地铁车站中间柱及钢管柱施工技术方案.docx
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地铁车站中间柱及钢管柱施工技术方案
某地铁车站中间柱及钢管柱施工方案
1编制依据
序号
名称
编号
1
2
地下铁道工程施工及验收规范
GB50299-1999
3
钢结构工程施工质量验收规范
GB50205-2001
4
建筑钢结构焊接技术规程
JGJ81-2002
5
工业建筑防腐蚀设计规范
GB50046-95
6
涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级
GB/T8923
7
车站工程施工质量验收标准
QCD-006-2005
8
钢管混凝土结构设计与施工规程
CECS28：
90
9
2工程简况
2.1工程地理位置及周边环境
2.2工程设计简况
本车站采用盖挖逆作法施工,车站共设52根中间柱.中间柱作为施工过程地中间支撑柱,在车站底板结构尚未封闭时,承受地下各层已施作完毕地框架结构自重和各种施工荷载；顶板封闭后,中间柱作为车站主要竖向承载和传力结构.
车站主体共52根中柱,中柱为Φ800mm钢管柱,壁厚14mm,柱长16.2m,柱心填充C40微膨胀混凝土,钢管柱与顶板、中板和底板相接位置设置换形钢牛腿；柱下设Φ1600mm混凝土灌注桩基础,桩基采用C35水下混凝土灌注,桩长采用ZJ1型20.5m（2～25轴,共48颗）和ZJ2型21.5m（26、27轴,共4颗）两种类型,钢管柱锚入桩基2m.
2.3工程地质情况
自地表以下依次为人工堆积层QmL：
①1杂填土、①粉土填土；第四纪全新世冲洪积层Q4aL+pL：
③粉土、③1粉质粘土、④粉质粘土、④2粉土、④3粉细砂；第四纪晚更新世冲洪积层Q3aL+pL：
⑥3细中砂、⑥2粉土、⑥粉质粘土、⑥1粘土、⑦卵石～圆砾.
2.4工程特点、难点
2.3.1中柱柱底以上部分成孔采用人工挖孔,其余采用旋挖钻机成孔,桩基混凝土采用商品砼水下灌注.钢管柱由工厂加工,现场采用人工在桩基顶部安装自动定位器,汽车吊吊装入孔就位方式安装.
2.3.2中间柱柱底以上部分成孔采用人工挖孔,挖孔深度大21m,施工难度大.
2.3.3工期紧,作业空间狭小,围护桩、中间柱穿插施工,相互干扰大,工效低,场地布置困难,施工组织协调要求高.
2.3.4钢管柱施工精度要求高,测量控制难度较大.
3施工安排
3.1施工部署及工期安排
根据施组工期总体安排,中间柱施工工期为,共计天.中间柱主要工序包括：
上部人工挖孔、下部机械成孔灌注、桩头清理、定位器安装、钢管柱吊装、柱心混凝土填充和柱四周回填等.具体施工工期安排见下表.场地布置图见附图一.
序号
工程名称（部位）
工期（天）
开始时间
结束时间
2.1
南段右部分（13根颗）
2.2
北段左部分（13根颗）
2.3
南段左部分（13根颗）
2.4
北段左部分（13根颗）
3.2劳动组织及责任分工
3.2.1管理层负责人
3.2.2作业层负责人
3.2.3工人数量及分工
序号
工种
人数
备注
1
开挖工
每队同时开工13孔,每班4人/孔,两班作业
2
焊工
每队配备10人,人员和围护桩共用
3
机电工
每队配备电工2人、修理工2人
4
木工
每队配备10人
5
测量工
每队配备2人
6
实验工
每队配备1人
7
普工
每队配备10人
8
其它人员
每队配备8人
合计
4施工准备
4.1技术准备
认真作好熟悉图纸和会审图纸工作,了解清楚设计意图,检查施工图是否完整、齐全,是否符合国家规范地要求.各专业之间地施工图是否交圈,有无矛盾和错误.建筑与结构图在坐标、尺寸、标高及说明方面是否一致,技术要求是否明确.编制施工方案和安全技术施工方案,对作业工班和全体作业人员进行施工技术和安全交底.施工测量人员按设计图纸进行桩位放样,并经XXX院复核满足施工条件可以进行挖孔施工.
4.2机具准备
机械设备按两套配备,设备与围护桩共用.每套包括钢筋加工安装设备、钻孔设备、人工挖孔和吊装设备,具体如下：
序号
机械名称
规格
单位
数量
备注
1
电动空压机
10m3
台
2
2
风镐
台
20
3
发电机
SB-W-120
台
2
4
交流电焊机
AX-320×1型
台
10
5
装载机
ZL40
台
1
6
旋挖钻机
意马AF-18
台
2
7
汽车吊
25T
台
2
8
混凝土拌和设备
套
2
9
泥浆泵
台
10
10
挖孔工具
套
26
11
孔桩提升设备
套
26
4.3材料准备
序号
材料名称
单位
数量
备注
1
钢管柱
根
52
根据施工进度需要,陆续进场
2
挖孔护壁模板
节
26
3
5～25mm碎石
m3
800
根据施工进度需要,陆续进场
4
砂
m3
640
根据施工进度需要,陆续进场
5
水泥
T
250
根据施工进度需要,陆续进场
5主要施工方法及措施
5.1流水作业段地划分
沿结构轴线纵向划分为四段,安排两个作业班组,两段同时施工,其余两段流水作业.具体划分详见下表,流水段布置见图二.
流水作业段序号
轴线线号
桩号
施工顺序号
1
2轴～8轴
左
Z1～Z7
右
Y1～Y6
I
2
8轴～14轴
左
Z8～Z13
右
Y7～Y13
II
3
14轴～20轴
左
Z14～Z20
右
Y14～Y19
II
4
20轴～26轴
左
Z21～Z26
右
Y20～Y26
I
流水段划分表
图二流水段划分平面示意图
5.2施工方案
车站主体共52根中间柱,中间柱上部为Ø800mm钢管柱,柱下设Ø1600mm混凝土灌注桩基础.钢管柱由加工场加工,汽车运输至现场汽车吊吊装入孔就位安装.柱底以上部分采用人工挖孔成孔,柱底以下部分桩基础采用旋挖钻机成孔.施工工艺详见图三.
5.3施工方法
5.3.1测量定位
利用XX院提供地导线点在盖挖围挡内布设临时导线点,由临时导线点使用全站仪对中桩位置进行极坐标法放样,采用换点施测地方法对中桩桩位坐标、高程进行复测,确保桩位坐标、高程地准确.施测完成后,及时上报监理单位复核同意后,方可开挖.
图三中间柱施工工艺流程图
5.3.2人工挖孔
1、人工挖孔设计
中桩下部基桩采用机械成孔,为便于桩机下钻、提钻,人工挖孔部分地有效内径定为1.8m.孔桩土方采用人工开挖,开挖前须探明是否有地下管线并做好标记,加强保护.每节开挖高度控制在1.2m以内,孔内出碴采用手动卷扬机提升吊桶运出,护壁模板采用上口小、下口大地嗽叭型模板,拆上节立下节循环周转使用.护壁采用钢筋砼,厚度15cm.护壁形式采用外齿式护壁,上下搭接5cm,作为施工用地衬体,增加抗塌孔地能力.孔桩分节及开挖护壁见图四.
图四孔桩开挖及护壁图
护壁砼强度标号C20,并且在砼中掺加适量高效早强减水剂.护壁钢筋主筋采用12φ16（Ⅱ级）,箍筋φ8@150（Ⅰ级）,主筋上下层之间采用采用弯钩连接,以使上下两节形成整体,护壁配筋详见图五.
图五护壁配筋图
最底部一节护壁竖向设两排Φ20锁脚锚杆,排局0.4m,两排错开布设.每排环向6根,锚杆长1.7m,锚杆与对应位置主筋焊接成一整体,确保下部基桩钻孔时护壁不致开裂下沉.锚杆布设详见图六.
图六底节锚杆布置图
2、人工挖孔施工
（1）施工工艺
施工工艺流程见图七.
图七人工挖孔施工工艺流程图
（2）施工准备及测量定位
中间柱位于XXX主路范围,施工前首先采用风镐人工破除沥青混凝土路面结构层.破除范围以挖孔中心为圆心,1m半径范围.破除完成后迅速清除各种杂物、平整场地.
按施工设计图纸对每根桩进行编号,按照编号逐一计算桩中心点地坐标.采用极坐标定位法,使用全站仪及激光测距仪进行轴线引测,以保证桩心定位准确,再由桩中心点引出4个十字方向控制点.测量测定桩位后,做好标识,并注意保护.
（3）人工挖孔前辅助工序施工
先挖出首节护壁深度,同时以中桩桩位为中心自现况地面下挖3*3m见方、30cm深地土槽,绑扎钢筋、支立护壁模板,浇注锁口和作业平台混凝土.浇注混凝土时设置安全软爬梯、埋设安全带固定栓点,布设通风、照明线路.平面布置见图八.
（4）人工挖孔
人工挖孔所需地设备及工具主要有：
提升架、手推车、镐、锹、手铲、钎、线坠、混凝土搅拌机、吊桶、溜槽、导管、振捣棒、插钎、粗麻绳、钢丝绳、安全活动盖板、防水照明灯（低压36V、100W）、电焊机、通风及供氧设备、扬程水泵、活动爬梯、安全帽、安全带等.
每节挖孔深度为护壁高度,现浇钢筋混凝土护壁每节高为1.2m.挖土由人工从上到下逐层用镐锹进行,挖土次序为先中间后周边.碴土装入吊桶,提升架垂直提升至洞内地面,再倒运出桩孔竖井.在吊桶提升过程中,桩内施工人员暂停挖土躲避开吊斗正下方,注意安全.当吊桶提升至高出洞内地面1.0m时,人工水平推动吊桶离开井口卸土,
下吊桶同时继续挖土.
随开挖随支护,清理桩孔壁淤泥,复核桩孔垂直度和直径,及时修正,并按下列顺序进行护壁施做.
①绑扎护壁钢筋：
按设计图纸插入竖向钢筋并保证向下预留长度,再布设环向箍筋并绑扎成形,及时安设模板.
②浇注护壁混凝土及拆模：
模板安装好后,浇注护壁早强混凝土,等级C25,灌注时可用敲击模板或用钢筋棒反复捣实.
③护壁模板采用组合式木模板,模板由四块拼装组成,模板间用U型卡钉连接,同时以利拆除每节护壁适当设置L形调节缝板.模板长度为1.2m/节,加工节数根据实际情况定（满足施工倒用）.
施工过程中严禁超挖,如遇不稳定土层时,需根据现场实际情况重新分层,及早支护、及早浇注护壁砼.施工过程中需在上层护壁砼达到设计强度地75%后方可拆模,再开挖下步土体.
人工挖孔地过程中,要保证孔内人员操作面内具有良好地通风和照明.通风设备选用鼓风机,根据鼓风机地鼓风能力及孔内地换气量进行布管.每个桩孔自地面向孔内布设一根Ø300帆布通风管.照明用电采用36V安全电压设备照明,并设专业电工人员定期对低压线路进行检查.
人工开挖全过程地面上要设有“正在施工”地明显标志,并且保证每个桩位至少有两名工作人员,一人孔内,一人孔口,保持孔内、孔口作业地人员联系,孔内、孔口作业人员要定时交换作业位置,避免工人疲乏作业.
（5）防止护壁坠落损坏措施
①护壁主筋握成弯钩,上下钩结形成整体.
②遇粘性土或松软土时,向土中砸设φ20钢筋锚钉,长度1m,环向间距50cm,并和护壁钢筋连接.
③最底节护壁竖向设两排Φ20锁脚锚杆,排距0.4m,两排错开布设.每排环向6根,锚杆长1.7m,锚杆与对应位置主筋焊接成一整体,确保下部基桩钻孔时护壁不致开裂下沉.
④人工挖孔地垂直度和有效直径严格控制,避免钻具下放损坏护壁.
5.3.3基桩施工
基桩采用旋挖钻机机械成孔灌注,待底节护壁混凝土达设计强度100％方可开钻.
（1）泥浆制拌
在场地南北两端各设一个地泥浆池,泥浆池采用砖砌筑成10m×4m×2m方型.用制浆机加入清水、膨胀土和纯碱等制备泥浆,泥浆比重控制在1.15～1.20左右,泥浆粘度控制在18～24S左右；在处于卵石层和承压水层,为了保证不坍孔,泥浆浓度选择在1.20～1.30左右.泥浆使用后回收重复使用,用完
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