上海軌道交通12號線工程陜西南路站與1號線換乘通道工程

全回轉鉆孔灌注樁施工方案

上海市基礎工程集團有限公司12號線陜西南路站與1號線換乘通道工程項目部2015年01月第一章工程概況工程概況上海軌道交通12號線工程陜西南路站與1號線換乘通道工程位于淮海中路陜西南路交叉口，北鄰地鐵1號線西端頭井，西鄰地鐵12號線，東鄰巴黎春天。其圍護施工階段平面圖如下圖所示。第二章編制依據、編制原則及要點編制依據

1)上海軌道交通12號線工程陜西南路站與1號線換乘通道圍護圖紙；2)相關的建筑法律、法規、建筑規范、規程及質量標準。3)《建筑樁基礎技術規范》JGJ94-20084)《建筑地基處理技術規范》JGJ79-20125)《工程測量規范》GB50026-20076)《建筑工程質量檢驗評定標準》GB50301-20017)《建設工程施工現場供電安全規范》GB50194-20148)《施工現場臨時用電安全技術規范》JGJ46-20059)《建筑機械使用安全技術規程》JGJ33-20121)施工方案突出文明施工要求，把確保周邊環境秩序良好作為總平面布置、施工順序安排的前提和原則，樹立上海市改造建設的良好形象。2)減少施工對周圍環境的影響，認真組織施工。3)科學安排施工順序，緊抓關鍵工序，確保各項關鍵工期目標的實現。4)加強監測，落實措施，確保工程及周邊地鐵及其他構、建筑物和管線安全。遵守安全防護規程，定期舉行安全會議，經常進行安全防護教育，健全安全管理體系，落實責任制，堅持安全檢查驗收制度，確保安全工作有始有終，實現“五無”的安全目標。5）建立并保持健全的工程質量保證體系，完善質量管理制度，建立質量控制流程，抓關鍵工序，抓特殊工序，用以實施和控制本合同，在質量文明施工上創優。編制原則1)施工總體規劃2)施工質量安全文明的管理編制要點第三章工程重點、難點及主要對策工程重點、難點及主要對策此全套管鉆孔灌注樁工程施工場地位于1號線陜西南路站工程換乘通道施工場地內，地處鬧市區，緊貼正在運營的地鐵1號線西端頭井和結構完成的12號線北端頭井，對施工技術要求高，施工過程中對周圍施工區域的環境、噪音、安全、文明、衛生等要求較高。施工中必須充分考慮這些因素，制定相應的施工組織方案。第四章全套管鉆孔灌注樁施工本工程西側靠近地鐵12號線區間上部的圍護原設計采用Φ800mm@950鉆孔灌注樁加三排MJS止水樁，由于鉆孔樁需套打施工，經論證為保證施工質量改為采用Φ1000mm@1170全套管鉆孔灌注樁施工。工藝流程全回轉鉆機工作原理及特點（1）設備特點全回轉鉆機（超級工法、SuperTop工法）具有以下特點：l超級工法的強大馬力和緊急脫離機構。l為牢靠的將強大馬力傳遞給套管而設置的性能良好的楔型夾緊機構。l為有效利用強大馬力而設計的鉆頭負荷自動控制等機構。l為保證垂直精度而配置的自動水平調整機構。l為去除鋼筋混凝土基礎、樁基、鋼管等地下障礙物而設計的套管內部挖掘裝置、多頭鉆機等。l全回轉鉆機具有相當強的扭矩及拔樁力，配備了大馬力發動機，從而能充裕的運行。為了施工方便該設備配備柴油動力裝置。全回轉鉆機全回轉鉆機工作原理及特點（2）套管回轉全回轉鉆機采用楔型夾緊機構將回轉鉆機的回轉支承環與套筒固定，楔型夾緊機構與套筒的咬合與松開由夾緊油缸控制，當夾緊油缸向上提升時，楔型塊跟著上升，夾緊機構松開；當夾緊油缸向下收縮，楔型塊也隨之下降，從而牢靠地將套管和回轉支承裝置咬合。套筒回轉由液壓馬達驅動，回轉時，液壓馬達的動力由主動小齒輪經惰輪傳遞至回轉支承外圈的環形齒輪帶動回轉支承在套管周圍回轉，回轉支承旋轉產生的扭矩通過楔型夾緊裝置傳遞到套筒上，帶動套筒進行回轉。夾緊油缸位于鉆機的固定部分，由于不與套管一起回轉，從而液壓管可以始終處于接續狀態，回轉時無需將夾緊裝置液壓管分離，可以大為提高鉆進的效率

。鋼套管接頭形式全回轉鉆機工作原理及特點（3）套管壓入套管插入初期施工管理的好壞可以說是對以后套管壓入有很大影響，因此，插入初期、后期的壓入施工方法和注意事項是不一樣的。1）套管插入初期（自重壓入）在套管插入初期會對以后套管的垂直精度有很大影響，所以必須慎重壓入。夾緊套管時，應用在起重機將套管吊起懸空的狀態下抓緊。套管前端插入輔助夾盤之前，先用主夾盤抓住套管，收縮推力油缸落下套管，以防止鉆頭與輔助夾盤的碰撞事故。套管在插入初期，應利用套管自重壓入，禁止強行壓入套管。用自重壓入套管，首先將發動機設置在高速狀態，回轉速度設置為中等速度，將液壓動力站的“壓入調整盤”向左旋轉到底，液壓回路打開，保持壓拔按鈕在“壓入”的狀態，此時因為不向推力油缸供油，套管憑借自重持續下降，在此狀態下，套管可以持續下降到推力油缸的最大行程。插入初期不要過度使套管上下動作，應積極配合自重進行下壓，在挖掘初期反復上下動作將使地基松動。只有當自重進行壓入速度變慢時，方可逐步增加壓入力。

全回轉鉆機工作原理及特點2）后期壓入（使用液壓進行手動壓入）進入挖掘中期，當采用自重壓入速度變慢時，將液壓動力站“壓入力調整盤”向右旋轉，液壓會逐步上升，此時壓拔鈕在置于“壓入”狀態時，液壓油缸向推力油缸供油，此時壓入模式轉為液壓壓入。若“壓入力調整盤”向右旋轉到底，液壓力過度上升，在超過下部機架自重時會出現下部機架浮起的情況，此時回轉鉆機將無法工作，若在下部機架浮起的狀態下反復進行套管壓入操作，在下部機架浮起的瞬間，有時會增加使套管傾覆的負荷，導致套管垂直精度變差，為防止下部機架浮起，應在鉆機兩側放置配重或使用“壓入力調整盤”調整壓入力。3）壓入深度為了防止管涌，鋼管壓入深度必需大于樁深度，即超過樁3米為安全深度，壓入總深度為3米+22米+3米＝28米。（4）沖抓出渣、樁體吊出渣土排出采用沖抓斗，根據本工程配備的φ1500mm的套管，選用相對應的沖抓斗。在鋼套管逐步壓入的同時，用沖抓斗不斷的抓出套管內MJS止水樁碎塊。沖抓斗對于回轉產生的渣土以及破碎的障礙物都有較好的適應性。對于較堅硬的混凝土碎塊，沖抓斗不能直接抓出，則用重型沖擊錘沖碎老樁，將混凝土破碎成小塊，然后再用沖抓斗抓出。

。鋼套壓入沖擊錘破碎障礙施工方案

1、測量放線根據放出的樁位中心線，放出基坑邊線，即為導墻的內側線，再根據咬合樁的直徑與鋼套管的外徑外放20mm作為導墻的外側線。2、鉆機就位和開鉆首先咬合樁的套管采用Φ1000外徑的雙壁鋼套管，在成孔套管使用前，應進行套管垂直度的檢查和校正。首先檢查和校正單節套管的順直度，垂直度偏差應小于1/300，然后檢查按樁長配置的全長套管的垂直度，并對各節套管編號，做好標記，按序拼裝；鋼套管底部鑲嵌鋸齒型鈦合金刀頭。然后由測量人員對設計鉆孔位進行精確放樣，復核后并作出標記。定位鋼板按標記安放并固定。吊機起吊全套管鉆機以定位鋼板進行就位，就位后利用鋼筋搭設轉盤上十字中心，并用鉛垂觀察轉盤中心與定位鋼板十字中心是否吻合方可進行施工（偏差值小于3/1000的D），如諾不吻合，則重復上述步驟，直至中心吻合。就位完成后調整好設備的水平度，并隨時觀察和控制套管的垂直度使之不低于樁基施工要求。施工方案

3、套管壓入及鉆進在鉆機就位后，開始進行套管的埋設和鉆進作業。施工過程中每節套管壓入的精度都將直接影響鉆孔的施工質量。每節套管放入夾管裝置，收縮夾管液壓缸，利用鉆機和導向糾偏裝置將套管的垂直精度調整到要求的范圍內。鉆進過程中隨時利用設備自帶的水平監測系統檢驗套管垂直度，并每孔三次在套管的兩個垂直方向架設經緯儀進行垂直度復核控制。每節套管連接好并檢查垂直度后，通過全回轉鉆機的回轉裝置使套管進行不小于360°的旋轉，以減少套管與土體的摩擦阻力，并隨即利用套管端部的刀齒切割土體或障礙物（碎石或拋石），壓入土中，開始正常作業。通常套管壓入至樁底位置后進行抓土作業，如遇特殊情況如地底障礙物過大，影響鉆進速度，可考慮抓取部分土以便減少鉆進中的阻力。套管施工中接管高度為鉆機機高+1.2m，以便施工人員接管。抓土過程中實時監測地下土體標高，利用繩尺量取地面套管高度(h上)以及套管內部深度(H)，然后反算地下入土深度（見下圖）。計算式：H=h（上）+h（下）在利用沖抓斗抓除套管內土體時，如遇到大塊障礙物，則利用重錘進行破碎后抓出。孔內土體標高計算示意圖施工方案

4、成孔清障依次連接、旋轉、壓入套管，消除套管內部雜物，清孔至地面下方25m。（1）成孔監測在成孔過程中，必須隨時進行鋼套管的垂直度的監測，特別是第一節套管鉆進時，監測可采用兩臺經緯儀或兩個錘球雙向控制，確保垂直度小于1/300。（2）糾偏措施在成孔過程中無可避免的可能產生偏差，因此針對成孔偏差將采取下述程序進行糾偏：1）由于孔徑為φ1000mm，故無法吊入籠子使施工人員進入孔內，故在每節套管成孔完畢后，對地面套管外露部分進行東西、南北兩側通過鉛垂測量傾斜度。2）套管入土深度<5m：起拔套管100mm，利用鉆機自身水平調整設施進行水平調整，務必確保套管的垂直度，并利用鉛垂復測。3）套管入土深度>5m：由于套管打設已到一定深度，地底孔位已形成相應的“軌道”，利用水平調整設施已無法完全糾偏，故起拔套管至入土深度<5m,然后根據套管入土深度<5m糾偏方式進行套管糾偏。施工方案

5、清孔由于使用全套管鉆機做鉆孔灌注樁效果較好，如屆時沉渣厚度滿足要求（100mm），則無須進行清孔處理，如屆時沉渣厚度不滿足要求，則在下放導管后進行清孔，其清孔方式參照鉆孔灌注樁第二次清孔。6、鋼筋籠加工及吊裝（1）鋼筋籠的加工按照設計要求進行鋼筋籠制作，并按照相關規范進行驗收，且在自檢合格的前提下，通知監理方對鋼筋籠進行驗收。（2）鋼筋籠固定措施：1）鋼筋籠每6米一道、每道東西南北4向各設1個砂漿限位保護層，確保鋼筋籠始終定位在孔內中心位置。2）鋼筋籠底部安裝抗浮鋼板或者鋼筋網片，防止鋼筋籠上浮。3）鋼筋籠頂部預留吊筋。4）鋼筋籠連接采用單面焊接，焊接長度為10d，并按50%接頭錯縫連接。（3）鋼筋籠的起吊，就位和對接1）為確保鋼筋起吊時不變形，采用兩吊點起吊，第一吊點設在鋼筋籠的上端，第二吊點設在鋼筋籠的中點到三分之一點之間。2）同時起吊兩個吊點，使鋼筋籠離開地面2m左右，第二吊點停吊，繼續起第一吊點，使鋼筋籠垂直，解除第二吊點，將鋼筋籠徐徐放入鉆孔中，并臨時托卡于孔口，以便于第二節鋼筋籠對接。解除起吊鋼絲繩，用同樣方法將第二節鋼筋籠吊于孔口上方，然后采用搭接焊對接。每根樁由2～3個電焊工進行焊接。3）每節鋼筋籠對接同時,需對預埋的聲測管同時進行對接,對接采用絲牙接頭，確保每根管子連接準確且注意在電焊時不應將注漿管點破，造成漏漿而使預埋管報廢。4）下放鋼筋籠時需設置保護層墊塊，每個截面不少于3塊，每節鋼筋籠不少于3組。如鋼筋籠無法下放設計標高，用吊車將鋼筋籠提拔，并重新掃孔后再安放鋼筋籠。施工方案

7、水下混凝土施工（1）導管選用5mm厚無縫鋼管制作，內徑250mm，底節尺寸定為3.5m，標準段每節2.5m，另有0.5m～1.0m長的輔助導管。接頭采用快速螺旋接頭并設置導向裝置，防止掛住鋼筋籠。（2）料斗1）鉆孔灌注樁初灌量應滿足設計及有關規范要求。混凝土初灌量應能保證混凝土灌入后，導管埋入混凝土深度不小于1.0m，導管內混凝土和管外泥漿柱應保持平衡。混凝土初灌量按下圖計算：計算的初灌量為0.864m3。計算公式詳見方案書。施工方案

故當孔徑為1000，樁孔深度為24.97m時，應采用容積大于0.864m3的漏斗儲料斗。2）在導管內設置球膽作為隔水栓。3）施工時，采用8mm鋼板加工漏斗，漏斗體積必須確保首批混凝土使導管埋入混凝土1.0m以上。（3）水下混凝土澆筑混凝土導管安置完畢后，利用導管卡扣固定在鋼套筒頂部。并進行鋼套管拔管檢查，拔管采用鉆機自身頂升架上頂，檢查的目的在于檢查套管起拔是否順暢，起拔過程中鋼筋籠是否跟管或轉動，起拔量一般控制在10-20cm。灌注前的準備包括上料及貯料斗用水濕潤，進行現場混凝土坍落度試驗并制作混凝土試塊，如發現混凝土和易性變差、坍落度達不到規范要求，嚴禁直接將水注入混凝土罐車，該車混凝土應予退回，檢查完畢一切正常后進行首次上料。首次上料應保證不得少于初灌量，首次灌注完成，混凝土導管應處在埋深2米以上的位置，首斗料下落完成后應試拔外套管（起拔量不超過10cm），檢查鋼筋籠是否跟管上浮，如發現跟管，應立即進行反壓處理，如一切正常，才繼續上料作業。每完成一斗混凝土或一車后均應進行起拔檢查，起拔量不超過10cm，該過程一直延續至拆卸第一節外套管。每一節外套管一次拔出時，混凝土導管應留在孔內，待套管完全拔出并拆除后，測量孔內混凝土面標高，根據需要進行混凝土補灌。灌完后拆除相應的混凝土導管。每一節混凝土灌注過程需約0.5～1小時左右。每次拆除的混凝土導管應馬上進行清水沖洗，為下次混凝土灌注準備。（4）混凝土澆筑注意事項：1）水下混凝土初凝時間不少于4小時，坍落度控制在180mm±220mm，須檢查坍落度合格后才能放入漏斗。灌注水下混凝土時，導管和漏斗之間設置閥門關好，并將導管提高孔底30～40cm左右，然后將灌注漏斗和儲料斗裝滿混凝土之后方可打開閥門開始澆注水下混凝土。在混凝土灌注過程中，實測實量正在澆筑的混凝土面的標高，控制導管深入混凝土3～6m，最小不小于2m。混凝土灌注應連續進行不得中斷。混凝土強度應比設計強度高一級進行配置。2）樁的灌注時間不宜過大，嚴禁導管提出混凝土面，導管應勤提勤拆，一次提管拆管不得超過6米。澆筑混凝土時導管應隨澆隨提，導管的安裝和拆卸應分段進行，其中心力求與鋼筋籠中心重合。當出現堵塞情況時，可將導管少量上下升降排除故障，但不得左右搖晃移動，當混凝土澆至鋼筋籠底部時，應放慢混凝土入管速度，減少混凝土上升頂力對鋼筋籠的影響，避免鋼筋籠上浮，作好混凝土灌注記錄備查。3）本工程樁基砼全部灌注至現場地面標高為止，單樁灌注時間不宜超過8小時。4）混凝土配合比必須經監理工程師認可，施工現場按施工技術規范規定的頻率,全面檢查混凝土的坍落度指標，嚴禁不符合要求的混凝土送入漏斗灌注。5）本工程樁砼方量不大，需重點控制砼的初凝時間。6）砼充盈系數控制在1.05～1.15之間。施工方案

8、混凝土要求（1）混凝土采用商品混凝土。在施工過程中，對不同批號的水泥及不同批號的外加劑，應提前做好配合比試驗。（2）混凝土的和易性要求混凝土按水下混凝土要求，灌注要求混凝土的坍落度在180mm±20mm之間，每車混凝土均應現場做坍落試驗并予記錄，如發現混凝土坍落度不能達標，嚴禁現場將清水注入混凝土罐車攪拌后再用，作為不合格產品，該車混凝土應退回廠家。每次出料時，上料斗上應有10cm間距的格柵狀鋼筋濾網，防止混凝土罐車內流出塊石及水泥結晶體堵塞混凝土導管。混凝土應充分攪拌，防止部分混凝土砂率過高或過低，過高或過低砂率的直接后果是該部分混凝土的和易性發生改變，使得鋼筋籠有可能跟管上浮。因此，現場混凝土應充分攪拌。混凝土澆注過程中，套管始終進行來回轉動。盡可能減少套管內混凝土于套管的黏結程度，避免對套管拔出時產生阻力。施工過程中，需進行多次測量。嚴格控制混凝土面高度及泥漿面高度，方可進行下一步施工。另拔管過程中，不得超拔或者快拔套管。（3）塌落度及試塊施工作業中應按規范要求進行塌落度試驗以及試塊送檢。1）塌落度：按規范要求，控制在18~22cm；2）試塊數量：每灌注50方必須有一組試件，小于50方的樁，每根樁必須有一組試件，每組應有3個試件；3)試件取樣應取自實際灌注的混凝土，同組試件，應取自同車混凝土。施工方案

9、套管的拔除鋼筋籠為圓籠，吊放鋼筋籠、安裝導管、清孔，澆筑砼開始后兩小時內一次性拔除套管。10、土石方外運鉆機套管下沉過程中，150T履帶吊利用沖抓斗進行取土作業，繼而產的渣土暫時堆放在施工區域內的渣土臨時堆放點，渣土堆放高度不得高于1.5m，做到及時外運。換乘通道施工進度計劃12號線陜西南路站換乘通道施工進度計劃序號施工項目工作量日期備注1MJS工法樁38根2014.12.08~2015.01.20止水樁每3天2根，加固樁每天2根2鉆孔圍護樁、立柱樁71根2015.01.10~2015.03.152臺樁機，每臺每天1根3高壓旋噴樁止水173根2015.03.01~2015.03.252臺旋噴樁機，每臺每天約4根4加固705根2015.03.10~2015.03.313臺旋噴樁機，每臺每天約15根5圈梁、混凝土支撐、棧橋、降水

2015.03.26~2015.04.25包含養護時間6開挖4950m32015.04.26~2015.05.10開挖深度9.3m，兩道鋼支撐7底板

2015.05.11~2015.05.25

8切割（含與1號線、巴黎春天結構連通）

2015.05.26~2015.06.25包含與12號線、1號線及巴黎春天門洞9襯墻、頂板

2015.06.20~2015.07.10

10棧橋、支撐拆除、防水、二結構及后澆帶

2015.07.11~2015.07.31包含通道內排架拆除時間1號線內部改造工期計劃序號施工項目日期1垃圾清運、站臺層相應位置地墻開孔及砼澆筑2014.10.21~2015.01.202二號風機移位安裝調試2015.01.16~2015.02.053新建信息港機房2015.01.05~2015.01.314原信息港機房搬遷及拆除2015.03.01~2015.03.155站廳層