下穿通道箱涵专项施工方案 2

第一章编制依据及概况

一、编制依据

1.1.1《三明北站车行通道施工设计图》，和该段水文地质资料。施工合同中对该工程的的质量、工期要求

1.1.2《公路工程技术标准》（JTJ 032—94）

1.1.3《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041—2000）

1.1.4《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB5026—97）

1.1.5《公路工程施工安全技术规范》（JTJ 076—95）

1.1.6《建筑边坡支护技术规范》（GB50/5018—2001）

1.1.7《三明北站站前道路及下穿通道基坑支护施工图》

1.1.8《三明北站站前道路及下穿通道给排水、电气工程施工图》

1.1.9《市政排水管渠工程质量检验评定标准》（CJJ3-90）

1.1.10本工程涉及的各专业对设备的供电、控制、联锁、信号的要求

1.1.11其他有关的国家现行规范、规程、规定、标准

1.1.12结合我公司实际情况，现有机械设备、施工能力及同类工程施工经验和机械化作业水平

1.1.13招标方提供的施工设计图、招标文件、书面答疑文件

1.1.14现场踏勘掌握的实际情况

二、工程概况及特点

下穿通道位于道路K0+495.215～K1+222.215，全长为727m。下穿通道中心线与道路中心线重合，平面布置为140m敞开段+467m暗埋段+120m敞开段。下穿通道设计为双向四车道，"V"型纵坡的两侧坡度为4％。

暗埋段位于K0+635.215～K1+102.215处，结构尺寸为19.8m×7.8m，单箱双室结构,单孔净宽8.7m,净高5.426m。

引道结构分为东西两段，西引道位于桩号K0+495.215～K0+635.215处，长度为140m;东引道位于K0+102.215～K0+222.215处，长度为120m; 其中西引道

K0+495.215～K0+555.215、东引道K1+182.215～K0+222.215段设计为混凝土挡墙；西引道K0+555.215～K0+635.215、东引道K0+102.215～K0+182.215段设计为钢筋混凝土U形槽，U形槽底板设置直径为0.8m的抗拔桩。

三、主要工作内容

本工程主要为打基桩、土石方开挖、垫层浇注、底板钢筋砼浇注、墙体及顶板钢筋砼浇灌、防水等工作内容。

第二章施工工序工艺和施工方法

对该箱涵工程部分的施工，本着“路基填筑随箱涵”的原则，施工加大人员和设备的投入，积极争取时间，力争在5月底之前完成箱涵施工。采用人工配合挖掘机开挖基坑，开挖至设计深度以上0.3m，人工用风镐开挖剩余部分；经监理工程师检查合格后，方可进行下道工序。该箱涵部分为整个工程的主要部分，力争在雨季来临之完成。

钢筋混凝土箱涵施工的工艺流程：

一、测量放线

基槽开挖前由专业测量工程师进行测量定位、施工放线，施工放线严格控制箱涵中线。按照设计图纸开挖坡比为1:1～1:1.25。测放开挖边线后用石灰粉施放好开挖边线。

二、基槽开挖

根据实际地质情况，采用机械开挖方法，用机械开挖采用 1：1的放坡系数，开挖基底在垫层每侧加宽1.5m，以保证基础施工和箱涵施工有必要的操作空间，开挖弃土外运；基槽开挖期间还将加强对其中线和边坡稳定标高的监控，以防止超欠挖和中线位移。机械开挖至设计管底标高以上0.3m时，即停止机械作业，改用人工和风镐机具开挖至设计标高。开挖过程中，将根据沟槽内的积水情况，设置排水边沟和集水井。基槽开挖至设计标高后在基槽两边侧设置宽为40cm，深为50cm砖砌并用沙浆抹面排水沟，并且在槽底边外设一口径为80cm，深为100cm左右砖砌并用沙浆抹面集水井，排水沟向集水井方向的水流坡度陡于1％，同时在集水井处用抽水机进行施工排水。

三、地基处理

基槽开挖完毕，按规定对基底低洼处进行整平，清除沟底杂物，在垫层基础下基槽承载力要求不小250KPa。当地基承载能力足够时，基础直接筑在地基上；当地基承载能力不足时，采用砂砾垫层、碎石垫层等地基处理方法，确保地基承载

力符合设计要求。受到扰动或基槽超挖的，基槽基础以下必须分层夯实回填，密实度不小于90%，对于不良地质情况或承载力不符合要求应与设计及监理单位协商，根据实际情况采用重锤夯实、换填片石、填筑碎石、排水、降水等方法予以处理。经检查符合设计及规定要求后即抓紧进行基础施工，以免地基暴露过久。

四、基槽边坡支护

基坑开挖完后对基坑边坡进行及时支护，按设计图纸支护方式采用挂网喷浆和土钉墙，边坡外侧设置排水沟，根据地质情况基坑局部采用水泥桩加固处理。

基坑开挖深度不大于6m时采用一级放坡开挖，放坡坡率为1：1.25。放坡开挖时，需及时对坡面采取保护措施，减少边坡裸露时间，随开挖即铺设Ф6@30×30cm钢筋网;锚杆Ф22，长2m，间距1.5m×1.5m;喷射80mm厚C20砼面层。

基坑开挖深度最大为16.07m，开挖深度在6m到16.07m段采用放坡开挖+土钉墙的支护方式。第一级放坡深度6m，放坡坡率1：1.25；第二级土钉墙段根据开挖深度不同分别设置1～7层土钉，土钉菱形布置，间距为1.2×1.2m。

施工工艺流程图

4.1、施工方法

（1）土方开挖：本工程土方开挖分层进行。

（2）人工修坡：在挖掘机施工基本完成斜坡面后，采用人工修坡对松散的或干燥的无粘性土进行铲除，并根据施工图设计要求，修置平整，坡面平整度控制在+20mm以内。

（3）定位成孔：成孔作业前，按设计位置测量和确定孔位。

机械选型：使用三台MGJ-30/50钻机。

锚杆成孔控制：

①钻孔直径Ф120mm。

②锚杆成孔水平方向误差不大于50ｍｍ，成孔采用MGJ-30/50钻机成孔，孔径，倾角、孔深均需严格按设计图纸执行。

③钻孔不得使孔壁塌陷，不得使土体过分扰动，对于易塌孔的部位可采用优质泥浆护壁。

④正常情况下使用三翼钻头泥浆钻进，遇到地下障碍物时提出三翼钻头，换用合金筒状钻具钻进。

⑤施工中若发现地下水溢出，应及时采取堵水措施。

（4）锚管制作

①锚管按设计长度下料后，锚入端应做成锥形（锐角），并将缝隙焊死，防止锚进土层时泥水进入锚管。

②锚管注浆孔按双向每隔0.6m设置，锚管离基坑边壁2.5m 内不设注浆孔，注浆孔直径为5～10mm 。所有注浆孔面积总和不宜超过锚管口径面积的30%。

③在注浆孔处宜用钢板焊上倒刺，规格80mm×35mm，防止钢管锚入时泥土堵住注浆孔。

④锚管头部的焊接

锚管土钉设置后，应将锚管头部、衬垫、联系钢筋、钢筋网片用电焊相互焊牢，并及时喷射混凝土面层。

（5）安放土钉：本工程土钉均采用Ф18、、Ф25钢筋，在现场按设计长度截断或焊接。土钉每隔2m焊接一组Ф6.5钢筋制作的对中支架，土钉使用的钢材均应有监理公司见证情况下取样并送至有相应资质的检测机构检测。其原材料抗拉强度及相关机械性能要求和焊接强度要求检验合格后才能使用。

（6）注浆：采用柱塞式压密注浆机注浆。注浆压力控制在0.2～0.6Mpa之间，使浆液充满孔内并适度扩散到周围土体中为宜，注浆材料选用普硅32.5水泥，配置成水灰比为0.38～0.45水泥净浆，浆液应搅拌均匀，随拌随用。要求浆液初凝前用完，注浆过程中边注浆边拔注浆管，并要求始终将注浆管头置于水泥浆

液中。

（7）钢筋网绑扎与焊接：第一级放坡坡面插筋Ф22，长2m，间距1500mm×1500mm，Ф6.5、Ф8钢筋分别按300mm×300mm、150mm×150mm的方格网用22#铁丝绑扎，网筋的上下层之间用点焊焊接牢固。

（8）喷射混凝土面层：本次支护采用12m3的空压机喷射装置系统用干浇工艺进行喷射。水泥采用普硅32.5级水泥，按要求留置喷射混凝土试块，要求喷射砼的强度等级≥C20。

喷射砼顺序可根据地层情况“先锚后喷”，土质条件不好时采取“先喷后锚”，喷射作业时，气压0.2～0.5MPa，喷头水压不应小于0.15 MPa，喷射距离控制在0.6～1.0m，喷射厚度大于等于80mm。

（9）养护：采取浇水养护。

（10）土钉抗拉拔试验

土钉支护施工必须进行土钉的现场抗拉拔试验，土钉施工数量取施工土钉总数的1%，最少不得少于3 根。

土钉的现场抗拔试验宜用穿孔液压千斤顶加载，土钉，千斤顶，测力杆三者应在同一轴线上，千斤顶的反力支架可置于喷射混凝土面层上，加载时用油压表大体控制加载值并由测力杆准确予以计量。土钉的（拔出）位移量用百分表（精度不小于0.02mm，量程不小于50mm）测量，百分表的支架应远离混凝土面层着力点。

（11）水泥搅拌桩

搅拌桩布置在南侧736.5～815.5断面及北侧683.0～738.5断面二级坡位置。南侧桩长至110.25m高程，北侧桩长至112.94m高程。

搅拌桩采用桩径55cm中心距40cm的密排布置，搭接150mm，排、列间距均为1.8m；竖向需穿透砂层，非砂层段采用空桩。

搅拌桩施工采用“四搅四拌”方法。

施工工艺流程

①场地清理、整平

施工前清理并平整场地，回填土方满足搅拌桩机施工要求。

施工测量

②施工测量方法

建立闭合导线控制网，闭合导线控制网建立在场地四周；根据施工控制网，按照设计图纸测设桩位。

③开工前测量准备工作

包括检查和复核测量基准点，增设控制点和水准点、建立控制网、施工放样。测量放线定出搅拌桩桩位，插上标签，经复核无误后方可施工。桩位偏差不大于

50mm。

④桩机定位、对中

测放好搅拌桩桩位后，移动搅拌桩机到达指定桩位，然后对中。

调整导向架垂直度

采用经纬仪或吊线锤双向控制导向架垂直度。按设计及规范要求，垂直度要求大于99%。桩径偏差不得大于4%。

⑤拌制浆液

深层搅拌机调试正常后，后台拌制水泥浆液，加固剂采用42.5号水泥，在压浆前将浆液放入集料斗中。

⑥搅拌下沉

启动深层搅拌桩机装置，待搅拌头转速正常，方可使钻杆沿导向架边下沉边搅拌，下沉速度可通过档位调控，以满足施工规范要求，工作电流不应大于额定值。

⑦喷浆搅拌提升

下沉到达设计深度后，启动搅拌桩机提升装置，喷浆搅拌提升，提升速度按设计要求为0.5～0.8m/min，边喷浆搅拌边提升钻杆，使浆液和土体充分拌和直至桩顶以上500mm。

⑧重复搅拌下沉

搅拌钻头提升至桩顶以上500mm高后，重复搅拌下沉至设计深度，下沉速度按设计及规范要求进行。

⑨喷浆重复搅拌提升

搅拌下沉到达设计深度后，喷浆量达到60%以上再提升喷浆。一直提升至地面，提升时搅拌机控制在中档，保证当搅拌机提升完成后浆液全部喷完。经重复搅拌提升后，关闭灰浆泵。

⑩桩机移位

施工完一根桩后，移动桩机至下一根桩位，重复以上步骤进行下一根桩的施

工。

五、砼垫层施工

在基槽验收合格后，测量放线、安装砼垫层边模板，浇筑砼。为了防止砼在下到基底时分离，采用滑槽式溜筒的方式来输送砼料，人工找平、平板振动器振，人工收光养护2-3天后进行防水施工。

六、箱涵底板和部分墙体施工

在砼垫层养护2-3天后，测量放线放出中线和墙体内外边线，绑扎钢筋要求钢筋绑扎牢固，特别是墙体钢筋要临时支撑牢固。底板和墙体50cm高度一次性浇筑，安装箱涵底板和50cm高度墙体内外模板。测量校核，报验，砼采用商品砼，泵送、振动棒和平板振动密实，人工收光。墙体施工缝采用阶梯设置养护2-3天拆模。

七、箱涵墙体和顶板施工

在钢筋混凝土底板和50cm高度墙体浇筑完毕并养护2-3天拆模，拆模后测量放线放出中线和立模边线，绑扎钢筋，安装箱涵墙体模板加固，校模处理墙体施工缝；报验，砼采用商品砼泵送，在浇筑墙体砼时，两侧浇筑砼要对称。一侧浇筑高度不高于另一侧30-50厘米，浇筑砼时要连续，不得有冷缝，此次墙体浇筑高度3.5m，养护3-4天拆模。2.1m墙体高度和顶板一次性浇筑，浇筑时要垂直于轴向，由一侧向另一侧方向浇筑，在浇筑过程中随时观察模板变形情况，如有问题及时处理加固。砼振捣采用插入式和平板式振捣器进行振捣密实。随盘取砼试件7天试压，当砼强度达到设计强度的85％时方可拆除箱涵顶底模，砼养护14天后进行箱涵伸缩缝和墙体模板拉筋的处理，防水施工，完毕经验收合格进行下道工序的施工。

八、U形槽桩基施工

根据本工程地质条件、设计及工期要求，结合桩基设计参数及业主要求，本工程灌注桩成孔工艺采用旋挖钻机成孔，混凝土采用商品砼，钢筋笼焊接绑扎成型、整体吊装，导管灌注水下混凝土。对于部分地下水较为丰富的桩需采用泥浆护壁作为支撑，垮方较大的桩采用钢护筒支撑。

一、施工方法

1、场地平整及钻机就位液压多功能旋挖钻机就位时与平面最大倾角不超过4°，现场地面承载能力大于250KN∕m2，所以钻机平台处必需碾压密实。进行桩位放样，将钻机行驶到要施工的孔位，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，同时稍微提升钻具，确保钻头环刀自由浮动孔内。旋挖钻机底盘为伸缩式自动整平装置，并在操作室内有仪表准确显示电子读数，当钻头对准桩位中心十字线时，各项数据即可锁定，勿需再作调整。钻机就位后钻头中心和桩中心应对正准确，误差控制在2cm内。

2、钢护筒埋置

根据桩位点设置护筒，护筒的内径应大于钻头直径100mm，护筒位置应埋设正确稳定，护筒中心和桩位中心偏差不得大于50mm，倾斜度的偏差不大于1％，护筒与坑壁之间应用粘土填实。施工中，护筒的埋设采用旋挖钻机静压法来完成。首先正确就位钻机，使其机体垂直度和桩位钢筋条三线合一，然后在钻杆顶部带好筒式钻头，再用吊车吊起护筒并正确就位，用旋挖钻机动力头将其垂直压入土体中。护筒埋设后再将桩位中心通过四个控制护桩引回，使护筒中心与桩位中心重全，并在护筒上用红油漆标识护桩方向线位置。

护筒的埋设深度：在粘性土中不宜小于4m，在砂土中不宜小于8m。护筒应高出地面20～30cm。

3、钻孔

当钻机就位准确后开始钻进，钻进时每回次进尺控制在60cm左右，刚开始要放慢旋挖速度，并注意放斗要稳，提斗要慢，特别是在孔口5～8m段旋挖过程中要注意通过控制盘来监控垂直度，如有偏差及时进行纠正。

操作人员随时观察钻杆是否垂直，并通过深度计数器控制钻孔深度。当旋挖斗钻头顺时针旋转钻进时，底板的切削板和筒体翻板的后边对齐。钻屑进入筒体，装满一斗后，钻头逆时针旋转，底板由定位块定位并封死底部的开口，之后再提升钻头到地面卸土。开始钻进时采用低速钻进，主卷扬机钢丝绳承担不低于钻杆、钻具重量之和的20%，以保证孔位不产生偏差。钻进护筒以下3m可以采用高速钻进，钻进速度与压力有关，采用钻头与钻杆自重磨擦加压，150Mpa压力下，进尺速度为20cm/min；200Mpa压力下，进尺速度为30cm/min；260Mpa压力下，进尺速度为50cm/min。

4、清孔

钻进到设计孔深后，将钻斗留在原处机械旋转数圈，将孔底虚土尽量装入斗内，起钻后仍需对孔底虚土进行清理。一般用沉渣处理钻斗（带挡板的钻斗）来排出沉渣。在灌注水下混凝土前，用大方量漏斗装满砼，然后快速放下，用砼下滑重力冲击桩底，以减少桩底沉碴厚度。

5、钻孔前先用水准仪确定护筒标高，并以此作为基点，按设计要求的孔底标高计算孔深，以钻具长度确定孔深，孔深偏差不短于设计要深度，超钻深度不大于50cm；孔径用检孔器测量，若出现缩径现象应进行扫孔，符合要求后方可能进行下道工序。

6、钢筋笼施工：

①制作

钢筋使用前除锈、去油污、去泥土等，然后采用机械或人工调直，调直后不能有弯曲、死弯、小波浪形等。钢筋切断后应根据钢筋型号、直径、长度和数量，长短搭配，尽量节约钢材。主筋定位要准确，弯起或绑扎的搭接长度要符合设计及规范要求，钢筋搭接处，应用铁丝在中间和两端扎牢。大于12m的钢筋笼采用分段制作、主筋接头错开，保证在同一截面内，接头数目不多于主筋总根数的50%。钢筋笼存放场地应平整，钢筋笼应先进行隐蔽工程验收方能下放，下放时应保证钢筋笼顺直，严禁摆动碰撞孔壁，就位后焊制定位钢筋。

②吊装

钢筋笼利用25T吊机整体吊装到孔内，钢筋笼上口到达护筒口上方时，用型钢扁担将钢筋笼搁置在护筒上。吊装时考虑起吊和移位时的钢筋笼变形控制。

为了保证钢筋笼起吊时不变形，宜用两点吊。第一吊点设在骨架的下部，第二吊点设在骨架长度的中点到上部三分之二点之间。起吊时，先提第一吊点，使骨架稍提起，再与第二吊点同时起吊。随着第二吊点不断上升，慢慢放松第一吊点，直到骨架与地面或平台垂直，停止第一吊点起吊，用劲形骨架固定。

钢筋笼在起吊的部位设置加强措施，防止或尽量减小在起吊和安放的过程中钢筋笼变形。吊放时应对准孔位轻放、慢放，禁止强行下放，防止倾斜、弯折或碰撞孔壁。如果放不下去，要吊起分析原因然后重新下放。钢筋笼就位后，立即将吊筋固定，防止钢筋笼移动。钢筋笼顶面和底面标高误差不大于50mm。钢筋笼下放到设计深度后，立即下放混凝土输送导管，避免导管与钢筋笼碰撞，遇导管下放困难应及时查明原因。

为保证钢筋笼竖向轴线垂直度及混凝土保护层厚度，应在钢筋笼外周采用焊接钢筋耳环或绑扎与桩基混凝土同标号预制块形式进行控制。

钢筋笼入孔后，按设计要求检查安放位置并作好记录。符合要求后，钢筋笼上端可采取钢筋连接加长4根主筋的措施，延至孔口定位，防止钢筋笼因自重下落

或灌注混凝土时往上窜动造成错位。

7、安装声测管

根据《建筑桩基检测技术规范》JGJ-106-2003对桩基检测要求，声测管内径选用50～60mm。声测管下端封闭、上端加盖、管内无异物；声测管连接处光滑，管口高出桩顶100mm以上，且各声测管管口高度保持一致。

声测管固定在钢筋笼内侧，采用铁丝绑扎，对称形状布置。埋设根数：Φ800桩2根、Φ1000桩3根。

声测管材质及埋设频率按质监站有关规定及设计要求进行施工，埋设声测管发生的人工及材料工程量现场收方签证确认。

8、混凝土灌注导管连接

导管采用壁厚δ=3mm，直径Φ300导管，每节长2～4米，最下端一节导管长应为4.5～6m，不得短于4m，为了配备适合的导管柱长度，上部导管长为1m或0.5m。导管采用游轮螺母连接，橡胶“O”型密封圈密封，严防漏水。导管初次使用时做水密承压力试验，进行水密试验的水压不小于井孔内水深1.5倍的压力。以保证密封性能可靠和在水下作业时导管不渗漏，以后每次灌注前更换密封圈。导管吊放入孔时，将橡胶圈或胶皮垫安放周正、严密，确保密封良好。导管在桩孔内的位置应保持居中，防止导管跑管，撞坏钢筋笼并损坏导管；导管底部距孔底（或孔底沉渣面）高度，以能放出隔水塞和混凝土为度，一般为250～400mm。导管全部入孔后，计算导管柱总长和导管底部位置，并作好记录。

9、二次清孔

将头部带有1m长管子的气管插入导管内，气管底部与导管底部最小距离2m，压缩空气从气管底部喷出，如能使导管底部在桩孔底部不停的移动，就能全部排出沉渣，对深度不足10m的桩孔，用空吸泵清渣。灌注混凝土前的孔底沉渣厚度应满足要求。

10、灌注混凝土成桩

混凝土灌注采用导管法，混凝土灌注应在钢筋笼吊放完成，各项检测数据合格后立即开始，采用砍球法灌注混凝土，确认初存量备足后，即可剪断隔水塞铁丝，灌入首批混凝土。同时，观察孔内返浆情况，测定埋管深度并作好记录。

钻孔桩灌注前，计算初灌的灌注量，确保初灌埋管的成功。

混凝土采用C25商品砼，输送车运至桩位,汽车吊配合灌注。混凝土强度等级必须满足设计要求，应具备良好的和易性。开始灌注混凝土时，为使隔水栓顺利排出，导管底部至孔底的距离宜为30～50cm，使导管一次埋入混凝土面下0.8m以上。混凝土必须连续灌注至设计标高，实际灌注桩顶面高度要求高于设计要求0.3m,以确保设计桩顶下桩身混凝土强度。灌注过程中导管埋深宜为2～6m，严禁导管提出混凝土面，设专人检测导管埋深及管内外混凝土液面高差。

随着孔内混凝土的上升，需逐节拆除导管，拆下的导管立即洗刷干净。

灌注接近桩顶部位时，为了严格控制桩顶标高，计算混凝土的需要量，严格控制最后一次混凝土灌入量。

混凝土灌注过程中，配备发电机发电，保证混凝土灌注连续进行。灌注桩的混凝土面高出设计0.5m～1.0m，以便凿除浮浆与桩头，确保桩身混凝土质量。

九、 U形槽底板和部分墙体施工

在砼垫层养护2-3天后，测量放线放出中线和墙体内外边线，绑扎钢筋要求钢筋绑扎牢固，特别是墙体钢筋要临时支撑牢固。底板和墙体50cm高度一次性浇筑，安装U形槽底板和50cm高度墙体内外模板。测量校模，报验，砼采用商品砼，泵送、振动棒和平板振动密实，人工收光。墙体施工缝采用阶梯设置养护2-3天拆模。

十、U形槽部分墙体施工