1、广州 7 标新和站知识城北站区间高架段桩基础专项施工方案广州市轨道交通十四号线支线工程施工7 标新和站 知识城北站区间高架段桩基础专项施工方案编制: 审核: 审批: 中铁十一局集团有限公司广州地铁十四号线支线工程施工7 标项目经理部二, 一五年六月目 录一、工程概况. 1 1.1工程简介. 1 1.2 区间管线环境情况. 1 1.3地面交通情况. 2 二、工程地质. 2 2.1地形地貌. 2 2.2工程地质. 2 2.3水文地质. 4 三、编制依据与原则. 4 3.1 编制依据. 4 3.2 编制原则. 5 四、施工部署计划. 5 4.1 桩基施工进度计划. 5 4.2 项目管理人员计划. 52、 4.3 施工作业人员计划. 6 4.4 主要施工机械计划. 6 4.5 材料计划. 7 五、桩基施工方案. 7 5.1施工工艺流程. 8 5.2施工准备. 8 5.3泥浆的制备及管理. 9 5.4测量定位. 11 5.5护筒埋设. 11 1、护筒制作. 12 2、护筒埋设. 12 5.6桩机施工. 12 1、冲桩机就位. 12 1 2、冲桩施工. 12 3、各墩台桩基施工顺序. 13 4、终孔及验收标准. 14 5、施工资料记录. 15 6、成孔控制措施. 15 5.7钢筋笼制作与安装. 16 1、钢筋笼的制作. 16 2、声测管安装. 19 3、钢筋笼的吊装. 20 5.8清孔及混凝土灌注3、. 21 1、下导管. 21 2、清孔. 21 3、浇注混凝土. 22 六、质量保证措施. 22 6.1质量保证体系及管理结构. 22 6.2质量管理措施. 22 6.3质量控制措施. 23 七、安全、文明施工保证措施. 25 7.1安全保证措施. 25 1、安全管理机构的建立. 25 2、安全管理措施. 25 3、安全技术措施. 25 7.2文明施工保证措施. 28 2 支 YDK42+369.000 一、工程概况1.1 工程简介广州市轨道交通十四号线支线工程【施工7 标】土建工程共包括 : 知识城北站 ,车站高架段结构、附属通道出入口、风道、风亭、冷却塔, 及新和站，知识城北站区间, 高架4、段、路基段、明挖段、盾构段及其联络通道和废水泵房, 的土建工程。标段范围详见广州市轨道交通十四号线支线工程【施工7 标】土建工程范围示意图。里程支 YDK42+821.000支 ZDK45+172.699 图示盾构区间暗埋段长206m工程名支 YDK42+895.000知识城北站高架段路基敞开段右线全长约 1927.699m盾构井 称及长 231m长 452m长 74m长 129m左线全长约1935.334m长 15m长度工法盾构法明挖法明挖法支ZDK43+024.000施工优先施工盾构井段1 号盾构机多个工作面同时展开施工流向确保盾构机按时始发2 号盾构机图 1-1 广州市轨道交通十四号线支5、线工程【施工7标】土建工程范围示意图支 YDK43+230.000 支 YDK43+245.000本标段新和，知识城北区间为起点里程为支YDK42+369.000终点里程为支 YDK45+172.699区间长度为 2803.699m 。区间结构为高架，路基，明挖段，盾构段。区间呈北西，南东走向由十四号线新和站接出沿G105国道以高架桥的形式下穿十四号线右线跨过九龙大道交叉口穿过道路周边建筑物、流溪河灌区左干渠后进入地下经过矮岭村回到九龙大道然后两次穿越九龙大道。本工程高架段沿线主要经过碰湖幼儿园、红诚鞋厂、广州市雅宝印花有限公司及其他小工厂、民房等建筑物跨流溪河干渠后进入登塘村果林、菜地。新和6、站，知识城北站区间高架段为十四号线知识城支线连接十四号线主线从地下到地上的过渡桥段高架段起止里程为: 支 YDK42+369.000 ，支 ZDK45+403.700 YDK42+821.000 全长 452m 。最小平曲线半径650m,纵断面最大坡度 28最小坡度 4最大坡长 700m 最大竖曲线半径8000m 。1.2 区间管线环境情况本区间高架段以流溪河左干渠将高架段分为两部分流溪河干渠以北部分现状主要为工厂和民房流溪河干渠以南部分现状主要为果园和菜地。在工程1 施工前拟对征借地范围内的房屋进行拆除对果园和菜地进行移除和平整硬化目前该部分工作已经完成。另外沿流溪河干渠两侧分别有一条10K7、V架空管线其中流溪河干渠北侧高压线已经废弃。本工程16#、17#墩柱、桩基及桥梁施工将受到影响拟在16#、17#墩桩基施工前完成全部改迁工作。1.3 地面交通情况本工程沿九龙大道呈西北东南走向位于位于九龙大道东侧起始于九龙大道与广从路交叉口止于本工程路基段。结合整体场地布置高架段施工围挡北端开口一个 8m宽的大门与广从路连接在高架段延伸至本工程路基段处开口一个8m宽的大门并修筑一条约220m长的施工便道与九龙大道接驳。二、工程地质2.1 地形地貌新和站，知识城北站区间高架段位于流溪河冲积平原地形平坦开阔底面标高约 25.031.0m地形坡度 10?建筑物较密集主要有碰湖幼儿园、红诚鞋厂、广州市8、雅宝印花有限公司及其他小工厂、民房等建筑物跨流溪河干渠后进入登塘村果林、菜地。2.2 工程地质本工程高架段主要地质情况如下表所示: 表 2-1 地基土一览表土层序平均厚土层名称状态 土层描述号 度(m) 耕植土主要有黏性土组成，为村民耕种所形成。素填土，以棕红色、灰黄色、褐灰色、灰色等为主，主要分布在九龙大道路面下，为道路和厂房建设填筑而成; 杂填土， 人工填土 0.94 稍压实 欠压实 灰褐色、褐黄色等杂色，主要分布在九龙大道路面下，由砂粒、碎石及砼块等组成为道路和厂房建设。为高压缩性土呈浅黄色、灰白色，主要成份为石英，以粉砂为主，局 粉细砂 1.9 松散状稍密实 部夹薄层状细砂、黏土浅黄色9、灰白色、灰黄色为主，主要成份为石英，以中 中粗砂 2.38 稍密状中密状 砂为主，含较少量黏粒灰黄色、褐红色、灰白色等，可塑，黏韧，以粉黏粒为 粉质粘土 3.43 可塑状 主，局部夹粉细砂，层间多夹有铁、锰质结核2 灰黄色、褐红色、灰白色等，硬塑，黏韧，以粉黏粒为 粉质粘土 2.35 硬塑状 主，局部夹粉细砂，层间多夹有铁、锰质结核 粉质粘土 2.07 流塑状 灰色、灰黑色，组成物主要为黏粒褐红色、褐黄色、棕红色为主，可塑，局部硬塑状，含 粉质粘土 2.75 可塑状 硬塑状 较多粗砂及砾砂颗粒，坡积而成 粉质粘土 3.88 可塑状 主要为棕红色，可塑，土质不均，以粉黏粒为主主要为棕红色，硬塑10、，土质不均，以粉黏粒为主，局部 粉质粘土 2.42 硬塑状 含有砾石，为泥质粉砂岩或砾岩残积而成主要为棕红色等，硬塑，土质不均，以粉黏粒为主，遇 砂质粘土 1.1 硬塑状 水软化，部分含有砾石，为泥质粉砂岩或砾岩风化残积而成呈棕红色，原岩组织结构已基本风化破坏，但尚可辨认，岩芯呈坚硬土状，局部呈卵石状，主要由泥质粉砂岩、全风化碎 2.47 呈坚硬土状砾岩等岩石组成，泥质结构层状构造，砾岩砂砾结构，屑岩层状构造，砂粒填充，泥、钙质胶结，砾石母岩多为石英质，粒径 20170mm 全风化花黄褐色，风化剧烈，原岩结构基本破坏，遇水易软化崩 4.1 硬土状 岗岩 解呈棕红色、褐红色、灰色，岩石组织结构已11、大部分破坏，但尚可辨认，局部裂隙面内次生矿物较多。岩体破碎，强风化砾 2.8 风化裂隙发育，岩芯呈半岩半土状，碎块状、短柱状、岩局部呈砂卵石状，岩质软，砾石母岩多为石英质，粒径20170mm 灰棕色、棕红色为主，粉砂质结构，厚层状构造，泥质强风化泥 2.43 胶结为主，风化裂隙较发育，岩芯较破碎，芯多呈坚硬质粉砂岩土状，碎块状，其内含有砾岩风化留下的砾石灰色、灰棕色为主，砂粒结构，厚层状构造，泥质、钙中风化砾 2.48 质胶结为主，风化裂隙较发育，岩芯较破碎，局部较完岩整，多呈块状，少量呈短柱状灰棕色、棕红色为主，粉砂质结构，厚层状构造，泥质中风化泥 2.86 胶结为主，风化裂隙较发育，岩芯较12、完整，局部较破碎，质粉砂岩多呈短柱状，少量呈长柱状或块状灰色、灰棕色为主，砂粒结构，厚层状构造，泥质、钙微风化砾质、铁质胶结，胶结紧密、良好。局部有少量风化裂隙， 未穿透 岩 岩芯较完整 完整，呈短柱状 长柱状为主，局部碎块状，岩质较硬，锤击声较清脆灰棕色、棕红色为主，粉砂质结构，厚层状构造，泥质、微风化泥钙质、铁质胶结，胶结紧密、良好。局部有少量风化裂 未穿透 质粉砂岩隙，岩芯较完整完整，呈短柱状 长柱状，以长柱状为主青灰色夹肉红色、棕褐色，岩芯呈半岩半土桩、岩柱状，强风化碎13.0( 仅具碎裂、碎班结构，风化强烈，裂隙很发育，裂隙面及 裂岩 一孔) 石英长石颗粒间绿泥石化严重，芯手可掰断，13、局部夹有中风化岩块3 中风化碎 3.2( 仅青灰色，岩芯呈扁柱状 短柱状，具碎裂、碎班结构，裂 裂岩 一孔) 隙发育，长石绿泥石化显著，锤击声较脆，敲击易碎 2.3 水文地质本工程范围内地下水类型主要可分为第四系孔隙水和基岩风化裂隙水两种类型。,1, 第四系孔隙水第四系孔隙水主要赋存于冲、洪积砂层中在松散填土之中亦有少量第四系孔隙水根据抽水试验所测得的渗透系数值水量较大。本场地第四系孔隙水含水层主要为细砂层 、中粗砂层 、局部为砾砂层 呈透镜状零星分布。本场地孔隙水大部分属于承压水常有隔水层或相对隔水层覆盖具有一定的承压性为微承压水。承压水头约1.0 ，3.4m局部地段孔隙水属潜水。,2, 基14、岩风化裂隙水主要赋于强、中风化岩中的风化裂隙之中、含水层无明确界限埋深和厚度很不稳定其透水性主要取决于裂隙发育程度、岩石风化程度和含泥量。风化程度越高、裂隙充填程度越大渗透系数则越低。基岩风化裂隙水为承压水承压水头约为 3.8 ，9.4m。中风化岩含裂隙水裂隙较发育赋水性弱，中等。岩层裂隙水、地下水具有一定的承压性、第四系孔隙潜水与地表水的水力联系不密切水文地质条件较复杂程度简单，中等。三、编制依据与原则3.1 编制依据1、广州市轨道交通十四号线一期及知识城支线工程设计图纸, 中铁上海设计院集团有限公司 , 2、广州市轨道交通十四号线一期及知识城支线工程新和站知识城北站详细勘察阶段岩土工程勘察15、报告, 广州地铁设计研究院有限公司二0 一五年三月 , 3、广州市轨道交通十四号线支线工程施工7 标土建工程招标文件 , 4、现场考察所获现场环境、交通等相关信息, 5、地下铁道工程施工及验收规范,GB50299,2003, 4 6、混凝土结构工程施工质量验收规范,GB50204,2002, 7、建筑地基基础工程施工质量验收规范,GB50202,2002, 8、建筑桩基技术规范 ,JGJ94-2008, 9、建筑桩基检测技术规范,JGJ106-2003, 10、钢筋焊接及验收规程,JGJ18-2012, 11、钢筋闪光对焊焊接施工工艺标准,GXEJ/QB07-2003, 12、建筑施工安全检查16、标准,JGJ59,2011, 13、施工现场临时用电安全技术规范,JGJ46-2005, 14、其它有关国家或地区现行技术标准、设计规范和规定等。15、我单位拥有的科技工法成果和现有的企业管理水平、技术设备能力以及所积累的丰富的类似工程施工经验。3.2 编制原则在深刻理解本标段工程的特点、重点、难点的基础上以满足业主期望为目标按照“技术领先、设计优化、施工科学、组织合理、措施得力”的指导思想遵循下列原则编制 : ,1, 严格按照设计图纸要求执行现行施工规范、规程及验收标准, ,2, 确保施工方案安全可靠针对性强、操作性强设备选型合理, ,3, 坚持技术先进性科学合理性经济适用性与实事求是相结合17、, ,4, 坚持施工组织安排上以专业施工队为基本组成形式确保工期、安全、质量等指标确保全面履约。四、施工部署计划根据施工总体进度计划要求组织人力、材料、施工机械进场并及时根据施工现场实际需要进行调整。各种施工人员要配备充足保持施工机械工作正常各专业工种协调施工。通过充足的人力、物力、财力的投入保证整个工程优质快速、安全文明完成。4.1 桩基施工进度计划新和知识城北站高架段桩基施工安排: 计划 2015 年 7 月 10 日开始施工于2015年 9 月 15日完成。4.2 项目管理人员计划5 表 4-1 项目部管理人员计划表序号 职务 人数 姓名1 生产经理 1 鲁勇军2 专职安全员 2 薛新科18、陈雄3 技术人员 3 魏金华、陈正、刘洋4 物资人员 1 屠志同5 电工 1 杨忠名6 测量员 3 方锐、纪洪伟、方朋 4.3 施工作业人员计划表 4-2 施工作业人员计划表序号 工种 人数 序号 工种 人数1 修理工 1 6 泥浆工 6 2 机械工 3 7 灌浆工 4 3 钢筋工 6 8 司索指挥员 2 4 保洁工 5 9 其它人员 5 5 保卫工 4 合计总人数 36 人4.4 主要施工机械计划根据该工程地质条件情况、施工场地、工期要求配置6 台冲桩机进行冲孔成孔施工 1 台 25t 汽车式起重机吊放钢筋笼。主要施工机械、设备配置见表4-3。表 4-3 主要施工机械、设备配置一览表序单数19、名称型号 功能 备注 号 位 量1 冲孔桩机台 6 冲孔 2 汽车式起重机 QUY25T 台 1 吊放钢筋笼 3 电焊机BX-300-500A 台 4 钢筋笼焊制 4 对焊机 UN100 台 1 钢筋笼焊接 5 钢筋弯曲机GW40-1 台 1 钢筋笼制作 6 钢筋切割机 GQ-40 台 1 钢筋笼制作 7 钢筋调直机GTK6/10 台 1 钢筋笼制作6 8 泥浆泵 3KW 台 10 抽排泥浆 1 台备用 9 搅拌机 / 台 1 拌制泥浆 10 砼下料导管 250 米 60 配套漏斗 11 挖掘机 PC120 台 1 渣土装车 12 泥浆车 福田瑞沃 340 辆 1 废弃泥浆外运全封闭式 13 20、泥浆处理系统套 1 泥浆制备、循环4.5 材料计划表 4-4 主要材料计划表序号 材料名称单位 需用量31 C35 水下砼 m 1672.4 2 钢筋 t 163.8 具体如下表所示 : 表 4-5 15#18# 墩桩基施工材料明细表表 4-6 1114# 、19#24#墩台桩基施工材料明细表注: 上述表格内钢筋代号参见图5-5 所示。五、桩基施工方案本工程高架段桩基采用冲孔灌注桩进行施工施工主要方法如下。7 5.1 施工工艺流程冲孔桩机冲桩施工工艺流程如图5-1 所示。5.2 施工准备,1, 清理地上、地下障碍物按照施工场地布置设计做好施工场地“三通一平”场地硬化。,2, 合理规划布置施工场21、地保证钻机及其它的施工机械安全就位以及材料运输钻渣的及时外运。,3, 合理布置临时用电、用水设施、泥浆池及泥浆、排渣等其它设施全面满足施工工作的要求。,4, 施工现场四周布设排水沟、三级沉淀池废水经沉淀并符合环保要求方可排入市政排水系统防止废水流出施工场地污染周围环境。,5, 各种施工机具、机械设备、施工材料、车辆等按期提前进场并检验确保机械设备完好满足施工需要。同时对施工机械备案维修保养。,6, 选择经验丰富的施工队伍。施工队伍进场后做好对工人的施工技术交底和安全技术交底、安全培训和班前教育工作增强队伍间协同配合形成良好的交叉流水作业。7, 材料提前计划、采购及时进场, 进场后根据业主及监理22、要求及, 时通知现场监理工程师对材料取样、送检试验进行旁站。提前联系商品混凝土单位确保混凝土及时供应。,8, 地下管线调查场地内管线已改移至施工范围以外或进行悬吊等保护措施但有可能存在其它不明管线或文物等做好调查工作发现后及时采取保护避免施工中损坏。,9, 落实好弃土场地办理弃土车辆通行证等并规划弃土车辆运输路线减少车辆运输时间增加弃土外运能力且输送道路及行走路线取得有关部门同意和认可。8 施 工 准 备测 量 放 样护 筒 制 作 埋 设 护 筒冲桩机就位N桩位复测、垂校正 直度控制 Y Y 泥 浆 制 作 冲孔、掏渣成孔N成 孔 检 测 Y Y 清空设备就位清 孔N 沉渣厚度监测 Y Y 23、移 机钢筋笼制作安装钢筋笼下 导 管商品混凝土运送混凝土浇筑废 浆 处 理回 填 钻 孔图 5-1 冲桩机冲孔灌注桩施工工艺流程图5.3 泥浆的制备及管理泥浆在冲孔灌注桩冲孔成孔过程中起护壁作用其质量好坏直接影响到冲孔灌注桩成孔质量与安全。,1, 泥浆池容量计算本车站高架段标准段桩基径1500mm 、冲孔深度 31.6m的冲孔灌注桩进行计算。本工程单根冲孔灌注桩出土量:V1=0.75 0.753.1431.6=55.8m? 新浆储存量 :V2=V10.8=44.7m? 9 泥浆循环再生处理池容量 :V3=V11.5=83.7m? 砼灌注产生废浆量 :V4=0.75 0.753.143=5.3m24、? 泥浆池总容量 :V?V2+V3+V4 3 采用规格型号为622m的集装箱式泥浆箱共6 个总容量为 144m即可满足要求。,2, 泥浆制备根据地质条件泥浆采用膨润土泥浆其粘粒含量应大于50% 粘土的塑性指标指数 IP20含砂率 5% 二氧化硅与氧化铝含量比值为3，4。制备泥浆性能指标见表 5-1。表 5-1 泥浆制备性能参数表新配制 循环泥浆废弃泥浆检验 泥浆性能方法 粘性土 砂性土 粘性土 砂性土 粘性土 砂性土 比重,g/cm3, 1.04，1.05 1.06 ，1.08 比重计 1.10 1.25 1.35 粘度(s) 20 ，24 25，30 漏斗计 25 50 60 含砂率 ,%,25、 3 4 4 8 11 含砂量仪失水量 ,ml, 25 25 30 30 30 失水仪 泥皮厚度3 3 3.5 4 4 / PH值 8 ，9 8 ，9 试纸 8 8 14 14 泥浆搅拌采用 1 台搅拌机拌制。具体配制细节: 先配制 CMC 溶液静置 5 小时按配合比在搅拌筒内加水加膨润土搅拌3 分钟后再加入 CMC 溶液。搅拌 10分钟再加入纯碱搅拌均匀后放入储浆池内待24 小时后膨润土颗粒充分水化膨胀即可泵入循环池以备使用。新拌制泥浆应贮存24h 以上或加分散剂使膨润土充分水化后方可使用。施工中可回收利用的泥浆应进行分离净化处理符合标准后方可使用。废弃的泥浆排放到废弃泥浆池不得污染环境。泥26、浆贮备量应满足两根冲孔灌注桩使用时方可冲孔施工。,3, 泥浆循环?在冲孔过程中泥浆由循环池注入冲孔边冲孔边注入保持泥浆液面距离护筒顶面 0.20.5m且高于地下水位0.5m以上。在容易产生泥浆渗漏处进行及时堵漏和补浆使孔内泥浆液面保持正常高度。10 ?清孔过程中采用泵吸反循环泥浆由循环池注入孔内孔内泥浆抽到泥浆箱以物理处理后返回循环池。?砼灌注过程中上部泥浆返回沉淀池砼顶面以上3m内的泥浆排到废浆池原则上废弃不用。,4, 泥浆质量管理?泥浆制作所用原料符合技术性能要求制备时符合制备配合比。?泥浆制作中每班进行二次质量指标检测新拌泥浆应存放24 小时后或加分散剂使膨润土充分水化后方可使用。?泥浆27、的制作、使用要严格按要求进行不同施工阶段应在适当的时间和位置进行指标检测根据检测结果修正泥浆配合比确保成孔精度施工安全。 5.4测量定位工程测量的精确是保证施工成果符合设计意图确保工程质量的基本条件必须高度重视并予以反复复测核实以确保全工程的空间几何位置在严密控制下进行。首先根据设计和业主提供的坐标基桩用全站仪进行复核测量并将复测结果报业主和监理将复测结果书面报监理工程师审查批复经批准后方可使用。然后通过三角网加密桩、闭合水准测量使用全站仪及精密水准仪将临时定位点和水准点引至施工现场经复核无误后将复测结果书面报监理工程师复核批复经批准后方可使用。应严格保护临时定位点、水准点和永久定位点、水准点28、并定期巡视和复核确保正确无误。在测量放样前应根据设计图纸对围护桩进行编号为保证施工顺利进行并防止侵限将围护桩中心轴线外放80mm 。根据外放情况计算桩位中心点坐标数据经主管测量工程师、项目总工程师、监理工程师复核无误后方可使用。根据批复的临时水准点和定位点, 应予编号并注明标号 , 运用全站仪、水准仪对外放后的围护桩分段分批进行高程和平面定位测量放样根据地质情况直接定点或打入木桩定点并将围护桩中心轴线通过木桩外引至施工范围外以便进行钻机就位验收使用确保围护桩桩位准确及桩位定位点破坏。 5.5 护筒埋设11 1、护筒制作护筒内径宜比孔径大200mm 当地下水位较深时护筒长度1.5m为宜。护筒用129、cm的钢板制作在护筒的上、中、下各加一道加劲筋顶端焊两个吊环一为起吊用二为绑扎钢筋笼吊杆压制钢筋笼的上浮护筒顶端同时正交刻四道槽以便挂十字线以备验护筒、验孔之用。在其上部开设2 个溢浆孔便于泥浆溢出进行回收和循环利用。2、护筒埋设护筒具有导正钻具、控制桩位、隔离地面水渗漏、防止孔口坍塌、抬高孔内静压水头和固定钢筋笼等作用应认真埋设。护筒埋设准确、稳定护筒中心与桩位中心的偏差不得大于5mm 。校准后护筒固定在正确位置筒口应高出地面300mm 。护筒坚实有一定刚度接头严密耐拉、压不漏水。护筒周围用粘土夯实严防护筒倾斜漏水变形。为保证施工的顺利进行各墩台位四周均设置较完备的防排水系统以保证墩台位的干30、燥以利于正常施工。5.6 桩机施工1、冲桩机就位护筒埋设完成后移动冲桩机就位、对中。冲桩机就位前检查冲桩机座落处的地面平整、坚固防止冲桩机在冲进和运行过程中产生位移和沉降。同时检查冲桩机的性能状态是否良好保证冲桩机工作正常。钻机用吊车安装就位用测量仪器将护桩点引到孔口护筒壁上形成十字交叉来进行钻机主绳定位。钻机定位偏差小于50mm 。钻头采用直径同桩基直径且质量不小于 4 吨的“十”字型锤头边刃、底出刃用轨道钢或耐磨焊块堆焊施工中保持补焊保径使用28mm 的钢绳作为主卷扬钢绳。 2 、冲桩施工考虑本工程高架段入岩深度较浅平均在810m左右为保证施工工期和成孔质量需采用冲桩机进行冲桩施工其具体做31、法如下: ,1, 桩机开始冲孔前要检查操作性能检查桩锤的锤径、锤齿、锤体型状并检查大螺杆、大弹簧垫保护环、钢丝绳及卡扣等能否符合使用要求。12 ,2, 钻机就位前铺设垫木保证钻机平稳牢固。钻机支撑垫木不能压在孔口钢护筒上防止护筒变形移位。,3, 调整钻机使钻锥起吊滑轮缘钻锥中心和桩孔中心三者在同一垂线上稳定好钻机和扒杆揽风绳。冲孔过程中钢丝绳上要设有标记提升落锤高度要适宜防止提锤过高击断锤齿提锤过低进尺慢工作效率低。,4, 冲孔施工前应先调整好冲桩机的位置冲桩机的主钢丝绳必须对准成孔的中心线。冲桩机施工时必须做到稳、准、轻放、慢提确保钢丝绳的垂直度。冲桩成孔过程中应及时抽排孔底钻渣避免影响冲孔32、速度。,5, 冲孔注意事项?冲孔时应经常检孔控制好孔的垂直度保证孔的倾斜度在规范允许范围内。冲进过程中必须勤松绳不得打空锤, 勤抽碴使钻头经常冲击新鲜岩层。?冲孔时要有备用钻头轮替使用。钻头直径磨耗超过1.5cm 时需及时更换或修补。更换新钻头前必须检查孔底方可放入新钻头。?冲孔过程中发生塌孔时应查明原因和位置进行分析处理。坍孔不严重者可加大泥浆比重继续冲孔, 严重者回填重钻。?冲孔过程中发生缩孔时可提高孔内泥浆面或加大泥浆比重采用上下反复扫孔的方法恢复孔径。?冲孔过程中发生流砂时应增大泥浆比重提高孔内压力或用黏土作成大泥块或泥砖投下。用冲击法造孔时可投黏土块用钻头冲击黏土块挤入流砂层加强孔壁33、堵住流砂。?冲孔过程中发生掉钻时应及时摸清情况查明原因采取措施尽快处理。如钻头被埋住应先清除泥砂再进行打捞。3、各墩台桩基施工顺序墩台桩基施工以“先中间后两边、斜对角施工”的施工顺序进行施工。本工程高架段墩台从11#至 24#其中 11#15#、18#23#墩桩基按图 5-2 所示布置桩基施工顺序为 :1# 桩4#桩2#桩3#桩, 16#17#墩桩基按图 5-3 布设桩基施工顺序为 :3# 桩1#桩5#桩2#桩4#桩, 13 24#台桩基按图 5-4 布设桩基施工顺序为 :2# 桩6#桩5#桩1#桩3#桩4#桩。图 5-2 各墩台桩基平面位置图 , 一, 图 5-3 各墩台桩基平面位置图 , 34、二, 图 5-4 各墩台桩基平面位置图 , 三, 另外考虑前期受流溪河干渠两侧高压线改迁影响和施工设备倒运影响首先施工流溪河干渠以南部分18#24#墩台桩基再施工11#15#墩桩基待后期高压线改迁完成后再进行16#17#墩桩基施工。4、终孔及验收标准冲孔达到设计深度后必须核实地质情况。通过钻渣与地质柱状图对照以验证地质情况是否满足设计要求。若与勘测设计资料不符时及时报监理、业主、设计单位进行确认处理。若满足设计要求对孔深、孔径、垂直度等检测项目进行检验。成孔质量验收标准如表5-2 所示。表 5-2 成孔质量验收标准序号 项 目 单位 质量标准1 孔径 mm ?50 14 2 孔深 mm 不小于35、设计深度3 垂直度 % ?0.3 4 沉渣厚度 mm ?50 5 桩中心位移 mm 纵向?100横向 ?50 孔深及沉渣厚度检测 : 成孔后利用测绳测量孔深及沉渣厚度沉渣厚度等于冲孔孔深与测绳测量孔深之差。若测绳测量孔深小于冲孔深度并且也小于设计深度不符合验收标准先利用钻机空转进行掏渣并重新测定孔深待满足要求后拔出钻杆。经自检满足设计及验收标准要求后报现场监理进行验收。经监理验收合格后方可进行下一道工序。5、施工资料记录项目设专人负责记录程控过程中的各种参数如冲孔深度、地质特征、机械设备损坏、障碍物等情况。记录必须认真、及时、准确、清晰及时填写地质情况记录表、冲孔记录表等。根据冲孔速度变化和土36、层取样认真做好地质情况记录绘制孔桩地质剖面图若与设计不符时及时报监理、业主、设计单位进行确认处理由设计单位确定是否进行变更设计。冲孔记录表主要填写工作项目、冲孔深度、冲孔速度、孔底标高等。6、成孔控制措施,1, 成孔前必须检查冲锤保径装置冲锤直径、冲锤磨损情况施工过程中对冲锤磨损超标的及时更换。,2, 冲孔过程中根据地质情况控制进尺速度。由硬地层到软地层时可适当加快冲孔速度 , 由软地层钻到硬地层时要减速慢进, 在易缩径的地层中应适当增加扫孔次数防止缩径。,3, 成孔时派专人负责泥浆的放送视孔内泥浆液面高度情况随时补充泥浆确保泥浆液面高出地下水位0.5m 以上同时也不能低于护筒顶500mm 杜37、绝泥浆供应不足的情况发生。在漏失地段可掺入防漏剂。防止孔内形成负压区产生坍塌。,4, 成孔中如发现泥浆突然消失潜入地下应不断补充比重1.3 以上的泥浆直到泥浆液面稳定再重新成孔适当提高泥浆比重且注意观察泥浆液15 面变化。2,5, 冲孔附近堆载不超过20kN/m 起吊设备及载重汽车的轮缘距离孔壁不小于3.5m。,6, 抓好工序间衔接使成孔至灌注混凝土时间不得超过2 个小时。 5.7 钢筋笼制作与安装1、钢筋笼的制作,1, 本工程高架段桩基桩身配筋如图5-6 所示。,2, 钢筋笼主筋 25 优先采用闪光对焊也可采用搭接焊双面焊搭接长度?5d单面焊搭接长度 ?10d。主筋接头位置应相互错开位置且在38、35d 的同一接头连接区段范围内钢筋接头不得超过钢筋数量的50% 。钢筋笼加劲筋采用25间距 2000mm 接头加劲筋接头采用单面焊搭接长度?10d。主筋与加劲筋间必须满足 100% 全部点焊连接。钢筋笼螺旋箍筋采用10间距加密区 100mm 、非加密区200mm 与主筋采用点焊连接焊接接头率不少于50% 。,3, 因本工程桩长为 14m27m 桩径分为 1.2m、1.5m两种为保证钢筋笼吊装安全和吊装质量拟分段加工制作钢筋笼以及分段进行吊装分段长度为12m 不足部分按桩长补齐接头部分采用单面焊搭接长度?10d且接头-5 所示。其他加工要求如上述第,2, 条所示。错开率不得小于 50% 如图 39、5 图 5-5 每节段钢筋笼接头加工及处理措施示意图16 ,4, 根据钢筋焊接及验收规程,JGJ18-2012, 与钢筋闪光对焊焊接施工工艺标准 ,GXEJ/QB07-2003,有关规定主筋可采用闪光对焊进行搭接其焊接工艺方法选用“预热闪光焊”。其焊接工艺过程包括: 一次闪光预热 , 二次闪光、顶锻。施焊时先一次闪光将钢筋端面闪平然后预热方法是使两钢筋断面交替地轻微接触和分开使其间隙发生断续闪光来实现预热或使两钢筋端一直紧密接触用脉冲电流或交替紧密接触与分开产生电阻热, 不闪光 , 来实现预热。二次闪光与顶锻方法是施焊时先闪合一次电路使两端头断面轻微接触促使钢筋间隙中产生闪光接着徐徐移动钢筋使40、两钢筋断面仍保持轻微接触形成连续闪光过程。当闪光达到规定程度后 , 烧平断面闪掉杂质热至熔化, 即以适当压力迅速进行顶锻挤压。焊接接头即告完成。预热闪光对焊参数见表5-3。表 5-3 钢筋预热闪光对焊参数闪光及预热留量 (mm) 顶锻留量 (mm) 钢筋 钢筋调伸长度总留量级别类型 (mm) (mm) 一次闪光预热 二次闪光有电 无电 HRB400 25 1.5d 3+ 6 8 2.5 4.5 24+ 为保证闪光对焊焊接质量采取以下措施。,1, 对焊焊接操作手应具有2 年以上工作经验持证上岗。,2, 钢筋的品种和质量必须符合设计要求和规范要求。钢筋进场后首先对钢材进行验收并邀现场监理进行旁站随41、机抽取原材试验试件及时送质量检测单位进行试验并出试验报告。,3, 钢筋对焊时所选用的对焊机性能和工艺方法必须符合焊接工艺要求。,4, 对焊前应清除钢筋端头约15cm范围内的铁锈、污泥等如钢筋端头有弯曲应予调直或切除 , 对焊接夹紧钢筋时应使两钢筋端面的凸部分接触以利于加强和保证焊接与钢筋轴线相垂直, 焊接完毕后应待接头处由白红色变为黑红色才能松开夹具。,5, 焊接场地设防风、防雨措施以免接头处骤然冷却发生脆裂。钢筋对焊半成品按要求堆放整齐堆放场所设遮盖防止雨淋而生锈。17 图 5-6 桩基桩身配筋图示意图,6, 钢筋对焊半成品运输装卸时不得随意抛掷以避免钢筋变形与破坏。钢筋笼制作前应先进行主筋42、闪光对焊试焊并邀现场监理旁站。试焊对焊接头送质量检测单位进行试验。若焊接质量合格钢筋笼主筋采用闪光对焊连接, 若焊接质量不符合要求应对钢筋笼主筋连接方式进行相应变更采用双面搭接焊或接驳器连接方式经监理、业主单位批准后方可施工。钢筋笼主筋净保护层70mm 设定位钢筋保证钢筋笼位于孔中心位置。定位钢筋用 16 钢筋制作定位筋在钢筋骨架上每隔2m沿圆周等距离焊接4 根梅花形布置焊在主筋上如图5-7 所示。施工中所有需焊接部分均满焊18 焊缝高度按设计要求未注明部分焊缝为8mm 焊条采用 E50以上系列。其焊条及焊接质量应符合设计及国家现行标准。图 5-7 钢筋笼定位垫块大样图,7, 钢筋笼制作成型后43、应符合下列规定: ?钢筋笼制作过程中保留出导管位置上下贯通。?钢筋笼底端在 0.5 米范围内的长度方向上做收口处理。?吊点焊接应牢固并应保证钢筋笼起吊刚度。?在钢筋笼四周焊接定位钢筋竖向间距为2m 。,8, 钢筋笼制作精度见表5-4。表 5-4 钢筋笼制作允许偏差值项 目 偏 差,mm, 检查方法钢筋笼长度 ?50 钢尺量每片钢筋网检查上、中、下三处钢筋笼直径 ?20 主筋间距 ?10 任取一断面连续量取间距取平均值作为一点每片钢筋网上测四点箍筋间距 ?20 2、声测管安装根据设计要求每根桩均需布设3 根声测管如图 5-5 所示声测管沿周边布设在钢筋笼内壁上长度以底部与钢筋笼底部平齐、顶部超出44、承台顶部且超出场地场平标高 300mm 以方便后期进行试验检测。声测管采用 Q235A钢管、外径 57mm 、壁厚 3mm 材质制作声测管为6m每根加工时与每节段钢筋笼进行固定固定时保证声测管能够在5cm内活动以利于每阶段钢筋笼拼装时声测管垂直定位待每节段钢筋笼拼装焊接和声测管对接连接完成后重新对声测管进行固定牢固。声测管连接采用同材质内径19 60mm 专用螺纹连接接头进行连接保证连接处光滑过度。声测管与钢筋笼利用6 号细铁丝进行绑扎固定扎丝不大于50cm设置一道声测管与钢筋笼主筋平行且垂直度偏差不得大于1% 。3、钢筋笼的吊装吊装前根据设计资料和现场场地标高情况然后在最顶部的一节钢筋笼上面45、对称焊接各 1 根 HRB400 25 钢筋作为吊筋和吊耳吊筋长度为所计算出的钢筋笼顶部与地面的高差值作为后期吊装时使用。以 16#墩的桩基为例 16#墩单根桩总长 27m 总重 3.8t HRB400 25 钢筋抗拉强度设计值为 fA=176.7KN采用 2 根 HRB400 25 钢筋作为吊筋则其ys 3- 3fA= 176.72=353.4KN3.8109.810=37.3KN 满足要求。 ys 25t 汽车吊根据表 5-5 所示选用吊臂长度17.3m吊装半径 8.5m 即可满足要求。表 5-5 25t汽车吊其中性能表20 钢筋笼及成孔验收合格后即可将钢筋笼吊装入孔。吊装时由1 台 2546、t 汽车式起重机直接进行吊装。除最顶部的一节钢筋笼利用焊接的吊耳作为钢筋笼起吊点外其余各节钢筋笼利用接头处的第一道内外加劲筋作为钢筋笼吊装点位。钢筋笼入孔后应缓慢下放靠钢筋笼自重下沉不得强制性下放。汽车式起重机置放位置离孔口应不小于3.5m。每节钢筋笼入孔后待吊点与孔顶护筒平齐后利用两根,22 槽钢作为临时扁担抬住钢筋笼待下一节钢筋笼吊装与其焊接固定后并进行验收验收合格后再次进行钢筋笼下方入孔重复该步骤直至全部节段钢筋笼拼装完成。最终利用吊耳抬柱整个钢筋笼直至混凝土浇筑完成。5.8 清孔及混凝土灌注混凝土采用 C35水下混凝土为商品混凝土采用导管法灌注。混凝土要有良好的和易性碎石级配5，25m47、m 选用中粗砂掺减水剂坍落度控制在18，22cm 。水胶比最大限值为0.5 最大氯离子含量为0.06%宜采用非碱活性骨料当使用碱活性骨料时最大碱含量为0.03%。混凝土保护层厚度70mm 。 1 、下导管导管选用直径 250mm 导管标准每节长2.5m并配备 1.5m 的短管以调整长度各节导管间采用专用连接件连接处加设橡胶垫圈密封下导管前须对连接好的导管进行气密性检验及隔水栓通过试验。导管吊放过程中不得碰撞钢筋笼导管底端距离孔底应为300，500mm 。2、清孔清孔采用换浆法清孔清孔时应注意保持孔内泥浆面高度。清孔的目的是清除钻渣和沉淀层尽量减少孔底沉淀厚度防止桩底存留过厚沉淀而降低桩的承载力48、。清孔分两次进行第一次清孔在冲孔深度达到设计深度时靠钻机空冲孔行, 清空后孔深应满足设计及规范要求否则不应下放钢筋笼。第二次清孔在下放钢筋笼及导管后灌注混凝土前通过真空泵反循环进行, 清孔后应满足孔内排出的泥浆手摸无颗粒感觉孔底沉淀厚度不大于50mm 的要求。第二次清孔注入泥浆相对密度为 1.081.10 漏斗粘度 18，22s。21 严禁采用加深冲孔深度方式代替清孔作业。3、浇注混凝土灌注混凝土前应在导管内临近泥浆面位置钢丝吊挂隔水栓。隔水栓采用预制混凝土塞直径 250mm 外用 5mm 厚的橡胶垫圈密封。导管底端到孔底的距离应满足能顺利排出隔水栓。钢筋笼下放就位并经二次清孔后应及时灌注混凝49、土并不应超过4h, 如超过时间应重新测孔底沉淀层厚度若不满足要求应重新清底。3 混凝土灌入前应在导管的漏斗内至少存放1m的混凝土储料斗的容量应能满足初灌量的要求保证初灌量将导管的底端一次性埋入混凝土1m以上深度并形成混凝土、泥浆界面使泥浆与混凝土分隔开。灌注混凝土时首先将隔水栓的钢丝剪断, 在剪断隔水栓时混凝土罐车同时将混凝土送到导管上的漏斗内保证混凝土初灌量。灌注过程中要勤测量混凝土面上升高度。随着混凝土的上升要适时提升和拆卸导管控制导管深入混凝土的深度为2，3m 严禁将导管底端提出混凝土面。导管提升过程中不得碰撞钢筋笼。当灌注到混凝土设计高度附近时需降低浇筑速度。孔内混凝土须连续灌注最长中50、断时间不得超过30min。混凝土灌注高度为桩顶标高以上0.5m。灌注混凝土前应对商品混凝土进行混凝土坍落度、和易性试验等每班不少于 1 次并做好检查记录并通知现场监理对坍落度、和易性检验过程进行旁站,检查混凝土在运送过程中是否离析如发生离析现象应重新拌制, 记录运送时间并防止使用超过初凝时间不符合要求的混凝土严禁使用。混凝土试块制作每根灌注桩做一组抗压试块及一组抗渗试块。六、质量保证措施6.1 质量保证体系及管理结构项目质量管理体系横向到边、纵向到底对施工过程施行全面质量管理贯彻执行 ISO9000质量保证体系建立完善的质量管理机构健全质量管理制度和质量控制程序 , 通过全员、全过程、全面的控51、制实现工程施工质量达到一次性验收合格率 100% 。6.2 质量管理措施22 1、全面提高全体施工人员的质量意识和创优信念。2、加强技术质量管理监控能力认真学习和执行国家验收规范、规程及上级主管部门颁发的建筑法规、规定及文件认真学习施工图纸为创优工程打下良好的基础。3、加强质量管理的宣传教育力度使每一个员工及施工人员牢守树立“诚信创新永恒精品人品同在”的企业价值观全面贯彻“质量管理精益求精”的管理方针全面推动质量管理层层落实道道把关重点抓好施工工艺和工序的质量控制。4、提高人员素质加强技术培训经常组织施工员、质量员及有关操作人员进行业务学习并成立技术质量攻关小组研究施工技术及质量保证措施切实有52、效地开展 QC小组活动。5、实行操作挂牌制严格执行质量奖罚制度提高工人创优的积极性。6、保证机械设备、操作工具的质量经常检查、保养机械设备、操作工具的质量。7、严格按设计图纸、施工验收规范、规定、质量检验标准和施工组织设计要求组织施工并制订切合实际的操作工艺。8、认真做好施工工程的定位等测量工作确保工程精度。9、项目质量员对工程同步进行质量检查、监督并组织定期、不定期质量大检查每月不少于二次发现问题及时通知整改做好资料的收集、整理和自查工作。10、以认真、诚恳的态度接受或邀请上级部门相关质量检查对于上级部门检查提出的相关问题及时进行整改并回复。6.3 质量控制措施1、施工前由工程技术部对现场所53、有人员进行技术交底工作对施工工艺、施工图纸、质量要求等向施工队操作人员进行详细的交底。2、彻底贯彻交接班检查精神严格落实“三检制”即操作人员自检、班与班之间互检、质量员和监理专检上道工序未经检验合格下道工序不得施工。检查内容必须有记录和整顿措施记录要齐全确保各环节施工质量符合要求。3、做好测量放线工作严格控制各个冲孔桩的位置和水平标高实行测量23 双检复核制。测量人员要对测量成果认真记录计算并记录清楚以便复核并对主要控制桩进行保护。4、原材料必须有生产合格证、检验报告进场要进行清点验收并按规范要求进行复检试验经复验合格方能使用。对不合格物资要按规定进行处理不准发放不合格物资。所有进场的商品混凝54、土必须有原材料合格证及试验报告3 和配比报告并在施工现场按规范取样预留试块。每100m砼应制作标养抗压试件一组并做好记录。5、钢材必须具备出厂合格证并经取样试验合格方能使用。按规定对焊钢筋取样进行力学试验以300 个接头为一批从中随机切取6 个接头 3 个做拉伸试验3 个做弯曲试验及时取样、送检出试验报告并对报告数据负责。6、焊接材料的品种、规格、性能等应符合现行归家产品标准和设计要求。焊条外观不应有药皮脱落、焊芯生锈等缺陷, 焊剂不应受潮结块。7、焊工必须经考试合格并取得合格证书持证上岗。持证焊工必须在其考试合格项目及其认可范围内试焊并对焊接施工工艺及安全注意事项进行技术交底。8、焊缝厚度应55、符合规范及设计要求。焊缝表面不得有裂纹、焊瘤、气孔、夹渣、电弧擦伤、咬边、未焊满等缺陷焊缝应外形均匀、成型较好焊道与焊道、焊道与基本金属间过度较平滑焊渣和飞溅物基本清除干净。焊缝表面缺陷超过相应的质量验收标准时对气孔、夹渣、焊瘤、余高过大等缺陷应用砂轮打磨、铲凿、钻、铣等方法去除必要时应进行焊补, 对焊缝尺寸不足、咬边、弧坑未填满等缺陷应进行焊补。9、泥浆必须达到控制指标的要求。冲孔施工期间每隔10m检查一次泥浆质量并经常检查有无漏浆现象以便及时调整泥浆参数和采取相应的补救措施确保孔壁的稳定性。使用优质泥浆勤翻浆、勤抽渣严禁注清水以防塌方、扩孔过大。10、在灌注混凝土前对沉渣、泥浆指标、成桩垂56、直度、钢筋笼等进行检查验收在灌注混凝土过程中提管过程要严格把关。11、阴雨、大风等天气不宜在现场施焊, 必须施焊时应采取有效地遮蔽24 措施保证焊缝质量。12、成品保护?施工过程中应注意保护现场的轴线桩和高程桩。?在钢筋笼制作、运输和吊放过程中应轻吊轻放防止钢筋笼变形。?钢筋笼在吊放入槽时不得碰伤槽壁。13、组织好隐蔽工程验收及各道工序前交接检查在上道工序的质量问题未处理好前决不进行下道工序的施工。14、所有资料由工程技术部和现场技术人员负责统一收集、整理、存放并按要求上报监理、业主等单位审批。七、安全、文明施工保证措施7.1 安全保证措施为了实现杜绝发生因公死亡事故、重大治安事故、重大机械事57、故、重大交通事故及重大火灾事故重伤率控制在0.5轻伤率控制在5以下的安全目标项目必须建立健全的安全保障体系制定完善的保证措施领导挂帅全员参加使安全工作制度化、经常化贯穿施工全过程。1、安全管理机构的建立项目安全管理以项目经理为第一责任人下设安质环保部直接负责贯彻落实安全生产的相关法规及规定, 各部室、作业队负责人是本部室、作业队的第一责任人负责组织本部门人员履行各自的职责。2、安全管理措施建立安全生产责任制及各种规章制度明确各职能部门和各类人员在生产活动中应负的安全责任并随时检查安全生产责任制落实情况明确提出安全生产指针层层落实严格奖惩对违章作业者要追究责任严肃处理做到“三不放过”做到“人人讲58、安全、个个抓安全”做到预防为主、超前防范杜绝各类事故发生。3、安全技术措施,1, 冲孔成孔安全保证措施?钻机进场前要经过验收合格并具有机械设备相关资料如出厂合格证、机械使用说明书等未经验收不符合安全标准的不得使用。25 ?钻机应由熟练工人操作主操作人员应持证上岗。所有孔口作业人员必须佩戴好安全帽穿防滑鞋。?冲孔过程中钻机周围除施工人员外不得有其他人。钻机运转时严禁任何人触摸或跨越转动和传动部位。?升降作业时不得用手直接清洗钻具。在钻具悬吊情况下不得检查或更换钻头翼片。?放倒、卸下钻具时禁止人员在倒下范围内站立或通过。?冲孔作业时禁止堆放荷载禁止重型机械行驶。,2, 钢筋笼吊装安全保证措施?钢筋59、笼吊装之前必须由现场技术人员发吊装令并进行监控。?起重吊装的指挥人员、操作人员必须经专门安全技术培训持证上岗作业时应密切配合。操作人员应严格执行指挥人员的信号如信号不清或错误时操作人员可拒绝执行。?起重机作业时必须确定吊装区域并设警戒标志并派人监护。重物下方不得有人停留或通过。起重机的变幅指示器、力矩限制器以及各种行程限位开关等安全保护装? 置必须齐全完整、灵敏可靠不得随意调整和拆除。变幅应缓慢平稳严禁在起重臂未停稳前变换档位。严禁用限位装置代替操纵机构。?在钢筋笼起吊前必须重新检查吊点和搁置板的焊接情况确保焊接质量满足起吊要求后方可开始起吊。?起吊前仔细检查吊具、钢丝绳的完好情况必须符合安全60、规范要求。对于吊具的检查重点是对滑轮及钢丝绳质量的检查如发现钢丝绳有小股钢丝断裂或滑轮有裂纹现象一律不得使用。?起吊前必须清除钢筋笼内的杂物避免在起吊钢筋笼过程中发生高空坠物的事故。?起重机严格执行“十不吊”的原则。大雨、大雾及风力六级以上, 含六级 , 等恶劣天气必须停止起重吊装作业。,3, 施工机械安全保证措施?严禁无证人员上岗进行机械操作机械操作人员严格按照操作规程运作26 机器不得违规操作。?机械操作人员对机械的各个传动部分、操作控制部分经常检查发现异常情况应及时报告机电部及有关人员维修严禁行车带病工作。?爱护机械设备做好机械保养、清洁工作。机械设备应停放在指定位置严禁乱停、乱放。?做61、好机械设备运作记录定期进行机械检修、保养。定期组织机电设备、车辆安全大检查。?所有施工机械外露的传动皮带、齿轮等必须设有防护栏, 罩, 安全设施并安全可靠经常检查其牢固程度。?施工机械动转时如发现不正常情况必须查明原因及时消除以防事故发生。机械运转时不得进行拆卸和检修工作。,4, 机电安全保证措施?电工必须经过国家现行标准考核合格后持证上岗工作, 其它用电人员必须通过相关安全教育培训和技术交底考核合格后方可上岗工作。安装、巡检、维护或拆除临时用电设备和线路必须由电工完成并应有人监护。电器设备及开关必须保持完好安全设施装置齐全按规定使用合格的? 保险丝。?启动电机前所有操作人员要站在安全位置停止62、工作或停电要切断电源。在雷雨天气中进行电器设备的检修和调试更要特别注意安全。?施工现场使用的柴油发电机组必须安放在达到防火、防雨、防风要求的机房内安装要平稳牢固。启用前应对柴油机、发电机以及配置等进行检查和测试确认各部正常后方可投入运行机组值班人员必须坚守岗位严格遵守操作规程。?配电系统设置总配电箱、分配电箱、开关箱实行三级配电两级防护。配电系统采用三相负荷平衡。?动力配电箱与照明配电箱分别设置如合置在同一配电箱内动力和照明线路应分路设置照明线路接线宜接在动力开关的上侧。?实行“一机、一闸、一漏、一箱”制度每台用电设备必须有各自专用开关箱禁止用同一个开关箱直接控制二台及二台以上用电设备, 含插63、座 , 。27 ?配电箱、开关箱应装设在干燥、通风及常温场所。不得设在有严重损伤作用的瓦斯、烟气、潮气及其它有害介质中也不得设在易受外来固体物撞击、强烈振动、液体侵溅及热源烘烤的场所也不得设在易燃易爆物质附近。?电器设备外壳作接地接零保护防止电器设备外壳带电人员触电保护人设安全。电线、电缆必须架空严禁拖地或埋入土、水中。?夜间施工配备足够灯光要求做到“三清”: 施工作业面看得清、人员设备路线看得清、机械仪表和使用材料看得清以确保夜间施工安全。 7.2 文明施工保证措施,1, 工地使用的材料应根据平面布置图分门别类堆放整齐划一不得乱堆乱放保证工完料清设备堆放不得占用道路保证交通正常运行。,2, 64、施工现场应保证运输道路畅通排水系统处于良好状态保持工地的整洁随时清理场地的泥浆、污泥及生活垃圾。生活污水、施工污水经沉淀池沉淀后排放到市政污水管道。废弃的泥浆不能排入市政下水管道中必须经处理后专门外运。,3, 做好安全保卫工作采取必要防盗措施严禁非施工人员进入施工现场。施工现场的人员应佩带证明其身份的证卡。,4, 施工现场严禁打架斗殴上班时严禁赤膊应穿戴公司统一工作服并保证工作服干净整洁。,5, 要与当地居民及有关单位协调好关系保证周围环境清洁不影响附近居民生活、工作实行封闭施工设门卫值班派专人每天对围挡及场地进行清洁。,6, 施工场地内设临时弃土场施工产生的渣土运至弃土场堆放并进行洒水、防尘65、网覆盖等防尘措施避免扬尘严禁场地内随处堆放渣土保持场地规范、整洁。夜间将渣土及时清运外运至市政相关单位许可的弃土场。,7, 施工场地大门内侧设洗车槽外出运土车辆应进行清洗轮胎等部位保证清洗干净才能上路并且车辆密闭防止漏渣土、泥浆。28 永磁交流伺服电机位置反馈传感器检测相位与电机磁极相位的对齐方式 2008-11-07 来源:internet 浏览:504 主流的伺服电机位置反馈元件包括增量式编码器，绝对式编码器，正余弦编码器，旋转变压器等。为支持永磁交流伺服驱动的矢量控制，这些位置反馈元件就必须能够为伺服驱动器提供永磁交流伺服电机的永磁体磁极相位，或曰电机电角度信息，为此当位置反馈元件与电机66、完成定位安装时，就有必要调整好位置反馈元件的角度检测相位与电机电角度相位之间的相互关系，这种调整可以称作电角度相位初始化，也可以称作编码器零位调整或对齐。下面列出了采用增量式编码器，绝对式编码器，正余弦编码器，旋转变压器等位置反馈元件的永磁交流伺服电机的传感器检测相位与电机电角度相位的对齐方式。增量式编码器的相位对齐方式在此讨论中，增量式编码器的输出信号为方波信号，又可以分为带换相信号的增量式编码器和普通的增量式编码器，普通的增量式编码器具备两相正交方波脉冲输出信号 A和 B，以及零位信号Z;带换相信号的增量式编码器除具备ABZ输出信号外，还具备互差 120 度的电子换相信号UVW ，UVW 67、各自的每转周期数与电机转子的磁极对数一致。带换相信号的增量式编码器的UVW 电子换相信号的相位与转子磁极相位，或曰电角度相位之间的对齐方法如下: 1. 用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电，U入，V出，将电机轴定向至一个平衡位置; 2. 用示波器观察编码器的U相信号和 Z 信号; 3. 调整编码器转轴与电机轴的相对位置; 4. 一边调整，一边观察编码器U相信号跳变沿，和 Z 信号，直到 Z 信号稳定在高电平上 (在此默认 Z 信号的常态为低电平 )，锁定编码器与电机的相对位置关系; 5. 来回扭转电机轴，撒手后，若电机轴每次自由回复到平衡位置时，Z信号都能稳定在高电平上，则对68、齐有效。29 撤掉直流电源后，验证如下: 1. 用示波器观察编码器的U相信号和电机的 UV线反电势波形 ; 2. 转动电机轴，编码器的U相信号上升沿与电机的UV线反电势波形由低到高的过零点重合，编码器的Z 信号也出现在这个过零点上。上述验证方法，也可以用作对齐方法。需要注意的是，此时增量式编码器的U相信号的相位零点即与电机UV线反电势的相位零点对齐，由于电机的U相反电势，与 UV线反电势之间相差30 度，因而这样对齐后，增量式编码器的U相信号的相位零点与电机U相反电势的 -30 度相位点对齐，而电机电角度相位与U相反电势波形的相位一致，所以此时增量式编码器的 U相信号的相位零点与电机电角度相位69、的-30 度点对齐。有些伺服企业习惯于将编码器的U相信号零点与电机电角度的零点直接对齐，为达到此目的，可以 : 1. 用 3 个阻值相等的电阻接成星型，然后将星型连接的3 个电阻分别接入电机的 UVW 三相绕组引线 ; 2. 以示波器观察电机 U相输入与星型电阻的中点，就可以近似得到电机的U相反电势波形 ; 3. 依据操作的方便程度，调整编码器转轴与电机轴的相对位置，或者编码器外壳与电机外壳的相对位置; 4. 一边调整，一边观察编码器的U相信号上升沿和电机U相反电势波形由低到高的过零点，最终使上升沿和过零点重合，锁定编码器与电机的相对位置关系，完成对齐。由于普通增量式编码器不具备UVW 相位信70、息，而 Z 信号也只能反映一圈内的一个点位，不具备直接的相位对齐潜力，因而不作为本讨论的话题。绝对式编码器的相位对齐方式绝对式编码器的相位对齐对于单圈和多圈而言，差别不大，其实都是在一圈内对齐编码器的检测相位与电机电角度的相位。早期的绝对式编码器会以单独的引脚给出单圈相位的最高位的电平，利用此电平的0 和 1 的翻转，也可以实现编码器和电机的相位对齐，方法如下: 30 1. 用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电，U入，V出，将电机轴定向至一个平衡位置; 2. 用示波器观察绝对编码器的最高计数位电平信号; 3. 调整编码器转轴与电机轴的相对位置; 4. 一边调整，一边观察最高计71、数位信号的跳变沿，直到跳变沿准确出现在电机轴的定向平衡位置处，锁定编码器与电机的相对位置关系; 5. 来回扭转电机轴，撒手后，若电机轴每次自由回复到平衡位置时，跳变沿都能准确复现，则对齐有效。这类绝对式编码器目前已经被采用EnDAT ，BiSS，Hyperface 等串行协议，以及日系专用串行协议的新型绝对式编码器广泛取代，因而最高位信号就不符存在了，此时对齐编码器和电机相位的方法也有所变化，其中一种非常实用的方法是利用编码器内部的 EEPROM，存储编码器随机安装在电机轴上后实测的相位，具体方法如下 : 1. 将编码器随机安装在电机上，即固结编码器转轴与电机轴，以及编码器外壳与电机外壳 ; 72、2. 用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电，U入，V出，将电机轴定向至一个平衡位置; 3. 用伺服驱动器读取绝对编码器的单圈位置值，并存入编码器内部记录电机电角度初始相位的 EEPROM中; 4. 对齐过程结束。由于此时电机轴已定向于电角度相位的-30 度方向，因此存入的编码器内部EEPROM中的位置检测值就对应电机电角度的-30 度相位。此后，驱动器将任意时刻的单圈位置检测数据与这个存储值做差，并根据电机极对数进行必要的换算，再加上-30 度，就可以得到该时刻的电机电角度相位。这种对齐方式需要编码器和伺服驱动器的支持和配合方能实现，日系伺服的编码器相位之所以不便于最终用户直73、接调整的根本原因就在于不肯向用户提供这种对齐方式的功能界面和操作方法。这种对齐方法的一大好处是，只需向电机绕组提供确定相序和方向的转子定向电流，无需调整编码器和电机轴之间的角度31 关系，因而编码器可以以任意初始角度直接安装在电机上，且无需精细，甚至简单的调整过程，操作简单，工艺性好。如果绝对式编码器既没有可供使用的EEPROM，又没有可供检测的最高计数位引脚，则对齐方法会相对复杂。如果驱动器支持单圈绝对位置信息的读出和显示，则可以考虑 : 1. 用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电，U入，V出，将电机轴定向至一个平衡位置; 2. 利用伺服驱动器读取并显示绝对编码器的单圈位置74、值; 3. 调整编码器转轴与电机轴的相对位置; 4. 经过上述调整，使显示的单圈绝对位置值充分接近根据电机的极对数折算出来的电机 -30 度电角度所应对应的单圈绝对位置点，锁定编码器与电机的相对位置关系; 5. 来回扭转电机轴，撒手后，若电机轴每次自由回复到平衡位置时，上述折算位置点都能准确复现，则对齐有效。如果用户连绝对值信息都无法获得，那么就只能借助原厂的专用工装，一边检测绝对位置检测值，一边检测电机电角度相位，利用工装，调整编码器和电机的相对角位置关系，将编码器相位与电机电角度相位相互对齐，然后再锁定。这样一来，用户就更加无从自行解决编码器的相位对齐问题了。个人推荐采用在 EEPROM中75、存储初始安装位置的方法，简单，实用，适应性好，便于向用户开放，以便用户自行安装编码器，并完成电机电角度的相位整定。正余弦编码器的相位对齐方式普通的正余弦编码器具备一对正交的sin ，cos 1Vp-p 信号，相当于方波信号的增量式编码器的AB正交信号，每圈会重复许许多多个信号周期，比如2048 等;以及一个窄幅的对称三角波Index 信号，相当于增量式编码器的Z 信号，一圈一般出现一个 ; 这种正余弦编码器实质上也是一种增量式编码器。另一种正余弦编码器除了具备上述正交的sin 、cos 信号外，还具备一对一圈只出现一个信号周期的相互正交的 1Vp-p 的正弦型 C、D信号，如果以 C信号为 s76、in ，则 D信号为 cos，通过sin 、cos 信号的高倍率细分技术，不仅可以使正余弦编码器获得比32 原始信号周期更为细密的名义检测分辨率，比如2048 线的正余弦编码器经2048细分后，就可以达到每转400多万线的名义检测分辨率，当前很多欧美伺服厂家都提供这类高分辨率的伺服系统，而国内厂家尚不多见; 此外带 C、D信号的正余弦编码器的 C、D信号经过细分后，还可以提供较高的每转绝对位置信息，比如每转 2048 个绝对位置，因此带C、D信号的正余弦编码器可以视作一种模拟式的单圈绝对编码器。采用这种编码器的伺服电机的初始电角度相位对齐方式如下: 1. 用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于77、额定电流的直流电，U入，V出，将电机轴定向至一个平衡位置; 2. 用示波器观察正余弦编码器的C信号波形 ; 3. 调整编码器转轴与电机轴的相对位置; 4. 一边调整，一边观察C信号波形，直到由低到高的过零点准确出现在电机轴的定向平衡位置处，锁定编码器与电机的相对位置关系; 5. 来回扭转电机轴，撒手后，若电机轴每次自由回复到平衡位置时，过零点都能准确复现，则对齐有效。撤掉直流电源后，验证如下: 1. 用示波器观察编码器的C相信号和电机的 UV线反电势波形 ; 2. 转动电机轴，编码器的C相信号由低到高的过零点与电机的UV线反电势波形由低到高的过零点重合。这种验证方法，也可以用作对齐方法。此时 78、C信号的过零点与电机电角度相位的-30 度点对齐。如果想直接和电机电角度的0 度点对齐，可以考虑 : 1. 用 3 个阻值相等的电阻接成星型，然后将星型连接的3 个电阻分别接入电机的 UVW 三相绕组引线 ; 2. 以示波器观察电机 U相输入与星型电阻的中点，就可以近似得到电机的U相反电势波形 ; 3. 调整编码器转轴与电机轴的相对位置; 33 4. 一边调整，一边观察编码器的C相信号由低到高的过零点和电机U相反电势波形由低到高的过零点，最终使2 个过零点重合，锁定编码器与电机的相对位置关系，完成对齐。由于普通正余弦编码器不具备一圈之内的相位信息，而Index 信号也只能反映一圈内的一个点位，79、不具备直接的相位对齐潜力，因而在此也不作为讨论的话题。如果可接入正余弦编码器的伺服驱动器能够为用户提供从C、D中获取的单圈绝对位置信息，则可以考虑: 1. 用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电，U入，V出，将电机轴定向至一个平衡位置; 2. 利用伺服驱动器读取并显示从C、D信号中获取的单圈绝对位置信息; 3. 调整旋变轴与电机轴的相对位置; 4. 经过上述调整，使显示的绝对位置值充分接近根据电机的极对数折算出来的电机-30 度电角度所应对应的绝对位置点，锁定编码器与电机的相对位置关系; 5. 来回扭转电机轴，撒手后，若电机轴每次自由回复到平衡位置时，上述折算绝对位置点都能准确80、复现，则对齐有效。此后可以在撤掉直流电源后，得到与前面基本相同的对齐验证效果: 1. 用示波器观察正余弦编码器的C相信号和电机的 UV线反电势波形 ; 2. 转动电机轴，验证编码器的C相信号由低到高的过零点与电机的UV线反电势波形由低到高的过零点重合。如果利用驱动器内部的EEPROM等非易失性存储器，也可以存储正余弦编码器随机安装在电机轴上后实测的相位，具体方法如下: 1. 将正余弦随机安装在电机上，即固结编码器转轴与电机轴，以及编码器外壳与电机外壳 ; 2. 用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电，U入，V出，将电机轴定向至一个平衡位置; 3. 用伺服驱动器读取由C 、D信号81、解析出来的单圈绝对位置值，并存入驱动器内部记录电机电角度初始安装相位的EEPROM等非易失性存储器中 ; 34 4. 对齐过程结束。由于此时电机轴已定向于电角度相位的-30 度方向，因此存入的驱动器内部EEPROM等非易失性存储器中的位置检测值就对应电机电角度的-30 度相位。此后，驱动器将任意时刻由编码器解析出来的与电角度相关的单圈绝对位置值与这个存储值做差，并根据电机极对数进行必要的换算，再加上-30 度，就可以得到该时刻的电机电角度相位。这种对齐方式需要伺服驱动器的在国内和操作上予以支持和配合方能实现，而且由于记录电机电角度初始相位的EEPROM 等非易失性存储器位于伺服驱动器中，因此一82、旦对齐后，电机就和驱动器事实上绑定了，如果需要更换电机、正余弦编码器、或者驱动器，都需要重新进行初始安装相位的对齐操作，并重新绑定电机和驱动器的配套关系。旋转变压器的相位对齐方式旋转变压器简称旋变，是由经过特殊电磁设计的高性能硅钢叠片和漆包线构成的，相比于采用光电技术的编码器而言，具有耐热，耐振。耐冲击，耐油污，甚至耐腐蚀等恶劣工作环境的适应能力，因而为武器系统等工况恶劣的应用广泛采用，一对极 ( 单速)的旋变可以视作一种单圈绝对式反馈系统，应用也最为广泛，因而在此仅以单速旋变为讨论对象，多速旋变与伺服电机配套，个人认为其极对数最好采用电机极对数的约数，一便于电机度的对应和极对数分解。旋变的信83、号引线一般为6 根，分为 3 组，分别对应一个激励线圈，和2 个正交的感应线圈，激励线圈接受输入的正弦型激励信号，感应线圈依据旋变转定子的相互角位置关系，感应出来具有SIN 和 COS 包络的检测信号。旋变SIN 和 COS 输出信号是根据转定子之间的角度对激励正弦信号的调制结果，如果激励信号是sin t ，转定子之间的角度为，则 SIN信号为 sin t sin ，则 COS 信号为sin t cos，根据 SIN，COS 信号和原始的激励信号，通过必要的检测电路，就可以获得较高分辨率的位置检测结果，目前商用旋变系统的检测分辨率可以达到每圈 2 的 12 次方，即 4096，而科学研究和航空84、航天系统甚至可以达到2 的 20 次方以上，不过体积和成本也都非常可观。商用旋变与伺服电机电角度相位的对齐方法如下: 35 1. 用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电，U入，V出; 2. 然后用示波器观察旋变的SIN 线圈的信号引线输出 ; 3. 依据操作的方便程度，调整电机轴上的旋变转子与电机轴的相对位置，或者旋变定子与电机外壳的相对位置; 4. 一边调整，一边观察旋变SIN 信号的包络，一直调整到信号包络的幅值完全归零，锁定旋变 ; 5. 来回扭转电机轴，撒手后，若电机轴每次自由回复到平衡位置时，信号包络的幅值过零点都能准确复现，则对齐有效。撤掉直流电源，进行对齐验证: 85、1. 用示波器观察旋变的SIN 信号和电机的 UV线反电势波形 ; 2. 转动电机轴，验证旋变的SIN 信号包络过零点与电机的UV线反电势波形由低到高的过零点重合。这个验证方法，也可以用作对齐方法。此时 SIN 信号包络的过零点与电机电角度相位的-30 度点对齐。如果想直接和电机电角度的0 度点对齐，可以考虑 : 1. 用 3 个阻值相等的电阻接成星型，然后将星型连接的3 个电阻分别接入电机的 UVW 三相绕组引线 ; 2. 以示波器观察电机 U相输入与星型电阻的中点，就可以近似得到电机的U相反电势波形 ; 3. 依据操作的方便程度，调整编码器转轴与电机轴的相对位置，或者编码器外壳与电机外壳的86、相对位置; 4. 一边调整，一边观察旋变的SIN 信号包络的过零点和电机U相反电势波形由低到高的过零点，最终使这2 个过零点重合，锁定编码器与电机的相对位置关系，完成对齐。需要指出的是，在上述操作中需有效区分旋变的SIN 包络信号中的正半周和负半周。由于 SIN 信号是以转定子之间的角度为 的 sin 值对激励信号的调制结果，因而与 sin 的正半周对应的 SIN 信号包络中，被调制的激励信号与原始激励信号同相，而与 sin 的负半周对应的 SIN 信号包络中，被调制的激励信36 号与原始激励信号反相，据此可以区别和判断旋变输出的SIN 包络信号波形中的正半周和负半周。对齐时，需要取sin 由87、负半周向正半周过渡点对应的SIN 包络信号的过零点，如果取反了，或者未加准确判断的话，对齐后的电角度有可能错位 180 度，从而造成速度外环进入正反馈。如果可接入旋变的伺服驱动器能够为用户提供从旋变信号中获取的与电机电角度相关的绝对位置信息，则可以考虑: 1. 用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电，U入，V出，将电机轴定向至一个平衡位置; 2. 利用伺服驱动器读取并显示从旋变信号中获取的与电机电角度相关的绝对位置信息 ; 3. 依据操作的方便程度，调整旋变轴与电机轴的相对位置，或者旋变外壳与电机外壳的相对位置 ; 4. 经过上述调整，使显示的绝对位置值充分接近根据电机的极对数88、折算出来的电机-30 度电角度所应对应的绝对位置点，锁定编码器与电机的相对位置关系; 5. 来回扭转电机轴，撒手后，若电机轴每次自由回复到平衡位置时，上述折算绝对位置点都能准确复现，则对齐有效。此后可以在撤掉直流电源后，得到与前面基本相同的对齐验证效果: 1. 用示波器观察旋变的SIN 信号和电机的 UV线反电势波形 ; 2. 转动电机轴，验证旋变的SIN 信号包络过零点与电机的UV线反电势波形由低到高的过零点重合。如果利用驱动器内部的EEPROM等非易失性存储器，也可以存储旋变随机安装在电机轴上后实测的相位，具体方法如下: 1. 将旋变随机安装在电机上，即固结旋变转轴与电机轴，以及旋变外壳与89、电机外壳; 2. 用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电，U入，V出，将电机轴定向至一个平衡位置; 3. 用伺服驱动器读取由旋变解析出来的与电角度相关的绝对位置值，并存入驱动器内部记录电机电角度初始安装相位的EEPROM 等非易失性存储器中 ; 4. 对齐过程结束。37 由于此时电机轴已定向于电角度相位的-30 度方向，因此存入的驱动器内部EEPROM等非易失性存储器中的位置检测值就对应电机电角度的-30 度相位。此后，驱动器将任意时刻由旋变解析出来的与电角度相关的绝对位置值与这个存储值做差，并根据电机极对数进行必要的换算，再加上-30 度，就可以得到该时刻的电机电角度相位。这90、种对齐方式需要伺服驱动器的在国内和操作上予以支持和配合方能实现，而且由于记录电机电角度初始相位的EEPROM 等非易失性存储器位于伺服驱动器中，因此一旦对齐后，电机就和驱动器事实上绑定了，如果需要更换电机、旋变、或者驱动器，都需要重新进行初始安装相位的对齐操作，并重新绑定电机和驱动器的配套关系。注意1. 以上讨论中，所谓对齐到电机电角度的-30 度相位的提法，是以UV反电势波形滞后于 U相 30 度的前提为条件。2. 以上讨论中，都以 UV相通电，并参考 UV线反电势波形为例，有些伺服系统的对齐方式可能会采用UW 相通电并参考 UW 线反电势波形。3. 如果想直接对齐到电机电角度0 度相位点，91、也可以将U相接入低压直流源的正极，将 V相和 W相并联后接入直流源的负端，此时电机轴的定向角相对于UV相串联通电的方式会偏移30 度，以文中给出的相应对齐方法对齐后，原则上将对齐于电机电角度的 0 度相位，而不再有 -30 度的偏移量。这样做看似有好处，但是考虑电机绕组的参数不一致性，V相和 W相并联后，分别流经V相和 W相绕组的电流很可能并不一致，从而会影响电机轴定向角度的准确性。而在UV相通电时， U相和 V相绕组为单纯的串联关系，因此流经U相和 V相绕组的电流必然是一致的，电机轴定向角度的准确性不会受到绕组定向电流的影响。4. 不排除伺服厂商有意将初始相位错位对齐的可能性，尤其是在可以提供绝对位置数据的反馈系统中，初始相位的错位对齐将很容易被数据的偏置量补偿回来，以此种方式也许可以起到某种保护自己产品线的作用。只是这样一来，用户就更加无从知道伺服电机反馈元件的初始相位到底该对齐到哪儿了。用户自然也不愿意遇到这样的供应商。38