地铁车站围护结构施工方案.docx

1、地铁车站围护结构施工方案城市轨道交通 X号线X期工程 XX标XXX站围护结构方案 编制： 复核： 审批： XXXX城市轨道交通X号线X期工程XX标项目经理部二0一六年九月XXX站围护结构施工方案1 工程概述1.1 编制依据（1）业主总体施工计划及对XX站形象进度的要求。（2）XXXXX地铁X号线X期工程XXX站主体围护结构施工图。（3）岩土工程勘察报告及现场实地踏勘情况。（4）国家现行有关施工规范、规则、质量技术标准，以及XXXX市在安全、文明施工、环境保护方面的规定。地下铁道工程施工及验收规范（GB50299-2003）地下工程防水技术规范（GB50108-2008）建筑基坑支护技术规程（J

2、GJ120-2012）钢筋焊接及验收规程（JBJ18-2012）建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2015）建筑基坑工程技术规范（YB9258-1997）建筑桩基检测技术规范（JGJ106-2014）工程测量规范（GB50026-2007）城市轨道交通工程测量规范（GB50308-2008）（5）我公司在广州、南京、杭州、沈阳、深圳、郑州、苏州等地的地铁施工积累经验以及地铁方面储备的技术管理人才，及现有的施工管理水平、技术水平、科研水平、机械设备配套能力。1.2 工程概况 1.2.1 工程规模车站形式为地下两层岛式车站，

3、本站设置3个出入口和2组风亭。车站总长225.8米，单渡线结构长68.1m。标准段基坑宽度20.9m，深度约16.7m；盾构端头井段基坑宽度24.8m，深度约18.2m。1.2.2 结构形式车站为两层三跨框架式结构，车站采用明挖顺作法施工，基坑采用8001300钻孔灌注桩加内支撑的围护型式。经与设计沟通，仓裕路东侧可以断交，故考虑XX站主体施工进行一次性围挡，车站南北两端为本标段盾构始发井。1.3 周边环境1.3.1 周边建（构）筑物情况XX站周边重要地面建筑物重要包括：车站北侧为南二环大桥，西侧为在建XX国际商贸城29层框架结构，东北角为既有南栗明渠，距结构最小距离约17.21m，东侧沿街为

4、1-2层砖混结构小商铺。站位所在道路南北向胜利南街道路红线宽度45米。周边建（构）筑物对车站主体结构施工无影响，均无需进行拆迁。1.3.2 管线情况XX站位于胜利南街和仓裕路交口北侧，沿胜利南街南北向布置于道路下方，胜利南街东侧为该车站管线集中分布处。根据市政设计图纸，XX站周边地下管线众多，主要为南北纵穿车站的管线，影响围护结构施工的管线主要有： DN1200雨水管南北纵跨车站主体上方，埋深3.07m；DN800污水管道纵跨车站主体上方，埋深3.07m；200200通讯管线纵跨车站主体标准段东侧围护桩，埋深0.6m；4001500的排水明沟纵跨车站主体结构上方；10KV架空高压电缆纵跨车站主

5、体上方，DN300给水管道横跨车站主体上方，埋深3.5米；以及DN500给水管道纵穿南北扩大段围护结构，埋深1.5米。1.3.3 其它情况对车站所处地带的水文、地质、市政交通情况进行核查，该地带地下水位较深，详勘钻孔最大深度60m，勘察深度范围内未能实测到地下水位，对主体围护结构施工无影响。1.4主要工程数量主要工程数量 表1.4-1 施工项目单 位工程数量备 注围护桩m5478A型桩321根，B型桩72根，C型桩84根，D型桩36根，共513根，总计10682.55m。钢 筋t7121.5桩基设计指标说明围护桩桩基为800mm，桩间距为1300mm，含筋率约为0.152，插入比约为0.25。

6、围护桩间挂网喷射混凝土厚度平均80mm，内置单层8150x150mm钢筋网。围护桩参数表 表1.5-11.5-1 钢筋笼断面配筋大样图2 工程地质及水文地质2.1 工程地质按地层沉积年代、成因类型，将本工程沿线勘探范围内的土层划分为人工堆积层（Qml）、新近沉积层（Q4al）第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）、第四系上更新统冲洪积层（Q3al+pl）四大层。本站所在地层主要有杂填土1层、素填土2层、黄土状粉质粘土1层、粉细砂3层、粉细砂1层、粉质黏土4层。车站基坑开挖范围内主要为粉质粘土，局部夹有砂层，基底为粉细砂层。 土的物理力学参数表 表2.1-1地层编号岩土名称重度(kN/m3)粘聚

7、力c（kPa)内摩擦角静止侧压力系数垂直基床系数kPa/m水平基床系数kPa/m地基土的基本承载力0（kPa）1杂填土16.5082素填土16.08101黄土状粉质粘土19.130170.3545000400001101601粉细砂19.50270.4030000350001502004粉质粘土19.727150.5030000300001402202.2 水文地质条件根据可研资料及收集线路附近地下水位资料，60m深度范围内无地下水，拟建工程沿线场地赋存一层地下水，地下水类型为潜水（二），水位埋深一般在3550m之间，含水层为中粗砂（含卵石）2层和中粗砂4层。根据地质勘察报告，本站站体均未进入

8、潜水层，未见上层滞水，车站施工时不需降水施工。但由于大气降水、管道渗漏等原因，沿线不排除局部存在上层滞水的可能性，因此设计施工时须考虑上层滞水对工程的影响。3 机械设备、人员配置计划3.1 机械设备配置施工机械设备汇总表 表3.1-1序号名称数量单位型号计划进场时间1泥浆车1台10t2016.102短臂挖掘机1台UH0832016.103泥浆泵2台BW-2502016.104旋挖钻机2台BG252016.105自卸汽车5台20t2016.106履带吊1台50t2016.107汽车吊1台25t2016.108砼罐车34台8m32016.109炮机1台EX2202016.1010导管2套每套34米

9、2016.1011钢筋调直机1台GT2016.1012钢筋切断机1台GQ40-F2016.1013钢筋弯曲机2台GW40-12016.1014对焊机1台UN1-1002016.1015电焊机6台BX1-5002016.1016切割机2台T3G3-4002016.1017氧焊设备1套/2016.1018发电机组1台200KVA2016.103.2 人员配置根据现场实际情况，两台钻机，项目部成立五个作业班组，综合班、泥浆外运班、围护桩成孔班、围护桩砼浇筑班、钢筋加工班。负责各分项工程的施工。进行专业化作业，实行标准化管理。实行二班作业，附图：“劳动力配置计划表”。劳动力配置计划表 表3.2-1 序

10、号班组名称总数量每班人数计划进场时间1综合班24122016.102泥浆外运班422016.103围护桩成孔班1682016.104围护桩砼浇筑班1682016.105钢筋加工班40202016.106领工员212016.107主管工程师212016.104 围护结构施工方案4.1 施工组织安排4.1.1 安排原则（1）根据地质状况、交通疏解及总体施工方案、施工进度及单桩完成时间安排，并充分考虑场区环境对施工的影响。（2）根据成桩施工设备的机械性能和施工的连续性安排。4.1.2 施工安排（1）施工工期安排根据XX站施工工期总体安排，计划XXXX年XX月XX日开始施工，XXXX年XX月XX日完成

11、主体围护结构施工。（2）总体施工顺序钻孔桩计划先进行车站东西两侧施工，最后施工车站两端头围护结构。钻机入场后，两台钻机分别对两侧钻孔桩进行跳桩施工，即0#5#10#15#1#6#11#循环进行。 （3）施工安排根据工程及水文地质、工期要求及施工总体安排，车站围护结构拟采用2台BG25型旋挖钻机钻孔施工，水下砼灌注成桩。（4）开槽本车站设置于胜利南街东侧绿化带内，沿道路纵向设置，其中围护桩西侧部分主要位于胜利南街上，围护桩东侧部分位于胜利南街东侧绿化带内，因此首先对整个场地进行硬化，然后采用1台切割机沿桩体外边线外放50mm纵向打线切割。切割后采用EX220型炮机沿线内区域进行凿除，短臂挖掘机配

12、合清理及开挖沟槽。4.2 施工顺序及进度4.2.1 钻孔桩施工顺序根据车站所处位置地质情况及桩体结构形式，车站围护结构钻孔桩施工拟采用跳桩施工方式进行，即先进行051015序号桩的施工，然后再进行161116号桩施工，一次类推，其间隔的数量根据现场地质情况进行。如图4.2-1。图4.2-1 钻孔桩施工顺序图4.2.2 单桩施工进度根据目前钻孔桩类似工程地质情况施工经验，计划钻孔桩施工时，选择第一根作为试桩，确定本站的地质情况及单桩的施工进度，为围护结构施工提供相关参数和控制依据，试桩将采用干桩工艺，如果成孔符合要求，其余桩将采用干桩工艺施工，如果干桩工艺不能成孔或成孔不符合要求，其余桩将采用泥

13、浆护壁的原理成孔。本站采用2台旋挖钻机进行，钻机成桩时间预计34个小时，日成桩约56根。4.3 钻孔桩施工方法及技术措施4.3.1 施工工艺流程 施工准备 桩位放样（报测量监理工程师） 埋设钢护筒 钻机就位 钻进、取样 成孔验收（报驻地监理工程师） 测量孔深、探孔 第一次清孔 安装钢筋笼（报监理工程师检验合格） 钻机移位下导管 第二次清孔（报监理工程师检查合格） 灌注水下混凝土 提升钢护筒 桩基检测。钻孔桩施工工艺流程详见图4.3-1，钻孔桩施工工序示意图见图4.3-2。二次清孔图4.3-1 钻孔桩施工工艺流程图4.3-2 钻孔桩施工工序示意图4.3.2 施工方法4.3.2.1 泥浆池设置根据

14、XX站主体围护结构施工阶段场地围挡及交通疏解，场地设置二处泥浆池，南北端各设置一处泥浆池，将主体基坑平分为四块，两个泥浆池可分顾车站南北两端各一半围护结构。泥浆配比现场制定，使用泥浆三件套对现制泥浆进行卡控，保证泥浆比重、粘度、含砂率符合设计要求（详见4.3-1）4.3.2.2 桩位放样根据钻孔桩直径为800mm，钢护筒直径一般为900mm， 破除原沥青路面，破除宽度为1000mm宽，沿车站周围围护桩中心线破除。根据设计图纸和交接点坐标采用全站仪测定出钻孔桩灌注桩轴线，按照设计图纸的桩间距，准确定出桩位，并及时做好桩位标记及编号。开工前精确测定桩位，并绘制钻孔桩桩位平面布置图。埋设钢护筒前桩位

15、设置护桩，以便复检。4.3.2.3 护筒埋设护筒采用8mm厚钢板卷制焊接而成，内径比桩径大100200mm，护筒高1.82m。埋设定位后护筒顶高出地面0.3m，顶部开设12个溢浆口。护筒采用挖埋方法设置，护筒与坑壁之间用粘土填实，护筒中心位置与桩中心重合，其允许偏差不大于20mm，并确保护筒垂直。4.3.2.4 钻机就位1）护筒埋置完毕开始移动钻机就位，就位后须保证底座和顶端平稳，钻机底座必须坐落于坚实的地面或平台之上，确保钻杆垂直，钻杆的垂直度不大于1/300。2）每根钻孔桩成孔完成后，旋挖钻机向后移动，以便于钢筋笼的下放及砼的灌注。4.3.2.5 成孔施工采用旋挖钻成孔作业，旋挖钻的泥浆循

16、环系统由泥浆池、沉淀槽、泥浆泵等组成，并设置排水、排浆等设施。成孔到设计深度后进行孔深、孔径、垂直度、泥浆浓度、沉渣厚度等指标测试检查，确认符合要求后，才可进行下一道工序。在粘性土中钻进时，循环泥浆比重控制在1.11.2；在砂土和较厚夹砂层中钻进时，泥浆比重控制在1.21.3。控制泥浆选用膨润土或优质粘土，必要时掺入适量的增粘剂或分散剂，以改善泥浆性能。整个钻进过程中，定时检测泥浆比重，根据检测结果适时向孔内注入泥浆液或清水，调整泥浆比重，起到护壁及排碴作用。钻进过程中，保证钻孔垂直，旋挖钻钻杆中心与护筒中心偏差不大于20mm，钻进中如遇塌孔，立即停钻，回填粘土，待孔壁稳定后再钻。钻孔完成后，

17、重点检查孔位、孔深、孔径、倾斜度是否满足设计要求，钻孔允许偏差见表4.3-1。钻孔允许偏差如下表 表4.3-1顺 号项 目偏 差检测方法1钻孔中心位置不大于20mm全站仪、护桩2孔径不宜大于20mm探笼3倾斜度小于1/300探笼、护桩4孔深不小于设计规定测绳5沉淀厚度(mm)100mm测绳6清孔后泥浆指标相对密度：1.151.25粘度：1822Pa.s；含砂率：48；胶体率：90泥浆三件套探笼直径为75cm，长为5m。具体型式见图：图4.3-3 探笼加工示意图4.3.2.6 清孔钻孔至设计深度后，稍提钻头离孔底1020cm，使钻头空钻不进尺，使得桩端孔径得以保证，同时正反旋转钻头，搅动桩底泥浆

18、，加速清孔速度。采用独立的泥浆循环，换浆清孔。清孔过程专人测量泥浆指标，清孔后，泥浆比重控制在1.15-1.25，粘度不大于22s，含砂率不大于8%。清孔结束后测定孔底沉渣厚度，不大于100mm。4.3.2.7 钢筋笼制作及吊运a、钢筋笼加工场地要求钢筋加工场必须硬化平整，钢筋必须按不同钢种、等级、牌号及生产厂家分开堆放，不得混杂，并设立识别标志。露天堆置时，钢筋应垫高远离地面20cm以上，并有覆盖措施。钢筋在运输、加工、安装过程中避免锈蚀和污染。钢筋笼加工必须在作业平台上进行，（平台可使用方木找平）保证钢筋笼外形、主筋顺直。钢筋接头采用单、双面搭接焊或机械连接，同一截面接头率不大于50%，单

19、面焊搭接长度10d，双面焊搭接长度5d。折角要精确，保证两根钢筋轴线在同一直线上，焊缝要饱满，施焊过程中不得烧伤钢筋，不得有残留药皮，箍筋与主筋采用点焊。b、钢筋笼制作及质量要求钢筋笼的成型为防止钢筋笼吊放时扭曲变形，一般在主筋内侧每隔2.0m加设一道直径20mm的加强箍，每隔一箍在箍内设一井字加强支撑，与主筋焊接牢固组成骨架。主筋在现场连接。大直径螺旋形箍筋和加强箍的加工成形，可采取在常用弯曲机的顶盘上加一个同箍筋直径的圆盘以插销连接，在不改变传动机构的情况下进行弯曲成型，每根螺旋箍筋四圈。钢筋笼采用整体吊装，一次成型。钢筋笼组装通常在桩基工程附近地面平卧进行，方法是在地面设加工平台，先将加

20、强箍按间距排列在加工平台上，按划线逐根放上主筋并与之点焊焊接，控制平整度误差不大于50mm。上下节主筋接头错开50%。螺旋箍筋每隔11.5箍与主筋按梅花形用电弧焊点焊固定。在钢筋笼四侧主筋上每隔5m设置一个20mm耳环作定位垫块之用，使保护层保持5cm，钢筋笼外形尺寸要严格控制，较之孔径小812cm。 钢筋骨架的制作及吊放的允许偏差为：主筋间距10mm；箍筋间距10mm；骨架外径5m；骨架倾斜度0.5%；骨架保护层厚度20mm；骨架中心平面位置20mm；骨架顶端高程20mm；骨架底面高程50mm。钢筋笼加工允许偏差表如下：钢筋笼加工允许偏差 表4.3-2 检 查 项 目允许偏差(mm)受力钢筋

21、间距灌注桩10箍筋、横向水平筋、螺旋筋间距20钢筋骨架尺寸长50直径10保护层厚度基础20c、钢筋笼运输吊装钢筋笼制作是围护结构施工中非一个环节，同时它的加工质量直接关系到吊装的安全。现进行验算。【XX站】钢筋笼水平吊运采用平板车进行运输至灌注位置，笼体起吊采用一台25t汽车吊车进行整体起吊，大小吊钩相互配合，大钩先挂装不小于2m扁担，扁担图4.3-4 钢筋笼吊装示意图下侧分配两股钢丝绳将笼体的顶端及1/2处挂设，小钩挂设笼体下端以上约5m，三点整体起吊，人工拉绳牵引，钢筋笼入口缓慢下放1/3后，安设孔口托架将笼体临时固定，再摘除小钩，大钩换绳，顶端起吊约20cm后即可进行托架移除，钢筋笼下放

22、至设计高度后进行孔口固定，孔口横担两根100方钢横穿吊筋，吊筋长度必须经过现场主管工程师及监理工程师的确认后才可进行下道工序的施工。【XX站】钢筋笼吊装检算本设计以最大结构形式为例，钢筋笼最大尺寸长直径为21.61m0.7m。吊点位置的确定合理与否直接关系到起吊的安全，因此吊点位置的确定是吊装过程的一个关键步骤，现依据“弯矩平衡法”对吊点位置确定作以下阐述。由于钢筋笼较长，选用一台吊车进行吊装，拟选用根据三点起吊方法，参照建筑施工快速计算手册三点吊装吊点位置计算方法对本工程钢筋笼的吊装吊点位置计算如下：钢筋笼顶端为顶部吊点位置，钢筋笼长度L=21.61m，q=0.85KN/m，L1-为靠近笼底

23、处吊点距笼底的距离，x-为B吊点距笼顶的距离。(L- L1)/ L1=K，采用三点吊装，则3.8284K4.4796，选取K=4，则：(L- L1)/ L1=4，由此得L1=21.61/5=4.322m，KiX/ L1，查曲线图Ki1.333，K32.385。任选Ki=2，则X=24.322=8.644m，则BC=8.644m。图4.3-5 计算弯矩图因此选取B、C两点接头桩起吊时弯矩最小，实际吊装过程中A(A)点为主吊钩位置，B、C点是副钩起吊位置。吊环在钢筋笼垂直吊离地面后受力最大，拟采用两个吊环吊装定位钢筋笼，钢筋笼自重18.5KN，计算简图：9807G/nA；-吊环拉应力（N/mm2）

24、；n-吊环的截面个数，采用两个吊环，n=4；A=一个吊环的钢筋截面面积；G-构件的重量(t),G=1.85t，-吊环的允许拉应力，取50N/mm2;98071.85/（4（d2/4）50，d（98071.85）/）/50）=10.75mm考虑钢筋笼需要移动和施工经验施工，拟采用2个直径12的圆钢做吊环，一个吊环可起吊的重量为G0，G0=8.01d2sin，取450，G0=8.01122sin450=749.0KN，可满足施工需要。吊环焊缝：钢筋的抗力Rs=d2fy/4，fy钢筋抗拉强度设计值（N/mm2）,d-钢筋的直径（mm），钢筋接头焊缝的抗力Rfhlft，吊环焊缝厚度h按0.3d考虑，取

25、5mm；l-钢筋搭接焊缝长度，ft-焊缝抗剪强度设计值（N/mm2），为保证焊缝具有足够的抗力，则RfRs，即 0.3dlftd2fy/4， l2.62dfy/ft吊环为HPB235钢筋，fy=210 N/mm2，则单面搭接焊长度为l2.6221012/1603.5d=42mm。实际操作中由于操作因素及钢筋受理条件的差异，钢筋焊接长度根据实际情况乘以2.02.5倍的系数，实际操作焊缝长度为l=422.5=105mm，取120mm进行控制，满足抗拉要求。4.3.2.8 二次清孔如果灌注混凝土前沉渣厚度不满足要求，将进行二次清孔，二次清孔为泥浆正循环清孔工艺，是由泥浆泵泵送的泥浆经过胶管，与孔口的

26、灌注导管连接，并把泥浆送到孔底；送到孔底的泥浆悬浮并携带孔底沉渣，再经过灌注导管与孔壁之间的环状空间返回地面，流入循环沟、沉淀池，然后进入泥浆池循环使用。直到沉渣厚度10cm，并经监理工程师同意方可进行浇筑混凝土。图4.3-6 二次清孔原理示意图4.3.2.9 混凝土灌注灌注前做好一切准备，保证砼灌注连续紧凑进行。水下灌注的砼保持良好的和易性，其配合比通过试验确定，本工程砼供应选用商品砼，砼的供应须经监理及业主的认定的供应厂家，到场后砼坍落度控制在180220mm之间，砼灌注用的导管壁厚为不少于4mm，直径为250300mm，导管底管节长2.04.0m，两管之间丝扣连接，必须安设不小于5mm的

27、橡胶垫，要求连接可靠，密封性好。使用前须进行试拼及闭水试压，试压压力为0.61.0MPa，导管安装后底端距孔底距离控制在3050cm。浇注水下砼采用不小于1.5m3的料斗，确保一次性封底。导管内临近泥浆面位置吊挂隔水栓，用铁丝固定在料斗上。砼灌入前先在灌斗内灌入0.10.2m3的1:1.5水泥砂浆，然后再灌入砼。待初灌砼足量后，切断隔水栓固定铁丝，将砼灌至桩底。砼初灌量保证砼灌注后导管埋设深度不少于1m，并进行连续灌注。砼灌注过程中导管始终埋置于砼中，随着砼面的上升，适时提升和拆卸导管，导管底埋入砼面以下23m，且不大于6m，确保导管底端不提出砼面，以免造成断桩。水下砼灌注后，确保最终的砼面不

28、低于设计桩顶标高以上0.5m，同时砼灌注充盈系数大于1，以保证设计桩顶的砼质量。商混厂家为河北益百预拌混凝土有限公司，运输路线为南三环裕翔街仓丰路胜利南街XX站。因所走路线均在二环外，不涉及高峰期，除因石家庄天气影响外，一般不会中断供应混凝土。为了保证混凝土不因拌合站自身原因停止供应，我项目部应指挥部要求指定石家庄金隅旭成混凝土有限公司为第二混凝土供应站。4.3.2.10 成品保护及质量控制措施1）钢筋笼在制作运输和安装过程中，应采取防止变形措施，放入桩孔前应焊接保护层耳筋。2）钢筋笼吊入桩孔时，应防止碰撞孔壁。已下入桩孔内的钢筋笼应有固定措施，防止移位或浇筑混凝土时上浮，钢筋笼放入桩孔内后应

29、在4h 内浇筑混凝土。3）桩头预留的主筋插筋应妥善保护不得任意弯折或压断。4）已完桩的软土基坑开挖应制定合理的施工顺序和技术措施，防止造成桩位移和倾斜并应检查每根桩的纵横水平差采取纠正措施。a、开孔前，先将钻机定位准确、水平、稳固，在钻机架上两垂直方向各设置护桩，将钻杆调整垂直，在钻进过程中技术员随时检查垂直度，如有小偏差随时以两垂直线垂调整钻杆垂直度进行纠偏，如偏差过大，将钻杆缓慢上提，直至到达合格点位，调整钻杆后继续下钻，如下钻继续偏位，不能满足垂直度要求，将钻杆提出，回填砂或土至合格点位后继续下钻，如不能满足垂直度要求，重复此工序直至满足垂直度要求。钻孔过程中，钻机钻杆、回转器与钻头始终保持在同一铅垂线上，保证钻头在铅锤的状态下钻进，并详细记录地质情况。成孔桩径须达到设计桩径。同时在施工中选择与地质条件相适应的泥浆。b、根据地质情况随时调整泥浆比重，保持孔内水头高度，合理掌握钻进速度。钻孔桩钻到设计深度后，用测绳对孔深进行检测，下探笼对孔径进行检测，符合要求后进行清孔，用泥浆比重