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兰州城市轨道交通1号线一期工程迎门滩车站围护桩施工方案

兰州城市轨道交通1号线一期工程迎门滩车站

主体结构围护桩施工方案

通工程试验段项目经理部

雅居乐住宅工程质量通病防治手册(土建篇).pdf三、工程地质及水文条件

四、施工特点、难点分析

八、钻孔桩质量通病防治措施

十三、文明施工及环境保护措施

1、《施工图设计要求》、《施工图设计文件组成与内容》、《文件编制统一规定》

2、钻孔灌注桩施工有关的施工技术规范、规程、标准；

7）《工程测量规范》GB50026—2007

在深刻理解本标段工程的特点、重点、难点的基础上，以满足业主期望为目标，按照“技术领先、设计优化、施工科学、组织合理、措施得力”的指导思想，遵循下列原则编制：

按照ISO9001标准建立完整的工程质量管理体系和控制程序，明确工程质量目标，结合本工程特点和实际情况制定切实可行、有效的工程质量保证措施，施工过程严格进行质量管理与控制，确保工程达到优良质量标准。

根据业主对本标段工程的工期要求，科学组织施工，合理配置资源，使各分项、分部工程施工衔接有序，使本项目的资源利用充分，以确保总体施工计划的实现，从而确保总工期要求。

根据本标段工程特点，吸收国内外盾构工程设计、施工和管理的成熟技术，结合我单位在甘肃省铁路、公路等工程施工的成功经验，选择可靠性高、可操作性强的施工技术方案进行施工，确保工程安全、优质、快速建成。

针对工程的实际情况，本着可靠、经济、合理的原则比选施工方案，并配备相应资源，施工过程实施动态管理，从而使工程施工达到既经济又优质的目标。

充分调查了解工程周边环境情况，施工紧密结合环境保护进行。在施工场地的布置、施工机械的配备、施工方案的选择方面必须与环保要求相结合，实施文明施工，确保施工过程不对环境产生破坏及重大影响。

兰州轨道交通I号线一期试验段迎门滩车站主体结构围护桩。

迎门滩站为兰州市轨道交通1号线一期工程中间车站，位于银安路与万新南路交叉口处，车站沿银安路南北向铺设，车站起点里程为YDK12+907.896,终点里程为YDK13+149.946，采用地下两层单柱双跨（部分区域为双柱三跨）的结构形式，车站主题净长为242.05m标准段净宽为19.60m，总高14.54~16.44m，为岛式车站，车站地板埋置深约18.57~21.92m，结构顶板覆土厚度约1.32~4.15m。

车站主体围护结构为C30钢筋混凝土桩共406根，其中Φ800钻孔桩390根，Φ1500钻孔桩16根，WHZ1型49根，WHZ2型6根，WHZ3型234根，WHZ4型49根，WHZ5型55根，WHZ6型8根，WHZ7型2根，WHZ8型3根，共9211.896延米。

2.2周边建(构)物情况

目前迎门滩站周边较为空旷，没有控制性建（构）筑物，其中站位东北侧现状为较大范围的施工场地，东南侧为已实现规划的中央绿岛；站位西北侧为中华人民共和国兰州海关，距离车站结构主题侧墙59m左右，西南侧为省食品药品监督管理局，距离车站结构主题侧墙42m左右，该车站所处的银安路较宽，规划道路红线50m，已基本实现规划。

三、工程地质及水文条件

地下水属兰州段陷盆地松散岩类孔隙性潜水，是兰州市主要水源地，区间埋藏有大厚度沙卵砾石构成的含水层，最大厚度可达316.77m，该区沙卵砾石层大致可分为两层，上部150m左右为疏松的沙卵砾石，下部沙卵砾石颗粒变细，较密实，含水层主要位于上部150m范围内。本工点范围内地下水对混凝土结构具微腐蚀性，长期侵水条件下，对混凝土结构中钢筋具微腐蚀性，在干湿交替条件下，对混凝土结构中钢筋具弱腐蚀性。

四、施工特点、难点分析

1、工程量大，工期紧。迎门滩站主体围护结构设钻孔桩406根，要在45天内施工完，任务非常艰巨。

2、作业空间小，施工干扰大，工效低，场地布置困难，对施工组织协调要求高。

3、地质条件复杂，施工难度大。钻孔桩穿过杂填土层、黄土状土层，卵石层，嵌入卵石层3～5m。根据地面围护桩及降水井钻进施工揭露的地质情况，卵石层卵石粒径2～6cm,卵石含量较大，部分地段且含有漂卵石和弧石，钻进困难，施工难度大。

实现分项、分部合格率100%，优良率达到95%以上，质量等级优良。

5.1.2安全生产目标

无工伤、死亡事故；无等级火警事故；无机械设备事故。

5.1.3文明施工目标

树样板工程，建标准化现场，做文明职工，争创“省级文明施工工地”。

5.1.4环境保护目标

施工中的废水、废气、各种废弃物达标排放；控制噪音污染。

根据工期总体安排，计划安排四台旋挖钻机施工迎门滩站主体围护桩，根据本站地质条件，按本单位的施工经验，尤其是在世纪大道站的围护桩施工总结经验、优化施工方案后，每台钻机每天成桩3.5根计算，39天完成，钻孔桩施工计划时间为2013年3月1日至2013年4月15日。

钻孔桩施工采用旋挖钻机，根据本工程地质条件及成孔质量要求，其每根桩施工时间为：成孔3.5小时，清孔0.5小时，下笼0.5小时，灌注1.0小时，移机0.2小时，辅助时间0.3小时，共计6小时/根。按每台钻机每天成桩3.5根计，考虑其他因素影响，计划45天左右完成钻孔桩施工（2013年3月1日~2013年4月15日）。

钻孔灌注桩施工进度估算表

5.2.1钻机进场时间安排

2013年2月26日首先进场1台旋挖钻，在主体北侧进行试桩，此后陆续再进场钻机，前期考虑3台，如不能达到施工要求再进场一台。

5.2.2钻孔桩施工计划

2013年3月1日~2013年3月21日

2013年3月22日~2013年4月12日

2013年3月2日~2013年4月14日

2013年3月3日~2013年4月15日

5.2.3钻孔任务分区图

5.3人员组织机构及管理职责

图5.3.1现场组织机构图

1、认真阅读和审核施工图纸，作好图纸会审、原始资料的调查分析及技术交底工作。

2、按设计位置作好桩位测量控制。

3、做好原材料的试验及资料备案工作。

根据工期计划配置三台旋挖钻机，每台钻机按每天完成3.5根桩，出渣量约120方，泥渣运至指定弃渣场地，用1台挖掘机，五台15方的泥浆运输车外运泥渣。配置两台吊车（20T），钢护筒、导管、泥浆泵、水管等各三套配合施工。

围护桩采用宇通200型旋挖钻机钻进，静态泥浆护壁成孔，连续钻进至设计标高后进行第一次清孔，撤除钻杆，在孔口分节下放钢筋笼和钢格构柱及注浆管，下钢导管后利用导管进行二次清孔，泥浆指标和孔底沉渣厚度检测符合设计及规范要求后，安放隔水塞并立即采用商品砼进行水下砼灌注，钻机性能见下表。

宇通200型钻机性能表

主卷扬提升速度n/min

副卷扬提升力（第一层）KN

主卷扬提升力（第一层）KN

场地设施布置力求紧凑、合理，集中管理，调度灵活，且本着既方便工作需要又少占作业空间的原则进行规划布置，主体围护桩施工分为3个区同时开始施工。并按有关要求配置足够的环保设施及消防设施。(后附施工场地平面布置图)

施工用水使用自挖水井为水源。采用φ100mmPPR管引入施工现场。

本工程现场临时用电主要包括照明用电和施工机械用电。在现场接入800KVA市电作为施工电源，并配1台200kw发电机作为备用电源。围挡内设总配电箱及分配电箱，按用电要求采用电缆引入，沿围挡内侧布置。

5.7施工顺序及工艺方法：

根据现场条件，主体结构围护桩施工时至西向东施工。人员配备技术人员及施工队伍人员均配备三班人员，技术人员每班配备2人，施工队伍人员每班配备10人。其中钻机操作手1人、成孔灌注4人、吊车司机1人、配合机械泥浆清理3人，专业电工1人，钻孔灌注桩由围护结构作业队施工，采用跳钻法施工（见图1），水下灌注砼，展开平行、流水作业。拟配备钻孔桩施工设备3套、50t汽车吊3台。另配备5班砼灌注作业人员，每班6人，负责下钢筋笼和灌注砼；2班钢筋笼加工队伍，每班12人。相邻两轮施工间隔时间不小于24小时。

（1）钻机所站的地面都要压实处理，保证在施工过程中不下沉；

（2）结构外侧便道用于外运钻渣、混凝土罐车灌桩、支吊车等；

（3）成孔后就近吊装钢筋笼；

（4）现场主体结构内设置四个泥浆池（8m×3.5m×3m=84方）

（5）现场布设一个钢筋场地

（1）测量班粗略放出桩位以便于清理桩位处的障碍物，桩位在沥青混凝土路面上的，要首先将桩位处路面破除并运出场外。桩位处可能有管线的需人工挖探坑查看，如发现

将其清除，清除后回填探坑，并打夯密实。以承受钻机荷载，不产生不均匀沉降为标准，做好钻机就位前的准备工作。如果发现有不明地下管线则及时报项目经理部。

（2）场地平整后，根据设计图纸，测量班采用全站仪精确定位桩孔的位置，考虑施工误差（如测量放线、桩身在各种工况下的侧向位移以及钻头与桩位的对位误差等），防止围护桩侵线，所以将所有桩位沿结构外轮廓线往外偏移10cm,（含网喷混凝土、防水找平层、桩身水平位移、测量误差等）根据桩孔定位点拉十字线钉放四个控制桩,以四个控制护桩为基准控制护筒的埋设位置和钻机的准确就位。护桩要做好保护工作，防止施工过程中被扰动。准确放出钻孔中心的位置。

（3）护筒采用6mm钢板卷制成型，直径大于桩径20cm，高度为3m；护筒安装时，钻机操作手利用扩孔器将桩孔扩大，之后通过大扭矩钻头将钢护筒压入。护筒压入前及压入后，通过靠在护筒上的精确水平仪调整护筒的垂直位置。护筒顶一般高于原地面0.3m,以便钻头定位及保护桩孔。护筒安装时，轴线要对准测量所标出的桩位中心，保证护筒露出地面30cm，平面位置偏差不超过20mm，并应保证护筒的垂直度，倾斜率不大于1﹪。

（4）在埋好护筒和备足护壁泥浆后，钻机就位，施钻前要对钻机进行全面检修，包括钻机、钻具和吊钻头的钢丝绳都要检修。通过测设的桩位准确确定钻机的位置，并保证钻机稳定，校直钻杆，对中，钻杆位置偏差不大于2cm。

（5）旋挖钻孔前先测算出孔深，当钻机在钻孔过程中仪器显示已达到设计标高时，再用测绳复测，以确保孔深要求，避免超欠挖，钻进过程中，随时注意垂直控制仪表，以控制钻杆垂直度。旋转钻机钻孔时，先在钢护筒内投入粘土块并引入泥浆开始慢速钻进，钻进深度超过护筒下2m后，即可按正常速度钻进。钻进过程要跟踪记录，成孔后钻进记录要及时交给项目部整理归档；

（6）钻孔达到设计标高，施工队首先进行自检，然后报项目部进行检查，经检查符合设计要求后，确认满足设计和验标要求后，报请监理工程师验收，对孔径、孔深、垂直度进行检查，监理工程师验收合格后，立即进行清孔。（注：测绳要用质轻、拉力强、浸水不伸缩的绳）；

（7）采用换浆法清孔，清孔的目的是清除钻渣和沉淀层，尽量减少孔底沉淀厚度，防止桩底存留过厚沉渣而降低桩的承载力。清孔分两次进行，第一次清孔在钻孔深度达到设计深度后进行，第一次清孔就应满足规范要求，否则不应下放钢筋笼。

待钢筋笼到位后下放导管再进行第二次清孔，灌注混凝土前清孔必须达到以下标准：

孔内排出或抽出的泥浆手摸无颗粒感觉，泥浆比重控制在1.15至1.2之间含砂率＜4%，粘度18～20s；浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度不大于10cm。孔底沉渣的测量：采用前端悬挂平砣的测绳在孔壁周围测量孔深，测点不少于4个，两者底标高之差为沉渣厚度，每次测量前必须采用钢尺对测量绳进行校核,严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔作业。

比设计深度深300mm

6.4钻孔过程中事故的预防及处理

卡埋钻具是旋挖钻进施工中最容易发生的、也是危害较大的事故，因此在施工过程中一定要采取积极主动的措施加以预防，一旦出现事故，要采取有效措施及时处理。

1、发生的原因及预防措施：

（1）较疏松的回填土层、砂卵层或流砂层，孔壁易发生大面积塌方而造成埋钻。在钻遇此地层前，应提前制定对策，如调整泥浆性能、埋设长护筒等。

（2）粘泥层一次进尺太深孔壁易缩径而造成卡钻。所以，在这类地层钻进要控制一次进尺量，一次钻进深度不超过40cm。

（3）钻头边齿、侧齿磨损严重而无法保证成孔直径，钻筒外壁与孔壁间无间隙，如钻进过深，则易造成卡钻。所以，钻筒直径一般应比成孔直径小6cm以上，边齿、侧齿应加长，以占钻斗筒长的2／3为宜，同时在使用过程中，钻头边齿、侧齿磨损后要及时修复。

（4）因机械事故而使钻头在孔底停留时间过长，导致钻头筒壁四周沉渣太多或孔壁缩径而造成卡埋钻。因此，平时要注意钻机本身的及时保养和维修，同时要调整好泥浆性能，使孔底在一定时间内无沉渣。

2、处理卡埋钻的方法主要有：

（1）直接起吊法，即用吊车或液压顶升机直接向上施力起吊。

（2）钻头周围疏通法，即用反循环或水下切割等方法，清理钻筒四周沉渣，然后再起吊。

（3）高压喷射法，即在原钻孔两侧对称打2个小孔(小孔中心距钻头边缘0.5m左右)然后下入喷管对准被卡的钻头高压喷射，直至两孔喷穿，使原孔内沉渣落入小孔内，即可回转提升被卡钻头。

（4）护壁开挖法，即卡钻位置不深时，用护筒、水泥等物品护壁，人工直接开挖清理沉渣。

钻进过程中如操作不当，易造成主卷扬钢丝绳拉断。因此，钻进过程中，要注意提钻时卷扬机卷绳和出绳不可过猛或过松、不要互相压咬，提钻时要先释放地层对钻头的包裹力或先用液压系统起拔钻具。如果钢丝绳出现拉毛现象应及时更换，以免钢丝绳拉断而造成钻具脱落事故。

4、动力头内套磨损、漏油

发生这一现象的原因除了钻机设计上存在欠缺外，主要是超钻机设计能力钻进所致，所以要注意旋挖钻机的设计施工能力，不要超负荷运行。

6.5钢筋笼制作、运输及安装

所以进场钢筋的力学性能必须符合国家标准（钢筋混凝土用热轧带肋钢筋）GB1499—2007的规定。

钢筋必须按不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收，分别堆放，不得混杂，且立牌以资识别。钢筋在运输、储存过程中，应避免锈蚀和污染，储存时宜堆放在仓库内，露天堆放时，应垫高并加遮盖。钢筋在工地存放时间不宜过久。

进场后的分批钢筋（同品种、同等级、同一截面、同炉号、同厂家生产的60t为一批）内任取若干试件分别用于拉伸、冷弯、可焊性试验。若试验不符合规范要求，此批钢筋可拒收或退货。

施工现场设置固定的钢筋笼加固和存放场地，使用时吊车配合炮车运至使用地点。

1、钢筋调直与清污除锈：

（1）钢筋的表面应洁净，使用前应将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净。

（2）钢筋应平直，无局部弯折，成盘的钢筋和弯曲的钢筋均应调直。钢筋使用钢筋调直机进行调直。

（3）加工后的钢筋，表面不应有削弱钢筋截面的伤痕。

（1）本工程桩基分为WHZ1桩、WHZ2桩、WHZ3桩、WHZ4桩4种类型，不同桩的主筋尺寸、间距、长度均不相同，钢筋主筋制作应分开进行并分开堆放。并做好标识。

（2）钢筋笼主筋均需要接长，接长采用搭接焊。

（3）钢筋制作及安装应满足规范要求，钢筋接头错开50%以上，焊接质量满足要求。

（1）本工程钻孔桩钢筋笼加强筋设在主筋的内侧，钢筋笼直径较小，使用加强筋成型法进行钢筋笼骨架的制作。

（2）制作钢筋笼时在加工场地内垫方木作为加工平台，调整方木使其顶端平整顺直。

（3）按照设计尺寸做好加强筋圈，在加强筋上按主筋分布间距标出主筋位置。

（4）把主筋摆放在平整的工作平台上，并在主筋上标出加强筋的位置。焊接时，使加强筋上任一主筋的位置标记对准主筋中部的加强筋标记，扶正加强筋，并用木制直角板校正加强筋与主筋的垂直度，然后点焊。在一根主筋上焊好全部加强筋后，用机具或人转动骨架，将其余主筋逐根照上法焊好，然后吊起骨架搁于支架上，按设计位置布好螺旋箍筋并绑扎于主筋上。

（5）按照设计图纸要求在钢筋笼上安装保护层，保护层采用中间带孔，半径7cm的混凝土圆饼，布置形式为每2米一道，每道对称布置4个。

（6）制好的钢筋骨架放在平整、干燥的场地上。存放时，每个加劲筋与地面接触处都垫上等高方木以免粘上泥土。存放钢筋骨架还要注意防雨、防潮，且不宜过多。

（7）钢筋笼上埋有检测桩预埋件时，一定要将预埋件与钢筋笼固定好，保证施工施工过程中不移位。

（8）钢筋骨架的制作和吊放的允许偏差为：主筋间距±10mm；箍筋间距±20mm；骨架外径±l0mm；钢筋笼长度±50㎜。

本工程钻孔桩钢筋笼顶面距离地面约2m左右，而且钢筋笼底面与孔底距离为15cm，钢筋笼安装时需要设置吊环将钢筋笼悬挂在地面支撑物上。

使用吊环控制钢筋笼悬挂高度，每个钢筋笼上设2个吊环，吊环顶端设置2个吊耳，上吊耳挂吊车吊钩，下吊耳穿钢管支撑后放置在枕木上，吊环使用Ф12钢筋制作，吊环吊耳弯曲后使用双面焊焊接，吊环底端与钢筋笼主筋采用单面焊焊接，焊接时应防止烧伤钢筋。

在孔口护筒两侧垫枕木作为钢筋笼安装及混凝灌注的施工平台，方木应垫放平整、坚实。

测量方木顶标高，计算吊环长度，吊环长度为下吊耳顶端到钢筋笼顶端的高差。吊环下端与钢筋笼主筋焊接，制作时应预留出搭接长度，吊环长度计算方法为：

L（吊环长度）=h1（方木顶标高）+d(钢管支撑直径)－h2(设计钢筋顶标高)

钢筋笼使用1台20t吊车进行吊装。采用吊点法起吊：第一吊点设在钢筋笼的下部往上L/5处的加强钢筋位置，在钢筋笼顶部往下L/5处加强筋及该点往下L/3加强筋处系钢丝绳，用两根钢丝绳系在钢筋笼两侧面，钢丝绳上挂定滑轮做的扁担，扁担上设吊钩作为第二吊点，如图所示。

起吊时，先使用小勾提第一吊点，大勾提第二吊点，待骨架稍提起时，继续提升第二吊点，同时慢慢放松第一吊点，保证钢筋笼末端不直接接触地面以防止钢筋笼变形。在第二吊点上升过程中滑轮位置向钢筋笼顶端移动，直到骨架同地垂直，解除第一吊点，检查钢筋笼是否有弯曲，如有弯曲应调直并绑扎焊好。

当钢筋就位时，将其稳住徐徐放入孔内，严禁摆动碰撞孔壁，当靠近吊点附近的加劲筋接近孔时，用2根钢管穿过加劲筋下方，将钢筋笼临时支撑于孔口，将吊钩移到钢筋上部，起吊取出临时支撑继续下降到钢筋笼最后一个加劲筋处，按同样方法临时支撑。

钢管支撑使用φ70mm以上厚壁钢管，钢管支撑应能保证支撑钢筋笼重量后不发生变形。

卸下钢丝绳，将吊钩直接挂在吊环上，稍微提升钢筋笼，抽取临时支撑，将钢筋笼慢慢的下放，直到钢筋笼下放到设计标高为止。使用钢管支撑穿入吊环水平放置在方木上，钢筋笼吊装完成后应保证两根吊环受力均匀。

导管在使用前，除应对其规格、质量和拼接构造进行认真地检查外，应进行试拼和试压，试压导管的长度应满足最长桩浇筑需要，导管自下而上顺序编号和节段长度，且严格保持导管的组合顺序，每组导管不能混用。导管组拼后轴线差，不宜超过钻孔深的0.5%且不大于10cm。检查合格后方可使用。

导管长度应按孔深和工作平台高度决定。漏斗底至钻孔上口段，宜使用非标准节导管。

导管下放应竖直、轻放、以免碰撞钢筋笼。下放时要记录下放的节数，下放到孔底后，理论长度与实际长度进行比较，是否吻合。

完全下放导管到孔底后，并经检查无误后，轻轻提起导管，控制底口距离孔底0.25～0.4m，并位于钻孔中央。

6.6.2导管水密性试验

进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力P的1.3倍，本工程导管可能承受的最大内压力P计算式如下：

式中：P——导管可能受到的最大内压力(kPa)；

——混凝土拌和物的重度(取24kN／方)；

——导管内混凝土柱最大高度(m)(取25m);

——井孔内水或泥浆的重度(取11.5kN／方)；

——井孔内水或泥浆的深度(m)（取24m）。

P=24×25－11.5×24=300kp

水密性试验方法是把拼装好的导管先灌入70%的水，两端封闭，一端焊接出水管接头，另一端焊接进水管接头，并与压水泵出水管相接，启动压水泵给导管注入压力水，当压水泵的压力表压力达到导管须承受的计算压力时，稳压10分钟后接头及接缝处不渗漏即为合格。

导管安装时应逐节量取导管实际长度并按序编号，做好记录以便砼灌注过程中控制埋管深度。并应注意橡皮圈是否安置和检查每个导管两头丝扣有无破丝等现象，以免灌注过程中出现导管进水等现象。

本工程所用砼为商品砼，混凝土拌合站拌制，混凝土专用运输车运至现场。要求 水泥选用普通水泥或硅酸盐水泥。水泥的初凝时间不宜早于2.5h；水泥的标号不宜低于42.5；粗骨料宜优先选用卵石，如选用碎石，宜适当增加含砂率；骨料最大粒径不应大于导管内径的 1/6～1/8 和钢筋最小净距的1/4, 同时不应大于40mm。细骨料宜采用级配良好的中砂。为使混凝土有较好的和易性，混凝土的含砂率宜采用35%～40%，水灰比宜采用0.4～0.5。

混凝土拌和物应有良好的和易性，在运输和灌注过程中应无显著离析、泌水现象。灌注时应保持足够的流动性，其坍落度总损失小于60mm。

在进行混凝土灌注时使用一台吊车辅助导管的安装及升降，吊车可使用小型汽车吊。

1、为了方便混凝土的灌注，需要在导管顶部设置漏斗，准备大、小2个漏斗。

2、为了满足首批混凝土的灌注量，首次灌注时使用大漏斗，漏斗的容量应使首批灌注下去的混凝土能满足导管初次埋置深度的需要，漏斗最小容量按下式计算：

V=πD2/4*（H1+H2）+πd2/4*h1

复件 塔式起重机安装专项施工方案V：灌注首批砼所需数量（方）

D：桩孔设计直径（0.8m）；

d：导管直径（0.20m）；

H1：孔底至导管底端间距，取0.3m；

H2：导管初次埋置深度，一般取1.0m；

h1：孔内砼达到埋置深度H2时，导管内砼柱平衡导管外压力所需的高度（m）；h1=Hw*rw/rc=11.5

rw：孔内泥浆的重度(11.5KN/方)；

海南某医院防雷接地系统施工组织设计Hw：孔内泥浆的深度（24m）；