长螺旋作业指导书

北京地铁16号线12标 洞内机械成桩作业指导书

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中铁一局集团有限公司 北京地铁16号线12标项目经理部

2014年8月

洞内机械成桩作业指导书

一、 工程简介

苏州桥站结构形式为叠摞侧式车站，双层三跨钢筋混凝土结构，车站总长238.1m ，为全暗挖车站，采用洞桩法施工，车站两端为盾构区间。车站主体拱顶覆土7.73m ，底板埋深为26.33m ，车站中心线处左线轨顶绝对标高为26.29m ，标准段宽度24.4m 。车站共设置4个出入口通道、3组风亭及4个紧急疏散口。

苏州街站后～苏州桥站区间为叠摞区间，右线在上左线在下，右线埋深范围为13.6m ～28.4m ，左线埋深范围为21.6m ～38m 。区间右线长度841.35m ；左线长度849.552m 。

二、 施工准备

1、 技术准备

（1）在施工过程中，我方将充分发挥在施工技术上的优势，本着技术先行的原则，在施工前就技术上的一切问题做好充分的准备。技术准备主要任务有：图纸会审、落实重点方案、各项计划、技术交底等。

（2）针对工程特点，制定完善的技术岗位责任制，形成配套的技术力量。

（3）项目技术负责人组织有关人员熟悉图纸，同时取得相关的技术资料、规范、规程和标准等，会同设计、监理单位共同做好图纸会审。

（4）以施工组织设计为中心，制定材料采购、试验、钢筋、混凝土及设备施工等各项计划，提前计划、保证施工。

（5）以施工组织设计为指导，编制详细技术交底。施工前安排各专业工程技术人员对技术工人进行技术交底、安全交底，使所有人员在施工开始前做到心中有数。

（6）确定关键、特殊工序及质量控制点，制定相应的技术保证措施及质量保证计划，及时做好对于施工班组的逐级交底，加强施工过程中的检查和监督，确保在施工中得以切实贯彻实施。

2、机械设备准备

3、人员准备

为确保顺利、高质高效地完成施工任务，我们将根据施工进度计划，合理、有计划地进行调动工力，分批进驻本工程施工现场。在施工期间对所有施工作业人员分批进行培训，确保其适合本工作岗位的要求。其中焊工、信号工和司机等特殊工种实行持证上岗。

三、 施工技术流程

图3-1边桩施工流程

图5.1-2中桩施工流程

四、反循环钻孔桩工作原理

所谓反循环，是指钻机工作时，旋转盘带动钻杆端部的钻头切削破碎孔内岩土，冲洗液从钻杆与孔壁间的环状间隙中流入孔底，冷却钻头并携带被切削下来的岩土钻渣，由钻杆内腔返回地面，与此同时，冲洗液又返回孔内形成循环。由于钻杆内腔较井孔直径小得多，所以，钻杆内泥水上升速度较正循环快得多。既是清水，也可将钻渣带至钻杆顶端，流向泥浆沉淀池，泥浆净化后再循环使用。

反循环与正循环相比，反循环的钻进速度快得多，所需泥浆量少，转盘所消耗的功率少，清孔时间较快，采用特殊钻头可钻挖岩石等优点。

五、施工步序

1、施工测量

依据设计图纸，采用全站仪进行桩位放样，中心点固定在对应的小导洞侧壁上，然后吊线锤对桩位中线进行控制，由桩位中心点引出4个桩位控制点，钻进过程中对桩位进行复核。 2、桩口加固

依据桩位中心控制点对相应桩位处的小导洞底板初支结构进行破除，边桩破除半径800mm ，中桩破除半径1300mm, 破除范围分别采用φ25的钢筋分上下两层搭接焊成环，与底板格栅主筋和连接筋焊接牢固，然后在上下两层筋焊接φ10@150mm的箍筋，最后采用C20自拌混凝土浇筑。 3、人工开挖桩体

施工前先对桩位进行复核，即以桩位为中心，定出相互垂直的十字控制桩线。待孔口混凝土强度达到设计要求后开始人工开挖，护壁砼每挖完一节以后要立即浇筑，同时用十字控制线校正护筒中心及桩位中心，使之重合一致，并保证其护筒中心位置与桩中心偏差小于5cm 。护壁砼采用人工浇筑，人工捣实，采用C20自拌混凝土，厚度15cm, 坍落度控制在80～100mm ，上下两节护壁之间搭接5cm ，确保孔壁的稳定性，护壁深2m 。

4、泥浆的制备

泥浆的制备在泥浆池内进行，制浆前先将粘土或膨润土块打碎，使其在搅拌中易于成浆，缩短搅拌时间，提高泥浆质量。制浆采用机械搅拌。搅拌时，先将定量的水加入沉淀池内，然后慢慢地加入与水量相应的黏土或膨润土，并开动机器搅拌，成浆后，将泥浆置于泥浆池内。泥浆制备指标见下图:

5、. 钻机就位

钻机就位后，要将钻头的中心线准确对准孔位中心。具体做法是在小导洞仰拱上做好的桩位中心控制线，用小线连成十字，钻头中心线与小线十字交叉点重合。 6、钻进成孔施工

（1）钻机经竖井吊放至横通道，自行进入工作小导洞，就位时应保持底座平稳，不发生倾斜移位。钻头中心采用桩定位器对准桩位，误差不大于2公分。为保证钻孔的垂直度，在钻进过程中，设置钻机导向装置，确保钻杆垂直；

（2）反循环钻机成孔时先向孔内输入一定数量的泥浆后，启动砂石泵，待反循环正常后，才能开动钻机慢速回转下放钻头：开始钻进时，应轻压慢转，待钻头正常工作后，可逐渐加大转速，调整钻压，使钻头吸口不产生堵水；

开始钻进时，进尺应适当控制，在护筒刃脚处，应低档慢速钻进，使刃脚处有坚固的泥浆扩壁。钻至刃脚下1米后可按土质情况以正常速度钻进；

（3）清孔：成孔达到设计标高后，将钻头留在原处继续旋转数圈，避免孔底缩孔。对孔深、孔径、孔壁、垂直度等进行检查，不合格时采取措施处理；

采用泵吸反循环抽浆的方法清孔，清孔时合理控制泥浆的粘度与含砂率，用砂石泵排出孔底悬浮钻渣的泥浆，经净化处理后，再经回流泵排入孔内；

（4）成孔检验： 桩孔质量标准

①桩径允许偏差：≤±50mm ； ②垂直度允许偏差：3‰； ③孔底沉渣：≤50mm ； ④桩位水平偏差：≤50mm 7、钢筋笼的吊装

（1）在吊装过程中，为了保证钢筋笼质量，必须注意在转运过程中钢筋笼不得变形。在导洞内吊装钢筋笼，节与节之间采用直螺纹连接。为了保证钢筋笼质量要求，在转运过程中采取加固措施保证钢筋笼不变形。钢筋笼竖直后，检查垂直度。骨架进入孔口后，将其扶正徐徐下放，严禁钢筋笼摆动碰撞孔壁，并且边下放，边拆除内撑并严禁内斜撑掉进孔内。第一节钢骨架下放到最后一节加劲筋位置时，穿进工字钢，将钢筋支撑在孔口工字钢上，再起吊第二节骨架，使它们在同一竖直轴线上采用套筒连接好，抽出支撑工字钢后下放骨架。如此循环，使骨架下放至设计标高，定位于孔中心上，完成钢筋笼的安装。最后一节钢筋笼安装就位后，用钢筋把钢筋笼焊接固定于孔口护筒；

（2）钢筋笼吊放时值班工长、质检人员、安全员必须在场，并由值班工长统一协调指挥；

（3）整个钢筋笼安装完成后，必须保证钢筋笼轴线与桩轴线吻合，以保证钢筋保护层符合设计要求。 8、浇筑混凝土

(1)钢筋笼安装完毕，应进行隐蔽工程验收，合格后应立即浇注水下混凝土。

(2)边桩和中桩桩基使用的C30商品混凝土应具有良好的和易性，坍落度宜为180～220mm ，用输送泵直接将砼送入料斗。钻架充当灌注架。

(3)水下混凝土浇注采用直径300mm 导管，导管接头宜采用法兰或双螺纹方扣快速接头。导管使用前应试拼装、试压，试水压力为0.6MPa ～1.0MPa 。破损的密封圈应及时更换。

(4)使用的隔水塞应具有良好的隔水性能，保证顺利排出。施工中向导管内放入球胆做为隔水塞。

(5)导管底部至孔底的距离宜为300～500mm 。开始浇注混凝土时，要求快放，使导管有足够的埋深。孔口安装排浆泵，将泥浆及时回收到回浆池中。

(6)应有足够的混凝土储备量，使导管第一次埋入混凝土面以下0.8m 以上，边桩首灌混凝土不小于2m3，中桩不小于3.6m3。

(7）导管埋深宜为2m ～6m ，严禁导管提出混凝土面，应有专人测量导管埋深及管内外混凝土的高差，填写混凝土的浇注记录。

(8）水下混凝土必须连续施工，每根桩的浇注时间按初盘砼的初凝时间控制。 9、后注浆施工

对于砾石层，应确定其结构是否密实。对于松散的砾石层，应主要控制注浆量，注浆压力不宜；而对于密实、级配良好的砾石层，可选用工作压力较大的压浆泵，压力应适当加大。在级配良好的砂土及黏土中，注浆压力是最重要的控制参数，而注浆量是一个参考指标。理论上水泥浆液压注的越多，效果越好。但也有个限度。因为当桩端土强度相对较低时，注浆压力稳定后继续灌浆，注浆压力变化会不明显，这表明土体抗力已达极限，继续灌浆只会导致桩端土体压缩变形过大，浆料流失也加大，从而造成不必要的浪费。对于上述各种土，注浆压力以0.5～2Mpa 为宜，并以不超过3Mpa 为限，稳定时间在5min 左右，注浆速度在30～40L/min左右，注浆量可根据具体空隙情况计算，水灰比则根据土性来确定。另外，压浆开始时，泵压不要太高，把桩底喷嘴冲开后，应降低压力慢速进行，使压注的浆液有较充分的时间渗透到孔隙中去，使压浆效果更为有效。

六、现场环境保护保证措施 1、保持环境卫生

（1）场地出口设洗车槽，并设专人对所有出场地的车辆进行冲洗，严禁遗洒。采用符合北京市渣土运输车要求的车辆进行出渣作业。严防泥碴掉落污染道路，影响环境。

（2）落实“门前三包”责任制，保持施工区和生活区的环境卫生。及时清理垃圾，运至指定地点进行掩埋或焚烧处理，生活区设置化粪设备，生活污水和大小便经化粪设备处理后才能排入污水管道。

（3）工程车辆的行驶路线和时间要严格遵守交管部门的要求，禁止超载、超高、超速行驶，对工地周围的道路派专人清扫，保持周边环境的整洁。

（4）施工过程中产生的施工废弃物，按类别分别存放并尽可能回收利用，不能回收的部分按照要求运往指定消纳地点。

2、水污染控制措施

（1）在工程开工前完成工地排水和废水处理设施的建设，保证工地排水和废水处理设施在整个施工过程的有效性，做到现场无积水、排水不外溢、不堵塞、水质达标。

（2）根据施工地区排水网的走向和过载能力，选择合适的排口位置和排放方式。废水排入城市下水道，悬浮物执行《污水综合排放标准》（GB20425—2006）的三级标准400mg/L。

（3）现场存放油料的库房，必须进行防渗漏处理。储存和使用都要采取措施，防止跑、冒、滴、漏，污染土壤水体。

（4）在工作场地内设置沉淀池，对施工废水进行沉淀净化，并用于洒水降尘。 （5）食堂设置简易有效的隔油池，加强管理，专人负责定期掏油，防止污染。 （6）生活区设置化粪设备，不得直接排入施工场地外，以免污染周边地区水资源。

3、泥浆及固体废弃物处理、处置方案

（1）在工作场地内设置沉淀池，对施工中产生的废泥浆进行沉淀过滤后排入市政管网。 （2）制定泥浆和废渣的处理、处置方案，废泥浆和淤泥使用专门的车辆运输，防止遗洒、污染路面。

（3）选择对外环境影响小的出料口、运输路线和运输时间。

（4）剩余料具、包装及时回收、清退。对可再利用的废弃物尽量回收利用。 （5）施工现场内无废弃混凝土和砂浆，运输道路和操作面落地料及时清用。混凝土、砂浆倒运时采取防撒落措施。

4、绿色施工保证措施

（1）优化施工总平面规划布置图，减少土地资源的占用。

（2）采取先进的技术措施开挖土方，减少土方开挖量，最大限度地减少对土地的扰动，保护周边自然生态环境。

（3）制订节能措施，提高能源利用率，对能源消耗量大的工艺制定专项降耗措施。 （4）临时设施的设计、布置与使用，采取有效的节能降耗措。

（5）按时保养、保修施工设备，合理安排工序，提高各种机械的使用率和满载率。 （6）严格控制施工阶段用电量。

（7）施工现场生产、生活用水使用节水型生活用水器具，在水源处应设置明显的节约

用水标识。

（8）优化施工方案，选用绿色材料，积极推广新材料、新工艺，促进材料的合理使用，节省实际施工材料消耗量。

（9）根据施工进度、材料周转时间、库存情况等制定采购计划，并合理确定采购数量，避免采购过多，造成积压或浪费。

（10）对周转材料进行保养维护，维护其质量状态，延长其使用寿命。按照材料存放要求进行材料装卸和临时保管，避免因现场存放条件不合理而导致浪费。

（11）依照施工预算，实行限额领料，严格控制材料的消耗。

（12）施工现场建立可回收再利用物资清单，制定并实施可回收废料的回收管理办法，提高废料利用率。

（13）根据场地建设现状调查，对现有的建筑、设施再利用的可能性和经济性进行分析，合理安排工期。利用拟建道路和建筑物，提高资源再利用率。

（14）临时设施（办公及生活用房、给排水、照明、消防管道及消防设备）采用可拆卸可循环使用材料。