地铁钢管柱施工方案.docx
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地铁钢管柱施工方案
地铁钢管柱施工方案
目录
第1章编制依据2
1.1编制依据2
1.2编制原则4
第2章工程概况5
2.1工程概况5
2.2工程地质和水文地质5
2.2.1工程地质条件5
2.2.2水文地质条件7
2.3钢管柱设计概况7
第3章施工安排9
3.1施工部位9
3.2施工组织机构9
第4章主要施工方法11
4.1中柱孔位施工工艺11
4.2钢管柱施工11
4.2.1钢管柱的加工及验收11
4.2.2钢管柱的底座安装12
4.2.3钢管柱的吊装加固13
4.2.4钢管柱柱顶安装16
4.2.5钢管柱内混凝土灌注17
4.2.6成品保护18
4.2.7管底和管顶锚固筋18
第5章保障措施19
第6章应急预案20
6.1应急准备20
6.2报告程序21
6.2.1报告事故内容21
6.2.2其他要求21
6.3应急救援联络方式21
第1章编制依据
1.1编制依据
（1）《XX地铁6号线一期工程土建施工04合同段合同文件》；
（2）地铁6号线一期工程04标段施工组织总设计；
（3）地铁6号线一期工程花园桥站单位工程施工组织设计；
（4）现有XX地铁6号线一期工程土建施工04合同段设计文件，现有设计图纸见表1-1；
（5）现行国家、行业及XX市的规范、规程、标准、图集，详见表1-2；
（6）现行国家、行业及XX市有关法律、法规、管理办法等，详见表1-3；
（7）施工质量验收标准执行现行《轨道交通工程施工质量验收标准（土建工程篇）》；
（8）施工现场调查资料；
（9）我单位现有的施工技术水平、施工管理水平和机械设备配套能力。
现有设计图纸清单表1-1
序号
名称
1
主体建筑施工图（变更A版）
2
花园桥站主体暗挖结构施工图（含防水）
3
市政管线设计综合花园桥站
相关技术标准、规范、规程表1-2
序号
名称
编号
1
工程测量规范
GB50026-2007
2
混凝土强度检验评定标准
GBJ107-87
3
地下铁道工程施工及验收规范（2003年修订版）
GB50299-1999
4
轨道交通车站工程施工质量验收标准
QCD-006-2005
5
地铁设计规范
GB50157-2003
6
混凝土质量控制标准
GB50164-92
7
建设工程施工现场供用电安全规范
GB50194-93
8
建筑桩基技术规范
JGJ94-2008
9
建筑基坑支护技术规程
JGJ120-99
10
建筑地基基础设计规范
GB50007-2002
11
工程测量基本术语标准
GB/T50228-96
12
地下铁路工程施工及验收规范（2003年修订版）
GB50299-1999
13
地下铁路、轻轨交通岩土工程勘察规范
GB50307-1999
14
建筑基坑工程监测技术规范
GB50497-2009
15
建筑施工组织设计规范
GB/T50502-2009
16
建筑变形测量规范
JGJ8-2007
17
钢筋焊接及验收规程
JGJ18-2003
18
回弹法检测混凝土抗压强度技术规程
JGJ/T23-2001
19
钢筋焊接接头试验方法标准
JGJ/T27-2001
20
建筑机械使用安全技术规程
JGJ33-2001
21
建筑施工安全检查标准
JGJ59-99
22
混凝土用水标准
JGJ63-2006
23
建筑地基基础工程施工质量验收规范
GB50202-2002
24
建筑施工高处作业安全技术规范
JGJ80-91
25
建筑工程冬期施工规程
JGJ104-98
26
钢筋机械连接通用技术规程
JGJ107-2010
27
建筑基坑支护技术规程
JGJ120-99
28
建筑施工现场环境与卫生标准
JGJ146-2004
29
建筑施工土石方工程安全技术规范
JGJ180-2009
30
建筑施工作业劳动防护用品配备及使用标准
JGJ184-2009
31
XX市市政工程施工安全操作规程
DBJ01-56-2001
32
XX市建筑工程施工安全操作规程
DBJ01-62-2002
33
建筑工程施工技术管理规程
DBJ01-80-2003
34
混凝土结构工程施工质量验收收规程
DBJ01-82-2005
35
建设工程施工现场安全防护、场容卫生、环境保护及保卫消防标准
DBJ01-83-2003
36
XX市市政基础设施工程暗挖施工安全技术规程
DBJ01-87-2005
37
地铁暗挖隧道注浆施工技术规程（试行）
DBJ01-96-2004
38
建设工程施工现场安全资料管理规程
DB11/383-2006
39
建筑施工测量技术规程
DB11/T446-2007
40
混凝土结构工程施工质量验收规范
GB50204-2002
41
地铁工程监控量测技术规程
DB11/490-2007
42
绿色施工管理规程
DB11/513-2008
43
市政基础设施长城杯工程质量评审标准
DB11/T514-2008
44
轨道交通地下工程防水技术规程
DB11/581-2008
45
轨道交通工程资料管理规程（土建篇）
QGD-001-2008
46
轨道交通工程结构混凝土裂缝控制与耐久性技术规程
QGD-003-2008
47
轨道交通单位工程、分部工程和分项工程划分标准（修订版）
QGD-004-2005
48
轨道交通土建工程施工质量验收统一标准（修订版）
QGD-005-2005
49
轨道交通车站工程施工质量验收标准（修订版）
QGD-006-2005
50
轨道交通隧道工程施工质量验收标准（修订版）
QGD-007-2005
51
滚扎直螺纹钢筋连接接头
JG163-2004
52
XX市工程测量技术规程
DB11/T339-2006
53
钢结构工程施工质量验收规范
GB50205-2002
54
钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级
GB/T11345-1989
55
六角头螺栓 C级
GB/T5780-2000
56
六角头螺栓
GB/T5782-2000
57
1型六角螺母
GB/T6170-2000
58
钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件
GB/T1231-2006
相关法律、法规、管理办法表1-3
序号
名称
编号
1
建设工程安全生产管理条例
国务院第393号令
2
XX市建设工程施工现场管理办法
政府令第72号
1.2编制原则
1、保证中柱安全、快速施工，为项目高质量、高效率竣工提供保障；
2、在充分理解设计图纸的基础上，采用安全、合理、经济、可行的施工方法；
3、中柱施工顺序安排科学合理，尽量减少地层扰动，杜绝塌孔现象发生；
4、施工工艺与施工规范、设计要求相符，并达到完善；
5、严格贯彻“安全第一”的原则；
6、确保工程质量和工程工期；
第2章工程概况
2.1工程概况
花园桥站是XX市地铁6号线一期工程的一个中间站。
车站主体位于西三环花园桥主桥垮的下方，跨路口东西向设置。
花园桥西侧为玲珑路、东侧为车公庄西路，南北向为高架的三环主路。
车站周边有首都师范大学，市政管理公司潘庄管理所，XX外文出版纸张公司、XX水利水电干部管理学院、中咨大厦、市公交第四汽车保修厂等单位，还有部分住宅小区。
车站地理位置详见图2-1。
车站为明暗挖结合，西端明挖三层两柱框架结构，中部及东端暗挖（PBA工法）双层单柱双联拱结构，车站西段接盾构区间，车站提供盾构始发条件，东端接矿山法区间。
车站起止里程为K3+76.576～K3+309.176，总长233.6m，其中明挖段长43.6m，标准段宽度为26.35m，端头盾构井段宽度为28.1m；暗挖段长190m，标准段宽度为19.70m。
车站有效站台中心里程处覆土厚度为8.67m，明挖段顶板覆土厚度为4.5m，底板埋深25m。
车站共设置4个出入口通道及2组4个风亭。
1、2号出入口位于车站北侧；3、4号出入口位于车站南侧；4个风亭设置在拆迁后的空地上；两个无障碍电梯分别设置在西北象限和东南象限的空地上。
图2-1花园桥站地理位置图
2.2工程地质和水文地质
2.2.1工程地质条件
花园桥站工程范围内地形基本平坦，自然地面标高为55.14～48.50m。
根据车站勘察资料显示，场地在地貌上属冲洪积平原，地层以第四纪冲积、洪积土层为主；控制性勘探孔最大深度为45.00m。
车站上部结构位于粉质粘土层和圆砾层中，中下部结构位于砂卵石层中。
详见表2-3。
花园桥车站地质剖面图详见图2-2。
花园桥站地层统计表表2-3
地质年代与成因
层号
岩土名称
人工堆积层Qml
①
粉土填土
①1
房渣土
第四纪全新世冲洪积层（Q4lal+pl）
③
粉土
③1
粉质粘土
③2
粘土
③3
粉细砂
第四纪晚更新世冲洪积层（Q3al+pl）
⑤
卵石
⑤2
粉细砂
⑥
粉质粘土
⑥1
粘土
⑥2
粉土
⑥3
粉细砂
⑥4
中粗砂
⑦
卵石
⑦1
粉细砂
⑦2
中粗砂
⑧
粉质粘土
⑧3
粉细砂
⑨
卵石
⑨2
中粗砂
图2-2花园桥站地质剖面图
2.2.2水文地质条件
根据勘察单位提供的成果资料，钻孔最大深度45m，在勘察深度范围内共发现2层地下水，第一层为潜水
（二），第二层为层间潜水（三），其中潜水
（二）埋深17.8～18.4m，位于结构底板以上，潜水
（二）隔水底板在部分钻孔缺失，使该层水向下越流排泄，导致该层水在本场地范围内仅局部分布，且水量较小，但考虑到地下水的季节变化，仍需考虑降排水措施。
层间潜水（三）目前最浅埋深28.5m（2008年12月量测），位于结构底板以下，考虑到年地下水季节变化，施工时须注意该层水的影响并采取有效的地下水控制措施。
经地下水影响分析，主体和风井受层间潜水影响，1、2、3号出入口通道受潜水影响，4号出入口通道不受地下水影响。
车站渗井降水已经完成，从竖井施工情况看，地下水对施工基本没有影响。
2.3钢管柱设计概况
本工程暗挖主体结构中柱采用板厚16mmφ1000mm的钢管混凝土柱，共计31根，从8轴到38轴，轴间距6.0m，钢管柱内填充C50微膨胀混凝土。
钢管柱高8~37轴为10.3m，38轴为11.3m；
本工程中柱施工采用人工挖孔，开孔直径为1800mm，护壁后净空直径为1500mm，护壁砼强度等级为C20，厚度为150mm；
钢管吊装采用加工厂加工，现场拼装施工，钢管柱加工成三节，各节之间采用法兰连接，混凝土灌注采用导管浇筑、人工振捣的施工工艺。
钢管柱结构总装图如图2-1所示：
图2-1钢管柱结构总装图
注：
括号内标注尺寸为38轴钢管柱尺寸。
第3章施工安排
3.1施工部位
花园桥站暗挖主体结构共设置31根直径为1000mm的钢管柱，采用人工挖孔；护壁厚度均为150mm厚的C20早强混凝土，配合比根据试验室现场人工拌制，经过试验和质检人员检验合格后方可使用；护壁钢筋在现场钢筋棚进行加工。
3.2施工组织机构
3.2.1花园桥站工区组织机构
根据人工挖孔施工实际情况，在项目部各个部室的全力配合下，以花园桥站工区为主要施工管理机构。
花园桥工区主要管理人员18人，分别负责人工探孔的施工和技术管理，主要管理人员配备构成见表3-1：
职务
姓名
项目副经理兼工区长
周海冰
工区技术负责人
刘肖
人工挖孔工长
杨永、杨智昆
钢筋工长
马新军
技术员
何福军、蔡树森
质检员
卢良、何伟
电工
许长雨、王玉圣
安全员
耿训强、刘国志、胡书林
试验员
李勇军
测量员
黄林、张建松
资料员
罗辉
表3-1花园桥工区管理人员配备构成
3.2.2劳务队组织机构
施工劳务队由多年从事人工挖孔施工，具有丰富施工经验的强壮劳动力组成。
劳务队作业人员配备构成见表3-2：
表3-2人工探孔劳务队配备构成表
职务（工种）
姓名（人数）
劳务队现场负责人
刘培雨
人工探孔
20
钢筋加工
4
钢管柱安装
20
第4章主要施工方法
4.1中柱孔位施工工艺
详见人工挖孔桩专项施工方案
4.2钢管柱施工
钢管柱由加工厂加工，运至车站中上导洞内节吊装。
由于上导洞净空限制，钢管柱加工需分节，每一根钢管柱有三节组成，其中8~37轴由两节3.4m和一节3.35m组成、38轴由两节3.8m和一节3.55m组成。
钢管柱施工工艺流程详见图4-1：
图4-1钢管柱施工工艺流程图
4.2.1钢管柱的加工及验收
1.钢管柱的制作
①钢管柱是用板厚16mm的钢板卷制焊接而成。
为了保证钢管柱制作的精度和质量，钢管柱的制作全部在工厂进行。
钢管柱所有焊接要全部经过超声波检查及X射线探伤，必须达到一级焊逢质量要求。
②钢管柱制作完成后，要逐一进行验收。
验收执行的规范标准有《钢管混凝土结构设计与施工规程》CECS28-90、《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205---2001、《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》JGJ82-91、《建筑钢结构焊接规程》JGJ81---91以及图纸的有关要求。
③根据施工工艺的要求，加工厂需在钢管柱底盘上刻画出十字线，方便施工。
4.2.2钢管柱的底座安装
①定位
在下导洞的底板防水层保护层上及导洞边墙上定出钢管柱中心点和中心交叉点，绑扎底纵梁钢筋。
②安装
当底纵梁钢筋绑扎完成后，用经纬仪定出的中心，将钢管柱底盘放下就位，粗略调平后，将钢管柱底盘的定位杆固定在钢筋骨架上，定位杆在底盘下方预留2cm丝扣并拧上一个螺母，以方便下一部调整底盘高程；焊接管外锚固筋，由于纵梁主筋的限制可适量调整锚固筋的焊接角度和方位；由于钢管柱底盘中心与管内锚固筋环形箍筋的中心重合，先利用底盘中心把一个环形箍筋点焊在纵梁主筋上在依十字形插入四根管内锚固筋进行焊接，上下各用一个环形箍筋进行加固，最后焊接剩余锚固筋和环形箍筋。
然后浇注底纵梁的下半部分混凝土。
待砼达到一定强度后，进一步将钢管柱底盘用精密水准仪利用定位杆下部螺母调整调至设计标高，并严格检查钢管柱底盘的平整度。
调平后将钢管柱底盘用φ32钢管固定在导洞的初支上，再浇注底纵梁混凝土的上半部分。
在调节过程中，应在钢管柱厂家技术人员的指导下由熟练工种调整，严格控制时间，防止下部混凝土初凝。
底盘加固示意图4-2：
图4-2底盘加固示意图
4.2.3钢管柱的吊装加固
①定点
在洞内将钢管柱中心投至钢管柱底盘上，并将中心上返至拱顶，以便后期复核。
以中心点为圆心用分规在钢管柱底盘上划一直径为1000mm的圆，即为钢管柱的位置。
②吊装、固定
沿直径为1000mm的圆外缘焊四块呈90°角布置的筋板，作为钢管柱的外定位标志。
钢管柱吊装机具为手拉葫芦、钢丝绳、I16的“井”字型支架。
用上导洞初支拱顶预埋的吊钩挂倒链将钢管吊起放下，在桩孔的孔口用“井”字架固定，再起吊另一管节，相邻节用法兰盘连接。
法兰盘采用穿钉对孔（每个法兰盘上作好上下对应标记），利用扭矩扳手进行初扭固定，在螺栓全带齐后，进行终拧。
钢管柱吊装流程图见图4-3、钢管柱起吊图见图4-4和支架简图详见图4-5。
图4-3钢管柱吊装流程图
图4-4钢管柱起吊图
图4-5“＃”字型支架简图
待钢管柱整体连接完成后将钢管吊起放下，紧靠已焊好的定位筋板，检查钢管柱是否与直径1000mm的圆重合，钢管上端用精密靠尺检查垂直度，确认钢管柱精度符合设计及规范要求后，焊接筋板把钢管柱下端固定。
上端在钢管柱外侧与上导洞侧墙初支之间设临时“口”字架支撑加固，利用拱顶投测的钢管柱中心点悬挂锤球的方式，找到钢管柱中心并对其进行加固，以稳定钢管柱使之在浇注砼时不至产生位移和挠曲。
浇筑时支撑图详见图4-6：
图4-6浇筑时支撑图
钢管柱就位允许偏差见表4-1。
序号
检查顶目
允许偏差
1
立柱中心线和基础中心线
±5mm
2
立柱顶面标高和设计标高
＋0mm,-20mm
3
立柱顶面不平整度
±5mm
4
立柱垂直偏差
长度的1/1000，最大不大于15mm
5
各柱之间距离
间距的1/1000
6
立柱上下两平面对角线差
长度的1/1000，但不大于20 mm
表4-1钢管柱就位允许偏差
③底部焊接
焊接时，每一根钢管柱由两个焊工同时作业，沿圆周同向旋转对称施焊。
首先进行底焊，再进行补强焊，直至达到设计要求。
注意施焊应间歇进行，以免局部过热影响下面底纵梁砼的质量。
所有焊接缝均进行100%超声波无损检查，达到二级焊缝质量要求。
4.2.4钢管柱柱顶安装
钢管柱柱顶锚固钢筋采用在钢管柱外绑扎，待混凝土浇筑接近柱顶时在安装。
并用2根平行焊在柱帽内侧的φ25钢筋将其与柱帽固定后再继续浇筑，再施做顶纵梁之前去除以免影响受力。
柱顶钢筋见图4-7：
图4-7柱顶锚固钢筋图
钢管柱的柱帽在加工厂内固定在钢管柱上（保证结构连接质量和功效），通过焊在钢管柱上的挡块定位，利用塞焊孔将柱帽与钢管柱焊在一起。
柱帽结构如图4-8：
图4-8柱帽结构图
4.2.5钢管柱内混凝土灌注
1、钢管柱内浇注C50微膨胀混凝土，采用泵送商品砼。
用串筒进行钢管柱内混凝土浇注，串筒用φ150钢管。
由于钢管柱顶部作业空间限制，串筒分节长度1～1.5m，随着钢管内混凝土的上升逐节上拔并拆除串管，串管埋在混凝土内的深度不少于一节。
钢管柱内砼一次性浇灌完成，不得间歇。
当混凝土浇灌到钢管柱顶端时，应浇灌到稍低于钢管柱顶的位置，待混凝土达到设计值的50%后再用相同等级的水泥砂浆填至管口。
2、钢管柱的混凝土浇灌工作，应连续进行；必须间歇时，间歇时间不应超过混凝土的终凝时间。
浇筑混凝土之前应先灌注一层厚度为10～20cm的与混凝土等级相同的水泥砂浆。
3、混凝土浇筑至距离柱顶6m的时候采用机械振捣棒振捣，保证密实度。
4、管内混凝土的浇灌质量，可采用敲击钢管的方法进行初步检查，如有异常，则应用超声波检测，对于不密实的部位，采用钻孔压浆的方法进行补强，然后将钻孔补焊封固。
4.2.6成品保护
为了避免土层扰动造成钢管柱位移及在主体土层开挖破除护壁套管时将钢管砸坏，钢管柱施工完毕后，采用无妨布把钢管柱保护起来，在下导洞挂网喷射砼将拱部孔口封住，然后将中柱孔内回填中砂，为保证密实必须进行夯实，要求每2m浇筑一层200mm厚混凝土加固。
加固示意图见图4-9：
图4-9加固示意图
4.2.7管底和管顶锚固筋
采用场地外加工，洞内现场绑扎施工，施工工艺同车站底梁施工。
第5章保障措施
1、制定切实可行的安全技术措施，分发至工班，组织逐条学习、落实。
2、氧气瓶不得沾染油脂，乙炔发生器必须有防止回火的安全装置，氧气瓶与乙炔瓶要隔离存放。
3、施工现场临时用电，严格按《施工现场临时用电安全技术规范》的有关规定执行。
移动的电气设备的供电线路使用橡胶电缆。
现场架设的电力线路，不得使用裸导线。
临时敷设的电线路，必须安设绝缘支撑物。
4.使用手拉葫芦前应认真检查。
检查转动部分是否灵活，是否有卡链现象，链条是否有断节及裂纹，制动器是否安全可靠，销子是否牢固，吊挂绳索及支架横梁是否结实稳固。
经检查合格方可使用。
5.在起重作业中，严禁超载使用手拉葫芦。
在使用时不论处于什么位置，拉链应与链轮方向一致，防止拉链脱槽。
拉链时用力要均匀，不得过猛。
当用于水平方向时，应在细链的入口处垫物承托链条，以防发生故障。
6.在使用手拉葫芦时，先将手链反拉，将起重链条倒松，使倒链有足够的起升距离。
操作时注意慢慢拉紧，使链条逐渐受力，检查无异常现象后，方可正式操作。
应检查起重链条是否打扭。
如有打扭现象，经调整好后方可使用。
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