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电信塔基障碍桩冲桩破除方案

目录

一、工程概况 (1)

1.1工程概况 (1)

1.2水文、工程地质情况 (1)

二、障碍桩处理方法选择 (1)

2.1处理方法比较 (1)

2.2冲桩方案 (2)

三、冲桩施工 (2)

3.1桩基上部砼破除 (2)

3.2冲桩施工要点 (3)

3.3冲桩关键技术措施 (5)

四、施工总体安排及资源配置 (5)

五、安全、文明、环保措施 (7)

5.1安全保证措施 (7)

5.2文明施工措施 (8)

5.3环境保护措施 (9)

六、附图 (11)

一、工程概况

1.1工程概况

*市地铁***标A站~B站下行线推进线路上,里程XDK0+496位置有一电信塔基,塔基形式为一承台下设4根钢筋混凝土桩基,桩下穿盾构隧道且深入隧道底板约11m,其中有两根桩侵入盾构下行线,桩中心距离下行线路中心线分别为2.22m和2.62m;另外两根桩距离下行线路中心距离分别为4.99m和5.39m(盾构线路与障碍桩位置关系详见附图1)。

据调查,承台尺寸为4×4m,桩长25m,桩体直径?600,钢筋笼长25.86m,主筋采用Φ18螺纹钢,箍筋φ10圆钢,水下灌注C25混凝土。该区间使用土压平衡盾构,适应软土掘进配置的刀盘和刀具,无法切割钢筋混凝土障碍桩体。

1.2水文、工程地质情况

该段地下水位多为孔隙性潜水,静止水位埋深0.2~2.9m。土层由上至下依次为:杂填土、素填土、砂质粉土、淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土、粉质粘土和砂质粉土夹粉质粘土,桩底处于砂质粉土夹粉质粘土层,盾构主要穿越淤泥质粘土和淤泥质粉质粘土层(障碍桩地质示意图详见附图2)。

二、障碍桩处理方法选择

2.1处理方法比较

通常盾构施工遇到废弃障碍桩的处理方法有:拔桩、冲桩、爆破、利用盾构直接掘进破除。4种工艺优缺点比较详见表1。

表1 障碍桩处理方法对比表

电信塔基障碍桩冲桩破除方案

根据表1各工艺优缺点比较,结合本工程的实际,确定采用“基坑开挖+冲桩”的方法。

2.2冲桩方案

基坑开挖放坡开挖上部2m高度范围的土体,破除此段开挖面以上的承台和基桩;再采用冲击钻冲压桩体的方式将剩余约13m桩体,冲压至隧道底板以下0.5m处。其原理是利用冲击式钻机或卷扬机悬吊冲击钻头(冲锤)往复冲击,将混凝土桩体破碎成碎渣,通过泥浆循环带出地面,将冲锤凿断的钢筋进行清理并进行监测,用水泥土回填,不影响盾构的通过。

三、冲桩施工

3.1桩基上部砼破除

因桩基设计图纸不到位,具体桩位必须在破除地面砼及承台砼才能找到。所以先必须用镐头机将上部砼进行破除,然后人工用风镐小面积凿除直至找到桩

位。

3.2冲桩施工要点

3.2.1施工工艺流程

施工工艺流程详见下图:

电信塔基障碍桩冲桩破除方案

电信塔基障碍桩冲桩破除方案

施工工艺流程图

3.2.2施工工艺要点

考虑施工进度,采用2台Φ0.6m冲击钻同时进行施工。冲击钻在施工过程中的振动较大,2根障碍桩间距仅2.8m,除了采用轮环施工、不同步进尺的办法来减少对地层的扰动外,还可通过提高泥浆的黏度来防止孔壁坍塌。

3.2.2.1钻机就位

按照实测桩位坐标,测放桩位,开挖埋设护筒。

3.2.2.2埋置钢护筒

采用Φ0.8m钢护筒,在顶部焊接环向加强筋和吊耳,开出水口,先用风镐将桩体破碎到基底0.5m,压实回填,护筒底部埋入地面以下不小于1.5m,护筒顶端标高高出基坑开挖地面0.3m,护筒四周必须填充黏性土层;钻进过程中要经常检查,确保护筒不发生偏移和下沉。

3.2.2.3冲桩

钻机就位前,应对钻孔前的各项准备工作进行检查;钻机安装就位后,底座和顶端应平稳;开始钻孔时,应稍提钻头,在护筒内制浆,黏土以及泥浆指标符合表2(黏土、泥浆性能指标表)要求,并启动泥浆泵进行循环,待泥浆均匀后方可开始钻进。进尺要适当控制,对护筒底部,应慢速钻进;确保底部处有好的护壁效果;钻至护筒底部以下1m后,则可以按实际情况以正常速度钻进。

钻进过程中应注意以下事项:1)检查钢护桶不发生偏移和下沉;2)冲锤的磨损,定期检查提取钻头,检查钻头磨损情况,有磨损及时修补,必要时更换;3)测量冲孔垂直度,及时纠偏;4)检查孔内泥浆体积质量,并做相应的调整;5)现场施工人员必须认真执行岗位责任制,随时填写钻进施工相关记录。

表2 黏土、泥浆性能指标

电信塔基障碍桩冲桩破除方案

3.2.2.4磁铁吸附钢筋

冲桩是一个持续的循环工程:十字锥冲击—泥浆循环(测量深度、测量十字锥直径)—吸附钢筋—称量钢筋(记录)。一次冲桩完成后开始新的循环。在泥浆循环完成后,用磁铁先沿孔壁四周吸附钢筋,再吸附孔中位置的钢筋,直到3次吸附的都是铁屑而没有钢筋条时中止。吸附上来的钢筋分开堆放,待钢筋晒干后用磅秤称量质量并记录。

3.2.2.5清孔

终孔检验合格后,立即进行清孔工作,采用换浆法清孔,清孔过程必须始终保持孔内原有水头高度,以防塌孔。

3.2.2.6回填水泥土

由于冲桩路径穿过盾构线路,回填土的选择和密实度也尤为重要;本工程选择既有工地连续墙成槽过程中挖出的较好黏土通过与水泥按照一定比例拌制制成水泥土进行回填,回填过程中通过分层回填、边回填边压实的方法处理。

3.3冲桩关键技术措施

此次冲击障碍桩的施工过程,主要对泥浆、孔位偏差、出筋率及遗留钢筋检测4个工序进行严格控制。

泥浆在冲桩过程中主要有3个方面的作用:1)保持孔内泥浆与孔周围的水、土压力的平衡;2)泥浆护壁作用;3)携带渣土。因此施工过程保持泥浆液位在护筒顶以下20cm,防止在冲桩过程中出现孔壁坍塌。

利用全站仪用三点共圆的方法测量并计算出桩中心的坐标,同时线坠将点引至地面,埋设护桩保护。待孔口回填后,利用全站仪将护筒中心放出,并用护桩核对,减少施工误差。在冲击过程中,利用护桩和全站仪2种方法对孔的偏差进行检查,每冲击1~2m都要对十字锥进行对中,出现偏差时及时校正。

在冲桩的过程中承台桩的钢筋变化过程:砸弯—凿断—变短—铁屑,冲桩过程中4~5m才能用磁铁吸收到钢筋。经过十字锥的反复冲击后,承台桩的主筋、箍筋和加强筋会被凿成20 cm左右的钢筋条。钢筋的出筋率和碎屑率与其冲击的质量会有直接的关系,重锤质量较大,其钢筋长度较短,碎屑率较大,基本上会被凿成了碎屑。在用磁铁收集钢筋的过程中,也收集到了很多的铁屑,但由于铁屑大多裹有泥浆,不利于收集,故主要收集钢筋条。

为了防止在冲桩过程中有钢筋被嵌入孔壁,造成钢筋不能被全部打捞出来,需采用相应措施对遗留的长钢筋进行检测,确保盾构顺利通过。可采用捞钩对孔壁周围的钢筋进行检测。通过在孔四周反复排查,发现没有钢筋为止。

四、施工总体安排及资源配置

考虑到1号盾构(A站~B站区间)始发节点工期以及除桩施工前期准备时

间,拟将冲桩时间定为7月上旬进行,工期定为15天。

施工管理人员和机具配备见表3、表4及表5所示。

表3 施工管理人员配备表

电信塔基障碍桩冲桩破除方案

表4 冲桩施工人员配备表

电信塔基障碍桩冲桩破除方案

表5 机具、设备配备表

电信塔基障碍桩冲桩破除方案

五、安全、文明、环保措施

5.1安全保证措施

⑴施工中在工程管理和工程建设中必须坚持“社会效益第一,经济效益和社会效益相一致”、“方便人民生活,有利于发展生产、保持生态环境”的原则,坚持便民、利民、为民服务的宗旨,搞好工程建设中的文明施工。

⑵专职安全员在施工进场前应逐级进行安全作业技术、《全套管灌注桩机安全操作手册》、《移动式起重机安全作业手册》,安全管理制度等有关资料进行交底,操作人员通过安全考试及格方可上岗,施工时专职安全员深入工地检查监督施工,发现问题及时书面通知整改,每周由生产主任组织安全员进行全面检查,发现问题及时发整通知,每周施工班组要进行安全活动,并有书面活动内容。

⑶各上岗人员应佩带上岗卡,施工人员着装统一。特殊作业人员证件齐全有效,所有人员四证齐全。

⑷树立“安全第一,预防为主”的指导思想,使安全意识深入到每个员工心中,全员动员做好安全文明工作。

⑸施工临时用电采取三相五线制,两级漏电保护。

⑹照明线必须用胶皮软线,电工随时检查,防止漏电,电线与金属物之间必须用木板隔开。

⑺场内氧气瓶不得曝晒、倒置、平放、禁止沾油,氧气瓶与乙炔瓶工作间距不得小于5m,两瓶间矩不得小于10m。

⑻托地电缆不得碾压,埋入地内必须加套管。

⑼场内所有电焊设备应设独立开关,外壳接零或接地保护,一次线长度小于5m,双线到位,焊把无破损绝缘良好。

⑽作业人员穿着必须符合登高作业的着装要求包括安全带或保险绳、安全帽等。

⑾工程实施前先人工挖探沟进行地下管线调查,施工过程中必须保证地下管线的安全。

⑿施工用电按《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005)要求进行设计、检测。施工照明线路电压在施工区域内不大于36V,施工区域以外地段可

用220V,动力设备为380V,所有电力设备设专人检查维护,并设警示标志。5.2文明施工措施

严格按*市市文明施工管理规定及建设方的有关要求,采取有效措施将施工区域和非施工区域明显地分割开来。

(1)实行施工现场平面管理制度,各类临时施工设施、生活设施均按计划实施。

(2)工程材料、制品构件分门别类、有条理地堆放整齐;机具设备定机定人保养,保持运行整洁,机容正常。

(3)运输车辆进出区域定期洒水清扫,以减少由于车辆行驶引起的地面扬尘污染。

(4)施工区域或危险区域有醒目的安全警示标志,设置安全通道,并定期组织专人检查。

(5)施工现场合理设置出入口,出入口设置符合标准和规范的运输车辆进出管理制度。施工道路出入口和交叉口设置交通指令标志,夜间设置示警灯及照明灯,保证车辆和行人的安全。

(6)施工现场设置以排水沟、集水池和污水处理场为主的临时排水系统,施工废水经排水沟引流、集水池沉淀和污水处理场处理后,方可排到市政污水处理系统。

(7)处理施工渣土、泥浆办理有关审批手续,按照规定的数量、运输线路、时间、倾倒地点进行处置。

(8)施工现场坚持日做日清,工完场清,严禁乱堆乱放建筑垃圾。

(9)在施工生产和生活中,加强对施工人员的文明行为教育,做到管理程序化,作业标准化。

(10)加强现场施工管理,减少对周围环境的影响。

(11)健全各项文明施工的管理制度。

(12)合理布置场地。各项临时设施符合规定标准,做到场地整洁、道路平顺、排水畅通、标志醒目、生产环境达到标准作业要求。

5.3环境保护措施

根据本工程施工特点,制定噪声污染控制措施、大气污染控制措施、水污染控制措施。根据具体情况和环保要求,制定泥浆及固体废弃物处理、处置方案,城市生态保护方案等,通过审核后实施。

(1)自然环境保护

①对施工场地进行详细测量,编制出详细的场地布置图,合理布置施工场地。

②对施工中可能遇到的各种公共设施,制定可靠的防止损坏和移位的实施措施,向全体施工人员交底。

(2)保持环境卫生

①施工场地采用硬式围挡,施工区的材料堆放、材料加工、出碴及出料口等场地均设置围挡封闭。

②场地出口设洗车槽,并设专人对所有出场地的车辆进行冲洗,严禁遗洒,影响环境。

③对工地周围的道路派专人清扫,保持周边环境的整洁。

(3)噪声污染控制措施

①施工场地噪音控制标准按《中华人民共和国建筑施工场界噪声限值》(GB12523—90)要求执行,确保离开施工作业区边界30m处噪音小于70 dB,撞击噪音最大不超过90dB。

②尽量选用低噪声的机械设备和工法,优先选用先进的环保机械。

③承担夜间材料运输的车辆,进入施工现场禁止鸣笛,装卸材料时轻拿轻放,最低限度地减少噪声扰民。

④禁止施工人员在居民区附近和夜间施工时高声喧哗,避免人为噪声扰民。

(4)大气污染控制措施

①施工场地及道路进行硬化及绿化,并适时洒水,做到不泥泞、不扬尘。土、石、砂、水泥等材料运输和堆放进行遮盖,减少对空气、环境的污染。

②不在施工现场燃烧有毒、有害和有恶臭气味的物质。

③施工垃圾及时清运,清运前提前适量洒水,同时建立登记制度,防止中途倾倒。

④优先选用电动机械,尽量减少内燃机械对空气的污染。

(5)水污染控制措施

①在工程开工前完成工地排水和废水处理设施的建设,保证工地排水和废水处理设施在整个施工过程的有效性,做到现场无积水、排水不外溢、不堵塞、水质达标。

②现场存放油料的库房,必须进行防渗漏处理。储存和使用都要采取措施,防止跑、冒、滴、漏,污染土壤水体。

③在工作场地内设置沉淀池,对施工废水进行沉淀净化,并用于洒水降尘。

(6)泥浆及固体废弃物处理、处置方案

①在工作场地内设置沉淀池,对施工中产生的废泥浆进行沉淀过滤后排入市政管网。

②制定泥浆和废渣的处理、处置方案,废泥浆和淤泥使用专门的车辆运输,防止遗洒、污染路面。

③施工现场内无废弃混凝土和砂浆,运输道路和操作面落地料及时清用。