围护结构钻孔灌注桩施工技术交底书.doc

武汉市轨道交通四号线二期七标 技术交底 主控部门公司技术部编号项目工程部项目名称武汉市轨道交通四号线二期工程区间及车站土建施工第七标段（王家湾站）工程名称号出入口围护结构设计文件图号04124-S-JG-20-034B1/035B1/036B1/037B1/038B1/039B1施工部位围护结构钻孔灌注桩交底日期2016.5.20安全技术交底内容：一、技术交底范围 对号出入口钻孔灌注桩部分进行技术和安全方面交底。二、设计情况王家湾站为轨道交通4号线与轨道交通3号线呈十字换乘的车站。号出入口基坑长度约59.3m，标准段宽度约10.3m，基坑平面总体上近似呈长方形，开挖深度范围2.7515m，基坑重要性等级为一级。综合考虑周边环境及地质情况，围护结构采用钻孔灌注桩加内支撑的型式。本次施工号出入口灌注桩共计124根（桩径800mm）,其中有59根桩在高架桥下方，采用反循环成孔，其余采用旋挖钻机成孔。围护桩钢筋笼主筋为25，加强筋为202000mm，箍筋12100/150。砼标号为C30水下（即C35普通）。基坑围护结构平面图及围护桩配筋图见后附图。三、设备及施工机械配置 主要机械设备配置如下表所示（表01）各项施工准备工作开挖探坑测量定位挖砌泥浆池钢筋笼制作埋设护筒制备泥浆钻机定位图9-2-1 导线定向测量示意图图6-34 明挖结构穿墙管示意图图6-33 环向施工缝防水示意图d顶板环向施工缝c 楼板环向施工缝b侧墙环向施工缝图6-32 明挖节点防水示意图钢筋笼存放成孔下放钢筋笼下放导管灌注水下砼导管起卸护筒拔降孔口回填分选泥浆排 浆试件取样试件养护实 验序号设备名称单位数量 工作能力备 注1旋挖钻机台1XR220A2反循环钻机台1CZ2003汽车起重机台125T4装载机台1厦工9325钢筋弯曲机台1G36钢筋切断机台1GQ40A7交流电焊机台5 BX3-500-28 精密水准仪台1DSZ29 塔尺把2 5m10 全站仪台1TS-0211 离心水台17.5KW四、材料消耗主要材料供应见下表所示（表02）：表02序号名称单位数量备注1HRB400 25T108.4542HRB400 20T4.1733HPB300 12T49.2364C30水下(即C35普通)m3893.38未包括超浇量。五、钻孔桩施工工艺1、施工工艺流程图各项施工准备工作开挖探坑测量定位挖砌泥浆池钢筋笼制作埋设护筒制备泥浆钻机定位图9-2-1 导线定向测量示意图图6-34 明挖结构穿墙管示意图图6-33 环向施工缝防水示意图d顶板环向施工缝c 楼板环向施工缝b侧墙环向施工缝图6-32 明挖节点防水示意图钢筋笼存放成孔下放钢筋笼下放导管灌注水下砼导管起卸护筒拔降孔口回填分选泥浆排 浆试件取样试件养护实 验图1 钻孔灌注桩施工工艺流程图 2、施工方法钻孔灌注桩根据地层情况及高架桥影响选用旋挖钻机及反循环钻机成孔，施工采用间隔跳孔的顺序进行施工，间隔桩数以相邻桩在混凝土终凝前不得受振动和挠动影响为原则，第一序次每两个先钻孔之间要跳开四个孔，第二序次钻跳开四个孔中间的一个，第三序次钻跳开四个孔中间的一个，最后序次钻所有剩余的孔。施工顺序为。施工顺序如图2所示：图2 钻孔桩施工顺序示意图（1）探沟开挖探沟开挖前先测设出钻孔桩沿车站纵向或横向的轴线位置，然后再根据放线结果人工配合挖机开挖深2.5m，坑底宽度不小于1.2m的坑槽，放坡坡度为1:0.75。施工时必须小心谨慎，应试探性开挖，不得用力过猛，避免破坏未探明的地下管线。开挖过程中应仔细观察，如发现管线、文物等，立即停止开挖，专人看守，并上报相关责任人，同时妥善保护。（2）测量放线探沟开挖完成，查明地下无管线、障碍物(或有管线、障碍物但进行处理)后，回填并夯实，然后进行桩位放样工作。桩位放样数据要根据施工图纸由两人独立进行计算、复核，复核无误后使用全站仪测定桩位，并打入木桩，以“十字交叉法”引到四周用短钢筋作好护桩。测量放样记录、钻孔桩编号等记录清晰、准确。测量结果允许桩位偏差控制在50mm。测量放样资料上报监理工程师，监理工程师复测无误后进行下道工序。（3）护筒埋设根据测量放样结果进行护筒埋设。护筒采用板厚为6mm的钢板制成，直径1.0m，长2.5m4m，埋设不小于2m，顶部应高出地面0.3m, 护筒上设2个溢浆口。护筒埋设可利用钻机开挖，挖坑直径比护筒大0.20.4m，坑底须平整、结实，以利于护筒埋设及其垂直度控制。埋设护筒时，护筒中心应与桩中心重合，用钢卷尺进行检查,其偏差不得大于50mm；使用锤球吊线进行垂直度的校正, 并严格保持其垂直度偏差不大于0.3%,确保钻机沿着桩位垂直方向顺利钻进。护筒位置正确固定后，四周均匀回填最佳含水量的粘土，并分层夯实。（4）泥浆制备1）旋挖钻机钻孔过程中采用膨润土泥浆进行护壁，其比重较水大，故对孔壁能增大静水压力，并在孔壁形成一层泥皮，隔断孔内外水流，保护孔壁，防止坍孔。另外泥浆还可以润滑、冷却钻头，减少钻头阻力和钻头磨损。泥浆可用泥浆搅拌机制作, 配合比为水：膨润土：碱：CMC=100:8:0.07:0.001，其制备的技术指标见表1所示。钻孔时，护筒内的泥浆顶面，应始终在护筒以下0.5m，确保孔内足够的泥浆压力维持孔壁稳定。从开钻至灌注完毕，设一名专职人员进行观察，以确保孔内泥浆符合规范要求。表1 制备泥浆的性能指标项 次项 目性 能 指 标检 验 方 法1比重(g/cm3)1.101.15比重计2粘度(s)1825漏斗法3失水量(ml/30min)3失水量仪4含砂率(%)65PH值79PH试纸6胶体率95%量杯法7稳定性0.03g/cm28泥皮厚度13mm/30min尺量9静切力1min230mg/cm210min50100mg/cm2静切力计泥浆制备池容量为60m3，循环池、沉淀池容量各为30m3。成孔施工时，将使用过的泥浆抽到泥浆沉淀池，经沉淀后再到循环泥浆池，反复多次使用。泥浆系统定期清理，清除沉淀物(如钻渣)、废泥浆。废泥浆运至指定的弃碴点，泌出的废水沉淀后经污水管排出，确保文明施工。泥浆循环系统由专人管理、负责。2）反循环钻机钻孔泥浆由水、粘土合添加剂组成。制浆前，先将黏土块打碎，使在搅拌中易于成浆，缩短搅拌时间，提高泥浆质量。（5）钻机定位钻机就位前，对钻机位置场地的平整度和密实度进行检查、加固，配套设备、水电接通等要全面检查落实。将钻机开行至距离桩位适当的位置，下放钻头，对准护筒中心，同时由钻机的垂直纠偏系统对钻杆进行校正，确保垂直度不大于0.3%。钻机就位后，测量护筒顶面标高以控制钻孔深度，避免超钻或少钻。报请监理工程师，检查合格后，方可开钻。（6）钻进成孔钻进时，边钻进边注入泥浆进行护壁，保持泥浆面始终不低于护筒顶面下0.5m，钻进过程中随时检测垂直度，并随时调整。施钻过程中，根据地质勘探资料按不同的地层选用适当的钻进参数，控制好钻进速度。特别是第一根桩钻孔时要慢速运转，掌握地层对钻机的影响情况，以确定在该地层条件下的钻进参数。在钻进过程中，不可进尺太快，由于采用泥浆护壁，因此要给一定的护壁时间。提升钻具排碴时应慢速提升，避免过大搅动孔壁，导致塌孔事故。钻头提出孔口时应防止碰撞护筒、孔壁和钩挂护筒底部。每次提升钻头时，应及时向孔内补充泥浆，以保证孔内泥浆高度。在钻进过程中注意观察地质情况，如发现地质情况与岩土报告不符或发生钻进困难、跳钻等现象时，立即停车检查，查明情况并采取有效处理措施。情况不明时立即通知设计院、监理等部门，研究处理方案。对整个钻孔过程做好详细记录，进行总结分析，采取措施提高成孔质量，指导后续钻孔桩进行施工。（7）清孔第一次清孔：通过护筒顶面标高和钻杆的长度，判断钻孔深度。当钻孔达到设计深度后立即停止钻进，进行第一次清孔。清孔结束后，孔底500mm以内的泥浆相对密度应小于1.25，含砂率8%，粘度28s。检测标准：孔深不小于设计深度；孔径50mm；垂直度：0.3%；沉碴：150mm。第二次清孔：钢筋笼、导管下好后，进行第二次清孔，清孔时间不少于30min。为防止清孔时孔壁坍塌，清孔后立即进行孔深测量，达到设计标高后方可进行混凝土灌筑。（8）钢筋笼制作钢筋笼主筋采用搭接焊，接头相互错开35d（87.5cm），同一断面的接头占有率不超过50%；主筋与箍筋采用点焊，在起吊点左右1m范围内满焊，其余处隔一焊一。所有施焊人员需持焊工操作证书方可上岗工作。钢筋笼制作详细配筋及尺寸严格按附图3围护桩钢筋图，其偏差允许值见表2所示。 进场钢筋的牌号、材质、规格尺寸要符合设计及规范的要求，并附有出厂合格证和检验报告单。钢筋检查合格后就近堆放于钢筋笼加工场地，分类堆放整齐，避免二次倒运。钢筋的表面应洁净，使用前应将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净。钢筋应平直，无局部弯折。主筋分段长度及箍筋用料长度按设计图纸进行下料，将所需钢筋用切割机成批切好备用，并按规格挂牌、分类堆放整齐。表2 加工钢筋笼允许偏差值序号项 目允许偏差值备注1主筋间距10mm2箍筋间距20mm3直径10mm4长度100mm钢筋笼加工场地采用钢筋混凝土进行硬化，表面要干净平整，确保加工钢筋笼时主筋顺直。加工钢筋笼时，先将内支撑架按23m的间距摆放在加工场地上并对准中心线，然后将配定好的主筋平直摆放在支撑架上。每间隔一道加强筋加焊十字撑，以保证骨架的刚度(吊放至孔口时逐个割除)。钢筋焊接时，主筋内缘应光滑，钢筋接头不得侵入主筋内净空。在主筋外侧水平设置厚度为7cm的保护层，每隔4米设置一圈，每圈3个，钢筋笼底部进行收口处理，确保钢筋笼吊装入孔时不挂破护壁泥浆皮，且又保证钢筋笼的定位和保护层厚度。钢筋笼存放时下部垫空(垫木间距同加强箍筋)，顶、侧部应覆盖，以防雨、雾等潮湿生锈。将加工成形的钢筋笼稳固放置在坚实平整的地面上，防止变形，并挂牌标明桩号和检验状态。 每根成品钢筋笼须经监理工程师验收，合格后方可使用。（9）钢筋笼吊放起吊钢筋笼采用扁担起吊法。在钢筋笼上部加强箍筋与主筋连接处，设置3个耳环吊点，耳环采用20圆钢钢筋制作，焊接牢固。用汽车吊机吊放就位，起吊时保持平稳。吊点布置如图3所示：图3 吊点布置图下笼时由人工辅助对准孔位，保持钢筋笼垂直。下放时小心轻放，避免钢筋笼碰撞孔壁。下放过程中若遇阻碍立即停止，查明原因进行处理，严禁强行冲放。下放至孔口时逐个拆除加强箍筋的十字撑(不得掉入孔中)，同时注意观察孔内水位，如发生异样，马上停机，检查是否坍孔。钢筋笼入孔后，要牢固定位。为了防止钢筋笼上浮，在钢筋笼就位后，用4根48的钢管下端焊钢筋叉，叉在钢筋笼上口，上端焊在护筒上。然后将吊筋穿入钢管拉住钢筋笼，吊筋的吊环不能太大，必须与钢管直径配套，并对吊环与钢管之间的空隙进行加固。桩身混凝土灌注完毕、待桩上部混凝土初凝后，即解除钢筋笼的固定措施，以便使钢筋笼随同混凝土收缩，避免粘接能力的损失。（10）导管安装导管采用250mm的钢管，安装前要检查其内壁光滑度，对检查合格的导管在平整开阔场地进行试拼。拼装时最后一节导管下口不设法兰，长度应尽量长一些，一般为46m，使拔管时不带动混凝土；最上面几节导管安装时，要根据最后一节导管底部至卡盘的计算高度做好调节；导管之间的接口法兰面须平整，两法兰盘间须垫合适的橡皮胶垫(厚35mm)，并在胶垫两面均匀地涂上一层黄油，以利密封。拼装完毕后对每节导管编号，并进行泌水性及隔水栓通过试验，合格后方可投入使用。将试拼合格的导管用吊车按编号逐节吊入孔内，在孔口处进行连接，下管时必须人工辅助，位置应保持居中，不得碰撞钢筋笼，以免造成钢筋笼倾斜或孔壁坍塌。下完导管后在导管上口接贮料斗(接口应在孔口1m以上)，贮料斗使用前应用水润湿，拔塞的铁丝上端应扎在贮料斗顶口。布置好贮料斗、混凝土运输车和吊车等的位置关系，以便操作，进退自如。准备工作应尽量缩短时间，减少孔底沉淀。（11）水下混凝土浇筑导管安放就位、第二次清孔结束后立即在漏斗内放入隔水塞，浇筑首批混凝土。当导管内混凝土储存量达到1.0m3后，即可剪断铁丝，借助混凝土重量排除导管内的水，使隔水塞上浮并回收。灌注首批混凝土量应使导管埋入混凝土中深度不小于1.0 m 。首批混凝土量所用充盈系数在施工中不断总结，以反映实际情况。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顶面高度，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。水下混凝土灌注是整个钻孔灌注桩施工的关键工序，其施工质量的优劣直接决定着桩体的强度，因此在施工过程中必须加以严格控制。严格控制商品混凝土的质量，混凝土运至施工现场时，要有良好的和易性，从运输罐车卸出到进入导管时的坍落度应控制在18cm22cm。随孔内混凝土的上升，逐节快速拆除导管，时间不超过15分钟。在整个浇注过程中，尽量控制导管在混凝土中埋深为26m。 在灌注过程中，当导管内混凝土不满时，后续的混凝土应沿漏斗侧壁徐徐灌入导管，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。导管内混凝土不下时，应上、下活动导管，并辅以导管外部振动，使灌注顺畅。混凝土上层存在一层浮浆需要凿除，为此桩身混凝土需超浇50cm。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，可能出现混凝土上升困难的现象。此时，向孔内适量加水稀释泥浆，或掏出部分沉淀物，使灌注快速进行。在最后一次拔管时，缓慢提拔导管，以免孔内上部泥浆压入桩中。每一根灌注桩留取一组混凝土试块。混凝土试块必须在桩身混凝土灌注时取样，制作后的试块应及时进行标养。浇筑混凝土全过程要做好详细记录。六、质量标准和现场质量验收要求 1 、水下混凝土性能桩体混凝土采用强度等级为C35的商品混凝土，入孔时混凝土的坍落度控制在160-220mm；粗骨料最大粒径不大于40mm。2、导管的构造和使用采用直径250，壁厚4mm无缝钢管自制，管节间采用法兰盘接头，并加焊三角形加劲板避免提升导管时法兰盘挂在钢筋笼上。标准管节长度为2m，并配备若干1.5m、1m及0.5m长的管节。导管按所需长度拼接，底管长度为4m长的管节。导管使用前进行试拼试压，试压压力为0.61.0Mpa。 3、水下混凝土灌注施工技术措施为保证导管底端一次性埋入水下混凝土的深度，储料斗储存量为1m。混凝土灌注的上升速度按不小于2m/h控制。随着混凝土灌注面的上升，适时提升和拆卸导管，导管底端埋入混凝土面以下一般保持在26m。水下混凝土的灌注连续进行，不得中断。在水下混凝土灌注过程中，设专人测量导管埋深，填写好水下混凝土灌注记录表。混凝土灌筑高度超设计标高5001000mm为宜。 4、施工技术要求（1）相邻钻孔桩埋深不同时，应先施工较大埋深钻孔桩。且桩在施工前，必须进行试成孔并核对地质资料以便确定所制定施工工艺是否符合现场地质情况、检查设备运转性能是否良好保证一次成孔。（2）在桩架和桩管上设置控制深度的标尺，以便在施工过程中进行成孔深度观测并记录。 （3）钢筋笼选取场内运输和就位都较为方便的地方制作，在起吊、运输、安装中采取设置加强箍、临时十字加劲筋，在钢筋笼外侧和内侧轴线方向安放支柱等有效措施防止变形，吊点设于加强箍筋部位。（4）控制孔底沉渣厚度,孔底沉渣厚度以小于15cm为控制标准，成孔完毕检查质量合格后立即吊放钢筋笼并进行混凝土灌注。（5）混凝土强度等级必须符合规范要求，坍落度根据现场施工要求随时测定，保证混凝土质量。（6）每根桩混凝土浇筑连续进行，应适当超过桩顶标高，灌注充盈系数一般土质为1.051.1，软土为1.11.15。并且桩身混凝土必须按规范要求留置试件。（7）灌注过程中应由专人做好施工记录，如发生成桩质量问题以便查找分析原因。 5、混凝土灌注桩质量检验标准钢筋笼质量检验允许偏差如下表所示（表04）：表04序号项目允许偏差或允许值（mm）检查方法检验方法范围点数1钢筋笼长度50每个钢筋笼5用钢尺量测2钢筋笼直径103主筋间距104箍筋间距20钢筋混凝土质量检验允许偏差如下表所示（表05）：表05序号项目允许偏差或允许值（mm）检查频率检验方法范围点数1桩顶标高30，50每根桩1用水准仪量测，（扣除桩顶浮浆层及劣质桩体）2钢筋笼就为深度1001用钢尺测量(1)施工前必须充分了解现场工程地质和水文地质状况。(2)合理控制钻杆钻进时的速度和钻压。及时检查钻头所到地层的地质情况，严密注意地层地质变化，及时调整钻杆速度和钻压参数。钻杆钻进时，严禁钻杆晃动，防止扩孔。(3)加强测量管理，由测量人员根据设计图纸准确定出桩位，并在桩附近埋设护桩，以便随时校核。质检员要对桩位轴线、桩径、桩垂直度进行复核，确保每根桩符合设计要求。(4)质检员要对钻孔灌注桩施工的每道工序认真检核，严格监督施工人员按技术交底要求和施工验收规范进行施工，做好隐蔽工程验收工作。材料员要严格把好材料关，每批材料进场应有质量保证书或试验报告单，并按规定进行复检，对不符合质量要求的材料及时退场。试验员要严格控制混凝土的配合比，不可随意更改。按规定做好试块及养护，协同有关单位进行强度检验。(5)严格控制钻进标高，在安装钢筋笼之前，必须进行清孔作业，并通知监理部门对孔底标高、形状、尺寸、土质、岩性进行检查，检验合格后应迅速封底。如发现地质情况与设计不符，要与设计、监理共同研究处理。保证钢筋笼的制作质量及吊装质量。(6)严格控制钢筋笼的焊接质量。(7)吊放钢筋笼时严禁高提猛放，严禁碰撞钻孔孔壁。(8)灌注水下混凝土时，现场测量混凝土的坍落度，严格控制混凝土灌注质量，水下混凝土灌注由商品混凝土车直接到孔口，要求连续进行，合理安排车辆调度，不得中途停顿。灌注过程经常使用导管插捣混凝土，使之更为密实。七、安全保障措施1、施工场地采取全封闭模式，设置门卫24小时值班制，严格限制非施工生产人员进入场地，施工人员挂牌上岗。根据工地情况，布置安全防护设施和统一的安全标志（牌）、安全色灯。加强夜间施工的工地照明。2、加强个人自我防护，凡进入施工现场按规定佩戴安全帽。3、在钻孔前，认真研究钻探资料、分析地质情况，对可能出现的异常情况有针对性的制定安全防护措施。施工时严格按照机械操作规范施工，防止机械伤人。4、成立专门小组，负责桩机、吊车、混凝土运输车的正常工作，负责现场设备、设施、配件及安全装置等的检查，确保完好状态。吊装操作前必须严格检查起重设备各部件的可靠性、安全性，并进行试吊。其他机械转动部分必须有安全罩。施工前必须对机械设备进行检查、维修、保养。施工所用电缆线必须认真检查，确认安全后方可使用。检查钢丝绳是否牢固，卷扬系统保护罩是否安装完好，严禁带病作业。5、在泥浆池边缘上设置醒目的警示标志，不准非排淤人员进入。泥浆泵应装设接地保护，提放时应先切断电源，严禁拉拽电缆或出浆管。吊车臂下严禁站人，严禁酒后作业。6、钢筋按型号整齐码放到指定区域，不得侵入运输道路界限及施工影响区域。钢筋的调直、弯曲、切割作业应符合操作规程。搬运钢筋时，防止碰撞障碍物、电线等