流施工水平，创精品工程。（5）实施项目法管理，通过对劳务、设备、

3、材料、资金、方案、信息、时间与空间条件的优化处置，实现成本、工期、质量及社会效益的预期目标。3工程概况3.1地理位置3.1.1玉双路站玉双路站位于一环路东三段与双桥路交叉口东南侧，主体结构走向平行于双桥路，结构中线与道路中线基本相同。另外，在车站西北方向，一环路东三段与玉双路交叉口西北侧布置风井一座，风井结构走向平行于玉双路，结构中线与道路中线基本相同。3.1.2双林路站双林路站位于玉双路东延线与二环路东三段交叉口东南侧，主体结构走向平行于玉双路东延线，结构偏道路中线西南侧布置。3.1.3沙河站沙河站是4号线一期工程终点站，沙河站车站主体位于双福二路东端与另一条南北向30m宽的道路交叉路口处西

4、侧，呈东西走向。3.2设计概况3.2.1玉双路站玉双路站为地下二层双柱12m岛式站台车站，车站起点里程为YDK33+033.386,车站有效站台中心里程为YDK33+112.000，终点里程为YDK33+218.286，总长184.9m。在省文联站玉双路站区间上设置了一个区间风井、一个盾构工作井和一段明挖区间。其中，区间风井起点里程为YDK32+972.800,终点里程为YDK32+995.500，总长22.7m，为地下双层双柱框架结构；盾构工作井起点里程为ZDK32+907.800，终点里程为ZDK32+921.700，为地下双层单跨框架结构；区间风井和盾构工作井之间的左线区间为51.095

5、m的单层单跨框架结构。本车站采用明挖法+局部盖挖法施工，车站主体基坑深度约17.525.48m。区间风井、盾构工作井和区间风井与盾构工作井之间的区间采用明挖法施工。车站主体基坑标准段采用1200旋挖钻孔灌注桩+竖向3道钢管支撑的支护形式。钻孔桩中心间距2.0m，桩间挂网锚喷支护，喷层厚度150mm，挂网钢筋采用8，喷射混凝土等级C20，桩间土体设置一排22钢筋，锚杆长L=2m，竖向间隔1.5m。钢筋网需与挂网钢筋、钻孔桩主筋牢固焊接，避免钢筋网掉落。本车站周边建筑物较多，因局部特殊地段不用采用钻孔灌注桩的位置则改用人工挖孔桩。地下三层结构位置采用1200钻孔桩+竖向5道钢管支撑的支护形式，钻孔

6、桩中心间距1.8m；盾构吊出段南侧靠近房屋部分的钻孔桩为1.2m,桩中心间距1.8m；对于盾构施工要穿越位置的桩采用密排人工挖孔桩，穿越部分采用玻璃纤维筋，桩径1500mm，中心间距1.8m。玉双路站围护桩平面布置及剖面见图3-1:玉双站主体围护结构平面布置图和图3-2:玉双站主体围护结构剖面图玉双路站旋挖钻孔灌注桩工程数量如表3-1所示：表3-1：玉双路站钻孔灌注桩统计表桩类型桩数量桩长(米)桩总长(米)A型桩3924.8967.2B型桩2120.4428.4C型桩95201900D型桩3011.95358.5E型桩4514.15636.75F型桩421.3485.36I型桩1023.342

7、33.4H型桩1012.36123.6L型桩1110.84119.24K型桩468.6395.6G型桩823.34186.96合计32916.52（均）5434.763.2.2双林路站双林路站为地下二层双柱框架结构，起点里程为YDK34+600.900，终点里程为YDK34+769.700，总长168.8m。双林站采用明挖法施工，车站两端区间均采用盾构法施工。双林路站主体基坑标准段采用1.2m旋挖钻孔灌注桩+竖向3道钢管支撑的支护形式。旋挖钻孔灌注桩中心间距2.2m，桩间挂网锚喷支护，喷层厚度150mm，挂网钢筋采用6.5，喷射混凝土等级C20，桩间土体设置一排22钢筋，锚杆长L=2.5m，竖

8、向间隔1.5m。钢筋网需与挂网钢筋牢固焊接，避免钢筋网掉落,围护桩嵌固深度3.5m和4m。双林路站围护桩平面布置及剖面见图3-3:双林站主体围护结构平面布置图和图3-4:双林站主体围护结构剖面图双林站旋挖钻孔灌注桩工程数量如表3-2所示：表3-2：双林站钻孔灌注桩统计表桩类型桩数量桩长(米)桩总长(米)A型桩12518.442305B型桩1721.24361.08C型桩1219.88238.56D型桩2419.24461.76E型桩819.88159.04F型桩821.24169.92合计19419.05（均）3695.363.2.3沙河站沙河站为地下二层单柱岛式站台车站，地下一层为站厅层，地

9、下二层为站台层。车站总长292.5m。沙河站车站主体结构标准断面采用双层单柱双跨，局部双柱三跨箱形框架结构，采用明挖法施工。车站主基坑开挖深度16.56m18.95m，开挖宽度1922.9m。车站主体基坑围护结构采用12002200mm机械钻孔桩（端头局部采用15001800mm玻璃纤维筋人工挖孔桩）+三道60914mm钢支撑，钢支撑间距一般为3.5m，基坑角部设钢筋混凝土角撑，桩间挡土挂网喷射C20早强混凝土。沙河站轨排井区无钢支撑，基坑围护结构采用12002000mm机械钻孔桩+竖向采用3道315.2钢绞线锚索支护，桩间挡土挂网喷射C20早强混凝土。围护桩平面布置及剖面图见图3-5:沙河站

10、主体围护结构平面布置图和图3-6:沙河站主体围护结构剖面图沙河站旋挖钻孔灌注桩工程数量如表3-3所示：表3-3：沙河站钻孔灌注桩统计表桩类型桩数量桩长(米)桩总长(米)A型桩1220.38244.56B型桩2519.74493.50C型桩15418.232807.42D型桩3419.23653.82E型桩5418.811015.74F型桩819.74157.92G型桩2020.73414.60合计30718.85（均）5787.564工程地质与水文4.1工程地质根据钻探揭露，本标段车站按岩土层层序，从上至下分述如下：（1）第四系全新统人工填土层（Q4ml）。人工填筑土：杂色，松散，稍湿。由碎石

11、、砂土、砖瓦碎块、卵石等建筑垃圾组成，其间充填粘性土。该层土均匀性差，多为欠压密土，结构疏松，多具强度较低、压缩性高、受压易变形的特点。（2）第四系上更新统冲洪积层（Q3al+pl）: 主要有粘土层、粉质粘土层、粉土层、细砂层、中砂层和卵石土层。粘土：灰黄色，硬塑，含少量铁锰质氧化物及较多钙质结核，裂隙较发育。在场地内普遍分布。粉质粘土：褐黄色，可塑硬塑，含少量铁锰质氧化物等。在场地内普遍分布。粉土：褐黄色，松散，稍湿，含有少量铁锰氧化物，云母碎屑。在场地内普遍分布。细砂：青灰色或褐黄色，松散，稍湿饱和，分布于卵石土顶面或以呈透镜体状分布于卵石土中。中砂：青灰色或褐黄色，松散，稍湿饱和，分布于

12、卵石土顶面或以呈透镜体状分布于卵石土中。卵石土：黄褐色，饱和。卵石成分主要以岩浆岩、变质岩类岩石组成。以亚圆形为主，少量圆形，分选性差，卵石含量5575%，粒径以2080mm为主，部分粒径达到180mm，充填物为中砂，局部夹漂石。（3）白垩系上统灌口组（K2g）本次勘察未揭穿，与上覆第四系地层呈不整合接触。强风化泥岩：红褐、紫红色，岩质软，泥质结构，块状构造，节理裂隙发育。岩芯多呈碎块状，手可折断。该层在场地内普遍分布。中等风化泥岩：红褐、紫红色，泥质结构，块状构造，岩质较硬，锤击声半哑较脆。节理裂隙较发育，岩芯多呈短柱状，少量呈长柱状及碎块状。该层在场地内普遍分布，本次勘察未揭穿。具体见图4

13、-1：玉双站地质纵剖面图，图4-2：双林站地质纵剖面图，图4-3沙河站地质纵剖面图。综合判定，本工程场地稳定。4.2水文地质（1）地下水主要有两种类型：一是卵石层中的孔隙潜水，二是基岩裂隙水。、覆盖层孔隙潜水第四系孔隙水主要赋存于第四系上更新统（Q3）的卵石土中，具微承压性，卵石土层结构比较松散，含水丰富。结合成都地区的降水经验，本车站卵石土综合含水层取渗透系数k=20.00m/d，为强透水层。本车站基本位于卵石土层中，受地下水影响较大。、基岩裂隙水车站区内基岩为白垩系灌口组紫红色泥岩，地下水赋存于基岩风化带裂隙中，含水层透水性及富水性差，水量贫乏。白垩系灌口组紫红色泥岩属于弱透水层，可视为相

14、对隔水底板，且埋藏于结构底板以下，对地铁车站施工影响较小。（2）、地下水的补给、径流、排泄及动态特征、地下水的补给、径流、排泄成都市充沛的降雨量，构成了地下水的主要补给源，同时，雨洪期河水及附近沟渠也为其补给源。、地下水的动态特征场地内地下水具有埋藏浅，季节性变化明显，受降水影响大，水位西北高东南低。、地下水水压力本标段车站位于含水量丰富、补给充足的强透水的砂卵石土中，其埋深位于地下水位以下，地下水水压力对工程施工及支护结构有很大影响。考虑到本段砂卵石土均为强透水层，地下水连通性好，水压力按H计算，本车站结构的地下水水压力为0kPa200kPa。、土层的透水性和富水性本车站地层在垂直剖面上，自

15、上而下其透水性和富水性如下：1）人工填土层（）：车站内分布于地表，渗透系数差异较大。2）粘土、粉质粘土、粉土（、：为弱透水层，富水性较差，位于地下水位以上，根据成都地区经验系数，渗透系数k=0.01m/d。3）砂土层（、）：呈透镜状分布，根据成都地区工程经验系数，渗透系数k=10.0m/d，为强透水层，富水性较好。4）卵石土层（）：广泛分布，根据成都地区的降水经验，渗透系数k=20.00m/d，为强透水层，富水性好。5）基岩（、）：广泛分布，为弱透水层，富水性差，根据成都地区经验系数，渗透系数k=0.03m/d。（4）工程地质条件评价场地内地质构造条件简单，未发现有断裂通过，在度地震作用下，不

16、具备产生滑坡、崩塌、陷落等地震地质灾害的条件，环境工程地质条件较简单。综合判定，本工程场地稳定。总体上场地地基土均匀性较差，自稳性较差，场地稳定，地下水对工程建设有一定影响，但采用相应的工程处理措施后，能够防治克服其影响。5钻孔桩施工方案5.1劳动力及机械设备配置5.1.1机械设备配置沙河站钻孔桩施工主要机械设备配置如下表5-1所示。表5-1：主要机械设备配置表序号设备名称型号和功率单位数量1汽车吊QY25台42钢筋切断机GJ40-1台63钢筋弯曲机GJB1-40台64钢筋调直机GJ4-14台65电焊机BX3-500台166混凝土罐车8m台127旋挖钻SR250R台58泥浆泵JQB8.5KW台

17、69挖掘机PC200-1台610装载机ZL50台311运渣车15t台125.1.2劳动力安排主要为旋挖钻操作工、钢筋工、起吊工、汽车司机，混凝土浇筑工。主要配置人员如下表5-2所示表5-2：主要配置人员序号工种名称单位数量备注1旋挖钻机操作司机人102旋挖钻机维修工人303钢筋工人484电焊工人165起吊工人186电工人107混凝土工人308运输司机人249起吊司机人410其他人6011技术员人1812试验员人613安全员人614领工员人1215其他管理人人225.1.3工期安排本标段车站钻孔桩桩基直径为1.2m，根据本车站地质条件特点，安排桩基由旋挖钻机施工，旋挖钻机施工进度指标见表5.3:

18、施工进度指标表表5.3:施工进度指标表分项工程钻机定位钻进吊放钢筋笼安装导管灌注水下混凝土合计单桩作业时间(h)0.52.51.51.528一台旋挖钻的综合成桩能力为2根/1天。根据工程量，本标段车站桩根数为307根，计划施工周期为77天，平均每天施工近4根。车站主体围护桩计划施工如下：（1）玉双路站：1）交通疏解、管线迁改、施工准备：2012年2月23日2012年3月23日完成，共30个日历天。2）主体围护桩施工：2012年3月23日2012年8月22日完成，共150个日历天。（2）双林路站：1）管线迁改、施工准备：2012年2月20日2012年3月10日完成，共20个日历天。2）主体围护桩

19、施工：2012年2月20日2012年5月17日完成，共88个日历天。（3）沙河站：1）管线迁改、施工准备：2012年2月20日2012年3月1日完成，共11个日历天。2）主体围护桩施工：2012年3月2日2012年5月17日完成，共77个日历天。5.2钻孔桩施工5.2.1施工测量放样（1）按施工图纸计算桩位坐标，为防止围护桩侵入主体结构，施工放样时，桩位考虑外放10cm。桩位准确放线，放出桩位中心线，点位误差不大于10mm，桩位经监理复核无误后才能开钻。（2）钻孔前，要把桩中心位置向桩的四边引出四个桩心控制点，用牢固的木桩标定。5.2.2钻孔准备及护筒埋设（1）钻孔前场地平整、道路通畅，并做好

20、地面排水系统。为保证机械的稳定、安全作业，在场地铺设能保证钻机安全行走和操作的钢板。（2）每根桩均埋设钢护筒，护筒内径宜比桩径大200400mm。护筒中心竖直线应与桩中心线重合，平面允许误差为50mm，竖直线倾斜不大于1，本工程采用实测定位。（3）护筒采用挖埋法，护筒底部和四周所填粘质土分层夯实。（4）护筒高度宜高出地面0.3m。护筒埋置深度一般情况为12m，黏性土中埋深不小于1m，在砂土中埋深不小于1.5m，特殊情况加深以保证钻孔和灌注混凝土的顺利进行。护筒采用壁厚10mm钢板制作，在护筒顶部四周开设23个溢浆孔（5）护筒连接处要求筒内无突出物，护筒耐拉、压、不漏水。5.2.3泥浆配置与处理

21、泥浆配置选用高塑性粘土或膨润土。拌制泥浆根据施工机械、工艺及穿越土层进行配合设计，泥浆指标符合表5.4：泥浆的性能指标表要求。在施工场地设造浆池，采用纯碱配合膨润土进行造浆，每台钻机的泥浆储备量不少于单桩体积。施工中配备泥浆净化设备，以净化灌注过程中回收的泥浆，确保后续成孔施工顺利进行。表5.4：泥浆的性能指标表项目性能指标检验方法比重1.251.30泥浆比重计粘度1822s500700ml漏斗法含砂率4%8%胶体率90%量杯法PH值79PH试纸泥浆护壁要符合下列规定：（1）施工期间护筒内的泥浆面高出地下水位1.0m以上，在受水位涨落影响时，泥浆面高出最高水位1.5m以上。（2）在清孔过程中，

22、不断置换泥浆，直至浇注水下混凝土。（3）在容易产生泥浆渗漏的土层中维持孔壁稳定。（4）废弃的泥浆、渣应按成都市环境保护的有关规定处理。5.2.4钻孔施工(1)钻孔时采用跳桩法施工，在已灌注成桩邻近桩位钻孔时，则要等到已灌注钻孔桩混凝土强度达到5MPa以上后方可施钻，避免扰动相邻已施工的钻孔桩。钻孔桩施工顺序： 先施工1#、3#、5#、7#、9#桩，后施工2#、4#、6#、8#桩。(2)钻机采用三一SR250R入岩旋挖钻机（机械技术参数见5-5表），钻机就位前，应对钻孔各部位工作进行检查，并对钻机垂直度用全站仪进行复核，满足施工要求才开钻。(3)钻机开钻前，先启动泥浆泵，使之空转一段时间，低于护

23、筒顶面0.3m后再正式钻进。开始钻进时，采用低速钻进措施，待钻至护筒底下1m后，再以正常速度钻进。(4)钻孔作业必须连续进行，不得中断。因故必须停止钻进，孔口必须加盖防护，并且必须把钻头提出孔口，以防塌孔埋钻。(5)钻孔的钻进速度及泥浆稠度根据土层情况分别确定：一般若地下水位在设计桩低以下且地质条件很好，可采用干钻法，相对钻进速度可适当加大，一般15m/h（经验值）。若不能同时满足两个条件则采用湿钻，当通过砂、砂砾和含砂量较大的卵石层时，采用712r/min的低速钻进速度，并加大泥浆稠度，反复空钻使孔壁坚实。当通过含砂低液限黏土等黏土层时，因土层本身可造浆，应降低输入的泥浆稠度，并采用低速钻进

24、，防止卡钻、埋钻。当采用湿钻时钻进速度不宜过大，防止卡钻、冲坏孔壁或使孔壁不圆。因其他原因停机后再次开钻时，应由先低速钻进逐渐达到正常钻速，以免卡钻。(6)在钻孔过程中，根据地质资料不同情况，选择合适的钻头、钻速和泥浆指标等参数，在土层变化处捞取碴样，以判别土层，并记录表中，与设计地质资料核对；若发现实际岩层与设计有较大出入时，及时通知监理、设计做出变更设计。(7)在钻进过程中，随时补充损耗、漏失的泥浆，保证钻孔中的泥浆比重和泥浆面高度，并定时检测、记录泥浆比重和钻孔深度，防止发生坍孔、缩孔，超钻等现象。当钻孔达到设计标高时，对孔深、孔径、沉渣厚度等进行检查，填写好隐蔽工程检查证，经现场监理工

25、程师签认后，立即进行清孔，以免间隔时间长，造成坍孔或钻碴沉淀超标。(8)钻进过程中应注意以下几点：1)不管孔内有无地下水和表层土质情况,均需设置表层护筒,护筒至少需高出地面30cm。2)为防止钻斗内的土掉落到孔内而使泥浆性质变坏或沉淀到孔底，钻斗底铁门在钻进过程中要始终保持关闭状态。3)在钻进过程中如发现钻杆摇晃或难钻进时，可能遇到硬土、石块或硬物等，这时应立即提钻检查，等查明原因并妥善处理后再钻，避免导致桩孔严重倾斜、偏移，甚至使钻杆、钻具扭断或损坏。4)必须控制钻斗的升降速度。因为若快速移动钻斗，那么水流将以较快的速度由钻斗外侧和孔壁之间的空隙中流过，导致冲刷孔壁；有时还会在上升钻斗时在其

26、下方产生负压而导致孔壁坍塌，所以应按孔径的大小及土质情况来调整升降钻斗的速度。5)随深度增加，对钻斗的升降速度要慎重，但升降速度不要变化太大。6)钻进过程中应随时清除孔口的积土和地面散土。并保证地表水不流入孔内，以免水侵地表使其强度降低发生意外。7)钻孔作业应连续进行，填写的钻孔施工记录，交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。应经常注意地层变化，在地层变化处均应捞取碴样，判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。8)在钻孔排碴、提钻头、出土或因故停钻时，必须将钻头提出孔外。9)在钻孔过程中，不断检查钻机垂直度。10)成孔后，及时检查桩径、成孔垂直度和桩深，符合设计要求时立即下放钢管笼，防止塌孔

27、。不满足设计要求时，应查明原因，及时调整，调整后才可施工下一根桩。11)旋挖钻钻孔所出土方，及时清理，严禁在桩孔旁堆放。12)旋挖钻开孔时，地面以下3米，采用人工开挖并埋设护筒，探明地下管线情况，无管线时才可施钻。13）钻斗倒出的土距离大于6m,并及时清除废弃的浆、渣，同时不得污染环境。14）成孔前和每次提出钻斗时，检查钻斗和钻杆连接销子、钻斗门连接销子以及钢丝绳的状况，并清除钻斗得渣土。5.2.5清孔(1)湿钻采用换浆法进行清孔，钻孔达到设计标高后，停止进尺，稍提钻斗离孔底10cm20cm空转数转，然后将钻头提出，然后注入净化泥浆比重1.151.25，粘度1720s，含砂率2%；胶体率98%

28、置换孔内含碴的泥浆，清孔时，孔内水位需保持在地下水位以上1.52.0m。严禁采用增加深度的方法代替清孔。(2)当从孔内取出泥浆(孔底、孔中、孔口)测试的平均值与注入的净化泥浆相近，测量孔底沉碴厚度符合技术规范要求及设计要求，即停止清孔作业，放入经监理工程师检查合格后的钢筋笼。(3)钻孔桩底沉淀物厚度，清孔后沉淤不得大于20cm。5.2.6成孔检测(1)孔深及孔底沉渣检测：孔深及孔底沉渣采用标准测锤检测。测锤采用锥形锤，锤底直径13cm15cm,高度20cm22cm，质量4kg6kg。保证孔深度不小于设计、沉碴厚度在规范范围之内，如沉碴超标则用筒钻将沉渣取出，使其厚度在20cm之内。(2)孔径、

29、孔形测量：根据设计桩径制作检孔器入孔检测。笼式井径器用20钢筋制作，外径与钻孔设计孔径相等，长度为孔径的46倍。检测时，将井径器吊起，使笼的中心、孔的中心与起吊钢绳保持一致，慢慢放入孔内，上下通畅无阻表明孔径大于设计的笼径；若中途遇阻则有可能在遇阻部位有缩径或倾斜现象，应采取措施给予消除。(3)竖直度测量：采用圆球检测法测量。在孔口沿钻孔直径方向设一标尺，标尺中点与桩孔中心吻合，并使滑轮中心、标尺中点和钻孔中心在同一铅垂线上，量出滑轮到标尺中点的高差H，将球系于测绳上。将圆球放入孔底，待测绳静止不动后，读得测绳在标尺上的偏距e，再根据tga=e/H求得孔斜值，使竖直度偏差不大于1%。(4)桩位检测：通过护桩恢复桩位中心，并配合用全站仪检测。桩位纵横向偏差控制在50mm以内。(5)钻孔检查标准钻孔结束达到设计桩底标高并清孔完毕后，对孔径进行全长检查，并报请监理工程师复查，合格后进行下步工作。钻孔桩质量控制标准见5-5表，钻孔桩施工工艺流程见5-6图。