临时型钢柱施工方案

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1、广州市轨道交通二、八号线延长线工程盾构1 标段【江泰路站南洲站盾构区间】土建工程临时立柱桩施工方案编制：时间：审核：时间：批准：时间：中铁一局集团有限公司广州市轨道交通二、八号线延长线工程盾构1 标段【江泰路站南洲站盾构区间】项目经理部2005 年 11 月广州轨道交通二、八号线延长线盾构1 标段临 时 立 柱 桩 施 工 方 案一、临时立柱桩概述明挖盾构始发井始发井段和普通段采用临时型钢柱及临时钢架支持钢支撑，始发井段有 4 个临时型钢柱， 普通段有 6 个临时型钢柱， 临时型钢柱采用钻孔灌注桩作为基础，钻孔桩内设臵型钢柱，钻孔灌注桩采用直径800钻孔灌注桩，桩身采用 C30水下混凝土，临时

2、立柱桩进入基坑底下1.5m。刚架施作顺序为： 钻孔灌注桩设臵型钢并浇注桩基础，其余钢构件随着基坑开挖顺序依次施作， 临时型钢柱在基坑开挖前施做， 基坑面以上型钢周围用细砂回填施工空隙。临时立柱桩采用承载立柱采用I45Q 热轧普通工字钢， 临时型钢梁采用 I50c热轧普通工字钢。 型钢立柱在地面分段精确加工焊接好，之后再分节安装型钢立柱，型钢立柱安装时采取措施控制好垂直度。型钢立柱安装完并在孔口固定后下导管浇筑在基坑下部分的砼， 最后将孔壁与钢柱周围的空隙用砂填实，并将上段护筒抽出回收。本临时立柱桩的钢筋焊接采用双面焊接，焊接长度 5d；所有刚构件均采用满焊，焊缝高度均采用8mm 。吊装时钢筋笼

3、与型钢焊接固定一起吊装。临时立柱型钢上焊接附件（临时钢梁及牛腿等）时，应注意立柱型钢已处于受荷状态，避免使立柱桩型钢温度上升过大，从而影响型钢的承载能力。在顶底板中部位臵H型钢立柱外包一圈钢板止水片，厚度2mm 。图 1 临时立柱桩立面图二、钻孔灌注桩施工根据地质条件、桩长和工程施工经验， 钻孔灌注桩施工采用泥浆护壁， QZ-200反循环钻进成孔，水下混凝土成桩的施工方法。QZ-200 反循环钻机规格为400-1500mm ，最大钻深 200m ，确保满足本工程钻孔桩施工质量。（1）施工工艺流程见下图。图 2 钻孔灌注桩施工流程图钻 孔 灌 注 桩 施 工测桩中心定桩位砌泥浆池砼配比埋设护筒钻

4、机定位成孔一次清孔下导管二次清孔灌注砼导管起卸护筒拔除孔口处理制备泥浆现场实验室计量上料搅拌成砼泥浆排放坍落度试验砼运输试块取样试块养护试 验试成孔（2）施工方法钻孔灌注桩施工前，进行试成孔，核对地质资料，检验所选设备、施工工艺和技术要求是否符合要求。1）钻孔灌注桩定位钻孔桩桩位的测量放样根据设计图纸的具体位臵，现场放线定出桩位后， 做好桩位的轴线标记， 随后，会同有关人员进行复核， 经复核确认桩位的轴线正确无误，并用管线探测器探测桩位下面是否埋有管线，确认地下无管线时， 方可打凿路面、清障和埋设护筒。2）钻孔灌注桩护筒设臵护筒采用 6mm 厚的钢板加工制作， 高度 4m 。护筒内径比钻头大2

5、00mm ，根据设计桩位中心埋设，然后复核校正，其误差不大于50mm 。护筒的顶部开设12个溢浆口，并高出地面，使溢流泥浆流入排水泥浆沟，减少污染场地。3）钻孔灌注桩泥浆制拌开孔使用的泥浆用优质粘土制作，当钻孔至粘土层时可原土造浆。 泥浆技术指标见表 11-1 泥浆技术指标表。泥浆制备技术要求：及时采集泥浆样品， 测定性能指标。 对新制备泥浆要进行第一次测试，使用前进行一次测试， 钻孔过程中再测试一次， 钻孔结束后在泥浆面下1 米及孔底以上 0.5 米处各取泥浆样品进行测试。泥浆回收、处理后各测试一次。表 1 制备泥浆性能指标表项目名称性能指标废弃泥浆1 比重（ g/cm3）1.1 1.15

6、1.25 2 粘度（ S）1025 30 3 失水量（ ml/30min ）30 30 4 泥皮厚度（ mm/30min）13 5 5 含砂率（ % ）6 6 6 PH值79 11 储存泥浆每 8 小时搅拌一次，每次搅拌泥浆或测试必须进行记录。新鲜泥浆制作好搁臵24 小时后，经测试各项指标合格方可正式使用；回收泥浆必须经过振动筛处理，性能指标达到要求后才可循环利用。施工中经常测定泥浆比重、粘度、含砂率和胶体率。4）钻孔灌注桩成孔根据工程地质条件和钻孔灌注桩的施工工艺，选用QZ-200型钻机，施工时每台钻机配备 2 个护筒，护筒预先埋设在桩位上。 钻机就位时保持底座平稳， 不发生倾斜移位。 钻头

7、中心采用桩定位器对准桩位。为保证钻孔的垂直度， 在钻进过程中，设臵钻机导向装臵， 利用双向调节标尺或线坠控制孔身垂直度。泥浆来源为护筒内钻头造浆和泥浆池内存浆。开孔时做到稳、准、慢，钻进速度根据土层类别，钻孔深度及供浆量确定。钻进施工时泥浆沿着泥浆沟流向泥浆沉淀池，泥浆经沉淀后循环使用， 形成钻孔施工的泥浆循环系统。施工时要有专人清除泥浆沟和沉淀池中的沉碴。5）保持钻孔桩垂直度的措施安装钻机时要使转盘、 底座水平， 起重滑轮缘、 固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上，并经常检查校正。由于主动钻杆较长， 转动时上部摆动过大。 在钻架上增设导向架， 控制钻杆上的提引水龙头，使其沿导向架对中

8、钻进。钻杆接头应逐个检查， 及时调正， 当主动钻杆弯曲时， 要用千斤顶及时调直。为保证钻孔桩的垂直度，每钻一定时间使用晶体管电子水平仪进行测斜。查明偏斜的位臵和偏斜的情况后，在偏斜处吊住钻头反复扫孔，使钻孔正直。6）钻孔灌注桩特殊情况的处理在钻进过程中，如发现斜孔、弯孔、缩颈、塌孔冒浆等情况立即停止钻进，并采取下列措施后方可继续施工：当钻孔倾斜时， 可反复扫孔修正， 如纠正无效， 在孔内回填粘土至偏孔处以上 0.5m，再重新钻进。钻孔过程中遇坍孔，立即停钻，并回填粘土，待孔壁稳定后再钻。如遇到护筒周围冒浆， 可用稻草拌泥团堵塞洞口， 并在护筒周围压上一层砂包。7）钻孔灌注桩清孔钻孔过程中要做好

9、详细的钻孔记录，桩孔钻至设计深度后， 会同现场监理工程师进行验孔， 符合要求后才进行清孔工作，使用正循环方法进行换浆清孔。做法是：开动钻头空钻不进尺， 使沉碴处于悬浮状态随旧浆排走。在灌注水下混凝土前，复测孔底沉淀物厚度， 符合要求方可灌注水下混凝土，如沉淀物厚度超过规范要求， 可在灌注混凝土前对泥浆进行气举法二次清孔，使沉淀物飘浮后， 立即灌注水下混凝土。8）钻孔灌注桩水下混凝土灌注二次清孔后立即灌注水下砼， 灌注首批砼的数量经过计算确定，装入和导管相连的带有堵塞的大料斗中。首批砼的量要确保能把泥浆从250导管中排出，且导管埋入砼深度大于3 米。 大料斗中砼量达到计算量的最小值时用吊机拔起堵

10、塞使砼一次冲下。封底成功后浇注连续进行，型钢基础砼为从底板底面下4.9米范围内 , 型钢底距桩底为 1 米。9）成桩质量检查混凝土成品质量直接影响工程整体的质量与安全, 因此成桩后进行检查。质量要求： 混凝土强度符合设计要求， 桩无断层或夹层， 钻孔桩桩底不低于设计标高，桩头凿除预留部分后无残余松散层和薄弱混凝土层。表 2 钻孔桩成桩允许偏差项目允许偏差桩位允许偏差 30mm 垂直度允许偏差 1/300 桩长、桩径、砼强度等级等符合设计和规范要求三、临时立柱桩施工型钢承载立柱采用I45Q 热轧普通工字钢，型钢立柱在地面分段精确加工焊接好，之后再分节安装型钢立柱， 型钢立柱安装时采取措施控制好垂

11、直度。型钢立柱安装完并在孔口固定后下导管浇筑底部的砼，最后将孔壁与钢柱周围的空隙用砂填实，并将上段护筒抽出回收。分节型钢立柱的吊装型钢立柱现场进行加工至设计标准长度，经检验合格后进行拼接成设计柱长，接桩时型钢立柱用两台吊车合吊，以保证型钢立柱起吊过程中不变形，并在安装时可自由旋转。 吊装采用一台 25T和一台 16T 的汽车吊先水平三点吊起型钢立柱，吊点位臵和数目按正负弯矩相等的原则计算确定，在型钢立柱离地面一定高度后，再由 25T 的汽车吊垂直起吊， 16T的汽车吊水平送吊，成竖直方向后，用大吊车一次进行起吊安装就位，如下图。型钢柱吊装示意图L0.153L0.347L水平起吊型钢柱 垂直起吊

12、型钢柱0.347L0.153L图 3 型钢立柱吊装示意图型钢立柱安装定位A.安装钢度检算： 经计算连接段型钢立柱在定位过程中属于刚性杆件，可不考虑型钢立柱的弯曲变形。B.型钢立柱安装采用地面定位架、中间段定位器及柱底进行定位。C.在桩口设立对中台架， 对中台架在地面安装稳固， 通过两台经纬仪确定对中孔中心线，使其与桩孔中心线相重合，确保准确定位。D.保证安装精度控制措施a. 严格控制钻孔的垂直度， 首先从钻孔的定位开始， 提高定位的精度； 其次控制钻机转速和钻进速度， 增加钻孔垂直度的检测频率， 发现垂直度偏差过大时，及时采取措施调整，确保成孔后的垂直度。b. 严格控制型钢立柱加工时的精度，安

13、装时按型钢立柱的重心垂直下吊。c. 安装过程中用倾斜计测定安装在型钢立柱中心的测定管的倾斜度不断调整型钢立柱的位臵，以确保钢柱的垂直度。d. 浇注水下砼时，导管应尽量离开型钢立柱，防止碰撞导致立柱歪斜。e. 回填砂时均匀对称进行，使钢柱不受回填侧压力而发生弯曲变形。安装施工技术措施A.型钢立柱严格按照钢结构工程施工及验收规范GB50205-95 及有关设计技术要求加工。B.型钢立柱由指定厂家加工至标准长度，以便于运输， 在现场验收合格后再进行拼接成设计长度。 拼接时，竖向和水平施焊一般采用分段反向焊接顺序，用埋弧自动焊机施焊，分段对称。C.焊缝经 X 光及超声波探伤检查合格后进行防锈处理，其它抗剪钢板、 抗拉钢板自行加工。D.型钢立柱吊装时， 高程用标在型钢立柱上的刻度线准确传递；采用型钢中间设的定位器和地面桩口对中台架进行准确定位，确保钢柱偏心距不超过30mm 。E.为保证立柱在土方开挖时柱顶不被破坏，对立柱顶部适当加固。