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GB 50007－2002；

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：

确定桩的最大竖向承载力

max

573965

709.767

55

v q

F F

P KN

++

===

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 3.1516

U R

π

==?

沉桩桩尖处极限承载力R

σ值：

单桩（桩长14m ）极限承载力计算：

[]21

()2

1

3.14160.4(3546

4.2 1.581 2.183 1.8 6.16

5.4)0.2 3.142200734.662i i i R P U a l aA KN τσ=

+=

???+?+?+?+?+???=∑

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

[]max 1.25734.66918.33709.767KN P KN P =?=>=

桩身承载力计算： 桩的计算宽度：

100.9(11/0.4)0.40.45f b K K kd m

==?+?=

桩的变形系数：0.468a =

== 4

0.7140.7 5.98p l m α

=?

=?=

0.1135.98/0.11352.92

p r m l r

=

====

钢筋混凝土桩的纵向绕曲系数?:

查得0.87?=

''331

1

786.67()

0.95

0.87(34.60.3920.08100.00090521010)2555.091.25

j b a he g g c

s

N KN R A R A KN γ?γγπ=≤+

=

??????+??=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

max 227557323421M KNm

=+?=

6max 0()335(2 1.5(4000/2001)0.00020110) 1.154964.8y s s M f A h a KNm ≤-=???+???=以极限受

压区高度计算极限弯矩：

2260max (/21)0.55 1.1516.7104(0.55/210.55)35226b c b b M f bh KNm M ξξξ=+-=????+-=>满足

要求。

斜截面抗剪计算：

3max 00.70.70.913 1.394 1.15104087.6h t V f h KN

β==?????=>

max

2P

满足要求。

1#塔吊 地质情况如下 ：

1#塔吊桩机拟打入

按2#

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。