八楼站暗挖车站人工挖孔桩专项施工方案上报文档格式.docx
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（2）确保工程质量、工期、安全要求；
（3）充分考虑环境保护、文明施工等要求，确保施工顺利展开；
（4）充分考虑和研究工程特点和重、难（关键）点，紧紧围绕施工主线，配足配强现场管理机构和施工队伍，投入先进、配套的施工机械设备，均衡、高效组织施工生产，确保工程总体目标的实现；
（5）提高机械化施工程度，采用先进、配套的施工设备和技术；
（6）强化组织机构，加强管理，确保工程质量、工期和安全；
（7）坚持优化技术方案，不断推广新技术、新材料、新工艺、新设备；
（8）优化资源配置，实行动态管理，精打细算，控制工程成本。
2.工程概况
2.1八楼站工程简介
八楼站为1号线与3号线换乘站，1号线车站沿新医路东西方向，新医路与友好北路、鲤鱼山南路交口设站，车站总长329.4m，其中小里程暗挖段198m，设3座工作竖井，暗挖车站中心里程覆土高度约为10.67m，小里程端覆土高度为10.9m,小里程端与盾构区间相接。
暗挖主体横断面为双柱三拱直墙平底断面，采用暗挖类PBA工法施工。
2.2设计概况
暗挖车站主体为地下两层岛式明暗挖结合车站，车站中心里程为YDK11+302.515。
明暗挖分界里程为YDK11+397.115，标准段宽为23.3m，车站高度为16.68m。
主体断面采用4导洞形式开挖，上层中间设计为大导洞，两侧设计为小导洞，下层中间设计为大导洞。
两侧边导洞采用上下台阶法开挖，施工围护桩。
中间上下大导洞施工钢管柱，采用人工挖孔成孔。
暗挖主体围护桩采用直径φ1200mm＠2000mm、φ1200mm＠1800mm两种规格人工挖孔桩，一长一短桩相结合设置，车站共有A.B.C.D.E.F.G七种桩型，桩长分别为15.08m，7.275m，16.28m，6.775m，15.78m，14.08m，6.275m,其中A桩81根，B桩88桩，C桩9根，D桩7根，E桩6根，F桩9根，G桩8根，钢筋笼主筋φ25mm螺纹钢，箍筋φ10mm圆钢，架立筋φ20mm螺纹钢（见附图2.2-4），C30钢筋混凝土桩。
结构中柱采用Ф1000mm、Ф800mm两种钢管柱，中柱人工挖孔桩直径φ1600mm＠7000mm，桩长11.88m，，
暗挖车站人工挖孔桩见图2.2-1、2.2-2、2.2-3、图2.2-4所示。
图2.2-1暗挖车站人工挖孔桩平面布置图
图2.2-2暗挖车站人工挖孔桩横断面图
图2.2-3暗挖车站人工挖孔桩纵断面图
图2.2-4暗挖车站人工挖孔桩钢筋笼配筋图
2.3计划工期
八楼站暗挖车站人工挖孔桩计划施工日期为2015年11月20日~2016年1月30日。
2.4主要技术标准
（1）灌注桩施工应满足桩长、桩径、混凝土强度等级等设计要求，不得有断桩、混凝土离析、夹砂等现象发生。
（2）灌注桩与结构外墙间预留100mm，包括防水层及其找平层作法厚度。
（3）灌注桩混凝土的浇注应高于设计标高0.5m，凿除浮浆后的桩顶混凝土强度等级必须满足设计要求。
（4）钢筋笼必须按桩配筋图中的钢筋配置方向绑扎钢筋，吊装施工时钢筋笼的摆放必须符合设计方向要求。
（5）钢筋笼露出桩顶长度不应小于500mm，浇注桩顶冠梁混凝土前，必须清除桩顶的残渣、浮土和积水，保证桩与冠梁连接牢固，不得造成连接处产生薄弱面。
（6）灌注桩混凝土施工时应按规范留置试块。
灌注桩的质量检查应采用低应变动测法检测桩身完整性，检测根数不宜少于总桩数的10%；
当根据低应变动测法判定为桩身缺陷可能影响桩的质量时，应选择部分有代表性的桩体进行钻芯法补充检测。
检测数量不宜少于总桩数的2%。
（7）围护桩采用间隔开挖，相邻排桩跳挖的最小施工净距不得小于4.5m。
2.5自然条件
2.5.1工程地质条件
八楼站场地范围内主要地层由冲积、洪积河床堆积形成的第四系全新统—晚更新统圆砾、卵石及下伏的侏罗系泥岩、砂岩构成，地表广泛分布人工素填土和杂填土，在卵砾石层中局部分布透镜体状黏质粉土、粉土和粉细砂。
本车站详细地层分布图2.5-1及地层特征如下：
（1）第四系全新统（Q4）
人工填筑土（Q4ml）：
广泛覆盖于城区及其附近地表、道路表面等，为人类活动所致，由杂填土组成。
①-1杂填土：
杂色，以建筑垃圾为主，含碎石块、粉土、混凝土块以及生活垃圾，极不均匀、潮湿，II级普通土。
第四系冲洪积（Q4al+pl）：
-10卵石（Q4al+pl）：
杂色，成分以砂岩、灰岩为主，颗粒呈浑圆状，粒径组成：
大于200mm者约占5%，20～200mm者占70%～75%，余为砂粒及粉、粘粒充填，级配良好，稍密-中密，潮湿—饱和，为Ⅲ级硬土。
2）侏罗系（J）
⑤-1-2强风化泥岩（J2+3Ms）：
淡灰色，局部浅黄色，泥状结构，厚层状构造，节理裂隙很发育，岩芯比较破碎，呈碎块状，局部有短柱状，风化层厚2～5m，Ⅲ级硬土-Ⅳ级软石。
⑤-1-3中风化泥岩（J2+3Ms）：
青灰色，泥状结构，厚层状构造，岩芯呈柱状，锤击易碎，Ⅳ级软石。
岩层产状：
340~360°
∠65~75°
。
⑤-2-2强风化砂岩（J2+3Ss）：
灰色，灰绿色、局部棕黄色，细、中粒结构，层状构造，钙质胶结，岩芯破碎，呈碎块状，局部呈短柱状，风化层厚2～5m，Ⅳ级软石；
⑤-2-3中风化砂岩（J2+3Ss）：
灰色，灰绿色、局部棕黄色，细、中粒结构，层状构造，钙质胶结，岩芯呈柱状，锤击不易碎，Ⅳ级软石。
⑤-3-2强风化砾岩：
杂色，强风化，细-粗砾状结构，砾石成分主要为灰岩、砾石最大粒径约200mm，泥钙质胶结，厚层状构造，节理裂隙发育，岩芯采取率约65%，岩芯多呈块状、短柱状，该层仅BL29、BL30钻孔揭露，属较软岩，岩体基本质量等级为Ⅳ级。
⑤-3-3中风化砾岩：
杂色，灰绿色为主，中等风化，细-粗砾状结构，砾石成分主要为
灰岩、砾石最大粒径约200mm，泥钙质胶结，厚层状构造，少量节理裂隙，岩芯采取率约80%。
岩芯多呈柱状。
⑤-4煤：
黑色，强风化，光泽暗淡，粒状结构，可见植物化石，该层局部分布，属极软岩，岩体基本质量等级为Ⅴ级。
通过前期地质勘探及现场小导洞施工，目前人工挖孔桩范围内岩层主要为中风化泥岩，暗挖车站内人工挖孔桩地质纵断面如图2.5-1所示。
图2.5-1暗挖车站人工挖孔桩地质纵断面图
2.5.2水文地质条件
由于本段基岩岩层产状倾角较大，裂隙较为发育，根据勘察及现场调查，基岩中赋存有基岩裂隙水，基岩裂隙水的透水性因地层的岩性、风化程度、裂隙发育程度等因素存在较大差异，表现出强烈的不均匀性和各向异性，虽不能形成水量分布比较均匀的层状含水系统，但有时由于局部裂隙的发育，导致水量较大。
2.6施工条件
八楼站暗挖车站人工挖孔桩桩长最长16.28m，人工挖孔桩主要在洞内施工，受外界环境影响较少，仅在爆破施工时受环境影响，洞内施工受防坠物打击与坠落及有毒气体影响较大。
2.7施工风险源
（1）自身风险工程
表2.7-1八楼站人工挖孔桩自身风险源
序号
风险源名称
风险点基本状况描述及措施
风险等级
1
人工挖孔桩
人工挖孔桩桩长最长16.28m，防物打击与坠落及有毒气体是控制重点，防物打击与坠落防范措施为孔内设置半圆形安全挡板或半圆形钢筋防护网，有毒气体防范措施为加强对有毒气体检测并做好检测记录。
二级
2.8主要工程数量
八楼站人工挖孔桩主要工程数量见表2.8-1。
表2.8-1八楼站人工挖孔桩主要工程数量表
项目
单位
数量
备注
m
2327.23
2
钢筋加工及安装
t
271
3
C30钢筋混凝土
m3
5405.8
3.工程重难点分析及方案比选
3.1工程重难点
（1）暗挖车站采用洞桩法施工,人工挖孔桩数量多，施工管理难度较大。
（2）本地段地下水丰富，岩层变化明显。
裂隙水会给挖孔桩施工带来严重影响，严重影响施工进度，所以施工过程中要对渗透水进行抽排，保证作业面无水施工。
（3）暗挖车站小导洞净高4.5m，受小导洞高度的限制，人工挖孔桩钢筋笼的运输及吊装难度较大。
（4）人工挖孔桩的垂直度作为本工程的重点，开挖时应根据测量定位后的桩中引出“十”字线，引出护桩，每浇灌完三节护壁，技术员校核中心线及垂直度一次。
3.2开挖方案经济比选
表3.2-1开挖方案比选对照表
优缺点对比
人工风镐开挖施工
软弱围岩施工效率较高，风险较小，平均每天进尺1m
水磨钻施工
围岩较完整的情况下施工效率较高，平均每天进尺1.5m
爆破施工
爆破安全风险较高，且爆破火工品不受控
方案决策：
软弱围岩的情况下采用人工开挖，围岩较完整的情况下采用水磨钻施工。
4.施工进度计划
4.1进度指标及计划安排
暗挖车站人工挖孔桩：
人工开挖1m/d，水磨钻施工1.5m/d，计划2016年1月30日完成。
4.2施工进度计划表
详见表4.2-1
施工项目
开始日期
结束日期
边洞
2015年11月20日
2016年1月29日
中洞
2015年12月2日
2016年1月30日
表4.2-1人工挖孔桩施工进度计划表
5.施工工艺
5.1施工简介及流程
图5.1-1人工挖孔桩施工流程图
5.2测量放线
（1）对洞内控制点进行复核，无误后进行挖孔桩点位施工放样，检查其几何尺寸是否符合要求。
（2）根据施工放样点位，确定挖孔桩中心轴线，各桩号均设置十字轴线，并加以标记，且做好临时保护措施，不得随意破坏。
（3）为了确保桩的垂直度达到设计与施工规范要求，开挖时，应根据测量定位后的桩中引出“十”字线，引出护桩。
挖孔后，绑扎锁口护壁钢筋进行拼模，当完成拼装护壁钢模时，用护桩引吊桩中线，核校尺寸正确，没有偏位后，浇注锁口护壁砼。
（4）在第一节护壁内上侧，清晰标记桩号、标高、孔径、安放钢筋笼前要复核护壁顶面高度，以保证钢筋笼和砼浇筑标高的准确性。
（5）第一节护壁模板拆除后，应将桩控制轴线、高程引到第一节砼壁上，可用十字线对中，吊线锤测出中心线圆周，根据基准点测验孔深。
为保证桩垂直度，要求每浇灌完三节护壁，技术员校核中心线及垂直度一次。
5.3人工挖孔桩施工
5.3.1边洞围护桩施工
挖孔由人工自上而下逐层开挖，软弱围岩采用人工开挖，围岩较完整情况下采用水磨钻施工，使用电动卷扬机吊渣，开挖到设计进尺后将水磨钻调至下一工作面，循环作业，提高设备使用效率，人工挖孔桩水磨钻施工如下：
水钻法主要是采用直径为160mm的混凝土取芯机沿桩基础设计圆周取出高约为600mm的圆柱体岩芯，形成一圆外周临空面，取芯圆与锁口内壁相切，取芯圆之间的距离为130mm,然后对剩余的桩基岩芯部分进行分块，沿圆半径取芯分块形成内部临空面，在分块的岩石上钻一排小孔，然后在小孔内锥入钢楔子，捶击钢楔挤压岩石，取出分裂的岩块。
依次按照分层取芯、破裂、取岩块的循环工序作用，最终达到成孔的目的。
人工挖孔桩水钻法施工如下图所示。
图5.3-1水磨钻法施工步序图
图5.3-2水磨钻施工方法示意图
图5.3-3水磨钻施工效果图
护壁采用10～20cm厚C30混凝土，护壁采用上小下大楔形逐节开挖，每节护壁长1.0m，上下节护壁搭接长度不得小于50mm，钢筋笼逐接拼装。
第一节砼护壁（锁口）高出地面30cm，模板采用4块弧形钢模拼装成喇叭口状，倒置安装浇筑砼。
护壁砼用采用商品混凝土，吊桶运输、人工浇筑。
施工中掺入适量速凝剂，护壁浇筑至桩底。
边导洞人工挖孔桩护壁构造图如图5.3-4。
图5.3-4边导洞人工挖孔桩护壁构造图
人工挖孔在破坏导洞格栅钢筋时，应在开挖洞口边缘焊接Φ22钢筋弯成的加强环，确保开孔的格栅连接成一个整体。
5.3.2中洞中柱施工
中洞钢管柱挖孔同围护桩施工，挖孔孔径1600mm，在接近4号导洞拱顶时先将初支混凝土凿除，再破除钢筋，在挖孔过程中必须系安全绳，以防孔底塌陷，洞内设置禁行区，中柱挖孔桩护壁构造图如图5.3-5。
图5.3.-5中柱挖孔桩护壁构造图
5.4钢筋笼制做及安装
钢筋笼主筋采用Ф25mm螺纹钢，箍筋Ф10mm圆钢，间距200mm，架立筋Ф20mm螺纹钢，间距2000mm，采用两种方式绑扎：
（1）采用洞内绑扎的形式施工。
边桩钢筋笼制作于地面钢筋加工厂内将单根钢筋用料加工成型，经提升井吊入井内，由运碴车运至安装孔口处，经卷扬机下放到洞内人工绑扎。
先将单根箍筋附于壁小台阶上，然后逐根进行纵向钢筋连接，最后焊接箍筋，主筋接头采用机械连接，接头面积率不大于50%，个别主筋连接不到位处采用焊接方式连接，焊缝长度应大于10d，焊缝高度h≥0.3d，焊缝宽度b≥0.7d，在焊接时应特别注意，电流不应太大，严禁出现因接触不良而烧伤主筋。
为便于施工可在护壁上搭设2~3根方木，上铺模板，人站于之上便于操作，钢筋安装到位后每2节护壁在小台阶位置焊接Ф20mm螺纹钢架立筋，使钢筋笼固定，不会向任何方向移动，保证中心位置，确保保护层的厚度，桩身钢筋笼绑扎完成后报现场监理验收，并做隐蔽验收记录。
图5.4-1钢筋笼制作及安装示意图
（2）采用洞外加工成型，洞内连接安装的方式，钢筋笼在钢筋加工厂加工成2m一节，由提升设备吊至洞内，运至孔口，经卷扬机下到洞内，洞内采用机械方式连接，个别连接不上采用焊接方式。
（3）钢筋笼最上端定位，必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，并反复核对无误后再焊接定位。
在钢筋笼上拉上十字线，找出钢筋笼中心，根据护桩找出桩位中心，钢筋笼定位时使钢筋笼中心与桩位中心重合。
然后在定位钢筋笼顶端的顶吊圈下面插入两根平行的工字钢或槽钢，在锁口两侧放两根平行的枕木（高出锁口5cm左右），并将整个定位钢筋笼支托于枕木上。
钢筋笼入孔后应准确、牢固定位，平面位置偏差不大于10cm，底面高程偏差不大于±
10cm。
在钢筋笼上端应均匀设置吊环或固定杆。
（4）围护桩顶设钢筋混凝土冠梁，钢筋笼制作必须预留90cm钢筋长度，后续锚固在冠梁内。
钢筋笼绑扎完成后，外侧应加砼块保证混凝土保护层。
围护桩顶部主筋锚固于桩顶冠梁之中，边桩冠梁采用C30混凝土。
5.5混凝土灌注
边洞围护桩及中洞中柱采用在主体结构上方施工围挡内设置两处施做临时孔（见附图5.5-1），洞外运至地面经临时孔输送到洞内，洞内通过地泵输送至孔口采用下放串筒的方式灌注，临时孔孔径300mm，围护桩灌注前仔细清理孔底松散物，排除积水，检验合格后挂串筒浇筑砼。
图5.5-1临时施工孔位置布置图
图5.5-2混凝土串筒浇筑示意图
6.资源配置计划
资源配置计划包括劳动力计划、材料与设备计划。
6.1劳动力配置计划
劳动力配置计划见表6.1-1。
表6.1-1劳动力配置计划表
工种名称
人数
一
管理人员
13
现场施工管理人员
现场技术管理人员
6
现场材料管理人员
4
现场设备管理人员
5
专职安全生产管理人员
专职质量管理人员
二
专业作业人员
93
电工
空压机司机
门吊司机
挖孔人员
60
电焊工
12
汽车司机
三
普通人员
8
6.2主要材料需求计划
主要材料需求计划如表6.2-1所示。
表6.2-1主要材料需求计划表
材料名称
规格
钢筋
/
商品混凝土
C30
2701
6.3机械设备配置计划
主要施工设备配备见表6.3-1。
表6.3-1机具配置计划表
机械设备名称
规格型号
电动葫芦起重机
10t+10t
台
空压机
9m3
通风机
28KV
砼输送泵
HBT60
风镐
C11-A
把
24
水磨钻
DL160
7
钢筋加工设备
套
交流电焊机
BX3-300
7.人工挖孔桩专项安全措施
7.1设备安全措施
（1）井口提升机采用钢丝绳+电动卷扬机，并有自动卡紧保险装置。
不得采用手摇铰盘、马绳或尼龙绳。
（2）每台操作架必须经检验合格后，方可使用，主要对电机、漏电开关测试，限位开关是否灵敏有效。
（3）经常检查钢丝绳的抗拉性能，对钢丝绳表面受损出现伤痕老化迹象，应及时更换。
（4）井下照明必须使用36V安全电压（若井下环境潮湿，应采用12V安全电压），所有电源线路必须架空设置，严禁使用花线，一律采用标准电缆（双层绝缘），所有机械设备均由专业管理，专人管理，定期检修、更换，及时排除故障。
7.2人员安全措施
（1）桩孔井面第一节砼护壁应高于地面15㎝，井面设置防护井盖，以防止施工人员行走时跌落。
（2）机械设备操作人员必须熟悉和掌握安全技术操作规程，有关特殊工种作业人员必须持证上岗。
（3）工作人员上下井严禁使用卷扬机，严禁乘坐吊桶上下，井口出土如用绞盘时，必须采用直径不小于16mm的坚韧麻绳或尼龙绳，结扣牢固，有安全的制动和吊钩装置。
（4）井下作业一定要穿绝缘鞋和戴安全帽，腰系安全绳，严禁施工人员在井内带病作业。
（5）所有生产人员均应坚守岗位，互相帮助，互相配合，不得擅离职守。
（6）严禁酒后作业，禁止在工作时间嬉戏打闹。
（7）一切闲杂人员不准进入施工现场。
7.3防有害气体或缺氧
（1）为防有害气体或缺氧中毒，当桩孔开挖深度超过4米后在每天施工作业前应采用毒气检验测试仪器置于孔底，检测孔内的O2、CO2、CO、HS等气体是否超标，无异常方可进行作业。
若有超标但并不严重，需对井内进行送风，彻底抽换空气后，方能下井作业，作业时应继续保持通风。
如确实有危险，井内CO、CO2等有害气体含量较高，应立即报告，另行处理。
每次检测均做好记录。
（2）现场必须有备用防毒面具与氧气。
（3）桩挖深超过4米后，孔内照明采用36V安全电压（若孔内环境潮湿，孔内应采用12V安全电压），防爆灯泡，灯泡距孔底2米。
（4）孔上与孔内人员必须保持通讯联系，孔上人员随时观测孔内人员的动态，不得擅自离岗，如发生意外，下孔救人人员必须系好安全带（安全绳），带防毒面具，背安全绳。
7.4防物打击与坠落
（1）孔上与孔内人员必须戴好安全帽，穿防护鞋、戴胶手套。
（2）防治暴雨流水入或物体跌入孔内，孔口壁应比原始地面高出150㎜，孔口用Φ16钢筋插入护壁内做成防护架，并绑好安全防护网。
（3）孔内设置半圆形安全挡板或半圆形钢筋防护网，当吊渣桶上下时，孔内作业员避于安全挡板下。
（4）下孔作业必须使用软梯或在护壁接头预埋爬梯，严禁用手脚爬踩孔壁上下和乘坐吊桶上下。
（5）使用风管及潜水泵时，在孔口用麻绳系牢，一端正系在水管或风管上，风镐及潜水泵必须先放至作业面，后下孔作业。
（6）吊渣桶装运土（石）渣时，应比桶口平面低50㎜以下，以防土（石）渣中途坠落。
（7）孔口和孔壁附着物（包括不到孔底的钢筋笼、串筒、钢爬梯、水管风管等）必须固定牢靠。
（8）根据地质条件考虑安全作业区，一般在相邻5米范围内有桩孔正在浇灌混凝土或有桩孔蓄了深水时，不得下井作业。
（9）严禁在孔内边抽水边开挖，严禁开挖时灌注相邻较近桩的砼，孔内集水未排净前，不得灌注砼。
7.5安全用电
（1）电工、电焊工持证上岗，无证工人不准启动电机操作。
（2）施工用临时电线整齐有序，电线、电缆不准埋入土中，不准使用破皮的橡皮软线。
（3）各装架配电箱均装分漏电保护器，坚持一机一闸一漏电开关，保证符合规范要求，杜绝漏电伤人。
（4）保险丝不得用钢丝，铝丝代替，电箱应装锁由电工统一掌握。
（5）孔内作业人员如需照明，应采用36伏安全用电压防爆灯罩（若孔内环境潮湿，应采用12V安全电压）。
挖孔桩内及周边临电线路布设交叉现象较多，易发生触电安全事故。
其预防措施有：
①施工用电实行三级漏电配电，施工电缆线按规定架空铺设；
②开关箱内的漏电保护器具额定漏电电流应不小于30mA，额定漏电应不大于15mA，额定漏电动作不能大于0.1S；
③保护零线按规定作好重复接地；
④孔下照明使用的安全矿灯或12V安灯；
⑤电焊作业双线到位；
⑥非电工人员不得拆改电器、电源，电工人员必须执证上岗，一般工人也应了解用电常识及有关安全规程；
⑦电工定期对施工现场用电设备进行检查，及时发现和排除电气事故隐患；
⑧电器设备投入使用前检查绝缘电阻必须合格，设备裸漏带电部分必须有防护、保护接零或接地必须可靠、保护装置必须符合要求。
对于使用中的电器设备，应定期测定其绝缘电阻，对于各种接地装置，应定期测定其接地电阻；
⑨为了便于检查，工区应对重要的设备单独建立资料档案，每次检修和实验记录应作为资料保存，以便核对。
7.6安全管理体系
严格遵守《中华人民共和国安全生产法》等法律法规，建立以项目经理、总工程师、安全质量部、各项目队安全员及各工区安全员组成的分级管理网络，建立健全安全生产的各项规章制度，明确安全责任，落实安全措施，履行安全管理职责。
安全生产管理体系框图见图7.6-1。
图7.6-1安全生产管理体系框图
7.7安全管理措施
完善各项安全生产管理制度，针对各部位、各工序、各工种的各自特点制定相应的安全管理制度:
安全教育制度、安全检查制度、事故分析报告制度、安全奖惩制度等，并由各级安全组织督促检查，加以落实。
营造“安全生产，人人有责”的良好氛围。
7.7.1环境安全
（1）组织学习并贯彻执行国家环保法规和地方政府有关规定，贯彻以人为本
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