0603 3号施工竖井围护桩安全施工方案1Word文档格式.docx
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3号施工竖井位置置
图13号施工竖井位置平面图
3号施工竖井围护桩为Φ1000钻孔灌注桩，桩长28.809m，桩数40根，桩间净距500mm。
围护结构平面布置及桩位编号见附图1。
二、工程地质、水文地质及周边构筑物情况
1、工程地质
施工场地地形平缓，地面标高38.60m，场地内地层结构为人工堆积层（Qml）、第四纪全新世冲洪积层（Q4lal+pl）、第四纪晚更新世冲洪积层（Q3al+pl）三大层。
3号施工竖井围护桩穿过的地层情况由上到下依次为：
杂填土①1层、粉土层、中粗砂④层、圆砾卵石⑤层、粉土⑥层及圆砾卵石⑦层。
地质剖面情况如图2所示。
图23号施工竖井地质剖面图
2、水文地质
施工场地内赋存二层地下水，分别为潜水
（二）、承压水（三），水位（水头）标高均位于设计底板标高以上。
根据实测水位，承压水（三）水头标高约为17.1m，潜水
（二）水位标高约为23.62m。
3、周边构筑物及管线情况
竖井周边无建筑物。
竖井周边主要管线有：
69x69通信管线、φ300上水管线，均位于竖井南侧。
69x69通信管线，砼管块材料，管沟距离3号施工竖井最近约1.83米，管顶距离地面埋深1.2m，呈东西走向。
φ300上水管线，铸铁管撞口材料，管沟距离3号施工竖井最近约1.96m，管顶距离地面埋深1.8m，呈东西走向。
三、施工准备
为保证东大桥站3号施工竖井钻孔灌注桩施工顺利进行，在施工前必须做好图纸会审、设计交底、测量、试验、施工方案及技术交底、安全方案措施及安全交底等技术准备工作。
同时必须提前做好施工现场及工、料、机等施工准备。
1、技术准备
1）测量准备：
通过设计精密导线点及高程点，将坐标、方向和高程引入施工场地，建立施工导线加密控制点，现场放样3号施工竖井结构轮廓线、围护桩桩位。
2）施工前将钻孔灌注桩施工方案和技术交底交给相关作业队，并组织施工技术交底会，将围护桩施工组织、施工方法、施工工艺、质量标准、安全措施等交底到班组各成员，同时组织设备物资、生产、安全等部门参加。
2、现场准备
1）施工场地周边管线核查及探沟开挖完成。
（管线交底记录附后）
2）加工场地已建设完成，能满足生产加工需要。
3、工、料、机准备
1）人员准备
3号施工竖井围护桩采用人工挖孔探测、旋挖钻机成孔、灌注水下混凝土成桩的方法施工。
根据工程量及工期要求结合场地实际情况，拟进场1台钻机进行施工。
现场根据实际情况配足生产劳动力及相关生产管理、技术管理、安全管理人员。
具体人员准备情况见表2。
表23号施工竖井围护桩施工劳动力计划表
序号
岗位
人数
备注
1
生产管理人员
3
作业队长、副队长、物资员各1名
2
技术管理人员
4
技术主管1名，值班技术员3名
安全管理人员
每班专职安全员1名
班长
9
每班共2个施工小班长，1个综合大班长
5
焊工
16
每班焊工8名
6
人工挖孔探测
45
每组3名，分5组
7
钻孔、灌注
30
每班钻机司机2名、普工8名，
2）材料准备
围护桩施工需要准备的主材主要有：
（表3）
钢筋：
φ25、φ20、φ12，钢材一次性进场，进场材料满足40根桩施工需要。
混凝土：
C25商品混凝土，生产需要时及时与砼生产厂家取得联系。
表3:
进场材料表
材料名称
规格
数量
单位
使用部位
钢筋
Φ25
115
t
3号施工竖井
12m
25
9m
Φ20
5.2
Φ18
1.1
Φ12
17
Φ10
2.5
Φ8
0.8
3）机械设备准备
3号施工竖井围护桩施工，具体机械设备配置见表4。
表43号施工竖井围护桩施工主要机械设备配置表
设备名称
旋挖钻机
TR180D
发电机
300KW
钢筋切断机
钢筋切割机
手压式
电焊机
钢筋调直机
钢筋弯曲机
8
汽车吊
25t
四、施工工艺
根据地质条件和桩基施工经验，3号施工竖井围护桩拟采用旋挖钻机钻进成孔，泥浆护壁，水下灌注混凝土成桩的方法施工。
为防止塌孔和保证成孔质量，钻孔灌注桩采用跳桩法施工，总体施工顺序按照Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ的施工顺序进行，同时施工的两桩之间必须间隔两个桩位，其施工顺序如图3所示。
图3灌注桩总体施工顺序图
钻孔灌注桩施工工艺流程见图4。
图4钻孔灌注桩施工工艺流程图
五、施工方法
1、人工探孔施工
3号施工竖井位置杂填土土层较厚，在钻孔灌注桩施工前需先进行人工探孔施工，探查不明管线，探孔开挖至原状土位置。
3号施工竖井邻近DN300上水及4.5X3.0m雨水方沟，基坑边与DN300上水水平距离约1.85m，埋深1.39m；
基坑边与雨水方沟水平距离约9.96m。
DN300上水及4.5X3.0m雨水方沟与基坑位置关系如图5所示。
图5基坑与雨水方沟位置关系图
人工探孔施工工艺流程见图6
图6人工探孔施工工艺流程图
1）测量放线、定桩位
根据测量探制桩点及设计图纸，放样定出桩位中心位置，同时以桩位中心埋设纵向横向十字护桩，经监理工程师检验无误后方可进行施工，同时对探制桩点及护桩加以特殊保护，一旦桩点破坏应及时恢复。
2）开挖第一节探孔
为保证人工探孔作业时的安全性及后续钻孔施工中防止坍孔和成桩质量，人工挖孔采用跳孔法施工，施工顺序与灌注桩总体施工顺序相同。
桩孔开孔直径为设计桩径+10cm+护壁厚度17cm*2,由人工从上至下逐层开挖，挖土顺序为先中央土体后挖周边土体，每循环开挖进尺应根据土层地质情况而定，砂卵层进尺不大于0.5m，较稳定的粘土层进尺不大于1.0m。
第一节探孔开挖深度为地面下70cm。
3）校核孔径和垂直度
根据孔边埋设的十字护桩，采用吊线锤方法检查孔位、孔径及垂直度。
每节开挖及拆模后必须进行检查校核。
孔位中心偏差不得大于10mm，孔径误差不大于3cm。
4）护壁施工
护壁施工采用钢筋网片＋纵向钢筋＋模筑砼支护形式
a、护壁钢筋采用预制φ6.5@150X150钢筋网片，环向搭接15cm，竖向搭接10cm；
环向布置8根φ20竖向连接筋，竖向钢筋搭接长度单面焊不小于10d（即20cm），即每节竖向连接筋预留搭接长度不小于20cm，径向布置4根50cmφ20钢筋，与竖向钢筋通过焊接连接。
钢筋网与竖向连接筋绑扎连接。
护壁钢筋绑扎形式如图7所示。
图7护壁钢筋安装示意图
为防止护壁在钻孔过程中下坠，井圈应采取加强措施。
井圈钢筋绑扎形式如图8所示。
图8护壁井圈钢筋构造示意图
b、支护壁模板，为了砼入模方便，护壁形式采用上小下大的喇叭错台状护壁，护壁厚度最厚处17cm，最薄处8cm。
具体形式如图9。
图9壁形状示意图
护壁砼的施工，采用自制的钢模板。
钢模板面板的厚度为2mm，浇注混凝土时拆上节，支下节，自上而下周转使用。
每节模板分4块拼装，模板间用U形卡连接，上下设两道6号槽钢圈顶紧；
钢圈由两半圆圈组成，用螺栓连接，不另设支撑，以便浇注混凝土和下节挖土操作。
c、浇筑护壁砼，护壁砼采用C25混凝土掺早强剂（水泥量的2%）。
浇筑时用φ20钢筋棍或竹杆捣实，第一节护壁施工砼浇筑应高出地面30cm，形成挡水圈，高出地面部分厚度增至30cm。
下一节护壁砼与上一节搭接10cm。
浇筑下一节护壁时，应注意与上一节护壁砼之间应结合牢固，清除上一节护壁底缘上的泥土。
如果土石方挖至透水层时，应在护壁上预埋4根φ20径向泄水管。
d、将十字控制桩埋设在井圈的顶边上，以利于下一步施工时使用。
5）架设起吊设备
为方便后继探孔出碴土作业，在第二节探孔开挖前在井口架设出碴土的提升设备，提升设备采用辘轳，安装辘轳时，使吊桶的钢丝绳中心与桩孔中心一致，以作为挖土时粗略控制桩中心线用，架设时支架应安装牢固防倾覆。
6）拆模继续开挖下节循环施工
护壁模板的拆除宜在护壁砼强度达到设计强度75%后进行，模板拆除后继续开挖下一节,循环施工。
桩挖至原状土以下。
2、钻孔灌注桩施工
1）制定计划及保证措施
在施工钻孔灌注桩前，制定详细的施工计划和目标，并制定一系列的保证措施以确保钻孔灌注桩施工的完成。
本工程施工计划从2010年6月6日开始至2010年7月2日完成，按1.5根/天的进度施工。
2）钻机就位
安设钻机时地面应平整，以保证钻机的平稳,防止钻机倾覆。
同时调整机架，使钻机钻杆竖直，不发生倾斜移位现象，为防止钻孔桩侵界，根据以往施工经验，钻机尽可能采用沿轴线方向布置，保证钻杆对中误差小于10mm。
施工前，钻机应先空转一段时间，检查调试以防止成孔过程中发生故障。
3）桩体测斜监测
（1）测点埋设
测点埋设于竖井四边中点，对应桩号为：
7#、17#、26#、36#（桩位图参见后附图）。
采用测斜管直接埋设在桩身砼中进行监测。
安装和埋设时，应检查测斜管内的一对导槽，其指向应与欲测位移方向一致。
（2）埋设技术要求
a.管底与钢筋笼底部持平或略低于钢筋笼底部，顶部与钢筋笼顶部持平或略低。
b.测斜管与围护结构的钢筋笼绑扎埋设，绑扎间距不宜大于1.5m。
c.测斜管的上、下管间对接良好，无缝隙，接头处牢固固定、密封。
d.管绑扎时调正方向，使管内的一对导槽垂直于测量面。
e.封好底部和顶部，保持测斜管干净、通畅和平直。
f.做好清晰的标记和可靠的保护措施。
4）泥浆护壁及成孔
（1）泥浆配制
以膨润土为原料，采用人工制浆或泥浆搅拌机制浆。
施工过程中泥浆循环使用，循环泥浆比重严格控制在1.15～1.20之间。
粘土含胶体率大于95％；
含砂率小于4％。
对新制泥浆及再生泥浆设专人采用专用仪器进行质量控制。
其主要技术指标见表4。
表4泥浆技术指标
项目
名称
新制泥浆
循环再生泥浆
废弃泥浆
比重（g/cm3）
1.15～1.20
≥1.20
粘度（s）
18～28
23～30
＞30
含砂量（%）
≤4
≤5
＞5
PH值
8～10
≤11
＞11
成孔过程中，泥浆循环系统应定期清理，确保文明施工。
泥浆池实行专人管理，废弃泥浆通过罐车运出场地。
对钻孔所出碴土，配备一台专用挖掘机专人处理，处理后的碴土经数次翻晒成干土后外运。
（2）成孔
旋挖钻机采用筒式钻斗,钻机就位后，调整钻杆垂直度，注入调制好的泥浆，然后进行钻孔。
当钻头下降到预定深度后，旋转钻斗并施加压力，将土挤入钻斗内，仪表自动显示筒满时，钻斗底部关闭，提升钻斗将土卸于堆放地点。
钻机施工过程中保证泥浆面始终不得低于护筒底部，保证孔壁稳定性。
通过钻斗的旋转、削土、提升、卸土和泥浆撑护孔壁，反复循环直至成孔。
（3）桩孔质量检测
桩孔质量检查参数包括：
孔深、孔径、桩孔垂直度和沉碴厚度等。
①孔深：
钻孔前先用水准仪确定护筒标高，并以此作为基点，按设计要求的孔底标高确定孔深，以测绳长度确定成孔深度，测绳使用前应校核其长度。
②孔径：
孔径用探笼测量，探笼加工长度为3m，两端收口，便于探笼下放和提升。
若出现缩孔现象应进行扫孔，待符合要求方可进行下道工序。
③垂直度：
采用双向垂球或孔锥测定，偏差应小于0.3%。
④沉碴厚度：
用测绳测量，其值不得大于150mm。
5）钢筋笼的制作、安装
围护桩主筋为HRB33525钢筋，钻孔灌注桩配筋形式见图10所示。
（1）钢筋笼加工
①钢筋笼采用现场加工制作，加工尺寸严格按设计图纸及GB50204-2002《混凝土结构施工及验收规范》要求进行控制。
主筋与箍筋间采用点焊。
②为保证灌注桩的保护层厚度，采用定位钢筋进行控制。
定位钢筋采用φ20钢筋弯制成，焊在钢筋笼主筋外侧，主筋净保护层为70mm，环向设置4根，竖向间距4m。
定位钢筋形式见图11所示。
为了保证桩间喷混时，网片固定牢固，采用φ16钢筋弯制成固定筋，焊在基坑侧的主筋上。
固定钢筋形式见图12所示。
图11定位钢筋示意图
图12固定钢筋示意图
③制好的钢筋骨架必须放在平整、干燥的场地上。
存放时，在每个加强箍筋处都垫上等高的木方，以免粘上泥土。
由于钢筋笼分为三种，为防止错用，钢筋笼骨架都要挂牌标明桩号，避免吊装时出错。
④钢筋笼加工完毕，报请监理验收，合格后方可使用。
钢筋笼制作允许偏差见表5。
表5钢筋笼制作允许偏差
（2）钢筋笼吊装
3号施工竖井围护桩，钢筋笼以整节吊装，下钢筋笼时应注意钢筋笼的方向性和钢筋笼预留钢筋的标高。
根据地面放样基准标高和围护桩设计标高计算钢筋笼焊接吊装耳环长度，并且，尽量保持钢筋笼在钻孔的中心以保证围护桩主筋保护层厚度。
①采用25T汽车吊车下放钢筋笼。
为了保证钢筋笼起吊时不变形，采用两点吊。
起吊前在钢筋笼内临时加木杆，加强其刚度。
在上下两节钢筋笼位于同一竖直线上在孔口进行机械连接，且同一断面的接头面积不大于50％。
②下笼时由人工辅助对准孔位，保持钢筋笼的垂直度，轻放、慢放，避免碰撞孔壁，严禁高提猛放和强制下入。
③由于围护桩采用不均匀配筋，下钢筋笼时特别注意钢筋笼的方向性，具体放置方向见图13。
6）钻孔灌注桩清孔
为防止钻机与安放钢筋笼后，孔桩出现塌孔现象，需采用泥浆分二次进行清孔：
（1）桩孔成孔后，应进行第一次清孔，清孔时应将泥浆泵下入孔中开泵清孔，同时向孔中注入清水，保证孔内泥浆高度不低于护筒顶以下50cm。
清孔后孔内泥浆比在1.15～1.2之间。
（2）钢筋笼、导管下好后，要用导管进行第二次清孔，第二次清孔时间不少于30min,测定孔底沉渣小于7cm时，方可停止清孔。
不得用加大孔深的方法替代清孔。
图10钻孔灌注桩配筋图
图13钢筋笼放置方向图
④吊放钢筋笼过程中，必须始终保持钢筋笼轴线与桩轴线吻合，并保证桩顶标高符合设计要求。
为防止砼灌注过程中钢筋笼上浮，钢筋笼最上端设定位筋，由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，反复核对无误后焊接定位。
4）水下混凝土灌注
下钢筋笼后，立即灌注C25混凝土。
根据桩径、桩长合理选择导管和起吊、运输设备。
混凝土采用商品混凝土，混凝土粗骨料最大粒径不得大于主筋间最小净距的1/3。
首批灌注的砼初凝时间不得早于灌注桩全部砼灌注完成时间，灌注应尽量缩短时间，连续作业，不得有断桩、混凝土离析、夹泥等现象发生。
施工工艺见图14所示。
图14水下灌注混凝土工艺流程图
（1）水下灌注混凝土施工顺序
首先安设导管，用汽车吊将导管（直径不小于250mm）吊入孔内，位置应保持居中，导管下口与孔底保留30～50cm左右。
导管在使用前及灌注4～6根桩后，要检查导管及其接头的密闭性，确保密封良好。
灌注首批混凝土之前在漏斗中放入隔水塞，然后再放入首批混凝土。
在确认储存量备足后，即可剪断铁丝，借助混凝土重量排除导管内的水，使隔水塞留在孔底。
灌注首批混凝土量应使导管埋入混凝土中深度不小于2.0m。
首批混凝土灌注正常后，应连续不断灌注，灌注过程中应用测锤测探混凝土面高度，推算导管下端埋入混凝土深度，并做好记录，正确指导导管的提升和拆除。
直至导管下端埋入混凝土的深度达到4m时，提升导管，然后再继续灌注。
在灌注过程中应将井孔内溢出的泥浆引流泵送至泥浆池，防止污染环境。
（2）水下灌注混凝土的技术要求
①首批混凝土灌注量应保证导管底口埋入混凝土中不小于2.0m，灌注过程中混凝土面应高于导管下口2.0m，每次拆除导管前其下端被埋入深度不大于6.0m。
灌注必须连续，防止断桩。
②随孔内混凝土的上升，需逐节快速拆除导管，时间不宜超过15min。
③在灌注过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续的混凝土应徐徐灌入漏斗和导管，不得将混凝土整斗从上而下倾入管内，以免在管内形成高压气囊，挤出管节的橡胶密封垫。
④为确保成桩质量，混凝土上层浮浆在冠梁施工时需要凿除，为此桩身混凝土需超浇50cm，即砼应灌至设计桩顶标高+50cm。
⑤浇筑混凝土时应做好记录。
⑥当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：
⑴在孔口固定钢筋笼上端。
⑵灌注混凝土的时间尽量加快，以防止混凝土进入钢筋笼时其流动性过小。
⑶当孔内砼接近钢筋笼底时，应保持埋管深度并放慢灌注速度。
⑷当孔内混凝土面进入钢筋笼1～2m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。
⑸在灌注将近结束时，由于导管内混凝土柱高度减小，超压力降低，而导管外的泥浆及所含碴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，也可掏出部分沉淀物，使灌注快速进行。
在最后一次拔管时，要缓慢提拔导管，以免孔内上部泥浆压入桩中。
⑹灌注过程中，如因机械故障、堵管、操作失误等原因，造成断桩事故，应及时向监理工程师及设计人员报告，研究补救措施。
六、质量标准及质量保证措施
1、桩位放线时有专人验线并做桩位预检记录。
2、钢筋笼加工严格按设计图纸加工，按批进行验收，合格品做标识。
钢筋供应的长度不满足设计要求时，主筋采取机械连接，按规定做抗拉强度试验。
为保证主筋间距和钢筋笼的整体刚度，加强箍筋应与主筋焊牢，箍筋与主筋连接牢固，成形后的钢筋笼外形尺寸、主筋位置、数量等应与设计相符合。
3、钻孔：
钻机就位时，经专人检查桩位的偏差及垂直偏差，符合要求后方可开钻，终孔后专人检查孔深，符合要求后方可退出钻机。
4、采用人工搅浆护壁，泥浆初步配比如下：
水：
膨润土：
碱：
CMC=100：
10：
1.8：
表6浆液性能指标及其测定
项目
性能指标
测试方法
比重
比重称
粘度
18～25S
漏斗粘度计500ml/700ml
胶体率
>
98%
100ml量杯法
含砂量
<
4%
含砂量测定仪
PH值
8～9
pH试纸
注:
比重1.20为成孔后泥浆比重，正常情况下只测比重、粘度、胶体率、pH值。
对泥浆制备时技术要求：
新配制储浆每8小时用空压机搅动一次，每24小时测试合格后方能应用。
5、控制笼顶标高：
砼灌注前，应有专人检验钢筋笼顶标高，符合要求后方可进行浇注。
6、砼浇灌：
单桩砼的浇灌要连续,若遇两次浇灌，时间间隔要小于1小时,以免形成断桩。
7、砼强度：
现场施工时根据规范要求制作试块。
8、成桩质量检查
1）质量要求：
混凝土强度必须符合设计要求，桩无断层或夹层，钻孔桩桩底不高于设计标高，桩头凿除预留部分后无残余松散层和薄弱混凝土层
2）混凝土灌注桩质量检验标准
混凝土灌注桩质量检验标准见表7。
表7混凝土灌注桩质量检验标准
检查项目
允许偏差或允许值
主控项目
桩位
顺轴线方向±
50mm，垂直轴线方向+300mm
垂直度
≤0.3%,且不得向基坑内倾斜
孔深
＋300mm
桩体质量检验
根据基桩检测技术规范
混凝土强度
设计要求
一般项目
承载力
根据桩基检测技术规范
桩径
±
5mm
泥浆比重
1.15－1.20
沉淤厚度
≤150mm
混凝土坍落度
160－210mm
钢筋笼安装深度
50mm
混凝土充盈系数
大于1
桩顶标高
＋30，－50
9、人工挖孔允许偏差和检验方法：
表8人工挖探孔允许偏差和检验方法
允许偏差
检验方法
顶面位置
30mm
测量检查
孔位中心
10mm
倾斜度
0.3%
七、安全保证措施
1、一般要求
1）进入施工场地必须佩戴安全帽，与施工无关人员不得进入施工场地。
2）施工人员应经过培训考试合格后方能上岗作业。
3）现场应设专职安全检查员，在施工前和施工中应进行认真检查，发现问题及时处理。
4）加强工人用电安全教育，严禁非电工接线。
5）对钢筋笼加工场地进行定期检查，发现问题及时整改。
6）施工中如遇地下障碍物（包括各种管道、管沟、电缆、人防、旧基础等）时，立即暂停施工，及时报告经理部，待妥善处理后方可继续施工。
2、机械设备作业安全要求
1）特殊机械设备操作人员应经过培训考试合格后方能持证上岗。
2）机械设备使用必须严格“定人、定机”制度，未经批准，非操作人员不得使用。
3）施工场地内对机械设备加强管理，标明操作规程，严格按照操作规程施工，严禁违规操作。
4）施工人员要认真检查，使用机具的关键部位重点检查，经试运转，符合安全施工要求，方能正式投入生产施工中，每天对设备进行一次检查。
5）禁止破坏或擅自拆除机械设备安全防护装置。
6）禁止无关人员在大型机械设备四周行走和停留。
机械设备启动或移动前，司机必须鸣笛示意，确认行走路线或作业范围内无人时，方可启动作业。
7）禁止吊装区域内有人行走或停留，吊物（斗）或吊车下方禁止站人。
8）禁止使用未经安装验收合格的机械设备和未做接零保护的用电设备。
9）禁止操作人员在机械运转时触摸机械运转的部件，并保持安全距离。
10）禁止在机械运转时进行维修保养。
维修保养机械前必须断电或熄火、制动和锲紧轮胎后进行。
在机械悬空部位作业时，必须将悬空部位支撑或支垫稳固。
11）用电机械使用前，必须检查并确认漏电开关灵敏可靠，检查并确认电源线完好无损。
作业结束后，必须切断电源，锁上开关箱。
12）机械设备必须及时进行清洁、润滑、防腐、紧固、调整。
13）必须及时检查机械设备的状况，发现运转故障或异常时，必须立即停机检查，排除故障
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