杭州咬合桩施工方案Word格式.docx
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1.27-7.48
2
素填土
灰色，湿，松散，含氧化铁，少量砖瓦碎屑、植物根茎。
粉土性。
0.3-9.80
砂质粉土
灰黄色，湿，稍密，含少量氧化铁及云母屑。
0.30-4.70
灰色，湿，稍密，含少量氧化铁及云母屑。
1.1-9.30
5
砂质粉土夹粉砂
局部夹粉砂及少量淤泥质粘性土。
0.6-12.80
6
粉砂夹砂质粉土
绿灰色，很湿，稍密~中密，含少量氧化铁及云母屑，局部夹砂质粉土薄层。
0.4-9.50
6夹
0.5-2.50
7
0.7-8.50
淤泥质粉质粘土
灰色，饱和，流塑，含有机质，少量腐植物及云母屑，夹粉土薄层。
2.0-8.50
粉质粘土
灰绿夹灰黄色，饱和，软可塑～硬可塑，偶夹薄层粉土。
0.5-7.10
灰色粉质粘土
灰色，饱和，软塑，含有机质，少量腐植物及云母屑，层理清晰。
1.1-3.40
褐黄色、灰黄色等，软可塑～硬可塑，夹少量粉细砂薄层。
0.8-8.00
含砂粉质粘土
灰黄色，软塑～可塑，夹少量粉细砂薄层。
0.3-4.20
粉砂
灰黄色，很湿，中密，含云母、腐植物及贝壳屑，偶有分布。
0.2-4.70
圆砾
灰黄色，很湿，中密～密实，卵石含量约20～25%，直径约20～60mm；
圆砾含量约35～40%，直径约2～20mm，卵砾石成分以砂岩为主，亚圆形；
砂以中粗砂为主，并夹少量粘性土。
1.1-13.10
含砾粉细砂
浅灰色，很湿，稍密至中密，含有机质，氧化铁质，云母屑。
0.5-16.90
杂色，很湿，中密～密实。
含卵石约15～25%，粒径为20～40mm，砾石约35～40%，粒径约2～20mm，卵石、圆砾以砂岩为主，呈亚圆形，质地坚硬。
其余以细砂、中砂及粗砂等充填。
最大23.60
2夹
灰色，很湿，中密，以粉细砂为主，中砂少量，其中圆砾含量约为20%，粒径约为2～20mm。
0.9-7.20
中细砂
灰黄色，很湿，中密，以细砂为主，中砂少量。
5.7-8.10
强风化钙质石英粉砂岩
褐红色，母岩成分与结构已大部破坏，岩芯呈碎块状。
0.7-6.50
3
中风化钙质石英粉砂岩
褐红色，母岩成分与结构清晰，岩芯呈短柱状、碎块状。
最大15.70
难点分析
1.周边环境复杂
本工程地处杭州市繁华地段，南临富春路，北靠市民路，东侧为解放东路，西边为香樟路。
周边需要保护的建筑多，管线密集，地下障碍物多，给施工桩基、土方开挖周边保护、支护桩和止水桩的质量提出了很高的要求，必须做到万无一失的保护，不能出现任何工程质量安全事故。
2.基坑开挖深、对围护、支撑及止水质量要求高
本基坑开挖18.65m，围护桩设计直径为900和1000mm两种，止水桩设计直径为850mm，围护桩与止水桩间间距为200mm，均较小。
施工中出现的任何小的质量误差将直接影响到支护及止水效果，或是围护桩打桩出现困难，进而影响基坑安全和施工进度。
3.地铁口施工难度大
通过现场实地考察，已建成的解放东路段地铁通道口位于施工场地的东南角，并插入A区围护体系。
为钢筋混凝土结构，底板厚700mm，底板底标高为黄海高程-1.15、-2.70、-4.35。
场地自然地坪为黄海高程6.80，.地铁通道底板底与自然地坪高差分别为8.75米、10.2米和11.15米。
因此在施工该区域围护桩时需穿过地铁通道口的底板。
三、施工部署
3.1场地平面布置原则
（1）根据现场条件的实际情况，施工总平面布置要满足场地内交通要求和通到场地外的要求，布置要安全合理，尽量减少场内行车距离。
（2）要确保整个标段的工期在合同要求的工期之内完成。
（3）结合施工要求，按围护施工进行场地布置。
（4）施工场地的布置应根据场地情况及施工需要及时进行调整。
（5）生活及办公场所做到相对固定，生活办公区与施工区严格分离。
（6）现场布置应做到安全、美观、简洁、经济。
3.2施工道路与场地硬化
根据桩基施工的要求，场地需浇筑混凝土及平整，拟做6m宽施工道路，施工道路均应满足大型设备及施工车辆行走要求。
3.3生产加工区
咬合桩施工阶段安排钢筋笼制作及钢筋堆场等生产加工区。
3.4场地施工用电
供电线路及用电设施必须符合国家及南通市的有关规定，施工中要有专人对用电设施的安装、维修和负责，并确保其安全可靠。
1）主要设备用电量
施工用电计划表
设备名称
功率（KW）
数量
合计功率（KW）
卡萨C50钻机
200
钢筋弯曲机
切断机
电焊机
22
132
对焊机
120
240
泥浆泵
15
45
小计
629
现场照明计划表
功率（KW）
合计功率（KW）
镝灯
3.5
21
碘钨灯
36
生活用电计划表
空调
9
生活用照明
0.1
10
四、桩施工
4.1清障
咬合桩施工前需进行对地铁通道地板的清除作业
施工工艺如下：
确定桩位中心—钻机就位—置入第一节钢套管，垂直度调试—切割破碎障碍物—障碍物清除—回填
4.1.1测定孔位中心、铺设自制专用钢平台,
全站仪根据图纸放样孔位中心，钻机对中切割中心
4.1.2回转钻机定位
回转钻机移机定位，调整钻机的水平和垂直度，使钻机配置的钢套管中心与清障孔位中心保持一致，再次复核即可进行切割清障。
4.1.3钢套管旋转切割切削钻进
拔桩采用RT-1500型回转钻机配备Φ1300mm钢套管，由回转钻机驱动钢套管旋转切割切削钻进沉入，将障碍物切割破碎。
由于钢套管底端镶嵌锯齿状的钛合金刀头，在旋转驱动装置的驱动下，摇管旋转压入套管，即使桩身周边存在其他障碍物，也能一并切割穿透，直至切割到预定深度。
4.1.4切割破碎一定深度后清除
钢套管旋转切割障碍物一定深度后，便可以使用吊机利用冲抓斗清除。
清除碎块桩体时，如冲抓斗抓除困难，可改用冲锤再次破碎后抓除，清除的钢筋混凝土块堆放一定数量后及时外运。
4.1.5孔回填
障碍物清除后，桩孔必须进行水泥拌合土回填,并用Y型插板激振密实桩孔，边拔套管边回填，回填的水泥土比原状土稍硬即可。
4.1.6清障机移位
拔桩回填完成，清障机走行（吊位）到下一桩位位置，进入下一拔桩施工工序。
钢筋混凝土切割破碎后取出
4.2咬合桩施工工艺简述
钻孔咬合桩是相邻混凝土排桩间部分圆周相嵌，并于后序次相间施工的桩内署入钢筋笼，使之形成具有良好防漏防渗作用的整体连续防水、挡土围护结构。
钻孔咬合桩采用桩径1m，桩中心距0.75m，相邻两桩咬合25cm，桩深约32.6m，素砼桩（B序桩）采用C25超缓凝水下素砼，钢筋砼桩（A序桩）采用C25水下普通砼。
4.2.1施工流程
1、单桩咬合桩施工工艺流程
2、排桩咬合桩施工流程图
施工主要采用“全回转钻机+超缓凝型砼”方案。
钻孔咬合桩的排列方式采用，为一个素砼桩（A桩）和一个钢筋砼桩（B桩）间隔，本工程咬合桩总的原则是先施工Ａ桩（素砼桩），再施工Ｂ桩（钢筋砼桩），流程如下图所示：
Ａ1－Ａ2－Ｂ1－Ａ3－Ｂ2－Ａ4－Ｂ3-------An－Bn-
A桩砼采用超缓凝型砼，要求必须在A桩砼初凝之前完成B桩的施工，B桩施工时，利用全回转钻机的切割能力切割掉相邻A桩相交部分的砼，则实现了咬合。
如下图所示。
钻孔咬合桩施工工艺流程图
4.3施工方法及操作要点
1、主要设备配备
本工程围护桩施工主要采用“全套管钻机+超缓凝型砼”方案，根据场地情况及各阶段节点工期要求，本工程咬合桩施工成孔设备考虑卡萨C50多功能钻机。
2、准备工作
施工现场的平面布置规划
（1）水、电移交及管道线路布设；
（2）地基处理，包括场地内防碍施工的地下构筑物的挖除、地下管线、障碍物的探明和处理、软土的加固硬化等，以保证在钻孔施工作业中套管下切顺利。
地基承载力要满足全套管灌注咬合桩施工作业的要求，保证混凝土在灌注时的成桩质量。
（3）施工导墙、排水沟、地坪。
3、测量放样
（1）定位、定标控制点
1）在施工场地利于保护和放样的地方设置地面导线点，采用全站仪将控制点引入场地内，放样出地面导线点的平面坐标。
2）采用水准仪将高程引入施工场内，在场地内均匀设高程控制点。
4）所设控制点均应距基坑10m以上，减小施工时对控制点的影响。
控制点经复核无误后，上报监理复核，经复核无误后方可投入使用。
5）由于施工时会对控制点桩位产生影响，对正在使用的点应每月复核一次，当点位变化超过允许误差后，应对原坐标或高程值进行调整，并报监理复核。
（2）导墙测量放样方法
1）根据设计图纸提供的坐标计算出咬合桩中心线角点坐标，计算成果经内部复核无误后，采用地面导线控制点，用经伟仪实地放样出咬合桩内边线，并立即作好护桩。
报甲方，监理进行复核。
2）由于基坑开挖时咬合桩在外侧土压力作用下会向内位移和变形，为确保后期基坑结构的净空符合要求，导墙中心轴线按设计要求进行外放。
（3）钢筋笼标高控制
在钢筋笼下放到位后，由于吊点位置与测点不完全一致，吊筋会拉长等因素，会影响钢筋笼的标高，应立即用水准仪测量钢筋笼的笼顶标高，根据实际情况进行调整，将笼顶标高调整至设计标高。
4、导墙施工
（1）在咬合桩成槽前，应砌筑导墙，做到精心施工。
灌注咬合桩导墙的施作应满足三项要求：
a、是能够给全回转机提供作业平台，承受钻机在压、拔、扭动套管时的巨大作用力；
b、是能起到给护筒定位、导向的作用；
c、是灌注桩导墙的安设能满足测量的要求，并与地面有足够的摩擦力，施工钻孔时灌注桩导墙不得发生位移。
（2）本工程导墙采用300mm厚C30钢筋砼结构。
具体步骤：
a平整场地：
清除地表杂物。
b测放桩位：
根据设计图纸提供的坐标按外放150mm（为抵消咬合桩在基坑开挖时在外侧土压力作用下向内位移和变形而造成的基坑结构净空减小变化）计算排桩中心线坐标，采用全站仪根据地面导线控制点进行实地放样，并作好护桩，作为导墙施工的控制中线。
报甲方、监理复核。
c导墙沟槽开挖：
在桩位放样线符合要求后即可进行沟槽的开挖，采用人工开挖施工。
开挖结束后，立即将中心线引入沟槽下，以控制底模及模板施工，确保导墙中心线的正确无误。
d钢筋绑扎：
沟槽开挖结束后绑扎导墙钢筋，导墙钢筋按设计布置，经“三检”合格后，填写隐蔽工程验收单，报甲方、监理验收，经验收合格后方可进行下道工序施工。
e模板施工：
模板采用自制塑模,导墙预留定位孔模板直径为套管直径扩大2cm即为1020mm。
模板定位要牢固，严防跑模，并保证轴线和孔径的准确，混凝土浇注前对模板的垂直度和中线以及净距进行验收，检查模板的垂直度和中心以及孔径是否符合要求。
经“三检”合格后报甲方、监理通过方可进行砼浇注。
模具铺设及导墙浇筑
f砼浇注施工：
砼采用C30商品砼，砼浇注采用人工与反铲配合，砼浇注时两边对称交替进行，严防走模。
如发生走模，应立即停止砼的浇注，重新加固模板，并纠到设计位置后，方可继续进行浇注。
振捣采用插入式振捣器，振捣间距为600mm左右，防止振捣不均，同时也要防止在一处过振而发生走模现象。
5、咬合桩单桩施工
a钻机就位
待导墙有足够的强度后，拆除模板，重新定位放样排桩中心位置，将点位反到导墙顶面上，作为钻机定位控制点。
移动旋挖钻机至正确位置，使旋挖钻机钻杆中心对应定位在导墙孔位中心。
b取土成孔
在桩机就位后，钻进一定深度，吊装第一节护筒，较正护筒垂直度后，下压护筒，压入深度约为2.5—1.5m。
下压套管
然后用螺旋钻从套管内取土，一边取土、一边钻进，始终保持护筒底口超前于开挖面的深度≮2.5m。
第一节护筒全部压入土中后（地面以上要留1.2—1.5m，以便于接管），检测垂直度，如不合格则进行纠偏调整，如合格则安装第二节护筒继续下压取土……，如此继续，直至达到设计孔底标高。
螺旋钻取土
c吊放钢筋笼
如为钢筋砼桩，成孔检测合格后进行安放钢筋笼工作，安装钢筋笼时应采取有效措施保证钢筋笼标高的正确。
①钢筋笼制作要求
（A）钢筋笼制作前应清除钢筋表面污垢、锈蚀，钢筋下料时应准确控制下料长度。
（B）钢筋笼采用环形、圆形模制作，制作场地保持平整。
（C）钢筋笼焊接选用E50焊条，焊缝宽度不应小于0.7d，厚度不小于0.3d。
（D）钢筋笼焊接过程中，应即时清渣，钢筋笼两端的加强箍与主筋应全部点焊，必须焊接牢固，其余部分按设计要求进行焊接。
（E）钢筋笼箍筋采用双面搭接焊,焊缝长度≥5D，且同一截面接头数≤50％。
（F）在每只钢筋笼每隔2m设置一道钢筋定位控制件，保护层厚度为80mm。
（G）成型的钢筋笼应平卧堆放在平整干净的地面上，堆放层数不应超过2层。
②钢筋笼安放
（A）钢筋笼安放标高，由套管顶端处的标高来计算，安放时必须保证桩顶的设计标高，允许误差为±
100mm。
（B）钢筋笼下放时，应对准孔位中心，外套PVC管，采用正、反旋转慢慢地逐步下放，放至设计标高后立即固定。
（C）钢筋笼安装入孔时和上下节笼进行对接施焊时，钢筋笼保持垂直状态，对接钢筋笼时两边对称施焊。
（D）孔口对接钢筋笼完毕后，进行中间验收，合格后方可继续下笼进行下一节笼安装。
（E）为防止钢筋笼在浇注混凝土时上浮，在钢筋笼底部焊上一块比钢筋笼直径略小的薄钢板以增加其抗浮能力。
d灌注砼
如孔内有水时需采用水下砼灌注法施工，如孔内无水时则采用干孔灌注法施工，此时应加强振捣。
①A桩超缓凝混凝土配制：
超缓凝混凝土是钻孔咬合桩施工工艺所需的特殊材料（因为其缓凝时间特别长，所以称为超缓凝混凝土），这种混凝土主要用于A桩，其作用是延长A桩混凝土的初凝时间，以达到其相邻B桩的成孔能够在A桩混凝土初凝之前完成，这样便给套管钻机切割A桩砼创造了条件。
由此可以看出超缓凝混凝土是钻孔咬合桩施工工艺成败的关键。
超缓凝混凝土的技术参数
为了满足钻孔咬合桩的施工工艺的需要，超缓凝混凝土必须达到以下技术参数的要求。
◆A桩混凝土缓凝时间≥90小时，其确定的方法如下：
（A）测定时间
单桩成桩所需时间t应根据工程具体情况和所选钻机的类型在现场作成桩试验来测定。
（B）确定A桩混凝土缓凝时间T
根据下式计算A桩混凝土的缓凝时间，可根据下式进行计算。
T=3t+K
◆混凝土坍落度：
12±
2cm
确定原则：
（A）水下混凝土灌注的需要
（B）满足防止“管涌”措施的需要，
（C）为防止“管涌”，混凝土坍落度d随时间t的损失曲线应尽量陡一些，即d损失的快一些。
◆混凝土的5天强度值R5d不大于3Mpa。
其作用是：
在施工过程中遇到意外情况（如设备故障等）拖延了时间，以致于在A桩混凝土终凝后才施工B桩，这时，由于混凝土早期强度不高，使A桩咬合部分混凝土处理起来方便。
◆最终强度
满足设计要求
超缓凝混凝土技术参数表
强度等级
坍落度
初凝时间
5天强度
≤14cm
≥90h
≤3Mpa
②灌注混凝土：
（A）在钢筋笼吊装合格后，安装导管。
导管应采用直径不小于250mm的管节组成，接头应具备装卸方便，连接牢固，并带有密封圈，保证不漏水不透水。
导管的支承应保证在需要减慢或停止混凝土流动时使导管能迅速升降。
（B）安放混凝土漏斗与隔水橡皮球胆，并将导管提离孔底0.5m。
混凝土初灌量必须保证能埋住导管0.8～1.3m，初灌量选用2.5m3。
（C）灌注过程中，导管埋入深度宜保持在3m～10m之间，最小埋入深度不得小于2m。
浇灌混凝土时随浇随提，严禁将导管提出混凝土面或埋入过深，一次提拔不得超过6m，测量混凝土面上升高度由机长或班长负责。
（D）混凝土浇灌中应防止钢筋笼上浮，在混凝土面接近钢筋笼底端时灌注速度应适当放慢，当混凝土进入钢筋笼底端1～2m后，可适当提升导管，导管提升要平稳，避免出料冲击过大或钩带钢筋笼。
（E）每车混凝土在使用前由试验室检测其坍落度及观感质量是否符合要求，坍落度超标或观感质量太差的坚决退回，决不使用。
（F）每车砼均取一组试件，监测其缓凝时间及坍落度损失情况，直至该桩两侧的B桩全部完成为止。
如发现问题及时反馈信息，以便采取应急措施。
e拔管成桩
一边浇注混凝土一边拔管，应注意始终保持套管底低于砼面≮2.5m。
4.4关键技术质量保证措施
（1）孔口定位误差的控制
为了保证钻孔咬合桩底部有足够的厚度的咬合量,应对其孔口的定位误差进行严格的控制,孔口定位误差的允许值可按下表来进行选择。
孔口定位误差允许值（mm）
桩长
咬合厚度
10m以下
10~15m
15m以上
200mm
±
20
300mm
25
为了有效的提高孔口的定位精度，应在钻孔咬合桩桩顶以上设置钢筋砼导墙，导墙上定位孔的直径宜比桩径大30mm，如图所示。
钻机就位后，将第一节护筒插入定位孔并检查调整，使护筒周围与定位孔之间的空隙保持均匀。
（2）桩的垂直度的控制
为了保证钻孔咬合桩底部有足够厚度的咬合量，除对其孔口定位误差严格控制外，还应对其垂直度进行严格控制，根据我国《地下铁道工程施工及验收规范》规定，桩的垂直度标准为3‰。
成孔过程中要控制好桩的垂直度，必须抓好以下三个环节的工作。
A护筒的顺直度检查和校正
钻孔咬合桩施工前在平整地面上进行护筒顺直度的检查和校正，首先检查和校正单节护筒的顺直度，然后将按照桩长配置的护筒全部连接起来进行整根护筒的顺直度偏差宜小于10mm。
检测方法：
于地面上测放出两条相互平行的直线，将套管置于两条直线之间，然后用线锤和直尺进行检测。
b成孔过程中桩的垂直度监测和检查
①地面监测：
在地面选择两个相互垂直的方向采用经纬仪或线锤监测地面以上部分的套管的垂直度，发现偏差随时纠正。
这项检测在每根桩的成孔过程中应自始自终坚持，不能中断。
②孔内检查：
每节护筒压完后安装下一节护筒之前，都要停下来用测斜仪或“测环”进行孔内垂直度检查，不合格时需进行纠偏，直至合格才能进行下一节套管施工。
c桩的垂直度纠偏
成孔过程中如发现垂直度偏差过大，必须及时进行纠偏调整，纠偏的常用方法有以下三种：
①A桩纠偏：
如果A桩在入土5m以下发生较大偏移，可先利用钻机油缸直接纠偏，如达不到要求，可向护筒内填砂或粘土，一边填土一边拔起护筒，直至将护筒提升到上一次检查合格的地方，然后调直护筒，检查其垂直度合格后再重新下压。
②B桩的纠偏：
B桩的纠偏方法与A桩基本相同，其不同之处是不能向护筒内填砂或粘土而应填入与A桩相同的砼，否则有可能在桩间留下土夹层，从而影响排桩的防水效果。
（3）钻孔咬合桩咬合厚度的确定
邻桩之间的咬合厚度d根据桩长来选取，桩越短咬合厚度越小（但最小不宜小于100mm），桩越长咬合厚度越大。
（4）如何克服“管涌”
在B桩成孔过程中，由于A桩混凝土未凝固，还处于流动状态，A桩混凝土有可能从A、B桩相交处涌入B桩孔内，称之为“管涌”，克服“管涌”有以下几个方法：
A桩混凝土的坍落度应尽量小一些，不宜超过18cm，以便于降低混凝土的流动性。
护筒底口应始终保持超前于开挖面一定距离，以便于造成一段“瓶颈”，阻止混凝土的流动，如果钻机能力许可，这个距离越大越好，但至少不应小于2.5m。
如有必要（如遇地下障碍物护筒底无法超前时）可向套管内注入一定量的水，使其保持一定的反压力来平衡A桩混凝土的压力，阻止“管涌”的发生。
B桩成孔过程中应注意观察相邻两侧A桩混凝土顶面，如发现A桩混凝土下陷应立即停止B桩开挖，并一边将护筒尽量下压。
一边向B桩内填土或注水，直到完全制止住“管涌”为止。
（5）遇地下障碍物的处理方法
总的来说，旋挖钻机施工过程中如遇地下障碍物处理起来都比较困难，特别是施工钻孔咬合桩还要受时间的限制，因此在进行钻孔咬合桩施工前必须对地质情况十分清楚，否则会导致工程失败。
对一些比较小的障碍物，如卵石层、体积较小的孤石等，可以先抽干套管内积水，然后再吊放作业人员下去将其清除即可。
（6）克服钢筋笼上浮的方法
由于套管内壁与钢筋笼外缘之间的空隙较小，因此在上拔套管的时候，钢筋笼将有可能被套管带着一起上浮。
其预防措施主要有：
B桩混凝土的骨料粒径应尽量小一些，不宜大于20mm。
在钢筋笼底部焊上一块比钢筋笼直径略小的薄钢板以增加其抗浮能力。
（7）分段施工接头的处理方法
往往一台钻机施工无法满足工程进度，需要多台钻机分段施工，这就存在与先施工段的接头问题。
采用砂桩是一个比较好的方法，如下图所示。
在施工段与段的端头设置一个砂桩（成孔后用砂灌满），待后施工段到此接头时挖出砂灌上砼即可。
分段施工接头预设砂桩示意图
（8）事故桩的处理方法
在钻孔咬合桩施工过程中，因A桩超缓混凝土的质量不稳定出现早凝现象或机械设备故障等原因，造成钻孔咬合桩的施工未能按正常要求进行而形成事故桩。
事故桩的处理主要分以下几种情况：
a平移桩位侧咬合：
如下图所示，B桩成孔施工时，其一侧A1桩的砼已经
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