明挖区间围护桩施工方案.docx

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明挖区间围护桩施工方案

1、编制依据

1、设计、勘查文件：

（1）明挖区间第一分册主体围护结构；

（2）明挖区间岩土勘察报告；

（3）明挖区间围护桩图纸会审及设计交底资料。

2、现行国家及行业相关规范规程，见表1-1所示：

表1-1主要标准、规范及规程

序号

类别

标准名称

标准编号

1

国家及行业规范

《建筑工程施工质量验收统一标准》

GB50300-2001

2

《建筑地基基础工程施工质量验收规范》

GB50202-2002

3

《建设工程项目管理规范》

GB/T50326-2006

4

《建设工程文件归档整理规范》

GB/T50328-2001

5

《地基基础设计规范》

GB50007-2011

6

《建筑桩基技术规范》

JGJ94-2008

7

《建筑基桩检测技术规范》

JGJ106-2003

8

《钢筋焊接及验收规程》

JGJ18-2012

9

《钢筋焊接接头试验方法标准》

JGJ/T27-2001

10

《工程测量规程》

GB50026－2007

11

《混凝土结构工程施工质量验收规范》（2010版）

GB50204-2002

3、我联合体质量、环境、职业健康安全管理体系标准中的有关规定。

4、我联合体在乌鲁木齐地区同类工程中积累的施工经验。

5、宣仁墩车站围护桩施工经验。

2、工程概况

2.1主要参建单位

建设单位：

乌鲁木齐市轨道集团有限公司

项目管理单位：

北京市轨道交通建设管理有限公司

设计单位：

北京城建设计发展集团股份有限公司

勘查单位：

中铁第一勘查设计院集团有限公司

监理单位：

新疆建院工程监理咨询有限公司

施工单位：

上海基础集团和新疆北新路桥集团联合体

2.2工程概况

新疆乌鲁木齐市轨道交通1号线南起南郊客运站门前的三屯碑站，终点位于T2航站楼前停车场的国际机场站。

1号线正线长27.6km，沿线共设车站21座，平均站间距1.34km，均为地下站。

乌鲁木齐市轨道交通1号线15标合同段施工内容包括一站一区间，其中：

1、明挖区间位于城北主干道与宣仁墩南街交叉口左右象限，城北主干道南侧绿化带内，沿城北主干道南北向设置。

区间明挖结构设计起点里程为YJDK1+258.034，终点里程为YJDK1+466.306，全长约207.25m，为地下一层结构，明挖主体结构为远期6号线预留区间接口。

周围主要为规划用地，无重要建筑。

2、三工站—宣仁墩站区间自三工站始发，沿新市区北京北路向北，过宣仁墩南街、于北京北路十字转向城北主干道西侧与宣仁墩站衔接。

本标段工程概况表如表2-1所示，工程概况图如图2-1所示。

图2-1乌市地铁1号线15标合同段工程概况图

表2-1乌市地铁1号线15标合同段工程概况表

序号

施工内容

主要施

工方法

备注

地下车站

宣仁墩车站

（含附属结构）

明挖

顺做法

宣仁墩站为地下两层双柱三跨箱型框架结构，外包总长229.5m，标准段外包宽度20.9m，车站顶板覆土厚度约2.8~3.3m，。

车站附属设两组风道和4个出入口，一个六号线换乘预留通道，其中3号出入口与2号风道合建，1号出入口为远期预留。

本站小里程端为矿山法区间；大里程端为盾构区间。

宣仁墩站采用明挖顺做法施工，基坑开挖深度为16-18m，全外包防水做法，车站围护结构形式为混凝土灌注桩排桩+3道内支撑支护体系，桩间采用100mm厚挂网喷射混凝土。

三工站

——

宣仁墩

区间

明挖区间

明挖

顺做法

基坑呈锯齿状，全长约207.25m，宽分别为：

26.1m、26.8m、30.4m及16.19m。

区间明挖采用明挖顺做法施工，基坑开挖深度为16-18m，全外包防水做法，围护结构形式为混凝土灌注桩排桩+3道内支撑支护体系，桩间采用100mm厚C25挂网喷射混凝土。

竖井及连通道

明挖/暗挖

竖井设计深度为26.543m，矩形开挖断面尺寸为5.7m×7.7m，竖井垂直布置于左、右线的中间。

横通道布置在竖井南北两侧，南侧长28.963m，北侧长20.938m，采用拱顶直墙复合式衬砌结构，结构净宽为3.7m，断面净高4.03～7.26m施工横通道内布置有永久联络通道及取水泵房。

宣仁墩车站—

明挖区间隧道

暗挖

矿山法

三工站~明挖区间暗挖隧道左线长约947m，右线长约863m；

明挖区间~宣仁墩站暗挖隧道左右线均长约72m；

区间隧道采用正台阶法施工。

明挖区间—

三工站隧道

明挖区间为地下一层结构，外包总长207.25m，宽分别为：

26.1m、26.8m、30.4m及16.19m等，该区间底板埋深15.56—16.58m，顶板覆土厚度6.93m—8.01m。

明挖区间平面图如图2-2所示。

图2-2明挖区间平面图

明挖区间采用明挖顺做法施工，全外包防水做法，围护结构形式钻孔灌注桩排桩+内支撑支护体系，桩间采用100mm厚C25挂网喷射混凝土。

明挖区间主体基坑变形控制保护等级均为一级，且为内钢支撑体系，因主体结构尺寸的不同，围护桩分两种规格，其中：

（1）YJDK1+258.034—YJDK1+305.134，围护排桩规格为φ800@1400，桩长19.6m；

（2）YJDK1+305.134—YJDK1+466.306，围护排桩规格为φ800@1400，桩长18.1m。

灌注桩采用C30混凝土（水下浇筑时强度提高一级），具体桩规格统计表如表2-1所示。

表2-1围护排桩规格统计表

桩

型

桩顶

标高

桩底

标高

有效

桩长

根数

配筋描述

单桩砼

Z1

661.100

642.000

19.6

91

锚入冠梁主筋规格为11φ25（HRB400），长度取0.8m；中部14.45m范围内主筋规格为22φ25（HRB400）；冠梁下1.5m及桩底3.0m范围内主筋规格为11φ25（HRB400）。

加强箍规格为1φ22（HRB400）@2000。

螺旋箍筋规格为φ10（HPB300）@150。

9.9

Z2

661.100

643.000

18.1

263

锚入冠梁主筋规格为10φ25（HRB400），长度取0.8m；中部13.45m范围主筋规格为20φ25（HRB400）；冠梁下1.5m及桩底3.0m范围主筋规格为10φ25（HRB400）。

加强箍规格为1φ22（HRB400）@2000。

螺旋箍筋规格为φ10（HPB300）@150。

9.1

Z3

6.0

10

该桩基桩端进入基坑坑底标高以下6m，钢立柱插入灌注桩内2.4m，与灌注桩主筋可靠焊接，一起吊放，且垂直度偏差1/300基坑开挖深度；主筋规格为18φ18（HRB400）加强箍规格为1φ22（HRB400）@2000。

螺旋箍筋规格为φ12（HRB400）@200。

3.0

注：

长度单位为“m”，方量单位为“m3”。

2.3工程地质及水文地质概况

1、地形、地貌

沿线地貌单位为山前倾斜冲、洪积砾质平原区，地势南高北低，相对地表高差1-4m。

2、地质构成及特征

根据揭露和勘查测试，场内主要为由冲积、洪积河床堆积形成的第四系上更新统圆砾、卵石，地表广泛分布杂填土，各岩土（石）分布及特征分述如下：

（1）1-1杂填土（Q4ml）

分布于地表，分布不均匀，一般层厚1～3m，局部达16m，其中道路表层0.5m为硬化路面，呈密实状。

灰黄—灰色，松散-稍密，稍湿—潮湿，以圆砾、卵石为主组成，其中回填土坑内一般呈松散状，颗粒成分以卵石、漂石为主，含少量砖挖碎屑，生活垃圾及植物根系等，孔隙率较大，钻探中漏浆严重，土质不均匀，级配较差，岩土施工工程分级为Ⅱ级普通土。

（2）4—9圆砾（Q3al+pl）

间夹与卵石层中，呈透镜体状分布，青灰色-深灰色，层厚0.5～6m。

成分以砂岩、灰岩为主，多呈浑圆状，粒径组成：

2～20mm约40%，20～60mm约30%，大于60mm约5%，余以杂砂砾充填为主。

潮湿，密实。

岩土施工工程分级为Ⅲ级硬土。

（3）4-10卵石（Q3al+pl）

下伏于人工填土层，深灰色，厚度大于40m，成分以砂岩、灰岩为主，浑圆状，磨圆度较好，粒径组成：

2—20mm约20%，20—60mm约45%，大于60mm约15%，余为杂砂砾砂与粉黏粒充填，局部含漂石，最大粒径约500mm。

（4）4-10-1卵石

稍湿-潮湿，一般埋深6m以上呈中密状，岩土施工工程分级为Ⅲ级硬土。

（5）4-10-2卵石

潮湿，6m以下呈密实状，岩土施工工程分级为Ⅳ级软石。

地基土物理力学指标建议设计参数一览表

土层编号

岩性

天然重度（KN/m）

静止侧压力系数K0

基床系数（MPa/m）

粘聚力（KPa）

内摩擦角（°）

隧道围岩分级（修正）

Kh

Kv

1-1

杂填土

18.9

0.6

16

-

0

17

Ⅳ

4-9

圆砾

中密

22.1

0.32

65

72

4

40

Ⅴ

密实

0.28

70

78

4

42

Ⅴ

4-10

卵石

中密

23

0.3

72

82

0

42

Ⅴ

密实

0.26

85

90

7

44

Ⅴ

3、地下水类型

勘察期间勘探深度40m内未见地下水，可不考虑地下水对工程的影响。

4、不良地质作用与特殊岩土

该明挖区间位于城北主干道，受地面道路硬化整平等人工活动的影响，地表形成厚度为1-7.5m的人工填土。

根据土的物质组成和堆填方式，宣仁墩站范围内主要为压实填土。

压实填土主要分布于城北主干道道路地面及人行道，分布于地表，其表层0.5m为硬化道路，主要为沥青混凝土或素混凝土组成，其下主要填充卵砾石土，分布不均，厚度差异较大，一般厚1-7.5m.天然密度为1.89g/cm3，物理力学性质较好，对工程的影响较小，但应注意地下排污管雨水管渗漏处的填土在饱和状态下易产生溜滑、坍塌等不良现象。

3、施工安排

3.1施工难特点分析

3.1.1任务重、工期紧

明挖区间采用明挖顺做工艺，自上到下工序较多，部分工序受上道工序制约明显（如土方开挖前围护桩必须达到设计强度、支撑拆除前结构主体必须达到设计强度），无法形成小步距流水作业，因此工期极为紧张。

针对性措施：

1、桩基在施工组织上，分两个作业面由两端向中间对称施工；

2、桩基钢筋笼拟采取陆上一次性制作成型，整体吊装下放的方式，以减少钢筋笼下方孔口立焊时间与吊机占用时间，加快桩基施工进度；

3、严格按照宣仁墩车站钻孔灌注桩施工工法施工，详细记录成孔时间、钢筋笼吊放时间、混凝土运输及浇筑时间，确保各工序紧密衔接。

3.1.2地表杂填土段成孔施工

根据勘察报告，地表杂填土对本标段施工影响较大。

在成孔施工时，因杂填土的存在，极易引发孔壁塌孔情况，极易造成桩体充盈系数超标，甚至使得桩身侵入结构边界影响后续结构施工。

针对性措施：

1、目前，根据地勘报告，在成孔深度范围内，未见地下水，且下部地质情况较好，另根据宣仁墩车站施工经验，本方案拟定采取旋挖钻机干成孔施工方式。

施工前按设计及规范要求进行试成孔施工，并测定孔径、垂直度、孔壁变形稳定性情况，如孔壁稳定性较差，特别是上部杂填土层，则视情采取加深护筒或采取泥浆护壁成孔方式。

2、在地表杂填土深度范围内钻进时，控制钻进速度，并采取护筒分节跟管的方式，将护筒作为杂填土深度范围内成孔护壁方式。

在成孔过程中，严格控制成孔垂直度，同时，根据试装情况，排桩轴线给予适当外放，以避免桩身侵入区间结构边界影响后续结构施工。

3.1.3临时立柱施工

本区间含有10根临时钢立柱，钢立柱插入灌注桩2.4m，与灌注桩钢筋一起吊放，其垂直度偏差需控制在1/300基坑开挖深度以内。

针对性措施：

为保证钢立柱的施工质量，钢立柱需与灌注桩钢筋焊接牢固。

钢筋笼入孔时，对准孔位徐徐轻放，避免碰撞孔壁。

钢立柱中心与钢筋笼中心重合，钢立柱插入钢筋笼内2.4m，格构柱与钢筋笼采用4根Ø18mm钢筋在孔口帮焊。

下放过程中如遇阻，不得强行下人。

查明原因、处理后继续下放。

钢筋笼与钢立柱的位置采用桩位放样时的控制桩来控制方位，方位准确后同定吊筋．通过吊筋长度来保证钢立柱与钢筋笼的深度。

3.2施工目标

3.2.1工期目标

施工绝对工期：

45个日历天

计划开工时间：

2015年06月24日，计划结束时间：

2015年07月31日。

3.2.2施工质量目标

质量目标：

达到国家质量验收规范合格标准

3.2.3安全、文明施工目标

安全目标：

杜绝重大事故，重大人身伤亡事故为零；火灾事故为零；重大交通事故为零；严重影响社会的管线事故为零。

文明施工目标：

争创新疆维吾尔自治区和乌鲁木齐市文明工地。

3.3施工准备及资源配置

3.3.1施工准备工作

1、技术准备

（1）开工前编制桩基专项施工方案，报监理工程师审批后实施。

（2）设计交底资料形成后立即下发相关部门，并要求其根据设计交底记录在图纸相关部位做好标示。

（3）及时将设计桩基混凝土强度提供给搅拌站进行混凝土试配，并在开工前报送监理单位审查。

（4）计量器具需满足现场施工需求，必须在开工前给予标定并上报监理单位审核备案。

（5）工程开工前，由项目工程师组织全体施工人员进行安全、技术交底工作，针对桩基施工过程中的技术要求、质量标准、安全措施，施工安全注意事项提出具体要求。

交底必须形成书面会签资料及影像资料，并邀请监理工程师参加。

（6）做好平面与高程控制点的交接工作。

开工前，必须完成控制点的复测工作，并将复测报告报送监理单位备案。

根据复测结果，对有疑义的控制点及时通知业主单位给予确认。

（7）根据施工需要设置轴线控制网及高程控制网，并报监理单位验收。

（8）根据桩型对桩基进行统一编号，并做好与施工监测单位的连续，在桩基施工过程中，需预埋相关监测设备的桩基应给与格外标注或说明。

（9）各项准备工作就绪后，根据开工条件核查办法要求向监理单位及五中心提交开工报告。

2、现场准备

（1）积极配合新市区园林局进行施工场地内树木伐移工作，树木伐移完成后，施工围挡封闭前，对外露地面进行覆盖以防止扬尘污染，对本年度暂时不施工的但已完成树木伐移的区域进行花砖铺设或植草绿化。

（2）按审批的围挡方案对施工现场进行封闭式围挡，并按合同约定做好门禁系统及视频监控系统。

（3）积极协调相关部门在桩基开工前做好施工水电接引工作。

（4）配合相关产权单位做好施工范围内的管线改迁工作。

（5）按平面布置图进行场内施工道路的硬化、钢筋堆场、钢筋笼加工场等场地的布置。

（6）利用宣仁墩车站标养室，制定养护制度，落实责任人，并在开工前具备使用条件。

现场平面布置图见附件所示。

3、人力资源准备

（1）根据投入的机械设备编制人力资源需求计划。

电焊工、电工、起重工等特殊工种要求必须持证上岗。

其中，电焊工在正式投入施工前，现场进行试焊考核，试焊件经检测合格后方可上岗。

（2）施工人员进场后，及时组织进行进场安全教育工作，并按乌市安监站要求做好平安卡办理工作。

4、机械设备及工程材料准备

（1）机械设备进场前需做好调试保养工作，对于大型施工机械，需将出厂合格证、检测报告等资料报送监理单位审查，审查合格后方可进场。

（2）落实机械设备定期检查制度，各种机械配件和易损件配备充足。

（3）根据工程进展，提前做好主要材料需求计划，项目材料部门及时采购。

5、与施工监测、桩基检测单位的配合

（1）在正式施工前将桩基编号图提供给施工监测单位，以明确需预埋测斜管、钢筋应力计等监测设备的具体桩号。

（2）与施工监测、桩基监测单位建立起联动机制，施工过程中积极联系，并配合其进行相关监测设备的预埋工作。

（3）施工过程中注意监测预埋设备的保护工作，避免发生损坏。

（4）桩基施工过程中及完成后，积极配合成孔检测、低应变监测单位进行相关检测工作。

3.3.2资源配备

1、人力资源配置计划

本工程施工实施24小时二班制连续作业，管理人员及劳动力配置计划见表3-1、3-2所示。

表3-1管理人员配置计划表

序号

岗位

人数

工作范围

1

项目经理

1

全面负责项目管理协调工作

2

常务经理

1

项目管理协调工作的具体落实实施

3

项目书记

1

后勤保障，文明标化宣传

4

项目工程师

1

全面负责项目技术质量管理

5

安全副经理

1

负责现场安全、文明施工管理

6

生产经理

1

负责项目生产管理工作

7

施工员

6

协调指挥施工现场

8

质量员

4

施工工序和产品的质量控制

9

资料员

3

负责施工技术的管理和资料编写整理

10

安全员

3

施工现场安全生产管理

11

材料员

4

负责施工材料组织和材料验收

12

测量员

2

负责现场施工测量及桩位放样

13

试验员

1

负责施工用材料的送样取样

合计

29

表3-2劳动力配置计划表

序号

劳务工种名称

单位

数量

备注

1

钢筋工

人

14

钢筋笼下料、加工

2

电焊工

人

20

需持证上岗

3

旋挖钻机、吊机操作手

人

18

旋挖钻机、吊机操作

4

起重指挥

人

8

需持证上岗

5

混凝土工

人

32

导管安设、灌筑砼

6

电工

人

2

需持证上岗

7

杂工

人

10

施工辅助及安全文明施工工作

2、主要施工机械配置

根据本工程的施工特点及施工工期，本工程计划投入的机具设备见表3-3所示。

表3-3主要机械设备配置一览表

机械名称

规格型号

额定功率（Kw）或容量（m3）、吨位（t）

数量

备注

旋挖钻机

宝峨牌BG-25

φ0.6-2.5m

4

泥浆泵

3PNL

5

备用

汽车吊

PY5311JQZ25

25T

2

钢筋弯曲机

GW40

φ6～φ40mm

2

钢筋切割机

GQ-40

φ6～φ40mm

2

电焊机

BX1-500

22KW

10

挖掘机

PC-200

1m3

2

土方车

16m3

4

浇注架

自制

5

导管

φ250

125m

护筒

自制

Φ900

8

3、主要测量、试验检测器具配置

桩基施工拟投入的测量、试验检测器具见表3-4、3-5所示。

表3-4测量器具配置一览表

序号

名称

型号

精度

用途

数量

1

全站仪

SET2C

1”

桩位测量放样

1台

2

水准仪

B1

±0.8mm/km

施工水平测量

1台

3

50m钢卷尺

长城

-

距离及尺寸测量

1把

4

游标卡尺

-

0.05mm

机械配件尺寸测量

1把

其它辅助仪器:

棱镜、5m钢卷尺、棱镜基座、磁铁线坠、三脚架、对讲机等。

上述测量仪器均需提供检测证书，且证书必须在有效期内。

表3-5试验检测器具配置一览表

序号

名称

型号/规格

数量

用途

备注

1

混凝土抗压试模

MHA-15

20组

混凝土抗压试件成型

2

混凝土塌落度桶

TLY-1

5套

混凝土塌落度检测

3

泥浆粘度计

1006型

5件

备用

4

泥浆含砂量计

NA-1

5件

备用

5

泥浆比重计

NB-1

5件

备用

6

测绳

50m

20根

上述试验仪器除测绳外均需提供检测证书，且证书必须在有效期内，测绳在使用过程中，采用标定好的50m钢卷尺给予不定期自我随机检查标定。

4、施工方案

4.1总体施工方法

本区间围护桩依据宣仁墩车站施工经验，采取旋挖钻机干作业成孔，钻头采用旋挖钻斗，沉渣清理时视情采用旋挖捞砂钻头。

桩基钢筋笼拟采取陆上一次性制作成型，整体吊装下放的方式，以减少钢筋笼下方孔口立焊时间与吊机占用时间。

混凝土采用商品混凝土，导管法施工。

在批量桩基施工前，按设计及规范要求进行旋挖钻机干作业试成孔施工，并测定孔径、垂直度、孔壁变形稳定性情况。

4.2试成孔施工

该明挖区间围护桩，依据宣仁墩车站围护桩施工经验，采取旋挖钻机干作业成孔，并在过程中加强监测。

4.3施工工艺流程

钻孔灌注桩施工工艺流程如下图4-1所示。

图4-1钻孔灌注桩施工工艺流程如下

4.4施工方法及工艺要求

4.4.1测量方案

1、测量依据

依据甲方提供的平面控制点与水准点为基准进行引测。

根据设计结构图、有关技术核定单及甲方提供的有关测量资料进行计算和测量放线。

2、施工测量

根据甲方提供的平面控制点，在施工现场内引测施工用控制点，经报监验收后用全站仪引测出各条控制轴线及桩位。

施工过程中，对导线、轴线基准控制点定期进行复测，特别是在基坑外围基准点可能发生位移及破坏，必须根据建设提供的原点坐标对外围闭合导线、轴线基准控制点进行复核、调整。

施工测量流程如下所述：

（1）交桩复核

控制点及高程交桩后应立即组织平面及高程的控制点的复核工作，并向监理及甲方单位提交复核成果资料。

（2）施工放样

①根据甲方交桩，建立临时引测点，并以此作为各施工阶段施工放样的依据。

②引测点的建立应满足整个工程通视要求，并应考虑各施工阶段的影响。

③各引测点需经常进行复核。

④桩位可根据施工进度用极坐标法分批测放。

桩位放样定位时，在硬地坪上敲入钢钉，并用红漆画好定位三角、标明桩号。

⑤依据场内的高程控制点，在孔口护筒埋设完毕，并复检桩位准确无误后，利用水准仪测量护筒顶面标高，并根据桩底标高计算出钻孔深度。

为避免钻孔桩施工过程中护筒沉降，应在钢筋笼安放前后、混凝土灌注前后对护筒顶高程进行校核，发现偏差及时纠正。

（3）监理、甲方复核

①每次测量定位完成后，先由测量员自检，测量工程师复检确认无误填写《测量放线报验单》和《工程定位测量放线记录》，报请监理工程师进行验收，验收合格后方可允许施工，不经验收的桩位严禁使用。

②按照五中心《专业测量管理办法要求》，桩基围护基坑的四角及变断面处桩位，施工单位需及时上报测量资料，必须经专业测量单位检测合格后才能进入下一步的施工。

4.4.2护筒埋设

1、钢护筒要求

根据地质资料和本工程实际情况，正常情况下，护筒埋设于杂填土地层即可满足钻孔桩施工要求，钢护筒的要求见表4-1所示：

表4-1钻孔灌注桩护筒要求

序号

成孔工艺

钢护筒要求

壁厚（mm）

内径（mm）

长度（m）

1

旋挖成孔

≥8

≥900

≥2

2、护筒加工与运输

本工程钢护筒在生产基地加工成型，钢护筒的平直度和正圆度须达到相关规范要求。

在每个护筒端部外壁焊接中心对称的吊环两个，确保两点均衡起吊。

电焊连接处应打好坡口，焊缝连续饱满无漏焊，确保焊缝质量达到规范要求。

护筒加工好后用卡车运至施工现场。

装卸、吊运过程中采用两点起吊，不得拖管，防止卷口和弯曲变形。

3、钢护筒埋设

（1）埋设护筒采用人工开挖埋设方式，以避免对地下不明管线的影响；

（2）在埋设护筒时，要严格控制其垂直度和水平位置，其中心和桩位中心的偏差不应大于20mm，钢护筒垂直度小于1/100。

可采取“十”字线交叉的方式符合和对位。

如图4-2所示；

图4-2护筒安装定位现场照片

（3）护筒顶部护筒高出地面200mm左右，周围用粘土填埋并夯实，测量孔深的水准点，用水