地下连续墙方案及施工组织设计.docx
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地下连续墙方案及施工组织设计
上海轨道交通10号线天潼路站
地下连续墙施工组织设计
第一章工程概述
1.1工程概况
本工程位于河南路、天潼路交叉口，包括相交的10号线天潼路站和12号线天潼路站。
10号线天潼路站沿河南路方向，车站呈南北走向，车站内设有与轨道交通12号线车站的换乘段。
车站标准段宽22米，全长约176.8米；12号线天潼路站呈东西走向，车站标准段宽约29米，全长约186米。
车站主体结构采用地下连续墙结构作为围护结构，M1线（换乘段）封堵墙，地墙厚度800，深度34m；M2线（换乘段）封堵墙，地墙厚度1000，深度42m。
其余地墙厚度1000，深度42m，开挖深度约为23.731米。
10号线天潼路站换乘段为地下3层多跨结构，为配合河南路改造工程换乘段结构采用盖挖法施工，下二层板采用逆筑法施工。
具体情况见下表：
区域
轴线
地墙幅数
开挖工艺
地墙深度
备注
换乘段
5～12轴
18
盖挖逆作
42m
不包括已完成的封堵墙
本工程±0.00＝+2.600，原地面标高为2.5～2.8。
基坑临时围护结构采用地下连续墙，地下墙砼设计标号水下C30S8。
地下连续墙接头采用锁口管柔性接头。
为了控制地下连续墙的竖向沉降量，在地下连续墙内布置压浆管，插入墙底下0.5m，每幅地下墙中设置二根一寸墙趾注浆管，进行压密注浆。
地下墙与结构采用钢筋接驳器连接。
1.2工程地质
1.2.1工程地形地貌
现场场地基本平整，地面标高在32.5～2.8m之间，场地平均标高约2.6m。
1.2.2水文地质条件
与本工程设计、施工有关的地下水为赋存于场地浅部土层中的潜水及深部承压水。
勘探期间测得拟建场地浅部潜水稳定水位埋深为0.30～1.20m（绝对标高为-2.3～-1.4m），平均埋深为0.70m（平均标高为1.90m），水位主要受大气降水、地表径流等影响呈幅度不等的变化，常年平均地下水位埋深为0.50～0.70m。
拟建场地揭示的⑦层为上海地区第一承压含水层，其顶板埋深为39.8～44.7m。
根据本条地铁线路上邻近的豫园站S16SZ。
1号孔承压水位实测资料显示，⑦层承压水水头埋深为10.85m（绝对标高为-6.97m，观测时间为2005年3月7日至2005年3月18日）；据上海地区长期承压水位观测资料，此承压水水头呈周期性变化，水头标高为0～-8m之间，最浅埋深在3m左右。
据调查，本场地及附近无污染历史，且未发现污染源。
拟建场地浅部地下水对砼无腐蚀性，干湿交替条件下对钢筋混凝土中的钢筋具弱腐蚀性，长期浸水条件下对钢筋混凝土中的钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。
1.2.3工程地质
经勘察，拟建场地地层多以水平层状分布，受古河道沉积影响，地层埋藏分布与上海市区正常沉积地层有差异，浅部分布有②3层砂质粉土，③、⑥层缺失，处于滨海平原相古河道沉积区。
对地下连续墙施工有影响的各土层的土性描述与特征详见表各土层的土性描述与特征及地基土物理力学性质指标详见下表：
地层特性表
层序
土层
名称
层底
埋深（m）
层底
标高（m）
层厚
（m）
土层描述
①1
人工填土
1.60
～
2.10
1.05
～
0.63
1.60
～
2.10
均有分布，局部表层为水泥路面，上部以杂填土为主，含碎石、石子及建筑垃圾等，下部为素填土，含石子和粘性土等。
②1
灰黄色
粉质粘土
2.80
-0.01
0.00
～
0.90
仅S18CZ2号孔有分布，软塑，尚均匀，含铁锰质斑点、云母和有机质等，夹少量粉性土，中压缩性。
②3
灰色
砂质粉土
7.00
～
8.00
-4.14
～
-5.15
4.50
～
6.20
均有分布，湿～很湿，稍密，不均匀，含云母及有机质，夹少量粘土，偶为粘质粉土，中压缩性。
④
灰色
淤泥质粘土
16.00
～
17.20
-13.15
～
-14.50
8.00
～
10.00
均有分布，流塑，尚均匀，含云母、有机质及贝壳碎屑，夹少量粉性土，高压缩性。
⑤1
灰色粘土
22.50
～
24.00
-19.65
～
-21.30
5.80
～
7.00
均有分布，软塑，尚均匀，含云母、有机质，夹泥钙质结核、腐植质和少量粉性土，局部为粉质粘土，高压缩性。
⑤3
灰色
粉质粘土
39.80
～
44.70
-36.94
～
-41.89
15.80
～
20.70
均有分布，不均匀，软塑，含云母、有机质，夹腐植质及薄层状粉性土，局部较多，偶呈粘土状，中压缩性。
⑦
灰色粉砂
45.00
～
47.00
-42.15
～
-44.19
2.30
～
7.20
大部分孔均有揭示，不均匀，饱和，中密～密实，含云母、石英和少量锈斑，夹少量粘性土，偶呈粉土状，中偏低压缩性。
地基土物理力学性质指标
层序
含水量w（％）
重度γ（kN/m3）
固快峰值
无侧限抗压强度qu（kPa）
静止侧压力系数Ko-
渗透系数
C（kPa）
Φ（度）
KV（cm/s）
KH（cm/s）
②1
33.8
18.3
16
17.0
0.46
9.14E-07
3.02E-06
②3
32.7
18.5
6
31.5
0.35
4.83E-05
1.48E-04
④
49.9
16.8
14
12.5
44
0.54
3.34E-07
7.81E-07
⑤1
38.4
17.9
16
13.5
85
0.50
2.94E-06
5.05E-06
⑤3
33.5
18.1
17
23.0
86
0.44
3.29E-06
7.13E-06
⑦
27.9
18.6
0
4
1.2.5不良地质现象
一、流砂
经勘察，拟建工程基坑开挖深度范围内存在②3层粉性土。
②3层厚度大于25cm、含水量为32.7%、孔隙率为47.6%、粘粒含量为9.0%、粉粒含量为81.6%、不均匀系数为4.51。
当粉性土厚度大于25cm；颗粒级配不均匀系数小于5；含水量大于30%、孔隙率大于43%，粘粒含量小于10%，粉粒含量大于75%，基坑开挖时易发生流砂的可能性。
本工程基坑开挖范围内存在②3层粉性土，厚约5m，埋深7m。
该层土具有含水量高、渗透性好的特点，在成槽过程中易发生塌方、流砂等不良地质现象。
另外由于②3层粉性土中的水与苏州河存在一定水力联系。
考虑到上述因素，在地墙施工中采用优化泥浆配合比，采用护壁质量好的优质纳基土，掺加重晶石等外加剂，适当提高泥浆比重和黏度，减小坍方程度，并在施工过程中根据实际情况及时进行调整。
如果在施工过程中坍方比较严重，则考虑地墙施工期间采用井点进行降水。
二、地下障碍物
根据现场踏勘，拟建车站位于现有道路中心布设。
现有道路路面均为混凝土路面，面层较厚。
主要障碍物有：
道路两侧一些高层建筑的桩基础、道路交叉路口和两侧较多的地下管线。
1.3参建单位
建设单位：
上海市轨道交通十号线发展有限公司
设计单位：
上海市隧道工程轨道交通设计研究院
监理单位：
上海新光建设工程监理咨询有限公司
施工单位：
上海建工（集团）总公司
1.4编制依据
1、设计图纸；
2、岩土工程勘察报告
3、本公司以往类似工程施工所形成的工法及相应文件。
4、招标文件及合同文件。
5、相关规范：
①《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB5020-2002
②《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99
③《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-1999
④《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2003
⑤《工程测量规范》GB50026-93
⑥《混凝土质量控制标准》GB50164-92
第二章施工准备
2.1技术准备
一、组织各专业人员熟悉图纸，对图纸进行自审，熟悉和掌握施工图纸的全部内容和设计意图。
围护、结构相互联系对照，发现问题，提前与建设单位、设计单位协商，参加由建设单位、设计单位和监理单位组织的设计交底和图纸会审。
二、根据施工图纸，计算工程量，及所需要材料的详细数量、人工数量、大型机械台班数，以便做进度计划和供应计划，更好地控制成本，减少消耗。
三、根据项目施工的内容，拟定加工及定货计划。
四、做好技术交底工作。
本工程每一道工序开工前，均需进行技术交底，技术交底是施工企业技术管理的一个重要制度，是保证工程质量的重要因素，其目的是通过技术交底使参加施工的所有人员对工程技术要求做到心中有数，以便科学地组织施工和按合理的工序、工艺进行施工。
技术交底专业均采用三级制，即各专业工程技术负责人一专业工长一各班组长，技术交底均有书面文字及图表，级级交底签字，工程技术负责人向专业工长进行交底要求细致、齐全、完善，并要结合具体操作部位、关健部位的质量要求，操作要点及注意事项等进行详细的讲述交底，工长接受后，应反复详细地向作业班组进行交底，班组长在接受交底后，应组织工人进行认真讨论，全面理解施工意图，确保工程的质量和进度。
2.2生产准备
一、建筑材料及安全防护用品准备：
对钢筋、混凝土、管线、外墙砖等大批量材料，均应根据实际情况做好计划，分批进场,编制各项材料计划表，对各种材料的入库、保管和出库制订完善的管理办法,同时加强防盗、防火的管理。
二、施工机具设备：
施工中计划投入的大型、小型施工机械预先落实，根据需要分批进场。
三、修整施工出入口，铺设现场内施工道路，作好地面排水沟、车辆冲洗台，搭设平面布置图中的临建设施。
四、施工管理人员进场后，做好如下准备工作：
会同有关单位做好现场的移交工作，包括测量控制点以及有关技术资料，并复核控制点。
五、临时用电、临时用水的搭设、安装、调试。
六、组织施工管理人员及劳动力调配入场，满足施工要求。
七、提前做好预制、预埋件的加工工作。
八、组织制定预埋件的需求计划和加工工作。
.
2.3施工现场平面布置
本施工阶段布置钢筋笼制作平台、泥浆池、土方堆场各一个，详见“换乘段场地布置图”。
根据施工现场具体情况，在换乘段西侧施工区域内搭设一个42m长的钢筋拼装平台。
泥浆池沿用北端头井泥浆池采用钢筋砼结构，贮浆量约420m3，预埋2根4”硬管延伸至地墙施工处。
钢筋制作平台在场地内夯实的碎石上铺筑C30砼15cm，横向平行铺设8号槽钢间距2000mm，纵向平行铺设8号槽钢间距1200mm，详见附图《钢筋笼制作平台结构图》。
泥浆池采用挖坑现浇法修筑；包括一个7.8m×6m的新浆池，一个7.2m×6m的循环池和一个3.2m×6m的废浆池。
深度3.5m（地面以上1.5m），详见《泥浆池结构图》。
现场设1个临时堆土场，储土量约383m3。
另外，在现场须安排氧乙炔库、油库、料库及起重工仓库等临时用房，其位置应放在不影响施工的区域内。
施工现场设置标准养护室，内设养护水池，养护室需配备空调控制温度，并配有温度计和湿度计，保证养护室的温度和湿度。
2.4本工程难特点及针对性措施
一、本工程地处七浦路商业区，对施工车辆出入的限制较多，给施工带来不便，也影响施工进度。
河南路、天潼路地下管线密布，与地下连续墙边线最近距离约4.0米，对环境保护的要求较高。
措施：
采取全封闭式施工，垃圾有专人清理，施工中所排出的废浆、沉渣全部在晚上外运。
选择性能优良的设备与施工工艺。
施工中吊放钢筋笼、浇筑砼等噪声大的施工作业尽量安排在白天进行，如难以避免，则应最大程度减少对周边环境的影响，并要求所有操作工人不得喧哗。
车辆的灯光也是尽量避免直射，严格控制水泥的粉尘污染等。
确保周围管线及建（构）筑物的安全，在地下连续墙成槽时可通过调整泥浆性能来增加槽壁稳定性；减少重型机械在管线附近的走动，避免对槽段不必要的扰动；加强监测，做到信息化施工；建立应急预案制度。
交通组织上，根据现场的实际情况，场内道路环向连通，并在天潼路上开设2个大门，车辆可选取车流量少的大门进出工地。
现场设置临时堆土点，晚上待车流量较少时再行出土。
二、本工程基坑开挖范围内存在②3层粉性土，厚约5m，埋深7m。
该层土具有含水量高、渗透性好的特点，另外由于②3层粉性土中的水与苏州河存在一定水力联系。
在一定水动力作用下易产生流砂现象，在成槽过程中易发生塌方、流砂等不良地质现象，对成槽会产生不利影响。
考虑到上述因素，在地墙施工中采用优化泥浆配合比，采用护壁质量好的优质纳基土，掺加重晶石等外加剂，适当提高泥浆比重和黏度，减小坍方程度，并在施工过程中根据实际情况及时进行调整。
采用上述方法进行前三幅槽段的施工，如果坍方比较严重，可以考虑地墙施工期间采用管井进行降水。
三、确保地墙的施工质量，垂直度控制在1/300，防止渗漏水及控制地墙沉降满足设计要求，是本工程的重点之一。
我司的一线施工人员均是有多年地下连续墙施工经验的工人，对地墙施工的流程，各个环节的关键控制点均能熟练掌握。
采用垂直度控制良好的宝峨成槽机，并用优质泥浆护壁，加上墙趾注浆的保险措施，地墙的施工质量有充足的保证。
第三章机械、人员调配计划
3.1劳动力计划
一、管理人员：
序
岗位
人数
备注
1
常务副经理
1
2
项目书记
1
3
生产副经理
1
4
技术负责人
1
5
技术员
1
6
质量员
2
7
资料员（兼）
1
8
施工员
2
9
安全员
2
10
劳资员
1
11
预算员
1
12
财务
1
13
行政（兼）
1
14
材料员
1
15
机管员
1
合计
16
二、工人：
序
工种
人数
备注
１
翻样人员
1
2
测量工
2
3
钢筋工
25
4
指挥、起重
8
5
电、钳工
4
6
成槽机司机
2
7
吊车司机
4
8
泥浆工
6
9
普工
10
合计
63
3.2主要施工机械配备计划
序
设备名称
型号
数量
备注
1
成槽机
1000mm
1
2
履带吊机
150t
1
3
履带吊机
300
1
4
泥浆泵
BW-200
3
5
泥浆泵
3PN
3
6
注浆泵
SYB50/50-1
3
7
机泵
2GC
1
8
泥浆测试仪
1
9
钢筋切断机
2
10
交流电焊机
BX1-20
10
11
钢筋对焊机
VM-75
1
12
接驳器加工机
1
13
钢筋弯曲机
GW-40
2
14
柔性接头锁口管
Ф1000
88米
15
顶升架
300t抱箍式
2
16
砼机架
2
17
插入式振动器
电动
2
20
空气压缩机
0.9m3
1
21
配电箱
200A
10
22
导管
Ф250
85
23
气割
2
24
全站仪
SOKKIA
1
25
水准仪
DS3
1
26
钢卷尺
50米,30米
各1
27
塔尺
5米
1
28
自卸汽车
15T以上
3
29
挖掘机
1
3.3材料供应计划
暂定开工日期为2008年3月25日，且连续施工。
部位
累计
泥浆原料
100t
地墙钢筋
900t
地墙砼
4450m3
3.4材料检测
检测
材料
检测内容
试件
检测频率
备注
钢筋原材
拉伸、弯曲
4根
60t/1组
若不满一个检验批，按一批计。
钢筋对焊
抗拉强度、弯曲
6根
300接头/1组
钢筋焊接
抗拉强度
3根
300接头/1组
钢筋连接器
抗拉强度
3根
500接头/1组
混凝土抗压
抗压强度
3块
1幅/2组
混凝土抗渗
抗渗标号
6块
5幅/1组
第四章工程进度计划
4.1工程进度计划
按照目前现场实际情况，计划按3月份进场施工，河南路恢复交通的日期为：
2008年6月30日；换乘段地墙施工工期预计为：
2008年3月25日开始分区进行地墙施工。
关键节点目标：
根据工程特点，经过综合分析，天潼路站必须合理安排施工，在确保换乘段6月底完成的前提下保证M2线的施工工期节点不拖后，为河南路改造工程的如期通车创造条件，整个工程各施工段的节点目标分别如下：
换乘段2007年4月20日完成地墙施工；
施工进度计划见附件《天潼路站地墙施工进度计划》。
第五章施工方案
5.1测量定位工程
5.1.1平面测量控制
根据建设单位提供的平面控制点，向围墙内离施工现场较远处布设若干临时控制点。
在地下连续墙施工过程中，轴线投点采用极坐标法，根据临时控制点及基准点，投放各主轴线控制点，然后用J2经纬仪引测出各条轴线。
施工过程中，对导线、轴线基准控制点定期进行复测。
5.1.2平面轴线测量
一、基准平面轴线的设置以甲方提供的基准点为依据；
二、采用“平面坐标法”结合“极坐标法”测量轴线。
三、基准控制网是建立在基准点的基础上的，设置时要求同时满足稳定、可靠和通视三个要素，同时，还需附加一些保护措施。
如建立一个控制副网或设置方位汇交点等方法，以使基准控制网在遭到不可预见事件的破坏时也可恢复。
四、轴线坐标控制点投测完毕后，互相之间应进行校核，便于检验偏差情况，以及时纠正。
5.1.3高程控制测量
一、根据甲方提供的城市等级水准点，采用闭合水准测量用精密水准仪引测施工基准水准点。
二、施工基准水准点应布置在受施工环境影响小且不易遭破坏的地方。
5.1.4测量仪器的选用
一、SOKKIA全站仪2″
二、SOKKIAC40普通水准仪±3mm/km
三、50m、30m钢卷尺
四、其他辅助仪器如垂直目镜，棱镜，光标，塔尺等。
五、以上仪器均应鉴定合格，并在使用有效期内。
六、在使用过程中，应经常检查仪器的常用指标，一旦偏差超过允许范围，应及时校正来保证测量精度。
5.1.5测量精度主要保证措施
一、经纬仪工作状态应满足竖盘竖直，水平度盘水平，望远镜上下转动时，视准轴形成视准面必须是一个竖直平面。
二、水准仪工作状态应满足水准管轴平行于视准轴。
三、用钢尺工作应进行钢尺鉴定误差、温度测定误差的修正，并消除定线误差、钢尺倾斜误差、拉力不均匀误差、钢尺对准误差、读数误差等等。
四、测角：
采用三测回，测角中误差±10秒。
五、测距：
采用往返测法，取平均值。
六、所有测量计算值均应立表，并应有计算人、复核人签字。
七、在仪器操作上，测站与后视方向应用控制网点，避免转站而造成积累误差。
八、在定位测量，应避免垂直角大于45度。
九、对易产生位移的控制点，使用前应进行校核。
十、在3个月内，必须对控制点进行校核，避免因季节变化而引起的误差。
十一、严格按照操作规程进行现场的测量定位和放样。
5.2地下连续墙施工
5.2.1概况
本工程±0.00＝+2.600，原地面标高为2.5～2.8。
基坑临时围护结构采用地下连续墙，规格为D型。
地下连续墙顶标高+2.60m，D型地墙：
厚1000mm、深42m（18幅）。
地下墙砼设计标号水下C30S8。
地下连续墙接头采用锁口管柔性接头。
为了控制地下连续墙的竖向沉降量，在地下连续墙内布置压浆管，插入墙底下0.5m，每幅地下墙中设置二根墙趾注浆管，进行压密注浆。
地下墙与结构采用钢筋接驳器连接。
5.2.2地下连续墙槽壁稳定性分析与验算
对于上海粘性土层正常地下水位、普通的槽段长度（一般为6m左右），选用系数稳定法，具体公式：
式中：
Ns--------------稳定系数；
、
-----------沟槽深度、泥浆液位深度（m）；
、
-----------地层容重、泥浆容重（KN/m3）；
Su、q-----------地层不排水抗剪强度、地面超载（KN/m2）；
计算结果如下表：
换乘段
土层
H
Hn
γn
Hn·γn
∑H·γ
H'
γe
H'·γe
q
Su
Ns
[Ns]
结论
①②填土、粉质粘土
2.0
2.0
18.30
36.6
36.6
2.0
11.50
24
20.00
②3砂质粉土
7.2
5.2
18.50
93
132.2
7.0
11.50
74
20.00
④淤泥质粘土
17
9.8
16.80
164.6
296.8
17
11.50
204
20.00
37.9
2.95
≤4
稳定
⑤1粘土
24
7
17.90
125.3
423.1
24
11.50
288
20.00
48.7
3.18
≤4
稳定
⑤3粉质粘土
42
18
18.10
325.8
748.9
42
11.50
483
20.00
77.8
3.67
≤4
稳定
5.2.3地下连续墙施工工艺流程
详见：
地墙施工流程图
5.2.4施工工艺
一、主要设备
根据场地情况和本工程的地质情况，一台真砂，并配备自动纠偏装置。
根据现场施工安排，成槽机采用真砂，钢筋笼起吊采用1台300t履带吊及1台150t履带吊作为主副吊双机抬吊。
二、准备工作
1、施工导墙、道路、泥浆池、钢筋平台、冲车槽、排水沟、地坪、临时堆土场等布置。
2、各种机械设备进场、检查。
3、各种材料进场及试验。
三、导墙制作
在地下连续墙成槽前，应砌筑导墙，做到精心施工。
导墙质量直接影响地下连续墙的轴线和标高，对成槽设备进行导向。
是存储泥浆稳定液位，维护上部土体稳定，防止土体坍落的重要措施。
根据天潼路站换乘段地墙采用“］［”型导墙，高5000mm，导墙间距1040mm，肋厚250mm，翼宽800mm，钢筋为Ф14@200双向布置，保护层为50mm，视土质情况可略作调整，应落在原状土，砼标号为C30，导墙背面用好土回填、夯实。
详见《地下连续墙导墙道路图》。
导墙要对称浇筑，强度达到70％后方可拆模。
拆除后设置10cm直径上下二道圆木支撑，并在导墙顶面铺设安全网片，保障施工安全。
导墙内墙面要垂直，内外导墙间距1040mm，导墙顶部高出地面20cm，墙面平整度允许偏差5mm，墙面与纵横轴线间距的允许偏差±10mm，内外导墙间距允许偏差±10mm。
导墙面应保持水平，砼底面和土面应密贴，砼养护期间起重机等重型设备不应在导墙附近作业停留，成槽前支撑不允许拆除，以免导墙变位。
四、泥浆工艺
在地墙施工时，泥浆性能的优劣直接影响到地墙成槽施工时槽壁的稳定性，而本工程控制槽壁坍方的主要措施是调整泥浆性能。
根据地质情况及以往地墙施工经验，本工程泥浆级配及控制指标如下：
1、新配泥浆指标如下：
比重：
1.06~1.08克/立方厘米
粘 度：
25~30秒（漏斗粘度）
失水量：
<30ml/30min
PH值：
8～9
注：
常规地墙施工的新浆比重指标为：
1.04~1
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