论文资料杭州地铁车站钻孔咬合桩施工方案secretword可编辑Word文件下载.docx

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127

2

钢筋砼桩

124

3\

\Z2型桩

19

4

20

5

Z3型桩

34

6

35

7

Z4型桩

素桩\

57

8

钢筋砼桩\

58

9

Z5型桩

25

10

V25

11

Z6型桩

12

合计

536

地质水文条件

本站各岩土层按由上至下由新至老的顺序分别为：

①2素填土、②

1砂质粉土、③1砂质粉土、③2砂质粉土、③3粉砂夹砂质粉土、③4砂质粉土、③5砂质粉土、③6粘质粉土夹淤泥质粉质粘土、⑥2淤泥质粘土。

钻孔咬合桩桩底位于③6粘质粉土夹淤泥质粉质粘土层。

潜水位埋深在〜1.5m之间，其补给来源为大气降水及地表径流，并以蒸发、向附近河、塘等侧向排泄为主。

地下水对混凝土结构具有弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具有中腐蚀性，对钢结构具有中腐蚀性，工程场地属皿类。

气象条件

xx属亚热带季风气候区，四季分明，雨量丰沛。

多年平均气温16C,极端最高气温42.1C，极端最低气温-9.6C。

年平均降水量在1100〜1600mm之间，年雨日130〜160天。

每年有两个雨季：

梅雨季节从5月初前后开始，6月底至7月上旬结束；

台风雨季节出现在8月底到9月底。

夏季盛行南-西南风，年平均风速在〜2.4m/s,冬季盛行西北风，全年主导风向以西南风和西北风为主，其频率分为10%〜25%。

全年

0〜3.0m/s风速所见比例为%。

7〜9月份易受台风影响。

4、试成孔方案

根据设计文件，钻机咬合桩施工前必须进行试成孔，以核对地质资料，检验成孔设备、机具及施工工艺是否满足要求。

试桩机械及位置

采用国产MZ-2B液压全套管钻机试成孔，试成孔编号为A1桩、

B1桩，桩长均为30.74米，成孔深度约为31.5米。

试成孔目的

（1）核对地址资料及地下水情况；

（2）检验成孔设备、机具性能；

（3）了解和掌握该设备施工中套管垂直度的控制方法；

（4）了解和掌握开挖面与套管之间应保持的距离；

（5）了解地下水对成孔的影响；

/（6）了解桩米长成桩时间；

'

\

试成孔记录用表

施工过程中派专人值班，并认真填写以下表格：

（表格附后）

（1）实际地质与设计地质对照表

（2）实际地下水位标高记录表

（3）套管垂直度记录表

（4）开挖面与套管距离记录表

（5）套管钻机下压力、上拔力记录表

（6）成孔时间记录表

工艺流程及操作要点

（1）钻机就位

移动套管钻机，使抱管器中心对应定位在孔位中心。

（2）取土成孔

先压入第一节套管（套管长度6m）,压入深度为~3.0m，然后用抓斗从套管中取土，一边抓土，一边继续下压套管，要始终保持套管底低于开挖面2.5m左右。

第一节套管压入土中后（地面上应留出〜1.5m以便于接管），检测套管垂直度，如果不合格则进行纠偏调整，如合格则安装第二节套管继续下压取土，如此继续，直至到达设计孔底标高。

（3）拔管成孔

一边回填中粗砂，一边拔管，应注意始终保持套管底口低于回填面不小

于2.5m。

成孔质量检验

钻进成孔后，立即进行质量检查，质量标准应符合下表的规定:

成孔质量检验标准

检验项目/

允许误差

'

检验方法

孔位偏差/

50mm

全站仪测量

孔径/

不小于设计

钢尺量

垂直度

%

锤球吊、\

孔深

测绳量X

成孔后垂直度采用线锤配合钢尺测量，应在套管拔出前进行，具体

方法如下：

检测人员下到孔下10m地方，在孔口吊一根线锤至孔下11m，孔下检测人员从两个垂直方向分别测量套管内臂垂直度即为成孔垂直度。

试成孔施工技术措施

为了保证钻孔咬合桩底部有足够的咬合量，桩体垂直度控制是施工的关键。

本次试成孔应对桩的垂直度控制方法进行验证，并根据成孔时间确定素桩砼的缓凝时间，同时要对地下可能出现的障碍物进行处理。

试成孔施工中主要技术措施如下：

（1）桩的垂直度控制

为了保证钻孔咬合桩底部有足够的咬合量，除对其孔口定位误差要格控制外，还应对其垂直度进行严格控制，根据《地下铁道工程施工及验收规范》规定，桩的垂直度应控制在%，成孔中要控制桩的垂直度，必须做好以下三个环节。

/

1套管的顺直度检查和校正

钻孔咬合桩施工前应在平整地面上进行套管的顺直度检查和校正，首先检查和校正单节的顺直度，然后按照桩长配置的套筒全部连接起来进行整根套管的顺直度检查和校正，（15〜25m）的顺直度偏差宜小于

10mm。

检测方法：

可于地面上测放出两条互相平行的直线，将套管置于两条直线之间，然后用线锤和直尺检测。

2成孔过程中桩的垂直度监测和检查

a地面监测

在套管下压过程中，套管最少要露出地面1.2m~1.5m，可定时（每半小时）量测此部分套管垂直度，以控制成孔垂直度。

测量时，采用2m靠尺（折叠可作为1m靠尺）贴在套管外臂测量套管的垂直度，2m/1m靠尺能精确测量5%。

以内的垂直度。

每次从两个相互垂直方向分别测量套管垂直度，发现偏差时随时纠正。

这项监测在每根桩的成孔过程中应自始至终坚持，不能中断。

b孔内检查

每节套管压完安装下一节套管之前，都要停下来用“测环”进行孔内垂直度检查，不合格需进行纠偏，直至合格才能进行下一节套管施工。

3纠偏

成孔过程中如发现垂直度偏差过大，必须及时进行纠偏调整，纠偏的方法如下：

利用钻机油缸进行纠偏，如果偏差不大或套管入土不深（5m以下）。

可直接利用钻机的两个顶升油缸调节套管的垂直度，可达到纠偏目的。

如果桩入土5m以下发生较大的偏移，可先利用钻机油缸直接纠偏，如达不到要求，可向套管内填砂或粘土，一边填土一边拔起套管，直至将套管提升到上一次检查合格的地方，然后调直套管，检查其垂直度合格后重新下压。

（2）素桩砼缓凝时间的确定

素桩砼缓凝时间根据单桩成桩时间来确定，单桩成桩时间与地质条件、桩长、桩径和钻机能力等有直接联系，因此素桩砼缓凝时间可以根据以下方法来确定。

首先测定单桩成桩所需时间t，然后根据下式计算得出:

T=3t+K

式中：

T=素桩砼的缓凝时间

K=储备时间，一般取10-15小时

t=单桩成桩所需的时间。

根据本地质和桩长及我们所施工同类地铁工程的类比经验，设定

t=15小时/桩，为此初步得出桩的缓凝时间为60小时可满足施工要求。

（3）地下障碍物的处理方法

/总的来说，套管钻机施工过程中如遇地下障碍物处理起来都比较困难，特别是施工钻孔咬合桩还要受时间的限制，因此必须对地质情况十分清楚。

如遇卵石层、孤石、条石基础等，可先抽干套筒内积水，然后用十字冲锤将其击碎后抓出。

5、咬合桩主要施工工艺

施工场地平整

施工前平整场地，清除地表的植物及其他附着物，用推土机进行平

整、压实。

测量放样

采用全站仪放出钻孔咬合桩中轴线，以确定导墙位置。

根据设计要求以及我公司类似工程的施工经验，确定钻孔咬合桩中心按设计位置外放10cm。

导墙施工

测量放出桩位中轴线，以确定导墙位置。

施工前平整场地，清除地面、地下障碍物，封堵地下孔洞。

考虑施工各方面影响，咬合桩中心按设计位置外放10cm。

导墙基底建于密实的地基上，以保证导墙的稳定性。

咬合桩导墙采用C20钢筋混凝土，导墙每边宽1.75m，厚度0.3m,导墙底部布置©

8加强钢筋网。

导墙每隔20m布置一道施工缝，导墙构造详见附图1。

导墙模板采用定型钢模，每段长度3m，模板支撑采用方木及地脚锚杆。

模板位置严格按咬合桩位轴线定位，内径大于设计桩径20mm,

垂直度偏差控制在2%o以内。

导墙采用商品混凝土，人工入模，插入式振动棒振捣。

在混凝土强度达到70%后拆模，拆模后立即加设对口撑，保证导墙在施工中保持稳定。

混凝土养护期为7天，冬季注意覆盖保暖，不得洒水，养护期间严禁在导墙上堆放材料及机具设备，严禁任何车辆通行。

成孔施工

钻孔咬合桩拟采用MZ-2B型液压摇动套管钻机成孔，钻机由吊机、主机、液压工作站、冲击抓斗及套筒组成。

该套设备可施工直径800〜

1200mm的钻孔桩，最大施工深度达45m，摇动力达1255kN，最大扭距1470KNm，根据xx地区类似工程施工经验，可以满足本工程施丄需要。

在钻孔桩成孔过程中，用套管正反扭动加压下切，管内冲击抓斗取土，使套管压入至桩的设计深度，形成套管护壁成孔，施工速度快，成孔精度高、质量好，桩间相互咬合排列形成围护墙。

1钻机就位：

待导墙验收合格后，将套管钻机就位，使抱管器中心

对应在导墙孔位中心，并调整好套管垂直度，首节偏差不得大于2%o。

2取土成孔：

压入第一节套管，压入深度约〜3m，然后用抓斗从

套管内取土，一边取土，一边继续下压套管，始终保持套管底口超前开挖面2m以上。

第一节套管压入土中后（地面上留〜1.5m,以便于接管）,检测垂直度，如不合格则进行纠偏，合格则安装第二节套管继续下压取

土，如此重复，直至达到设计孔底。

成孔质量应符合下表规定：

检验项目

孔位偏差

孔径

%/\

锤球吊

不小于设计\

测绳量

钢筋笼制作及安装

（1）钢筋笼加工

1钢筋的各种规格、型号、机械性能、化学成分、可焊性和其它性能符合标准规范的规定和设计要求，严禁将已生锈的钢筋携带进场。

2场内钢筋妥善保存于工作棚内硬化地面上，并设防潮垫木，防止锈蚀。

3钢筋现场加工：

使用切割机、弯曲机下料。

主筋连接主要采用闪光对焊，采用搭接焊的其焊缝长度单面焊大于10d，双面焊大于5d，并保持钢筋的同轴性。

4钢筋笼的制作

主筋接头应相互错开，保证35倍主筋直径范围内的接头数目不多于主筋根数的50%。

对焊完成的主筋在下料时满足设计长度，准确加工加强筋，使尺寸满足钢筋笼的直径要求，将主筋位置明显标记于加强筋上，每条主筋均焊于加强筋标出的主筋点位上，钢筋笼框形成后，箍筋按设计间距点焊于主筋上。

桩的保护层厚度采用主筋加焊©

6钢筋环

固定。

钢筋笼整体加工好后采用履带式汽车吊整体吊装。

本工程钢筋笼有以下几个特点加工过程中要特别注意：

a、本工程有6种不同桩型，每种桩型的钢筋主筋及箍筋型号都不尽相同，因此制作过程中应仔细看图，每个钢筋笼加工后做好标识，以免错误使用钢筋笼。

b、箍筋间距一般为100mm，但在支撑点位置局部加密为75mm。

c、每个钢筋笼主筋为非对称布置，加工时应保证主筋方向正确性。

（2）钢筋笼吊放

钢筋笼采用自制简易炮车运输到现场，采用履带吊整体吊装，起吊共设5个吊点（30m钢筋笼），吊点间距为4~6m。

为保证起吊时的刚度和强度，钢筋笼起吊点用©

25圆钢加固，纵向采用2根©

48钢管加固。

钢筋笼下放后采用两根吊筋（©

20圆钢）固定，吊筋一端与钢筋笼主筋单面焊，焊接长度25cm，另一端做成弯钩挂在钻机平台上，吊筋长度应根据钻机平台高程经计算后严格加工长度，以控制钢筋笼顶标高，同时可防止钢筋笼下沉。

钢筋加工及安装质量应符合下表规定：

钢筋加工及安装质量检验标准

允许误差（mm）

主筋间距

±

箍筋间距或螺距

保护戻厚

钢尺量”

钢筋笼长\

50

钢筋笼直径\

水下灌注混凝土

由于本工程地下水水位较高，桩身混凝土均采用水下混凝土灌注法施工，其中A桩为C15超缓凝混凝土，B桩为C30砼，超缓凝混凝土最短缓凝时间按60小时设计。

混凝土采用商品砼，施工时砼坍落度控制在180mm〜220mm之间。

水下混凝土灌注前应再次用测绳检测孔深，以测定沉渣厚度，厚度不宜超过200mm，如超过必须予以清除，可米用抓斗直接清除。

水下砼灌注施工方法如下：

1混凝土灌注导管采用螺丝扣套橡胶密封圈联接，内径25cm,

连接好后详细检查，使用前进行水压试验，试水压力在〜，保证导管密圭寸耐压。

2采用吊机徐徐下放导管至孔内，导管底口应高出孔底30〜

50cm，保证下口出料空间，导管上口连接混凝土漏斗。

导管上口用隔

水栓密封，根据以往施工经验，隔水栓可采用直径比导管内径稍小的橡皮球制作。

3砼通过滑槽流入漏斗内，条件困难时可采用吊机通过料斗吊入漏斗。

漏斗内存入2m3以上混凝土后，拔出漏斗底盖，向导管内灌注混凝土，并保持砼连续灌注。

4灌注开始后，应紧凑连续施工，严禁中途停工。

灌注过程中，注意孔内水位升降情况，随时测量砼面实际高度并计算导管埋深，保证导管底端埋入砼面以下2〜6m。

导管应避免埋深过大造成拔不起管，同时埋深也不能过小使钢筋笼产生上浮或导管拔出砼面造成断桩事故。

5随混凝土面上升拔高套管和导管，逐步拆除套管和导管。

根据

导管埋深情况，每次拆除1〜2节导管，导管拆除后应立即冲洗干净，以便下次使用。

套管提升时，慢慢上拔并左右摇晃，使砼能流入套管所占空间，同时注意观查钢筋笼有无上浮，套管埋深应控制在2m左右（

6为保证设计桩顶混凝土质量，混凝土灌注至桩顶标高以上0.5m，施工冠梁前再凿除此部分混凝土。

灌注结束后，拔出套管和导管。

7灌注过程派技术人员全过程值班，并填写水下混凝土灌注记录。

图5-1钻孔咬合桩施工工艺流程

成桩检测

桩体强度达到设计强度后，开挖到至桩顶高程，凿除桩头多余部分,对桩位进行检验，桩位偏差应在50mm内。

同时采用低应变检测桩身完整性，检测数量不少于总桩数的10%。

当低应变检测判定桩身有质

量缺陷时，可采用钻芯取样补测。

钻孔咬合桩施工工艺详见图5-1。

6、钻孔咬合桩施工控制要点及主要技术措施

施工控制要点

6.1.1咬合桩定位与桩垂直度控制

导墙起锁口和导向作用，直接关系到钻孔咬合桩成孔精度，施工中严格控制导墙施工精度，确保轴线误差士10mm，内墙面垂直度3%。

，导墙顶面平整度5mm。

钻机就位后使套管中心、钻机摇管装置的中心与桩中心保持在同一轴线上，利用钻机的调平系统，调整水平。

第一根套管下压时采用2m

靠尺附贴在套管外壁两垂直方向校核，确保套管垂直度小于2%o。

套管在切压过程中，在相互垂直的方向上定时采用2m靠尺测量套管垂直度，发现偏差及时纠正。

通常采用以下方法纠偏：

（1）利用钻机油缸纠偏：

如果偏差不大或套管入土不深。

可直接利用钻机的顶升油缸、推拉油缸调节套管的垂直度。

（2）A桩的纠偏方法：

如果A桩入土5m以下发生较大偏差，可先用钻机油缸纠偏，如达不到要求，可向套管内填砂。

边填砂边拔套管，直至将套管提升到上一次检查合格的地方，然后调直套管，检查其垂直度合格后重新下压。

（3）B桩的纠偏方法：

B桩的纠偏方法与A桩基本相同，不同之处在于不能向套管内填砂，而应填入与A桩相同的混凝土。

6.1.2超缓凝混凝土质量控制

超缓凝混凝土各项性能指标能否满足设计施工要求是钻孔咬合桩施工成功的前提和关键，钻孔咬合桩所采用的超缓凝混凝土的初凝时间不宜早于60h。

因此对混凝土生产质量控制要求较高，慎重选用高效缓凝减水剂，施工前进行工艺试验。

各种原材料的质量应保持稳定，主要材料应专罐专用，专车转送，各车混凝土运抵工地后按规定制备试块。

做好现场施工组织管理，保证施工连续快速进行。

钻孔咬合桩在全面施工前进行试成孔（数量不小于2个），以核对地质资料、检验设备、工艺、材料以及技术措施是否适当。

6.1.3钢筋加工及安装控制

钻孔咬合桩钢筋加工及安装严格按规范执行，严格控制钢筋笼直径，钢筋笼直径不可过大，否则无法下放至孔内，灌注过程中易被套管带出，钢筋笼直径过小则使保护层过大，影响结构受力。

由于本工程钢筋混凝土桩钢筋笼为非对称布置，下放钢筋笼时应严格控制方向，在钢筋笼靠结构侧的中心一根主筋上间隔做好标记，同时在钻机相应孔中心

也做标记，下放过程中对好两标记即可。

6.1.4孔内沉渣控制

通过计算套管底至地面高度可准确计算孔深，然后通过实测孔深可得出孔内沉渣厚，及时用抓斗对孔内虚土和沉渣进行清除，确保孔内沉渣厚不超过200mm，不得以超挖代替沉渣厚。

主要施工技术措施

6.2.1分段施工接头的措施

往往一台钻机施工无法满足工程进度，需要多台钻机分段施工，这就存在一个段与段之间的接头问题，采用砂桩接头是一个比较好的方法。

在先施工的端头设置一个砂桩（成孔后用砂灌满），待施工段到此接头时，挖出砂灌上混凝土，并在其外侧施做2根旋喷桩。

6.2.2遇到地下障碍物的处理方法

套管钻机施工过程中如遇地下障碍物处理较困难，但对一些比较小

的障碍物，如砾石、卵石层能穿过。

如遇大块石可将冲抓换成十字冲击锤冲砸击碎后下压套管清除。

对地下管线、钢筋、型钢等大型障碍物可抽干积水，在保障安全的前提下吊放人员下孔切割处理。

特殊情况可由潜水员下孔处理。

6.2.3B序桩切割成孔困难时的处理措施

（1）如图所示，由于特殊情况造成A1桩混凝土超过终凝时间较长,

混凝土强度超过10Mpa时，B1桩无法切割A1桩成孔。

此时将A2附近导墙破除，在A2桩不调整桩位的情况下先保证B1与A2咬合施工，B1桩与A1桩相切，然后按顺序继续施工A3、B2、…，最后沿A1、B1两桩外侧施工旋喷桩进行封堵，施工方法示意见图5-1。

/图5-1旋喷桩外侧封堵示意图

/彩乡乙\

塑移与A1桩招切I

（2）咬合桩施工的流水作业中断，迅速移机对末端桩进行切割，单侧咬合面成孔，然后在孔内灌注河砂拔管形成砂桩，待后续咬合施工至该桩时重新成孔完成连续咬合桩的施工。

624防止管涌的措施

在成孔过程中，依据套管的切割下压能力，一般情况下始终保持套管超前于冲抓面至少2米以上，轻抓慢挖，使孔内留有一定厚度的反压土层，防止管涌现象的发生。

主要措施如下：

（1）在地下水丰富的含砂地层施工，钢套管要尽量压入砂层中一般2~4m，就不会出现管涌。

（2）对于地下水位过高，可以在套筒内补水，以平衡套筒外的水压力。

（3）在施工过程中随时注意套筒内涌沙现象，有问题及时处理。

6.2.5防止串孔的措施

在B桩成孔过程中，由于A桩砼未凝固，还处于流动状态，因此，A桩砼有可能从A、B桩相交处涌入B桩孔内，称之为“串孔”，防止串孔发生通常有以下几个方法可以采用：

（1）A桩砼的塌落度应尽量小一些，为16±

2cm，以便降低砼的流动性，B桩为20±

2cm。

（2）套管底口应始终保持超前于开挖面一定距离，至少不应少于2.5m，以便造成一段“瓶颈”阻止砼的流动。

（3）如有必要（如遇地下障碍物套管底无法超前时）可向套管内浇注入一定量的水，使其保持一定的反压来平衡A桩砼的压力，阻止“串孔”的发生。

（4）B桩成孔过程中应注意观察相邻两侧A桩砼顶面，如发现A桩下陷应立即停止B桩开挖，并一边将套管尽量下压，一边向B桩内填土或注水，直到完全制止住“串孔”为止。

（5）B型桩成孔期间加强过程控制，保证桩的垂直精度，在成孔过程中冲击抓斗轻抓慢进，套管钻机尽量减小摇管幅度，以此减弱对两侧A型桩混凝土的扰动，可以预防混凝土“串孔”问题。

626水下混凝土灌注事故处理措施

（1）导管进水

其主要原因如下：

A首批混凝土储存量不足或导管底口距过大，混凝土下落后，不能埋设导管底口，以致泥水从底口进入；

B、导管试压不好，接头不严，接头间橡皮垫被管内气囊挤开，水从接头流入；

C、导管提升过猛，或测探错，导管底口超出原混凝土面，底口涌入泥水。

预防和处理方法：

查明事故原因，采取相应的措施加以预防。

可采取以下处理方法：

A如是上述A中原因引起，应立即提出导管，抓斗清除桩底混凝土，储存足够的首批混凝土，重新罐注。

B、如是上述B、C中原因引起，应视具体情况，除原管重新下管，

或是原管插入继续灌注。

但灌注前必须将进入管内的水泥或沉泥清理出。

（2）埋管

导管无法拔出称为埋管，其主要的原因是：

导管埋入混凝土过深，或混凝土初凝使导管与混凝土间摩阻力过大。

预防方法：

应严格控制导管埋深，使其不超过6m，在等待混凝土期间，每隔10分钟上下移动导管，使导管周围的混凝土不致过早初凝。

导管接头螺栓事先应检查是否稳妥，提升导管时不可猛拔。

若埋管事故已发生，可用吊车拔出，拔时详细测算桩底的埋置深度，以防超拔。

（3）钢筋笼上浮

钢筋笼上浮，除了由于套管上拔、导管提升钩挂所致外，主要原因是由于混凝土表面接近钢筋笼底口，混凝土的灌注速度过快，使混凝土下落冲出导管低口向上反冲，其托力大于钢筋笼的重力时所致。

为防止其上升，应放慢混凝土灌注速度，最大速度不超过0.4m3/min,另外可在钢筋笼下端焊接混凝土块（直径70cm，厚度10cm），防止其上浮。

采用©

20吊筋将钢筋笼吊在钻机平台上，可防止钢筋笼下沉，钢筋笼底端的混凝土块也能增加钢筋笼浮力，防止其下沉。

6.2.7断桩事故的处理措施

如因不可抗拒原因造成断桩事故，应先重新下导管将该桩灌注完成，然后按顺序施工其它桩，最后在该桩外侧施工两根高压旋喷桩以加强此根桩水平推力，必要时采取背桩补强措施。

6.2.8冬雨季施工措施

（1）冬季施工措施

1冬季施工时注意观注天气预报，提前了解天气情况，以便采取相应措施。

2在温度