地铁车站人工挖孔抗拔桩施工方案Word文档格式.docx
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旋挖钻孔灌注桩除拐角处特别注明外,桩心间距2.2m;
对盾构施工要穿越的地方采用桩径Φ1500mm,中心间距1.8m的钻孔灌注桩(玻璃纤维筋桩);
邻近1号线的19根围护桩及1根临时立柱桩采用上部人工挖孔,下部旋挖施工,围护桩嵌固深度3.5m。
3、工程地质和水文地质
3.1地形地貌
场地地形总体较平坦,地面高程494.44~494.99m,地貌上属于岷江冲洪积扇状平原Ⅱ级阶地。
3.2岩、土分层及其特征
根据钻探揭露,本车站按岩土层层序,从上至下分述如下:
<
1-1>
素填土(Q4ml):
呈黄、灰等杂色,结构疏松,潮湿,由粘性土、粉土及砂土卵石组成,表层多为混凝土,建筑弃土。
厚薄不均,层厚度约2.0~6.0m。
2-1>
软土(Q4al):
灰色,软塑,层厚度约0.8~2.9m。
属古河道沉积物。
该软土为软塑状粉质黏土,质软,易变形,其力学均匀性差,承载力低。
根据地铁1号线火车南站室内试验:
天然密度ρ=1.8~2.0g/cm3,天然含水率w=34.5~38.4%,直剪指标:
凝聚力c=4~13kPa,内摩擦角Φ=4~8°
。
压缩系数:
av=0.3~0.7MPa。
2-3>
粉质黏土(Q4al):
黄色,可塑,局部硬塑。
含铁、锰质氧化物及其结核,夹少量钙质结核,局部夹薄层粉土。
顶层高程为490.41~489.02m,层厚0.6~1.2m。
2-4>
粉土(Q4al):
灰黄色,潮湿,稍密,土体含铁、锰质氧化物斑点,局部夹粉、细砂条带或团块。
该层层厚度约1.1~1.3m,埋深3.2~4.2m,顶层高程为489.81~487.92m。
根据室内试验:
天然密度ρ=1.9~2.0g/cm3,天然含水率w=25.3~25.5%,直剪指标:
凝聚力c=15~20kPa,内摩擦角Φ=18~21°
2-5-1>
粉细砂(Q4al):
灰、灰褐色,潮湿~饱和,松散,局部夹薄层中砂。
矿物成份以长石、石英为主,次为云母片、岩屑及暗色细颗粒矿物,混粉土、粉砂团块。
该层厚度约1.6~3.2m,埋深4.4~5.2m,顶层高程为488.31~487.24m。
3-4-1>
粉细砂(Q3fgl+al):
灰黄色、黄色,潮湿~饱和,松散。
矿物成份以长石、石英为主,次为云母片、岩屑及暗色细颗粒矿物,混少量粘性土。
该层较连续分布于卵石层顶面,局部呈透镜体夹于卵石层中。
该层层厚0.3~3.2m,顶层高程488.31~487.36m。
3-8>
卵石土(Q3fgl+al):
灰黄、黄色,局部底部呈灰色,饱和,以中密、密实为主,局部稍密,夹薄层粉细砂透镜体。
卵石主要成份为花岗岩、闪长岩和石英岩,以亚圆形为主,少量圆形,分选性较好,20-200mm卵石含量约占58.8~81.7%,粒径一般以30~70mm为主,部分粒径80~120mm,钻孔揭露含约10~15%的漂石。
卵石以弱风化为主,局部中等风化;
充填物以细砂、中砂为主,夹少量粘性土及砾石,含量约10.0~25.0%。
该层层厚7.8~10.7m,顶层高程为487.66~484.56m。
根据卵石土密实程度将其划分为:
3-8-1>
稍密卵石(Q3fgl+al),<
3-8-2>
中密卵石(Q3fgl+al),<
3-8-3>
密实卵石(Q3fgl+al)。
5-1-2>
强风化泥岩(K2g):
红褐、紫红色,泥质结构,岩质软,节理发育。
岩芯多呈碎块状或饼状。
岩芯碎块手可折断。
揭露强风化泥岩厚0.9~23.5m。
5-1-3>
中等风化泥岩(K2g):
紫红色,岩质较硬,含少量砂质,风化裂隙较发育,裂隙面充填灰绿色黏土矿物,锤击声半哑~较脆。
岩芯多呈短柱状,少量长柱状。
本次钻探未揭穿。
3.3水文地质
据本站水文地质条件,地下水赋存于含泥砂卵石层中,地下水属孔隙潜水,具较强的渗透性,富水性较好,含水较丰富。
下伏泥岩透水性差,可视为极弱透水或不透水的隔水底板。
3.4地震效应
根据国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)中第4.1.1条规定,本站发育有软弱土层(软土)及液化土,属抗震不利地段。
本区抗震设防烈度为7度,设计基本地震动峰值加速度为0.10g,设计地震分组为第三组。
根据国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008)第5.3.7条规定,本工程属乙类建筑物。
根据国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)第4.3.1条规定,抗震设防烈度为7度,乙类建筑须进行液化判别。
本车站地震基本烈度为7度,根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版)第5.7.11条规定条文说明表5.5判断,根据XX市地铁1号线火车南站站详勘察资料<
淤泥质黏土的等效剪切波速vsr=166m/s(>
90m/s),可不考虑震陷影响。
3.5不良地质与特殊岩土
场地内不良地质为液化砂土和粉土,特殊性岩土为人工填土和强风化泥岩。
3.5.1液化砂土和粉土
砂土液化:
拟建工点场地范围内主要不良地质现象为砂土液化。
根据本阶段及工可资料结合XX地铁1号火车南站站资料,对场地内砂土进行了标贯测试试验,按照国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)进行液化判别,经液化判示,场地内<
粉土、<
粉细砂为轻微液化地基土。
3.5.2人工填土
车站人工填土主要为素填土,以黏土、卵石土和碎石土为主,部分充填建筑垃圾和生活垃圾,一般未经压实。
厚度0.8~6.0m,连续分布于车站地表。
对基坑开挖有一定影响。
3.5.3软土
拟建场地内<
软土灰色,软塑,夹薄层粉土。
层厚度约0.8~2.9m。
该软土为软塑状粉质黏土,质软,易变形,其力学均匀性差,承载力低,属高压缩性土。
3.5.4膨胀土
拟建车站场地范围黏土呈零星分布,根据XX地铁1号线火车南站站详勘资料及区域地质资料,综合确定该黏土属弱膨胀土。
3.5.5膨胀岩及风化岩
拟建车站地下伏白垩系上统灌口组(K2g)基岩为泥岩,泥岩顶板埋深14.68~15.89m,顶板高程为478.11~476.98m,揭露厚0.9~23.5m。
根据XX地铁1号火车南站站详勘资料及室内试验指标并结合泥岩野外地质特征,可综合确定部分泥岩属膨胀性岩。
车站结构底板主要位于泥岩之中,故对车站施工有一定影响。
3.5.6大粒径漂石
大粒径漂石均分布在地基下部卵石层中,根据XX地铁1号线火车南站详勘资料场地范围见少量漂石,漂石最大粒径为250mm~420mm,其对边坡稳定性有一定影响。
3.6工程地质条件评价
3.6.1建筑场地的稳定性
场地内地质构造条件简单,未发现有断裂通过,无不良地质作用,在Ⅶ度地震作用下,不具备产生滑坡、崩塌、陷落等地震地质灾害的条件,环境工程地质条件较简单。
综合判定,本工程场地稳定。
3.6.2地基土的稳定性
车站范围内,开挖揭示的地层主要为土层和卵石层,其均匀性较差,自稳性差,易坍塌,施工中应进行全坑壁支护。
3.6.3土及地下水的腐蚀性
根据室内试验,车站范围场地土及地下水对混凝土及钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性。
4、人工挖孔桩施工
4.1人工挖孔桩平面位置及施工顺序
根据设计院提供的围护结构施工图纸,在1号线车站侧墙两侧10m范围内,总共有19根围护桩及1根临时立柱桩上部采用人工挖孔下部旋挖施工。
为了保证人工挖孔桩施工过程中,相互施工不受干扰,采用跳桩法施工。
具体人工挖孔桩平面位置及施工顺序详见图4.1-1人工挖孔桩平面位置及施工顺序图。
图4.1-1人工挖孔桩平面位置及施工顺序图
4.2人工挖孔桩施工方法
根据围护桩直径为1.2米设定人工挖孔桩直径为1.3米,护壁采用壁厚25cm的C20钢筋砼,钢筋网片采用HPB300圆钢,直径10mm。
根据该工程所处的地质条件及周围的环境条件,在挖孔前,先进行降水施工。
邻近1号线结构的第一根人工挖孔具体挖孔深度至1号线火车南站底板位置,其他人工挖孔桩挖孔深度根据地质情况确定,挖至原状土以下0.5米。
然后采用旋挖钻机旋挖成孔,旋挖钻孔时孔内泥浆液面控制在常水位以下(原地面以下约8米的位置)。
开挖方式采用人工用铁锹或风镐开挖,松碴装入吊筒后,采用简易手动提升架提升,采用内撑式标准组合钢模浇注砼护壁,钢筋笼现场制作,吊车吊放,砼采用商品砼,砼运输车运输,吊桶运输人工浇筑。
人工挖孔桩立面图见:
图4.2-1人工挖孔桩立面图。
图4.2-1人工挖孔桩立面图
人工挖孔桩施工工艺流程图见图4.2-2:
图4.2-2人工挖孔桩施工工艺流程图
(1)测量定位
对设计院提供的车站控制点、高程点和桩位平面图及现场基准点进行复核并加密测控网。
采用全站仪根据设计桩位进行放样,确保桩位准确。
桩体放样误差≤20mm,基坑外放10cm,既要保证内衬墙的厚度,也要保证内衬墙不侵入限界,同时要把超挖量控制到最小值。
围护桩定位后,打入明显标记,桩位放线确保准确无误,报监理检查验收通过后,方可进行下一道工序施工。
(2)人工挖孔
人工挖孔桩开挖前必须保证地下水位在桩基底下0.5m以上,采用间隔挖孔法,按桩位编号跳挖,间隔一桩,避免施工时相互影响,保持孔壁土体的稳定。
桩孔开挖采用分节挖土法,人工手持风镐或十字镐从上到下逐层挖掘,铁锹铲土装入吊桶,简易电动提升架提升(见图4.2-2示)。
每节开挖深度为0.5m,在地质条件较差时可视具体情况缩短为0.2m~0.5m。
挖土次序为先中间后周边。
当桩底进入斜岩层时,把桩底岩石凿成水平或台阶状。
机架采用型钢焊成的简易角式机架,其上安置单轨手动葫芦。
孔内弃碴采用电动葫芦提升,小推车运至指定的临时碴土堆放场地。
安装提升设备时,使吊桶的钢丝绳中心与桩孔轴线位置一致,以此为挖土时粗略控制中心线。
在每节护壁上设十字控制点,吊线锤控制中心线,用水平尺杆控制桩径。
当孔内出现地下水时,及时抽排,可在孔内中部挖一深度为30~50cm的集水坑,一直超前进行排水。
地面做好沉淀池及排水沟、集水井等排水设施。
为防止杂物在开挖时落入孔中,方便于第一节砼护壁施工,防止地表水渗入井内,开挖前要以桩中心点为中心,按相应的桩径加大40cm用砖砌一圈,宽度为12cm,高出井周围地面20cm,同时通过桩中心引两条垂直直径线与井圈相交得四点,在这四点处设置四个钢钉,或用油漆在这四点作标记,作为控制中心点及施工中控制垂直度的依据。
要求每模都进行吊中,拆模后进行复检,及时修正,做到中心偏差在10mm以内。
图4.2-2简易