江汉路站桩基施工方案.docx
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江汉路站桩基施工方案
武汉市轨道交通二号线一期工程江汉路站土建工程
桩基施工方案
一、编制依据
1、武汉市轨道交通二号线一期工程江汉路站土建工程《主体围护结构》、《主体结构》（地下结构第一部分）；
2、《武汉市轨道交通二号线一期工程江汉路站土建工程详细勘查岩土工程勘察报告》；
3、《建筑桩基技术规范》JGL94-2008；
二、工程概况
江汉站土建工程车站起讫里程DK11+528.155～DK11+731.655，全长204.5m，北侧外挂部分与地铁车站同时开挖及结构施工。
地铁总宽（标准）21.7m，与物业开发同建部分基坑宽度达42.7m，基坑开挖深度约24.7m，外挂部分基坑深14.5m。
地铁基坑面积4075m2，地铁北侧物业开挖部分基坑面积850m2。
地铁车站范围内采用直径为1000mm、1200mm的钻孔灌注桩，共计126根，桩端持力层为强风化泥岩，桩端进入持力层≥1.5米，桩身长度按照满足有效桩长以及进入持力层≥1.5米双重控制，其中ZJ1、ZJ2、ZJ3、ZJ4有效桩长为32米，ZJ5有效桩长为40米，桩基采用C30水下砼灌注。
北侧外挂部分与地铁车站间采用Ф1200@1500围护桩，共计54根，分A、B两种类型，其中B型桩兼作临时立柱基础。
A型桩42根，单桩实桩长度16.65米；B型桩12根，单桩实桩长25.4米。
三、主要工程数量表
序号
项目名称
单位
数量
备注
1
端承桩成孔
M
7083.226
桩端进入强风化泥岩1.5米
2
端承桩C30水下砼
M3
4349.779
3
端承桩钢筋制安
T
1022.447
4
围护桩成孔
M
1887
5
围护桩C30水下砼
M3
1135.035
6
围护桩钢筋制安
T
156.345
四、地质特征
根据地质资料，车站岩土由上往下分别为：
1、人工填土（Qml）；2、第四系全新统冲积层（Q4al）；3、白垩——下第三系东湖群（（K-E）dn）；4、志留系坟头组（S2f）
各岩土层地层岩性分述如下：
1、人工填土（Qml）
杂填土（1-1）：
以混凝土地坪、碎石、砖块等建筑垃圾与生活垃圾、工业废料为主的人工填土，局部底部为原湖、塘、沟、浜内人工堆积的淤泥，厚1.0~7.5m。
除表层厚约1~2m的杂填土堆积年限仅约1个月外，其余均为10年以上。
该层在场地分布较连续。
素填土（1-2）：
粘性土、砂土混杂，含少量碎砖块、块石等建筑垃圾，厚度0.8~3.5m不等。
主要分布于杂填土以下，分布较连续。
堆积年限10年以上。
淤泥（1-3）：
也称上层淤泥，呈灰黑、灰褐色，主要为暗埋原湖、塘、沟、浜内沉积物，含有机质及少量砖、瓦、碎石等杂质，厚度0.5~7.0m不等。
零星分布。
2、第四系全新统冲积层（Q4al）
（1）粘土（3-1）：
褐——褐黄色——灰褐色，有光泽反应，切面光滑，呈可塑——软塑状态。
厚度2.0~11.5m。
（2）粉质粘土（3-2）：
褐——褐黄色——灰褐色，呈可塑――软塑状态。
厚度较薄，一般0.5~3.0m，分布较连续。
局部夹淤泥质土透镜体（3-2a），深灰色，有臭味，有机质含量1.04~3.29%，呈流塑状，厚度0.5~2.8m。
（3）粉质粘土、粉土、粉砂互层（3-5）：
灰——灰褐色，粉质粘土呈软塑——可塑状，粉土、粉砂呈松散——稍密状，多呈千层饼状，局部单层厚度约0.3~1.0m。
经对钻孔揭示的各单层厚度统计，粉质粘土、粉土和粉砂各层累计厚度分别约占该层总厚度的26%、36%、38%。
本层厚5.5~16.0m，分布连续。
（4）粉细砂（4-2）：
灰——青灰色，含有机质及云母，呈饱和、中密状态，下段局部呈密实状态。
夹少量粉质粘土夹粉细砂（4-2a）薄层或透镜体，局部夹粉土透镜体（4-2b），透镜体一般厚0.5~2.0m不等，最大可达4.9m。
粉细砂层厚度24.0~31.0m，底板埋深约在43.0~52.0m，分布连续。
（5）含砾中粗砂（4-3）：
杂灰色，含云母，饱水，呈中密——密实状态。
局部为含少量砾卵石，砾卵石粒径0.5~10cm不等，含量约5~10%，一般呈次圆状——次棱角状，成分多为石英岩。
厚度3.0~8.6m，分布较稳定，底板埋深约在50.0~56.0m间。
（6）砾卵石（5）：
砾卵石粒径2~10cm不等，最大达15cm，呈次圆状——次棱角状，成分多为石英岩。
砾卵石间充填粗砂，密实状。
厚度2.5~5.0m，分布不连续，埋深一般在50m以下，局部与含砾中粗砂呈渐变关系。
3、白垩——下第三系东湖群（（K-E）dn）
砂砾岩（15-b）：
灰色、灰黄色或棕红色，砾石一般粒径2~8cm，呈圆或次圆状，成份主要为石英岩和石英砂岩，含量约为50~60%，由砾石和中粗砂胶结而成，泥质胶结，成岩程度低。
岩芯大部分呈砾石夹土状，手捏易散。
该层与下伏岩层呈角度不整合接触，分布不连续，仅见于Jz3-Ⅲ06-BXJ-03（B）、Jc3-Ⅲ06-BXJ-07t、Jz3-Ⅲ06-BXJ-05（B）、Jz3-Ⅲ06-BXJ-06（B）、Jz3-Ⅲ06-BXJ-07、Jz3-Ⅲ06-BXJ-08和Jc3-Ⅲ06-BXJ-04t等7个钻孔，厚度0.5~3.0m不等；基岩顶板高程为-27.7~-32.5m，埋深53.0~58.0m。
4、志留系坟头组（S2f）
泥岩（20a）：
灰色——灰绿色，层状构造，泥质结构；基岩顶板高程为-27.7~-33.0m，埋深53.0~58.0m。
强风化岩石风化裂隙较发育，倾角陡，岩芯呈碎块状，手捏可碎，岩体较破碎，强风化层一般厚2~5m，最厚达9m；中风化岩芯一般呈短柱状，锤击声哑
五、水文地质特征
（1）水文地质特征
本车站区地下水按埋藏条件主要为上层滞水和层间承压水两种类型。
上层滞水主要赋存于人工填土层中，含水与透水性不一，地下水位不连续，无统一的自由水面，水位埋深为0.5~2.0m。
承压水为本区主要地下水，主要赋存于第四系全新统冲积粉细砂（4-2）和含砾中粗砂层（4-3）中，与上覆粉质粘土、粉土、粉砂互层（3-5）构成统一承压含水层。
含水层顶板为微弱透水的粘性土，顶板埋深7.0~12.5m，底板为志留系或第三系——白垩系基岩，埋深53.0~58.0m，含水层厚度一般38~42m，勘察期间实测承压水头2.7~4.5m，
由于长江切穿了上部粘性土，即孔隙承压含水层顶板，长江水和承压水水力联系密切，呈互补关系。
本区孔隙承压水动态变化特征主要表现为：
枯水期，地下水补给江水，向长江排泄，承压水位较低，丰水期江水补给地下水，承压水位较高，平水期江水位一般略低于或略高于地下水位，地下水向江水排泄或江水向地下水补给，径流速度缓慢。
长江水是地下水动态变化的主要因素，承压水头与长江水位涨落密切相关，年变幅为3m～4m。
大气降水的入渗补给对承压水影响较小。
（2）渗透性
地铁车站所处承压含水层渗透性较好，地下水补给较充分，水量较丰富。
粘土、粉质粘土一般具微透水性；粉质粘土、粉土与粉砂互层一般水平方向具中等透水性，垂直方向具弱透水性，差别较大；粉砂、粉细砂、含砾中粗砂具中等——强透水性，透水性由上往下随着含水层颗粒粒径的增大而增大。
（3）地下水的腐蚀性
地下水位以上的土对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋无论是在长期浸水情况下还是在干湿交替的条件下具微腐蚀性，对钢结构具强腐蚀性。
六、工程地质条件评价
（1）本场地构造稳定性良好，场区内无崩塌、滑坡、泥石流等不良地质作用。
（2）场地孔隙承压水水量丰富，承压水头较高，对基坑施工及车站有不利影响，但可通过工法选择和工程措施加以解决，软土、有害气体等不良地质也可通过采取工程措施处理。
七、施工现场环境
江汉路站位于是武汉著名的百年商业老街——江汉路步行街与中山大道和花楼街合围地段，是国家级老字号及现代国内名牌商品为主体的商业区段，人流密集。
两侧建筑物、地下管线密集分布，给桩基施工带来较大的环境问题。
八、施工工期安排
盾构吊出井桩基：
2010年10月5日至10月20日完成
车站其它部位桩基：
2010年11月至2011年2月完成
九、桩基施工方案
9.1施工工艺流程
9.2技术准备
1）收集相关资料，水纹地情况；
2）熟悉施工设计图纸；
3）了解和掌握钻孔机械设备性能；
4）做好测量放线，并对测量数据进行复核；
5）进行砼试配，选定砼配合比；
9.3机械设备准备
根据前期进行的试桩结果，结合工程地质情况以及总体工期要求，拟采用宝峨旋挖钻成孔。
主要机械设备：
旋挖钻：
2台
25T汽车吊：
1台
电焊机：
4台
钢筋切断机：
2台
钢筋弯曲机：
2台
钢筋调直机：
2台
泥浆泵：
2台
运渣车：
4台
9.4成孔施工方法
1、护筒制作及设置
1）钢护筒用δ=8mm厚的钢板卷制，内径大于钻头直径10cm，护筒高度3~4m。
2）护筒采用人工挖埋，埋设时要防止护筒偏斜，护筒中心线应与桩中心线重合，平面允许误差为不大于50mm，竖直线倾斜不大于1％。
护筒与坑壁间回填密实。
3）护筒顶面至少应高出地面0.3米，以防杂物、地面水流入孔内。
2、泥浆的调制及使用
由于本工程粉细砂层较厚，泥浆必须采用膨润土配制。
每立方米泥浆澎润土的用量约300Kg。
制备泥浆在泥浆池内进行，泥浆应满足以下要求：
比重1.1～1.15g/cm3（当进入砂土层、砂层、砂砾岩层中应增加泥浆比重），粘度≤20～25s，含砂率<6%。
泥浆的补充方式采用泵送方式，其速度以保证液面始终在护筒底面2m以上，方可确保在钻进过程中孔口、孔壁不坍塌，且正常钻进。
由于在施工过程中泥浆不停的循环使用，实验人员隔一段时间要对池内泥浆做三种指标测定，如果不满足要求，则需调整池内水、澎润土的含量，直到各种指标满足要求。
3、旋挖钻成孔
1）钻机就位
施工场地平整，对桩孔中心进行测量放线，埋设护桩，人工开挖埋设好钢护筒和准备足护壁泥浆粘土后，将钻机就位。
钻机定位要准确、水平、垂直、稳固，钻机导杆中心线、回旋盘中心线、护筒中心线应保持在同一直线。
将护桩点引到孔口的护筒壁外，形成十字交叉来进行钻机的定位，钻头中心位置的偏差不大于2cm。
2）旋挖成孔
开孔时，要保证钻头对准桩位，预防孔斜和桩位偏差，应使初成孔壁竖直、圆顺、坚实。
起初，钻机要轻压慢转渐渐进入，待钻头全部进入地层后方可加速钻进。
开孔及整个钻进过程中，始终保持孔内水位高于地下水位1.5～2.0m，并低于护筒顶0.2～0.3m，以保持足够的泥浆压力以维护孔壁稳定，不致泥浆外溢，同时保证文明施工，在钻进过程中取渣和停钻后，应及时向孔内补充水或泥浆，保持孔内水位高度、泥浆比重及黏度。
控制提升速度，因钻头在孔内提升过程中泥浆在孔壁和钻头之间流动，若升降速度过大，则泥浆流动将加大对孔壁的冲刷，容易造成孔壁坍塌，因此需要控制钻头的提升速度。
同时钻孔过程中还要考虑地质情况，当由硬地层钻到软地层时，可适当加快钻进速度；当软地层变为硬地层时，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；对硬塑层采用快转速钻进，以提高钻进效率；到砂层后，钻机操作要轻提，轻放，不要强行加压，并适当增加泥浆比重和粘度。
旋挖钻机配备电子控制系统显示并调整钻杆的垂直度，同时在钻杆的两个侧面均设有垂直度仪，在钻进过程中有专人观察两个垂直度仪，随时指挥机手调整钻杆垂直度。
通过电子控制和人工观察两个方面来保证钻杆的垂直度，从而保证了成孔的垂直度。
4）成孔过程异常情况处理
①、钻孔中发生坍孔后，应查明原因和位置，进行分析处理。
坍孔不严重时，可采用加大泥浆比重、加高水头、埋深护筒等措施后继续钻进；坍孔严重时，回填粘土重新钻孔。
②、钻孔中发生缩径时，一般可将旋挖钻机的钻头，提起到缩径处进行反复扫孔，直到钻孔直顺。
③、发生卡钻时，不宜强提。
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