1、国家体育场工程 A 区桩头剔凿施工方案国华国际工程承包公司国家体育场项目部2004 年 1 月 31 日国家体育场工程 A 区桩头剔凿施工方案编制单位: 国华国际工程承包公司国家体育场项目部编制人员: 韩 羽 程 剑 赵 政 魏宏伟审 核: 何泽民审 批: 李文标编制日期：2005 年 1 月 31 日国家体育场工程 A 区 【桩头剔凿施工方案】- I -目 录1 编制依据 12 工程概况 23 施工部署及进度计划 54 施工准备 85 施工技术措施 .105.1机械凿桩 .105.1.1机械凿桩概述 .105.1.2机械剔凿桩头试验 .105.1.3工艺流程 .105.1.4施工方法 .11
2、5.2人工凿桩 .135.3实际桩顶标高与设计桩顶标高误差处理方法 .146 质量保证措施 .157 安全消防措施 .168 环保及文明施工措施 .17国家体育场工程 A 区 【桩头剔凿施工方案】第 1 页 共 17 页1 编制依据1.1 国家体育场工程施工图纸； 表 1-1序号 图纸名称 图纸号 日期 备注1 桩基平面布置图 S-003 04-4-62 桩基配合图 04-4-63 施工配合图 04-4-27 4 施工配合图无04-5-11 第四批桩图确认 A 区施工的35 根桩5 桩基平面布置图 S-003 04-12-66 桩基平面布置图 A S-003-a 04-12-67 桩基平面布置
3、图 B S-003-b 04-12-68 桩基平面布置图（CTP1-P24） S-003-2 04-12-69 桩详图 S-004 04-12-6第五批桩图确认 A 区施工的486 根桩（其中）10 底板施工图 04-12-201.2 桩基础施工方案 ；1.3 土方及护坡工程施工方案 ；1.4 A 区桩基配筋深化图；1.5 规范、标准、规程1.5.1 建筑地基基础工程施工质量验收规范 （GB50202-2002 ）1.5.2 工程测量规范 （GB50026-93）1.5.3 建筑桩基技术规范 （JGJ94-94 ）1.5.4 建设工程监理规范 （GB50319-2000）1.5.5 建设工程施
4、工质量验收统一标准 （GB50300-2001 ）1.5.6 北京市建筑工程施工安全操作规程 （DBJ01-62-2002）1.5.7 建筑工程资料管理规程 （DBJ01-51-2003）1.5.8 建设工程安全生产管理条例1.5.9 工程建设强制性条文国家体育场工程 A 区 【桩头剔凿施工方案】第 2 页 共 17 页2 工程概况2.1 A 区桩头一览表表 2-1序号 桩型 数量（根） 桩直径（mm） 桩顶设计标 高（m） 砼强度 桩顶纵筋规 格（mm） 单桩纵筋数 量（根） 纵筋锚固长 度（mm） 素混凝土高 度（m） 备注1 ZHC1 248 600 -2.130 C30 16 10 6
5、00 约 1.5 临时桩2 ZH28 58 1050 -9.450 C40 32 28 1200 约 0.53 ZH27b 12 1200 -5.200 C40 32 28 1200 约 0.54 ZH28b 69 1000 -5.200 C40 32/28 14/14 1200 约 0.55 ZH28d 21 1050 -6.700 C40 32 28 1200 约 0.56 ZH2a 4 800 -2.430 C40 22 12 800 约 0.77 ZH2c 8 800 -2.930 C40 22 12 800 约 0.78 ZH2d 1 800 -4.680 C40 22 12 800
6、 约 0.79 ZH3 7 1000 -2.930 C40 25 16 1050 约 0.510 ZH3a 2 1000 -1.930 C40 22 16 1000 约 0.5 第四批桩11 ZH3b 4 1000 -4.680 C40 25 18 1050 约 0.512 ZH3f 6 1000 -4.680 C40 25 24 1000 约 0.513 ZH3n 2 1000 -2.530 C40 25 16 1000 约 0.5国家体育场工程 A 区 【桩头剔凿施工方案】第 3 页 共 17 页14 ZH4c 14 1000 -5.480 C40 25 16 1000 约 0.515 Z
7、H11 4 800 -4.930 C40 22 12 800 约 0.716 ZH12 2 800 -3.430 C40 22 12 800 约 0.717 ZH12a 4 800 -2.580 C40 22 12 800 约 0.718 ZH4a 28 1000 -2.730 C40 25 16 1000 约 0.5 其中第四批 桩有 6根19 ZH4b 17 1000 -2.230 C40 25 16 1000 约 0.5 第四批桩20 SG-ZH14 10 800 -1.660（剔除标高） C40 18 12 1000 约 0.5属于第四批桩，因设计变更，该桩已经不能使用A 区剔凿桩头数
8、量合计：521 根注明：表中的纵筋均为 HRB400级，纵筋保护层 70mm。国家体育场工程 A 区 【桩头剔凿施工方案】第 4 页 共 17 页2.2 工程特点与难点2.2.1 本工程基础采用桩基础，国华国际工程承包公司国家体育场项目部施工的桩数共计 521 根，桩数多，桩顶标高变化大，桩径种类多。桩顶混凝土超灌高度较大，凿桩任务量大。2.2.2 桩头混凝土的强度等级很高。2.2.3 桩顶纵筋以上的素混凝土内有压浆管，给素混凝土的剔凿带来了一定的困难。2.2.4 桩顶锚固区内混凝土，有 1028 根钢筋不等，钢筋与混凝土的握裹力很大，这部分混凝土剔凿困难最大。2.2.5 桩头剔凿时值冬期施工
9、。国家体育场工程 A 区 【桩头剔凿施工方案】第 5 页 共 17 页3 施工部署及进度计划3.1 施工部署3.1.1 A 区范围内桩头，采用人工剔凿与机械剔凿相接合。对于桩径1200mm、1050mm、1000mm、800mm 的工程桩拟采用以机械剔凿为主，辅助以人工剔凿；桩径 600mm 的钢结构临时支撑桩采用人工剔凿；桩径800mm 的第四桩施工的 10 根临时桩（设计变更）已经不能使用，只需剔凿到底板垫层以下，故亦采用人工剔凿。3.1.2 机械剔凿桩头采用液压混凝土分离技术，将超灌高度内混凝土凿至桩顶标高以上 300mm，最后人工凿桩至桩顶设计标高。3.1.3 人工剔凿桩头，先将超灌高
10、度内混凝土凿至桩顶标高以上 300mm，待清槽至设计标高后，再凿桩至桩顶设计标高。3.1.4 根据结构设计要求以及月度进度计划，在基槽钎探施工中和完成后，进行桩头剔凿和 200mm 人工清槽施工。桩头剔凿分二个区域七个流水段（见表 3-1） 。表 3-1区域 范围 流水段 范围-4 P1、P2 承台及 P1-P2、P2-P3间环带-1 （A 轴E 轴）/( 111 轴8-9轴)及 P3 承台-2 （A 轴1/F 轴） /( 8-9 轴14-15 轴)及 P3 承台 （A 轴1/F 轴）/( 111轴20-21 轴)及 P1P5 承台-3 （A 轴1/F 轴） /( 14-15轴20-21 轴)
11、及 P4、P5 承台-1 （A 轴1/F 轴） /( 20-21轴27-28 轴)及 P6 承台-2 A 轴1/F 轴） /(27-28 轴32-33 轴)及 P7 承台（A 轴1/F 轴）/( 20/21轴36/37 轴)及 P6P8 承台范围-3 A 轴1/F 轴） /(32-33 轴36-37 轴)及 P8 承台国家体育场工程 A 区 【桩头剔凿施工方案】第 6 页 共 17 页-12-314-23桩头剔凿流水段划分示意图3.1.5 区域施工顺序 - 4 - 1 - 2 - 33.1.6 区域施工顺序 - 1 - 2 - 33.2 进度计划3.2.1 区域施工进度计划 642 -3人 工
12、 凿 桩 -2人 工 凿 桩 -1人 工 凿 桩 -4人 工 凿 桩三 月二 月8102461820468 区 域 施 工 进 度 计 划施 工 任 务 日 期 机 械 凿 桩 清 土 2831 清 土 6420186410864 清 土 机 械 凿 桩 清 土 机 械 凿 桩 2 机 械 凿 桩国家体育场工程 A 区 【桩头剔凿施工方案】第 7 页 共 17 页3.2.2 区域施工进度计划 2462 -2人 工 凿 桩 1人 工 凿 桩 3人 工 凿 桩 846 清 土 三 月二 月 810831施 工 任 务 日 期 642 -清 土 01 机 械 凿 桩 清 土 机 械 凿 桩 机 械
13、凿 桩 区 域 施 工 进 度 计 划国家体育场工程 A 区 【桩头剔凿施工方案】第 8 页 共 17 页4 施工准备4.1 技术准备4.1.1 项目部人员组织学习设计施工图纸，明确设计意图，与总承包商制定可靠文件接收与发送程序，学习图纸会审记录及设计变更和洽商。确保图纸与文件有效性。4.1.2 对参与桩头剔凿施工的人员进行技术交底，明确质量要求及操作规范。4.1.3 根据工期要求，制定详细的物资进场计划。4.1.4 对桩头剔凿的重点、难点部位制定对策。4.1.5 对现场的测量控制网、各轴线控制桩、标高桩进行复核。确保剔凿后的桩顶标高无误。4.2 现场准备4.2.1 明确施工部位，对施工现场各
14、辅助设施功能是否满足施工进行核算。4.2.2 组织人员对现场的临时用电进行验收。确保能够正常使用。4.2.3 现场机械及时清理剔凿破碎以后的混凝土。4.2.4 现场准备临时操作架，以保证要较高桩头的剔凿。4.3 劳动力准备4.3.1 根据施工进度计划，制定工人进场时间。4.3.2 对施工人员进行入场教育和安全培训，核查特殊工种作业人员的上岗证。签订安全生产责任书。4.3.3 对现场操作工人逐一进行岗前培训和技术交底，并进行考核。合格后方可进行施工。4.3.4 桩头剔凿阶段拟准备一支 114 人的施工队伍。劳动力需用详见表 4-1。表 4-1序号 班组 组数 每组人数 合计人数1 液压分离组 4
15、 6 242 剔凿班组 4 20 803 现场管理组 1 6 64 后勤保障组 1 4 4国家体育场工程 A 区 【桩头剔凿施工方案】第 9 页 共 17 页4.4 施工机具准备4.4.1 对进场设备的年检情况、安全装置进行检查，确保投入使用的设备正常运转。4.4.2 所有设备需在办理报验手续后方可投入施工。表 4-2序号 机具名称 单位 数量 备 注1 液压动力站 台 4 用于砼切割2 风钻 台 10 用于砼钻孔3 砼静力液压剪 台 4 也称分离机，用于砼分 裂破碎4 手推车 辆 65 水准仪 台 1 抄平6 空气压缩机 台 4 用于喷水雾（防止扬尘）7 配电箱 个 28 流动电箱 台 49
16、 高强度照明灯 盏 2 现场照明10 钢钎 个 8011 撬棍 个 20国家体育场工程 A 区 【桩头剔凿施工方案】第 10 页 共 17 页5 施工技术措施5.1 机械凿桩5.1.1 机械凿桩概述A 区范围内部分桩头，采用机械剔凿。机械剔凿应用液压混凝土分离技术将桩头剔除。这种技术在国内处于领先的地位，全套设备从德国引进，液压分离机工作时没有噪声、振动和粉尘，作业速度高。液压混凝土分离技术分离混凝土主要分两次作业，第一次分离至可看到桩内主筋，第二次在两根相临的钢筋之间钻孔后，再用液压剪的杆棒插入钻孔中工作，而在杆棒液压千斤顶作用下膨胀对混凝土壁产生横向拉力，在水平方向产生剪切力，剪切力破坏面
17、为一倒置的圆锥体表面，其应力扩散角为arctg1/7（根据场外试验，统计数据） ，直至将混凝土分离。5.1.2 机械剔凿桩头试验 为了确保桩头剔凿的质量，A 区项目部于 2005 年 1 月 30 日随机选了一根桩（F22.1）进行了机械剔凿桩头试验。该桩直径 1000mm；桩头 1800mm 高；16 根直径 25 的钢筋（三级钢） ，锚固长度 1000mm；素混凝土高度 800mm ；桩身混凝土设计强度为 C40，该桩在 2004 年 6 月 23 日完成浇筑，28 天的混凝土强度标养抗压报告为 50.3Mpa；两根直径 25 的压浆管，两根直径 20 的压浆管。该桩剔凿用时约 3 个小时
18、。试验结果得到了认可。5.1.3 工艺流程 根据机械剔凿桩头试验，得出以下工艺流程。抄平确定剔凿控制标高确定桩头纵筋端头位置桩头素砼部位成孔液压分离素砼在桩头相邻纵筋中间成孔分段液压分离砼人工剔凿国家体育场工程 A 区 【桩头剔凿施工方案】第 11 页 共 17 页5.1.4 施工方法 1） 素混凝土分离（1） 确定剔凿标高控制线。控制线距离桩顶设计标高 300mm，现场组织测量人员放出 300 的标高线。（2） 根据施工图纸及相关的施工记录，确定桩顶锚固钢筋端头位置，计算素混凝土的高度，确定成孔位置。原则上，素混凝土一次分离。（3） 双侧成孔。使用风钻沿水平面打直径 46mm，深 610mm
19、 的孔。用时大约 610 分钟。 （见下图：F22.1 桩头双侧成孔）（4） 使用液压剪（油压为 50Mpa, 作用力可达 413 吨）液压分离。用时大约1015 分钟。 （见下图：F22.1 桩头液压分离）国家体育场工程 A 区 【桩头剔凿施工方案】第 12 页 共 17 页2） 桩顶锚固区内混凝土分离根据 F22.1 桩头机械剔凿试验可看出，当剔除桩头素混凝土以后，发现沿着压浆管的局部的混凝土向下发生劈裂。该位置的部分钢筋保护层脱落。同时可根据压浆管的位置，确定桩头纵筋的位置。沿桩头高度竖向间距 150mm 双侧分步成孔，并使用液压剪分离混凝土，此时混凝土形成不规则的劈裂，钢筋保护层只需使
20、用钢钎等小型工具即可将其剥落。锚固区内混凝土完全剥离用时约 2.5 小时左右。此方法同样应用于桩径 800mm、1050mm 、1200mm 的桩。（1） 液压分离后，钢筋保护层可以辅助小型工具即可将钢筋与混凝土分离。（见下图：F22.1 桩头钢筋与混凝土剥离）（2） 液压分离时，桩身混凝土产生不规开裂。 （见下图）（3） 人工即可将锚固区内的混凝土 搬除。 （见下图）国家体育场工程 A 区 【桩头剔凿施工方案】第 13 页 共 17 页（4） 机械剔凿以后的桩头。 （见下图）3） 辅助人工剔凿人工凿桩用钢钎先沿径向楔入桩体，3 人用钢钎间隔 120，由桩四周向中心剔凿，直至桩顶设计标高，桩顶
21、采用小钎修平，最后清理残渣用手推车集中，由塔吊运出。5.2 人工凿桩剔凿桩头时，分层剥离混凝土。在桩顶钢筋锚固区内，严禁振动钢筋。当剔凿至桩顶设计标高以上 300mm 高时，人工用钢钎先沿径向楔入桩体，由桩四周向中心剔凿，直至桩顶设计标高，桩顶采用小钎修平，最后清理残渣用手推车集中，由塔吊运出。国家体育场工程 A 区 【桩头剔凿施工方案】第 14 页 共 17 页5.3 实际桩顶标高与设计桩顶标高误差处理方法5.3.1 桩顶高于设计标高时，则剔凿至桩顶设计标高。5.3.2 桩顶未达到桩顶设计标高时，则进行接桩。采用比桩身强度高一个等级的混凝土进行浇筑，同时必须保证桩顶纵筋的锚固长度。国家体育场
22、工程 A 区 【桩头剔凿施工方案】第 15 页 共 17 页6 质量保证措施6.1 管理措施6.1.1 项目部实行项目经理负责制，项目技术负责人、技术人员、施工员在项目经理的领导下，逐项负责各工序质量的落实，确保每道作业工序质量处于受控状态。6.1.2 设立专项施工负责人，进行施工前的技术交底，确定各施工参数，深入现场指导、监督施工。6.1.3 施工过程中严格实行三级质量管理体制，即各工序班组自检、交接互检、现场质检员复检，层层把关，责任到人。6.2 桩头剔凿保证措施6.2.1 凿桩过程中，插棒杆入孔后应垂直于桩面，且杆与孔壁应垂直，斜偏角不大于 1度，另外破碎棒加载速度应平缓。6.2.2 人
23、工剔凿时，应轻剔轻凿，防止大的冲击力对桩造成危害。6.2.3 为了防止混凝土静力破碎的过程中，破坏应力对桩产生危害，必须切断应力传递途径，同时给要破碎混凝土留有变形的空间。6.3 凿桩质量标准6.3.1 凿桩完成后桩顶标高控制在-50+30mm。6.3.2 桩顶面应平整，无松动的石子，无少棱、少角、裂缝现象。6.3.3 钢筋应竖直，且表面无损伤。国家体育场工程 A 区 【桩头剔凿施工方案】第 16 页 共 17 页7 安全消防措施7.1 消防措施7.1.1 施工前对民工进行安全交底并制订治安消防协议。7.1.2 现场要配备灭火器等消防器材。7.1.3 严格执行用火制度，禁止在现场点火、烤火。7
24、.1.4 现场电气焊范围内不得有易燃物，不得乱拉线。7.2 安全施工措施7.2.1 施工前组织全体人员认真学习有关安全制度及施工操作规程，配备专职安全检查员，随时对施工现场进行安全检查，发现问题及时解决处理。现场设安全员，树立警示牌，时刻提醒施工人员注意安全。7.2.2 在操作之前必须检查操作环境是否符合安全要求，道路是否顺畅，机具是否完好牢固，安全设施和防护用品是否齐全，经检查符合后才可施工。7.2.3 现场设专职安全、消防员随时对施工现场进行检查，发现隐患有通知单，并限期改正。7.2.4 严格遵守有关安全规章制度，进入现场必须戴安全帽、穿工作鞋，严禁场地内吸烟。7.2.5 各工种需经安全培
25、训方可上岗，特殊工种要有上岗证。7.2.6 现场人员及车辆应由专人指挥，各部门分工明确，互相协作，定期对施工人员进行安全教育。7.2.7 现场电器设备要有防漏电措施，非电工不得安装、操作电器设备。7.2.8 现场消火栓及消防用具要有明显标志，设专人负责，消火栓周围不得堆放材料。7.2.9 易燃、易爆、有毒物品单独存放，专人负责，严格控制；可燃易燃物附近要配备一定数量的灭火器及水桶。7.2.10密切注意天气预报，遇到特殊天气情况，及时采取各种措施，保证施工安全。国家体育场工程 A 区 【桩头剔凿施工方案】第 17 页 共 17 页8 环保及文明施工措施8.1 为降低施工现场扬尘发生，施工现场主要的扬尘源，施工区域地面，混凝土、灰土和垃圾要及时进行清扫，作业面保持清洁，达到环卫要求。8.2 定期进行场区内雨水井清理，避免雨雪水井内杂物排入市政雨水管网。8.3 施工时要做到活完场清，垃圾要运送到指定区域。8.4 合理安排施工分项的施工时间，将容易产生噪声污染的分项施工尽量安排在白天，尽量避免扰民。8.5 所有车辆进入施工现场后禁止鸣笛，以减少噪声。8.6 探照灯尽量选择能满足照明要求又不刺眼的灯具，夜间照明只照射工区而不影响周围社区居民休息。
