南水北调某标段渠道抗滑桩施工工法

PAGE19南水北调中线一期工程总干XX～XX（委托建管项目）XX段第八施工标段合同编号：HNJ-2010/FC/SG-008渠道深挖方段抗滑桩施工工法安徽XX公司南水北调中线工程XX段第八标项目部1．工程概述1.1工程位置在桩号173+535~174+899段地层为上第三系(N)与第四系中更新(dl-plQ2)。N为粘土岩（偶夹砂岩透镜体）、砂砾岩，粘土岩顶板高程约123.5m，厚度大于31.9m，砂砾岩顶板高程130～133m，厚7.3～8.7m；Q2主要为粘土，厚12.4～14.5m，上覆粉质粘土厚1.7～2.6m。砂砾岩为微承压含水层，勘察期地下水位139.9～146.8m。砂砾岩具中等透水性，粘土与粉质粘土具中等压缩性、弱膨胀性，粘土岩具中等膨胀性。桩基施工时会出现粘土岩缩孔与砂砾岩塌孔问题。1.2抗滑桩布置桩号173+535-173+643.5左岸、173+535-173+780右岸抗滑桩桩径为0.8m,桩长9m，抗滑桩沿渠道中心线间距为4m，共计103根抗滑桩；173+647-173+995左岸、173+783-173+995右岸抗滑桩桩径为1m，桩长9m，抗滑桩沿渠道中心线间距为4m，共计142根抗滑桩；桩号173+999~174+175段左岸渠坡，桩号173+999~174+147、174+163~174+187右岸渠坡采用抗滑桩支护，抗滑桩桩长为11m,桩径为1.3m，每根桩中心间隔4m，共计90根抗滑桩；桩号174+189~174+717段左右渠坡采用抗滑桩加坡面梁支护体系。坡面支护包括桩梁连接段、坡面梁、齿槽、渠底横梁，抗滑桩桩长为13.8m，桩径1.2m，沿渠道轴线的中心间距布置，每根桩中心间隔4m共计266根抗滑桩；桩号174+719~174+799段左右岸渠坡采用抗滑桩支护，抗滑桩桩长11m，桩径为1.3m，每根桩中心间隔4m共计42根；174+799~174+899段左右岸渠坡采用抗滑桩支护，抗滑桩桩长9m，桩径为1.2m，每根桩中心间隔4m，共计52根抗滑桩。抗滑桩及坡面支护体系混凝土标号均为C30。2．施工总体布置2.1施工用电由于抗滑桩施工占线长，考虑到钻机、加工场以及施工、生活照明用电需要，施工用电直接从10kV专线输出端引10kV线路至生产生活区，由于工程用电量大而分散以及考虑到电压降问题，计划增加一处配电所，配电所布置在干渠右岸桩号174+100处（配一台315KVA变压器)。配电所负责渠道沿线约600m范围的施工用电。每个工作面根据施工需要从电源点接线至现场供电，供电线路长度为1.8km。（见临时设施附表1）。2.2施工备用电源根据本工程施工用电的特点，为了保证施工现场因外电线路电力供应不足或其它原因而停止供电时不造成停工，施工现场安排1台250KW柴油发电机备用。2.2施工道路施工主干道路利用沿渠道路，通往每个施工面的道路结合抗滑桩施工工作平台修筑，采用碎石路面，施工道路长度为2.73km（173+532-174+899，渠道两侧），宽度7m，厚度25cm。每500m修筑一条下坡路，采用碎石路面，宽度7m，厚度25cm，长度为0.45km。抗滑桩施工完成，将临时道路挖除运至土料场回填。（见临时设施附表1）。考虑到沿渠道路及通过抗滑桩施工面的施工道路通行量加大，为保证路况，计划投入2台2m3挖掘机、2台22t凸块振动碾并辅以人工定期进行维修，提高施工道路的通行能力。2.3施工用水根据施工现场具体情况，尽量利用原有沟渠水源作为施工用水。2.4综合加工所场⑴钢筋场钢筋场布置在周庄南公路桥附近（桩号175+433），占地面积3000平米，钢筋场地铺设20cm碎石，上层浇筑10cm厚C10砼。（见临时设施附表1）。⑵现场值班室在钢筋场附近设置值班室，采用彩钢房结构，面积200m2（见临时设施附表1）。2.5砼搅拌站由于抗滑桩及支护体系增加混凝土工程量12598m3，原施工配备的两套混凝土拌和系统已不能满足混凝土高峰施工要求，因此计划在8-2（桩号177+300）营地再增加一套砼拌和系统与原拌和系统互为备用。其中新增加的拌和系统占地面积为500平米（1台JS1000拌和机和1台PL1000配料机组成拌和系统），配水泥罐（2只）、粉煤灰罐（1只），蓄水池（C20砼，长4m*宽4m*高3m，48m3），砂石料场利用原有场地。拌和站场地全面硬化(底层铺设5cm碎石，上层浇筑8cm厚C20砼)，内设置排水系统，排水沟设计为梯形断面，底宽0.3m，沟深0.4m，边坡1：1，沟底及坡面均用5cm厚C15混凝土浇筑，用作排除雨水。（见临时设施附表1）。附表1抗滑桩施工临时设施表序号临设名称单位工程量备注1施工道路km3.18碎石路面2场地平整m2273403施工供电3.1变压器套1315kvA3.2供电线路km1.83.3配电箱个44砼拌和系统套1JS10005砼拌和场地m2500砼厚为8cm，下铺设5cm的的碎石6蓄水池(4*44*3)座1C20砼，壁厚厚0.2mm，底板厚厚0.255m7排水沟m3008钢筋加工厂m23000铺设20cm厚厚碎石，上面面浇筑10cmmC10砼9现场值班室m2200彩钢房3．渠道全挖段抗滑桩施工渠道深挖方段抗滑桩施工主要包括砼灌注桩施工，坡面梁、渠底梁及齿槽等砼施工等。3.1.抗滑桩施工在桩号173+535~174+899段渠道一级马道以下设抗滑桩，共695根桩，桩径为0.8m~1.3m，桩长9～13.8m，混凝土强度等级为C30。考虑到抗滑桩工期紧，工程量大，同时全挖渠段一阶马道以下主要是砂砾石层，因此施工采用旋挖钻成孔，计划投入2台旋挖钻，同时选用2台25吨汽车吊吊装钢筋笼，采用水下导管灌注法(φ300mm导管)灌注混凝土。混凝土由8-2营地拌和站拌制，4辆砼运输车（8m3）运输至现场浇灌。3.1.1抗滑桩施工工艺抗滑桩施工工艺见附图1：抗滑桩施工工艺流程图。制作护筒下钢筋笼清孔钻孔钻机就位复核放样埋设护筒场地平整测量定位泥浆池及泥浆制备钢筋笼制作运输测孔深、孔径、垂直度制作护筒下钢筋笼清孔钻孔钻机就位复核放样埋设护筒场地平整测量定位泥浆池及泥浆制备钢筋笼制作运输测孔深、孔径、垂直度下导管、安漏斗测沉淀厚度如超则二次清孔下导管、安漏斗测沉淀厚度如超则二次清孔搅拌运输砼灌注水下砼搅拌运输砼灌注水下砼测量砼高度测量砼高度拔护筒、移料斗拔护筒、移料斗凿除桩头凿除桩头灌注桩无破损检测灌注桩无破损检测进行下道工序施工进行下道工序施工附图1抗滑桩施工工艺图3.1.2主要施工工艺控制要点旋挖钻施工时关键是选用钻头，由于渠道全挖段一级马道以下地层主要为砂砾石层，施工时采用齿座钻头，在砂砾石层钻孔时采用泥浆护壁，防止坍孔。在桩基成孔检测合格后，清孔、下钢筋笼、灌注砼，其间应采取措施减少下钢筋笼的时间。在成孔后2小时内尽快安放钢筋笼及进行砼灌注防止沉砂厚度过大影响桩的质量。3.1.2.1放样定位在抗滑桩施工前，先对施工场地进行整平，清除杂物，由挖掘机配合推土机施工，平整场地宽10m，厚度20cm左右。钻机位置平整夯实，准备场地，同时对施工用水、泥浆池位置，供电线路安装，砂石料场，拌和机位置，钢筋加工场地，施工便道，做统一的安排。测量放线先根据设计图纸用全站仪现场进行桩位精确放样(在木桩上钉钉)，桩位放样偏差控制在20mm以内，最后把桩位控制点引到埋设好的护筒上，并用红漆标记。3.1.2.2泥浆池及泥浆布置根据现场情况计划平面布置，根据桩基数量、位置设置泥浆池。可用膨润土悬浮泥浆或合格的粘土悬浮泥浆作为钻孔泥浆。钻孔泥浆不得污染地下水。泥浆的性能指标如下表2。按地基土的状况、钻机和工程条件来定。一般100L的水需加8kg的膨润土，对于粘性土层，膨润土可降低到3~4kg。由于情况各异，稳定液的性能指标和配合比，必须根据地层特性、造孔方法、泥浆用途而有所变化,泥浆的性能指标如下表3：工程上所用稳定液的性质表(表2)项目指标膨润土的最低浓浓度8%泥浆的最小粘度度（500//500mml）25s过滤水的限度（0.3NN/mm22）每30miin20mlPH指数最高限度11.0钻斗钻成孔法稳定液的必要粘度值（表3）土质必要粘度（s）（500//500ccc）土质必要粘度（s）（500//500ccc）砂质淤泥20-23砂（N≥20）23-25砂（N＜10＞45混杂粘土的砂砾砾25-35砂（10≤N＜2025-45砂砾＞453.1.2.3埋设护筒护筒采用10mm厚的钢板卷制而成，护筒埋入地面以下2~3m，高出地面0.3~0.5m，上部开设1个溢浆孔，外围用粘土夯实，确保护筒埋设位置准确，其中心与桩位中心允许误差不大于50mm。3.1.2.4钻进成孔旋挖成孔首先是通过底部带有活门的桶式钻头回转破碎岩土，并直接将其装入钻斗内，然后再由钻机提升装置和伸缩钻杆将钻斗提出孔外卸土，这样循环往复，不断地取土卸土，直至钻至设计深度。对粘结性好的岩土层，可采用干式或清水钻进工艺，无需泥浆护壁。而对于松散易坍塌地层，或有地下水分布，孔壁不稳定，必须采用静态泥浆护壁钻进工艺，向孔内投入护壁泥浆或稳定液进行护壁。成孔前必须检查钻头保径装置，钻头直径、钻头磨损情况，施工过程对钻头磨损超标的及时更换。成孔中,按试施工确定的参数进行施工，设专职记录员记录成孔过程的各种参数,如钻进深度、地质特征、机械设备损坏、障碍物等情况。记录必须认真、及时、准确、清晰。旋挖钻机配备电子控制系统显示并调整钻杆的垂直度，通过电子控制和人工观察两个方面来保证钻杆的垂直度,从而保证了成孔的垂直度。钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度：由硬地层钻到软地层时，可适当加快钻进速度;当软地层变为硬地层时，要减速慢进;在易缩径的地层中，应适当增加扫孔次数，防止缩径；对硬塑层采用快转速钻进,以提高钻进效率；砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度。弃渣外运与钻进同步进行，每从孔内出几桶钻渣，就用装载机及时外运至弃渣场，以减少现场施工干扰，减少弃渣对桩孔的压力，确保施工现场的文明和质量安全。3.1.2.5清孔.在灌注水下抗滑桩前，必须复测孔底沉淀物厚度，孔底沉渣厚度不超过5cm，符合要求方可灌注水下混凝土。如沉淀物厚度超过规范要求，可在灌注混凝土前对孔底进行高压射水或射风数分钟，使沉淀物漂浮后，立即灌注水下混凝土。3.1.2.6钢筋笼制作与安放钢筋笼制作：钢筋笼在现场整体制作，主筋采套筒连接，主筋与加强筋全部焊接，螺旋筋与主筋采用18#铅丝跳扎。制作好的钢筋笼进行验收，合格后挂牌存放。钢筋笼孔内安放：钢筋笼应缓慢下放至孔内，严禁砸笼，在下笼中按设计焊上保护层限位钢筋，钢筋笼下放至设计高程后，利用吊筋固定在机架枕木上，以防其上窜或下沉。3.1.2.7下导管导管选择：采用丝扣连接的导管，其内径Φ300mm，底管长度为4m，中间每节长度一般为2.7m。在导管使用前，必须对导管进行外观检查、对接检查和压水试验。①外观检查：检查导管有无变形、坑凹、弯曲，以及有无破损或裂缝等，并应检查其内壁是否平滑，对于新导管应检查其内壁是否光滑及有无焊渣，对于旧导管应检查其内壁是否有混凝土粘附固结。②对接检查：导管接头丝扣应保持良好。连接后应平直，同心度要好。③压水试验：在导管连接后密封一端，然后加70%的清水，另一端通过空压机加压到0.5-0.6MPa，维持压力不变，滚动导管看是否漏水，时间约15分钟。经以上检验合格后方可投入使用，对于不合格导管应严禁使用。导管长度应根据孔深进行配备，满足二次清孔及水下混凝土灌注的需要，即二次清孔时能下至孔底；水下灌注时，导管底端距孔底0.3米左右，混凝土应能顺利从导管内灌至孔底。导管下放：导管在孔口连接应牢固，设置密封圈，吊放时，应使位置居中，轴线顺直，稳定沉放，避免卡挂钢筋笼和刮撞孔壁，然后进行二次清孔。3.1.2.8混凝土灌注①原材料试验：原材料主要有水泥、砂、石、水、钢筋及外掺剂等。进场的水泥应有质保单，并按规范规定分批做安定性试验，经试验合格后方可用，进场砂子、石子等材料应分批检测其级配、含泥量等指标，工地开工前须做砼配合比，根据配合比进行施工。=2\*GB3②砼搅拌运输：根据实际情况，应将砼试验室配合比调整为施工配合比后方可进行称量，投料允许误差应符合规定：水泥±1%，砂石±2%，水及外加剂±1%。砼搅拌设备采用JS-1000型搅拌机，搅拌时间不小于90s；砼坍落度控制在18-22cm；搅拌出来的混凝土利用搅拌运输车运到孔口倒入料斗内。=3\*GB3③水下砼灌注：灌注前，对不同深度的桩孔分别计算出混凝土灌注初灌量。施工中要保证灌注初灌量。灌注时导管埋深控制在2-6m，拆管前专人测量孔内砼面，并做记录，灌注砼接近桩顶标高时，应控制最后一次浇灌量，确保桩顶标高符合设计要求。浇注水下砼时，严禁导管提出砼面，派有专人测量导管埋置深度及管内外砼面的高差，及时填写水下砼浇注记录；在浇注过程中，当导管内砼不满含有空气时，后续的砼宜通过溜槽慢慢地注入漏斗和导管，不得将砼整斗从上面倾入导管内，以免导管内形成高压气囊，挤出接头间的橡胶垫而使导管漏水；同时，对浇注过程中的一切故障均应记录备案。初灌量计算依据：V=π/4·D2·L＋π/4·d2·（H-L）/2其中V——第一次砼灌注量(m3)D——桩径(m)d——导管内径(m)H——孔深(m)L——首灌后砼面高(m)L=2.0m12345612345611、安设导管(导管底部与孔底之间留出300～500mm空隙)2、悬挂隔水栓，使其与导管水面紧贴；3、灌入首批砼4、利用钻机拔出隔水栓，灌注砼；5、连续灌注砼，上提导管6、砼灌注完毕，拔出护筒隔水栓式导管法施工程序图隔水栓式导管法施工程序图=4\*GB3④试块制作：在浇浇桩过程中中，随机抽抽取一至二二盘混凝土土做试块，每每根桩做二组试块，制制作好的试试块在12小时后拆拆模，放置置静水中养养护。试块块评定采用用数理统计计法评定。3.1.2.9起拔护护筒：砼灌灌注结束后后，即起拔拔护筒，并并将灌注设设备机具清清洗干净，堆堆放整齐。3.1.3．坡坡面梁支护护体系施工工坡面梁支护体系系施工桩号号为174++189--174++717，坡面梁以以齿槽分缝间间距16mm为一品，桩桩梁连接段段、坡面梁梁、齿槽及及梁底混凝凝土强度等等级为C30，其中坡坡面梁和渠渠底横梁混混凝土抗冻冻等级为F150。3.1.3.11施工流程程坡面梁基坑开挖挖(清理桩头)→绑扎钢筋→立模板→浇筑混凝凝土→拆模→坡面回填填。3.1.3.22施工方法法=1\*GB2⑴坡面基坑开挖由于坡面梁支护护体系断面面尺寸较小小，同时为为水泥改性性土，施工工难度较大大，因此采采用人工开开挖，渠坡坡、坡顶及齿槽槽开挖土方方由人工挑挑抬至渠底底集中堆放，然然后由人工工装车运至至小蔡庄土土料场回填填，综合运运距7.55km。砼抗滑桩桩头凿凿除按照80cm进行控控制，桩头清理理过后确保保桩顶面平平整、干净净。并及时时对桩基进进行质量检检测。⑵钢筋工程钢筋在场外钢筋筋加工棚制制作，现场场安装绑扎扎、焊接或或机械连接接（直径222mm以以上）。钢钢筋绑扎、连接严格执行施工技术规范设计要求。⑶模板工程模板采用定型钢钢模板，模模板拼缝要要严密、平平顺，拼缝缝处采用双双面泡沫胶胶带接缝以以防跑浆，混混凝土垫层层上安放模模板的位置置如有不平平整的，要要用砂浆或或细石混凝凝土超平。控制钢筋保护层用与砼等强度的细石砼垫块，其厚度等于设计保护层厚度。拆模：模板拆除除时间应根根据混凝土土强度及混混凝土的内内外温差确确定，并应应避免在夜夜间或气温温骤降时拆拆模。在气气温较低季季节，当预预计拆模后后有气温骤骤降，应推推迟拆模时时间；如必必须拆模时时，应在拆拆模的同时时采取保护护措施。拆拆模时要注注意保护混混凝土边角角不受碰损损，模板拆拆除后及时时进行覆盖盖保温养护护。⑷混凝土浇筑坡面梁支护体系系混凝土由由8-2营地拌和和站集中供供应，采用用搅拌车运运输、汽车车泵直接泵泵送入仓，采采用φ50的插入入式振动器器振捣。混凝土浇筑过程程中，仓内内的泌水必必须及时排排除，同时时避免外来来水进入仓仓内；模板板拼缝要严严密，防止止跑浆、漏漏浆。养护及温度控制制：混凝土土浇筑完成成后外露表表面要及时时用塑料薄薄膜等及时时覆盖保温温保湿。⑸坡面回填桩梁连接段浇筑筑完成后周周边回填水水泥改性土土，水泥改性性土由8-1营地集中中拌合供应应，考虑到到回填断面面较小，采采用人工辅辅以蛙式打打夯机进行行压实，确确保压度度度达到设计计要求。4．施工进度计划根据施工总进度度计划要求求，抗滑桩桩施工结束束后才能进进行渠道一一级马道以以下土方开开挖，因此此抗滑桩施施工将会影响到渠道道全挖段施施工计划及及后续项目目安排。在抗滑桩桩施工期间间，土方工工程设备将将会闲置，同同时由于抗抗滑桩工程程量增加造造成工期延延误，必须须在后续项项目施工中中通过加大大人力、设设备等资源源投入从而而确保全挖挖渠段按期期完工。因因此施工计计划安排必必须与后续续项目施工工紧密衔接接，同时兼兼顾到平行行、流水施施工，尽量量缩短抗滑滑桩施工工工期，为后后续项目施施工赢得时时间。具体体见南水北北调XX段第八标段渠道抗抗滑桩施工工进度计划划横道图。5．施工资源投入计计划5.1人员投入计划根据施工进度计计划要求，投投入本项目目人员见附附表4：投入人人员计划表表。附表4抗滑桩施施工计划投入人人员表序号职务或职称人数备注1项目经理12技术负责人13质检负责人14施工技术员65试验员16安全员17钢筋工208砼工69机械操作人员1210普工20合计695.2机械设备配置计计划根据施工进度计计划需要，投投入机械设设备见附表5：投入机机械设备计计划表。附表5抗滑滑桩施工投投入的主要要施工设备备序号设备名称台数型号额定功率（KKW）用于施工部位备注1混凝土搅拌运车车410m3/渠道抗滑桩2装载机1ZL50D-ⅡⅡ/渠道抗滑桩3汽车吊2QY25T25T渠道抗滑桩4钢筋直螺纹滚丝机24KW渠道抗滑桩5挖掘机22m2渠道抗滑桩6凸块振动碾222t渠道抗滑桩7推土机188KW渠道抗滑桩8直螺纹滚丝机14KW渠道抗滑桩9交流弧焊机6BX1-500025KW渠道抗滑桩10钢筋切割机27．5KW渠道抗滑桩11钢筋调直机2/渠道抗滑桩12旋挖钻机2SWDM2500/渠道抗滑桩13钢筋弯曲机2GW4004.5KW渠道抗滑桩14砼拌和站2JS100050m3/h渠道抗滑桩15插入式振捣器62.2KW渠道抗滑桩16水准仪1/渠道抗滑桩17全站仪1/渠道抗滑桩18油压千斤顶1/渠道抗滑桩19发电机1/250KW渠道抗滑桩合计416．安全、文明施工工措施6.1安全施施工措施本标段安全生产产与文明施施工管理严严格按照《南南水北调工工程文明工工地建设管管理规定》（国国调办建管管[20006]133号）、南南水北调中中线干线工工程安全生生产管理办办法（试行行）（中线线局工[20007]199号文以及及《南阳段段建管处关关于开展“百日安全全生产无事事故活动”的通知》。安安全管理工工作坚持“安全第一一，预防为为主，综合合治理”的方针，并并建立了以以项目经理理为第一责责任人的项项目安全生生产责任制制度，健全全了项目安安全生产责责任制度及及安全生产产保证体系系、制定了了各项安全全生产规章章制度和操操作规程；；同时根据据施工进度度安排建立立相应的施施工安全生生产设施，并并在过程中中加强监管管，以确保保渠道抗滑滑桩施工安安全。6.1.1为保保证照明安安全，在抗抗滑桩施工工部位、施施工道路等等处设置足足够的照明明，最低照照明度符合合规定。施施工用电线线路按规定定架设，满满足安全用用电要求。6.1.2配备备安全防