地铁桩基托换实施性施工组织设计方案

地铁桩基托换实施性

施工组织设计方案

1、工程概况：

1.1工程设计概况

**地铁一期工程国贸S老街区间隧道采用重叠隧道，隧道从华中

酒店和百货广场既有建筑物的桩基中穿越，需要对该两幢楼房进行桩

基托换。

其中百货广场要求托换9层裙楼柱下独立桩基6根（①1800mm、

O2000mm人工挖孔桩，桩基持力层在区间隧道结构面以下基岩），该

桩基采用主动托换。连廊柱下排桩4根和地下室墙下独立桩1根（人

工挖孔桩）；华中酒店需要托换的桩有门廊两柱下6根桩及门厅三柱下

10根桩（①480mm沉管灌注桩桩底标高位于隧道拱顶之上约6m）,该

桩基采用被动托换。桩基托换必须保证把上部荷载从原来的结构或基

础上可靠地转到新的托换结构及基础上，并有效地控制上部结构的变

形，确保上部结构的安全，托换的同时应保证区间隧道的施工安全和

保证区间隧道结构界限不受影响及地铁的运营要求。

该托换工程桩基轴力大，桩基的类型多，托换操作空间小，周围

环境要求高，托换区域地质条件复杂以及地下水位高等，因此本工程

具有技术复杂，施工难度大，工程质量要求高等特点。

1.2、工程地质及水文地质条件

1.2.1地层岩性

区间范围内上覆第四系全新统人工堆积层、海冲积层及第四系残

积层，下伏侏罗系中统凝灰岩'震旦系花岗片麻岩，局部为燕山期花

岗岩侵入体。岩石按风化程度可分为全风化、强风化'中等风化和微

风化四个带。

1.2.2地质构造

本段区间存在F4,F4,二条近于平行断层。主要由断层糜棱岩'

断层泥和断层角砾组成，可见2〜5m厚的断层泥。

F4断层（里程约SK1+610〜SK1+640）发育在凝灰岩、花岗片麻岩

中，两者呈断层接触，最大视厚度35m,最大真厚度15m。断层带为绿

石化糜棱岩、断层泥及断层角砾，夹有透镜状构造体。断层走向NE45。，

倾向NW,倾角约为60〜65°。

F4,断层视厚度1.5〜3.0m,真厚度1.5〜2.5m。断层发育在花岗

片麻岩中，断层带为绿石化糜棱岩'断层泥及断层角砾，局部见运动

变质矿物。断层两侧岩体破碎，风化强烈。断层走向NE32°,倾向NW,

倾角约为60〜70°。

1.2.3水文地质条件

本工程地下水分为第四系孔隙潜水'基岩裂隙水和断层带水。

孔隙潜水主要赋存于素填土、海相冲积粉质粘土'砂层及残积层

中，其中砂层透水性较强，为主要含水层，粘性土层透水性差，为相

对隔水层。基岩裂隙水赋存于基岩的强风化'中等风化带中，局部具

微承压性。断层带水分布于F4、F4Z,由于断层的多期活动和岩浆的

侵入,不同断裂带及断裂带的不同部位的含水性和导水性差别较大。

地下水埋深1.20-3.00m,高程1.60~3.61m,主要补给来源为

布吉河水'**河及大气降水。地下水对硅结构'钢结构具分解性弱腐

蚀。

1.3、工程范围及主要工程数量

桩基托换工程数量，详见表1。

3C标段桩基托换工程数量表

表1

项目名称单位数量

三重管高压旋喷水泥桩。1200m420.00

土体加固插筋中32,II级筋T12.00

人工挖孔桩周边注双液止水帷幕项1.00

土石方开挖及运输m32141.00

基坑土石方土方回填m31203.00

回填灰土m3650.00

喷射碎C20m350.00

基坑支护

砂浆锚杆。25,L=3.5mT3.35

<t>2000挖孔桩,C30防腐碎（含入

m31094.00

百岩）

超前钻m72.00

货Q800挖孔桩,C30防腐碎（含入

m371.00

岩）

广桩基托换工程桩护壁钢筋及钢筋笼制安T234.06

挖孔桩钢护壁T6.10

场超前小导管（4m长，。42）m1380.00

预埋注浆管。50,T=3,A3钢管m128.00

桩

注水泥浆项1.00

位移调节承台（联接部位）m330.00

基

防腐碎C60,耐蚀系数0.8m3710.00

705预应力钢绞线T42.70

托

<032预应力螺纹粗钢筋制安T13.40

托梁

换普通钢筋制安T156.60

锚具摊销项1.00

工波纹管项1.00

环氧树脂粘结剂（界面处理）m2120.00

程钻植筋孔。38mm（孔深300mm）m570.00

锚筋及包大柱钢筋T10.60

钻孔内填环氧树脂m32.00

凿齿槽（槽深25mm）m31.30

托换梁与被托换柱

被托换柱包大（每边300mm）m311.23

（桩）节点

千斤顶顶升项目30.00

千斤顶顶升项目（500T级）个30.848

型钢垫块T

切桩

4）1800桩切断根3.00

02000桩切断根3.00

3C标段桩基托换工程数量表

续表1

项目名称单位工程量

01200桩切断根5.00

百托换梁与被托切桩基坑土石方开挖及运输m3165.00

货换柱（桩）节点切桩基坑支护m3126.61

广

回填土方m3158.00

场

监控量测项1.00

桩

地下室拆除钢筋碎侧墙及外运m353.00

基

地下室钢筋碎侧墙恢复m326.50

托

地下室侧墙界面处理及防水项1.00

换其它

模板脚手架1.00

工项

程土石方、渣土及泥浆每增/减1km单价

抽水台班项1.00

恢复钢筋硅（C25）m370.00

基坑土石方工程

土石方开挖及运输m3900.00

华

土方回填m3710.00

喷射碎C20m380.00

中基坑支护

砂浆锚杆025,L=3.5mT5.36

酒钻孔桩

中800挖孔桩,030防腐砂m3285.00

店桩钢筋笼制安T79.00

预埋注浆管Q50,T=3,A3钢管m558.00

桩托梁

防腐磴C60m3259.00

基12-705预应力钢绞线T5.40

032预应力螺纹粗钢筋制安T6.00

托托梁普通钢筋制安T51.70

桩基托换工程

锚具推销项1.00

换托梁节点环氧树脂粘结剂（界面处理）m2100.00

监控量测项1.00

工

其它

拆除钢筋砂及运输m370.00

程

模板项1.00

一层地面破除及恢复项1.00

元/

土石方、渣土及泥浆每增1km单价1.00

m3

百货广场配合改造工程1.00

配合试验工程项1.00

周边建筑物及管线保护项1.00

文明施工及施工防护项1.00

临时设施项1.00

1.4工程施工计划

1.4.1总体施工顺序：如图1

图1工程总体施工顺序

1.4.2施工总体计划表见表2

表2

序

始

结

开

束

间

时

号

时

施工项目间工期备注

1开工前准备工作01.02.1901.04.10约1.5个月

该部位地表注

2华中酒店桩基托换01.04.1001.10.10约6个月

浆加固同期完成

量测、监测贯穿

3百货广场桩基托换01.04.1501.12.31约8.5个月

施工过程

百货广场连廊桩基该部位地表注浆

401.04.1501.10.15约6个月

托换加固同期完成

5百货广场配合改造02.01.0102.02.28约2个月

2、工程组织机构

2.1工程组织管理机构见图2

2.2工程技术管理机构见图3

图3施工设计组织机构框图

3、施工场地布置

3.1百货广场桩基托换场地布置见图4

3.2华中酒店桩基托换场地布置见图5

4、百货广场裙楼桩基托换

4.1百货广场裙楼桩基托换施工顺序

百货广场裙楼桩基托换为主动托换，是利用地下室三层①〜⑤轴

范围作为施工空间，把结构转换层设在地下室三层。托换新桩采用

02000人工挖孔桩，并以预应力托换梁承受大楼结构柱的荷载。在托

换大梁和新桩之间设置加载千斤顶并设置可调安全自锁装置，利用千

斤顶施顶将上部结构荷载安全地转到新桩，实现主动托换然后进行截

断旧桩，为暗挖隧道施工做好准备。在暗挖隧道施工过程，通过顶升

千斤顶调整安全锁定装置控制上部结构的沉降变形，直至暗挖隧道施

工完成和变形稳定，最后进行托换大梁与新桩的连接，拆除千斤顶装

置，完成桩基托换的整个过程，其具体施工内容和施工顺序内见图6。

调查记录原有及周边建筑物的原始状态

配儆造I程J—►人工挖孔桩位双液注浆作帷幕止水竖井位原地下室，挡土排

桩两潜旋喷截止水

人工挖孔桩施工

竖井开挖、地下室边墙开孔

人工挖孔桩，验桩

被托换柱企口，锚筋施工

立模，绑扎钢筋,穿预应力钢束托换梁基坑开挖，浇筑垫层

混凝土浏注,硅养护

托换大梁的预应力张拉

标定千斤顶及编号翅千斤顶及可调自锁接全装置建立变形监测系统

施顶托换大梁上抬1mm确定原柱的实际轴力

切桩工作槽的开挖观测分析托换大梁力的转换全面监测

调整千斤顶的顶升量逐步切初E直到完成全面监测，控制柱顶沉降小于-3mm

切桩工作的回填隧道暗挖时，弓二斤顶顶升调整全面监测

托换梁与托所新桩的连接

拆除可调自锁蜂装置及千斤顶

原有建筑物拆除部分的恢复

地铁运营一年内的位移监测

图6百货广场施工顺序图

4.2竖井施工

施工竖井设置于百货广场西侧裙楼地下室外侧与原百货广场基坑

施筑时的排式围护桩之间，尺寸为25.5X3.5X10.5,利用原百货广

场基坑围护的拉锚式排桩和在竖井南北两端设置旋喷桩进行挡土止水。

在南北两端设计01200三重管高压旋喷桩入插4①32钢筋，基坑两端

的水泥土挡墙旋喷桩加固桩底设计高程为-9.0m,且桩底插入第四残积

层不少于2m。旋喷桩施筑后再进行竖井开挖。

4.2.1三重管旋喷桩施工

4.2.1.1三重管高压旋喷桩施工流图：见图7

图7高压旋喷桩施工工艺流程图

4.2.1.2三重管高压旋喷桩施工技术参数：见表3。

表3

高压喷射注浆种类三重管高压旋喷

浆液材料及其配方425#普硅水泥水灰比1:1

压力(Mpa)N30Mpa

水流量(L/min)80L/min

喷嘴孔径(mm)个数中2~巾2.51个

压力(Mpa)0.7Mpa

空气流量(m7min)100~150

高

压喷嘴间隙(mm)个数中21个

喷

射压力(Mpa)2Mpa

注浆液流量(L/min)120

浆

参喷嘴孔径(mm)及个数010

数

注浆管外径mm90

值

提升速度(cm/min)约8~10

旋喷速度r/min约10~12

孔距排距(m)0.9

14m入第四系残积层不少于

孔深

2m

插筋44)32,L=12.0m

4.2.1.3成孔:

(1)按照设计要求放线定出孔位，定位偏差不得超过10mm,钻孔就

位偏差小于10mm。

(2)采用XY-100型地质钻机进行钻孔，孔位为0110,垂直度误差

W1%。

(3)钻孔采用跳钻，同时做好钻孔记录及各地层情况。

(4)钻孔深度比设计深度深500mm,且入第四系残积层不少2m。

4.2.1.4浆液配置及制浆

(1)水泥液配制：

水泥采用425#R,普通硅酸盐水泥,水与水泥重量比为1:1配制。

水泥浆液中掺入水泥重量的2~4%氯化钙。

(2)浆液搅拌采用立式搅拌桶，投料顺序依次为清水'水泥、氯化钙。

(3)为防止储浆罐内水泥浆液沉淀，而使浆液浓度不一，在储浆罐内

放置立式泥浆泵自吸，不断循环搅拌水泥浆。

4.2.1.5旋喷桩喷射施工

成孔完成后，旋喷桩钻机就位，机座平整。插入三重旋喷管(三重

旋喷钻杆)，至桩底设计标高。依次开启高压泵、空压机，灰浆泵送入

高压水'气'水泥浆液，并开动旋喷桩钻机回转三重钻杆，桩底喷射

数分钟。浆压、水压、气压正常后，以8~10cm/min速度缓慢均匀提升。

在需要卸除一节旋喷管钻杆时，关闭高压泵、空气机'灰浆泵后下卸

钻杆。在重新开机旋喷喷射时，为确保桩身连续'连接处搭接长度不

得小于100mm,直至高出桩顶设计标高50cm以上。拔出全部三重钻杆，

清洗管路。在旋喷桩喷射完毕后，水泥浆液与土层凝固前插入4032

钢筋。

4.2.1.6旋喷桩喷射注意事项：

(1)三重管旋喷钻杆必须旋转灵活，拆装方便，在高压作用下，密封

性能良好。

(2)旋喷施工前，将钻机定位准确，安放平稳、，旋喷钻孔的倾斜度不

得大于1%0

(3)施喷钻杆插入设计深度后，先进行试喷。中途发生故障，立即停

止提升和旋喷，并进行检查排除故障后复喷；复喷搭接长度不小

于10cm。

(4)在高压喷射注浆过程中出现压力骤然下降，上升或大量冒浆等异

常情况时，应查明产生的原因及时采取措施。

(5)做好每个孔位的资料记录，包括时间、孔深'注浆压力、水灰比'

喷浆嘴个数'提升速度、旋转速度及水泥用量等均应详细记录。

以便统计和总结经验。

(6)旋喷完毕，迅速拨出注浆管彻底清洗注浆管和注浆泵，防止凝固

堵塞。为防止浆液凝固收缩影响桩顶质量，在原孔位采用冒浆回

灌补充。

4.2.1.7泥浆清理

旋喷桩施工时，由于孔口返出大量含水泥浆液的泥浆。在旋喷桩施

工前预先设置好泥浆沟槽，泥浆池和泥浆储放池，在施工过程中应将

泥浆及冒浆导入或排出泥浆池，待泥浆凝固后进行外运处置。

4.2.2竖井土方开挖

施工竖井基坑深度约为11m,基坑长约25m,宽约3.5m,开挖土

方约962.5m3o

(1)竖井土方开挖采用机械结合人工开挖，采用长臂挖机，由南往北,

分层挖掘土。结合提升架垂直运输，挖出土方及时装车外运处置。

(2)竖井土方开挖同时对周围构筑物，尤其是百货广场原基坑围护，

进行随时跟踪变形监测，一旦发现原基坑围护变形超过规定范围

时，立即采取钢支撑支护。同时对原围护渗漏水进行监控，发现

有渗漏水现象，采取双液注浆或其它措施进行堵漏和防渗。

(3)基坑土方开挖完成后，基底浇筑厚20cm,C20混凝土作为工作层。

4.3地下室外墙开凿孔洞

桩基托换梁L5、L6需穿过地下室外墙，在地下室三层外墙设计开

孔：3.35X2.4X0.35,4.0X2.4X0.35,2.2X2.4X0.35,2.0X2,4

X0.35四个孔洞。为保证托换大梁浇筑后切桩基坑土方的外运在L6

梁旁将2,0X2.4X0.35洞加大至①XF轴。

4.3.1开孔施工方法

沿孔洞边线处采用金刚石抽芯钻具钻成排孔，孔径为075,切断纵

横向钢筋网，将碎墙分成2块，并在碎块中间用手动葫芦结①16膨胀螺

丝将碎块卸下，然后用风镐结合人工凿去2排钢筋的碎，并保留钢筋(作

为临时加固用)。

4.3.2拆除工艺流程图见图8

切割拆除部位定位、放线

安装金刚石钻具固定螺栓

安装金刚石钻具

钻排孔支撑体系施作

分割碎块

吊卸碎块

风镐人工凿出竖向横向两排钢筋

进行临时加固

图8拆除侧壁侧墙碎施工工艺图

4.3.3拆除注意事项：

(1)拆除地下室侧壁侧墙时，必须做好该部位及其影响范围的支撑体

系。

(2)拆除地下室侧壁必须分块按顺序进行。

4.4双液注浆止水帷幕施工

4.4.1双液注浆设计

①孔距排距设计：

设计浆液的有效扩散半径为0.5米(直径为1.0米)。

孔距为：1.73R°=1.73X0.5=0.865,取800mm。

排距为：1.5Ro=1.5XO.5=0.75m,取777mm。

②注浆孔平面布置图见图9

谟;赫滕虹期魁新虹,娥工榔赫麟的麻族,

图9双液注浆孔位布置图

③注浆材料

(1)A液为水玻璃，玻美度41°。

(2)B液固化剂为乙二醛+酸剂。

④注浆压力及注浆量

(1)注浆压力为300~500Kpa°

(2)每段(0.45米)注浆量0.12立方米。

4.4.2双液注浆工艺流程图及施工顺序见图10

图10双液注浆施工工艺流程图

4.4.3注浆技术参数见表4

表4

参数名称参数值备注

扩散半径0.5m

浆液A液为水玻璃

A：B=1:1

A液+B液B液为固化剂乙二醛+酸剂

凝胶时间30〃-57

注浆压力0.1~0.5Mpa

注浆流量8-15L/min

水玻璃浓度41°M=2.3

4.4.4钻孔

(1)钻孔顺序采用跳孔钻，先施工外围内排，最后施工外排。

(2)钻孔孔径为045,采用硬质合金钻进。钻孔垂直度W1%。

(3)钻孔钻穿地下室底板时如涌水大时采用注聚氨脂(快硬水泥)进

行孔口封堵。

(4)深度超过设计桩长0.5米，或达微风化基岩面。

4.4.5浆液配制

(1)采用双桶搅拌机进行浆液搅拌。

(2)A液为41°水玻璃。归2.3,由于水玻璃浓度较大，注浆前须与水

稀释。

(3)B液为乙二醛与酸剂按比例配制。

4.4.6注浆

(1)钻孔时，钻杆采用双层管钻杆，并在钻杆端头安装喷头进行钻进,

因此当钻至设计标高时，即可进行灌浆施工。

(2)注浆工艺采用自下而上分段灌浆，每段长度为0.45米进行定量

灌注。

(3)每段(0.45米)注浆量为0.12立方米，作为每段终灌标准。

(4)在注浆时，预先进行试验浆液的凝胶时间，同时确定A、B两液

的配比。在注浆时通过调节流量比例控制阀来保证浆液的配比。

(5)每孔的注浆顺序见图9

4.4.7止水帷幕效果检查

为检验双液注浆止水帷幕的效果，采用如下方法进行检测。

在每条人工挖桩周的注浆体钻孔取样，检查注浆体的注浆情况和

强度，同时做分层压水试验和孔口压水试验，其吸水量与未注浆前比

较，检查其效果。

4.5凿除碎底板

4.5.1拆除地下室底板施工工艺流程见图11

图11地下室底板施工工艺流程图

4.5.2拆除地下室底板施工方法

先在以设计桩孔为中心，①1900为直径的弧线布置20个①300

钻孔钻穿硅底板①300成孔。选用XY-2PC或XY-2钻机，采用①300

钢砂钻头取心钻进成孔进行切割，将碎底板切开，然后用千斤顶或

手动葫芦将碎块吊离，再用风镐人工凿除洞孔四周50cm范围碎且

保留50cm范围内的钢筋。形成①3200的孔径，排孔布置见图12。

.,、0300钻孔

R=950

1900

3200

图12地下室底板切割排孔布置图

4.6人工挖孔桩施工

4.6.1人工挖孔桩施工工艺图见图13

图13人工挖孔灌注桩施工工艺流程图

4.6.2挖孔施工

4.6.2.1桩位放样定位

根据业主提供的测量基准点和基线进行复测，再按设计图纸采用

极座标法测出桩位中心，打入定位桩。并从桩中心位置向四周引测桩

心控制点，当第一节桩孔挖好安装护壁模板时，用桩心控制点校正模

板位置，并在第一节混凝土护壁上设置十字控制点，每节护壁模板的

安装必须用桩心点校正模板位置。

4.6.2.2第一节孔圈护壁施工

①地下室底板碎凿除后再挖往下挖500mm,施筑第一节护壁。

②拉十字线，支护钢模板，核准模板位置和桩孔垂直度。

③浇捣碎井圈，井圈顶面比场地高出200mm,高出场地部分井圈壁厚

增加200mmo

④复核桩位，将十字控制桩埋设在井圈的顶边上，以利于下一步施工

时使用。

⑤模板采用4〜8块活动钢模板，用“U”形卡组合而成；当护壁砂达

到一定强度后，便可拆除模板。

⑥修第一孔圈护壁应符合下列规定：

a、孔圈中心线应和桩的轴线重合，其与轴线的偏差不得大于20mmo

b、第一节孔圈护壁应比下面的护壁厚100〜150mm,并应高出现场

地面0.15—0.2mo

4.6.2.3桩位及桩孔垂直度控制

桩位轴线采取在地面设十字控制网'基准点。安装提升设备时，使

吊桶的钢丝绳中心与桩孔中心一致，以作为挖土时粗略控制桩中心线

用。

4.6.2.4人工挖孔

(1)采用分段形式挖，每段高度取决于土壁保持直立状态的能力，一

般以1.0米为一施工段，但可根据实际情况，作适当增减，如遇

流砂层，施工段要减为每段30~50cm。

⑵挖土由人工自上而下逐段用镐和锹进行，遇坚硬土用锤'钎破碎，

遇风化基岩用风镐凿岩破碎，若遇坚硬岩层中挖孔时,可采取“炮

孔爆破法”和“裸露爆破法”破碎岩石。同一段内挖土次序为先

中间后周边，允许尺寸误差3cm。

⑶弃土装入布兜或吊桶内，由卷扬机提升到孔口，再由手推车运出

集中堆放。

(4)挖孔过程中如出现流砂'坍孔现象，应及时减少挖孔深度，先进

行护壁。

⑸在新桩接近原有桩底施工时，需要减短每节进尺，加强护壁结构，

做好超前临时支护结构见图14《加强护壁结构大样图》。原桩底

以下采用超前小导管注浆加固桩周及原桩底基岩。

4.6.2.5每节护壁施工

①每节护壁大样见图15。

,。匚

②绑扎钢筋网片，网片规格水平筋36@200封闭箍.竖向筋e16@200,竖

向筋应与上一节纵向护壁筋相连接。

③支护钢模板：绑扎高度取决于开挖土方施工段的高度，一般为1米，

由4〜8块活动钢模板组合而成。当护壁砂达到一定强度后，便可拆

除上节模板。

④设置操作平台：在模板顶放置操作平台，平台可用角钢和钢板制成

半圆形，两个合起来即为一个整圆，用来临时放置混凝土拌合料和

浇捣护壁混凝土用。

⑤浇捣护壁混凝土时，要特别注意振动密实，因它起着护壁与防水双

重作用，上下护壁间搭接50mm。碎护壁结构见图14。本工程施工中

应将上下节护壁的主筋搭接。

4.6.3桩基小导管超前注浆

在托换新桩成孔施工过程中，既有桩底以下采取超前小导

管注浆加固桩周及既有桩底基岩。

(1)小导管采用直径①42,长度为4.5m的普通钢管，钢

管前端2.0〜3.5m段管壁应钻梅花桩形布置的溢浆孔，孔径为

06〜8mm,钢管管头加工成尖头，管尾端应用①8钢筋焊一圈

加

图14

强箍，以防插入导管时底端变化，影响注浆。

(2)小导管间距为200〜210mm,上'下两层应错开布置,

上、下层排距为1000mm,小导管外插角为45°。详见图16

(3)在桩周放出导管安设位置，采用凿岩机钻孔施工，钻

孔孔深应大于导管长度。

(4)注浆前用喷射碎封闭作业面，防止漏浆，喷射险厚度

大于5cm。

(5)注浆材料采用固化剂加超细水泥，水灰比为0.6〜0.8,

注浆压力为LOMpa,设专人做好记录。

(6)注浆前应做好注浆材料的有关试验，测定注浆材料性

能应符合设计要求。

(7)注浆结束后应检查其效果，不合格者应补注浆，注浆

达到10Mpa的强度后方可进行开挖.

(8)开挖时应做好对原桩的监测工作。

4.6.4钢筋笼制作与安放

因施工场地的限制，人工挖孔桩的钢笼在桩孔内制作与安装，具

体施工方法如下：

①钢筋笼最底层在地面成形，长度为2.0米，分内外两层制作。

②先安装外层底钢笼到孔底，固定好，并保证其有70mm的保护层，然

后再将内层钢笼吊入孔内定位，焊接固定。

③纵向筋连接采用螺纹连接箍钢筋驳接器连接，横向筋采用环箍，在

地面制作，纵横钢筋在孔内绑扎后再焊接。

④纵向钢筋保护层采用①20钢筋做成」工形状，在孔内焊接，为保证

钢筋笼的刚度，每隔2米处在钢筋笼内侧焊4条①32钢筋(四边形)

进行连接。

⑤钢筋笼制作采用由下而上，直至桩顶的施工方法，其制作质量应符

合表5的要求。

表5

序号项目允许偏差(MM)

1主筋间距±10

2箍筋间距或螺旋筋的螺距±20

3加强箍间距±50

4笼直径±10

5笼长度±50

4.6.5人工挖孔桩砂浇筑

①桩身碎采用防酸商品碎，耐蚀系数20.8。坍落度控制在

8~12cm内o

②浇碎前，必须清除护壁污泥，孔底的残渣，浮土，杂物

和积水。

③混凝土下料采用串通，深桩孔应用混凝土溜管，混凝土

浇筑应连续分层浇筑，每层厚度不得超过1.5m,采用插入式震

动器和人工插实相结合的方法，以保证混凝土的密实度。

④当桩内渗水量大时，应采用水下混凝土灌注法，具体详

见钻孔灌注桩的有关规定。

4.6.6人工挖孔桩施工安全措施

①在施工图会审和桩孔挖掘前，都应认真研究钻探资料，

分析地质情况，对可能出现管涌、涌水以及有害气体等情况应

予以重视，并应制定有针对性的安全防护措施。如对安全施工

存在疑虑，应在事前向有关单位提出。

②施工现场所有设备、设施、安全装置'工具、配件以及

个人劳保用品等必须经常进行检查，确保完好和安全使用。

③为防止地面施工人员和物体坠落桩孔内，孔口四周必须

设置0.8m高的护栏进行围护。

④供人员上下井所使用的电葫芦、吊笼等应安全可靠并配

有自动电卡紧保险装置，不得用人工拉绳运送工作人员或脚踩

护壁凸缘上下桩孔。电葫芦用按扭式开关，使用前必须检验其

安全起吊能力。孔内必须设置应急软爬梯，并随挖孔深度放长

至工作面。

⑤当桩孔开挖深度超过5m时，每日开工前应进行有毒气

体的检测，并向孔内送风5min,使孔内混浊空气排出，才准下

人。孔深超过10m时，地面应配备向孔内送风的专门设备，风

量不宜小于25L/SO孔底凿岩时应加大送风量，并应采用湿式

作业法，加强通风防尘和人身安全。

⑥挖出的土石方应及时运走，孔口周围2米范围内不堆放

淤泥杂物，机动车辆的通行不得对井壁的安全造成影响。

⑦当桩孔挖至5米以下时，应在孔口设置半圆形的防护罩，

防护罩可用钢板做成，在吊桶上下时，作业人员必须站在防护

罩下面，停止挖土，注意安全，若遇起吊大块石时，孔内作业

人员应全部撤离至地面才能进行起吊。

⑧开挖复杂的土层时，每挖深0.5—1米应用手钻或不小

于e16钢筋对孔底做品字形探查，检查孔底面以下是否有洞穴、

涌砂等，确认安全后，方可继续进行挖掘；认真留意孔内一切

动态，如发现流砂、涌水'护壁变形等不良预兆以及有异味气

体时，应停止作业并迅速撤离。

⑨施工场内的一切电源、电器的安装和拆除，必须由持证

电工专管，电器必须严格接地、接零和使用漏电保护器。电器

安装后经验收合格才准接通电源使用。各桩孔用电必须分闸，

严禁一闸多用。孔上电线、电缆必须架空，严禁拖地和埋压土

中。孔内电缆、电线必须绝缘，并有防磨损'防潮、防断等保

护措施，孔内作业照明应采用安全矿灯或12V以下安全灯。

4.7桩帽施工

4.7.1桩帽结构见图17《可调自锁安全装置布置图》。

4.7.2桩帽制作

①人工挖孔桩身硅，浇筑到设计桩顶标高。

②待桩身碎强度达到75%以上时开挖土方，基坑直径为①4000m,深度

为2.2m,基底浇20mm厚C20碎垫层。

③制作安装桩帽钢筋，钢筋驳接器，预埋钢板立模支撑，浇筑C40碎。

④待桩帽位达到一定强度后拆模。

4.8托换梁施工

托换梁主体结构时，该托换工程的最关键部位，因此我们必须精

心设计，精心组织施工，其具体施工顺序见图18。

图18托换梁施工顺序图

4.8.1齿槽和锚筋

新旧碎界面处理采用齿槽和锚筋。

(1)齿槽

①按设计要求，对托换柱进行放样划线。

②利用碎切割机在划线位置将碎锯入25mm。

③然后采用小锤间隔将碎凿除25mm,形成齿槽。

④修平、清洗干净。

(2)锚筋

①按设计要求，对托换柱进行放样，划出锚筋孔位置。

②采用凿岩机钻①38的孔。按设计要求锚筋成孔向一个方

向向上倾斜3度。

③钻孔必须跳钻，并且钻好一面锚一面的钢筋，然后再钻

第二面的钢筋，如此循环，直至锚完所有锚筋。

④钻孔深度必须不小于200mm。

⑤锚筋前必须将孔内灰尘用风吹干净，然后用环氧水清洗

孔壁。

⑥TN胶必须现场调配，做三组锚筋的抗拔试验，试验达到

设计要求后方可使用。

⑦孔清洗干净后，然后塞满TN胶(环氧类)插入e32钢

月力。

⑧TN胶粘结剂力学性能见表60

表6

性能指标单位技术要求取值

抗压强度Mpa30

粘对剪切强度Mpa3.5

4.8.2托换梁钢筋工程

钢筋安装前，先测量定位，制定托换梁底模，在底模放样定出普

通钢筋、波纹管和预埋件分布大样，然后严格按设计及规范要求绑扎

钢筋。设置预应力波纹管锚垫片及预埋件，并严析遵循“普通钢筋让

预应力筋”的原则下进行施工，并保证钢筋有足够的保护层。具体施

工要求如下：

①要严格按规定及设计要求进行施工，钢筋尺寸要准确,

钢筋进场按规定分批进行验收，并抽样品送试验室进行检验，

接头要按规定错开，锚固长度要足够。焊接应符合规范要求。

碎保护层垫块，要事先用1:2.5水泥砂浆做好，在浇捣前，在

梁侧、梁底用铁丝绑好。

②凡因施工需要而断开的钢筋当再次连接时，必须进行焊

接并符合施工技术规范的有关规定。

③当钢筋与预应力管道在空间发生干扰时，可适当移动普

通钢筋位置以保证钢束管道位置准确。

④如果浇筑或震捣混凝土的需要，可对钢筋间距作适当调

整。

⑤如锚下螺旋筋与分布筋相扰时，可适当移动分布筋。

4.8.3托换梁模板工程

①托换梁面积较大，为防爆模，采用20厚夹板制作，竖

向用100X80mm木方贴紧模板，横向用双钢管压实，穿墙螺栓

收紧的方法，竖向木方100X80mm,间距300mm,双钢管为①15

间距为400mm,长边截面设①16穿墙螺栓拉固，间距400mm的

加强模板刚度。

②安装除要求接缝平整和不漏浆外，支撑系统应牢固，具

有足够的稳定性，强度和刚度，设斜撑两道，斜撑与支承台点

成45°为宜，不得大于60°o

③模板的安装顺序：先底模后侧模，安装过程中设临时支

撑稳住模板，待安装完毕且较正无误后再固定。

⑤模板上预留孔洞和预埋件的允许偏差见表7。

表7

编号项目允许偏差(mm)

1预埋钢板中心线位置10

2预埋管'预留孔中心线位置10

中心线位置2

3预埋杆件、螺栓.

外露长度±5

⑥现浇混凝土模板安装的允许偏差见表8

表8

序号项目允许偏差(cm)

1轴线位置5

2底模上表面标高±5

3截面内部尺寸-5

4垂直6

5表面平整(用尺检查)5

4.8.4托换梁硅工程

托换梁混凝土采用搅拌站制作的C60商品硅，搅拌运输车

运输。采用碎泵车泵送浇筑，坍落度控制在12±2cm,佐振捣

采用插入式振捣器分层振捣。险振捣到表面出现浮浆和不再沉

落为止，具体措施如下：

①在硅中掺减水剂，降低水化热。

②硅采用商品硅泵送供给方式，转换梁碎强度等设计为防

酸C60,耐蚀系数20.8。

③浇筑处设专人检查碎的下料程序'碎坍落度、和易性及

监督震捣人员的的工作质量。

④待转换碎浇筑完后，应在5~6小时内覆盖塑料薄膜和

浸水麻袋2〜3层，来保温及隔阻蒸发水的散发引致表面的急剧

降温，以达到内外温差不大于25℃的要求。碎内部的降温控制

在每天1.5〜2.0℃之间，待测得内外温度接近时再揭开覆盖层

浇水养护。养护时间不少于7昼夜。

⑤做好转换梁的水化热监测：在整个转换梁系每隔5米左

右设置一个水化热监测孔，孔内以清水作导热介质，派专人用

玻璃温度计测温，每隔4小时测一次，连续9天，并详细做好

记录。

⑥浇捣梁碎前要预埋好波纹管，作为后张预应力筋的孔道。

⑦险施工中除留28天强度试块外，还留设2天试块及7

天作为为模板拆除及预应力张拉时的强度计算依据。

4.8.5托换梁预应力施工

托换梁纵向'横向采用后张法有粘结预应力锚筋。

4.8.5.1预应力筋的安装张拉：

①后张法预应力施工工艺如图19

图19预应力施工工艺图

③孔道留设采用预埋波纹管，波绞管接长时用白铁套管连接,

并用胶布包裹。波纹管的固定，采用钢筋托架，间距为500mm。

钢筋托架焊在箍筋上，箍筋下面要用垫块垫实。波纹管安装

就位后，必须用铁丝将波纹管与钢筋托架绑在一起或在波纹

管顶部绑一根钢筋，以防浇筑碎时波纹管上浮而引起的质量

事故。预埋孔道端部的预埋钢板必须垂直于孔道轴线，并固

定牢固。(见图20)

③灌浆孔道。灌浆孔与波纹管的连接，是在波纹管上开洞，

其上覆盖海绵垫片与带嘴的塑料弧形压板并用铁丝扎牢，再用

塑料管插在嘴上，并将其引出梁顶面400〜600mm。

④锚具与张拉设备

a纵向预应力两端采用的锚具为STM15-19(12.7)锚具,

张拉千斤顶采用YCQ型千斤顶，采用一端固定，一端张拉。

b横向预应力，钢束采用①32精轧螺纹粗钢筋，锚具采用

GM-32型锚具，采用一端固定'一端张拉。

⑤钢丝头下料长度L按下式计算

L=l+2h+25-K(H-H1)-AL-C

式中：l一孔道长度，按实际丈量；

h一锚杯底厚度或锚板厚度；

6一钢绞线锁头预留量，取10mm；

k一系数，取0.5;

H—锚杯高度；

H1一螺母厚度；

△L一钢丝束张拉伸长值；

C一张拉时构件碎弹性压缩值。

⑥横向预应力钢筋若与纵向预应力钢筋抵触，则适当移动

横向预应力钢筋的位置。

⑦纵向预应力的张拉顺序为N3TN2TN4TN1,横向预应力

的张拉顺序为对称张拉。

⑧预应力束的张拉控制应力：纵向6k0.7Ry=1302Mpa横

向预应力6u=628Mpa。张拉程序取0-M.0368锚固。