地铁站塔吊基础施工方案桩基础.docx
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地铁站塔吊基础施工方案桩基础
**站塔吊基础施工方案
1、编制依据、原则及说明
1.1编制说明
在认真阅读施工图纸、结合施工实际情况及**站工程结构特点,根据广州市轨道交通九号线工程特点,结合我公司的施工能力和完成类似工程的施工经验以及技术、管理、机具设备配套能力等方面的因素,编写成了**站塔吊基础施工方案。
本施工方案根据现有地质条件进行编制,为实施性施工方案。
机械设备配备与施工方法相配套,人力配置与施工组织相适应,施工措施充分考虑到现场施工需要,使各工序施工衔接有序,资源利用充分,能达到确保施工工期、保证工程质量的目的。
同时本方案与施工场地的布置、施工机械的配备及环保要求相结合,确保施工过程不对自然环境和人文环境产生破坏,实施文明施工,保护周边环境。
1.2编制依据
1)《广州市轨道交通九号线工程**站详细勘察阶段岩土工程勘察报告》(广东省重工建筑设计院有限公司2009年10月);
2)本工程设计图纸;
3)塔吊使用说明书;
4)周边建筑物相邻情况;
5)建筑地基基础设计规范GB50007-2002;
6)建筑地基基础施工质量验收规范BG50202-2002;
7)**站场地布置及施工实际需要情况;
8)我单位类似工程施工经验及成熟技术,以及设备物资资源和经济技术实力。
1.3编制原则
1)始终贯彻安全第一、预防为主、综合治理的理念。
2)制定科学、合理、切实可行的施工方案。
采用先进,成熟有效的施工方法,结合本公司历年施工经验,使本方案具有合理性、全面性、竞争性。
3)积极推广应用新技术、新工艺、新材料、新设备。
保质量、保工期、保安全、优质高效的完成本工程的施工任务。
4)严格执行广东省、广州市有关文明施工及环境保护的规定,最大限度地降低工程施工对环境的影响。
作好文明施工及环境保护工作。
5)采用先进科学监测手段,利用信息反馈系统指导施工,确保施工顺利进行。
6)采用ISO9002质量认证体系标准,对施工过程进行全方位质量控制。
7)全面响应合同文件,严格遵守合同文件的各项条款,完成施工任务。
2、工程概况
2.1工程概述
广州市轨道交通九号线**站位于风神大道,地势西高东低,北高南低,车站中心里程为YDK0+575.000,车站范围里程为YDK0+390.300~YDK0+771.800。
**站为地下两层车站,西端为出入段线明挖区间,东端设盾构始发井,车站基坑总长381.50m,宽19.9m~23.8m。
基坑深度约13.2m~20m。
为了满足施工的实际需要,本车站计划建设2台QTZ5514塔石起重机以满足施工现场的垂直运输。
每个塔吊基础采用5根静压预应力高强混凝土管桩,其中1#塔吊基础有效桩长为13米,2#塔吊基础有效桩长为12米,预应力管桩采用桩径为Φ400,壁厚95mm(A型)。
桩上采用6000×6000×1200mm的承台,承台混凝土为C35。
2.2工程地质条件
**站地处广花盆地,地面标高在13.0m勘~20.0m之间,为低山丘陵。
站位所处地势较开阔,周边地面条件简单,主要为公路、空地及住宅小区等。
根据《广州市轨道交通九号线工程**站详细勘察阶段岩土工程勘察报告》将各地层岩性由上到下划分为:
1)人工填土层<1>
2)冲积~洪积砂层<3-1>
3)冲积~洪积土层<4-1>
根据土的性质和沉积层序,分为4个亚层,即中密状冲积-洪积粉土层<4F-2>;流塑~软塑状冲积~洪积粘性土层<4N-1>;可塑状冲积~洪积粘性土层<4N-2>;硬塑状冲积~洪积粘性土层<4N-3>。
4)残积土层
根据母岩性质、残积土的状态和密实程度,划分为3个亚层,即密实状碎屑岩残积粘性土层<5F-2>;可塑状碎屑岩残积粘性土层<5N-1>;硬塑状碎屑岩残积粘性土层<5N-2>;
5)岩石全风化带<6>
6)岩石强风化带<7>
7)岩石中风化带
根据母岩性质分为三类,即碎屑岩岩石中等风化带<8>;泥灰岩、炭质灰岩中等风化带<8C-1>;石灰岩中等风化带<8C-2>。
8)岩石微风化带
根据母岩性质分为三类,即碎屑岩岩石微风化带<9>;泥灰岩、炭质灰岩微风化带<9C-1>;石灰石微风化带<9C-2>。
2.3水文地质条件
1)地表水
**站场地主要为道路路面,地势较平坦,地表水主要来自大气降水,降落后的雨水沿地面往地势地处流入道路两侧排水沟。
2)地下水位类型
**站地下水水位埋藏变化较大,初见水位埋深为0.60~6.5m,平均埋深为3.94m,标高为8.93~20.14m,平均标高为14.55m;稳定水位埋深为0.70~6.8m,平均埋深为4.38m,标高为9.03~19.41m,平均标高为14.11m。
地下水位的变化与地下水的赋存、补给及排泄关系密切,每年4~9月为雨季,大气降雨充沛,水位会明显上升,而在冬季因降水减少,地下水位随之下降。
3)地下水类型
**站地下水类型按其赋存方式主要为第四系松散土层孔隙水,碎屑岩类裂隙水及碳酸盐类裂隙水。
4)地下水的补给与排泄
**站地处亚热带季风性气候区,地下水的主要补给来源以大气降水为主,地下水的排泄方式主要表现为大气蒸发,地下水位受季节的影响明显。
每年4~9月份是地下水的补给期,10月~次年3月为地下水排泄期。
其中第四系松散土层孔隙水的补给来源为大气降水及地表水体补给,天然水力坡度不大,多属浅循环地下水;碎屑岩类裂隙水补给来源主要来自第四系砂层越流补给,碳酸岩类裂隙溶洞水主要由侧向径流补给以及第四系砂层越流补给,排泄方式主要表现为地下径流方式排向下流地区或人工抽汲地下水。
5)抗浮水位
**站水位埋深浅,地下水量丰富,参照实测潜水最高水位,同时结合可能遇见强降水等因素,**站所承受的水压力初见水位埋深0.6~6.5m。
3、塔吊定位
本工程塔吊的位置是根据现场施工的实际需要而确定的,因**站基坑长为381.5米,在车站东端头有龙门吊基础,为了满足车站东边和中部施工的需要,本车站计划投入2台塔吊。
其中1#塔吊位于**站车站东边钢筋加工场地内,2#塔吊位于**站西边通往保利楼盘的马路旁,具体见附图1**站塔吊平面布置图。
4、塔吊基础形式及计算
本车站计划建设2台QTZ5514塔石起重机以满足施工现场的垂直运输。
每个塔吊基础采用4根静压预应力高强混凝土管桩,其中1#塔吊基础有效桩长为14米,2#塔吊基础有效桩长为13米,预应力管桩采用桩径为Φ400,壁厚95mm(A型)。
桩上采用6000×6000×1200mm的承台,承台混凝土为C35。
塔吊布桩及配筋示意图:
塔吊对承台底作用力如下:
对基底压力(pa)
B(m)
H(m)
Fv(KN)
Fh(KN)
M(KN*m)
承台重量(KN)
1.5*10^5
5.6
1.2
573
44
2275
965
桩布置图如下:
确定桩的最大竖向承载力
以摩擦桩模型计算,2#塔吊桩侧地质分层情况如下:
桩的周长
打入桩土层极限摩阻按下表取:
土类
状态
极限摩阻力
(Kpa)
粘性土
1.5>IL≥1.0
15.0~30.0
1.0>IL≥0.75
30.0~45.0
0.75>IL≥0.5
45.0~60.0
0.5>IL≥0.25
60.0~75.0
0.25>IL≥0
75.0~85.0
0>IL
85.0~95.0
相关土层液性指数(地质详勘报告):
土类
地层
液性指数(平均值)
粘性土
<4N-2>
0.43
<4N-3>
0.1
<5N-2>
0.05
<6>
0.41
以线性插入法计算得土层极限摩阻
地层
极限摩阻力
(Kpa)
<4N-2>
64.2
<4N-3>
81.0
<5N-2>
83
<6>
65.4
沉桩桩尖处极限承载力
值:
土类
状态
极限摩阻力
(Kpa)
粘性土
IL≥1.0
1000
1.0>IL≥0.65
1600
0.65>IL≥0.35
2200
0.35>IL
3000
单桩(桩长14m)极限承载力计算:
由于本荷载由恒载和可变荷载组合而成,故按公路基规单桩竖向承载力可提高25%,即
桩身承载力计算:
桩的计算宽度:
桩的变形系数:
钢筋混凝土桩的纵向绕曲系数
:
Lp/r
≤28
35
42
78
55
62
69
76
83
1
0.98
0.95
0.92
0.87
0.81
0.75
0.70
0.65
查得
满足桩身强度要求。
承台正截面强度检算:
承台所受最大弯矩
以极限受压区高度计算极限弯矩:
满足要求。
斜截面抗剪计算:
>
满足要求。
1#塔吊地质情况如下:
1#塔吊桩机拟打入7#地层1m,预计桩长13m。
按2#塔吊计算过程检算符合要求。
5、塔吊基础及承台施工
5.1预应力管桩施工
1)抄平放线及桩位放样
按照图纸测放每个塔吊基础管桩的中心位置,并做好标识,在施工过程中经常利用不受压桩影响地段布设安全永久性控制点,检查校正轴线定位点或复核桩位,以确保桩测准确,桩位放样误差要求:
单桩≤1cm,群桩≤2cm。
2)探桩
桩位放样后,先人工进行探桩,在桩位处用钢钎探测地下有无障碍物,发现地下障碍物及时排除,以防因其造成桩偏差,管塞及桩压不下去等施工质量事故。
3)吊桩
先将管桩从堆放点用吊车短驳,水平吊运到桩架附近,再利用桩机上专门设置的起桩重钩及卷扬机吊桩就位。
吊车平吊运移管桩采用两头勾头法或2点绑扎法。
采用2点绑扎法其绑扎起吊点位置离桩端0.207L(L:
管桩长度)。
4)插桩(植桩):
桩起吊提升到垂直状态后,将桩上头套入压梁下部固有送桩器,然后将桩尖准确的放在桩位上,缓缓施压将桩插入土中1.5m左右位置,停止施压。
检查调直桩身垂直度。
桩身垂直度检查调填与桩机导向杆垂直度检查调直方法相同,即在机架前,侧呈900的两个方向,各距机架20m左右处,架设的经纬仪,测量检查桩身两个方向的垂直度,并利用桩机平台升降油缸和导向杆支撑伸缩将桩身调直。
控制植桩桩身垂直度偏差0.5%以内。
然后方可压沉管桩。
6)(沉)桩
(1)、静压沉桩
将桩身调直,并用经纬仪校正确定无误后,起动机架上液压装置,将压力通过压梁、送桩杆加压到桩顶上,将桩逐渐压入土中。
因本工程场地上部地基土较为松软,第一节桩压沉时,原起吊桩时绑扎在桩身上的钢丝绳不宜拆解,仍需固定在桩身上,以防止桩在自重作用下下滑。
当桩沉入到接桩位置(顶端高出地面1m左右)仍有自动下滑趋势时,则钢夹板将桩夹持住后再进行下道接桩工序。
沉桩应连续施压,不宜停歇时间过长,防止桩周土固结,增大沉桩阻力。
压桩控制原则:
以设计桩长控制为主,压力值控制为辅,当桩长达不到设计要求时,终压值应≥75%单桩设计极限承载力值。
(2)、锤击沉桩
桩身调直接正后,即可开始打桩。
第一节桩初打时利用桩锤自垂压力或关闭油门使锤冷打,待桩入土深3~5n(1/3桩长以上)或在桩锤自垂压力作用下,桩下沉停止,冷打贯入度<10cm/击时,再工启油。
打桩应遵循“重锤低击”、“低锤重打”的原则,锤落距控制1.5cm以内。
收锤控制:
以设计桩长控制为主,贯入度为辅,最后贯入度2~3cm/10击。
7)接桩:
将下段桩顶沉距离地面0.8~1.0m处(但应避免桩尖接近硬持层力层或桩尖处于硬持力层中),可进行接桩,采用焊接法。
接桩操作方法及技术要求:
先将下段桩顶清洗干净,加上定位板,吊上节桩。
将上节蛮横无理吊放在下节桩端板上,依靠定位板将上下桩同心接直。
同时利用桩机前侧两方向的经纬仪校核调正桩身垂直度。
将上了桩调直,使上下节桩轴线一致。
此时对称点焊4点连接固定,再次检查桩身垂直度,确认无误后再正式施焊。
正式施焊时三人同时对称进行,接桩处坡口槽分二次焊满。
分层焊接缝的接头错开,并满足二级焊缝要求。
如拼接的桩端钢板上的有泥土、铁锈等杂物时,在正式施焊前用钢刷洗刷干净,当上下桩接头处间隙较大,则先用厚薄适当的楔形铁片填实,然后进行焊接。
施焊完毕,先自检,自检合格后,请监理有关人员进行检查。
经监理有关人员检查合格,并自然冷却1~2分钟左右再施压沉桩。
如检查发现不足及时返工。
8)送桩及截桩
如场地平整后,地面相当规模高高于设计桩顶标坑需送桩时,采用送桩器进行送桩,如需截桩按照《先张法预应力混凝土管桩》2002浙G22规范执行。
桩顶标高用水准仪测量控制,控制标准为:
±50mm。
5.2塔吊基础承台施工
承台施工顺序为放线→基坑降水→挖土→浇垫层混凝土→弹线→钢筋绑扎→支模板→预埋塔吊安装螺栓→复核、验收→承台浇混凝土→养护。
承台土方经放线后,四面实行放坡开挖、承台开挖深度为从自然地面5米,四面按1:
1.5放坡。
浇垫层、放线,土方开挖完毕,即进行C15混凝土垫层浇筑,浇筑垫层的表面应平板振捣器震实、木抹子抹平,第二天即在其上弹承台钢筋、模板位置线和塔吊安装螺栓的平面位置线。
预埋塔吊安装螺栓,在承台施工前应具体确定塔吊的型号,并根据塔吊安装螺栓的规格、尺寸、预埋位置及有关要求,在承台混凝土浇筑以前,配合进行安装螺栓的预埋。
要求做到预埋位置准确,确保其误差在产品说明书中规定的允许范围之内;预埋螺栓固定牢固,保证混凝土浇筑时不移位;螺栓锚入混凝土的长度符合要求,当承台板厚度不满足时,可在螺栓部位局部加厚承台板,加厚面积宜为500×500mm,加厚厚度以保证螺栓底端混凝土保护层不小于100mm。
当承台钢筋绑扎、模板支设及安装螺栓预埋完成后,在浇筑混凝土之前,应对承台进行隐蔽验收,特别应复核钢筋直径、间距、预埋螺栓的位置及固定措施是否有效。
承台混凝土采用商品混凝土,要求混凝土浇筑振捣密实,表面平整光洁,混凝土浇筑后,表面覆盖草袋浇水保湿7天。
6、安全文明措施
1)承台土方采用机械挖土,挖掘时任何人不得在铲斗作业回转半径范围内停留。
装车作业时,应待运输车辆停稳后进行,铲斗应尽量放低,并不得砸撞车辆,严禁车厢内有人,严禁铲斗从汽车驾驶室顶越过。
卸土时铲斗应尽量放低,但不得撞击汽车任何部位。
2)绑扎承台钢筋,上下层钢筋应设钢架支架,雷雨天气应停止露天钢筋作业。
3)承台浇筑混凝土,振捣器使用前必须经电工检验确认合格后方可使用。
开关箱内必须装设漏电保护器,插座插头完好无损,电源线不得破皮漏电;操作者必须穿绝缘鞋(胶鞋),戴绝缘手套。
4)一切行动听指挥,树立主人翁精神和集体荣誉感,加强职业道德教育,做到“五讲四美”、“三热爱”。
5)注意控制噪声,保证周围环境清洁,不影响附近居民生活、工作,实行封闭施工。
6)工地使用的材料应根据平面布置图分门别类堆放,整齐划一,不得乱堆乱放,设备堆放不得占用道路,保证交通正常运行。
7)做好安全保卫工作,采取必要防盗措施,严禁非施工人员进入施工现场。
施工人员进入工地必须通过门禁系统且刷卡,施工现场的人员应佩带证明其身份的证卡。
8)施工现场严禁打架斗殴,上班时严禁赤膊。
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