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苏州中南中心项目桩基工程
竖向支撑柱施工方案
编制人:
审核人:
审批人:
编制单位:中建三局中南中心桩基工程项目部
编制日期:2014年2月28日
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目录
1编制依据.........................................................................................................3
2工程概况.........................................................................................................4
3主要施工机械设备.........................................................................................6
4钢管柱施工.....................................................................................................7
..................................................................................7
.................................................................7
..............................................................................9
............................................................................10
................................................................................11
........................................................................14
...................................................................16
5格构柱施工...................................................................................................16
................................................................................16
............................................................................20
................................................................................21
6施工质量保证措施.......................................................................................23
...............................................................23
...............................................................23
7安全文明施工保证措施..............................................................................24
............................................................................24
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............................................................................25
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1编制依据
本文件的编制依据有:
序号规范、图纸实施时间
1《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
2《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
3《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
4《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012
5《建筑桩基检测技术规范》JGJ106-2003
《建筑地基基础工程施工质量及验收规范
6GB50202-2002
(2011年版)》
7《建筑工程质量检验评定标准》GB50301-2001
10《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ107-2010
11《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2012
13《钻孔灌注桩施工规程》DG/TJ08-202-2007
14《工程测量规范》GB50026-2007
15《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2013
16《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005
17《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2012
18《钢结构焊接规范》GB50661-2011
苏州中南中心项目立柱平面图增加提示说明
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2工程概况
,高度约700m,规划总建筑面积约50万m2,由
塔楼、裙楼和地下室组成,其中塔楼地上138层,;
裙楼地上8层,;整体设置5层地下室,纯地下室部分
为地下2层,建筑面积约为12万m2。
本工程竖向支撑柱全部采用钻孔灌注桩内插钢管柱或角钢格构柱的形式。竖
向支撑柱共279根,其中钢管柱247根,201根为永久钢管柱,46根为逆作施
工后可割除临时钢管柱;角钢格构柱32根,全部为临时钢立柱,15根在临时施
工结束后可割除,17根为顺作支撑钢立柱。
所有竖向支撑柱采用厂内加工成型后整体单节运至现场临时堆场,考虑地面
,,现场布置钢立柱临时堆场,备足至
少三天的钢管柱用量。
本工程中竖向支撑柱的详细参数及对应在总平面中的具体分布:
立柱长度
编号钢管柱型号钢材垂直度立柱重量(t)数量
(m)
NZGZ1-
1
550*16m
NZGZ1-Q345
m钢管内1/
2B
填C60混
NZGZ1-
3
NZGZ2-ФQ3451/
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1600*20mB
NZGZ2-m钢管柱
2内填C60
NZGZ2-混凝土
3
NZGZ3-Ф
1650*22m
Q345
m钢管柱1/600
NZGZ3-B
2
混凝土
NZGZ4-
4L200*
1Q345
mm角钢格1/300
NZGZ4-B
2
4L140*14
ZCGZ4-Q345
mm角钢格1/
1B
构柱
竖向支撑柱对在总平面的具体位置分布:
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竖向支撑柱在总平面中的分布
3主要施工机械设备
本工程拟投入GPS-20型和GPS-10型钻机分别施工大桩Ф1100mm和小
桩Ф700mm和Ф800mm;并投入80t/150t履带吊用于钢立柱的吊装
施工过程投入的主要机械设备具体如下:
序号机械设备型号规格数量产地年限备注
1工程钻机GPS-2023台中国2年
2工程钻机GPS-107台无锡3年
3履带吊80t1台上海1年材料吊装
4履带吊150t1台上海1年材料吊装
5泥浆泵3PNL/4PN30台无锡1年钻孔灌注桩
6护筒Φ700~Φ110030只上海2年钻孔灌注桩
7泥浆运输车35m310辆4年泥浆运输
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4钢管柱施工
钢管柱施工技术要求:
1)管顶中心线偏差控制±10mm;
2)标高控制±10mm;
3)钢管垂直度1/600;
4)防止后期凿除外包混凝土时损坏钢立柱,立柱外采取包裹土工布或塑料
布等措施;
6)钢管柱施工严格按照《钢管混凝土结构设计与施工规程》。
钢管柱厂内加工制作
平板车单节整体运至现场
现场成品检测
立柱桩成孔
校正架就位对中
钢管柱吊放入孔
校正垂直度至设计要求
下导管泵送灌注低标号砼
泵送浇注高标号水下C60砼
泄浆孔溢出高标号砼
砼终凝后移走调垂架
下一根立柱桩施工
(1)钢管柱施工所采用的有关规范
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钢管柱的制作、安装所依据的主要规范为《钢结构工程施工及验收规范》
(GB50205-2001)、《建筑钢结构焊接规程》(JGJ81-2002),《钢管混凝土结构
设计与施工规程》(CECS28:90)。
(2)钢管柱的制作、安装精度
1)根据有关规范,钢管柱的制作、安装精度见下列各表。
如下表,钢管柱制作允许偏差(mm)
项目允许偏差
直径(d)±d/500=±<±
构件长度(l)±
管口圆度d/500=<
端面对管轴的垂直度d/500=<
弯曲矢高l/1500=
对口错边t/10=<
2)钢管柱由专业工厂加工制作,加工制作时严格进行选材,3号碳素钢结构
质量标准符合GB700《碳素结构钢》的要求,严格按《钢管结构工程施工及验
收规范》进行加工。
3)钢管柱加工时,严格控制纵向弯曲度、椭圆度、管端平整度。具体要求详
见钢管柱制作及安装允许误差表。
4)钢管柱出厂前进行焊缝、长度、表面清洁度、防腐处理、超声探伤检查,
按GBJ205-2001《钢结构工程施工及验收规范》质量标准进行验收。并按照每
根钢柱进行分节编号,组对配装检验,合格后再分解装运。
5)钢管柱在运输过程中采取有效措施防止碰撞,装车和卸车采用吊机轻吊轻
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放,不允许随意抛掷。钢管柱在导洞内运输过程中对临时仰拱进行支撑加固处理。
运输采用小平板车固定钢管柱经导洞运输至孔位。
为确保一柱一桩施工进度及质量,调直设备采用自行定制加工的千斤顶调直
架,调直架共设置三层平台,底层平台为钢管固定平台,用于钢管下放后的对中
和平面位置固定;中层平台为调直平台,上部安放了4只千斤顶,用于钢立柱的
垂直度调整;上层平台为砼浇灌平台,其上设置了卡导管的活动钢板,用于桩基
的混凝土浇筑。
调整架平面图
调整架立面图
调直架立面、平面图
为保证钢管柱下放时与桩基同心,调直架固定前应与桩位对中,对中方式采
用十字线与线垂结合的方法。
1、在桩孔位置用十字线对准桩孔中心。
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2、用十字钢筋安放在调直架中心位置,钢筋交点处悬挂线垂,线垂对准十
字线后,调直架即对中,并用钢卷尺分别测量出十字钢筋中心点距离四只千斤顶
支座的距离,以备钢管定位。
3、调直架对中后,在四个脚位置采用8只膨胀螺栓与地面固定。
钢管立柱在工厂内一次加工成型,(含调直段长度),运
至现场后采用双机抬吊,进行整体一次吊放。即使用一台80t汽车吊和一台150t
履带吊共同抬吊翻身,最后用150t吊机吊装就位。
钢管柱安装垂直度要求1/600,施工精度要求极高,且Φ650的钢管柱要插
入直径Φ800钢筋笼,钢筋笼内还要安装桩侧及桩端注浆管及声波检测管等,钢
筋笼内实际可调空间极小,故我司暂考虑钢管柱与钢筋笼设置软连接,以保证钢
管柱能顺利下放。具体措施如下:
1)钢管柱在距管底3m处画出钢管插入钢筋笼内标志红线(标高线)。标志
红线至管底范围内的栓钉竖向用Φ12钢筋连接,以防止栓钉钩钢筋笼;
2)在钢管上设置4个钢筋笼与钢管铰接环孔,环孔用Φ20圆钢或
16~20mm钢板制成,该孔的位置在钢管标志红线上方1000mm,平面位置则
在X、Y方向对称布置(钢管顶部设置横梁中心线);
3)在钢筋笼顶部设置双拼Φ16mm加
强箍,加强箍与主筋焊接,并设置4个吊环
与主筋、加强筋焊接。吊环采用Φ20mm钢
筋,该4个吊环与钢管上4个环孔错位45º,
吊环在孔口焊接;
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4)最后一节钢筋笼吊放完成后,使笼顶平稳搁置于孔口,并沿轴线45º方
向焊接吊环;
5)吊放钢管前,应先把钢筋笼吊筋绑扎在钢管上,吊筋长度应预先计算确
定;
6),
联钢管(环孔)与钢筋笼(吊环),并用钢丝绳夹连接。连接完成后起吊钢管,
使钢丝绳处于受力状态,检查钢管与钢筋笼间隙、钢管标高,计算钢筋笼吊筋长
度。钢管下放前还应连接4个钢筋笼吊筋;
7)根据钢管标志红线距钢筋笼顶实际尺寸,把钢筋笼吊筋按标高固定在孔
口定位架上。注意应防止吊筋在自由状态时的弯曲现象;
8)钢筋笼就位于孔口定位架上后,钢管继续调垂并下放到位。钢管上口中
心位置和标高偏差控制在10mm以内;
9)在钢管柱下放的同时注意连接注浆管及声波管等检测用管道,并设置环
箍保护。
钢管柱下入设计标高竖向固定后,即开始水平调节,调节步骤如下:
(1)在钢管柱中心点设置观测标志,标志采用8cm的尖钉固定在钢管柱中
心。
(2)按钢管柱上层调节架上的中心点,将钢管柱初步水平位置对中。
(3)启动上层调节架上的四个液压千斤顶,顶紧钢管柱。
(4)采用全站仪对钢管柱水平位置精确对中。
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(或垂直)方向架设2台全站仪。
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,全站仪观测到立柱偏离方向,则松动偏离方向对面的
液压千斤顶,顶紧偏离方向千斤顶,直至测点与全站仪观测线重合。
,调节方法与c同,直至测点在2台全站仪
观测线的交点上,同时锁定上层调节平台上的四个液压千斤顶,水平位置调节结
束。
本方案主要采用实时监测系统和调垂架结合的方法,对钢立柱倾斜度进行调
整。通过实时监测数据,用调垂架调节杆反复校正后使钢立柱严格居中,并使钢
立柱的垂直度达到设计要求与使用要求。
1)准确定位安装激光倾斜仪在钢立柱上。
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2)实时监测数据的采集和输出,数据实时输出分为两种工况。
工况1:完全垂直状态。激光倾斜仪安装定位后随钢构柱被吊起下井(孔),
钢构柱处于完全垂直状态时,钢构柱与激光倾斜仪的铅垂线重合,即激光倾斜仪
测出与钢构柱偏斜零度。因为倾斜仪的测量轴线与钢构柱母线L平行(通过仪器
安装激光定位保证),所以倾斜仪的测量轴线与其铅垂线的角度也就是钢构柱的
轴线(或某一条能代表钢构柱轴线的母线)与铅垂线的角度。
工况2:有角度状态。钢构柱有一定偏斜时,倾斜仪的测量轴线与倾斜仪的
铅垂线就有一个角度实时输出,也就是钢构柱的轴线(或某一条能代表钢构柱轴
线的母线)与倾斜仪的铅垂线的角度实时输出[因为倾斜仪的测量轴线就是激光
轴线,也就是钢构柱的轴线(或某一条能代表钢构柱轴线的母线)]。
3)据不同工况下反馈的信息判定偏差方位,调节调垂架的调节杆,最终使
得激光倾斜仪位移读数△X和△Y归零,直到1/600满足要求,垂直度调节完成。
激光倾斜仪激光倾斜仪
激光激光(或激光倾钢构柱
斜仪的测量轴线
钢构柱母线L
钢构柱
激光倾斜仪天然垂线
钢构柱母线L
钢构柱处于完全垂直时,其与激光
倾斜仪的铅垂直完全重合。即激光
倾斜仪测出与钢构桩偏斜零度激光倾斜仪测出钢构
柱与铅垂线的角度
钢立柱完全垂直状态钢立柱有偏角状态
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(1)钢管立柱桩混凝土浇灌导管应从钢管柱空腔内居中下放。灌斗不得直
接支承在钢柱的上口。混凝土灌注中,不得碰撞钢柱。
(2)在开始浇灌桩身混凝土时,导管底口至底应留有30㎝~50㎝的空间。
(3始灌时间与完孔时间间隔≤24h,与第二次清孔时间间隔≤。
(4)钢管立柱桩混凝土浇筑时当混凝土上升至桩身顶标高以上满足泛浆高
度时,应采用碎石、黄砂从孔口四周均匀回填至地面,以控制钢管柱外的混凝土
继续上升,然后继续灌注钢管柱内混凝土。钢管柱内混凝土灌至标高后,应充分
泛浆,保证钢管柱内混凝土强度达到设计要求。钢管柱的校正段与孔内段连接处
的周边应对称设泛浆孔,保证混凝土从孔口泛出。针对本工程具体措施如下:
1)水下浇捣灌注桩混凝土(低标号混凝土)至桩顶标高下3m(预留2米泛浆
高度),继续下沉导管,控制导管下口位于不同标号混凝土的交接面上,即桩顶
标高下5米(如工况一);
2)开始浇注柱混凝土(高标号混凝土C60),使C60混凝土完全替换桩顶
标高5米以下低标号混凝土,低标号混凝土全部位于桩顶标高以上(如工况二);
3)沿钢管外圈均匀回填碎石、黄砂至地面等,阻止管外混凝土上升(如工
况三);
4)继续灌注钢管内高标号混凝土,直至低标号混凝土从卸浆孔排除,并见
到高标号混凝土新鲜混凝土排出为止(如工况四)。
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(5)钢管内混凝土填充时,。为便于加
强管理和控制速度,。
(6)如发现砂石回填完毕后,继续灌注混凝土时,砂石有上翻现象,
停止灌注混凝土一小时,待混凝土略凝固后继续灌注即可。
(7)为保证钢管柱调垂精度,我司在钢管柱插入调垂完毕后即用调垂
架固定钢管柱,保证钢管柱不会在砼浇筑过程中产生偏移或上浮。
(8)根据设计要求,正式施工钢管柱前,先进行试填充,试填充试验
桩位置、数量待设计确认后实施。
试填充试验过程中,委托第三方检测单位对桩位偏差、垂直度、沉渣厚
度、含砂率、泥浆比重、钢管柱垂直度及平面偏差进行检测,并将检测数据
提交业主及设计。试填充试验依次进行,完成每一根试充填钢管混凝土柱施
工之后,应对其进行认真总结,将存在的问题进行妥善解决之后再进行下一
根钢管混凝土柱的试充填试验。如若其中有参数不符合设计要求,我司将通
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过修改相关参数来进行调整施工工艺,确保满足设计要求;若各项参数符合
设计要求,并经业主、设计方同意后将施工参数正式用于大面积钢管混凝土
柱施工。
待砼灌注完成后(泄浆孔溢出高标号砼),为保证钢管钢桩的垂直度,应待
混凝土终凝后方可移动调垂固定装置,并将超出预留高度的钢管桩用气割割除,
对桩头继续采取型钢固定保护措施直至混凝土强度达到设计要求。
5格构柱施工
熟悉图纸并交底→放样(切割→修整→调直)→拼装→焊接→产品交工。
(1)搭设平台
施工预制操作台应铺设,钢板采用20毫米厚Q235钢板,放样、制作、焊
接均在钢平台上进行。
地面上进行详细、具体放线,并在胎架上布置标高控制点,以保证格构柱的
标高和顺直度。
(2)材料复验
本工程所使用的型材及板材进场加工前,检验其出场合格证(质量保证书)。
钢材的检验依据材料质量证明书与钢材上打印的标记为准进行检验。
材料进场后,按工艺所定的检验批,经监理单位见证抽样检测,报送指定具
有检验资质单位进行检测,检测合格后方可使用。
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钢材的表面质量及尺寸允许偏差,参照有关国标进行核验。
(3)量具的标定
制造过程中,使用的量具、检测器具,须经有资质的质量部门的标定,并有
专人负责管理检查。
1、放样工作必须在施工平台上进行,放样依据施工图。
2、放样下料所用的钢尺、量具须经计量部门检验合格后方可使用。
3、下料前,必须熟悉图纸,并核对单件图与总图是否相符。
4、放样与号料前应根据规范要求预留安装时的焊接收缩量及切割加工余量。
5、放样的允许偏差如下表:
项目允许偏差(毫米)
平行线距离和分段尺寸±
对角线差±
宽度、长度±
加工样板的角度±200
1、钢材的切割采用氧-乙炔气切割的方法,使用半自动切割机切割。
2、下料时有专业技术人员下料,然后用人工进行切割。
3、切割前施工人员应复验构件尺寸和数量,确认无误后方可切割并进行编
号。
4、切割前施工人员调试机械设备,同时在型材及板材进行号料。号料时应
把型材及板材放置平面,避免出现尺寸误差,影响加工质量。
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5、型材及板材在切割过程中避免断火现象,为防止受热不均匀,切割后型
材及板材变形过大。切割前依据机械设备精度,适量加大或减小切割余量。
6、切割截面与钢材表面不垂直度应不大于钢材厚度的10%,且不得大于2
毫米。
7、切割后割面不得裂纹,切割面应保持平顺,不符合规定时用砂轮机打磨
加工处理。
8、切割下料允许偏差如下:
项目允许偏差(毫米)
零件宽度、长度±
所有零件加工质量检验合格后,接下来进行构件拼装,先将角钢依次置于胎
具上,用定位块把角钢固定在放样的胎具上,然后放置底部的连接板点焊固定,
在将上部的角钢放置胎具上,用夹具直角尺测量,然后将左右上侧的连接板固定
在角钢上,使它形成了一个整体箱形,进行固定定位焊,拼装完后要用钢尺、直
角尺、钢线、水准仪进行校验,合格后进行施焊。(见下图)
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在组装过程中,应注意控制焊接变形,对残留的焊疤应修磨平整。
1、钢结构正式焊接之前,按照焊接工艺评定方案,请具有资质的部门机构
进行焊接工艺评定,在焊接工艺评定报告合格后,严格按照焊接工艺指导书来进
行构件的焊接。
2、现场的焊接人员处要求全部具有上岗证外,在正式焊接之前要全部经过
现场的焊工考评,考评合格后方允许上岗操作。
3、焊接工艺措施
①焊前将坡口内、外壁15-20毫米范围内仔细去除油、锈、污物,不得在
接近坡口处的板边上电焊夹具或硬性敲打,错口量必须控制在相关规范要求的范
围内。
②采用手工电弧焊焊接,焊接时摆动幅度不能太大,并进行多道、多层焊接,
在焊接过程中采用砂轮、钢丝刷等工具清除焊道或焊层间焊渣、夹渣、氧化物等;
同一条焊缝连续施焊,一次完成,不能一次完成的焊缝应注意焊后的缓冷和重新
焊接前的预热。
③对接面层焊接质量,直接影响到焊接的外观质量和强度及使用寿命,因此
在面层焊接时,应注意选用较小电流值并注意在坡口边熔合时间稍长,在熔缚金
属未完成凝固的接头处快速重新燃弧,使焊接接头圆滑平整。每个焊接节点,应
采用对称分布的方式施焊,严格控制层间温度,以减少焊接变形。
④各种焊缝节点焊接完成后,应清理焊缝表面的熔渣和金属飞溅物,检查焊
缝的外观质量,如不符合要求,应进行补焊或打磨,修补后的焊缝应光滑圆顺,
满足焊缝的外观质量要求。
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⑤焊接完毕后,应待冷却至常温后进行超声波探伤检验,经探伤检验的焊缝
接头质量必须符合规范规定的要求。
项次项目允许偏差(mm)检验方法
1钢材符合设计规范要求查质量证明书及外观检查
2焊接材料符合设计规范要求查质量证明书及检验报告
3安装垂直度1/300观察检查和线坠检查
4水平位移20尺量
5平面转角5°尺量
6角焊缝3观察检查
7长宽±3
切割观察检查或用钢尺、塞尺
10局部缺口深度1
11搭接长度±5
13中心偏移±2
、经检验合格后的构件转入成品库,进行合理堆放。
、转入成品库的构件应搁置在设有条形基础的支架上码放,不允许堆压,
多层堆放时各层间应垫垫木。垫木应根据构件的长度进行合理的放置。
、格构柱单节加工长度应根据运输条件进行分节加工,预留焊接接口,
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