地铁范围高架桥桩基施工保护方案.docx
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地铁范围高架桥桩基施工保护方案
1、编制依据及说明
1.1编制依据：
（1）XX市某路部分节点改造工程XX大街高架桥施工图设计（送审稿）、某路部分节点改造工程岩土工程勘察报告；
（2）国家有关方针政策和国家、地方城市道路有关规范、规程和验标《城市桥梁工程施工与质量验收规范》《公路桥涵施工技术规范》《建筑地基基础工程施工质量验收规范》、《混凝土结构工程施工质量验收规范》、《钢筋焊接及验收规范》、《建筑变形测量规程》等；
（3）地铁二号线线位走向图；
（4）现场踏勘调查资料；
（5）我单位类似工程的施工经验及设备情况。
1.2编制原则
确保施工过程中地铁二号线的安全；确保施工安全、质量满足要求。
1.3编制范围
本方案适用于临近地铁二号线段XX大街高架桥桩基施工。
2、工程概况
2.1基本概况
XX大街高架桥工程分为主线桥、G匝道桥、F匝道桥三部分。
主线桥353.352米，沿某路南北走向。
G匝道桥全长636.097米，沿某路向东侧穿过XX大街绕行后东西走向，F匝道全长361.414米，沿某路南北走向至XX大街向东延伸。
桥梁下部结构均采用柱式墩、组合式桥台、钻孔灌注桩基础。
XX地铁二号线（XX大街站-XX大街站）区间位于某路XX大街与XX大街之间，沿某路方向下穿XX大街，与XX大街高架主线桥线位重合，与G匝道相交。
为确保桥墩钻孔桩施工对地铁结构不受影响，需对既有地铁结构进行施工保护。
2.2工程环境
地铁二号线与高架桥线位重合段，北侧为XX地铁站、南侧为XX大街地铁站。
沿线建构筑物密集，地下管线众多。
交通繁忙，车流量较大。
2.3工程地质及水文地质
岩土层依据各地基土层沉积时代、层序、成分、状态并结合区域地层概况划分，共划分5个大层，自上而下为：
①～4填筑土松散中密全线分布，均匀性差；
②～1粉质粘土软塑为主，局部可塑，零星分布；
②～2淤泥质粉质黏土，流塑，北段分布较厚，南段较薄，甚至局部缺失；
②～2a粉砂松散饱和，局部分布；
②～3粉质黏土夹粉砂软流塑，北段分布较厚，南段较薄甚至局部缺失；
③～1粉砂稍密饱和，南段有分布；
③～2粉细砂中密，局部密实饱和均布；
③～3细砂中密密实饱和，均布；
③～3a粉质黏土软可塑局部分布；
④～1中粗砂密实饱和局部分布；
～2a粉质黏土软可塑局部分布；
～2圆砾密实饱和分布较均匀；
K2p～1强风化泥岩硬土状场区均匀分布；
K2p～2中风化泥岩，坚硬土状。
3、总体施工方案
本工程是一个综合工程项目，包括高架桥、排水、道路等施工项目，工期紧，施工区域地质较差、两侧车流量较大，钻孔桩桩长较长，为避免主线桥钻孔桩施工过程中对地铁二号线造成影响，位于地铁保护界限附近的的桩基需进行钢护筒保护施工。
对施工场地进行合理布置，地铁区间正上方区域内严禁堆土、存放钢筋、钻机等重物。
承台开挖深度平均在3.5m-4m左右，且承台基本在保护界限以外，承台施工及雨污水施工对地铁无影响。
连续梁施工过程中对地铁区间的最大承受荷载计算：
地铁的保护界限宽16.5m，取5m连续梁进行计算，
钢筋砼90m3，重量225t；
支架、模板重量：
38t，总荷载263t；
投影面积：
16.5*5=82.5m2；
每平米承受3.2t重量，对地铁区间不造成影响。
根据XX省交通科学研究院提供的桩位平面图与地铁5m的保护界限进行比较，XX大街立交桥所有桩基均位于地铁保护界限以外，施工过程中拟对距保护界限50cm以内的桩基进行钢护筒施工，钢护筒底标高控制在地铁区间底板底下5m。
需要采用钢护筒保护的桩位见下表。
序号
桩号
桩基距地铁保护界限距离（m）
备注
1
0-4#
0.11
采用钢护筒
2
0-8#
0.34
采用钢护筒
3
5-1#
0.5
采用钢护筒
4
5-2#
0.38
采用钢护筒
5
5-5#
0.49
采用钢护筒
6
5-8#
0.23
采用钢护筒
7
6-5#
0.33
采用钢护筒
8
7-2#
0.48
采用钢护筒
9
7-5#
0.43
采用钢护筒
10
7-8#
0.01
采用钢护筒
11
8-8#
0.09
采用钢护筒
12
9-8#
0.22
采用钢护筒
4、施工方案
桩基施工前，安排专人对钻孔桩桩位、高程进行放样、测量，同时查阅地铁对应桩位处的平面位置、高程，对钻孔桩与地铁的相对位置、高程进行比较、复核。
确保钻孔桩桩位在地铁保护界限范围外。
4.1机械选型
考虑正循环钻机的自重小，施工过程中对地层扰动较小，选用正循环钻机进行桩基施工。
钢护筒沉入采用静压打桩机，以减小对地铁周边地层的扰动。
4.2施工工艺流程
地铁保护界限附近的桩基施工流程：
场地平整及桩位测量→埋设第一节钢护筒→安装导向架→焊接下一节钢护筒→护筒下沉→循环进行直至钢护筒底部达到地铁区间底板下5m→移除导向架→钻孔达到设计桩底高程→检查倾斜度等指标→下放钢筋笼、灌注砼。
4.3钢护筒设计
护筒的高度根据各桩位对应地铁区间埋深确定，为了缩短护筒跟进时间间隔，采用分段焊接下沉的方式，按5m为一节段。
Φ1.2m钻孔桩的钢护筒内径定为D=1.3m、Φ1.5m钻孔桩钢护筒为1.6m，钻孔桩钢护筒壁厚设计为：
δ=20mm。
为保证护筒下沉过程中的强度及刚度，在护筒外侧刃脚及每隔2m的间距加焊一道宽20cm×δ20mm钢板加强箍。
同时，为便于护筒的打设，将护筒刃脚部分加工成刃形，减少护筒与地层间的摩阻力。
4.4钢护筒制作
本工程钻孔灌注桩采用Φ1300/1600×20mm钢护筒，钢护筒在钢结构加工厂分节加工制作，首先在车间内制成5m长的标准节段，用拖车运至施工地点，进行分段接长。
钢护筒采用厚20mm的钢板卷制拼焊而成，钢材材质为Q235。
钢护筒采用防腐处理。
4.5导向架的设计与制作
在钢护筒沉放施工时，导向架起导向限位的作用，从而确保钢护筒能沿着精确定位的导向架入土下沉，确保钢护筒的平面位置及垂直度。
导向架主要由立柱、导向千斤顶、立柱间横向联系及斜撑等组成，立柱及立柱间横向联系均采用双拼40＃槽钢制成的钢梁。
导向架平面设计呈"开口式"，导向架高度为2m，水平搁置于钻孔桩施工钢平台上，支架与平台间采用螺栓或焊接连接，其顶部四个方向各设1根钢丝绳缆风，由10吨手拉葫芦调节，确保架体的稳定性。
钢护筒沉放导向架结构平面示意图
4.6钻孔灌注桩钢护筒沉放施工
4.6.1测放出导向架的平面位置，将导向架就位，用吊机吊起钢护筒，使钢护筒垂直，然后打开导向架的开口销，钢护筒缓慢进入导向架内，上好锁口拉杆，将钢护筒缓慢下沉，直至入土稳定，待钢护筒下沉稳定后，方能脱钩。
导向架顶部采用手拉葫芦与平台成30°左右在四个方向固定，与平台间采用螺栓或焊接连接。
首节护筒边缘高出导向架20cm，以便于接长施焊。
4.6.2安放静压打桩机时，先将液压钳对位，而后夹住护筒，缓慢松钩，并测量其垂直度，然后进行静压，只有在测量观测钢护筒的垂直度与平面位置均满足要求后，方能进行，直至钢护筒沉放到位。
钻孔桩钢护筒的沉放精度需满足如下要求：
平面位置允许偏差±5cm；倾斜度≯0.5/100。
钢护筒沉放至对应地铁区间底板下5m位置。
4.6.3钢护筒现场组装时应采用E4303（J422）焊条对接焊缝多层焊接，焊完后应清除熔渣并进行外观检查如有缺陷及时清除，多层焊接接头应错开，在施焊过程中要保证钢护筒上下管节连接顺直管节对口应保持在同一轴线上。
4.7钻孔
钢护筒下放至规定深度后，进行钻机就位，钻孔施工采用正循环钻机，调整钻杆垂直度，注入调制好的泥浆，然后进行钻孔。
当钻进到地铁结构层时，减缓钻进速度，同时做好相应的监控量测工作。
4.8钻孔灌注桩钢护筒沉放施工中可能遇到的问题及其预防措施
钻孔桩护筒沉放施工中，易发生钢护筒倾斜、偏位等现象，从而引起护筒下沉不顺利，经分析其产生的原因及相应的措施具体详见下表：
事故
原因
解决措施
护筒中心偏位
桩锤与护筒的中心不在同一直线上
测量放样，固定十字线于工作台上，桩锤与护筒均放出对称线，随时振动随时吊线、校正
静压过程中进尺不均使护筒倾斜
随时观测钢护筒的水平度，以判定护筒的各向是否随静压进尺均匀，如不均匀，则应对高位增压、低位减压，以保持均衡
地质层硬度不一，软者进尺快
依据地质图，掌握地层变化情况，控制钢护筒沉入速度，保证平衡进尺
倾斜
由于孤石引起钢护筒倾斜
以高位控吹除土，待孤石松动后使其向内或向外移动，然后用抓斗等工具将其清除并纠偏
护筒漏水或漏浆
护筒内水压过大，导致反穿孔
降低护筒内水头，使用高效PHP泥浆，
适当加大泥浆比重和粘度
钻孔地层下地质差，加上泥浆性能差，产生漏水、漏浆
降低护筒内水头，使用高效PHP泥浆，
适当加大泥浆比重和粘度
有潮汐变化或承压水，因水头水压和泥浆未达标导致漏水、漏浆
降低护筒内水头，使用高效PHP泥浆，
适当加大泥浆比重和粘度
5、施工进度计划
2013年3月10日——2013年5月31日。
6、主要资源配置
6.1主要人员配备
劳动力组成表
序号
人员类别
数量（人）
备注
1
管理人员
副经理
2
测量员
3
安全员
1
质检员
1
试验员
2
领工员
3
3
第一班组
30
4
第二班组
30
5
第三班组
30
6
钢筋制作班组
25
7
混凝土运输班组
12
8
后勤、看守
4
汇总：
143
6.2主要机具设备
机具设备一览表
机械名称
规格、型号
数量（台）
备注
一、钻孔机械
正循环钻机
25型
5台
泥浆泵
3PNL
4台
钢制泥浆箱
24m3
20个
静压打桩机
DZ75
2台
二、钢筋机械
切断机
GQ40
2台
调直机
GT4/14
2台
弯曲机
GQ40D
2台
电焊机
BX-315
12台
三、其他机械
挖机
210-5
2台
汽车吊
25t
2台
泥浆车
10m3
2台
7、质量保证措施
7.1施工前认真对设计文件进行审核，在掌握设计文件、资料和相关资料的基础上，及时取得更详实的现场资料，做为组织施工的依据。
7.2根据本工程的特点，做好施工控制测量防止桩位超地铁二号线警戒线；
7.3施工前对施工机械进行检查，严禁机械带病害作业。
7.4施工过程中随时检查钻孔深度，保证桩底标高满足设计要求。
7.5严格控制钻孔桩的垂直度。
在钻机就位时将其调整平整、垂直，在钻进过程中应作必要的检测，特别是钻进过程中碰到孤石、坚土时更应及时复查。
7.6做好清孔工作，混凝土浇注前还需对孔底沉碴厚度进行复查。
8、安全、文明、环保、保证措施
安全保证体系
8.1施工前对施工机械进行全面检查，保证机械在施工中安全运转，严禁机械带病或超负荷运转，以免发生安全事故。
8.2施工机械操作人员，上岗前须经过上岗培训并合格后再操作机械。
做到专机专人，每台机械配备机械负责人。
8.3施工中严格按照国家有关规定做好安全用电的各项工作。
电缆需埋置的要埋置，需吊起的要吊起，严禁电缆、电线在地面乱放。
电焊机需有接地装置。
同时每台机械配备专用电闸箱，并保证漏电保护装置工作正常。
8.4进入施工现场人员必须佩戴安全帽、着装统一，穿工作服，严禁穿拖鞋、疲劳、酒后上岗作业，严禁非施工人员进入施工场地。
8.5施工现场材料堆码分区分类、堆码整齐、各种材料堆放做到一头齐，材料底部架空距离地面大于20cm，用防雨布覆盖，悬挂标识牌，标明材料名称、规格型号、数量、批号、标号、厂家、出厂日期、检验状态。
8.6安排专人对施工场地内及围挡等设施、设备进行保洁。
8.7施工现场设固定的垃圾桶或垃圾池盛放垃圾，分类标识存放，定期清理，运至指定的垃圾处理场或废品回收利用，不得乱扔、乱倒垃圾。
8.8注意夜间施工的噪音影响,尽量采用低噪音施工设备。
8.9钻孔桩泥浆经沉淀处理后定点排放，不得直接排入各类雨污水管道。
8.10临时运输道路经常洒水湿润，减少道路扬尘。
对产生尘埃运输车辆加以覆盖，减少对空气污染，生产及生活垃圾定期处理。
严禁焚烧有毒废料。
8.11施工及生活废水的排放应遵循清污分流、雨污分流的原则，各种施工废油、废液集中储积，集中处理，严禁乱流乱淌，防止污染水源，破坏环境。
8.12工程完工的同时，严格按照环保及生态环境保护的要求，对临时设施、施工工点、取弃土场及其他施工区域范围做好环保及生态环境的恢复工作。
8.13地铁区间正上方严禁堆载，保证地铁区间的安全。
9、监控量测方案及应急预案
9.1监控量测方案
9.1.1在XX高架桥桩基施工期间，委托第三方有资质的监测单位负责监测工作。
监测单位应每天向①地铁公司、②项目管理公司、③XX国通监理、④某局XX某路改造工程指挥部一经理部分别提供书面的监测报告。
一旦地铁二号线的相关监测项目变形超过警戒值，应分析原因，必要时启动应急预案。
9.1.2建立施工单位和地铁公司的日常联系机构
XX高架桥临近地铁二号线的桩基施工期间，施工单位某局和地铁公司建立日常联系机制。
某局指派项目副经理赵国为联系人，负责与地铁公司日常联系沟通。
9.2应急预案
9.2.1为了更好的保证施工期间，地铁二号线的安全，成立一个由XX市地铁公司、项目管理公司、XX省交通科学研究院、XX国通监理、某局以及相关专家组成的一个应急小组，专门针对地铁二号线在施工期间可能出现的问题进行研究处理。
9.2.2成立由地铁运营单位、监测单位、项目管理公司、施工单位等组成的日常工作小组，一旦地铁二号线的监测结果出现异常时，监测单位应立即通知①施工单位某局、②项目管理公司、③运营单位。
以便采取措施，保证地铁运营安全。
9.2.3在XX高架桥桩基施工中，监测数据超过报警值时，施工单位立即启动应急预案。
9.2.4现场的应急和救援物资、机械设备的配备
在桩基施工阶段必须备足以下应急和救援物资：
应急物资和机械：
速凝水泥、砂袋、钢板、双液注浆机、空压机、制浆桶、高压泵、电动机、潜水泵、挖机、吊车、运输车等。
救援物资：
①医疗急救器材：
担架、氧气袋、塑料袋、急救用的小药箱和相关救援药品；
②抢救工具：
一般工地常备用具能满足使用。
如木材、铁锹、绝缘鞋、绝缘手套等；
③照明器材：
手电筒、应急灯、36V以下安全线路、灯具等；
④通讯器材：
电话、手机、对讲机、报警器、电脑、传真机等；
⑤交通工具：
救援小组指挥专用车为长城越野车、救援车五菱面包车。
⑥灭火器材：
灭火器材日常按要求就位，紧急情况集中使用。
⑦其他：
警戒带、警告、指令、提示标志牌。
9.2.5应急措施
地铁二号线变形超过警戒值后，立即停止施工，撤出施工人员机械，严禁重型机械靠近。
对正在施工的桩位进行灰土回填处理。
9.2.6善后处置。
由应急小组成员开会讨论研究，确定处理措施，并由项目管理公司、设计单位、监理单位、施工单位以及地铁公司共同组织实施。
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