提升泵站灌注桩基坑支护方案.docx
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提升泵站灌注桩基坑支护方案
西安市长安区西部大道污水工程-提升泵站
钻孔灌注桩
专
项
施
工
方
案
编制：
审核：
审定：
陕西华山路桥西部大道污水工程提升泵站项目部
二0一四年七月
第一章编制说明及依据--------------3
1、编制说明---------------3
2、编制依据---------------3
第二章工程概况及特点------------4
1、工程概况---------------4
2、工程特点---------------5
第三章基坑支护方式的选择-----------5
第四章施工计划--------------6
1、材料与设备计划-----------6
2、作业人员-------------7
第五章施工技术方案--------------7
1、施工准备--------------8
2、钻孔灌注桩施工------------9
3、旋喷桩固沙施工-----------17
4、冠梁施工--------------21
5、基坑分层挖土-----------21
6、基坑支护变形监测--------22
第六章技术质量保证措施-----------22
第七章安全施工保证措施------------23
第一章编制说明及依据
一、编制说明
根据《建设工程安全生产管理条例》和建设部建质【2009】87号文件《危险性较大的工程安全专项方案编制及专家论证审查办法》要求，开挖深度超过5米（含5米）的基坑开挖、支护工程必须组织专家组，对编制的安全专项方案进行论证审查。
由我单位施工的西部大道污水工程中的粗格栅间及提升泵站，基础埋深分为15.43米和17.6米，我公司根据《专项方案编制管理规定》编制本方案，本方案由工程项目技术负责人组织相关技术人员编制，经公司技术质量部进行审核、完善，上报公司主管工程师审批，现提请专家组对本方案进行论证审查，以便我部修订完善后实施。
二、编制依据
1、根据北京桑德环境工程有限公司设计的《西安市长安区西部大道污
水工程（粗格栅间及提升泵站）设计图纸》2013年3月460
（2）版
2、根据西安市政设计研究院有限公司设计的《西安市长安区污水处理
二期工程基坑支护》设计图纸（2013年11月S2007019-3版）
3、中国有色金属工业西安勘察设计研究院详勘的《长安区西部大道污水
工程临时结构支护》2013年12月.西安版
4、《建筑基坑支护技术规程》（120—99）
5、《建筑基坑工程监测技术规程》50497-2009
6、《建筑桩基技术规范》94-2009
7、《钢结构工程施工质量验收规范》50205-2001
8、《建筑地基基础工程施工质量及验收规范》50202-2002
9、《湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术规程》（167—2009）
11、《建设工程安全管理条例》国务院令第393号
12、关于印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的通知（建
制【2009】87号文）
13、本工程《施工组织设计》
14、本工程现场障碍物调查情况、现场施工环境及地质调查情况
15、本地区有关建筑工地的安全、文明的环保等有关法律法规及有关
规定。
第二章工程概况及特点
一、工程概况
1、粗格栅及提升泵站位于厂区东北角原一期粗栅间北侧，呈东西走向。
（粗格栅及提升泵站平面图见附图一）
2、根据西安市市政设计研究院有限公司2013年11月出具的本工程《污水结构临时支护》设计文件，设计采用现浇钢筋混凝土灌注桩作为提升泵站临时支护结构。
灌注桩直径为800，桩深分别为19.3米、21.3米，排桩间距1.3∽1.6米.排桩之间设置两排高压旋喷桩固沙，旋喷桩直径0.5米、桩间距0.4米。
3、建筑结构安全等级:
一级；设计使用年限为1年。
基坑周边载限值≤20;
4、主要材料
1）钢材:
本工程所用的钢筋均为热轧钢筋，有出场合格证和复验报告，符合设计方要求方可使用。
焊条为235级（E43）、级（E50）
2）混凝土:
全部采用西安忠诚商品混凝土有限公司供应的商品混凝土，主体各构件均采用强度等级为C30，粗骨料最大粒径不得大于25，坍落度200±20，扩散度为34～45。
3）施工用水一般为饮水或干净的天然水。
二、工程特点
根据对施工现场地质及地上、地下障碍物调查情况，认为本工程施工具有如下特点：
1、本工程施工主要土层为粉质粘土，圆砾和中粗砂。
（地质情况详见
地勘报告）
2、地下水位比较浅，必须考虑施工降水。
4、施工场地北边8米左右是皂河、3米左右是桑德水务公司围墙，西
边2.5米有厂区高压配电室，东边14米有地上部分高达5米、地
下部分埋深2米的挡土墙，南边为一期粗格栅间，施工场地狭小，
不能进行大放坡。
5、本工程呈工字形，东西走向长达24.4米，基础埋深分别为15.33
米和17.5米,增加了开挖以及纵横向运输难度。
第三章基坑支护方式的选择
目前在粉质粘土、圆砾、中粗砂地质条件下，广泛采用的基坑支护方式主要有高压旋喷桩加钢筋混凝土逆作法支护、沉井支护、现浇钢筋混凝土灌注桩等。
结合本工程施工特点，西安市政设计研究院有限公司进行多项指数选择，最终确定选用现浇钢筋混凝土灌注桩作为本工程基坑支护方式。
第四章施工计划
一、材料与设备计划
材料与设备计划表
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
围挡板
1800×2000
块
350
市政专用
2
吊车
50T
辆
2
3
电焊机
400型
台
8
4
钢筋切断机
台
2
5
钢筋调直机
台
1
6
钢筋弯箍机
台
1
7
钢筋弯曲机
台
2
8
振动棒
台
4
9
天泵（浇砼用）
48米大臂
台
1
10
电锯
台
1
11
电刨
台
1
12
塔吊
80型
台
1
60米大臂
13
360型加长伸缩臂挖掘机
台
2
14
5米臂长小挖掘机
台
2
15
装载机
台
2
16
拉土车
辆
40
17
10吹风机
台
4
夏季施工
坑底换气
18
200柴油发电机
台
3
康明斯牌（购新）
19
“五卡斯”冲击钻
台
3
20
钢护筒
6米
节
3
21
泥浆运输罐车
辆
4
22
泥浆抽水机
台
4
二、作业人员
主要作业人员：
钢筋工、混凝土工、高压旋喷桩机械操作工、吊装机具操作工、挖机操作工、焊工、普工、专职安全员3名。
吊装机械、挖掘机、电焊等特种作业人员应持证上岗，其他工种应经过专业安全和技术培训，并接受了施工技术交底和施工安全交底。
第5章施工技术方案
为保证现浇钢筋混凝土灌注桩的稳定性，先施工灌注桩，后施工旋喷桩，待桩体强度符合要求后施工冠梁、分层开挖最后形成稳定完整。
一、施工准备
1、组织机构:
西安市长安区西部大道污水工程项目部，作为现场指挥机构，项目部负责该工程标段临时设施的搭建、线路复核测量、现场的调查，临时用电线路的搭设，编制临时用电组织设计和危险源辨识及专项方案设计，全面负责组织本合同段的工程施工与协调。
项目经理部下设技术部（含施工组，质检组）、核算部、安全文明组、材料及后勤保障部等职能部门，负责各施工段的全过程各自分管的工作.
2、现场准备：
根据工作坑尺寸要求，拟对其工作面积控制在20米宽，长度不小于30米范围。
工作面范围拟采用风景墙围挡。
高度2.5米。
每间隔5米安装警示灯一个。
施工用电由北京桑德环境工程有限公司西安分公司厂区高压配电室引出一台200一级配电箱。
因两台打桩设备（打桩机每台功率为105）和塔吊（功率为60）需要现场准备200康明斯柴油发电机三台（购新），提供给打桩高压旋喷电动机临时用电。
施工用电严格按照“三线五线制”原则。
施工用水接污水厂内供水系统。
进场后应对现场的地形、地质、人文、气象、水源、料源、料场、交通运输、通信联络以及城镇建设规划、环境及文物保护等有关情况进行充分的调查和了解。
根据施工图纸和施工临时需要确定工地范围，并与地方政府及建设单位有关人员到现场一一核实。
事先与有关部门协商，办妥有关手续后方可进行施工。
3、技术准备
项目经理部在做好施工现场准备的同时应充分做好技术准备工作，包括内业技术准备工作和外业准备工作。
内业技术准备工作主要包括：
1）、认真阅读、审核施工图纸，学习施工规范；
2）、编写可实施性施工组织设计及质量计划；
3）、编写各种施工工艺标准、保证措施及关键工序作业指导书；
4）、结合工程施工特点，编写技术管理办法和实施细则；
5）、备齐必要的参考资料；
外业技术准备工作主要包括：
1）、现场详细调查与地下管线踏勘；
2）、与勘察测绘单位办理现场交桩手续，并进行复测与护桩；
3）、做好各种工程材料料源的调查与合格性测试分析并编写试验报告；
4）、做好各种仪器设备的测试计量和检验，并办量计量合格证书，进行状态标识；
5）、组织进行设计路基横断面复测；
6）、施工作业中所涉及的各种外部技术数据搜集。
技术准备按时间进程分为前、中、后三个阶段，前期打基础，中期高强化，后期抓完善，技术准备项目齐全，执行标准正确，内容完善齐备，超前计划布局，及时指导交底，重在检查落实。
2、钻孔灌注桩施工
（一）、工艺简介
1、本工程钻孔灌注桩采用3台“五卡斯”冲击锥施工，材料主要是钢筋笼、混凝土
2、土方开挖采用机械挖土，人工修整。
±0.000∽-4.800采用2台大挖掘机开挖（2台装载机白天内倒、夜间外运）、-4.800∽-8.300采用2台360型加长伸缩臂挖掘机（2台装载机白天内倒、夜间外运）、-8.300∽-11.800采用2台小挖掘机开挖（2台装载机白天内倒、夜间外运）、-11.800∽-14.800采用2台小挖掘机开挖（2台装载机白天内倒、夜间外运）、-14.800∽-17.700采用2台小挖掘机开挖（2台装载机白天内倒、夜间外运）。
（二）、施工准备
一）材料要求
1、混凝土：
混凝土采用C30的商品混凝土，粗骨料最大粒径不得大于25，坍落度200±20，扩散度为34～45。
2、水：
一般为饮用水或干净的天然水。
3、钢材：
有出厂合格证和复验报告，符合设计要求方可使用。
二）主要工机具
1、灌注桩施工机具设备
冲击锥、钢筋加工机具、混凝土运输机械、吊装机具。
2、基坑开挖机具设备
挖掘机、出土吊斗、塔吊
三）作业人员
主要作业人员:
钢筋工、混凝土工、模板工、钻孔机械操作工、吊装机具操作工、挖机操作工、焊工、普工。
吊装机械操作工应持证上岗，其它工种应经过专业安全和技术培训，并接受了施工技术交底及施工安全交底。
四）作业条件
1、按施工总平面图布置，修建临时设施，安装临时水、电线路，安设施工设备，并试水、试电、试运转。
2、按照设计总图和基坑平面布置要求，设置测量控制网和水准基点，进行定位放线，定出基坑中心轴线及灌注桩位置中心线，作为灌注桩施工、基坑开挖的依据。
3、材料的产品合格证和复验报告、进厂验收记录已完成。
（三）、施工工艺流程及操作要点
一）工艺流程
施工准备→基坑放线定位→冲孔灌注桩施工→冠梁施工→基坑内土方开挖→基坑变形监测→工艺井施工→工艺井外侧回填土
二）操作工艺过程
1、放线定位
依据基坑坐标和内径尺寸确定基坑位置，并根据设计放样灌注桩位置。
放线时，应保证各孔位的精确度，孔位偏差≦30，并应保证基坑四周的各孔的中心连线在一条线上，且与相邻井边的孔中心连接互为90°夹角。
2、钻孔灌注桩施工
钻孔灌注桩施工施工工艺流程为：
施工准备→钻孔定位→钻进成孔→下放钢筋笼→放导管→浇筑混凝土→检查成桩质量。
（1）、钻孔定位
在桩位复核正确，钻机才能就位；桩机定位要准确、冲击锥的锥头中心与桩位对正。
进行钻孔。
（2）、钻进成孔
①、成孔前必须检查钻头保径装置，钻头直径、钻头磨损情况，施工过程对钻头磨损超标的及时补焊；桩顶设计标高及桩长，计算出桩底标高，以便钻孔时加以控制。
②、根据现场实际土质，-7.000米以上部分垃圾土、杂填土、废管道沟砼等居多，成孔过程塌孔现象严重，故-7.000米以上图纸尺寸范围均外购黄土换填、分层碾压夯实。
③、因冲击钻成孔施工工艺需要，必须使用泥浆护壁成孔，所用泥浆必须采用外购好黄土在泥浆池搅拌均匀后抽人需成孔的桩位内，严禁使用现场杂填土及垃圾土。
④、钻机就位时，必须保持平整、稳固，不发生倾斜。
为准确控制孔深，应备有校核后百米钢丝测绳，测量孔深，以便在施工中进行观测、记录。
钻进过程中经常检查钻杆垂度，确保孔壁垂直。
钻进过程中必须控制钻头在孔内的升降速度，防止因浆液对孔壁的冲刷及负压而导致孔壁塌方。
钻进成孔过程中，根据地层、孔深变化，合理调制泥浆，保证成孔质量。
钻进达到要求孔深停钻后，注意保持孔内泥浆的浆面高程，确保孔壁的稳定。
⑤、成孔中，按试桩施工确定的参数进行施工，设专职记录员记录成孔过程的各种参数，如钻进深度、地质特征、机械设备损坏、障碍物等情况。
记录必须认真、及时、准确、清晰。
⑥、成孔过程中3台冲击钻排放出来的泥浆采用4台泥浆运输罐车外运（3用一备），同时配备4台泥浆抽水机向泥浆车抽泥浆（3用一备）。
⑦、成孔深度达到设计要求后，应尽快进行钻机移位、终孔验收工作；从清孔停止至混凝土开始浇灌，应控制在1.5-3h，一般不得超过4h，否则应重新清孔。
（3）、钢筋笼制作、吊放
①、钢筋连接采用双面搭接焊，E5003型焊条，焊接施工必须满足《钢筋焊接及验收规程》18-2003第18、19页要求。
焊接施工前，应清除钢筋焊接部位以及钢筋与电极接触表面上的锈斑、油污、杂物等，钢筋端部当有弯折、扭曲时，应予以矫直或切除。
雨天、雪天不宜在现场进行施焊；必须施焊时，应采取有效遮蔽措施。
焊接后未冷却接头不得碰到雨水。
②、通长钢筋笼采用一次吊放。
钢筋笼起吊及运输过程中用一台履带吊和一台汽车吊六点起吊法起吊，应保证整体、平直起吊。
钢筋笼扶直过程中使用两台吊车，笼子吊离地面后，利用重心偏移原理，通过起吊钢丝绳在吊车钩上的滑运并稍加人力控制，实现扶直，起吊转化为垂直起吊，以便入孔。
用吊车吊放，入孔时应轻放慢放，入孔不得强行左右旋转，严禁高起猛落、碰撞和强压下放。
钢筋笼安装完毕以后，必须立即固定；笼子到位（孔底）时要复核笼顶标高。
③、每个钢筋笼内安装3根ø80*3.0厚钢焊管，在钢筋笼内侧一周均匀分布，用于桩基检测，钢焊管尺寸与灌注桩砼部分长度相同。
（4）、安装导管
①、安放前认真检查导管，保证它有良好的密封性。
试验水压为1，不漏水的导管方可使用。
导管要定期进行水密性试验，下导管前要检查是否漏气、漏水和变形，是否安放了“O”形密封圈并涂抹润滑油等。
②、利用放导管的提升三角架将导管放入，导管直径、长度应与孔深配套（距孔底0.5m左右）；全部下入孔内后，应放到孔底，以便核对导管长度及孔深，然后提起30～50，进行二次清孔。
初灌量应保证混凝土扩散后，导管埋入深度不小于0.8m，为防止混凝土与稳定液混合，在灌注混凝土前，用充气球胆浮于管内。
下放导管时，丝扣要对正、扭紧，不得碰撞钢筋笼，导管直径300，标准节长3m，调整长度0.5m、1.5m、2.0m各一节。
（5）、浇筑混凝土
①、混凝土采用商品砼，强度等级为C30，粗骨料最大粒径不得大于25，坍落度180±20，扩散度为34～45。
②、导管埋深：
要保持在2-6m，严禁导管提出砼面，设专职人员测量导管内外砼高差，确保灌注连续并填写水下砼灌注记录。
③、在确认初存量备足后，即可开始灌注，借助砼重量排除导管内的泥浆，首次浇灌时，初灌量应将导管底端能一次埋入0.8～1.2m并且导管内存留的混凝土高度，足以抵制钻孔内的泥浆侵入导管。
④、在实际浇灌混凝土过程中，经常检查导管埋置深度。
要连续浇灌混凝土，不得中断，导管埋置深度最小不得小于2m，最大不得大于8m，超过8m容易造成钢筋笼上浮，堵管、埋管、挂钢筋笼等现象发生，造成质量事故；起拨导管时，应先测量混凝土面高度，根据导管埋深，确定拨管节数；要勤检查，均匀拨管，保持埋深在2～6m。
（四）、质量验收标准
一）施工工艺主要验收标准
钻孔灌注桩支护施工除应符合本规范规定外，尚应符合«建筑基坑支护技术规程»120-99、167-2009《湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术规程》、《给水排水构筑物工程施工及验收规范》50141-2008、《给水排水管道工程施工及验收规范》50268-2008、《钢筋焊接及验收规程》18-2003中的规定。
1、主控项目
⑴、施工中应对成孔、清渣、放置钢筋笼、灌注混凝土等进行全过程检查，人工挖孔桩尚应复检孔底持力层土（岩）性。
嵌岩桩必须有桩端持力层的岩性报告。
⑵、施工结束后，应检查混凝土强度，并应做桩体质量及承载力的检验。
（3）、施工过程中应严格控制开挖时间，对每层开挖深度、应做周密检查。
2、一般项目
钻孔灌注桩质量检验评定标准
⑴、混凝土灌注桩的质量检验评定标准
1．钢筋笼质量检验标准
项
序
检查项目
允许偏差（）
检查方法
主控项目
1
主筋间距
±10
用钢尺测量
2
长度
±100
用钢尺测量
一般项目
1
钢筋材质检验
设计要求
抽样送检
2
箍筋间距
±20
用钢尺测量
3
直径
±10
用钢尺测量
2．混凝土灌注桩检验标准
项
序
检查项目
允许偏差
检查方法
主控项目
1
桩位
20
用钢尺测量
2
孔深
+300
只深不浅，用重锤测，或测钻杆、套管长度
3
桩体质量
按基桩检测技术规范
按基桩检测技术规范
4
垂直度
0.5，
且≤150
桩体只能向基坑外倾斜，用垂长仪测量
5
混凝土强度
设计要求
试验报告或钻芯取样送检
一般项目
1
桩径
-20
用钢尺量测
2
泥浆比重
1.15~1.20
用比重计测，清孔后在距孔底50处取样
3
泥浆面标高
m
0.5~1.0
目测
4
沉渣厚度
≤150
用沉渣仪或重锤仪测量
5
混凝土坍落度
180~220
坍落度仪
6
钢筋笼安装深度
±100
用钢尺量
7
混凝土充盈系数
＞1
检查每根桩的实际灌注量
8
桩顶标高
+30，-50
水准仪，需扣除桩顶浮浆层劣质桩体
二）关键工序质量控制措施
1、钻孔垂直度
⑴、为保证灌注桩的垂直度符合设计和施工要求，选择专业的施工队伍，同时加强现场的技术控制和质量检查。
⑵、施工前对作业队伍进行详细的技术交底。
2、混凝土灌注
⑴、混凝土灌注必须连续进行，中间不得间断。
拆除后的导管放入架于中并及时清洗干净；混凝土升到钢筋笼下端时，为防止钢筋笼被混凝土顶托上升，应采取以下措施：
在孔口吊筋固定钢筋笼上端；灌注混凝土的时间尽量加快，以防砼进入钢筋笼时其流动性减小；当孔内混凝土接近钢筋笼时，应保持埋管较深，并放慢灌注进度；孔内混凝土面进入钢筋笼l～2m后，应适当提升导管，减小导管埋置深度，增大钢筋笼在下层混凝土中的埋置深度；在灌注将近结束时，由于导管内混凝土柱高度减小，压力差降低，而导管外的泥浆及所含渣土的稠度和比重增大，如出现混凝土上升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，用泥浆泵抽出部分沉淀物，使灌注工作顺利进行。
⑵、混凝土灌注过程中，应始终保持导管位置居中，提升导管时应有专人指挥掌握，不使钢筋骨架倾斜、位移，如发现骨架上升时，应立即停止提升导管，使导管降落，并轻轻摇动使之与骨架脱开；混凝土灌注到桩孔上部6.0m以内时，可不再提升导管，直到灌注至设计标高后一次拔出。
灌注至桩顶设计标高后必须多灌一倍桩径长度，以保证凿去浮浆后桩顶混凝土的强度。
3）、灌注桩的检测
灌注桩的检测依据《建筑基坑工程监测技术规程》50497-2009，对桩体的完整性、承载力、桩长进行100%全部检测。
（五）、工程中常见问题及处理方法
1、灌注桩垂直度不符合要求
处理方法：
⑴、钻孔时加强钻孔垂直度的控制和检查。
（6）、桩基检测及变形监测
1、由我单位委托有资质的建筑工程检测单位对桩体的完整性进行检测，检测
方法采用声波透射法对桩身完整性检测，且100%全检。
具体检测方法为在被检测桩内预埋3根80竖向相互平行的声测管作为检测通道，将超声脉冲发射换能器与接收换能器置于声测管中，管中注满清水作为耦合剂，由仪器的发射换能器发射超声脉冲，穿过待测得桩体混凝土，并经接收换能器被仪器所接收，判读出超声波穿过混凝土的声时、接收波首波的波幅以及接收波主频等参数。
这些参数就携带了有关传播介质（即被测桩身混凝土）的密实缺陷情况、完整程度等信息。
由仪器和软件分析即可对桩体混凝土的完整性进行检测，判断桩基缺陷的程度并确定其位置。
2、待钻孔灌注桩施工过程中和施工完成后，由我单位委托有资质的建筑工程检测单位对基坑进行垂直位移监测和水平位移观测，掌握在基坑支护的沉降、侧斜动态情况。
具体作用为：
1）、确定冠梁的沉降量；
2）、确定并计算沉降差、沉降速度；
3）、计算冠梁的局部倾斜，分析均匀性；
4）、测定并计算建筑物的沉降量及变形量，并分析评定对该建筑物
造成的影响；
5）、在出现沉降值异常时，及时通知业主及施工方，以便采取相应
措施。
三、旋喷桩固沙施工
旋喷桩施工前的准备
因以下构筑物穿过基坑，故旋喷桩施工前需完成如下事项：
（1）、污水进水管改线；
（2）、高压电缆沟改线；
（3）、放空管改线；
（4）、顶管改线；
固沙原理
旋喷桩就是利用钻机把带有喷嘴的注浆管，钻入土层的预定位置，然后将浆液以高压流的形式从喷嘴里射出，冲击破坏土体，高压流切割搅碎的土层，呈颗粒分散，一部分被浆液和水带出钻孔，另一部分则与浆液搅拌混合，随着浆液搅拌混合，喷浆管不断以360°回转提升，随着浆液的凝固，组成具有一定的强度和抗渗能力的作用。
（一）施工准备
1、找平、清理土方、围挡
在开挖工作坑部位进行清表、找平后，用市政专用彩钢围挡。
旋喷桩成型后再清除多余土方。
2、旋喷桩布置
（1）旋喷桩在基坑支护周围各布置两排旋喷桩，桩径500㎜，桩间距400㎜，等边三角形布桩，加固后的土体强度不得小于5。
（具体的桩位布置见附图三）。
（2）旋喷桩浆液水灰比1：
1，采用快干水泥。
（二）施工工艺
（1）钻机就位：
钻机安置平稳、钻杆垂直、钻头对准孔位中心。
（2）钻孔
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