格构柱桩工程施工组织方案设计

市轨道交通1号线土建施工18标埌东客运站格构柱桩施工方案

编制：

复核：

审批：

隧道工程局

市轨道交通1号线土建施工18标项目经理部

二〇一三年九月

目录

1编制说明 (1)

1.1编制依据 (1)

1.2编制原则 (1)

1.3编制目标 (1)

2工程概况 (2)

3工程地质及水文条件 (2)

4施工部署 (5)

4.1施工安排 (5)

4.2施工进度计划 (5)

4.3施工机械设备计划 (5)

4.4主要材料计划 (6)

5组织机构设置及劳动力计划 (6)

5.1组织机构设置 (6)

5.2劳动力计划 (10)

6钻孔灌注桩施工 (10)

6.1施工方案选择 (10)

6.2施工工艺说明 (10)

7施工质量保证措施 (19)

8安全及文明施工措施消防及用电安全 (20)

8.1安全保证体系 (20)

8.2安全生产措施 (21)

8.3格构柱加工、吊装过程中的安全措施 (22)

8.4格构柱施工安全措施 (22)

8.5管线保护安全措施 (23)

9环境保护措施 (23)

9.1环境卫生管理 (23)

9.2废水处理 (23)

9.3噪声控制 (24)

9.4扬尘控制 (24)

9.5夜间施工管理 (25)

1编制说明

1.1编制依据

1、埌东客运站站主体围护结构施工设计图纸及设计交底。

2、《市轨道交通一号线工程埌东客运站详细勘察阶段岩土工程勘察报告》。

3、现场调查的施工临时用水、用电、机械吊装、高空作业等情况。

4、《建筑桩基技术规》（JGJ94-94）。

5、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GBJ50300-2001）。

6、《混凝土结构工程施工及验收规》（GB50204-2002）。

7、《建筑地基基础工程施工质量验收规》（GB50202-2002）。

8、《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-96）。

9、《地下铁道工程及验收规》（GB50299 -2003）。

10、《钢筋机械连接技术规程》（JGJ107-2010）

11、《钢结构工程施工规》（GB50755-2010）

1.2编制原则

1、以确保安全为前提，并具有可操作性。

2、选择合理的施工方案。

3、采用ISO9002质量标准全方位控制施工过程。

4、地面及地下按照市文明工地标准做好文明施工。

5、各种技术难题超前进行研究，以预防为主。

1.3编制目标

1、工期目标：格构柱桩属于二期围护结构的一部分，根据工期总体要求，二期围护结构（围护桩、抗拔桩、格构柱）工期为60天。

2、人身安全目标：杜绝死亡、重大交通、火灾事故。

3、质量目标：工程合格率达100%，优良率90%，工程质量达到优良等级。

4、文明施工目标：确保达到市文明工地要求。

2工程概况

埌东客运站位于民族大道与枫林路交叉路口，线路沿民族大道下敷设，为地下两层（局部三层）车站，呈东西向布置，是1号线与6号线换乘站，车主体结构外包总长301.200m，标准段宽度45.000m，车站有效站台中心里程处顶板覆土3.405m，底板埋深17.985m。

车站布置了一排格构柱桩，位于基坑北侧，共计37根，桩工程量如下：

3工程地质及水文条件

一、工程地质条件

本站场区为民族大道及其北侧绿化带山体，地势起伏较大。站位所在民族大道高程为101.900~109.000m，相对高差7.100m，道路坡度为2%，局部坡度大于2%。

勘察报告显示，本站位地貌形态属于侵蚀堆积河谷阶地貌，不良地质作用及地质灾害现象不发育，无断层发育，未揭示到断裂迹象。沿线地层岩性较为简单，上覆主要为填土层，其余第四系土层较薄或缺失，第三系半成岩岩层一般埋深较浅，强度较高，工程地质条件较简单。自地面下25m深度围土层类型属中软一坚硬场地土，场地类别为II

类。

站位位于抗震设防烈度6度区，地震动峰值加速度值为0.05g，设计地震分组为第一组，地震特征周期值为0.35g。

埌东客运站场地围岩土层依次为填土层、粘性土层、粉土层、泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、泥质粉砂岩等。主要地层特征自上而下分述如下：

1、填土（Q4ml）素填土①2层：呈灰色，灰黑色，软塑~可塑，表面植物根系发育，含有较多有机物质，且腐臭味，为高压缩性土，一般厚0.20~5.0m。场地填土中局部分布有建筑垃圾。

2、第四世纪上更新统残、坡积层（Q3el+pl）含砾（卵）石粘性土⑤3层：灰白色、棕红色、湿~饱和，可塑，含云母、氧化铁、有机质，砾石，砾石含量25%~29%，母岩成分为砂岩。

3、古近系岩层（E）根据《壮族自治区市地质系列图集》及现场调查,埌东客运站场地围岩层产状约为325°∠10°

泥岩、粉砂质泥岩⑦1-1层：灰~青灰色，成岩程度较浅，成硬塑土状，含锰质结核,岩芯呈短~中柱状，泥质结构，层理不明显，微裂隙发育，切面光滑，有蜡状光泽；干强度较高，遇水易软化，晒干易干裂，天然单轴抗压强度值为0.446~0.700MPa,平均值为0.584MPa，属于极软岩。

泥岩、粉砂质泥岩⑦1-3层：灰~青灰色，成岩程度较深，蜡状光泽,岩芯长柱状，泥质胶结，硬度较小，局部夹少量碳质泥岩，切面光滑，手捏具有滑腻感：干强度较高，遇水易软化，失水易开裂。天然单轴抗压强度值为1.041~3.839MPa,平均值为

2.025MPa，属于极软岩。

粉砂岩、泥质粉砂岩⑦2-1，层：灰~青灰色，尚未成岩，呈中密砂土状，含少量铁

锰质结核，含粉砂较多。天然单轴抗压强度值为0.446~0.840MPa,平均值为0.732MPa，属于极软岩。

粉砂岩、泥质粉砂岩⑦2-3层：灰黄~灰黄色，局部为紫褐色，砂质结构，泥质胶结，岩体较完整，岩芯呈长柱状。局部呈碎块状和粉砂状。天然单轴抗压强度值为

0.822~3.430MPa，平均值为1.733MPa，属于极软岩。

泥质粉砂岩⑦3-1层：灰~青灰色，已固结成岩石状的半成岩，土状光泽，岩芯呈长柱状，泥质胶结，硬度大，切面光滑，手捏具有腻滑感，干强度较高，遇水易软化，失水易开裂。天然单轴抗压强度为1.365~5.306MPa，平均值为3.011MPa，属于极软岩。

泥质粉砂岩⑦3-2层：灰黄~青灰色，已固结成岩石状的半成岩，含少量铁锰质结核，含粉砂较多，岩体较完整，岩芯采取率高，岩芯呈长柱状。天然单轴抗压强度值为

3.740~6.102MPa，平均值为

4.621MPa，属于极软岩。

二、水文地质条件

拟建场地地貌形态主要为侵蚀堆积河谷阶地区，无地表水流；揭露地层为填土层，淤泥质土层，粘性土层，基岩为第三系岩层；地下水位的变化受地形地貌、地层岩性、地下水补给来源等因素控制。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4~10月为雨季，降雨充沛，水位会明显上升，而在冬季因降雨减少，地下水位随之下降。根据勘察报告，本工程场地地下水主要有两种类型：分别为上层滞水和基岩裂隙水。

1、上层滞水，位于沿线填土、淤泥质土厚度较段，透水性、富水性弱，且因填料和压实程度的差异而很不均匀。主要是受大气降水补给，上层滞水的水位、水量、埋深受补给条件影响，变化较大，稳定水位埋深4.30~9.50m。

上层滞水赋存于沿线原冲沟现填土、淤泥质土较厚地段，其补给主要来源于大气降

水补给；排泄主要为大气蒸发。

2、基岩裂隙水，地下水主要赋存于下伏第三系半成岩泥质粉砂岩、粉砂岩、砂岩的裂隙中，具承压性，富水性差，属弱透水基岩裂隙层间水补给来源主要来自大气降水的入渗补给，沿含水层渗流排泄。

3、地下水的腐蚀性及评价：该场地地下水对硅结构具微腐蚀性，对钢筋硅结构中的钢筋具微腐蚀性，对钢结构具微腐蚀性。

4施工部署

4.1施工安排

根据施工工期节点要求并结合施工现场条件，本工程钻孔桩施工通过对比分析，采用旋挖成孔施工工艺，根据旋挖钻机的工作效率拟投入2套施工设备，分为两个工作面同时施工。

4.2施工进度计划

钻孔桩施工进度指标：平均4根/1天*套。二期围护桩有304根，抗拔桩55根。格构柱桩37根，根据现场实际情况，施工工期计划60天。

4.3施工机械设备计划

一、钻孔灌注桩施工

本工程钻孔桩施工拟配置2台SR280R型旋挖钻机，施工设备计划见下表：

图表4-1钻孔桩施工机械设备计划表

装载机ZL50 2 运输钻孔产生的泥土

电焊机AX-320×1(14KW) 6

钢筋笼制作断料机GQ40-A型(3KW) 4

测绳3（根）测孔深

4.4主要材料计划

由于施工工期紧，必须预先计算统计好材料的用量，制定材料使用计划，由材料部门根据施工阶段的不同，合理及时的申报，避免供应不及时影响施工，另一方面也需防止多报计划造成浪费。

5组织机构设置及劳动力计划

5.1组织机构设置

为强化施工现场的组织管理，确保该工程施工质量，保证工程按期完工，做到施工现场文明安全，项目经理部配备经理、书记、副经理、项目总工程师等项目领导班子，下设“五部一室”，组织机构如下图所示。

何勇飞

图表5-1 项目部组织机构图

一、项目经理部的职能

项目经理部在项目经理的领导下，作为本项目管理的组织机构，全面负责本项目从

开工到竣工全过程的施工经营管理、生产指挥调度、技术质量安全等。项目经理是我公司派驻在该项目上的全权代理，对作业层有管理与服务的职能。

二、项目经理部各部门的主要职责

图表5-2项目经理部各部门的主要职责

5.2劳动力计划

图表5-3钻孔灌注桩施工阶段劳动力计划

6钻孔灌注桩施工

6.1施工方案选择

根据本工程的地勘报告，桩基深度围地质情况良好，我单位在施工场地进行了干作业试成孔，成孔情况良好，本工程钻孔灌注桩拟采用旋挖钻干作业成孔水下灌注混凝土工艺施工。

6.2施工工艺说明

一、施工准备

根据现场施工的需要，在钻孔桩桩区外围，设置轴线控制点，便于施工阶段经常复核，在现场建筑物或有保护的位置设置水准点，并在施工过程中注意保护水准点不被破坏。

对进场的施工机械设备、钻头等应先验收，检验合格后开具验收合格单后进行安装调试。

对进场材料、构件及设备进行严格验收、检查以及核对数量和规格，确保材料合格、

设备精度满足要求。

探明和清楚桩位处的地下障碍物，清楚表层路面结构，并确保不发生管线等事故。

二、测量放样

根据设计图测放出桩基轴线及其相互间距，测放出桩位，或按桩位图，将桩逐一编号，依桩号所对应桩中心坐标施放桩位。确定桩位后，在桩中心做定位标记，以桩中心为圆心，孔位半径做控制圆，以便埋设护筒及控制成孔桩位偏差，其精度应满足GB50202-2002《建筑地基基础工程施工质量验收规》的规定，并经监理单位认可，签字确认。

桩位测放后，经自检合格报监理复核，经监理认可后签字确认。

三、护筒埋设

1、护筒型号、尺寸

护筒采用钢质护筒，4m以的护筒，采用厚度为5mm后的钢板制作，顶部、中部和底部加焊5mm厚15cm高加强圈；长度大于4m的钢护筒，采用厚度为6mm厚钢板制作，顶部、中部和底部分别加焊6mm厚15cm高加强圈，护筒钢板接头焊接密实、饱满。制作时，钢护筒的径比桩径大150mm。

2、护筒埋设

钢护筒埋置高出施工地面0.3m。

（1）埋设护筒采用人工挖孔，机械配合。

（2）测量队对要埋设护筒的桩位进行放样，现场技术人员复核，旋挖钻机钻头中心对准桩位中心挖孔扩孔，所挖孔直径为护筒直径加40cm，挖孔深度为护筒长度。

（3）在孔回填30—50cm粘土，并用旋挖钻钻头夯击密实。

（4）利用护桩拉线绳定出桩位中心，再用线锤将桩位中心点引至孔底。

（5）用吊车吊放护筒至空，用线绳连接护筒顶部，吊垂线，用吊车挪动护筒，使护筒中心基本与桩位中心重合，其偏差不大于3cm。

（6）护筒位置确定后，吊垂线，用钢卷尺量测护筒顶部、中部、底部距离垂线的距离，检查护筒的竖直度。护筒斜度不大于1％。

（7）符合要求后在护筒周围对称填土，对称夯实。

（8）四周夯填完成后，再次检测护筒的中心位置和竖直度。

（9）测量护筒顶高程，根据桩顶设计高，计算桩孔需挖的深度。

图表

四、钻机就位和钻孔

1、确定钻机位置，在钻机位置四周洒白灰线标记。

2、标记位置，定位。将旋挖钻机开至白灰线标记位置，不再挪动。

3、连接护桩、拉十字线调整钻头中心对准桩位中心。通过钻机自身的仪器设备调整好钻杆、桅杆的竖直度并锁定。

4、开始钻孔作业，钻进时应先慢后快，开始每次进尺为40-50cm，确认地下是否不利地层，进尺5米后如钻进正常，可适当加大进尺，每次控制在70-90cm。

5、成孔、成孔检查

（1）成孔达到设计标高后，对孔深、孔径、孔壁垂直度、沉淀厚度等进行检查，检测前准备好检测工具，测绳、检孔器等。

（2）检孔器的外径D为钢筋笼直径加10cm，长度为6D（D为孔径）。

图表6-2 检孔器长度一览表

（3）标定测绳，测绳采用钢丝测绳，锤重3Kg。

（4）测量护筒顶标高，根据桩顶设计标高计算孔深。以护筒顶面为基准面，用测绳测量孔深并记录，测量时测量五处（中心一处，四周对应护桩各测量一处）孔深按最小测量值，当最小测量值小于设计孔深时继续钻进。现场技术人员应严格控制孔深，不得用超钻代替钻渣沉淀。

（5）用检孔器检测孔径和孔的竖直度，检孔器对中后在孔靠自重下沉，不借助其他外力顺利下至孔底，不停顿，证明钻孔符合规及设计要求，如不能顺利下至孔底时，用钻机进行扩孔处理。

（6）检测标准：孔深、孔径不小于设计规定；钻孔倾斜度误差不大于1％。

（7）成孔结束，自检合格后须报监理验收。

6、钻孔过程中钻机操作要领和注意事项：

（1）在钻进过程中应时刻注意钻机仪表，如仪表显示竖直度有变化，应及时进行调整，调整后钻进。

（2）钻进时记录每次的进尺深度并及时填写钻孔施工记录，交接班时应交待钻进情况及下一班的注意事项。

（3）因故停钻时，严禁钻头留在孔，提钻后孔口加盖防护。

（4）在钻进过程中，设专人对地质状况进行检查，对比勘探报告，如有不符，及时与设计单位联系。

（5）在钻进过程中，要根据地质情况调整钻机的钻进速度。在粘土层，钻机的进尺控制在80-90cm/次旋挖，在砂土层中，钻机的进尺控制在40-50cm/次旋挖。

（6）施工过程须按要求填写钻孔灌注桩钻进记录。

七、清孔：

1、孔底清理紧接终孔检查后进行。钻到预定孔深后，必须在原深处进行空转清土（10转/分钟），然后停止转动，提起钻杆。

2、注意在空转清土时不得加深钻进,提钻时不得回转钻杆。

3、清孔的目的是将孔的浮土、虚土取出，减少桩的沉降。方法是钻机在原深处空转清土，然后停止旋转，提钻卸土，沉渣厚度符合设计规定：格构柱不大于50mm；

3、清孔后，用测绳检测孔深、沉渣厚度，自检合格后报请监理验收。

八、格构柱桩制作

格构柱桩主要由抗拔桩钢筋笼和格构柱两部分组成。其中格构柱桩插入钻孔桩长度为3m。

1、格构柱桩钢筋加工技术要点

原材料进场后对来料进行检测（送专门检测机构）合格后方能使用。钢筋笼制作应严格按照图纸施工。制作前应将钢筋笼主筋调直；加强箍按钢筋笼设计参数制作，接头采用双面焊，并用粉笔在其上标出主筋间距；螺旋筋、加强箍与主筋应点焊牢固、对称，防止因钢筋收缩引起主筋间距变化；每节钢筋笼顶部两侧应加焊吊耳，以方便起吊。钢筋笼外形应圆直，严禁咬筋搭接。

本工程中钢筋笼整体加工，主筋采用机械连接，主筋的连接接头以50%错开，接头间距大于1120mm。钢筋笼加工完成，自检合格后填写混凝土灌注桩钢筋笼工程检验批质量验收记录报请监理验收。

2、格构柱制作技术要点

格构柱采用现场加工制作，原材料送检合格后方可使用。对制作完成的格构柱依据《钢结构工程施工验收规》GB50205-2001及设计要求组织监理单位进行验收验收合格后方允许进场进行安装。

图表6-3 格构柱加工大样图

格构柱需严格按设计长度下料，拼装前角铁需校正，下料长度允许偏差为±5mm，局部变形允许偏差为±2mm.缀板拼接严格按每道梁中心线为基准安排缀板位置。为保证钢柱垂直度，在专用靠模中拼接。缀板与角钢，焊缝厚度为10mm。焊条使用前应按出厂证明书规定进行烘干，严禁使用药皮脱落、焊芯生锈的焊条。格构柱间对接焊接时接头应错开，保证同一截面的角钢接头不超过50％，相邻角钢错开位置不小于50cm。角钢接头在焊缝位置角钢侧采用同材料短角钢进行补强。格构柱加工允许偏差如下表所示

图表6-4 构造柱加工允许偏差表

同平面角钢对角线长度±5 对角点用尺量角钢接头≤50％，相邻角钢错开位置不小于50cm。钢尺量

缝处表面平整度±2 水平尺量

格构柱加工成品必须向监理工程师报检，严格按照“三检制度”验收，合格后方可进入现场投入使用，对于不符合要求的格构柱必须整改，无法整改的格构柱坚决清退不得使用。

八、格构柱吊装、定位与固定

图表6-5 构造柱吊装安放示意图

立柱桩成孔工艺与钻孔灌注桩相同，但成孔垂直度须控制在1/300，以确保格构柱垂直度。

格构柱安放前，先进行钢筋笼的安放。钢筋笼吊放入孔时，必须垂直确保桩孔和钢筋笼的同心度，并保证搁置平稳。钢筋笼下放到与护筒齐平位置，暂时固定。

钢筋笼安放后，根据设计要求，钢立柱各边与轴线严格垂直或平行，格构柱校正架定位时除四边中心刻有“十字”线记号，用于对准桩孔中心外，还须将格构柱校正架各边与轴线垂直或平行。在插入钢筋笼的格构柱上焊接3道间距1m的井字筋作为定位、

定向控制筋，从而有效控制钢格构柱安装方向精度(如下图)

图表6-6 格构柱井字筋安装实例图

九、安放导管

砼采用导管灌注，导管径为200-300mm，螺丝扣连接。

1、管使用前使用气泵进行水密承压试验。试压前将导管一头封闭，从另一端将导管注满水，用带有进气管的导管封闭端头将导管封闭，将气泵气管与导管进气管连接，加压至0.6Mpa（压力不小于孔水深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压力的1.3倍，按40米水深压力进行试压，试压压力为0.6Mpa。）。持压2分钟，观察导管有无漏水现象。

2、检查导管外观，导管壁应圆滑、顺直、光洁和无局部凹凸。

局部沾有灰浆处应清理干净，有局部凸凹的导管不予使用。

3、导管试拼、编号

根据护筒顶标高，孔底标高，考虑垫木高度，计算导管所需长度对导管进行试拼（标准导管长度一般为4m、3m、2.5m、2m、1m、0.5m），符合长度要求后，对导管进行