文家车辆段钻孔桩施工方案

成都地铁4号线一期工程土建Ⅰ标文家车辆段旋挖钻施工方案编制依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）；《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）；《成都地区建筑地基基础设计规范》（DB51/T5026-2001）；《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）；国家或地方的相关标准、规范、规程、规定。二、工程概况2.1工程位置及规模本方案主要用于成都地铁4号线一期工程文家车辆段与综合基地运用库、检修库、物质总库及洗车机棚的旋挖钻施工。工程拟建场地位于光华大道以北、绕城高速以东、导航路以西、日月大道以南所夹地块。该地块目前为青羊区文家镇和绿舟公园，场地内主要为树林、草地绿化区，分布有较多农家乐、民房，苏波渠从东北至西南斜贯。本地块与江安河连接，小沟渠较多。段址区域为成都飞机公司机场航空限高区域。其中旋挖桩数量约415根，检修库274根，洗车机棚27根，运用库180根，物质总库114根。设计桩径Φ600，设计桩长不小于12m，桩身混凝土强度等级为水下C30。2.2工程地质及水文概况1、地形地貌本场地地处川西平原岷江水系Ⅰ级阶地，地形基本平坦、开阔，局部由于青羊绿洲公园景观需要，有一定起伏，地面高程约为520～525m。2、岩土分层及特征本场地地层按岩土层层序，从上至下分述如下：人工填筑土(1)：浅灰、深灰、褐灰等杂色，松散~稍密，稍湿~潮湿。由黏土、粉土组成，其间夹杂细砂、卵石等，厚0.2～2.7m，局部稍厚。软土、松软土（2-1）：深灰色、灰黑色、灰白色，软塑～流塑，主要由粘粒组成，含有植物茎叶和腐殖质，部分夹杂生活垃圾。厚度0.2～2.55m。粘土（2-2）：浅灰色、夹灰黄色，可塑，主要由黏粒组成，部分含少量铁锰结核，并夹杂铁锈斑。厚度0.65～3.1m。粉质粘土（2-3）：灰色、灰黄色，可塑－硬塑，主要由粉粒、黏粒组成，含少量铁锰结核，并夹杂铁锈斑，分布均匀，层厚0.4～2.7m粉土（2-4）：褐灰色，灰黄色，稍湿~潮湿，松散-稍密，主要由粉粒构成，含较多粘性土团块或粉、细砂，层厚0.4～4m。粉细砂（2-5）：青灰色、深灰色、黄色，部分灰白色，含有石英或云母，稍湿~饱和，松散～稍密，部分地段含约15%卵石，呈透镜体状或薄层状分布于卵石土(<2-8>层)顶部，厚度0.2～2.7m。中砂（2-6）：青灰色，深灰色，以稍密为主，部分中密，饱和，砂质较纯，含有石英和云母，部分含有10%～25%左右的砾石，多呈透镜体状或薄层状分布于卵石土（<2-8>层）层间，层厚0.2～2.9m；局部位于卵石土（<2-8>层）顶部。卵石土（2-8）：浅灰、青灰色，部分夹杂灰白色，以稍密～密实为主，部分地段表层为松散，饱和，卵石成份以中等风化岩浆岩、石英砂岩、花岗岩为主，粒径一般20-80mm，钻探揭示最大粒径约200mm，卵石含量约占55～75%，余为圆砾及细砂充填，卵石多呈次圆状、圆棱状，分选性较差。顶板埋深0.8～4.8m，钻探揭示层厚0.15～15.3m。本层在场地内广泛分布。卵石土（3-8）：浅灰、灰黄色，饱和，中密-密实为主，局部稍密，颗粒成份以强风化、中等风化岩浆岩、石英砂岩、花岗岩为主，卵石含量约占60～65%，粒径以20～100mm为主，钻探揭示最大粒径约190mm，呈圆棱状，分选性较差，充填物主要为圆砾、中砂、细砂，局部含少量粘粒。顶板埋深8.7～17.4m，本次勘察所有勘探孔均未揭穿该层，揭露厚度0.6～3.6m。本层在场地内广泛分布。不良地质及特殊性岩土场地内不良地质为砂土液化，液化等级为轻微～中等。特殊岩土为软土和人工填土，其对路基工程以及浅基础工程影响较大，建议进行换填或加固处理。3、水文地质条件（1）地下水的存储与补给场地地下水主要为砂、卵石层中的孔隙潜水。主要赋存于全新统和上新统的砂、卵石土中，砂卵石层含水丰富，含水层总厚度达30m。成都市充沛的降雨量，构成了地下水的重要补给源；灌溉入渗和沟渠入渗为其主要补给源；此外，区内地下水还接受NW方向的侧向径流补给。（2）水化学特征及其腐蚀性评价经判定地下水及地表水对混凝土及钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性。场地土对混凝土及钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性。（3）地下水的动态特征在天然状态下，区内枯水期地下水位埋深3.0～5.0m；洪水期地下水埋深2.0～4.0m。根据区内地下水位动态长期观测资料，在天然状态下，水位年变化幅度一般在1.0~3.0m之间。三、施工方案3.1施工总体部署3.1.1施工机械配备及队伍安排本工程旋挖桩数量为415根，设计桩长不小于12m，合计混凝土方量约1407m3。考虑到场地施工面大、桩布置分散等特点，施工有一定难度，因此施工过程必须做好泥浆护壁措施，以防塌孔。针对本工程旋挖桩施工，计划安排2台旋挖桩机作业，同时每台桩机安排两个施工班组连续施工。每台旋挖桩机按平均每天完成10根桩计，两台桩机每天可完成20根桩，同时考虑不利天气因素的影响，完全可以在施工计划内完成旋挖桩的施工（在施工场地全面交出的前提下）。施工过程根据工作面和进度情况，及时调整设备数量。3.1.2施工便道布置及修筑本工程桩基础旋挖桩施工便道布置应综合考虑，尽可能顾及各个施工面。针对旋挖桩施工，便道围绕作业面连接场内便道修建，可确保整个区域内的桩全部施工完；旋挖桩机机身重，对施工场地要求高，要求在坚实、平整的作业面上施工。考虑到雨季施工，施工便道修筑宽度满足车辆通行及转弯要求，便道采用黄土及建渣填筑，面层必须采用碎石或者其他材料填筑，保证雨后能够及时恢复施工作业。3.1.3施工水、电及钢筋笼加工场布置旋挖桩施工用电主要是钢筋制作和泥浆泵用电，施工用电主要由站场内500KW箱变供应。接至配电箱，线路全部采用三相五线制引出至各用电点。施工用水采用打井抽水供应。本场地旋挖桩分布较散，钢筋笼加工场应根据施工场地灵活布置，钢筋笼加工场可按20*30m规格布设，基底进行整平压实，上面铺设方木条。3.2旋挖桩施工流程及方法3.2.1旋挖桩施工流程旋挖桩的施工工艺流程见下图。3.2.2旋挖桩施工方法（1）测量放线定位复核建设单位提供的测量控制点符合要求后，测放出各桩桩位，拼装好桩架就位。根据预先测设的测量控制网（点），定出各桩位中心点。双向控制定位后埋设钢护筒并固定，以双向十字线控制桩中心。开钻前必须先校核钻头的中心是否与桩位中心重合。在施工过程中还须经常检测钻具位置有无发生变化，以保证孔位的正确。（2）泥浆制备泥浆制备采用优质粘土与水拌合而成并掺入一定比例的膨胀土，在浇筑混凝土前，孔底500mm以内的泥浆比重应小于1.25；含砂率不得大于8%；黏度不得大于28s。钻孔施工时随着孔深的增加向孔内及时、连续地补浆，维持护筒内应有的水头，防止塌孔。桩孔灌注时，孔内溢出的泥浆引流到泥浆池内，用于下一根桩基钻孔护壁。泥浆的制备能力应大于钻孔时的泥浆需求量，每台套钻机的泥浆储备量不应少于单桩体积。（3）钢护筒埋设：护筒有定位、保护孔口和维持液（水）位高差等重要作用，采用打埋设置方法。当挖埋时，护筒与坑壁之间用粘土填实。护筒埋设深度根据地质情况而定，施工期间护筒的泥浆面应高出地下水位1.0m以上，在受水位涨落影响时，泥浆面应高出最高水位1.5m以上。护筒埋设应准确、稳定，护筒中心与桩位中心的偏差不得大于50mm护筒可用4~8mm厚钢板制作，其内径应大于钻头直径100mm，上部宜开设1~2个溢浆孔；护筒的埋设深度：在黏性土中不宜小于1.0m；砂土中不宜小于1.5m。护筒下端外侧应采用黏土填实；其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要求；受水位涨落影响或水下施工的钻孔灌注桩，护筒应加高加深，必要时应打入不透水层。（4）挖土（岩）成孔旋挖钻机钻孔取土时，依靠钻杆和钻头切入土层，斜向斗齿在钻斗回转时切下土块向斗内推进而完成钻取土；钻斗内装满土后，由起重机提升钻杆及钻斗至地面，拉动钻斗上的开关即打开底门，钻斗内的土依靠自重作用自动排出，钻杆向下放关好斗门，再回转到孔内进行下一斗的挖掘。成孔应连续进行不得中断，在停机时，应保持孔内水位的高度泥浆比重及粘度符合规范要求，以防坍孔。成孔时须及时填写施工记录，在土层变化处捞取渣样，判明土层，以便与地质剖面图核对，达到设计岩面后，及时取样鉴定。（5）清孔钻孔至预定深度后，检查孔径、孔垂直度、孔深检查合格后，立即填写终孔检查记录，并经现场监理签认后方可进行清孔。清孔采用循环出渣的方法，直至孔底泥浆的各项指标符合施工要求，在清孔过程中，应不断置换泥浆，直至浇筑水下混凝土。（6）钢筋笼的制作与安装本工程旋挖桩主筋为11Ф14，螺旋筋φ8@200，桩加强筋为φ14@200，定位强筋φ14@200，加密去为4米。①钢筋笼的制作根据配筋图制作钢筋笼，要确保钢筋的位置、间距及根数符合图纸的规定和规范要求；纵向钢筋的接头应优先采用焊接，d小于25的钢筋可以采用搭接,搭接长度为45d，搭接接头应按照规范要求错开。。钢筋笼的螺旋箍筋或加劲筋的接头采用焊接，加劲筋与主筋连接采用点焊，螺旋箍与主筋连接采用绑扎。为防止运输和吊装时钢筋笼变形，必须对吊点位进行加强处理，必要时加密加劲筋。钢筋笼外侧需设混凝土垫块或采用其他有效措施，以确保混凝土保护层厚度。定位钢筋在水平向钢筋笼四周设置四个，使主筋保护层厚度不小于70mm。②钢筋笼吊装在加工现场制作完成并验收合格后的钢筋笼，运至孔口吊放入孔内，吊装加焊吊筋，吊筋焊接采用单面焊焊接长度为10d。③钢筋笼主筋的保护层允许偏差如下：水下浇注混凝土桩的钢筋笼主筋保护层允许偏差为±10mm。（7）导管安装及其水密性试验导管使用前，须进行水密性及压力试验。吊放钢筋笼后，立即安放导管，导管安装要确保法兰接头的密封性。安装导管后，再次测量沉渣厚度，沉渣厚度须符合设计要求或规范要求，沉渣厚度不得大于50mm，否则要重新清孔和换浆。（8）水下混凝土浇注桩孔验孔后应尽快浇注混凝土，桩混凝土能采用水下C30商品混凝土，坍落度控制在180~220mm，粗骨料粒径不宜大于40mm。开始浇注桩混凝土时，导管底部至孔底应保持0.3～0.5m的距离，且首批混凝土数量应能满足导管初次埋置深度大于0.8m以上。在浇注过程中，应经常量测孔内混凝土面层的深度，及时调整导管埋深，确保导管的埋置深度在2m～6m之间。混凝土浇筑应连续进行，不得中断。浇筑的桩顶标高应比设计高出0.56m，以保证桩顶混凝土的强度，多余部分在接桩前凿除。四、旋挖桩施工质量保证措施桩的入土（卵石）深度应符合的要求:1）桩孔钻至设计标高或持力层时，应通知甲方会同勘查设计、监理及有关质检人员共同验槽鉴定，认为符合设计要求后应立即连续不断地灌注混凝土至设计标高。2）应控制最后一次混凝土灌注量。当凿去桩顶浮浆层后，应保证桩顶标高及桩身混凝土质量。3）如发现地质情况与设计不符或有流砂、塌方等异常情况时，应及时报告驻地监理工程师，再会同有关单位研究处理。4）桩端持力层为密实卵石层，该层桩端极限端阻力标准值为2500KPa。桩端全断面要求嵌入持力层深度不小于1d。5）桩底以下不小于4d及5m深度范围内不应有软弱层、洞穴及破碎带。2、成孔和清孔应符合的要求:1）埋设钢护筒护筒顶部开设有一个溢浆孔，护筒应高出地面0.5m。应保持孔内泥浆面高于地下水位1.0m以上。护筒中心与桩位中心的偏差不得超出设计和规范的要求。2）施工期间护筒的泥浆面应高出地下水位1.0m以上，在受水位涨落影响时，泥浆面应高出最高水位1.5m以上2.4。在清孔过程中，应不断置换泥浆，直至浇筑水下混凝土。在浇筑混凝土前，孔底500mm以内的泥浆比重应小于1.25；含砂率不得大于8%；黏度不得大于28S。严格控制泥浆质量，加强泥浆护壁；当钻进到设计标高后，提起钻头并静停数小时不落钢笼，然后再重新进行第2次钻孔，疏理桩孔后再落钢笼。3）成孔速度：在淤泥和淤泥质土层中，应及时往孔内补给泥浆，严格控制钻进速度，在松散砂层中，钻进速度不宜超过1.0m/min；在硬土层或岩层中的钻进速度以桩机不发生跳动为准。4）成孔的垂直度：施工时桩机要立于平整坚实的场地,成孔过程要经常检查钻杆垂直度,并经常纠偏。5）钢筋笼的制作和安装：钢筋笼的制作应符合：主筋的搭、焊接应错开；钢筋笼的主筋净保护层不宜小于70mm，其允许偏差为±10mm。笼外侧需设置定位钢筋环或混凝土垫块，以确保钢筋保护层的厚度；钢筋笼下沉到设计位置后，应立即固定，防止移动。钢筋笼安装完毕时，应再次会同设计单位和监理工程师对该桩进行隐蔽工程验收，合格后应及时灌注水下混凝土。混凝土:水下混凝土必须具有良好的和易性，其配合比应通过试验确定，坍落度宜为180~220mm（以孔口检验的指标为准）。桩身混凝土必须连续浇筑，其充盈系数一般不得小于1.1，软土为1.2~1.3。水下混凝土的浇灌：钢筋笼安放完毕后，应及时灌注水下混凝土，其间歇时间不得超过4小时，灌注前应复测沉碴厚度。导管的埋管深度应保持2~4m，不得大于6m，并不得小于1m，严禁将导管底端提出混凝土面；每根桩的留置试块不得少于一组。8）其它规定：对原材料、混凝土、钢筋笼等项内容应按现行国家规范以及有关规定进行检测。3、其他要求:1）桩径允许偏差为±30mm。2）垂直度允许偏差为1%。3）桩位允许偏差：1~3根桩、条形桩基沿垂直轴线方向和群桩基础中的边桩，当桩径d≤1000时不应大于d/6且不大于100mm，；条形桩基沿轴线方向和群桩基础的中间桩，当桩径d≤1000时不应大于d/4且不大于150mm。4）进入持力层深度偏差应小于±50mm。5）钢筋笼保护层的偏差应小于±10mm。6）钢筋笼制作的允许偏差：主筋间距为±10mm；箍筋间距或螺旋筋螺距为±20mm；钢筋笼直径为±10mm；钢筋笼长度为±50mm。五、安全文明施工保证措施1、安全施工保证措施1）搞好施工现场安全生产施工工作，加强安全生产教育，对新工人，临时上岗人员进行安全培训。2）进入现场的施工人员必须具备相关作业操作证