深基坑工程讲义二零

天津西站交通枢纽配套市政公用工程土建施工一标段钢管柱桩施工汇报中国建筑第八工程局有限公司天津西站交通枢纽工程一标段项目经理部2009年10月16日

汇报内容一、工程概况二、中间桩柱施工方案一、工程概况

天津西站交通枢纽配套市政公用工程一标段，地铁4号线A区内国铁范围内有3棵带有直径1.2m结构柱的中间桩，结构柱采用直径1.2m钢管混凝土柱，钢管柱要求采用Q345，钢管柱锚入底部直径2200的灌注桩2.5米。钢管柱设计要求较高，立柱中心线与桩中心线<5mm，立柱垂直度偏差<H/1000,且<15mm。三、中间桩柱施工方案整体方案思路：“一次成孔，两次吊放，上下定位，四次浇注”。即中间桩柱施工采用旋挖钻机正常成孔后，首先吊放下节钢套管与桩基钢筋笼焊接连接体并在孔口固定，然后吊放上节钢套管与伸出钢筋笼的下节钢套管法兰连接，整体吊放到位后，首次浇注混凝土至钢管柱底端插入设计位置上1.5m，抽浆下人，凿出超灌混凝土，安装固定下部自动定位器，二次浇注混凝土至自动定位器底面标高，吊放钢管柱至自动定位器上，上端螺杆定位调节并固定，三次浇注混凝土至桩顶设计标高，最后灌注钢管柱内混凝土至设计位置。2.1方案思路三、中间桩柱施工方案1、支撑钢套管总长度为30m左右，高出地面约600mm，分两节吊放安装。下节管长5.5m，与钢筋笼焊接，在1.5m处侧壁对称焊接一对吊耳，用于下放钢套管及与上节管连接时插杠固定。下节与上节管通过外法兰M22高强螺栓加橡胶垫连接和止水。2、支撑钢套管设计尺寸：内径φ2100mm、t=16mm、Q235钢钢板卷制而成，并在钢护筒内侧焊接加强肋板,（下节不设加强肋板，肋板间距3.0m，肋板高40mm、采用16mm厚钢板加工）。3、支撑钢套管分两节：第一节：5.5m；第二节分别长24.797m（M轴）、24.818m（L轴）、26.639m（1/L轴）。2.2支撑钢套管设计说明三、中间桩柱施工方案1、自动定位器的原理及作用中间立柱钢管柱采用上下两端定位法固定，其下端定位依赖自动定位器，上端用可调式螺栓定位。自动定位器是一种预先加工的装置，固定时采用可调式连接螺栓(竖向)将先行焊在钢套筒上定位穿孔钢板和定位器上的定位十字板连接。同时进行水平方向、垂直方向精确校正，确保其平面位置、高程和垂直度满足设计及施工规范后，将自动定位器和钢套筒、定位器钢筋锚筋焊接形成整体。定位器灌注混凝土为C50早强混凝土，灌注标高至钢管柱底标高，采用导管运至孔内，在孔底进行人工捣实抹平。其构造特点决定了可实现对中间立柱的引渡、限定、精确定位的功能。2.3自动定位器设计说明三、中间桩柱施工方案自动定位器呈十字锥形，由20mm钢板组焊而成，然后由车床整体加工，精确的加工保证其中心位置误差在3mm以内，固定边与水平面所成的直角误差在1‰以内。其锥底宽度比钢管内径小6mm。其主要构件包括锥形引渡板、定位十字板、环形锚固脚及定位铁件等构件。2.3自动定位器设计说明2.4中间桩柱钢筋笼、钢管柱、定位器及其他预埋件相对关系总体关系钻孔桩、上端定位器、钢管柱相对关系

上下节外法兰连接示意图孔桩、钢管柱、钢护筒、定位器相对关系

三、中间桩柱施工方案测量定位→安放常规护筒→旋挖机钻孔→成孔→下钢筋笼（带有下部支撑护筒）→吊放上节钢套管与伸出钢筋笼的下节钢套管法兰连接→钢筋笼和钢套管整体吊放到位→首次浇注混凝土至钢管柱底端→混凝土凝固→抽干孔内泥浆→安放输气管、电缆线等→人工下孔→人工剔凿清理桩头至钢柱底标高下500→吊放安装自动定位器→二次浇注混凝土至自动定位器底面标高→吊放钢管柱至自动定位器上→人工下空通过上端螺杆定位调节校正钢管柱位置和垂直度并与支撑钢护筒固定牢固→三次浇注混凝土至桩顶设计标高→最后灌注钢管柱内混凝土至设计位置→空灌部分填灌石硝密实→施作桩顶封口钢筋混凝土盖板2.5中间桩柱施工工艺流程三、中间桩柱施工方案1、施工准备2、测量放线3、成孔（1）采用旋挖钻机成孔，泥浆护壁，制备泥浆的性能指标必须符合规范的要求，施工期间护筒泥浆面高于地下水位1.0m。（2）桩径偏差不超过50mm，桩身垂直度小于1/150桩长，孔底沉碴厚度不大于100mm。4、清底：终孔停钻后和混凝土灌注之前各进行一次沉渣处理。

5、制备及吊放桩基础钢筋笼：按设计及规范要求绑扎钢筋笼，钢筋笼入槽前，沉渣厚度符合设计要求，要保证笼顶标高及钢筋笼的垂直度。2.6中间柱施工方法三、中间桩柱施工方案1、制备及吊放钢套管，与桩基钢筋笼连接钢套管的作用是为安装自动定位器。上、下两节间内采用外法兰螺栓加橡胶垫联结。在上节钢套管顶部内侧，两个相互垂直的方向各焊接两段15cm长φ6钢筋段，钢筋段与钢套管纵轴线平行，便于检测钢套管的垂直度。上节护筒内下孔前设置爬梯。其直径、管口圆度、端面对管轴的垂直度等检测项目的偏差均要满足规范要求。接口处结合紧密，具备良好的水密性，以阻断地下水及泥浆的渗入。管节间接拆卸方便，便于上下管间的分离。吊放钢套管前，用吊车配合人工将上、下节钢套管联结好，进行相应质量检测，符合设计及规范要求后，可吊放钢套管。2.7钢管柱安装三、中间桩柱施工方案下放钢套管及钢筋笼前，在孔口预先置放安装平台，控制钢套管的下放标高，又可固定钢筋笼和钢套管。安装平台面标高在钢筋笼及钢套φ1200钢管柱安装平台示意图如右图：2.7钢管柱安装φ1200钢管柱安装平台示意图三、中间桩柱施工方案2.7钢管柱安装管下放、安装前进行测定，以控制钢套管安装标高。（1）用250t、100t两台履带吊车将下节钢套管吊放入槽，并临时使其上端置于预先设置好的槽钢架间；（2）人工将上、下节钢套管连接起来，保证防水要求后，继续下放钢筋笼到设计标高；（3）通过两个方向的定位点拉十字线找出桩心位置；（4）用靠尺放在钢套管内预先焊好的钢筋段上检测钢套管垂直度；（5）在钢套管顶部法兰盘位置设置4根可调式螺栓丝杠，调整钢套管的中心位置及垂直度；（6）待钢套管中心与桩心重合，钢套管垂直度满足要求后，用铁楔子将钢套管与槽钢架之间空隙塞紧、焊实，固定钢套管，防止在混凝土浇筑过程中，钢套管发生移位或倾斜现象。钢套管的中心位置偏差≯2cm，垂直度偏差≯5cm。三、中间桩柱施工方案2.7钢管柱安装2、首次灌注柱基混凝土至预定位置

中间立柱钢管结构柱基础为C30钢筋混凝土钻孔灌注桩，其设计桩径为2.2m，钻孔灌注桩结构底下入土长度有45.0m，第一次灌注钻孔桩基础混凝土至钢管柱底标高以下0.50m，施工中该位置超灌0.5m。钻孔灌注桩混凝土采用导管法灌注。首次灌注柱基混凝土的目的之一为用桩基混凝土固定封闭钢套管下端，使钢套管下端牢固固定，并使管内泥浆与管外泥浆隔离。

三、中间桩柱施工方案2.7钢管柱安装3、抽排泥浆，对桩底进行注浆柱基混凝土浇筑12小时，钢套管内的泥浆采用潜水泥浆泵抽排，潜水泥浆泵扬程为50m。底部潜水泵无法抽出部分泥浆需人工排除。每根桩设置注浆管，注浆材料为纯水泥浆，注浆量和注浆压力结合静载试验确定。三、中间桩柱施工方案2.7钢管柱安装4、柱基混凝土表面凿除在桩口搭设小型临时龙门架，用电动葫芦进行垂直运输，将施工人员、机具吊运至护筒底，用风镐凿除柱基表层混凝土至自动定位器的定位十字板底位置。混凝土凿除超灌混凝土度约为50cm。凿除过程中严格控制凿除层底标高，严禁凿除深度超出预定位置，凿下的混凝土块用钢套管内的0.1m3出土斗，垂直提升至地面，施工中注意向套管内输送新鲜空气，改善作业环境。主要配套设置：配备一台送风机、一台排风机向井下进行换风，风量500m3/h；配有一个活动吊挂钢爬梯，分三节连接挂于套筒的壁上。三、参中间曾桩柱橡施工口方案2.倚7多钢管圾柱安算装5、机安装青自动盲定位塑器，尚进行目第二匀次锚险固混惜凝土茧的浇疗筑（1抹）自竟动定就位器荐的原知理及蔽作用中间木立柱皆钢管句柱采姥用上峡下两巧端定躺位法置固定疾，其丧下端久定位党主要暮依赖箭于自刘动定评位器袭，上鱼端用支可调混式螺茫栓定盘位。宋自动腹定位览器是库一种覆预先欺加工规的装也置，较固定虽时采茄用可加调式牢连接肠螺栓减(竖韵向)锡将先缎行焊谊在钢肤套筒栋上定麻位穿贩孔钢食板和高定位往器上凝的定献位十衔字板脖连接牛。同布时进慰行水张平方庆向、纤垂直叼方向麦精确龙校正忙，确艳保其健平面淋位置洁、高余程和帽垂直展度满嫌足设络计及赔施工胜规范冲后，卡将自扔动定妥位器盈和钢逆套筒箭、定竞位器秩钢筋晶锚筋胡焊接评形成碑整体括。定作位器劣灌注糠混凝丛土为炮C5剩0早通强混欺凝土咳，灌奥注标湿高至糠钢管渣柱底旱标高尊，采啦用导厉管运改至孔歌内，抗在孔蒙底进嚷行人滨工捣中实抹候平。通其构执造特耕点决要定了狐可实出现对择中间跨立柱丘的引巾渡、宴限定域、精筛确定瓦位的警功能道。三、晃中间嫁桩柱管施工覆方案2.这7剧钢管往柱安烧装（2）自的动定棕位器狱的设战计自动尽定位溉器一攀般呈扭十字戴锥形爬，中战心位贸置误两差在3m岗m以内话，固陷定边虚与水岗平面代所成惰的直老角误静差在1‰以内倘。其兽锥底独宽度凶比钢位管内程径小6m静m。主口要构陶件包妹括锥慈形引优渡板顺、定宁位十虎字板挥、环糖形锚抗固脚爬及定闸位铁妻件等同，其材中锥妄形引千渡板盈、定立位十珠字板廊实现挂对钢匆管柱夹的引靠渡功嚷能，宽并限奏定钢殊管柱策的水薄平位蠢移；管环形仁锚固逗脚承肿托钢跨管柱途，并疮控制陆钢管走柱的惜水平艺位置境及标势高，裹锚固壶于圆绿形钢教筋混巨凝土沃桩内仪，防竞止自女动定狂位器医变形苹、移绩位；防定位俭铁件挑承托模上部填构件舟，提串供准径确的盼空间劲位置怠。要谦严格附控制命定位毛器的喊制作虎质量藏，以怕保证闯满足筑精度历要求肃。自动茫定位弓器设津计平狡面、拔立面认示意通图三、掌中间钻桩柱留施工沙方案2.招7钢全管柱亮安装（3）自未动定庆位器斗的安苦装及权第二标次混觉凝土叹浇筑A抢钢结酱构柱鸟、自狸动定贫位器铸安装嘱定位校工艺絮流程①定帮位器少安装守定位校核定位器标高及桩心位置灌注C50细石早强砼锚固定位器在地面将定位器预埋安装脚焊接于下节钢套管管壁设计位置上下放钢套管并将其下端锚固于桩基砼中砼内，并严格控制其标高抽排钢套管内泥浆钻除钢套管内桩顶浮浆由井口将标高控制点投测于钢套管管壁上，将桩心投测于桩基表面根据实测桩心位置在地面修整十字板四肢下人进入钢套管，在定位器预埋安装脚上焊接定位器连接板将定位器吊入钢套管内安装就位，用调节螺栓调节其标高，推移定位器调节其桩心紧固定位器调节螺栓不合格合格钢管柱、定位器安装工艺流程图三、输中间毫桩柱尝施工煮方案2.孔7恢钢管差柱安除装B中间述桩柱拥的地外面定区位采用遗全站辽仪整约体测残设中寻间桩刚柱设党计平率面位梢置，每并在赞护筒勾施工挥区域很外十欺字轴呀线方季向上妈做护观桩，标确保留桩心幅位置馆，并吼有利贿于桩封心的尚恢复忍。C钢结竞构柱同底标认高的牙测设采用侦水准窄仪及30晚m钢尺悲（有货尺长秩改正欲）相吸结合询，测极设钢颂结构女柱底爪标高款。为众便于费钢套盯管内挡定位著器的睛安装豆，将膜柱底袄标高挣上返50艘cm。使汗用钢返尺直斧接传道递标队高时选，变谁动钢较尺三罩次，尚直至踏正确锦无误芬后在膏钢套燃管壁桑十字产轴线喇方向市对应默做4个点惯，以区此作卸为定附位器缴安装当标高浸控制蹦点。三、椒中间刊桩柱程施工亿方案2.帮7牺钢管服柱安躁装D定位养器的走桩心烛测设从地赌面用牲垂球稀将桩素心引磨测至掀钢套传管内读桩基鸽面上至，标强定定旷位器含的中拍心位名置，荣以此肯指导庸定位胡器的四初定争位安斩装。鱼其后期将1/谜20万的易投点扣仪通它过全它站仪括直接救置于箩地面让桩心仍位置花，将住桩心贡直接皂投测休于定袋位器航中心屈，指舱挥定帆位器廊精确叔定位咏，直宫至安增装完衡毕。为避艳免投朽点仪垂投点招视镜抖不铅径垂误训差，联每次走投点抓时变尝化三羊个方唉向，阻如点投位均烂落于吹同一帮点时岛，即鸭是桩昼心。垃否则帆会产阁生三不个方惑向点A、B、C并组监成一仍个三朱角形采，此败时，馆取三边角形亮的中腊心点颤为桩星心。E柱体另吊装遥就位封测量自控制通过寒两台捆经纬欧仪，尾分别赌置于院轴线挑的护染桩上春，随作时用雁相交必点，脂指挥那柱体节的吊件装，仙直至刃其标化高垂择直度急无误符后完致成吊家装。三、授中间告桩柱查施工州方案2.茅7矮钢管贤柱安猴装（2）第智二次纲浇注罢桩基济混凝英土至扬预定含位置剃并锚金固①锚既固混秆凝土为缩棵短施陆工周居期，卧保证尼定位肿器牢碧固地矿锚固古于桩誓基砼咬中，视并在美钢管抵柱吊党装过匀程中歪不发日生变骨形移障位，扰采用袋商品C5对0早强师细石破砼锚想固定煎位器金，其2h强度歼可达悬到20丧Mp闻a。②主咐要施炒工工质艺并从毯井口粮用料卫斗装步砼吊续入桩烂底，宇人工颜浇筑纯、振个捣，恰浇筑冻过程匆中确浇保定骨位器求下砼湾密实熔饱满刻。浇映筑完景毕，哥用抹埋布抹裳去定割位器吹上砼内残渣爽，以蔑免影金响定殃位精泊度。混凝循土浇阿筑完岭毕且疮终凝策后，蓄洒水史养护黑，至2h左右膜后混手凝土扔强度宽达到C2李0时即辰可吊好装钢我管柱掠。三、目中间僵桩柱挖施工愤方案2.衡7猎钢管森柱安命装6、能钢管握柱的判吊放列安装吧定位嗽钢管捉柱顶悄部固翻定示陶意图幼钢管舍柱（1碧）待涝定位伞器锚供固混比凝土脚达到锄设计坏强度得，用晨履带鞋起重南机采误用两梳点起律吊法缸吊装岸钢管幼柱，泛一次闪整体个吊放租入槽补，中春间不泡接驳。（2旺）在摇柱顶抗对称匙焊接两设置淋一对燃吊耳泡，同漂时在狗吊耳跃侧加踪蝶焊肋膨板，值以确从保柱螺体处幕于最加不利匙位置尤时，柜吊耳猾不发遗生侧荡翻破现坏现自象。（3扶）用话25匪0t愈履带络吊车双吊机惭采用良两点狠起吊惠法吊妇装钢芝管柱辱，将激柱体续垂直坚放入慈孔中径，钢渠管柱裕底部容可直央接嵌弓入定陕位器投，钢罢管柱揭可在乓其底晶部加界焊定经位短角管嵌境入定援位器滋，其乔管端习稳固丸座落贸于定胖位器赶十字挥定位亦板上守，通淡过标乔高测橡定柱吐底与驳定位没器的优吻合服程度畜。钢管柱顶部固定示意图钢管柱三、诸中间淘桩柱瞧施工笨方案2.翼7摊钢管巩柱安度装（4）通您过设欲置在运钢套昏管与悟柱体防之间相的4只花殃篮螺功栓进局行柱松体上面端定杰位，略对柱它体位刊置进词行微得调。拆精确抹校正普钢管石柱顶驼标高贝、纵翅轴线赌位置吩、垂耍直度奖后下翁放。建用槽隆钢将渠柱体政与工笑作钢拍套管躬焊接合牢固棕。钢境管柱屿下端嗽平面础位置煎、标考高、执垂直肚度由斯定位域器确蹄定，妖钢管惩柱上顷端空轻间位听置校悉定后悔，即辟可认仪为柱协顶与统柱底毙在垂鞋直方项向投罪影重壶合，悠钢管粮柱位丛置已棵精确挎定位再。（5）柱调顶钢虽筋笼裁在吊稍放前扩在地唉面与错柱体掉焊接河在一蔑起整峰体吊臭装。钢管柱顶部固定示意图钢管柱三、汇中间种桩柱纺施工召方案2.仰7本钢管伞柱安接装7、药第漏三次螺灌注税柱基远杯口谱混凝枯土至包设计血位置杯口头砼亦民可采盼用C挺50接早强嘴细石亏砼，震以缩芝短施梨工周索期。述采用泪直升乎导管洋法浇墙筑，舒用专紫用导吩管灌渔注柱然基杯浅口混抚凝土抱，导摄管内身径8监cm鼠，混腊凝土括的灌够注连原续进陷行，蠢浇筑鸽时注宪意环驾向撒作布混谨凝土蓄，通予过测利算混甩凝土煤浇筑悠量及佛测绳免测量词控制昏混凝哄土浇绢筑面豪标高何，为添确保桂基础戚混凝滥土质吗量，翅桩顶弦混凝迫土灌召注面再高于推主体鞠结构瓣底板案底面沿50乖cm攀，待咳施作统主体舅结构胁底板掏时，埋将超纵灌部纹分混唉凝土栗凿除覆。三、狮中间宝桩柱岔施工持方案2．牌7老钢管体柱安棵装8、番第裹四次扭灌注泛钢管榆柱内巾混凝弟土1)慨钢管拨内混袭凝土纱施工混说明钢管势柱内秀混凝驶土采馋用自区密实座混凝迫土，扒用导画管输苍入法搭进行雀抛落棍浇注货。混丛凝土采塌落墨度为向24副0m恨m+拌20社mm稳，扩细展度通为6继00林mm译±5韵0m而m。2)狮主要醒施工栏工艺⑴、野鉴于汁钢管咐内砼疾强度垮较高犯，为我避免注施工非冷缝抱的出刮现，完砼灌拖注必煤须连普续进锐行，饭须进否行严题密周耕详的善施工毅组织君。⑵、旋钢管黑柱浇遵灌前依，先梅在底伯部浇掠灌一长层厚糊10兼~2访0c春m厚吴的与放核心紧砼强庆度等闲级相障同的蛛水泥驱砂浆余、以塘免初再灌砼减落下采时粗芦骨料