双流机场下穿隧道围护桩施工方案

双流机场下穿隧道围护桩施工方案
1编制说明、依据及原则 1.1编制说明
在认真研究施工图纸的基础上，根据双流机场隧道D1K178+570～ D1K178+870段下穿滑行跑道工程的特点，结合我公司施工实力和完成 类似工程的施工经验，以及技术、机具设备配套能力等方面因素，按照 业主及规范要求，编写成了本工程的施工组织设计文件。合理提出施工 组织计划和稳妥的施工方案及相应的管理、保证体系，最大限度地运用 新技术、新工艺、新设备等，有针对性地制订了项目施工方案、施工方 法和组织管理，能达到确保工期和安全、保证工程质量的目的。 1.2 编制依据
（1）双流机场隧道D1K178+570～D1K178+870段下穿滑行跑道段设计 图。
（2）施工合同合同及补充协议中的通用条款、专用条款、技术规 范。
（3）我公司现有的施工机械设备及施工技术力量及多年从事类似工 程所积累的施工经验和成熟的施工工艺。
（4）现行有效的国家隧道工程设计、施工规范和规程等； （5）施工现场实际情况、现场勘察资料及业主相关要求。 1.3 编制原则 (1) 确保方案安全可行；技术方案针对性、操作性强；施工方案经 济、合理。坚持技术先进性、科学合理性、经济实用性与实际相结合。 根据工程地质、水文地质、地下管线、周边环境及工期要求等条件选择 具有实用性的施工方案和机具设备。 (2) 以确保工期并适当提前为原则，安排施工进度计划。 (3) 以确保质量为目标，选择专业化的施工队伍，配合配套的机械 设备，采用先进、合理的施工方案。 (4) 以确保安全生产、文明施工为原则制定各项措施，严格执行操
作规程。 (5) 以有利于生产、方便生活为目标布置施工总平面图。 (6) 采用先进的量测仪器和软件进行信息化施工和管理，以优化施
工工艺、提高效率为原则，降低施工成本。 2 工程概况 2.1 工程概述
D1K178+570～+870隧道采用明挖顺作法施工；地面以下5～6米采用 放坡开挖，坡率1：1坡面采用锚网喷防护，喷C20砼厚10cm，下部采用 钻孔灌注桩围护结构，桩长13米，桩径1.2米，桩间距2.4米，共设置 266根围护桩。
防止塌孔
中高冲程2～3m，泥浆比重1.3～
砂卵石层
提高钻进效率
1.5，投入粘土块，勤掏渣。
加大冲击能
高冲程3～4m，泥浆比重1.3左右，
基岩
量，提高钻进
勤掏渣。
效率
软弱土层或塌 小冲程反复冲击，加粘土块类小石 造成坚实孔壁
孔回填重钻 片，泥浆比重1.3～1.5。
根据地质资料显示，钻孔桩进入中、微风化岩层。冲孔桩进入岩层 后，以低锤冲击，探查孔底是否出现斜岩面。如出现偏孔，则需纠编。 岩层钻进，泥浆比重应保持在1.3～1.5，以保证孔内石碴被循环至孔面 流入捞碴槽。
组织。为保证主体结构厚度，考虑到施工误差，根据设计施工图纸的要
求，围护结构钻孔桩设计桩中心外放15cm，以防侵限。
钻孔桩施工工艺详见图3《钻孔桩施工工艺流程框图》。
图3 钻孔桩施工工艺流程框图 场地平整
挖泥浆池、沉淀池 移机就位 埋设护筒 注入护壁液
钻孔至设计孔深 孔深、孔形检测
吊放钢筋笼 下导管、清孔 灌注水下混凝土 拔护筒，桩孔完成 钢筋笼准备 浆液比重检测 制备护壁稳定液 钢护筒加工制作
3.3 施工方法 3.3.1 旋挖钻机成孔 采用旋挖钻机成孔的优点：移位方便、钻孔速度快，成孔垂直度
高、钻机噪音低、境污染小。 (1) 测量放线 测放出围护桩的位置，并编号。 (2) 护筒埋设 钻孔桩为避免孔口坍塌，埋设护筒。护筒采用钢护筒，用卷板机卷
制，直径比桩径大10～20cm，钢板厚6mm；护筒顶标高比地面标高高出 30～50cm。
平面布置如图1： 图1 围护桩平面布置图
2.2 工程数量 本段隧道共设置266根围护桩，其工程数量如表1：
1
序号
材料
数量
单位
备注
1Ⅱ级钢材4Fra bibliotek2．2吨
2
C30混凝土
3912.86
m3
水下混凝土
2.3 地质与水文情况
2.3.1 地质
本段隧道位于成都平原区，地形平坦开阔。上覆第四系全新统人工 填筑(Q4ml)之卵石土及建筑垃圾，厚0～3米；上更新统冰水-流水堆积层 (Q3fgl＋al)4～7米粉质黏土，0～3米粉砂，15～25米卵石土。下伏白垩 系上统灌口组(K2g)泥岩，弱风化，岩体较完整。测段未见构造形迹， 地震动峰值加速度为0.10g，地震动反应谱特征周期为0.45s。
中铁二局双流机场下穿隧道项目经理部
综合施工队 孔桩施工队 办公室 实验室 机电物资部 财务会计部 安全、质量部 计划合同部 工程技术部 项目副经理
项目经理
总工程师
图2 施工组织管理机构图
3.2 施工工艺
下穿隧道围护结构采用钻孔灌注桩+桩间土钉墙作围护结构。围护
桩直径1.2米，间距2.4米，均采用钻孔开挖施工。按“跳二钻一”进行
(3) 钻机就位 对于带有筒式出土器的钻机，在桩位上设置定位圆环，以便于钻头 迅速、准确地对准桩位。然后调整机架，保持钻杆垂直。 (4) 护壁浆液制备 在距孔口一定距离内挖设泥浆池、排水沟。由于钻机采用桶式钻头 直接出土，钻进过程中通过挤压孔壁挖掘成孔，因此孔壁稳定坍塌极 少。故浆液只起护壁作用，护壁浆液采用泥浆护壁。 (5) 成孔 旋挖钻机动力头与伸缩式钻杆相连，由柴油机驱动液压马达来转动 钻杆，电脑自动控制钻杆垂直度、深度和液压加压系统，通过液压加 压，旋转桶式钻头，进行原始土体的挖掘，每钻进1.0～1.2m，筒内旋 满土体后，回旋钻头3～5周，使钻头下口充分封闭后提升桶式钻头，打 开钻头斗门，卸土至空地上，再由自卸车直接运至弃土场，如此循环直 至桩底。成孔过程中注意：连续补充浆液，防止泥浆水头低于护筒底 引起缩孔或孔口坍塌。经常测定泥浆比重，遇砂层时稳定液中可加入粘 土，增大泥浆护壁能力，并视地质情况，及时更换钻头，粘土采用普通 筒式钻头，砂层及淤泥等土层采用下口为可密封式钻头。
清孔、下钢筋笼后，立即浇筑C30水下砼。砼采用商品砼直接下料 至漏斗，要求其坍落度为180～220mm，2小时内渗出的水份不大于砼的 1.5%。浇筑应尽量缩短时间，连续作业，使浇筑工作在首批浇筑的砼仍 具有塑性的时间内完成。
(1) 水下浇筑砼施工顺序 水下浇筑砼施工顺序：下放导管安设漏斗→悬挂隔水塞或滑阀→浇 筑首批砼→浇筑砼至桩顶→拔出导管。 首先安设导管，用吊车将导管（直径250mm）吊入孔内，保持位置 居中，导管下口与孔底距离保留30～40cm左右。浇筑首批砼之前在漏斗 中放入首批砼，在确认储存量备足后，即可剪断铁丝，借助砼重量排除 导管的水，使隔水塞留在孔底。浇筑首批砼量使导管埋入砼中深度不小 于1.0m。首批砼浇筑正常后，连续不断浇筑，浇筑过程中用测锤测探砼 面高度，推算导管下端埋入砼的深度，并做好记录，正确指导导管的提 升和拆除。直至导管下端埋入砼的深度达到4m时，提升导管，然后在继 续浇筑。在浇筑过程中将井孔内溢出的泥浆处理后外运至指定地点弃 放，防止污染环境。 (2) 水下浇筑砼的技术要求 1) 首批砼浇筑量保证导管底口埋入砼中不小于1m，浇筑过程中砼 面高于导管下口2m，每次拆除导管前其下端被埋入深度2～6m。砼必须 连续灌注，防止断桩。 2) 随孔内砼的上升，需逐节快速拆除导管。 3) 在浇筑过程中，当导管内砼不满，含有空气时，后续的砼徐徐 灌入漏斗和导管，不得将砼整斗从上而下倾入管内，以免在管内形成高 压气囊，挤出管节的橡胶密封垫。 4) 砼上层存在一层浮浆需要凿除，为此桩身砼需超灌0.5m以确保 桩顶质量，待桩身砼达到一定强度且浇筑冠梁之前，将设计桩顶标高以 上部分用风镐凿除。 5) 砼桩成品质量直接影响工程整体的质量与施工过程的安全，成
(2) 清孔 采用抽浆法清孔，根据桩孔地质情况，清孔泥浆比重1：1.3～1： 1.5，当捞碴槽内无石碴、颗粒状的碴土时，第一次清孔结束，可下钢 筋笼及导管。 3.3.3 钻孔检查 钻孔达到设计标高后，成孔质量采用先进的测壁仪或孔规进行检 查，孔规采用钢筋制作，孔规直径不少于桩孔钢筋笼的设计直径加 100mm，孔规长度为4D~6D（D：桩孔直径）。当钻孔深度符合设计要求 后，在第一次清孔完毕，放置钢筋骨架前，对钻孔全长进行检查，并报 告监理工程师复查。 钻孔质量须满足下列要求： (1) 平面位置：群桩不大于100mm，单排桩不大于50mm。 (2) 钻孔直径：不小于设计孔径。 (3) 倾斜率：不大于1%。 (4) 深度：对于摩擦桩不小于设计要求。
2.3.2 水文
地表水为沟水，地下水主要为砂卵石土中孔隙潜水，泥岩中含少量
基岩裂隙水，地下水位埋深2～4米，水质对混凝土无侵蚀性。隧址区无
不良地址，特殊岩石为膨胀岩、石膏，位于隧底10米以下。隧道洞身围 岩为砂卵石土、粉质黏土。隧道总涌水量约73×104m3/d。
3 施工组织管理机构、施工工艺及方法
在钻孔过程中，对地质情况作详细记录，当钻孔至设计标高时根据 取出的土质性质判断地质情况是否与设计一致，不一致时报告设计代表 和监理工程师后进行变更处理，经检查合格后方可终孔。孔深和孔底沉 渣采用标准测锤检测；孔径及孔形检查采用笼式探孔器（用Φ16和Φ20 钢筋制作）入孔检查，检查时将探孔器吊起，使笼的中心与孔的中心、 吊绳保持一致，缓慢放入孔内，上下畅通无阻表明桩径满足设计要求， 否则有局部缩径或孔斜现象，应采取措施处理。
3.3.4 终孔及清孔 本工程钻孔灌注桩拟采取二次清孔的工艺。当钻孔达到设计规定深 度后，将钻头略提起，钻机继续空转，采用泥浆正循环换浆法进行第一 次清孔；在放置孔内钢筋骨架后，桩身水下砼灌注前，利用导管采用真 空反循环再次进行清孔，以保证清孔质量满足设计和规范要求；清孔 后，其孔内泥浆、孔底沉渣厚度须符合下列要求： (1) 泥浆指标：相对密度1.15~1.20；粘度17~20（Pa·S）；含砂 率≤4%；胶体率＞98%。 (2) 孔底沉渣厚度：不大于150mm。 3.3.5 钢筋笼加工及吊装 (1) 钢筋笼加工：钢筋笼采用现场加工制作，加工尺寸严格按设计 图纸及规范要求施作。钢筋笼主筋采用闪光对焊连接，焊接长度符合设 计要求，接头相互错开(焊接接头数量在同一断面上不得大于主筋总数 的50%)。主筋与加强筋、箍筋采用点焊。钢筋笼加工完毕，报请监理验 收，合格后方可使用。将制作好的钢筋笼稳固放置在平整地面上，防止 变形，并挂牌标明钢筋笼的长度、平面方向及对应的桩号。 钢筋笼自上而下每2m间距设置定位钢筋，保证浇筑桩的保护层厚度 达到设计要求的5cm。 (2) 钢筋笼吊放：采用25T汽车吊车下放钢筋笼。 起吊钢筋笼采用两点起吊法。下笼时由人工辅助对准孔位，保持垂 重、轻放、慢放，避免碰撞孔壁。下放过程中若遇到障碍时立即停止， 查明原因并进行处理。 下放钢筋笼时，技术人员在场控制平面位置定位下放；严格控制笼 顶标高，达到设计标高后四周固定三根吊筋，吊筋用Φ25钢筋加工， 下部焊在钢筋笼主筋上，上部弯钩吊挂于护筒顶的双拼槽钢[]之间， 用2～4根φ48钢管与钢筋笼的顶部加强筋焊接，并将钢管锁在钢护筒 上，防止钢筋笼下沉或浇筑砼时上浮。 3.3.6 水下砼浇筑