一分部桩网结构施工专项方案.docx

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一分部桩网结构施工专项方案

新建铁路成都至重庆客运专线内江车站路基工程

桩网结构

专

项

施

工

方

案

编制：

复核：

审批：

中交二航局成渝客运专线CYSG-3标第一项目分部

二〇一二年十月

目录

1、工程概况1

1.1工程简介1

1.2地形地貌特征1

1.3地质与水文1

1.4气象特征2

1.5交通条件2

1.6主要工程数量2

1.7场地布置2

2、人员、机械设备及材料安排情况2

2.1施工队伍划分2

2.2施工机械设备及材料3

3、总体施工方案3

3.1工程特点、难点4

3.2总体施工方案4

3.2.1施工计划安排4

3.3施工工艺4

3.3.1施工顺序4

3.3.2灌注桩施工4

3.3.3桩帽施工10

4、质量控制要点10

4.1施工质量通病及预防措施11

4.2质量检测13

5、水土、环保措施13

5.1合理规划施工用地13

5.2临时工程环境保护14

5.3生活区环境保护措施14

6、安全文明保障措施：

14

7、文物和景区保护15

内江车站桩网结构专项施工方案

1、工程概况

1.1工程简介

内江车站地处四川省内江市东兴区，为新建中间站，设到发线7条（含正线）。

桩网结构设计里程范围为DK152+667～DK152+857.2，长190.2m，由C40钢筋混凝土桩、C40钢筋混凝土桩帽及上部加筋垫层组成。

桩基采用Φ60cm钻孔灌注施工，正方形布置，桩间距2.2～2.4m，桩打入基岩深度不小于5.0m，钻孔桩桩顶设置边长1.4m的正方形桩帽，桩帽高：

DK152+667～DK152+823.6为0.55m；DK152+823.6～DK152+857.2为0.40m。

1.2地形地貌特征

本站属丘陵地貌，丘槽相间，地形波状起伏，地面高程320～395m，相对高差约75m，自然横坡一般16°～40°，局部可达70°。

丘坡上覆土层较薄，基岩部分裸露，地表多被垦为旱地；沟槽等低洼地带覆土较厚，多被辟为水田。

1.3地质与水文

上覆第四系全新统人工填土（Q4ml）粉质黏土、碎石土；坡洪积（Q4dl+pl）软土、松软土、膨胀土，坡残积（Q4dl+el）软土、松软土、膨胀土等；下伏基岩为侏罗系中统上沙溪庙组（J2s）泥岩夹砂岩。

本段地表水主要为坡面暂时性流水及水塘水、田水，流量受季节影响明显，雨季水量较大，旱季相对较小。

地下水为第四系土层孔隙潜水及基岩裂隙水，第四系土层主要集中分布于沟槽内，含一定量孔隙水，基岩中泥岩裂隙水含量甚微，砂岩中相对较大。

1.4气象特征

本区属中亚热带湿润季风气候，受西南季风气候和地形影响，四季分明，雨热同季，冬暖春早，夏长秋雨，云雾多霜雪少。

春季花明，夏日风清，秋熟香溢，冬至温润，空气湿度大，无霜期时间长，雨量充沛，日照少，风力小。

1.5交通条件

主要进场道路内江321国道和Y120县道。

1.6主要工程数量

表1-1主要工程数量表

项目名称

单位

数量

备注

C40钢筋混凝土桩

m/根

34972.5/2338

C40钢筋混凝土0.55m桩帽

m3/个

1987.8/1844

C40钢筋混凝土0.40m桩帽

m3/个

387.3/494

1.7场地布置

⑴7#钢筋加工场负责桩基钢筋笼预制。

⑵5#拌合站负责桩基、桩帽混凝土生产。

⑶第五架子队负责桩网结构现场组织施工，驻地位于5#拌合站内。

2、人员、机械设备及材料安排情况

2.1施工队伍划分

根据现场实际情况，配置专业管理人员及施工班组，分设钢筋笼预制、桩基、桩帽、加筋垫层等施工班组，各班组之间采用平行、流水、交叉作业施工，共组织85人施工。

施工期间架子队拟投入现场管理人员及劳动力见表2-1。

表2-1现场管理人员及劳动力配备表

序号

工种

人数

主要工作内容

备注

1

技术人员

5

技术指导施工

2

测量人员

6

测量放样及观测

3

试验人员

6

配合比配制及试块制作

4

电焊工

12

钢筋焊接

5

钢筋工

12

钢筋加工及安装

6

混凝土工

15

混凝土浇筑及养生

7

模板工

6

桩帽模板安装及加固

8

钻机操作手

10

钻机操作、检查及维护

白晚班各5个

9

机修工

2

机械设备保养及维修

10

普工

5

协助其他工种及场地清理

11

路基专业

6

上部加筋垫层

专业班组

合计

85

内江车站桩网结构施工

2.2施工机械设备及材料

由于本工程工期紧，根据工程施工需要，拟专门配备所需机械、设备及材料，具体见表2-2、2-3。

表2-2主要机械设备表

机械设备名称

规格型号

额定功率

单位

数量

备注

插入式振捣棒

ZX50

1.1kw

套

4

钢筋调直切割机

ZX30

1.1kw

套

1

GT4/14

4kw

台

1

旋挖钻机

三一SR280

台

5

电焊机

10kw

台

8

吊车

25吨

辆

4

挖机

卡特200

辆

2

混凝土搅拌运输车

五十铃8m3

辆

5

小夯机

DFL3241A1

台

2

压路机

XG6224M

辆

2

平板车

9.6m

辆

1

自卸汽车

乘龙Z325PDJ

辆

4

表2-3周转材料数量表

序号

名称

型号

单位

数量

备注

1

护筒

D=0.8m

个

20

2

钢模板

1.4m×0.65m

块

80

3、总体施工方案

3.1工程特点、难点

本工程施工前先进行成桩工艺试验，并进行单桩荷载试验，确定施工工艺及参数。

3.2总体施工方案

整平场地，清除表层种植土，如有需要，施工挖除换填。

施工桩基，桩基采用旋挖成孔。

开挖并切除桩头，施工桩帽，再回填并夯实桩帽周边基坑。

铺设上部碎石垫层夹两层土工格栅垫层，碾压密实，再填筑路基土方。

3.2.1施工计划安排

表3-1施工计划安排表

项目

开工时间

结束时间

备注

整平场地

2012.10.15

2012.10.22

桩基施工

2012.10.22

2013.03.20

桩帽施工

2012.11.25

2013.04.01

加筋垫层

2013.04.10

2013.04.30

3.3施工工艺

3.3.1施工顺序

整平施工场地→软土、松软土较浅处换填级配碎石掺3%水泥施工→桩网结构桩定位→埋设护筒→钻孔→检查桩端地质情况符合要求→下钢筋笼→灌混凝土→养护成桩、成桩质量检测→开挖桩帽基坑→截桩头至桩顶设计高程（预留5cm嵌入长度）→基底平整、浇注混凝土找平层→绑扎桩帽钢筋→桩帽立模→浇注桩帽混凝土→混凝土养护→拆模→桩帽周边回填→铺设土工格栅→摊铺碎石并碾压→铺设土工格栅。

3.3.2灌注桩施工

钻孔灌注桩桩径为0.6m。

基桩排列采用阵列式，桩间距为2.2～2.4m。

钢筋笼中N1采用螺纹钢筋，主筋直径为Φ14mm，按单根钢筋排列，环形均匀布置。

钻孔桩受力主筋保护层厚度不得小于70mm，桩帽最外层钢筋保护层厚度不得小于50mm。

桩主筋N1伸入承台板内612mm（0.55m桩帽）、512mm（0.40m桩帽）。

环形箍筋N3采用直径8mmHPB235光面钢筋，加强箍筋N5为直径12mmHRB335螺纹钢筋。

桩身主筋与加强箍筋务必焊牢，主筋与箍筋联结处宜点焊，若主筋较多时，可交错点焊和绑扎。

混凝土灌注应连续灌注，中途不得停顿。

钢筋混凝土桩的质量控制应贯穿施工的全过程。

施工过程中必须随时检查施工记录和计量记录，并对照施工工艺对每根桩进行质量评定。

检查重点是：

水泥用量、桩长、钢筋用量、停浆处理方法等。

3.3.2.1埋设护筒

施工前，根据控制网用坐标放样法精确测放桩位并做好放桩记录。

根据放出的桩位中心点，过桩位中心点拉正交十字线在护筒外80～100cm处设置控制桩，然后在桩位处挖比护筒外径大20cm的圆坑，深度1.7m，在坑底填筑20cm的粘土，夯实。

把护筒采用钢丝绳吊放进坑内，在护筒上找出护筒的圆心（可采用拉正交十字线法），然后通过控制桩放样，把桩位中心找出，移动护筒使护筒的圆心与桩位中心重合，平面允许误差不得大于5cm，同时用水平尺（或吊线锤）校验护筒竖直度，垂直线倾斜不大于1%，方可在护筒周围回填最佳含水量的粘土，分层夯实，夯填时要防止护筒偏斜。

护筒连接处要求筒内无突出物，应耐拉、压、不漏水。

3.3.2.2钻机就位

本段桩网结构采用旋挖钻钻孔施工,钻机移至桩位处，通过操作室内电脑控制系统准确的把钻头对准桩位。

调整桅杆角度，操作卷扬机，将钻头中心与钻孔中心对准，并放入孔内，调整钻机垂直度参数，使钻杆垂直，钻头或钻杆中心与护筒中心偏差不大于5cm。

3.3.2.3制浆土的选择和要求

泥浆采用膨润土拌制，并且针对不同的地质层根据泥浆的性能指标要求进行泥浆配制，配比中掺加剂的用量，要先进行试配，检验配合液的各项性能指标是否符合指标要求。

泥浆性能指标如下：

泥浆比重：

旋挖钻钻孔一般控制在1.1～1.3g/cm3，大漂石、卵石层1.4g/cm3；岩石1.2g/cm3。

黏度：

一般地层16～22s，松散易坍地层19～28s。

含砂率：

新制泥浆不大于4%。

胶体率：

不小于95%。

PH值：

应大于6.5。

3.3.2.4钻孔

钻机就位固定后，调整钻杆垂直度，启动泥浆泵，注入调制好的泥浆，待泥浆输进护筒中一定数量后，钻头对准中心放入护筒内进行钻孔。

在护筒内采取低档慢速钻进；钻头至护筒底口附近时，保持低转速，暂停进尺，防止反穿孔，适当时间后，继续低进尺；离开护筒底口1m后方可正常钻进。

钻进时，严格观察孔内泥浆水头有无异常变化，防止塌孔。

若有异常变化首先提高孔内泥浆水头，降低钻进速度，降低转速，加大泥浆比重。

若有卡钻、埋钻等现象应立即提起钻头，提高水头，研究后再钻进。

钻孔过程中应观察主机所在地面和支脚支承地面处的变化情况,发现沉降现象及时停机处理。

因故停机时间较长时，应将套管口保险钩挂牢。

钻孔作业应分班连续进行，填写钻孔施工记录，交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。

应经常对钻孔泥浆及钻机对位进行检测，不符合要求时，应及时改正。

应经常注意地层变化，按设计要求做好地质取样工作，每个墩的第一根桩按每2m取样一次，其他桩每5m取一次。

3.3.2.5成孔检查

当钻孔深度达到设计要求时，用探孔器（探孔器长4～6倍桩径，直径与桩径相同）、测绳对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查，确认满足设计要求后，立即记录终孔数据，并经驻地监理工程师认可，方可进行下道工序的施工。

成孔允许偏差如下：

孔的中心位置偏移：

<5cm；

桩径：

不小于设计；

孔深：

不小于设计；

倾斜度：

<1%；

沉渣厚度：

不大于5cm。

符合设计及规范要求并报监理工程师检查合格后，立即进行清孔。

3.3.2.6钻孔故障处理

缩孔：

产生原因：

外界水压力大于孔内水压力使粘土层向孔内挤压，造成孔径缩小。

处理方法：

可将钻机钻头提起到偏斜处反复扫孔，直到钻孔正直。

卡钻：

产生原因：

孔壁不圆、梅花孔、孔壁缩径或遇孤石。

处理方法：

卡钻发生后不能强提，应查明原因和钻头位置，将钻头钻渣松动后再提出。

掉钻

产生原因：

钻头固定不牢或钢丝绳磨损断裂。

处理方法：

用打捞叉、钩、绳套等进行打捞。

3.3.2.7清孔

清孔的目的是使孔底沉碴、泥浆相对密度、泥浆中含钻渣量等指标符合规范要求，检孔各项指标符合要求后立即进行清孔。

清孔分掏渣筒清孔和泥浆循环清孔，现场施工应根据实际情况选择合适的清孔工艺，保证孔底沉渣符合规范要求，且不发生塌孔现象。

3.3.2.8钢筋笼加工和安装

钢筋笼的主筋接头采用滚单面搭接焊，搭接长度不小于10d。

接头经外观检查和力学性能检测合格后，才能正式进行施工，配料时将接头互相错开，使同一截面的钢筋接头小于50%。

骨架箍筋用钢筋弯曲机弯制，均采用单面焊，焊接长度不小于10d，箍筋点焊或绑扎在主筋上，采用单面搭接焊，焊接长度不小于10d。

钢筋笼加工和安装允许偏差如下：

受力钢筋顺长度方向加工后的全长：

主筋间距±10mm；箍筋间距±20mm；骨架外径±10mm；骨架倾斜度±0.5%；保护层厚度偏差：

0,+10mm。

钢筋笼在钢筋加工场统一制作，钢筋笼制作完成后，用汽车吊车装入平板汽车运到工地现场用汽车吊车吊装入孔。

当加工成多节吊装时，先将底节钢筋笼采用汽车吊提升后，垂直入孔，用两根Φ50mm钢管穿入底节钢筋笼放置在孔口钢护筒，再吊装上节钢筋笼与之对接，节与节之间用单面焊连接，焊缝长度不小于10d。

在钢筋笼上焊接钢筋耳环，使钢筋笼在孔内居中，保证钢筋保护层厚度达到要求。

钢筋笼顶面焊接4根与主筋直径相同的定位钢筋，对中调整，然后将定位钢筋焊接在钢护筒上，防止钢筋笼的下沉或上浮。

3.3.2.9灌注水下砼

钢筋笼吊装就位后，立即安装导管检查孔底沉渣合格后进行水下砼灌注，以防坍孔。

对水下砼的性能要求：

水下砼应流动性好，不产生分层和离析现象，坍落度控制在16～22cm。

水下砼采用级配良好的河砂，石子采用级配良好的碎石，石子的最大粒径不大于35mm。

3.3.2.10水下砼的灌注

采用导管法灌注桩基水下砼，导管直径250mm，每节2米长，节与节之间用螺纹套筒连接并加密封圈，导管上口接上漏斗。

导管的接头拧紧，不得漏气和漏水。

在使用前进行密水压力试验，导管下口安装在离孔底0.5m左右，上方用抱箍夹住安放在护筒口。

用25吨汽车吊升导管。

采用拔球法封底，先洒水润湿漏斗和导管，放置球阀，将砼装满漏斗和储料斗，其容积不小于2.5m3，储料斗用吊车吊于漏斗上方，一切准备就绪，拨去漏斗内的堵塞导管口的球阀进行封底，漏斗内的砼快要漏完时，立即开始向漏斗内送砼，保证初始连续浇筑砼使导管埋入深度大于1m的规范要求。

在灌注过程中随时检测并调整砼的坍落度，并用测锤检测孔内砼面的标高，保证导管插入砼2m～6m。

拆除导管时，必须保证导管埋入下层砼2m以上。

严防导管提出砼面，造成断桩。

水下砼连续地进行灌注，中途不得停止。

当砼供应出现间断时，应每隔几分钟提动一下导管，导管的埋深不能过大，防止导管埋入砼拔不动。

当导管被钢筋笼挂住时，应横向摆动导管绕开钢筋，不能强提导管，防止钢筋笼上爬。

砼应灌注至设计的桩顶标高并高出0.5～1.0m，以保证桩顶的砼强度。

在灌注水下砼过程中，对孔内排出的泥浆进行回收，沉淀后继续使用，多余泥浆经沉积后运到指定地点进行处理，以免造成环境污染。

3.3.3桩帽施工

⑴待桩基施工完成28d后开挖桩帽基坑，使用专用机械截断桩头至设计高程（预留5cm嵌入桩帽），铺设10cm厚混凝土垫层（桩顶高出垫层5cm以保证其嵌入桩帽）。

⑵绑扎钢筋，主筋伸入桩帽内的锚固长度不宜小于钢筋直径的35倍，当桩主筋与桩帽主筋有冲突时，可适当调整桩帽主筋的位置。

⑶立模，桩帽最外层钢筋保护层厚度不得小于50mm。

⑷浇筑桩帽混凝土并进行养护。

⑸拆模，按要求回填桩帽四周基坑。

4、质量控制要点

⑴桩位测量准确，护筒埋设中心线与桩中心线吻合，误差小于5cm，护筒倾斜度小于1%。

⑵反复清孔，直到沉碴厚度符合技术要求。

清孔后泥浆浓度尽量降低，以减少泥浆沉淀量。

⑶钢筋笼同一截面钢筋连接接头不超过50%，应间隔搭接，钢筋接头采用单面焊接。

安放时应设横杠卡死，防止砼灌注过程中钢筋笼上浮。

⑷测量砼面标高的测量绳必须经过长钢尺比长校核。

⑸砼灌注前应严格对桩底标高、沉渣厚度、钻孔垂直度、中心位置偏差自检合格后报监理工程师审核。

⑹灌注前，导管应试拼、试压，确认不漏水、连接牢固导管的安装应密封不漏水（安装前进行水密试验），灌注砼前将导管插入孔底，检查导管实际长度与所划刻度是否相符，然后将导管提离孔底30～35cm。

⑺砼灌注前，应充分准备好砼供应，做好一切防范措施，保证每根桩一气呵成。

封底砼灌注时，应保证初始砼量能将导管底部埋入砼中最小不小于1m。

桩身砼灌注时，保证孔内水位高度，以免水位较低，桩内裂隙水压力增大，影响砼质量。

⑻灌注过程中，随时测定砼灌注高度，及时调整导管埋入砼深度。

拆除导管时，应慢慢上提，不能过猛过速，防止发生断桩，导管埋入深度控制在2.0m～6.0m。

砼灌注应连续不间断，万一发生砼灌注中断事故，应根据导管埋深，不停地少量提升导管，并及时恢复灌注。

桩顶砼超灌控制在0.5m～1.0m。

⑼桩采用低应变法，确认桩的质量。

⑽砼灌注过程中应认真填写原始记录。

4.1施工质量通病及预防措施

⑴塌孔

注意地质变化，防止残积砂质粘土层局部含砂量过高呈现砂层特性，应立即采取相应措施缓慢成孔。

钻进砂层遇到地下水时，应投入适量粘土造浆提高泥浆浓度，以防止塌孔。

⑵缩径

认真控制拔管速度。

在拔管过程中应采用浮标观测每500～1000mm高度混凝土用量，换算出桩的灌注直径，如发现缩径，及时处理。

⑶钢筋笼变形

钢筋笼在制作过程中成形堆放、运输、起吊、入孔等过程中，应严格按规定的技术措施和操作规定作业。

⑷钢筋下沉

将钢筋或钢筋笼放入桩孔后，应在上部用钢管将钢筋笼架起固定，使相邻桩振动时钢筋笼不下沉。

⑸钢筋笼上浮

钢筋笼上浮除了因为导管挂所致外，主要原因是由于砼表面接近钢筋笼底口，导管底口在钢筋笼底口以下3m至以上1m时，砼灌注的速度过快，使砼下落冲出导管底口向上反冲，其顶托力大于钢筋笼的重力时所致。

为了防止钢筋笼上浮，当导管底口低于钢筋笼底部3m至高于钢筋笼底口1m之内，且砼表面在钢筋笼底部上、下1m之间时，应放慢砼灌注速度，应及时适当提升导管，另外钢筋笼上端将吊钩钢筋焊接于钢护筒上。

⑹短桩

产生原因主要有：

灌注近结束时，浆渣过稠，用测深锤探测难于判断浆渣或砼面；或由于测锤太轻，沉不到砼表面，发生误测，以致拔出导管终止灌注造成；孔壁发生坍方，未被发觉，测锤无法测量到砼表面。

预防措施：

在灌注过程中必须注意孔内水头情况以及根据砼灌注数量而推算砼而上升速度，砼面上涨是否正常，以判断孔内是否产生坍孔，如发生了应采取措施处理后续灌。

测锤严格按照规范要求的形状尺寸及比重进行制作。

孔内泥浆过浓时，预留桩头高度应适当增加。

⑺桩身夹泥断桩

大都是以上各种事故引发的次生结果。

此外，由于清孔不彻底或灌注时间过长，首批砼已初凝，流动性降低，灌注的砼冲破顶层而上升，在两层砼中夹有泥浆渣土，严重的甚至全桩身夹有泥浆渣土形成断桩。

对已发生的断桩（通过超声波检测即可发现），除下列情况之一可采取压浆补强方法处理外，应重钻。

桩底与基岩之内的夹泥（清孔不彻底引起）。

桩身砼有夹泥断桩或局部砼松散。

取岩芯率小于95%，并有群窝、松散、裹浆等情况。

4.2质量检测

钢筋混凝土钻孔灌注桩施工完成28d后，采用无损检测方法对至少10%数量的桩基进行成桩质量检测。

对质量有怀疑的，应钻取桩芯鉴定，检查桩身强度，不允许出现不合格桩。

做出桩身完整性判定并按要求编制检测报告，检测报告应纳入竣工文件。

5、水土、环保措施

5.1合理规划施工用地

严格按设计要求的征地范围和数量进行用地拆迁，严禁超出征地范围进行施工。

进行施工总平面布置时，小临设施在满足工程需要的前提下尽量少占地，特别是农田，各种临时房屋坚持因地制宜、简易方便的原则就近设置，充分利用荒地、荒坡，发挥线路附近的现有道路和房屋场地条件。

5.2临时工程环境保护

施工便道采用泥结碎石路面，定期洒水养护，减少车辆行驶扬尘，合理布置大型临时设施及施工营地，生活垃圾定点存放，掩埋覆盖或集中处理，生活污水处理设置化粪池，处理后达标排放，杜绝焚烧有毒废料，避免污染水源，节约用水。

临时工程占地完工后及时恢复，植树绿化。

工程竣工后对取土场、生活、生产用地及施工便道等按照当地环保部门的要求进行整治，同时恢复排水系统，防止水土流失。

5.3生活区环境保护措施

生活区临时工程的修建本着节约用地、方便生活、利于生产、保护植被的原则。

统筹安排，合理选址，并经业主、当地环保部门审批，主动接受监督检查。

6、安全文明保障措施：

⑴做好职工进场的各项安全教育，进行安全技术的交底，针对泥浆池做好安全防护、设置防护网及安全标识牌。

⑵现场各岗位人员必须在现场，尤其是安全员随时巡视，做好一切应急措施，及时发现隐患，避免事故的发生。

⑶电工、电焊工、司机必须有操作证，否则不准上岗，严禁其他人员操作。

⑷施工机械的使用严格按照有关规定执行，无关人员严禁使用。

⑸现场电线架设统一规划，布置，严格执行三相五线制，按规范设置漏电保护开关，用电设备设置良好的接零和接地。

建立用电安全检查制度，定期对工地的用电情况进行检查，发现隐患及时整改。

⑹尽量控制使用噪音大的施工机械，及时检修、保养设备，致使设备低磨损。

7、文物和景区保护

⑴施工过程中应加强对文物、古迹的保护。

在施工中发现文物古迹时应立即与当地文物保护部门联系，并采取必要的保护措施。

⑵在文物古迹附近进行桩基、开挖施工时，应采取必要的措施加强对文物古迹的保护。

施工不得损及文物古迹。