竖井咬合桩侵限处理工程施工组织设计方案.docx

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竖井咬合桩侵限处理工程施工组织设计方案

一、编制依据

1.编制依据

（1）地铁27号线二期（昌平线南延）工程学院桥站～西土城站区间盾构始发井施工图纸；

（2）现场实际掌握的测量数据；

2.适用围

本方案适用于地铁27号线二期（昌平线南延）工程学院桥站～西土城站区间盾构始发井围护桩侵限处理施工。

二、工程概况

1.工程概况

区间于里程YK41+424.546设置一座盾构始发井和平移横通道，盾构始发井设于北航世宁大厦停车场，地面标高50.2m。

盾构井采用明挖法施工，基坑平面开挖尺寸为13.6m×13.2m，基坑深度约30.73m，支护型式采用∅1000600mm，局部∅1000550mm咬合桩+支撑的型式，基坑安全等级为一级。

主体侧墙厚度0.9m，底板厚度1.0m，考虑到结构受力和施工的需要，设置五道钢筋混凝土腰梁。

盾构井南端接平移横通道，主体完成后进洞，平移横通道采用暗挖法施工。

基坑底位于层间潜水（三）以下1.904m，地下水处理采用咬合桩止水。

盾构井为临时结构，施工完毕后按有关规定回填。

2.工程水文地质

勘察资料表明：

学院桥站～西土城站区间自上而下穿越地层依次为基本土层为杂填土①层、粉土填土①1层，厚度为1.80～5.40m；粉质黏土③、粉土③1、粉细砂层③2层，厚度为9.30m～16.30m；粉质黏土④、粉土④1、细中砂④2层，厚度为5.70m～14.50m；卵石⑤层，厚度为4.00m～15.20m，卵石最大粒径大于12cm，一般粒径为2～3cm，漂石最大粒径约为30cm，该大层分布不连续，在区间1号场地部位地层缺失；粉质黏土⑥层、粉土⑥1层，细中砂⑥2，厚度为2.70m～18.4.00m；卵石⑦层、细中砂⑦1层，厚度为2.00m～23.80m；粉质黏土⑧层～，本大层仅部分钻孔揭露；卵石⑨层，卵石最大粒径大于18cm，一般粒径为3～8cm，漂石最大粒径约为30cm。

本区间围主要赋存有三层地下水，其类型分别为上层滞水

（一）、潜水

（二）、层间潜水（三），地下水详细情况如下：

上层滞水

（一）：

含水层岩性主要为杂填土①层、粉土填土①1层、粉土③1层，稳定水位标高为41.18～43.46m，水位埋深为5.2～7.4m。

分布较不规律，且受绿化灌溉、降水等外部环境的影响较大。

主要接受大气降水及地表水入渗、地下管道渗漏等方式补给，以向下垂直渗入补给潜水方式排泄。

潜水

（二）：

含水层岩性主要为粉土③1层、粉土④1层、细中砂④2层，稳定水位标高为32.78～36.00m，水位埋深为12.8～15.8m。

主要接受地表水的垂直入渗、地下水侧向迳流、越流及“天窗”渗漏补给，并以地下迳流、越流为主要排泄方式。

层间潜水（三）：

含水层岩性主要为卵石⑤层、细中砂⑥2层、卵石⑦层、细中砂⑦1层、细中砂⑧2层、卵石⑨层，稳定水位标高为19.06～19.28m，水位埋深为29.3～29.6m。

主要接受地下水侧向迳流、越流及“天窗”渗漏补给，并以地下迳流、越流及人工开采为主要排泄方式。

三、现场基本情况

1、咬合桩基本情况

区间盾构始发井共有96根Ф1000mm600咬合桩，其中素桩48根，荤桩48根。

荤桩主筋布置形式为11根HRB400Ф28钢筋，箍筋布置形式为HPB300Ф12150mm；加密区22根HRB400Ф28钢筋，箍筋布置形式为HPB300Ф1275mm。

见图3.1。

图3.1钻孔灌注桩配筋图

2、目前基坑施工情况

学～西区间盾构始发井设计深度30.7m，目前已开挖17m，剩余13.7m。

钢支撑设计5层，已完成钢支撑架设安装3层，第3层钢支撑距离地面16m。

3、侵限桩体基本情况

区间盾构始发井主体结构侧墙厚900mm，目前已开挖至17m深，围护桩最大侵限55cm。

具体情况如下：

表3.1咬合桩侵限数据统计表

偏差（cm）

桩号

B14

B16

B20

B23

B43

B45

开挖深度

10m

-12

-32

-25

-19

-13

-14

11m

-11

-26

-27

-16

-23

-23

12m

-24

-33

-28

-21

-23

-36

13m

-25

-33

-38

-23

-32

-45

14m

-33

-30

-42

-21

-37

-58

15m

-36

-33

-38

-22

-50

-55

图3.2咬合桩平面布置图

图3.3咬合桩体侵限走势图

侵限桩体位于南、北两侧出土通道、盾构平移横通道马头门破除围。

四、处理方案

1、侵限程度≤10cm的桩体

在不伤及主筋的情况下剔除桩体保护层，露出主筋，清理破除的混凝土碎渣，钢筋网片紧贴桩体主筋点焊固定，保证喷混面平整进行喷混。

2、侵限程度＞10cm的桩体

在不伤及主筋的前提下局部可进行破除，用以保证喷混面平整，其余暂不处理，侵限桩体处于出土口横通道、盾构平移横通道马头门破除围，不影响初衬、土方施工，待盾构始发井二衬施工完成后破除马头门时破除即可。

3、影响钢围檩安装部位

（1）机具准备

设备名称

单位

数量

空压机

台

1

风镐

把

2

电焊机

台

2

（2）施工流程及方案

①施工流程

图4.1施工流程图

②施工方案

a.破除钢围檩中心线上下各50cm围侵限桩体，破除钢围檩下部时尽量保证平整，割除侵限部位钢筋混凝土桩（荤桩）主筋。

b.凿除侵限桩体部位临近两侧钢筋混凝土桩保护层，使其露出主筋，凿除高度与破除侵限桩体高度一致。

c.增加一层HRB400Ф25200*200mm钢筋网片与临近钢筋混凝土桩主筋单面焊10d进行焊接。

d.挂网喷混。

e.桩体破除部位下部采用砂浆找平用以充当部分钢围檩托架。

f.桩体破除时，原则上同一侧咬合桩隔桩破除，补强喷混完成后才允许破相近咬合桩。

北侧B-43号桩破除补强后处理B-45号桩；南侧先处理B-16,B-23号桩体，后处理B-14,B-20号桩体。

图4.2侵限桩补强示意图

4、层间潜水水位线以下部位

层间潜水水位埋深为29.3～29.6m，提前预测桩体走向，在开挖至27m时若存在未有效咬合的桩体，在该部位提前横向注浆用以加固背后土体并止水。

处理详见深孔注浆止水方案。

图4.3层间潜水注浆示意图

五、安全应急措施

建立建设单位、监理单位、施工单位、监测单位相关施工单位等多方联络机制，围护桩剔凿期间各方负责人必须保证24小时通讯联络畅通，有情况及时协商处理。

1.应急小组人员组成及职责

表5.1应急小组人员及任务分工表

职务

组别

任务分工

明

项目经理

指挥长

总管全局，全面负责本工程突发事件及环境风险事件的工作。

海生

总工

副指挥长

全面负责本工程突发事件及环境风险事件的技术工作，对安全度过风险工程提供技术支持。

王盛印

副经理

副指挥长

负责日常安全风险检查工作，出现险情时，负责现场救援和人员转移。

徐俊青

工程部长

技术组

负责协助总工做好预防突发事件及环境风险事件的技术工作，对安全度过风险工程提供技术支持。

汪小龙

安保部长

现场治安组

设置事故现场警戒线、岗，维持工地抢险救护的正常运作；保持抢险救援通道的通畅，引导抢险救援人员及车辆的进入。

鄢继超

工区主任

现场抢险组

负责协助安全副经理做好日常的安全风险检查和发生险情的抢险救援工作。

杜建松

物资部长

物资设备组

负责抢险物资的储备和管理，出现险情时，负责抢险物资的供应和发放。

朕褀

办公室主任

综合保障组

负责资金保障及遇险人员转移、安置及医疗。

2.紧急情况处理程序

当发生紧急情况时，观测人员应立即向应急小组汇报，停止施工。

项目经理组织人员进行应急处理，同时通知业主、设计、监理等单位共同协商后确定处理方案，施工单位按处理方案组织实施。

3.应急准备与措施

（1）围护桩剔凿过程中可能出现的险情及应急措施

在围护桩剔凿工程施工时，应严格按照设计要求及剔凿施工方案要求进行施工，不得擅自篡改方案容。

在过程中，当环境监测数值，当日有一项或多项突变发生时，可能会遇到围护桩倒塌险情，原围护桩施工过程中出现断桩或桩身完整性有缺陷，在剔凿过程中，强力震动导致桩身倒塌。

现场管理人员、检测人员必须增加围护监测次数，若桩位开始出现变形超出规值必须现场停止施工，并邀请相关专家进行现场研究、对围护桩侵限处理方案进行论证，严格按照专家提出的方案重新进行本工程的施工组织。

（2）生产安全事故报告程序

发生事故后，必须立即封锁现场，制止外来闲杂人员进入现场和围观，并派专人在大门值班，引导上级和外部救援人员，同时组织施工现场作业人员离开事故区域，防止再次发生人员伤亡。

清理现场材料，保证现场道路畅通，方便救护车辆出入。

现场应急处理必须遵循“救人为先”的原则，在保证安全的前提下，力求先抢救受伤人员，并防止事故进一步扩大。

作好事故现场的保护工作，在抢救伤亡人员和防止事故扩大破坏事故现场时必须作好标示并拍照，以利事故分析和调查。

事故报告要尽量说清楚以下情况：

事故发生时间、地点、类型及程度、人员伤亡情况，已经采取的措施。

外部救援时必须说明事故发生在什么地方，什么路几号、靠近什么路口、附近有什么特征，报救者单位、（或事故地）及人员伤亡情况，如对方无疑问后才能挂断。

通完后，应把救护车进工地现场的路上障碍及时予以清除，同时派人在现场外等候接应救护车。

六、监测措施

本工程受到一些不可预见因素的影响，因此全过程都必须将基坑周边和环境安全放在第一主要的位置，必须按信息化施工的原则组织施工。

支护系统变形监测是信息化施工一个重要的环节，对其安全保障起着至关重要的作用，在施工过程中我们将增加监测频率工作，保证施工的顺利进行。

1.监测流程

2.基坑监测要求

（1）监测容

桩基处理期间主要监测钢支撑轴力，围护桩顶、邻近建筑物的水平位移及地表沉降。

（2）监测要求

按《建筑基坑技术规》（JGJ120-2012）的要求，对下述项目进行监测：

①围护结构水平位移；

②周围建筑物变形；

③地表开裂状态（位置、裂宽）的观察；

在围护桩处理期间，增加监测强度，做到一日两测。

在结构施工期间，可视测得的位移及力变化情况加密或减少。

测得的数据应及时上报监理单位及业主。

各监测项目的报警值，见表6.1。

表6.1相应监测项目报警值

监测项目

速率（mm/d）

累计值（mm）

钻孔灌注桩顶位移

2～3

22.5

邻居建筑物变形

1.5

沉降8mm；倾斜2%

地表沉降

2～3

22.5

若监测值达到上述界限须及时报警，以引起各有关方面重视，施工单位应会同设计单位一起进行分析，并考虑采取相应的控制位移及沉降的措施。

3.监测点的布置

对支护位移的量测，测点位置应选在变形最大部分，当基坑附近有重要建筑物等设施时，也应在相应位置设置测点，宜用精密水准仪和精密经纬仪测量。

4.监测频率

在围护桩处理期间，做到一日两测。

监测出现异常情况，做好连续性观测，每3小时进行一次观测。

在结构施工期间，可视测得的位移及力变化情况加密或减少。

5.信息化施工管理

建立建设单位、监理单位、施工单位、第三方监测单位等四方联络机制，围护桩剔凿期间各方负责人必须保证24小时通讯联络畅通，有情况及时协商处理。

确定监测制度和信息反馈制度，通过监测时对支护体系的工作状况进行评估，遇有异常情况，应及时分析、判断、处理、避免出现突发事故。