地下连续墙专项施工方案.docx
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地下连续墙专项施工方案
地连墙专项施工方案
中铁建华南建设有限公司
广州市轨道交通十八和二十二号线工程三分部
二○一八年三月
第1章编制依据及原则
1.1编制依据
地下连续墙施工方案主要依据主体围护结构施工图纸，在充分考虑我公司现有的技术水平、施工管理水平和机械配套能力的基础上，结合广州市城市环境、特点，围绕着确保安全、保证质量、缩短工期、降低造价的目标而编制。
我们依据招标文件，结合工程特点和我们的施工能力对设计文件中涉及的各单项技术按设计、施工要求进行了细化，针对招标文件中所提出的安全、文明施工、质量和工期目标，从劳动力、材料、机械等各个方面提出了合理的组织计划和相应的保证体系。
编制上述文件的主要依据包括：
（1）本工程招标文件、招标图及施工招标补充文件；
（2）现场踏勘及调查资料；
（3）主体围护结构施工图纸；
（4）招标文件中明文要求的技术规范和标准，以及有关现行的国家和省、部技术规范和标准，详见下表：
表1.1技术规范和标准
序号
名称
编号
1
《地下铁道工程施工及验收规范》2003版
GB50299-1999
2
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》
GB50202-2002
3
《混凝土结构工程施工质量验收规范》
GB50204-2015
4
《混凝土质量控制标准》
GB50164-2011
5
《建筑工程施工质量验收统一标准》
GB50300-2013
6
《钢筋焊接及验收规程》
JGJ18-2012
7
《施工现场临时用电安全技术规范》
JGJ46-2005
8
《建筑机械使用安全技术规程》
JGJ33-2012
9
《建筑基坑支护技术规程》
JGJ120-2012
10
《钢筋机械连接技术规程》
JGJ107-2016
11
《钢筋滚轧直螺纹连接技术规程》
DBJ13-63-2005
（5）我公司现有人员的施工管理水平、技术水平、科研水平、机械设备配套能力以及资金投入能力。
（6）我公司地铁工程的施工经验及科研成果。
1.2编制原则
以满足业主要求为目标，按照“选型可靠、施工科学、组织合理、措施得力”的指导思想，遵循下列原则编制本施工方案：
（1）科学施工组织设计，突出重点关键工序，以确保安全、质量为前提。
（2）保证施工安全、工程质量、文明施工和环境保护等相关符合技术标准和有关法律、法规要求，确保各工程标实现。
（3）在认真领会设计文件的基础上，结合场地情况，确保各项施工方案科学合理，尽可能降低工程成本。
第2章工程简况
2.1工程简介
广州轨道交通十八号线和二十二号线工程三分部施工区段设计起讫里程为YCK14+330～YCK22+610，区间共设置1中间风井（HP2中间风井）2盾构井（HP2、HP3盾构井）3区间（HP1中间风井（不含）～HP2盾构井～HP2中间风井～HP3盾构井盾构区间）。
2.1.1工程简况
横番区间2#中间风井里程中心里程YDK19+509.2，设计起终点里程为YDK19+286.6～YDK20+108.5，风井全长821.9M，为地下三层明挖结构。
其主体围护结构采用1200mm/1000mm地连墙+内支撑的围护形式，地连墙嵌入地板深度1.5~3.5m，地连墙外部隔一层850@600三轴搅拌桩机进行槽壁加固，地连墙外部格栅加固。
基坑内设临时立柱，基础为1200mm钻孔灌注桩，桩长10m。
2.1.2周边管线
根据设计图纸、和施工现场勘察，风井及盾构井采用明挖法施工。
基坑开挖施工对周边现状管线影响相对较大，因此基坑开挖范围内的受影响的管线均进行迁改。
基坑开挖范围内需迁改的管线见下表。
具体管线位置表2.1。
表2.1管线迁改统计表
序号
井点
管线
产权单位
管径/管材
改移方案
1
HP2
风井
通信光缆
中国移动南沙分公司中国联通南沙分公司中国电信南沙分公司（综合管沟）
12芯/综合管沟、光纤
拆除940m，改移1240m
2
通信光缆
24芯/综合管沟、光纤
3
通信光缆
48芯/综合管沟、光纤
4
通信光缆
72芯/综合管沟、光纤
5
通信光缆
96芯/综合管沟、光纤
6
通信光缆
288芯/综合管沟、光纤
7
通信光缆
中国联通南沙分公司
12芯/光纤
8
通信电缆
中国电信南沙分公司
50对/电缆
9
电力
南沙区供电公司
10kv/铜
拆除940m，改移1160m
10
电力
广州市供电公司
500KV/铜
保护
11
通信光缆
中国电信南沙分公司
96芯/光纤
拆除940m，改移1160m
12
通信光缆
24芯/光纤
13
供水管
东泉供水公司
鱼窝头分公司
D100/无缝钢管
拆除105m，改移505m
14
供水管
D200/无缝钢管
15
供水管
D50/无缝钢管
2.2工程地质和水文地质条件
2.2.1工程地质
（1）HP2中间风井从上至下地层依次为：
素填土、淤泥质砂、淤泥质土、粉质黏土、全风化花岗岩、强风化花岗岩、中风化花岗岩、微风化花岗岩。
其中土方占62%，全风化花岗岩占3%，强风化花岗岩占4%，中风化花岗岩占16%，微风化花岗岩占15%。
1）人工填土层
杂填土<1-1>呈杂色，主要成分为中粗砂及砖块、碎石、砼块等建筑垃圾，顶部0.10～0.30m多为砼，松散～欠压实，为近代人工填土，未完成自重固结。
层厚0.50～3.80m，平均厚度1.34m；
耕植土<1-3>呈黄褐色，主要由黏性土组成，含植物根系，为近代人工填土，未完成自重固结。
层厚0.30～4.00m，平均厚度1.16m。
2）淤泥<2-1A>
深灰色，流塑，主要成分为黏粒、粉粒及有机质，土质黏滑，局部含砂粒，略有腥味，为高压缩性土，层厚0.80～6.60m，平均厚度2.2m。
3）淤泥质土<2-1B>
深灰色，流塑～软塑，主要由黏粒、粉粒组成，土质均匀，黏滑，含有机质，局部含砂粒，为高压缩性土，层厚0.80～16.10m，平均厚度6.50m。
4）淤泥质粉细砂、粉细砂层<2-2>
深灰色、灰色，饱和，松散～稍密，级配良好，成分为石英颗粒，含较多黏粒，局部夹薄层淤泥。
层厚0.6～10m，平均厚度5.31m。
5）可塑状粉质黏土<4N-2>
黄褐色，可塑，黏性好，土质不均，含较多石英砂粒，韧性干强度高，压缩性中等。
该层在本场地局部分布，共12孔揭露，揭露到层厚0.80～10.90m，平均厚度3.62m。
6）残积土层（Qel/）
残积土层由侵入花岗岩风化作用形成的砂质粘性土和粘性土，根据塑性状态，本层分为两个亚层：
可塑状砂质黏性土层，硬塑状砂质黏性土层。
①可塑状砂质黏性土层<5H-1>
红褐、棕褐、灰黄等色，可塑，土质较均匀，含较多石英，干强度韧性低，遇水易软化崩解，压缩性中等。
该层在本场地零星分布，层厚2.5～6.9m，平均厚度4.7m。
②硬塑状砂质黏性土层<5H-2>
红褐、棕褐、灰黄等色，硬塑，土质较均匀，含较多石英，干强度韧性低，遇水易软化崩解，压缩性中等。
该层在本场地零散分布，层厚0.5～9.2m，平均厚度3.08m。
7）岩石全风化带<6H>
岩芯呈褐红色、褐黄色，原岩结构基本破坏，但尚可辨认，岩芯完全风化呈坚硬土状，土芯遇水易软化崩解，压缩性中等-低。
该层在本零散分布，层厚0.9～6.6m，平均厚度3.02m。
8）岩石强风化带<7H>
岩芯呈紫红夹褐黄色、紫灰色，原岩风化强烈，裂隙很发育，岩芯呈半岩半土状或岩块状，岩质极软-软，岩块用手捏易碎，遇水易软化崩解，压缩性低。
该层在本场地广泛分布，层厚0.7～9.6m，平均厚度3.22m。
该层岩石为极软岩，岩体极破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ类。
9）岩石中等风化带<8H>
岩芯呈花斑色，暗红色，褐黄色，中粗粒结构，块状构造，成分主要为石英、长石、角闪石、黑云母，裂隙较发育，岩芯呈短柱、碎块状，岩质稍硬，RQD约为20%。
该层在本场地普遍分布，层厚0.2～25.2m，平均厚度7.45m。
饱和状态岩石抗压强度平均值为21.50MPa，为较软岩，为破碎～较破碎岩体，岩体基本质量等级为Ⅳ～Ⅴ类。
10）岩石微风化带<9H>
岩芯呈花斑色，暗红色，褐黄色，中粗粒结构，块状构造，成分主要为石英、长石、角闪石、黑云母，裂隙稍发育，岩体较破碎～较完整，岩芯多呈长短柱，少量呈碎块状，岩质坚硬，RQD约为60%。
该层在本场地普遍分布，层厚1.22～28.9m，平均厚度13.09m，饱和状态岩石抗压强度平均值为77.20MPa，为较硬岩～坚硬岩，为较破碎～较完整岩体，岩体基本质量等级为Ⅱ～Ⅳ类。
（2）地连墙入岩深度约5-18m，微风化花岗岩平均抗压强度77.2MPa。
（3）HP2风井地质剖面见附图一。
2.2.2工程水文地质条件
稳定地下水水位一般埋深1～3m。
沿线地表水丰富，地下水主要由地表水下渗而成，一般与地表水具有直接的补给、排泄关系，冲积砂层透水性强，经分层水位观测，各透水层地下水水位标高基本相近，仅局部填土中的上层滞水水位偏高。
沿线地面起伏小，未揭露有直接涌出地面的高水头地下水。
2.3围护结构工程简况
2.3.1设计简况
主体围护结构采用1200mm/1000mm地连墙+内支撑的围护形式，地连墙共计421幅，采用C35水下混凝土，抗渗等级P8，地连墙嵌固深度1.5~3.5m，钢材采用HPB300、HRB400级钢筋，钢筋主筋保护层厚度外侧70mm，内侧70mm，水平桁架筋竖向间距5M且起吊点处必须设置，地连墙外部隔一层850@600三轴搅拌桩机型槽壁加固，地连墙外部格栅加固。
风井为预留做车站。
基坑内设临时立柱，基础为1200mm钻孔灌注桩，桩长10m。
地下连续墙设计参数表见附件三。
2.3.2地下连续墙工程量
表2.3地下连续墙工程量表
序号
工程
单位
数量
备注
1
地连墙C35砼
m3
64858.73m3
2
导墙C25砼
m3
2472m3
3
钢筋
t
12320.74t
2.3.3重难点分析及解决措施
（1）重难点分析
1）风井主体位于南沙大道西侧，地上地下各类管线较多，有电力、给水、通信、国防光缆及雨水管道等，管线迁改、防护的工作量大，牵扯面广，难度大，管线迁改及防护及时性和速度成为顺利展开施工的前提。
2）本工程地下连续墙弱风化岩层强度高达130Mpa，对在硬岩中开挖地连墙的施工技术要求也较高。
3）场地上空横穿1条550Kv高压线，高度约22m，在地连墙开挖及钢筋笼吊装过程中，施工技术措施及安全防护要求较高。
（2）解决措施
1）地连墙施工前做好管线调查及改迁工作，对所有管线进行统计及现场标识，并设置警示标识，地连墙与管线之间采用三排三轴搅拌桩进行加固避免管线发生变形，位移。
2）针对弱风化硬岩采用双轮铣进行硬岩施工，必要时采用重锤冲和双轮铣相结合工艺进行施工。
3）高压线下作业前，测量人员复核高压线高度、设备施工高度。
在550Kv高压线下进行施工时，必须确保机械设备安全距离满足规范要求。
钢筋笼吊装采用分节吊装、下放，地连墙开挖过程中，禁止使用超高设备，采用冲击钻低锤重击的方式进行施工。
安排专职安全员全程监督。
第3章施工总体安排
3.1施工安排
（1）进场后首先根据设计的技术交底对原地面进行初步复核与复测，并进行工程定位测量，组织人员进行导墙施工和钢筋平台制作。
（2）进行施工前的准备工作，交接四通一平，确定场地的可用情况水通、电通、路通、信息通，确定泥浆制备、输送、回收、外运的方案并具体落实。
（3）进行施工设备的组装与调试，达到使用要求。
（4）对人员进行培训、交底，熟悉图纸与设计要求。
（5）连续墙施工处于软土地基上，故在连续墙施工前先进行两侧槽壁加固。
3.2组织机构
按照分部组织管理制度，结合本工程的工程技术特点，工程组织机构以工程负责人和总工程师为主，各部门全面参与，严格控制工程过程中的人、机、料、法、环。
在分部的管理下，由两家劳务队伍进行地连墙施工，在劳务队伍中分钢筋班、机械班、混凝土班、特殊工种班和普工班。
图3.2组织结构图
3.3工期计划
主体围护结构地下连续墙421幅，地下连墙深度约33.7~38m，拟投入2台成槽机+4台双轮铣，分4个作业面，每个作业面配置0.5台成槽机+1台双轮铣；三层段配置三个作业面，1.5幅/d（平均入岩约10.5m），单层段配置一个作业面，每作业面1幅/d（平均入岩16m）。
计划2018年3月15日开始施工，8月31日完成。
3.4人员、设备投入计划
（1）分部管理人员及施工作业队伍劳力安排见下表。
表3.4-1分部管理人员表
序号
职务
人数
负责内容
1
分部经理
1
主管、协调分部各项工作
2
分部总工程师
1
分管施工技术、质量
3
生产经理
1
协调现场施工生产
4
安全总监
1
协调现场施工安全
5
技术员
10
现场技术、测量工作、质量监督及资料整理，安排班组施工，落实安全、质量和进度
6
质检员
3
各工序各班组质量检查
7
安全员
6
现场施工安全，消防监督
8
材料员
4
材料购置、验收
9
实验员
3
实验的取样、实验、见证实验及相关实验材料
表3.4-2施工作业队伍劳力表
序号
类别
人数
工作内容
1
泥浆工
8
泥浆配制操作
2
吊车司机
4
机械操作
3
成槽机司机
4
机械操作
4
吊装指挥员
4
吊车起吊指挥
5
电焊工
20
钢筋电焊操作
6
导墙班
30
导墙施工
7
钢筋工
40
钢筋加工
8
混凝土工
16
负责浇筑
9
修理、电工
4
机械维修、用电操作
10
文明班
6
场地保洁、文明施工
11
保管员
2
现场仓库保管
12
司机
8
挖掘机、汽车
合计
146
（2）主要工程设备（工具）配备见下表。
表3.4-3主要工程设备（工具）表
序号
设备（工具）名称
规格（型号）
单位
数量
备注
1
成槽机
SG60A
台
2
2
双轮铣
BC36
台
4
3
冲击钻
台
1
高压线
4
铲车
ZL50
台
1
5
挖掘机
PC200
台
2
6
吊车（主机）
280T
台
3
履带吊
7
吊车（副机）
125T
台
3
履带吊
8
电焊机
台
20
9
刷壁器
1200mm
个
4
自制
10
泥浆生产系统
6001
套
4
高速
11
除砂器
黑旋风
台
2
12
自卸汽车
解放
台
8
13
泥浆泵
3.5KW
台
4
14
潜水泵
台
4
15
40T铁扁担
5.0m
套
4
16
30T铁扁担
5.0m
套
4
17
混凝土浇筑架
架
4
18
导管
Φ250mm
M
160
19
配电箱
300A
只
5
3.5施工准备
3.5.1技术准备
开工前现场内业技术应做好如下准备工作：
（1）工作计划安排、图表的绘制；
（2）工程施工图纸的审阅、审查和会审；
（3）协同建设单位组织设计交底；
（4）熟悉并整理相关技术资料；
（5）编制详细的安全、技术交底，按规定程序进行交底。
3.5.2临时用水用电
（1）供水系统
本着节约用水的原则，考虑市政、交通因素，并要满足施工生产和安全文明施工的要求，现场配置备用水箱，在临时停水时，保证施工正常进行。
临水引入详见下表：
表3.5-1临水引入统计表
序号
工点名称
临水接入节点位置
用水情况简要说明
1
HP2风井
南沙大道与细沥村东二队交叉口南侧混凝土路口处，距离用水点约500M。
拟定临水接入管径100mm，水质水压能满足日常的生活用水即可。
（2）供电系统
1）根据现场用电量提报用电计划，临电引入需向电力主管部门报批临电引入方案，并配合电力主管部门组织实施；在用电施工场地，修建配电房，通过接口引至配电房。
2）HP2风井施工现场配备5台630KW发电机，前期施工及当停电时，确保施工用电安全和生活用电安全。
3）临电引入工作要把安全放在首位，在满足施工的同时，合理利用施工顺序，注重节约用电和设备；现场临电引入方案应以现场施工布置、现场用电设备总量和工期为依据。
临时用电详见下表：
表3.5-2临电需求表
序号
井点
变压器配置
主要设备名称
设备数量（台）
设备功率（台/kw）
总功率（kw）
1
HP2风井（细沥村东二队，南沙大道以西）
5*630
三轴搅拌桩机
4
450
1800
龙门吊
3
120
360
龙门吊
3
45
135
电焊机
20
38
760
搅拌站
3
100
300
轴流风机
4
74
296
泥浆循环系统
1
110
110
生活区
4
150
600
盾构机
4
4800
19200
3.5.3施工场地规划
（1）总体布置
在工地现场设置临时办公室、料具间、值班室，根据施工需求在围挡内设置钢筋加工区、物资材料堆放区、机械停放区等。
本期地连墙施工阶段场地布置详见地连墙施工场地布置图。
（附图2）
（2）工地排水
工地内污水和雨水由导墙沟、明沟和沉淀池的明沟排水系统排放；地连墙施工时产生的污泥浆分离后水经导墙沟或明沟引流、沉淀池澄清后，用污水泵抽送，间接排入就近的雨水管道。
（3）临时设施
钢筋笼加工台座：
在施工场地内用工字钢和槽钢做钢筋笼加工平台，平台面高出场地100mm，上铺[10槽钢，以防下雨雨水积集在平台上，影响施工进度和安全生产。
针对本工程特点，结合现场情况合理布置，便于施工流水的穿插。
渣土坑：
因地下连续墙成槽作业时挖出的土方带有浆液和烂泥，直接装车外运会沿途滴漏，造成环境污染。
为此，在场地内设置1个能容纳三幅地下墙泥土量的集土坑，再集中用防漏车厢装运出场。
在工地东侧设置集土坑，用来堆放白天成槽作业挖出的湿土，以免挖槽湿土堆放在地面道路上影响文明施工。
渣土坑采用地埋式，长25m，宽15m，埋深3m，集土坑四周采用砼墙，砼墙高出地面600mm。
满足2.5幅/天的施工需求。
泥浆箱：
地下连续墙泥浆系统由泥浆搅拌箱、清水储存箱、新鲜泥浆储存箱、回收浆箱、调浆箱、废浆箱、泥浆分离系统和泥浆材料仓库组成。
泥浆的回收管路、输送管路、泥浆分离处理系统组成了泥浆运输系统。
所有泥浆储备箱采用钢制泥浆箱,共设置三处，分别为YDK19+586（共30个，每个2.6m*2.5m*5m）、YDK19+686（共10个，每个5m*5m*2.2m）、YDK19+936（共8个，每个6*6*2.2m）。
图3.5标准化泥浆系统
3.5.4测量放线
（1）本工程拟投入的测量仪器如下：
表3.5-3主要测量仪器表
仪器名称
仪器型号
生产厂家
检定有效期
备注
全站仪
TC1201+
徕卡
有效期内
精密水准仪
DINI03
徕卡
有效期内
水准仪
NA2
徕卡
有效期内
（2）测量放线
①测量放线工作是施工准备工作中的一项极重要的技术工作。
测量放线工作由工程技术负责人主持和组织，由持有资质证书的专业测量人员实施。
工程定位控制点精确放出后，做好控制点的保护，并做好定位放线记录。
定位放线成果经分部检验合格后，必须报工程监理单位或第三方测量复验，未经监理单位或第三方测量单位签认，不得进行下道工序施工。
②工程测量：
是在定位放线测量的基础上对具体工程的轴线、标高等进行细部测量工作，工程测量的依据是定位控制测量点，其工作由现场测量员和专业施工员配合进行。
③测量设备必须经专业鉴定机构鉴定，鉴定日期在有效使用期内，设备进场前应对整套施工设备进行检查，经测量人员测试完毕无误后，方可投入使用。
第4章地下连续墙施工
4.1地下连续墙施工工艺流程
根据地层及场地特点，本工程地下连续墙拟采用抓槽机+双轮铣成槽、泥浆护壁、水下灌注混凝土工艺，其施工工艺流程见图。
图4.1-1地下连续墙施工工艺流程图
图4.1-2地下连续墙施工工序图
4.2地下连续墙具体施工方法
4.2.1测量放线
根据业主提供的交桩记录和各桩位点，进行复核测量，经复核无误后，填写接桩记录。
根据高程交接桩记录，采用S2水准仪将高程引入施工现场内。
根据设计地连墙中心点坐标数据，（导墙内宽按照地连墙设计宽度加50mm，地连墙外放12.5cm控制）用全站仪将轴线点坐标及X、Y轴方向引测到施工现场，并做成永久埋桩。
以永久埋桩为基准，按照单元槽段划分原则使用钢尺将各槽段分界线定位到导墙垫层上，精确测量出地连墙的施工轴线定位点，将各槽段的准确位置测放到导墙垫层上，报监理复核，经复核无误后使用，以此作为导墙施工和位置检测的基准。
4.2.2导墙施工
导墙起着锁口、成槽导向、储存泥浆稳定液、维护上部土体稳定和防止土体坍落、槽段分幅定位和承担临时施工荷载等作用，直接关系着连续墙顺利成槽和成槽的精度。
导墙施工工艺流程图见图4.2-1导墙施工工艺流程图。
图4.2-1导墙施工工艺流程图
（1）测量放样
导墙是地下连续墙在地表面的基准物，导墙的平面位置决定了地下连续墙的平面位置，因而，导墙施工放样必需正确无误。
①施工测量坐标采用业主指定的坐标系统，导墙施工测量采用导线测量法。
②为了保证水准网能得到可靠的起算依据，并能检查水准点的稳定性，在施工现场设置三个以上水准点进行相互复核，点间距离以50～100m为宜。
③施工测量的最终成果，必须用在地面上埋设稳定牢固的标桩的方法固定下来。
④导墙施工放样必需以工程设计图中地下连续墙的理论中心线为导墙的中心线。
⑤在导墙沟的两侧设置可以复原导墙中心线的标桩，以便在已经开挖好导墙沟的情况下，也能随时检查导墙的走向中心线。
⑥放样过程中，如与地面建筑或地下管线有矛盾时，马上与设计部门联系。
⑦施工测量的内业计算成果详加核对，由测量计算者和复核校对者二人共同签名，以免计算出错，导致放样错误。
⑧导墙施工放样的最终成果请施工监理单位验收签证后，才进行浇筑导墙混凝土。
（2）沟槽开挖
采用0.4m3反铲挖掘机开挖，人工修坡，按设计导墙深度为2200mm，挖至设计标高以上200mm时，采用人工清底，修理槽壁。
导墙沟槽土方开挖设临时排水系统，防止槽坑积水。
采用机械开挖时严格控制超挖，欠挖部分采用人工进行修整。
导墙应插入原土层内，以满足成槽施工需要，防止导墙基底落在松散土层或淤泥土层上而导致施工时出现断裂和垮塌现象。
（3）支模钢筋绑扎
导沟开挖完成后，顶面浇筑100mmC15混凝土垫层，1.2m宽导墙钢筋、模板按照图4.2-2导墙钢筋、模板安装图进行绑扎、安装，并在槽底纵向钢筋的下方垫钢筋保护块，以保证保护层厚度，注意纵向钢筋的搭接采取绑扎形式，绑扎长度为500mm。
侧壁支模采用组合钢模板，横向、纵向背楞均选用100×100mm木方，并每隔2.0m加设2道横向支撑。
施工时
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