复合锚杆桩施工方案原始.docx
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复合锚杆桩施工方案原始
银泰至航华地下人行通道工程
桥桩保护
复合锚杆桩施工方案
编制：
审核：
审批：
中铁十六局集团北京轨道交通工程公司
银航通道工程项目经理部
2007年12月
目录
一、工程概况1
二、工程地质和水文地质2
1、地质条件2
2、水文条件2
三、横通道马头门施工3
1、施工放线3
2、超前支护3
3、竖井马头门施工4
四、横通道开挖初期支护施工5
1、横通道开挖支护施工7
2、监控量测13
五、横通道复合初支施工13
1、概况13
2、施工顺序16
六、监测施工22
1、洞内拱顶下沉及净空收敛监测22
2、地表沉降23
七、质量保证措施25
1、准确定位25
2、格栅钢筋加工和安装25
3、喷射混凝土25
4、严格按照“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的十八字方针施工。
25
八、安全保证措施25
1、横通道开挖初支安全措施25
2、横通道复合初支安全措施26
一、工程概况
（一）工程简介
银泰至航华地下人行通道工程地处北京中央商务区国贸立交桥十字路口国贸桥的南边，包括跨东三环连接银泰至航华的主通道（以下简称主通道），呈东西走向,总长170.8m，其中暗挖部分161.2m，明挖部分9.6m；从主通道侧墙开洞连接十号线国贸站的辅通道（以下简称辅通道），与地铁十号线国贸站连接,呈南北走向,总长126.4m；2号出入口位于国贸桥下公交总站内，呈南北走向,总长约43.14m；3号出入口位于航华大厦前现状绿地内呈南北走向,总长约49.81m。
（见图1银泰至航华地下人行通道工程平面图）
图1银泰至航华地下人行通道工程平面图
主通道总长170.8m，有14种断面,开挖宽度10.1m～10.9m，开挖高度为6.4m～12.12m不等，采用浅埋暗挖CRD工法施工。
主通道下穿雨、污水管线段为平顶直墙矩形断面形式，其余地段为拱顶直墙断面形式。
主通道底板埋深约15.77m，平顶直墙顶板覆土约9.6m，拱顶直墙顶板覆土约7.3m。
（二）桥桩现状调查与通道关系
主通道与现状8处共32根桥桩距离较近，其中通道下穿国贸西南、东南匝道桥，该桥桥梁上部结构为混凝土简支梁结构，下部结构为"T"型墩柱，墩柱基础为钻孔灌注桩；通道下穿国贸桥三环路主桥，该桥桥梁上部结构为混凝土简支梁结构，下部结构为"门"型边盖梁墩柱，墩柱基础为钻孔灌注桩。
结构关系见图2主通道与国贸桥主桥桩及西南、东南匝道桥桩的相对关系图。
主通道穿越桥桩桩基详细资料表
风险点编组
风险点编号
桥墩号
墩底高程
桥桩数量
桩墩形式
桩顶高程
桩底高程
桥桩直径
1
1
25—3
36.72
4
四桩承台
34.32
19.32
Φ1200
2
26—3
37.02
4
四桩承台
34.62
19.62
Φ1200
2
3
11西
37.55
1
四桩承台
35.55
4.01
Φ1200
1
5.31
1
5.21
4
12西
37.74
1
7.11
4
4.11
3
5
11东
37.55
2
四桩承台
35.74
4.72
Φ1200
2
5.62
1
5.12
6
12东
37.74
1
5.92
1
5.62
1
6.42
4
7
25—4
36.72
4
四桩承台
34.32
19.32
Φ1200
8
26—4
37.02
4
四桩承台
34.62
19.62
Φ1200
（三）桥桩等级划分
根据北京地铁有关规定及桥桩基础保护成功经验，桥梁基础保护等级分为A、B、C三级。
A级为隧道外皮与桥桩净距小于、等于3m的桥梁基础，或1/2的桩长位于破裂面以上，B级为隧道外皮与桥桩净距大于3m的桥梁基础，或1/3~1/2的桩长位于破裂面以上，C级为隧道外皮与桥桩净距远大于3m的桥梁基础，或小于1/3的桩长位于破裂面以上的情况，根据上述经验并结合本工程具体情况及专家会议精神，本通道施工风险等级拟定如下：
桥桩施工风险等级划分表
风险点编组
风险点编号
桥墩号
各桥墩桩数
各桥墩的桩基与通道最近距离及桩数（m）
保护等级
备注
1
1
25—3
4
4.75/2
A
2
26—3
4
4.82/2
A
2
3
11西
4
3.99/2
B
4
12西
4
6.461/2
B
3
5
11东
4
4.21/2
B
6
12东
4
6.21/2
B
4
7
25—4
4
7.01/2
A
8
26—4
4
3.41/2
A
考虑到25-3、26-3、25-4、26-4桩长度较短，列为A级风险源，为确保开挖顺利通过，在每个桥墩基础周围采用52根φ150mm的内外双排复合锚杆桩进行注浆加固，作为桥桩围护结构。
每根复合锚杆桩长22.18米，间距800mm×800mm，加固深度至桩底4m，开挖前在对桩底周围进行长导管注浆。
图2主通道与国贸桥主桥桩及西南、东南匝道桥桩的相对关系图
二、工程地质和水文地质
（一）工程地质
主通道过桥桩范围内共有土层以下几种：
⑴人工填土地层
粉质粘土粘质粉土素填土①层：
暗褐色，稍湿，松散，含砖渣、白灰等。
杂填土①1层：
杂色，稍湿，松散，以混凝土块、路基土为主，含少量白灰、砾石。
卵石填土①2层：
杂色，稍湿，稍密，一般粒径20-40mm，含砖渣、白灰等。
该层底标高为34.45～37.26m。
⑵第四纪全新世冲洪积地层
砂质粉土粘质粉土②层：
褐黄色，湿～很湿，密实，含云母、氧化铁、姜石。
粉质粘土②1层：
褐黄色，可塑局部软塑，含氧化铁；该层层底标高为28.52～33.50m。
粉细砂③层：
褐黄色，中密～密实，饱和，含云母、氧化铁；层底标高为27.45～29.48m。
粉质粘土④层：
褐黄色，可塑局部软塑，含氧化铁。
粘土④1层：
褐黄色，硬塑局部软塑，含氧化铁。
砂质粉土粘质粉土④2层：
褐黄色，湿～很湿，密实，含云母、氧化铁。
粉细砂④3层：
褐黄色，密实，饱和，含云母、氧化铁，该层层底标高为25.17～27.00m。
⑶第四纪晚更新世冲洪积地层：
圆砾卵石⑤层：
杂色，密实，饱和，最大粒径不小于120mm，一般粒径5～30mm，亚圆形，细中砂充填。
细中砂⑤1层：
褐黄色，饱和，密实，含云母、氧化铁。
重粉质粘土粉质粘土⑥层：
褐黄色，硬塑，含氧化铁。
粘土⑥1层：
棕黄色，软塑，含氧化铁。
砂质粉土粘质粉土⑥2层：
褐黄色，湿～很湿，密实，含云母、氧化铁、姜石。
卵石⑦层：
杂色，密实，饱和，一般粒径20～50mm，亚圆形，中粗砂充填。
中粗砂⑦1层：
褐黄色，饱和，密实，含云母、氧化铁。
重粉质粘土粉质粘土⑧层：
褐黄色，硬塑，含氧化铁。
主通道顶板处地质情况为粉质粘土②1层和粉细砂③层，通道底板处为圆砾卵石⑤层。
（二）水文地质
上层滞水
（一）：
主要赋存在亚砂土②层，水位标高为32.36～35.93m（水位埋深为1.80～5.74m），主要为大气降水、生活废水和自来水、污水等地下管线渗漏的垂直补给，以地面蒸发和向下越流补给潜水的方式排泄。
潜水
（二）：
普遍分布，含水层为粉细砂③层，水位标高为28.89～29.21m，水位埋深为8.84～9.20m，主要接收大气降水、上层滞水的垂直渗透及本层地下水的侧向径流补给为主，以侧向径流及向下越流补给下层地下水方式排泄。
层间潜水（三）：
普遍分布，含水层为圆砾④层，水位标高为20.39～20.81m，水位埋深为16.78～17.11m，主要接收上层潜水越流补给。
三、复合锚杆桩施工方案
（一）工程特点
1、由于受国贸桥高度的限制，以及施工场地较小，施打复合锚杆桩难度较大。
2、复合锚杆桩竖向夯进精度控制也是本方案的重点及难点。
3、地质结构复杂，圆砾层结构成孔难度大。
（二）施工方案、工序及工艺
为确保桥桩稳定，保证施工的顺利通过，在每个桥墩（25-3、26-3、25-4、26-4桥墩及其基础）周围施打52根，每根长22.18米的复合锚杆桩对原有桥桩进行加固注浆，围护结构稳定。
具体图3复合锚杆桩平面布置图。
由于桥桩长度较短，复合锚杆桩也起到加长桥桩，加固桥梁基础的作用。
具体见图4桥桩与复合锚杆桩立剖面示意图。
根据单根锚杆桩的直径和长度，夯管机械设备采用SH-30型钻机冲击，由于本工程的特点，桥下空间的限制，及设备本身的高度，成孔后竖向锚杆及支撑采用分节连接，每节长2米，最顶上一节2.5米，钢筋束全长22.5米，采用接驳器连接，地面多余钢筋施工完成后截除。
图3复合锚杆桩平面布置图
图4桥桩与复合锚杆桩立剖面示意图
1、施工准备
（1）平整工作面：
设备进场前先平整施工区场地。
（2）测量放线：
根据设计要求做好桩位的轴线标记和桩位的测量放样，并进行复核报验，填写复核记录，经复核确认桩位的轴线正确无误后，按桩位施工。
（3）定位：
由于竖向夯进，必须保证每根锚杆桩的精确定位，并利用特制的定位器如图5。
图5夯套管定位器
2、夯进
钻机采用SH-30钻机冲击：
套管跟进成孔。
钻机按设计桩位后，检查冲击杆垂直度；用φ150钻头开口到3-4米，下φ127mm套管，冲击拍打成孔；当套管跟进到设计深度后终孔。
3、复合锚杆制作、连接
（1）复合锚杆制作
a.为提高连接时的精度，现场加工制作两块1.5mm厚钢板定位器，将配好的钢筋笼主筋从两块定位器的孔洞穿过，保证每根主筋在同一水平面上。
b.在钢筋圈制作台上制作隔离环内径30mm，φ12钢筋围成，纵向每米1环与钢筋及定位支撑焊接。
定位支撑由φ18螺纹钢筋弯成宽40mm，高200mm的环形，如图6。
图6定位支撑与纵向钢筋大样图
c.将制作好的复合锚杆稳固放置在平整的地面上，防止变形，如图7
图7复合锚杆桩平剖面
（2）安装
采用简易支撑架吊放，人工配合就位。
每节吊起后缓慢落入桩孔内就位，借助自重保证支撑体系的标高及垂直度正确，用接驳器连接牢固。
吊运时应防止扭转、弯曲，安装时对准孔位，吊直扶稳，缓慢下放，避免碰撞孔壁，就位后立即固定。
4、注浆
复合锚杆就位后，拔出钻孔套管准备注浆。
注浆采用三根注浆管，其中两根注浆管出口范围距底端4米，一根距底端8米，注浆管φ20mm，出浆孔φ4mm，四孔竖向错开150mm。
注浆管竖向安装时，第一根注浆管端不封闭，其他两根管端封闭，并且第二根注浆管比第一、第三根短4米，给第一根管注浆时，二、三根管的出浆孔用浆液隔离塑料胶带粘贴，防止注浆时封赌出浆孔，如图08
注浆采用施压密注浆，注浆分三次：
第一次注浆采用常压注浆，注浆压力0.4～0.6MPa，孔口溢浆时结束本次注浆，水泥浆水灰比0.5：
1；第二次注浆采用中高压注浆，注浆压力1.0～1.5MPa，在第一次注浆完成后10～15小时进行，水泥浆水灰比0.75：
1；第三次注浆压力1.5～2.0MPa，在第二次注浆完成后5～10小时进行，水泥浆水灰比0.75：
1。
所有注浆材料采用普硅525水泥。
图8注浆管出浆口布置图
四、施工注意事项
1.就位准确，保证夯进垂直度。
2.接驳器连接牢固，丝扣到位。
3.注浆压力到位，注浆密实。
4.施工及时和市政管线、市政桥梁管理单位沟通协调，掌握确凿详细资料，进一步指导施工。
五、监控量测
（一）监测目的
1、保证施工影响范围内相应地下桥桩、地面桥桩的正常使用，为合理确定保护措施提供依据。
2、积累资料，以提高地下工程的设计和施工水平。
3、本方案侧重于对主通道的监测。
（二）监测项目
根据设计资料、现场实际情况和有关文件，主通道施工过程中进行的常规监测主要有：
桥桩沉降、地表沉降、格栅钢筋内力、拱顶下沉、净空收敛等。
各种观测数据相互印证，确保监测结果的可靠性，为确保周围建筑物的安全，合理确定施工参数提供依据，达到反馈指导施工的目的。
（三）沉降控制标准
1、桥梁基础差异沉降的控制标准为，横桥向同一盖梁两个基础不均匀差异沉降应不超过5mm（已经发生1.46mm），简支结构下的两个基础不均匀差异沉降应不超过15mm。
2、通道施工时，绝对沉降容许值为7mm，通道施工时预警值F的确定：
F=实测值/容许值
F<0.7时：
安全；
0.7及时分析原因，采取有效措施控制指标发展。
F>0.8时：
暂时停止施工，封闭掌子面，采用临时支撑在洞内进行支护，对遭到破坏的建筑物或构筑物进行补强处理，确认安全后方可继续施工。
当达到警戒值时，应采取必要的加强措施。
六、质量保证措施
建立健全质量保证体系，根据ISO9000-2000和GB/T28001-2001标准、集团公司标准工作程序与全面质量管理的要求，认真编制项目质量计划、安全管理方案、创优规划，完善保证体系，成立安全、质量管理领导小组，对工程安全、质量管理加强组织领导，充分调动全员积极性，确保在施工中各个环节符合规范、规定要求，杜绝违规操作。
争创优质工程为目标的质量保证体系。
（1）严格按照设计图纸、施工规范以及业主、监理颁发的质量标准进行质量管理。
（2）结合本项目特点制定相关的管理规定，作到管理有规章，检查有制度，奖罚有依据，落实有保障。
（3）对各道工序和各种工艺操作进行施工技术交底，并作好施工记录。
（4）严格把好质量关，搜集各类质保单，做好规定的原材料试验。
（5）深入加强宣传教育，提高质量意识。
根据工程特点及安全、质量控制环节，选择课题，将施工中的重难点作为攻关对象，积极开展小组活动。
（6）严格规范各项活动，确保工程质量。
结合本项目特点制定相关的管理规定，作到管理有规章，检查有制度，奖罚有依据，落实有保障。
（7）狠抓测量、量测与试验工作，为工程质量提供有力保障。
建立测试机构，配备相应的测量工程师、高级测工、测工、试验工程师、试验员与测量检测设备、试验室等。
各种仪器检定与标定按时进行，测量坚持换手复测。
（8）严格执行工程质量检验评定标准，确保工程创优。
在施工中，坚决坚持上道工序不合格不进行转序施工，同一工序的施工质量要一拍强于一拍，确保工程优质。
七、文明施工及措施
为争取创北京市级文明施工标准工地，应减少对周围环境的污染和影响，美化建设工程周围环境。
1、施工用电
工地设变压器，施工现场所有用电事宜由专业电工统一安排，明线、动力线分开，做到灯明线顺等。
2、现场材料堆放
现场材料、成品、半成品和机具设备分类堆放、堆码整齐。
废料应及时清理出施工场地。
3、施工场地
施工现场整齐规范，施工现场天天清扫，保持整洁卫生。
4、文明施工管理措施
4.1成立以项目经理为组长的现场文明施工领导小组，负责本项目施工现场的管理工作。
严格遵守北京市有关文明施工的管理规定，督促全体工作人员自觉遵纪守法和做好文明施工。
制定文明施工管理及奖惩措施，定期组织检查评比。
4.2加强文明施工教育，使参与施工的职工遵纪守法，上岗作业统一着装整齐，佩带标志，安全防护到位，下岗休班遵守北京市市民公约，做遵纪守法的优秀市民。
4.3加强机械司机人员的管理，特殊机械须有特别上岗证才能上岗操作，严禁带病上岗。
八、安全保证措施
1、安全生产保证体系框图见图9。
2、安全保证措施
安全防范重点为：
安全用电、机械安全、施工安全等。
2.1安全用电
2.1.1所有施工人员应掌握安全用电的基本知识和所用设备性能，用电人员各自保护好设备的负荷线、地线和开关，发现问题及时找电工解决，严禁非专业电气操作人员乱动电器设备；
2.1.2配电系统分级配电，配电箱、开关箱外观完整、牢固、防雨防尘、外涂安全色、统一编号。
其安装形式必须符合有前规定，箱内电器可靠、完好，造型、定值符合规定，并标明用途；
2.1.3现场内支搭架空线路的线杆底部要实，不得倾斜下沉，与基坑边及临近建筑应有一定安全距离，且必须采用绝缘导线，不得成束架空敷设，达不到要求必须采取有效保护措施；
2.1.4所有电器设备及其金属外壳或构架均应按规定设置可靠的接零及接地保护；
2.1.5施工现场所有用电设备，必须按规定设置漏电保护装置，要定期检查，发现问题及时处理解决；
2.1.6现场内各用电设备，尤其是电焊、电热设备、电动工具，其装设使用应符合规范要求，维修保管专人负责。
2.2机械安全
2.2.1各种机械要有专人负责维修、保养，并经常对机械的关键部位进行检查，预防机械故障及机械伤害的发生；
2.2.2机械安装时基础必须稳固，吊装机械臂下不得站人，操作时，机械臂距架空线要符合安全规定；
2.3施工安全
①工作时应穿戴工作服、绝缘鞋、电焊手套、防护面罩、护目镜等防护用品；
②焊接作业现场周围10米内不得堆放易燃易爆物品；
③作业前检查焊机、线路、料机外壳保护接零，确认安全；
④焊接时二次线必须双线到位，严禁用其他金属物作二线回路；
图9安全生产保证体系框图
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