型钢柱施工方案

1、天津市文化中心交通枢纽土建第一标段 格构柱工方案中铁隧道集团有限公司 - 1 -目 录第一章 编制依据 .4一、编制依据一、编制依据 .4二、工程概况二、工程概况 .41 1、Z1Z1 线设计概况线设计概况.42 2、5 5 号线设计概况号线设计概况.43 3、地下空间设计概况、地下空间设计概况 .44 4、型钢柱设计概况、型钢柱设计概况 .5三、工程重难点分析三、工程重难点分析 .61 1、桩基础孔径大、深度深，保证成孔质量是本工程的重点、桩基础孔径大、深度深，保证成孔质量是本工程的重点 .62 2、做好型钢柱加工质量，确保定位垂直度是本工程施工管理和技术控制的重、做好型钢柱加工质量，确保定

2、位垂直度是本工程施工管理和技术控制的重点点 .73 3、保证混凝土灌注质量的同时确保型钢柱的稳定性和垂直度是本工程的难点、保证混凝土灌注质量的同时确保型钢柱的稳定性和垂直度是本工程的难点.8第二章 施工准备及资源筹备 .9一、施工准备一、施工准备 .91 1、技术准备工作、技术准备工作 .92 2、施工设备、材料准备、施工设备、材料准备 .93 3、现场准备、现场准备 .104 4、型钢柱的外加工、型钢柱的外加工 .11二、资源配置二、资源配置 .111 1、施工机具计划配置、施工机具计划配置 .112 2、劳动力配置、劳动力配置 .11第三章 施工组织及工艺 .13一、总体施工组织一、总体施

3、工组织 .131 1、施工方案、施工方案 .132 2、施工组织及施工分区安排、施工组织及施工分区安排 .133 3、工期安排、工期安排 .14天津市文化中心交通枢纽土建第一标段 格构柱工方案中铁隧道集团有限公司 - 2 -二、施工方法及技术措施二、施工方法及技术措施 .141 1、钻孔灌注桩施工方案、钻孔灌注桩施工方案 .142 2、钻孔灌注桩施工工艺、钻孔灌注桩施工工艺 .143 3、钢筋笼加工及安装、钢筋笼加工及安装 .184 4、水下混凝土灌注、水下混凝土灌注 .205 5、质量保证措施、质量保证措施 .226 6、桩基检测、桩基检测 .23三、型钢柱施工工艺三、型钢柱施工工艺 .23

4、1 1、型钢柱加工、型钢柱加工 .232 2、型钢柱的运输及安装、型钢柱的运输及安装 .243 3、型钢柱精确定位及纠偏、型钢柱精确定位及纠偏 .244 4、混凝土灌注、混凝土灌注 .26第四章 质量保证措施 .28一、测量定位一、测量定位 .28二、成孔技术措施二、成孔技术措施 .281 1、保证桩位符合设计规范的技术措施、保证桩位符合设计规范的技术措施 .282 2、保证钻孔垂直度的技术措施、保证钻孔垂直度的技术措施 .283 3、保证孔深的技术措施、保证孔深的技术措施 .284 4、孔底沉渣厚度控制措施、孔底沉渣厚度控制措施 .285 5、质量标准及检测方法、质量标准及检测方法 .29三

5、、钢筋笼制作及安装技术措施三、钢筋笼制作及安装技术措施 .291 1、材料供应的质量控制、材料供应的质量控制 .292 2、钢筋笼成型技术措施、钢筋笼成型技术措施 .293 3、钢筋笼埋设技术措施、钢筋笼埋设技术措施 .294 4、钢筋笼质量检验标准、钢筋笼质量检验标准 .30四、钢格构制作拼接与安装主要工序质量保证措施四、钢格构制作拼接与安装主要工序质量保证措施 .301 1、型钢柱的加工、型钢柱的加工 .302 2、钢立柱的安装、钢立柱的安装 .303 3、钢立柱的纠偏、钢立柱的纠偏 .31天津市文化中心交通枢纽土建第一标段 格构柱工方案中铁隧道集团有限公司 - 3 -五、混凝土灌注技术措

6、施五、混凝土灌注技术措施 .311 1、下导管技术措施、下导管技术措施 .312 2、混凝土灌注成桩技术措施、混凝土灌注成桩技术措施 .313 3、试块制作及养护技术措施、试块制作及养护技术措施 .32第五章 施工安全保证措施 .33一、安全责任制度一、安全责任制度 .33二、安全教育制度二、安全教育制度 .34三、安全设施验收挂牌制度三、安全设施验收挂牌制度 .35四、安全检查制度四、安全检查制度 .35五、安全技术措施五、安全技术措施 .35天津市文化中心交通枢纽土建第一标段 格构柱工方案中铁隧道集团有限公司 - 4 -第一章 编制依据一、编制依据1、施工设计图纸2、国家标准建筑工程施工质

7、量验收统一标准GB50204-20023、国家标准建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-20024、国家标准混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-20025、国家标准建筑地基处理技术规范JGJ79-20026、 建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-20027、 建筑桩基技术规范JGJ94-20088、 钻孔灌注桩施工规程DGTJ08-202-2007二、工程概况本工程包含 Z1 线文化中心站、5 号线文化中心站及西端区间、地下空间工程。1、Z1 线设计概况Z1 线文化中心站主体为地下三层三跨现浇钢筋混凝土框架结构，基坑宽度25.7m，深度约 26.3m，采用盖挖顺

8、作法施工。本站结构采用一桩一柱，底板以下支承桩采用 2200 钻孔灌注桩，设计桩长 35m，共 70 根，底板以上安装十字形工字钢格构柱，对盖挖法结构顶板起支撑作用。后期施作 8001200 结构柱。2、5 号线设计概况5 线文化中心站及西端区间工程，主体为地下两层三跨现浇钢筋混凝土框架结构，基坑宽度 22.7m，深度约 17.7m，采用盖挖顺作法施工。本站结构采用一桩一柱，底部以下支承桩采用 2200 钻孔灌注桩，设计桩长 25m，共 81 根，底板以上安装十字形工字钢格构柱，对盖挖法结构顶板起支撑作用。后期施作 8001200 结构柱。3、地下空间设计概况地下空间工程（能源中心和设备用房）

9、范围为 5 号线以南、Z1 线以东、越秀路以西范围。建筑面积约 7455m2。主体为地下一层现浇钢筋混凝土框架结构，采用盖挖法施工。其中北侧局部区域开挖深度 7.8m，其余开挖深度 10.8m。基坑内设计有 102 根 800 抗拨桩，设计深度 25m。116 根 1600 立柱桩，设计深度 33m。天津市文化中心交通枢纽土建第一标段 格构柱工方案中铁隧道集团有限公司 - 5 -4、型钢柱设计概况4.1 十字型钢柱5 号线及 Z1 线上部立柱为型钢柱，与结构板钢筋采用钢套筒（采用 Q345B 的低合金高强度结构钢）连接，型钢柱锚入桩基础 2.0m，端部设 70045050mm 端板， （柱翼缘

10、与底板间宜采用完全熔透的坡口对接焊缝连接，柱腹板及加劲板与底板间采用双面角焊缝连接。 ）并设 4 个 M20 的锚栓以加强端部的锚固力，柱四周设 8cm 长的栓钉，型钢柱柱脚大样见图 1 所示。图 1 型钢柱柱脚大样图钢柱设计为工字钢十字型焊接型式，断面尺寸为：3003006050mm 采用Q235B 钢板焊接。为加强型钢柱的刚度，型钢柱沿柱全高每隔 1m 设 35mm 厚的柱加劲板，如图 2 所示。十字形型钢柱的腹板与翼缘、水平加劲肋与翼缘的焊接采用坡口熔透焊缝，水平天津市文化中心交通枢纽土建第一标段 格构柱工方案中铁隧道集团有限公司 - 6 -加劲肋与腹板连接采用角焊缝，型钢柱的焊接应达到

11、一级焊缝。图 2 型钢柱加劲板型式与焊接图4.2 H 型钢柱地下空间结构上部立柱为型钢柱，与结构板钢筋采用钢套筒（采用 Q345B 的低合金高强度结构钢）连接，型钢柱锚入桩基础 3m，与灌注桩主筋焊接牢固。钢柱设计为 H 型焊接型式，采用 Q235 B40mm 的钢板焊接，断面尺寸见图 3 所示。图 3 H 型钢柱型式与焊接图三、工程重难点分析1、桩基础孔径大、深度深，保证成孔质量是本工程的重点本工程设计有 151 根桩，桩径为 2200mm，最大深度达 61.3m，桩深穿越粉土、粉砂层，并穿透两个承压水层，成孔过程易发生孔壁坍塌，施工难度大。空槽部分采用天津市文化中心交通枢纽土建第一标段 格

12、构柱工方案中铁隧道集团有限公司 - 7 -碎石和砂（7：3）回填，不采取措施极易发生坍塌，影响成桩质量。因此，如何保证成孔质量是施工需重点考虑的。应对措施：应对措施： 从思想上认识大直径、超深钻孔灌注桩防塌的重要性，做好方案策划和施工准备，并做好管理人员和操作人员的技术交底，确保各项措施落到实处。 选择机械稳定性好、扭矩大、能保证成孔质量的钻孔机械；根据以往施工经验，本工程采用 BG25C 钻机，该机性能好、扭矩大，最深能钻 80m，能够满足本工程要求。 钻机就位前,仔细对桩位进行复测、校核，确保定位准确。为保证钻机稳固,防止在钻进中钻机倾斜,钻机底座应固定平稳,确保钻机钻进过程安全平稳。 在

13、钻孔时根据地层资料配备性能良好的泥浆，制浆中适当掺加部分优质膨润土或纯碱，钻进过程中实验工程师专项跟踪，随时检测比重、粘度、含沙率，及时调整各项参数，以充分保证孔壁的稳定性。 做好钻进速度的控制，钻进中认真细致观察地层变化,根据不同地层变化适当用不同转速，防止糊钻、卡钻。粉质粘土中钻进易塌孔，采取轻压、慢进、小泵量、并适当加大泥浆比重，确保孔壁稳定。 距连续墙较近的桩施工前应对空腔段进行加固处理，碎石填充段采用注浆加固，粘土填筑段采用旋喷加固，以确保靠连续墙较近桩的成孔及成桩质量。2、做好型钢柱加工质量，确保定位垂直度是本工程施工管理和技术控制的重点本工程 Z1、5 号线采用盖挖顺作，基坑施工

14、期间顶板填土厚度达 2m,型钢柱悬空段约 25.1m，型钢柱承受荷载较大，同时型钢柱垂直度 1/500，所有焊接要求一级焊缝。因此，做好型钢柱加工质量，确保定位垂直度是施工控制的重点。应对措施：应对措施： 选择有型钢桩加工资质并有丰富制作经验的厂家进行型钢柱的加工制作，确保制作加工质量；焊缝在焊后 24 小时经超声波探伤仪 100检测，检测委托有资质的独立的第三方检测单位进行，检测人员按相应资质要求持证上岗，检测不合格的严格按相应规范及技术文件要求作返修处理至合格为止。 由于型钢构件整体制作，四周的栓钉、接驳器及缀板等一起加工好，需在现场搭设型钢临时存放台模，保证型钢柱的顺直精度。天津市文化中

15、心交通枢纽土建第一标段 格构柱工方案中铁隧道集团有限公司 - 8 - 设计专用工具节和固定夹来保证型钢的定位及垂直度精度。 设计专用“光电型”型钢测斜纠偏装置，保证型钢在安装时垂直度控制要求，同时在混凝土灌注时可以随时监测到型钢的变形情况，可以随时对型钢进行调节。确保型钢柱的安装垂直度。3、保证混凝土灌注质量的同时确保型钢柱的稳定性和垂直度是本工程的难点应对措施：应对措施：确保混凝土灌注质量措施：设计制作专用混凝土灌注料斗、采用全新双导管，提前策划安排好混凝土的正常供给，确保现场技术及劳动力保障，保证导管的垂直度，垂直升降导管，避免与钢筋笼挂碰，造成堵管，从而确保灌注混凝土的质量。确保型钢柱的

16、稳定型与垂直度措施： 垂直提升导管时，控制好提升速度与方位，避免碰撞型钢柱、定位及加固装置。 灌注混凝土时确保对称、匀速，严格控制浇注速度。 严格把关缓凝混凝土的各项参数，尤其是确保缓凝时间不小于 12 小时。 动态监控型钢柱的垂直度，浇混凝土后如有变化及时进行动态调整。天津市文化中心交通枢纽土建第一标段 格构柱工方案中铁隧道集团有限公司 - 9 -第二章 施工准备及资源筹备一、施工准备1、技术准备工作 熟悉了解和审查施工图纸及其设计文件，在此基础上搞好施工图设计交底。了解和审查图纸要弄清设计意图和设计要求。为便于贯彻实施，审查时还应对图纸是否存在错误、不明确或疑点进行检查，归纳后通过设计交底

17、会议向设计单位提出，以求得更正、明确和意见统一。 对图纸检查的重点：检查图纸是否完整有效；技术参数、结构尺寸、标高数据图面反映是否清晰或有遗漏；图与图之间是否存在矛盾；图纸要求的做法在实际施工操作中是否可行；建筑框线现场实际施放及其与建筑红线关系是否和总平面图一致。 做好施工组织设计交底。由项目工程师向参与施工及管理的项目管理人员、技术人员和机组班长进行交底。交底后将项目工程师签署的技术交底文件交技术组、施工员、质量员和各机组班长留存，作为指导施工的技术依据。同时，施工员应在施工前按工序和操作要点向各机组成员再进行技术交底。2、施工设备、材料准备 根据工程需要，提前做好施工用机械设备的计划报批

18、和调拨工作，于开工前五日安排和组织调运进场，并责成专人于规定的开工日前，负责落实好设备的维修保养和安装调试试运转工作。机械设备配置和控制的重点是：设备选型合理，配套完善，机械性能状态经现场试运转验收，证明能满足连续施工的需要。 对用于实施监视和测量所需的器具（水准仪、经纬仪和 50m 钢卷尺）的符合性进行开工前的检查验收。测量仪器控制的重点是：自检无明显度量矢离和几何尺寸走样。具备证明自身精度合格的检定证书或校准报告 ，且在有效期内。 匡算包括损耗在内的各种材料计划总用量和分批进货量，由设备物资部办理材料订购审批手续和组织采购。材料进场后，由质量员会同材料员及当班负责人对材料进行现场验收，并将

19、验收结果记入当天的施工日记 ，进行备案。进场材料严格把好质量、数量关，并按指定地点堆（码）放好。材料采购控制的重点：为避免不合格材料经非正规渠道流入施工现场，材料必须天津市文化中心交通枢纽土建第一标段 格构柱工方案中铁隧道集团有限公司 - 10 -从合格供应商处购买。同时，材料必须有质量证明文件。3、现场准备 根据工期要求，选择 3 台 BG25C 钻孔桩机进行施工。 根据建筑总平面图测量角桩，将施工高程引入施工区并作好标记。认真做好施工现场测量基准点的核验工作。为保证施工精度和自检方便，施工现场应建立施工方格控制网，所选择的纵、横主控制轴线必须引至施工区以外予以埋设固定。待方格控制网建立完成

20、，根据控制网再定出其他轴线，然后按设计围护平面布置图定出桩位点及轴线。 测量放样控制的重点：做好施工方格控制网的闭合检查，闭合误差须符合测量规范要求。为防止定位出错，所定拐点位置之间尺寸必须由二人以上校验核对，并签字确认。定位数据计算稿应由技术负责复核无误后方可放样，并报请监理验收合格后方可施工。 测量放线点采用 8 钢筋或涂红色油漆作为醒目标记，经监理复核后才能施工。放样允许偏差 20mm，施工前，再次测量拐点之间的相对位置关系，校正无误后施工。 施工用水水源的接头应有足够的接口，以保证正常施工用水。 现场布置：型钢拼接台模、泥浆循环系统、钢筋焊接棚、泥浆工厂的搭设等临时设施，现场道路设置应

21、该尽量避开桩位，同时施工临时设施应该满足工程总体施工的平面布置要求，严禁乱搭乱建。5号线区间Z1线文化中心站地下空间工程钢筋加工平台一 10m*35m 泥浆池一9m*31m*2.5m堆土场一5号线文化中心站项目部施工重车标段分界里程图例：栏杆围挡砖砌围挡结构线施工便道 泥浆池二（10m*40m*2.5m）大门钢筋加工平台二 10m*35m钢筋加工平台三 10m*35m11m钢筋加工平台五（10m*66m）钢筋加工平台四（10m*66m）钢筋加工平台六（10m*66m）临时堆土场二8m13m13m21m21m11m21m 泥浆池三（10m*20m*2.5m）18m15m23m20m1.5m料库实

22、验 室道20m62(W5B-1)68(W5B-1)S1-8天津市文化中心交通枢纽土建第一标段 格构柱工方案中铁隧道集团有限公司 - 11 -施工总体平面图 泥浆池为钢结构，外部用5 槽钢作为骨架，内部用 5mm 厚的钢板，顶部焊接吊环。桩基比较分散，采用钢板制作的泥浆箱可以在场地内用吊车搬运，还可满足文明施工要求。4、型钢柱的外加工型钢柱是永久结构件，在本工程中柱的质量关系到施工质量和长期使用的可靠度，该型钢的加工采用工厂加工，同时加工该构件的企业，必须是具有重钢加工资质的企业。加工的标准及验收按设计说明要求执行，在确定构件加工厂之前必须通过现场考察。二、资源配置1、施工机具计划配置机械设备配

23、备遵循原则：以能力配套、高效适用、满足需要为标准，绩效优先为目的，规避能力不衡进行设备配置，在满足使用前提下，尽量减少规格种类，以便于共同备用和必要时抽调。一柱一桩的施工分项主要由钻孔桩和型钢柱组成，其主要的施工机械为钻孔灌注桩成桩机械、成型钢筋机械、型钢安装机械、孔底后注浆机械的组成。拟投入的主要机械设备见下表 1 所示。表表 1 1 主要施工机械设备及主要测仪表配备计划主要施工机械设备及主要测仪表配备计划序号机械名称规格型号功率数量备注1旋挖钻机BG25C3 台负责 800 及 1600 桩基施工2钻机GPS-2037KW9 台负责 2.2m 桩基施工3泥浆泵200l/min15 kw20

24、 台5 台备用4吊车50t2 台5吊车100t2 台6挖土机0.6 m32 台7全站仪J21 台8水准仪S12 台9直流弧焊机ZX3-50036 台10套丝机3 台11切断机3 台天津市文化中心交通枢纽土建第一标段 格构柱工方案中铁隧道集团有限公司 - 12 -2、劳动力配置根据本标段的工程数量、工期要求及进度计划安排，并结合我单位机械设备配备情况、施工经验、技术水平及劳动力工效水平，按照一桩一桩施工工艺要求，劳动力主要配置了几下几个班组：成孔班组、钢筋班组、型钢班组、吊装班组、混凝土班组、测量班组、泥浆班组、现场保洁班组。其中吊装班组中包含型钢纠偏施工。表表 2 2 劳动力计划配置表劳动力计

25、划配置表序号机械名称数量备注1现场管理人员103成孔班组363钢筋班组904混凝土班组325测量班组56泥浆班组107现场保洁班组68合计189天津市文化中心交通枢纽土建第一标段 格构柱工方案中铁隧道集团有限公司 - 13 -第三章 施工组织及工艺一、总体施工组织1、施工方案根据桩位的分布情况和施工场地条件，本项目总体施工方案流程如下：施工准备（含施工平台制作、型钢柱加工、砼配制）桩位测量放线钻机就位及校正GPS-20 钻进成孔钻进优质泥浆护壁固定架安装施工100T 与 50T 吊车配合吊放钢筋笼吊放钢构柱及初次定位双导管安装清孔型钢柱校直灌注水下混凝土型钢柱再次校核等强及空孔回填细砂与密实工

26、具节及固定架拆除。另根据型钢柱设计特点，本工程施工平台和型钢柱采用工厂制作、汽车运输到工地现场对接组装；桩基础采用回旋钻机成孔、泥浆护壁、导管法灌注水下混凝土成桩；钢筋笼采用现场加工分节制作、分节吊装、接驳器连接；型钢柱采取整体制作、整体吊装、工作台较直。2、施工组织及施工分区安排为便于组织施工，根据桩位布置特点、深度、现场情况及工期要求，按分区、平行作业方式组织施工。本工程拟划分 3 个施工区组织施工，施工区的划分遵循桩深相同、桩数相近的划分在一个区，主施工区兼顾附属结构区，即：以 Z1 线为一个区、5号线为一个区、地下空间为一个区。具体情况见图 4。一区负责5号线格构柱施工三区负责地下空间

27、格构柱及抗拔桩施工二区负责Z1线格构柱施工图图 4 4 格构柱施工分区示意图格构柱施工分区示意图天津市文化中心交通枢纽土建第一标段 格构柱工方案中铁隧道集团有限公司 - 14 -3、工期安排Z1 线钻孔灌注桩基、格构柱施工时间 66 天，即 2009 年 10 月 27 日至 2009 年 12月 31 日。5 号线钻孔灌注桩基格构柱施工时间 66 天，即 2009 年 10 月 27 日至 2009 年 12月 31 日。地下空间抗拔桩、格构柱施工时间 66 天，即 2009 年 10 月 27 日至 2009 年 12 月31 日。钻孔灌注桩施工进度指标如下表 3。表 3 主要项目施工进度

28、指标序号施工项目进度指标备注1钻孔灌注桩格构柱1 根/(台7 天)2200,50m 以上2钻孔灌注桩格构柱1 根/(台4 天)2200,50m 以下3钻孔灌注桩格构柱2 根/(台天)1600,50m 以下4800 抗拨桩3 根/(台天)格构柱施工计划见表 4。表 4 格构柱施工计划表项目名称数量十月十一月十二月5 号线支撑桩8183538Z1 线支撑桩703040地下空间抗拔桩10284054地下空间支撑桩116105056二、施工方法及技术措施1、钻孔灌注桩施工方案钻孔灌注桩施工采用旋挖钻机成孔，分为四序：成孔、泥浆护壁、钢筋笼在加工平台整体预制、吊机吊放，商品混凝土导管法水下灌注一次成型。

29、2、钻孔灌注桩施工工艺钻孔灌注桩施工工艺如图 5 所示。天津市文化中心交通枢纽土建第一标段 格构柱工方案中铁隧道集团有限公司 - 15 -图 5 钻孔灌注桩工艺流程图2.1、施工准备在桩基施工前，根据设计资料和现场调研、勘测确定钻孔桩施工范围内地上管线和既有构筑物情况，若发现不明管线要及早上报并按程序进行切改。施工时，先清除设计桩位范围内场地的杂物、障碍物，平整施工场地。按文明施工管理的要求，场区经过平整夯实并进行硬化处理，使机械进场顺利和场区行走、搬移方便。同时在施工中确保钻机及其它机械的稳定、安全。2.2、测量放线施工准备桩位放线埋设护筒护筒制作钻机就位桩位复测钻进、掏碴泥浆调制一次清孔安

30、装清孔设备泥浆净化成 孔 检 查测量孔深、斜度安放钢筋笼钢筋笼制作下 导 管导管拼装二次清孔及准备工作钻机移位灌注水下混凝土制作混凝土试件商品混凝土灌注标高测量拆、拔护筒孔口围护基桩无损检测试件养护天津市文化中心交通枢纽土建第一标段 格构柱工方案中铁隧道集团有限公司 - 16 -依据设计所提供的交桩资料及桩位，采用导线与三角测量相结合的方法，沿设计线路的两侧建立控制网，所有控制点都要填写报验资料，经监理工程师复测，并签字同意后方可使用。每个控制点都作好精心保护，在施工中每 15 天要进行一次复测，一旦出现偏差及时进行修正恢复。场内使用的临时水准点，依据业主提供的基准点和高程引入场内并认真加以保

31、护，临时水准点和高程的引入需经监理工程师复核，并签字同意后方可使用。依据设计图纸计算各桩位的坐标，并确定每个桩孔与相邻控制点的位置关系。经复核无误后在施工现场内实地放出，同时以桩中心为交点，在纵向和横向埋设好护桩，桩位经监理工程师复核并签字同意后方可进行下步施工。2.3、钢护筒埋设护筒加工采用 6mm 厚钢板，长 2.3m，埋深 2.0m。在挖埋护筒时，挖坑直径比护筒大 0.20.4m，护筒底应位于坚实的地层上。护筒埋设时，护筒中心与桩位中心偏差不大于 2cm，严格控制护筒的垂直度，护筒倾斜度不大于 1%，同时其顶部高出施工地面30cm。护筒固定正确后，四周均匀回填最佳含水量的粘土，并分层夯实

32、，以防止泥浆流失。在护筒的上口边缘开设 2 个溢浆口，便于泥浆循环。2.4、钻机就位护筒安装完毕，进行钻机就位。钻机安放前，将桩孔周边地面夯平，确保钻机机身安放平稳，钻机就位时确保机架的天车、钻盘中心及桩位中心在同一铅垂线上，其对中误差小于 20mm；钻机就位后，测量钻机平台标高（或护筒顶标高）和钻头直径。同时填写报验单，经监理工程师对钻机的对中、平台水平、钻杆垂直度检查验收合格后，方可钻进。正式钻孔前，钻机要先进行运转试验，检查钻机的稳定和机况，确保后面成孔施工能连续进行。2.5、泥浆护壁采用膨润土泥浆护壁。在粘性土中成孔时，应注入清水以原土浆造浆护壁，循环泥浆比重应控制在 1.11.3。在

33、砂土或较厚的夹砂层中成孔时，应采用制备泥浆，或在孔中投入泥团造浆，泥浆比重应控制在 1.21.3；在砂层或容易塌孔的土层中成孔时，泥浆比重应加大至1.31.5。在钻进过程中，应根据不同的地质条件，经常测定泥浆比重、粘度、含砂率和胶体率等主要指标性能。天津市文化中心交通枢纽土建第一标段 格构柱工方案中铁隧道集团有限公司 - 17 -2.6、成孔 开始钻孔时，为防止堵塞钻头的吸渣口，应将钻头提高距孔底约 2030cm，将真空泵加足清水，关紧出水控制阀和沉淀室放水阀使管路封闭，打开真空管路阀门使气水畅通，然后启动真空泵，抽出管路内的气体，产生负压，把水引到泥石泵，通过沉淀室的观察室看到泥石泵充满水时

34、关闭真空泵，立即启动泥石泵。当泥石泵出口真空压力达到 0.2Mpa 以上时，打开出水控制阀，把管路中的泥水混合物排到沉淀池，形成反循环，待泥浆均匀后以低档慢速开始钻进，使护筒角处有牢固的泥皮护壁。钻至护筒脚下 1.0m 后，方可按正常速度钻进。如护筒底土质松软发现漏浆时，可提起钻头，向孔内投放粘土，再放下钻头旋转，使胶泥挤入孔壁堵住漏浆空隙，待不再漏浆时，继续钻进。钻进过程中，保证钻孔垂直。当一节钻杆钻完后，先停止钻盘转动，并使反循环系统延续工作至孔底沉渣基本排净，然后关闭泥石泵接长钻杆；在接头法兰盘之间垫 35mm 厚的橡皮圈，并拧紧螺栓，以防漏气、漏水；然后如上工序，一切正常钻进。钻孔作业

35、应连续进行，因故停钻时，必须将钻头提离孔底 5m 以上以防止坍孔埋钻。 在钻进过程中，应注意地层变化，对不同的土层，采用不同的钻进方法。在硬粘土中钻进时，用一档转速，放松起吊钢丝绳，自由进尺；在普通粘土、砂粘土中钻进时，可用二档、三档转速，自由进尺；在砂土或含少量卵石中钻进时，宜用一、二档转速，并控制进尺，以免陷没钻头或抽吸钻渣的速度跟不上；遇地下水丰富容易坍孔的粉砂土，宜用低档慢速钻进，减少钻头对粉砂土的搅动，同时应加大泥浆比重和提高水头，以加强护壁防止塌孔。 钻孔时，必须采取减压钻进，即使孔底承受的钻压不超出钻锥重力和压重块重力之和扣除浮力后的 80%，这样可使钻杆维持竖直状态，使钻头竖直

36、平稳旋转，避免或减少斜孔、弯孔和扩孔现象。 施工中每钻进 1m 或地层变化处，应及时捞取钻渣样品，查明土类并记录，以便与设计资料核对。遇地质情况与设计发生差异及时报请设计及监理单位，研究处理措施后继续施工。 钻进过程中应经常测量孔深，并对照地质柱状图随时调整钻进技术参数。达到设计孔深后及时清孔提钻，清孔时以所换新鲜泥浆达到孔内泥浆含砂量逐渐减少至稳天津市文化中心交通枢纽土建第一标段 格构柱工方案中铁隧道集团有限公司 - 18 -定不沉淀为度。 泥石泵应有足够的流量，以免影响钻孔速度。如泥石泵流量不足可用污水泵代替。为了避免泥石泵损坏时停工，每台钻机应配备两套泥石泵轮换使用。2.7、清孔 第一次

37、清孔桩孔成孔后，开泵进行第一次清孔，清孔时保证泥浆液面标高。 第二次清孔钢筋笼、导管下好后，用导管进行第二次清孔。2.8、施工注意事项 由于钻机设备较重，施工场地必须平整、宽敞，并有一定硬度，避免钻机发生沉陷。 钻机施工中检查钻斗，发现侧齿磨坏，钻斗封闭不严时必须及时整修。 泥浆初次注入时，垂直向桩孔中间进行注浆，避免泥浆沿着护筒壁冲刷其底部，致使护筒底部土质松散。 因粘土层中钻进过深易造成颈缩现象，在钻机施工时应严格一次钻进深度。 钢筋笼或探孔器向孔内放置时，应由吊车吊起，将其垂直、稳定放入孔内，避免碰坏孔壁，使孔壁坍塌，在混凝土浇筑时出现废桩事故。 根据不同地质情况，必须检测清孔后灌注混凝

38、土时泥浆性能指标，确保泥浆对孔壁的撑护作用。3、钢筋笼加工及安装钻孔灌注桩钢筋笼主筋直径28 采用机械连接，主筋直径28 采用闪光对焊接长，加强箍筋采用双面搭接焊，螺旋筋和主筋连接采用电弧点焊焊接。为防止钢筋笼在灌注混凝土过程中上浮，在加工钢筋笼时预先在钢筋笼底部焊接抗浮钢板。3.1、材料验收、保管进场钢筋必须有出厂质保书，并经过原材料抽检及焊接检验合格后方能使用，进料时应有专人负责验收。钢筋堆放下垫枕木，以免被地面油污污染。3.2、钢筋笼制作本工程钢筋笼制作在现场进行，按照图纸分节制作，分节钢筋笼的连接采用钢筋连接器。对配筋的种类、规格、根数、间距不得任意变更。考虑笼较重对接处加强筋须加天津

39、市文化中心交通枢纽土建第一标段 格构柱工方案中铁隧道集团有限公司 - 19 -强焊接，每接笼的上端口拟采用宽 20cm,厚 12mm 的板箍，板箍与主筋采用双面满焊焊接。钢筋笼按设计图纸设置保护块，每 5 米设一道垫块，每一组保护块不少于 3 块，保证钢筋笼与钻孔的同心度和混凝土保护层厚度。3.3、钢筋笼的焊接钢筋笼制作与安装属于隐蔽工程之一，需现场进行单独验收并在“预制钢筋笼验单”相应栏目内签字确认。钢筋笼制作顺序：先制作加强箍筋，并焊接好闭合节点。将箍筋与主筋在制作架上点焊牢，成型后再缠绕螺旋筋。外形尺寸必须符合设计图纸要求，其允许偏差如下表：表表 5 5 钢筋笼焊接允许偏差表钢筋笼焊接允

40、许偏差表项目名称钢筋笼直径钢筋笼长度主筋间距箍筋间距保护层厚度允许偏差(mm)1050102020钢筋焊接为电焊弧焊接，其搭接长度应符合下表规定：表表 6 6 钢筋笼搭接焊搭接长度表钢筋笼搭接焊搭接长度表项次钢筋级别焊缝形式搭接长度焊接宽度焊接厚度1I 级单面焊双面焊8d4d2II 级单面焊双面焊10d5d不小于0.7D不小于0.3D同一平面主筋接头数量不超过主筋根数的 50%，两个接头间的距离不得小于 35d。焊接每 300 个同一类型为一批做拉伸试验。3.4、钢筋笼吊放、垂直度控制在孔深、孔径、垂直度、孔底沉渣等成孔质量检查合格，办理钢筋笼验收手续后，即行吊放。搬运过程应平起、平放，防止弯

41、曲、变形。孔口钢筋笼的对接采用钢筋连接器，减少焊接时间。主筋对接时，在自然状态下，上、下节笼子必须垂直，主筋平行排列，必要时须用测锤量测，后用卡尺卡牢主筋，使主筋沿弧线平行并排，保证垂直度，然后套接钢筋连接套筒。钢筋笼采用三点吊装，以确保钢笼不至于变形，钢筋笼吊装见图 6 所示。天津市文化中心交通枢纽土建第一标段 格构柱工方案中铁隧道集团有限公司 - 20 -图 6 钢筋笼吊装图下入孔内时，对准钻孔中心，扶正保持垂直，然后徐徐放入。避免钢筋笼碰撞孔壁，下至设计桩顶标高时，用四根工字钢将钢筋笼固定在固定底座上。3.5、钢筋笼吊筋设置钢筋笼吊放采用吊筋方式将钢筋笼送入孔内设计标高，吊筋采用 32

42、的圆钢，一端固定在钢筋笼上，一端用钢管固定于孔口。吊筋长度计算如下：L=2（L1-L2+S）式中： L 吊筋长度;L1护筒标高;L2钢筋笼顶端标高;S 护筒上口至固定钢管的距离。4、水下混凝土灌注二次清孔结束后，经监理工程师检验合格后，立即进行混凝土灌注。混凝土采用商品混凝土，灌注前应检查其和易性和坍落度，不符合要求不得使用。灌注时间尽量缩短，连续作业。4.1、水下混凝土灌注工艺首先安设导管，位置保持居中，导管下口与孔底保留 3050cm 左右。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泥浆，把隔天津市文化中心交通枢

43、纽土建第一标段 格构柱工方案中铁隧道集团有限公司 - 21 -水塞压入孔底。灌注首批混凝土量使导管埋入混凝土中深度不小于 1.0m。首批混凝土灌注正常后，连续不断灌注，灌注过程中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。在灌注过程中将井孔内溢出的多余泥浆及时外运，防止污染。水下混凝土灌注工艺如图 7。图 7 灌注混凝土工艺流程图4.2、水下混凝土灌注技术要求首批混凝土灌注量保证导管底口埋入混凝土中不小于 1.0m，灌注过程中混凝土面高出导管下口 2.0m。混凝土灌注保持连续进行

44、，灌注过程中勤量测、勤拆管，始终保持导管埋深在2.06.0m 左右，同时根据测量结果判断孔内有无异常情况。严禁将导管提出混凝土面，形成断桩。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。做好水下混凝土灌注记录。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浮，采取以下措施：在孔口用 40 的钢管固定钢筋笼上端。当孔内混凝土接近钢筋笼底时，保持埋管深度，放慢灌注速度。当孔内混凝土面进入钢筋笼 12m 后，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。安设导管及

45、漏斗悬挂隔水塞灌注首批混凝土灌注混凝土至桩顶拔出护筒天津市文化中心交通枢纽土建第一标段 格构柱工方案中铁隧道集团有限公司 - 22 -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。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，及时向监理工程师及设计人员报告，研究补救措施。4.3、成孔质量检验钻孔灌注桩工程质量应符合下表 7 及国家规范的规定：表 7 钻孔灌注桩质量标准表检验频率序号项目

46、允许偏差（mm）范围点数检验方法1混凝土抗压强度符合设计要求按规定检验2孔径不小于设计要求测孔仪检测3孔深500测绳检查顺纵轴方向504桩位垂直纵轴方向50钢尺检查5垂直度3测孔仪检测6沉渣厚度1001测绳检查主筋间距10长度50箍筋间距207钢筋骨架直径5每根桩5钢尺检查5、质量保证措施 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，对不符质量要求的材料及时退场，以免错用。 根据桩径、桩长、地质状况和设备性能，选用合适的机械设备，并经常维修、保养，保证正常施工。 根据现行施工规范、试桩及施工组织选择适宜的泥浆，并确定造浆池、储浆池、沉淀池的容积和位置。 钻

47、机安装时，钻盘中心、钻架上吊轮与桩中心要保持在同一垂直线上，钻杆位置偏差、灌注桩定位偏差、垂直度须满足设计和规范要求。 按钻孔灌注桩设计情况及地质情况，确定护筒标高。钢护筒要有足够的刚度，天津市文化中心交通枢纽土建第一标段 格构柱工方案中铁隧道集团有限公司 - 23 -保证施工过程中钢护筒不发生变形。钢护筒的埋设要准确、稳定，护筒中心与桩位中心的偏差不大于 2cm，倾斜率不大于 1%，护筒顶端高度高出地面不少于 30cm，护筒底高程必须符合设计要求。 质检员要对桩位轴线、桩径、桩垂直度进行复核，确保每根桩位置都符合设计要求。钻进时随时检查地层分布情况。 质检员要对灌筑桩施工的每道工序均认真检核

48、，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。 试验员要严格按规定做好试块及养护，协同有关单位进行强度检验。 在钻进过程中，要根据不同的地质条件，经常测定泥浆比重、粘度、含砂率、胶体率等主要指标性能。泥浆比重一般控制在 1.051.15，入孔泥浆粘度一般地层控制在 1022s，松散易坍地层控制在 1928s，新制泥浆含砂率不大于 4%，泥浆的胶体率不小于 95%，PH 值大于 6.5。 钻机在钻进过程中，要根据地层土质、钻孔深度、泥浆供应量等控制钻进速度，遇松散、易坍孔的粉细沙地层钻进时，要控制进尺，低档慢速，减少对粉细砂的扰动。同时，加大泥浆比重和提高水头，以

49、加强护壁，防止坍孔。 桩孔沉碴厚度不得超过 150mm，为此要多次清孔，保证满足要求。 在安装钢筋笼之前，必须进行清孔作业，清孔后要作泥浆的相对密度、粘度、胶体率，PH 值检查并符合有关规定。并通知监理部门对孔底标高、形状、尺寸、土质、岩性进行检验，检验合格后应迅速灌注混凝土。如发现地质情况与设计不符，要与设计、监理共同研究处理。6、桩基检测对 30%的桩基在成孔后，采用超声波检测仪进行检测，检测孔径、孔深、垂直度等是否满足设计和规范要求；若不满足，即使采取补救措施进行校正，同时适当调整施工方法，避免类似情况的发生。三、型钢柱施工工艺1、型钢柱加工车站主体中间的支撑柱均采用呈十字形 65045

50、0mm 的型钢柱，型钢柱在钢构工厂加工，检查合格后转运到现场安装就位。加工钢材采用为 Q345B，并按照有关规范要求提供出厂合格证及检测报告。天津市文化中心交通枢纽土建第一标段 格构柱工方案中铁隧道集团有限公司 - 24 -型钢柱的加工精度及控制标准为：截面高度+3mm；截面宽度+3mm；腹板中心偏移2.0mm；翼板垂直度 3.0mm；弯曲矢高 L/1000，且不大于 10mm；腹板平整度 3.0mm。为了保证型钢柱制作的精度和质量，型钢柱的制作全部在工厂进行，为保证其垂直度，应为整根制作，以利于型钢柱的安装。型钢柱制作完成后，要逐一根据钢结构工程施工质量验收规范 （GB50205-2001）

51、进行验收，验收合格后运至现场。出厂钢构件应附焊接质量保证书。2、型钢柱的运输及安装 型钢柱在运输过程中，做到轻吊轻放，并在运输中固定牢固，严防摩擦及碰撞，保证钢格构柱不产生变形。 型钢柱的安装。现场钢柱均为整根吊放（包括工具节） ，采用吊机把型钢柱吊放入孔内，用插销插上并校直垫平后，固定于工作架上（活动镙铨固定住） 。 由于钢柱顶标高埋深较深，钢构下放时采用一节钢构柱工作节。以便于固定，提高定位精度及垂直精度控制。灌注完成 12 小时后，可进行拆除重复利用。3、型钢柱精确定位及纠偏为了使格构柱安装能满足设计要求，水平控制将采用特制加工的格构柱工作节（校正架） ，对格构柱的水平位移（包括柱四边须

52、平行于轴线）进行校正固定。因格构柱顶标高较低，而固定平台比较高，所以格构柱上部必须接长一定高度（工具节） ，才能满足对格构柱进行校正与固定；而垂直度观测通过测斜管测试取得，测斜管在钢构柱拼接完成后进行安装，为校正钢构柱提拱有效数据值。校正将采用工具节对其垂直度进行校正控制（见图 8） 。 精确定位 为了提高施工精度，保证桩位正确，在硬地坪上弹出桩位中心轴线及型钢柱固定架定位线（平行于轴线） ，并预埋固定架定位镙栓。定位轴线偏差值不应大于 5mm。成孔施工及工作架安装均严格根据定位线进行施工； 定位架安装检查符合要求后，在平台上下均弹出型钢柱定位轴线，根据定位线吊放固定型钢柱； 在型钢柱四面定出

53、中心线并做好刻线标记，形成纵横两轴线，根据定位线采用经纬仪两台成 90进行交叉测量定位，型钢柱格构柱刻线与定位线重合方能固定，格构柱偏差值1mm；天津市文化中心交通枢纽土建第一标段 格构柱工方案中铁隧道集团有限公司 - 25 - 格构柱标高控制，预先采用水准仪测定固定平台标高，然后根据入孔深度，在钢立柱工具节上用红漆标出；图 8 型钢柱垂直度校正图 型钢柱纠偏 移去桩机，用吊车配合安装专用工作平台。安装调节固定架根据硬地坪上的桩位十字控制线进行安装。平面位置和水平高度调整完毕后，平台的四个撑脚与事先预埋在硬地坪内的埋件电焊或镙丝固定。 调节平台的安装质量直接影响到钢立柱的吊放质量。安装后的位置

54、和水平高度由专人进行验收复核。 调节平台按要求安装完毕后，开始由吊机起吊钢立柱。 钢立柱吊放应慢吊轻放直放，从调节平台下部的桩位限位孔中慢慢入孔。入孔时应特别注意尽量避免钢立柱碰撞平台。 钢立柱吊入桩孔，接长的柱顶应高出地面 3m 左右,高于工作平台（固定架） 。 钢立柱就位稳定后，利用垂直监测系统监测钢立柱的垂直度情况，并明确反映出需调整的方向和调整值。 调直平台共有 4 根垂直度调节斜杆，调节杆的一端固定在立柱顶端，另一端固定在调节平台底座上。调节斜杆四面对称布置，可以分别调节纵横两个方向。 根据测得的偏移数据，利用钢立柱刚性好的特点，采用垂直度调节斜杆双向调节柱顶端的平面位置，以达到调整

55、柱底平面位置的目的。垂直度的调整直至监测系统天津市文化中心交通枢纽土建第一标段 格构柱工方案中铁隧道集团有限公司 - 26 -反映出钢立柱的垂直度符合设计要求为止。 调直完毕后，对钢立柱进行固定。固定装置共有两道，一道位于平台上部，另一道平台底部。 型钢柱固定型钢柱的固定分为两个部分：1.地面固定；2.孔底固定。 地面固定：型钢柱精确定位后，在工作台底、顶平面用槽钢和平台面焊接牢； 孔底固定：型钢柱孔底固定采用钢索张拉固定。在型钢柱底部，利用钢筋笼做定位，把型钢柱和钢筋笼用钢索在地面张拉固定。孔底固定见图 9 所示。图 9 型钢柱底固定节点图4、混凝土灌注混凝土灌注是保证工程质量的关键环节，开

56、灌前要做好一切准备工作。本工程桩身混凝土强度等级为水下 C30，施工时使用商品混凝土，并对商品混凝土的质量进行严格的检查验收，做到质量保证书齐全、混凝土配合比及标号正确、塌落度在180220之间。 导管选择与安装 选用 2250mm3mm 钢质丝扣连接导管，并保证有良好的同心度和密封性。 导管入孔后位置居中，底口距孔底 3050cm 左右，以便放出隔水球胆。天津市文化中心交通枢纽土建第一标段 格构柱工方案中铁隧道集团有限公司 - 27 - 料斗选取择与安放由于桩中心为型钢柱定位架，两根导管从两边对称下放，孔边与定位工具节距离约 1.20m，且安放应固定于固定架侧面，确保灌注时不会对钢柱产生碰撞

57、。 混凝土灌注 灌注前先设置好隔水球胆和隔板，并在料斗内装入足够初灌量的混凝土。 浇混凝土过程中，导管必须保持 26m 的埋深，并要做到勤测深、勤拆管。严禁将导管提出混凝土面。 当混凝土面接近钢筋笼底部时，尽量将埋深保持在下限，放慢灌注速度，小幅度提动导管，避免钢筋笼上浮。 当混凝土面达到规定标高经测定确认后，停止灌注，割断吊筋，拨出护筒后用盖板将孔口盖住，待桩身达到一定强度后，采用碎石和砂（碎石：砂 7：3）对空孔进行回填。 完整、正确、清晰、真实地做好原始记录。天津市文化中心交通枢纽土建第一标段 格构柱工方案中铁隧道集团有限公司 - 28 -第四章 质量保证措施一、测量定位1、由专职测量人

58、员按设计桩位放样定点，并弹出定位操作轴线，桩位及轴线均需复核无误后方允许施工。2、桩位采用一定长度的钢钉定位。施工中保护好桩位，必要时再进行桩位复核。3、埋设孔口管时，应保持垂直、且孔口管中心与桩位中心一致，误差小于 2cm。4、地面弹出的 X,Y 轴线和工作台的 XY 轴线应该闭合，误差小于 2mm，工作台的台面对应每根桩的数值是一致的。二、成孔技术措施1、保证桩位符合设计规范的技术措施 保证孔径满足设计要求的技术措施采用双腰带三翼片钻头成孔，钻具上设保径箍整修孔壁，保证钻孔成型规则，以利于提高桩的承载力。 钻进时，准确控制钻进速度，以便泥浆携带泥屑量与孔底钻头钻进产生的泥屑量相平衡，保证正

59、常钻进和成孔质量。 采用优质泥浆钻孔，在粘土层钻进时，泥浆比重控制在 1.101.15 左右，在砂层钻进时，泥浆比重控制在 1.201.30，保证孔壁稳定，防止孔壁坍塌、缩径，使成孔孔径规则，并能保证大颗粒的泥屑能够随泥浆排出孔口。2、保证钻孔垂直度的技术措施 钻机就位准确，以天车、转盘、护筒三中心点于一垂线定位，并辅以水平尺较核。 开孔时轻压、慢转，待钻具中心在转盘以下时方能正常钻进。 地层变硬时，降低钻进速度且轻压慢转。3、保证孔深的技术措施 埋设护筒后，根据孔口标高、桩底标高准确计算孔深（桩深） 。 准确丈量钻具，保证钻孔深度。4、孔底沉渣厚度控制措施 终孔后将钻头提离孔底 50cm 慢

60、速空转，并配制优质泥浆进行第一次清孔。 下完导管后进行第二次清孔，并适时调整泥浆性能，待孔底沉渣小于 10cm 后天津市文化中心交通枢纽土建第一标段 格构柱工方案中铁隧道集团有限公司 - 29 -立即进行混凝土灌注，待灌时间不超过 20 分钟。5、质量标准及检测方法灌注质量检验标准见表 8 所示。表表 8 8 灌注桩成孔质量检验标准灌注桩成孔质量检验标准序号检测项目规范允许偏差检测方法1孔位轴线偏差2cm经纬仪检测2孔深误差10cm钢尺丈量钻具3孔底沉渣厚度10cm测绳、测锤4钻孔垂直度偏差0.1井斜仪检测5钻孔直径大于设计直径井径仪检测6清孔后泥浆性能粘度：2026 秒比重：1.151.30