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1、5.2 套筒咬合樁施工方案5.2.1技術參數本車站采用1000800套筒咬合樁，主要分布在南北兩個端頭井。共162根，其中A型素樁C30超緩水下81根，樁長21m；B型葷樁C30水下樁81根，樁長21m。5.2.2施工工藝流程圖5.2-1鉆孔咬合樁施工工藝流程5.2.3施工方法5.2.3.1測量放樣施工前，采用全站儀放出鉆孔咬合樁中心軸線，以確定導墻位置。并將測量結果上報監理、測監單位復核。為保證主體結構側墻厚度，根據我公司類似工程的施工經驗，鉆孔咬合樁中心軸線按設計位置外放8cm。5.2.3.2導墻施工測量放出樁位中心軸線，挖設導墻溝槽，導墻基底建于密實的地基上，以保證導墻的穩定性。咬合樁導2、墻導墻為400mm厚C20鋼筋砼，導墻橫向配筋采用10200HPB300級鋼筋，導墻縱向配筋采用1616HRB400級鋼筋，導墻每邊寬1500mm，厚度400mm。導墻每隔20m布置一道施工縫，施工縫盡量避開在樁中心兩側，導墻構造詳見附圖5.2-2圖5.2-2 咬合樁導墻平面圖導墻內徑大于設計樁徑80mm，垂直度偏差控制在2以內。導墻采用商品砼，人工入模，插入式振動棒振搗。在砼強度達到70%后拆模，拆模后立即加設對口撐，保證導墻在施工中保持穩定。砼養護期為7d，養護期間嚴禁在導墻上堆放材料及機具設備，嚴禁任何車輛通行。5.2.3.3鉆進成孔鉆孔咬合樁工作內容主要由CG-1000型液壓搖動套管鉆3、機下壓套管，由沖抓取土成孔，由履帶起重機安裝鋼筋籠，灌注砼等吊裝作業。咬合樁主要工作設備為液壓鉆機、履帶起重機、液壓工作站、沖擊抓斗及套管組成。該套設備可施工直徑8001200mm的鉆孔樁，最大施工深度達45m，搖動力達1255kN，最大扭距1470KNm，根據蘇州地區類似工程施工經驗，可以滿足本工程施工需要。在鉆孔樁成孔過程中，用套管正反扭動加壓下切，管內沖擊抓斗取土，使套管壓入至樁的設計深度，形成套管護壁成孔，施工速度快，成孔精度高、質量好，樁間相互咬合排列形成圍護墻。鉆機就位：待導墻驗收合格后，將套管鉆機就位，使抱管器中心對應在導墻孔位中心，并調整好套管垂直度，首節偏差不得大于5，。取土4、成孔：壓入第一節套管，壓入深度約2.53m，然后用抓斗從套管內取土，一邊取土，一邊繼續下壓套管，始終保持套管底口超前開挖面2m以上。第一節套管壓入土中后(地面上留1.21.5m，以便于接管)，檢測垂直度，如不合格則進行糾偏，合格則安裝第二節套管繼續下壓取土，如此重復，直至達到設計孔底。5.2.3.4鋼筋籠制安材料準備：鋼材運到加工場地后隨即取樣送檢，檢測合格后投入使用。按標準化工地對鋼材分規格分批次分檢測狀態堆放，并做好標識，為避免鋼材受潮生銹，對鋼材上蓋下墊，鋼材多時分層堆碼，方便取用。鋼筋加工：用于鋼筋籠制作的鋼筋先除銹、調直處理。按鋼筋配料表加工，半成品堆碼整齊并做好標識。鋼筋籠主筋連接5、采用閃光對焊，對焊接頭及時取樣送檢。外觀檢查及應對措施：接頭處沒有橫向裂紋。如有裂紋，換低頻預熱方法，增加預熱程度；與電極接觸處的鋼筋表面，沒有明顯燒傷。如表面微熔及燒傷，及時清除鋼筋被夾緊部位的鐵銹和油污，清除電極內表面的氧化物，改進電極槽口形狀，增大接觸面積，施焊時夾緊鋼筋；加強箍筋在胎盤模型上彎曲成型，確保箍筋成型直徑。接頭采用雙面搭接焊，焊縫長度不小于5d（d為鋼筋直徑，下同），焊縫寬度不小于0.8d，厚度不小于0.3d。施焊過程中電流適當，不燒傷鋼筋，施焊結束敲除焊渣。螺旋箍筋先冷拉調直，同樣在胎盤模型上彎曲成型，切成小捆備用。鋼筋籠制作：鋼筋場地內提前修建鋼筋籠加工臺架，先定位加強6、箍筋，自鋼筋籠頂向下間距2m一道，底端兩處可適當調整間距，但不超過2.5m。定位好加強箍筋后，安裝第一根主筋，要求安裝后平直并點焊牢固。再利用特制的間距卡逐根安裝其余主筋。骨架制作完成后，選兩根以上主筋按鋼筋圖畫出螺旋箍筋間距點，注意各主筋上間距點錯開布置。按間距點綁好螺旋箍筋，綁扎量為總數的50%，梅花型綁扎。鋼筋籠保護層采用定位鋼筋，與加強箍筋對應位置安裝，每斷面8個，垂直焊接到主筋上，焊縫長10cm，焊縫寬8mm。制作好的鋼筋籠放到成品堆放區并填好標識牌。鋼筋籠堆放時，下面要求墊高防水，上面要求覆蓋防雨。鋼筋籠吊放:鋼筋籠下放后采用兩根吊筋（20圓鋼）固定，吊筋一端與鋼筋籠主筋單面焊，焊7、接長度20cm，另一端做成彎鉤掛在鉆機平臺上，吊筋長度應根據鉆機平臺高程經計算后加工成型，以控制鋼筋籠頂標高，同時可防止鋼筋籠下沉或澆筑砼時上浮。5.2.3.5水下灌注砼由于本工程地下水水位較高，樁身砼均采用水下砼灌注法施工，超緩凝砼最短緩凝時間按90h設計。砼采用商品砼，施工時砼坍落度控制在120mm140mm之間。水下砼灌注前應再次用測繩檢測孔深，以測定沉渣厚度，厚度不宜超過100mm，如超過必須予以清除，可采用抓斗直接清除。水下砼灌注施工方法如下：導管采用螺絲扣套橡膠密封圈連接，內徑30cm，連接好后詳細檢查，使用前進行水壓試驗，試水壓力在0.61.0Mpa，保證導管密封耐壓。采用吊機緩8、慢下放導管至孔內，導管底口應高出孔底3050cm，保證下口出料空間，導管上口連接砼漏斗。導管上口用隔水栓密封，根據以往施工經驗，隔水栓可用比導管內徑稍小的橡皮球制作。砼通過滑槽流入漏斗內，條件困難時可采用吊機通過料斗吊入漏斗。漏斗內存入不小于2m3砼，拔出漏斗底蓋，向導管內灌注砼，并保持砼連續灌注。灌注開始后，應緊湊連續施工，嚴禁中途停工。灌注過程中，注意孔內水位升降情況，隨時測量砼面實際高度并計算導管埋深，保證導管底端埋入砼面以下26m。導管應避免埋深過大造成拔不起管，同時埋深也不能過小使鋼筋籠產生上浮或導管拔出砼面造成斷樁事故。隨砼面上升拔高套管和導管，逐步拆除套管和導管。根據導管埋深情況9、，每次拆除12節導管，導管拆除后應立即沖洗干凈，以便下次使用。套管提升時，慢慢上拔并左右搖晃，使砼能流入套管所占空間，同時注意觀查鋼筋籠有無上浮，套管埋深應控制在2m左右。為保證設計樁頂砼質量，砼灌注至樁頂標高以上0.5m，施工冠梁前再鑿除此部分砼。灌注結束后，拔出套管和導管。灌注過程派技術人員全過程值班，并填寫水下砼灌注記錄。素樁砼緩凝時間的確定素樁砼緩凝時間根據單樁成樁時間來確定，單樁成樁時間與地質條件、樁長、樁徑和鉆機能力等有直接聯系，因此素樁砼緩凝時間可以根據以下方法來確定。首先測定單樁成樁所需時間t，然后根據下式計算得出： T=3t+K式中：T=素樁砼的緩凝時間 K=儲備時間，一般取10、1.5t t=單樁成樁所需的時間。根據本地質和樁長及我們所施工同類地鐵工程的類比經驗，設定t=20h/樁，為此初步得出樁的緩凝時間為90h可滿足施工要求。5.2.4質量驗收標準成孔質量應符合下表規定：表5.2-3 成孔質量檢驗標準檢驗項目允許誤差孔位偏差10mm樁徑+10mm垂直度0.3%孔深不小于設計鋼筋加工及安裝質量應符合下表規定：表5.2-4鋼筋加工及安裝質量檢驗標準檢驗項目允許誤差(mm)檢驗方法主筋間距10鋼尺量箍筋間距或螺距20鋼尺量保護層厚5鋼尺量鋼筋籠長50鋼尺量鋼筋籠直徑10鋼尺量5.2.5鉆孔咬合樁施工控制要點及主要技術措施5.2.5.1施工控制要點咬合樁定位與樁垂直度控制11、導墻起鎖口和導向作用，直接關系到鉆孔咬合樁成孔精度，施工中嚴格控制導墻施工精度，確保軸線誤差10mm，內墻面垂直度2，導墻頂面平整度5mm。鉆機就位后使套管中心、鉆機搖管裝置的中心與樁中心保持在同一軸線上，利用鉆機的調平系統，調整水平。第一根套管下壓時采用2m靠尺附貼在套管外壁兩垂直方向校核，確保套管垂直度小于3。套管在切壓過程中, 在相互垂直的方向上定時采用2m靠尺測量套管垂直度,發現偏差及時糾正。通常采用以下方法糾偏：利用鉆機油缸糾偏：如果偏差不大或套管入土不深。可直接利用鉆機的頂升油缸、推拉油缸調節套管的垂直度。A樁的糾偏方法：如果A樁入土5m以下發生較大偏差，可先用鉆機油缸糾偏，如達不12、到要求，可向套管內填砂。邊填砂邊拔套管，直至將套管提升到上一次檢查合格的地方，然后調直套管，檢查其垂直度合格后重新下壓。B樁的糾偏方法：B樁的糾偏方法與A樁基本相同，不同之處在于不能向套管內填砂，而應填入與A樁相同的砼。超緩凝砼質量控制超緩凝砼各項性能指標能否滿足設計施工要求是鉆孔咬合樁施工成功的前提和關鍵，鉆孔咬合樁所采用的超緩凝砼的初凝時間大于等于90h。因此對砼生產質量控制要求較高，慎重選用高效緩凝減水劑，施工前進行工藝試驗。各種原材料的質量應保持穩定，主要材料應專罐專用，專車轉送，各車砼運抵工地后按規定制備試塊。做好現場施工組織管理，保證施工連續快速進行。鉆孔咬合樁全面施工前進行試成孔13、(數量不小于2個)，以核對地質資料、檢驗設備、工藝、材料以及技術措施是否適當。鋼筋加工及安裝控制鉆孔咬合樁鋼筋加工及安裝嚴格按規范執行，嚴格控制鋼筋籠直徑，鋼筋籠直徑不可過大，否則無法下放至孔內，灌注過程中易被套管帶出，鋼筋籠直徑過小則使保護層過大，影響結構受力。孔內沉渣控制通過計算套管底至地面高度可準確計算孔深，然后通過實測孔深可得出孔內沉渣厚，及時用抓斗對孔內虛土和沉渣進行清除，確保孔內沉渣厚不超過100mm，不得以超挖代替沉渣厚。5.2.5.2主要施工技術控制措施分段施工接頭的措施往往一臺鉆機施工無法滿足工程進度，需要多臺鉆機分段施工，這就存在一個段與段之間的接頭問題，采用砂樁接頭是一個14、比較好的方法。在先施工的端頭設置一個砂樁（成孔后用砂灌滿），待施工段到此接頭時，挖出砂灌上砼，并在其外側施做2根旋噴樁。遇到地下障礙物的處理方法套管鉆機施工過程中如遇地下障礙物處理較困難，但對一些比較小的障礙物，如礫石、卵石層能穿過。如遇大塊石可將沖抓換成十字沖擊錘沖砸擊碎后下壓套管清除。對地下管線、鋼筋、型鋼等大型障礙物可抽干積水，在保障安全的前提下吊放人員下孔切割處理。B序樁切割成孔困難時的處理措施如圖所示，由于特殊情況造成A1樁砼超過終凝時間較長，砼強度超過10Mpa時，B1樁無法切割A1樁成孔。此時將A2附近導墻破除，在A2樁不調整樁位的情況下先保證B1與A2咬合施工，B1樁與A1樁相15、切，然后按順序繼續施工A3、B2、，最后沿A1、B1兩樁外側施工旋噴樁進行封堵，施工方法示意見圖5.2-5。圖5.2-5旋噴樁外側封堵示意圖咬合樁施工的流水作業中斷，迅速移機對末端樁進行切割，單側咬合面成孔，然后在孔內灌注河砂拔管形成砂樁，待后續咬合施工至該樁時重新成孔完成連續咬合樁的施工。防止管涌的措施在成孔過程中，依據套管的切割下壓能力，一般情況下始終保持套管超前于沖抓面至少2m以上，輕抓慢挖，使孔內留有一定厚度的反壓土層，防止管涌現象的發生。主要措施如下：在地下水豐富的含砂地層施工，鋼套管要盡量壓入砂層中一般24m，就不會出現管涌。對于地下水位過高，可以在套筒內補水，以平衡套筒外的水壓力16、。在施工過程中隨時注意套筒內涌砂現象，有問題及時處理。防止串孔的措施在B樁成孔過程中，由于A樁砼未凝固，還處于流動狀態，因此，A樁砼有可能從A、B樁相交處涌入B樁孔內，稱之為“串孔”，防止串孔發生通常有以下幾個方法可以采用：A樁砼的塌落度應盡量小一些，以便降低砼的流動性。套管底口應始終保持超前于開挖面一定距離，至少不應少于2.5m，以便造成一段“瓶頸”阻止砼的流動。如有必要(如遇地下障礙物套管底無法超前時)可向套管內澆注入一定量的水，使其保持一定的反壓來平衡A樁砼的壓力，阻止“串孔”的發生。B樁成孔過程中應注意觀察相鄰兩側A樁砼頂面，如發現A樁下陷應立即停止B樁開挖，并一邊將套管盡量下壓，一邊17、向B樁內填土或注水，直到完全制止住“串孔”為止。B型樁成孔期間加強過程控制，保證樁的垂直精度，在成孔過程中沖擊抓斗輕抓慢進，套管鉆機盡量減小搖管幅度，以此降低對兩側A型樁砼的擾動，可以預防砼“串孔”問題。水下砼灌注事故處理措施導管進水其主要原因如下：a首批砼儲存量不足或導管底口距過大，砼下落后，不能埋設導管底口，以致泥水從底口進入；b導管試壓不好，接頭不嚴，接頭間橡皮墊被管內氣囊擠開，水從接頭流入；c導管提升過猛，或測探錯，導管底口超出原砼面，底口涌入泥水。預防和處理方法：查明事故原因，采取相應的措施加以預防。可采取以下處理方法：a如是上述a中原因引起，應立即提出導管，抓斗清除樁底砼，儲存足夠18、的首批砼，重新罐注。b如是上述b/c中原因引起，應視具體情況，除原管重新下管，或是原管插入繼續灌注。但灌注前必須將進入管內的水泥或沉泥清理出。埋管導管無法拔出稱為埋管，其主要的原因是：導管埋入砼過深，或砼初凝使導管與砼間摩阻力過大。預防方法：應嚴格控制導管埋深，使其不超過6m，在等待砼期間，每隔10min上下移動導管，使導管周圍的砼不致過早初凝。導管接頭螺栓事先應檢查是否穩妥，提升導管時不可猛拔。若埋管事故已發生，可用吊車拔出，拔時詳細測算樁底的埋置深度，以防超拔。鋼筋籠上浮鋼筋籠上浮，除了由于套管上拔、導管提升鉤掛所致外，主要原因是由于砼表面接近鋼筋籠底口，砼的灌注速度過快，使砼下落沖出導管低口向上反沖，其托力大于鋼筋籠的重力時所致。為防止其上升，應放慢砼灌注速度，最大速度不超過0.4m3/min，另外可在鋼筋籠下端焊接砼塊（直徑70cm，厚度10cm）,防止其上浮。采用20吊筋將鋼筋籠吊在鉆機平臺上，可防止鋼筋籠下沉，鋼筋籠底端的砼塊也能增加鋼筋籠浮力，防止其下沉。斷樁事故的處理措施如因不可抗拒原因造成斷樁事故，應先重新下導管將該樁灌注完成，然后按順序施工其它樁，最后在該樁外側施工2根高壓旋噴樁以加強此根樁水平推力，必要時采取背樁補強措施。