广州火车站土建工程四号风亭围护结构施工方案515概述创新Word文件下载.docx
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4-2>
呈灰色～深灰色等，组成物主要为粘粒、粉粒、泥质，含少量有机质，流塑状，
标贯击数为2～4击，平均3.0击，本层局部分布（有10个钻孔有揭露），层厚0.40～2.20m，平均厚度0.95m。
5-1>
可塑或稍密～中密状残积土层：
由碎屑岩风化作用形成的粉质粘土组成，呈暗紫红色。
呈可塑状，统计标贯击数为5～7击，平均击数11.0击。
平均厚度6.7m。
5-2>
硬塑或密实状残积土层：
为碎屑岩风化作用形成的粘性土、粉土组成，呈暗紫红色。
粘性土呈硬塑状，粉土呈密实状。
本层在场地内部分地段分布（有12个钻孔揭露），标贯击数15～29击，平均击数20.4击，层厚1.70～8.10m，平均层厚3.58m。
6>
岩石全风化带：
呈暗紫红色、棕色等，主要由泥质粉砂岩、砾岩、含砾泥质粉砂岩、含砾砂岩组成，原岩组织结构已基本风化破坏，但尚可辨认，岩芯呈坚硬土状或密实土状。
标贯击数为30～39。
平均层厚8.5m。
7>
岩石强风化带：
呈红褐色，紫褐色、棕色等岩性主要为泥质粉砂岩、含砾泥质粉砂岩、砾岩，岩石组织结构已大部分破坏，但尚可清晰辨认，矿物成分已显著变化，风化裂隙较发育，岩体较破碎，岩芯呈岩状或半岩半土状，岩质较软，做标贯6次，全部反弹，本层分布广泛，有29个钻孔有揭露，层厚0.40～10.30m，平均厚度2.42m。
8>
岩石中风化带：
呈暗紫红色、棕色、褐红色，岩性主要为泥质粉砂岩、砾岩，含砾砂岩、含砾泥质粉砂岩，陆源碎屑结构，中厚层～厚层状，岩石组织结构部分破坏，矿物成分基本未变化，有风化裂隙，泥质、钙质、铁质胶结，岩芯较完整，呈短柱状～长柱状，岩质稍硬，RQD值一般为50～70%。
本层分布较广泛（全部钻孔均有揭露），揭露层厚0.60～20.40m，平均揭露厚度4.80m。
9>
岩石微风化带：
呈红褐色，青灰色、棕色，岩性主要为泥质粉砂岩、砾岩，含砾砂岩、含砾泥质砂岩等，陆源碎屑结构，中厚～厚层状构造，泥质、钙质、铁质胶结，胶结紧密，局部有少量风化裂隙，岩芯完整，以长柱状为主，岩质较硬，锤击声响，岩石质量指标RQD值一般60～90%，本层分布较广泛（31个钻孔均有揭露），揭露层厚为0.67～24.90m，平均揭露层厚5.44m。
基坑范围内场地土力学参数表见表3-1。
地层参数建议值一览表表3-1
地层代号
天然密度
ρ
（g/cm3）
天然
含水量
ω0
（％）
孔隙比
e
凝聚力
c
（kPa）
内摩擦角φ
（。
）
压缩
模量
ES1-2
（MPa）
土的静止侧压力系数
ζ
渗透系数（10-5
cm/s）
围岩级别
Ⅵ
2.02
51.6
1.694
22.9
22.7
2.14
0.57
0.004
2.00
22.2
0.693
22.8
24.3
2.88
0.43
0.002
2.04
18.9
0.643
28.6
24.7
4.25
0.39
0.02
Ⅴ
1.98
19.4
0.627
22.0
3.70
0.33
2.46
150
33
0.1
Ⅳ
2.51
800
38
Ⅲ
2.53
1500
40
0.015
II
2.3水文地质
（1）地下水的赋存与补给
本次勘察所揭露的地下水水位埋藏较浅，稳定水位埋深为1.09～2.50m，平均埋深1.83m，标高为6.00～7.49m，平均为6.74m。
地下水位的变化与地下水的赋存、补给及排泄关系密切，每年5～10月为雨季，大气降雨充沛，水位会明显上升，而在冬季因降水减少，地下水位随之下降，年变化幅度为2.5～3.0m。
地下水按赋存方式分为第四系松散岩类孔隙水，层状基岩裂隙水。
①松散岩类孔隙水
第四系冲积—洪积砂层<
3-1>
、<
3-2>
为主要含水层。
无冲积－洪积砂层透水性较强，含水量较为丰富，但仅局部地段有分布。
4号风井处无第四系冲积—洪积砂层。
总的来说，由于本站砂层埋藏较浅，厚度较小，分布范围不广，砂层富水性一般，总的储量不大。
②层状基岩裂隙水
层状基岩裂隙水主要赋存在白垩系红层碎屑岩的强风化带和中风化带，部分赋存在岩石全风化带的砾岩中，由于岩石裂隙局部发育，故其富水性不大。
地下水赋存条件较差。
③地下水补给与排泄
勘察范围内大气降水和侧向补给是地下水的主要补给来源，排泄主要表现为大气蒸发，地下水位受季节的影响明显。
（2）地下水腐蚀性特征：
地下水对混凝土结构无腐蚀性，对混凝土中的钢筋有弱腐蚀性（氯离子和硫酸根离子含量超标），地下水对钢结构有弱腐蚀性。
2.4地质剖面示意图：
见图2-1
图2-1地质剖面示意图
2.5主要分项工程设计数量：
见表2-1
主要分项工程设计数量表表2-1
序号
工程项目
单位
数量
备注
一
基坑开挖
m3
73310
二
钻孔桩钢筋砼
6206
三
桩体I级钢筋
T
146.39
四
桩体II级钢筋
856.62
五
桩间填充砼
586
六
冠梁钢筋砼
402
七
冠梁I级钢筋
8.46
八
冠梁II级钢筋
17.93
九
止水帷幕旋喷桩
m
11780
十
支撑系统φ600钢管
577.67
十一
支撑系统40C槽钢
102.94
十二
L200X200X14角钢
11.58
十三
钢板
92.74
十四
土钉墙喷C20砼
80
十五
土钉墙Φ22锚杆
5.155
十六
土钉墙φ8钢筋网
3.135
第三章施工方法及施工工艺
3.1施工主要施工步骤
1、施工围挡，拆除临建（A1房屋）、管线迁改,挖探槽进行物探，破除基坑处砼路面；
2、施工钻（冲）孔桩及桩间止水帷幕、旋喷隔离墙及深孔压力注浆；
凿桩头，做冠梁及第一道支撑；
3、开挖基坑至第二道支撑下0.5米，架第二道支撑；
依次做三～六道支撑；
4、开挖到基底做垫层，回筑做风井主体结构，待钢管支撑下环梁达到设计强度70%以上，拆除其上钢管支撑；
5、依次做至顶板，做防水层，压顶梁；
回填土并恢复路面；
4号风井围护结构和主体结构必须在盾构通过风井前完成；
3.2钻孔桩施工
3.2.1设计概况
本工程车站主体基坑围护结构采用φ800钻孔灌注桩，密排相切布置。
共设计620根桩，根据配筋情况分为A、A1、B1、C、D、D1六种类型，其中A型桩146根，长19.9m；
A1型桩114根，长20m；
B1型桩296根，长20m；
C型桩27根，长20根；
D型桩15根，长18.9m；
D1型桩22根，长19m。
排桩平面布置见下图3-1所示，各桩详细设计参数见下表3-1所示。
图3-1围护排桩平面布置示意图
钻孔桩参数表表3-1
桩号
桩型
桩长（m）
插入深度（m）
ZZ-01～ZZ-6
B
31.73
6.0
ZZ表示左线
ZZ-7～ZZ-13
A
29.93
ZZ-14～ZZ-18
DZ-8～ZZ-14
DZ表示基坑东、西端端桩
DZ-1～ZZ-7
YZ-1～YZ-5
YZ表示右线
YZ-6～YZ-12
YZ13～YZ-18
YZ-31～YZ-45
D
5.0
YZ-46～YZ-69
19.9
YZ-70～YZ-79
B1
20.0
3.2.2施工安排
鉴于本工程所处地段的施工场地情况及工期要求，混凝土灌注桩考虑采用四台冲击成孔钻机成孔后下钢筋笼浇筑混凝土施工，施工次序跳桩施工。
3.2.3施工方法及工艺要求
1、施工准备
施工前进行场地硬化处理，设置泥浆池、泥浆沉淀池、排水沟、和三级污水沉淀池,测量放线，破除基坑处砼路面；
测设各桩芯位置，平整场地安放冲击成孔钻机（围护结构成孔采用简易冲击成孔钻机）。
2、施工工艺
施工前测量放出控制桩桩位，以控制桩为基准，均匀地内插各桩位。
钻孔灌注桩采用跳孔钻孔，桩身采用水下灌注混凝土，确保桩身混凝土浇筑质量。
定桩位，护筒设置，泥浆拌制，成孔，特殊位置的处理，桩清底，钢筋笼的加工和吊放，混凝土灌注等。
施工前，对管线等查明准确位置，在钻孔时如遇到不明物时，马上停钻，待查明以后，方可继续作业，以免施工造成破坏钻孔灌注桩施工工艺流程
混凝土灌注桩施工流程图：
商品砼生产
图6.12－8钻孔桩施工流程图
主要工序说明：
1、钻孔灌注桩定位
根据设计图纸内业排桩，标出围护桩位置，并编号，采用间桩法施工钻孔桩，对桩的编号根据施工顺序采用流水号加以说明。
内业复核无误后现场放线定出桩位，做好桩位的轴线标记，桩位的测量放样根据钻孔桩设计桩心线顺延外放，随后会同有关人员进行复核，经复核确认桩位轴线正确无误，开挖探槽探明无管线埋在地下时，方可埋设护筒，进行下一步施工。
2、护筒设置
护筒采用8mm厚的钢板加工制作，高度1.5～2m，其内径宜比桩身设计直径大100mm,护筒应有足够的强度和钢度，接缝和接头紧密不漏水。
护筒按照设计桩位中心线埋设，埋设深度1.2～1.5m，然后复核校正，其定位误差不大于50mm。
护筒的顶部开设1～2个溢浆口，溢浆口高出地面，使溢流泥浆经泥浆沟排入临时汇浆池，通过泥浆泵回收至沉淀池，减少对场地的污染。
护筒采用钻机压入，位置准确，并保证护筒的垂直度，倾斜率不大于L％（L为护筒的全长），在护筒口的外部回填粘土，分层夯实，以防漏浆。
3、泥浆制拌
开孔使用的泥浆用优质钠质膨润土制作。
施工中经常测定泥浆比重、粘度、含砂率和胶体率，并保持护筒内泥浆顶面始终高出筒外水位或地下水位1m以上。
泥浆主要控制指标如表6.12－5所示。
表6.12－5泥浆主要参数指标
地层条件
泥浆比重
泥浆粘度
含砂率
胶体率
粉土、粘土层
1.0～1.25
16～22S
4%
≮90%
粉细砂层
1.3～1.5
19～28S
8%
泥浆制备及测试技术要求：
①及时采集泥浆样品，测定性能指标，对新制备泥浆进行第一次测试，使用前进行一次测试，钻孔过程中测试一次，钻孔结束，进行泥浆面下1米及孔底以上0.5米处各取泥浆样品一次。
回浆处理前后各测试一次。
②储存泥浆每8小时搅拌一次，每次搅拌泥浆或测试结果作为原始记录；
③新鲜泥浆制作好后搁置24小时，经各项指标测试合格方可正式使用，回收泥浆经过振动筛处理，性能指标达到要求后再循环利用；
④设置泥浆循环系统由泥浆池、沉淀池、泥浆输出管、泥浆回收管、振动筛等组成，并设有排水排废浆等设施。
4、成孔
①钻机按施工组织安排的起始位置就位。
底座和顶端平稳，检测作业区承载力是否满足钻机施工要求，保证在钻进过程中不产生位移和沉陷。
并对主钻杆中心和垂直度在开钻前进行复测，其偏差不大于2cm。
②旋挖钻孔前先测算出孔深，当钻机在钻孔过程中仪器显示已达到设计标高时，再用测绳复测，以确保孔深要求，避免超欠挖，钻进过程中，随时注意垂直控制仪表，以控制钻杆垂直度。
③旋转钻机钻孔时，先在钢护筒内注入泥浆，开始慢速钻进，钻进深度超过护筒下2m后，即可按正常速度钻进。
循环钻机随钻进不断拆接钻杆，钻杆必须始终保持垂直，泥浆经沉淀池沉淀后回收循环利用。
钻进要随时监测泥浆比重及泥浆中含砂情况，记录钻进中的有关参数及地质情况，以核对地质资料。
④钻进时如孔内出现坍孔、涌砂等异常情况应立即将钻具提离孔底，保持泥浆高度，吸除坍落物和涌砂；
同时向孔内输送性能符合要求的泥浆，保持水头压力以抑制继续涌砂和坍孔。
⑤钻进达到要求孔深停钻时，仍要维持泥浆正常循环，直到钻渣含量小于4％为止。
起钻时应注意操作轻稳，防止钻头拖刮孔壁，并向孔内补充适量的泥浆，稳定孔内水头高度。
⑥成孔采用间隔法，每间隔1根桩进行钻孔施工。
6、清孔
清孔分二次进行。
第一次清孔在成孔完毕后立即进行；
第二次在下放钢筋笼和灌注混凝土导管安装完毕后进行，采用泥浆循环置换法清孔。
清孔过程中观测孔底沉渣厚度和冲洗液含渣量，当冲洗液含渣量小于4％，孔底沉渣厚度不大于100mm时即可停止清孔，并保持孔内水头高度，防止坍孔事故。
（1）第一次清孔
严格控制其钻进深度，严禁超深。
清孔采用抽浆清孔法，即在终孔后停止进尺，利用泥浆泵持续泵压5～15min，使孔底沉渣随泥浆基本排除，达到清孔要求为止，并同时掺入相对比重较小的泥浆（含砂量小于4％），以保持稳定的水位。
（2）第二次清孔
在安放钢筋笼及导管后，准备灌注水下混凝土前，由于这段时间间隙较长，孔底又会产生一部分沉渣，所以待安放钢筋笼及导管就绪后，利用导管再进行第二次清孔。
方法是采用潜水泥浆泵，利用混凝土钢导管，将新鲜的泥浆压入孔内，利用泥浆循环，将孔内沉渣带出孔外。
7、钢筋笼的制作
钢筋笼按设计图纸加工制作，加劲箍一般设置在主筋外面，主筋不设弯钩，以免妨碍导管抽拔。
钢筋笼加工前先调直主筋，焊接时，主筋的搭接应互相错开35d，且不小于500mm区段范围内，要做到同一根主筋上不得有两处驳接接头，同区段内接头数不得超过钢筋总数的50％。
钢筋笼在现场制作，钢筋在放置和制作钢筋笼过程中要有足够的混凝土垫块保护层。
依据明挖区钢支撑圈梁和竖井混凝土腰梁的设计标高，预先在钢筋笼内预埋钢筋，预埋钢筋牢固焊接于钢筋笼内。
7、预埋件的埋设
在钻孔桩中需要埋设的预埋件有：
竖井混凝土腰梁及马头门加强环的预埋筋，竖井腰梁的预埋钢筋在钢筋笼加工场进行焊接，依据设计图纸准确的标出圈梁及环梁在钢筋笼上相应位置，并进行预埋。
对于钢筋笼本身，在埋设套管的位置进行补强帮焊钢筋。
8、钢筋笼的吊放
钢筋笼吊装采用起吊车吊装就位，钢筋笼及孔壁上分别作4个标记，吊放时标记一一对应，从而保证钢筋加密区面向基坑（迎土侧）。
钢筋外圈设置足够数量的保护层垫块，以确保钢筋笼居中。
钢筋笼吊起后要缓慢落入桩孔内就位。
由于钢筋笼离桩底均有一定的距离，待就位到正确位置后，用4根φ22钢吊钩钩住笼顶加强箍，用2根[16a槽钢做横担悬挂在井壁上，借助自重保证钢筋笼标高，利用自重、足够的混凝土垫块和测量保证钢筋笼垂直度正确，待桩芯混凝土具有一定强度，再取掉挂钩。
钢筋笼的质量要保证，如果钢筋有锈蚀则进行除绣处理，钢筋笼吊运时防止扭转、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。
钢筋笼吊放见图6.9－5钢筋笼吊放示意图
9、水下混凝土灌注
水下混凝土灌注施工采用隔水栓导管法，混凝土采用商品混凝土，搅拌车运输，泵车泵送成桩。
施工顺序：
放钢筋笼→安设导管→使隔水栓与导管内水面紧贴→灌注首批混凝土→连续灌注直至桩顶→拔出护筒。
浇筑前，拟定浇筑计划，根据导管的布置和混凝土浇灌量，研究导管底端与混凝土上升高度的关系，预先拟定泵送混凝土及拔出导管的计划，作到周密，施工有序，在灌注过程中严格控制钢筋笼不上浮和下沉。
灌注桩前，导管在地面组装好并作气密和水密试验，经检查合格后才可吊入桩孔。
导管装好后，将球胆置于漏斗口下方导管中，混凝土浇筑后，从导管压出，漂浮于泥浆表面，在整个浇筑过程中，导管下端始终保持埋入混凝土中1.5~5m。
球胆开管浇筑，漏斗内混凝土满足导管下口有1m以上埋管，因此漏斗容积要满足要求，不小于2.3方。
开浇后，保证混凝土连续灌注，桩中混凝土不断均匀上升，做好灌注记录，随着混凝土而上升，导管向上提升，禁止导管拔出混凝土面，浇筑中要使导管做30cm上下运动，上下运动不宜过剧。
为了保证混凝土的流动性，塌落度保持在18~20cm，浇筑过程中根据规范要求，抽样做试块，以便测定抗压强度和抗渗性能。
桩顶的灌注标高应比设计标高增加0.8m以便于清除桩顶的浮浆渣层。
桩顶灌注完毕后，立即测量桩顶的实际标高，待桩顶混凝土强度达到设计强度的70％时，将高出设计标高的部分凿除。
10、施工注意事项
⑴灌注混凝土必须连续进行，不得中断。
否则先灌入的混凝土达到初凝，将阻止后灌入的混凝土从导管中流出，造成断桩。
⑵在灌注过程中，当导管内混凝土不满含有空气时，后续混凝土宜通过溜槽流入漏斗和导管，所以不得将混凝土整斗倾入管内，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡胶垫圈，造成导管漏水。
⑶在灌注将近结束时，混凝土上升困难，可用吊钩上下提升导管，加大孔内混凝土高度，加快混凝土上升速度。
⑷为防止提升导管时挂住钢筋笼，在导管提升时要人工施加外力使导管旋转，边旋转边提升。
3、施工技术要求（套标书相关内容）
（1）钻孔垂直度达到3‰的要求；
（2）终孔时及砼灌注前均应及时清孔，成孔完毕至灌砼的时间不大于24h；
（3）钢筋笼主筋连接宜采用搭接焊，接头位置应相互错开，且在35d范围内焊接接头不得超过钢筋数量的50%，并应符合规范的有关要求。
主筋与箍筋应点焊，焊接施工须严格执行焊接技术规程，焊接前应对钢筋进行材质检验，不满足焊接要求的钢材不得使用；
（4）钢筋笼必须整笼吊装，吊装前应检查成孔是否满足设计要求，检测满足要求后应立即固定钢筋笼才可灌注砼；
（5）钢筋笼吊运时应采取适当措施防止扭曲。
4、施工机械设备（见表3-2）
（和施工队联系）
钻孔桩施工机械设备表表3-2
机械设备名称
规格
1
磨桩机
MZ-1型（800）
套
4
2
反铲
SK60
台
3
自卸汽车
三菱
钢筋弯曲机
CW32
5
钢筋切割机
DQ40A
6
钢筋电焊机
DNJ-100
7
交流电焊机
BX3-500
8
直流电焊机
AX-300
10
9
卷扬机
1.5T
潜水泵
2.2KW
30
11
砼输送车
HTM60A
辆
12
机动小斗车
PC-1A
13
插入式捣固器
X-50
5、劳动力组织（）
计划钻机成桩采用轮班制，每班约12小时，计划五天完成一根桩施工。
钢筋笼加工班实行三班制循环作业，每班8小时。
钻机班每班配备10人，包括机长1名，磨桩机操作工1名，吊车司机1名，信号工1名，施工记录员1名，机械维修工1名，电工1名，普工3名。
钢筋班每班配备16人。
6、施工进度安排
该围护结构49根桩，单台钻机成孔三天完成，一天安放钢筋笼、一天浇筑混凝土，一根桩五天完成，共四台钻机，62天完成钻孔桩施工任务。
考虑各种不可预见情况影响，计划70天完成。
各工序时间控制如下：
（1）钻机就位20分钟
（2）压入及校核第一节套管30分钟
（3）压入套管至成孔360分钟
（4）吊放钢筋笼20分钟
（5）吊放灌砼导管20分钟
（6）灌注桩芯砼120分钟
（7）拔出套管30分钟
3.3φ600旋喷桩施工
1、设计概况
在钻孔排桩外侧桩间采用旋喷桩作为止水帷幕，旋喷桩设计直径600mm,采用二重管法成桩，桩底深入基坑底面下3m，钻孔桩与旋喷桩间几何关系如图3-4所示：
图3-4旋喷桩与排桩的关系示意图
2、施工安排
在钻孔桩完成100根后，开始施工旋喷桩，共计桩数620根，拟投入旋喷机3台，用二重管法成桩，旋喷桩浆液采用425#普通硅酸盐水泥，水泥浆液水灰比1.0。
为准确掌握现场的工程水文地质，先施工1～2根试验桩，确定施工参数及工艺。
3、施工方法及工艺
采用XY-100钻机钻孔，PH-5高喷台车及配套机械旋喷成桩，其施工工艺流程如图3-5所示：
图3-5旋喷桩施工工艺流程图
（1）施工前，认真做好场地平整清障工作，布置好设备安放点，精确测放桩位，以保证桩体垂直度和桩位对中；
（2）施工前预先挖设排浆沟和泥浆池，施工过程中应将废弃的冒浆液导入或排入泥浆池，
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