银墩路下穿通道南侧工程深基坑支护及开挖专项施工方案.docx

1、银墩路下穿通道南侧工程深基坑支护及开挖专项施工方案银墩路下穿通道南侧工程深基坑支护及开挖专项施工方案1 工程概况1.1 设计概况银墩路下穿通道K0+665K0+765段主体结构为两孔跨度为13.5m的分离式框架，K0+765K0+830段主体结构为20m宽U型槽，施工区域原地面标高为21.7921.96m，框架基坑开挖深度为7.89.5m，开挖宽度32.5m；U型槽基坑开挖深度为4.17.8m，开挖宽度22.5m。根据武汉铁路局建设工程安全风险管理实施办法，该深基坑工程建设安全风险划分为高度风险工点。该段通道结构两侧均为道路、房屋等设施，不具备放坡开挖条件。设计采用钻孔桩对基坑进行防护、垂直开

2、挖基坑的施工方案。钻孔桩顶设置冠梁，用2道钢管在桩间进行支撑防护，在支撑中间设置中立柱顶撑；为了达到止水效果，在钻孔桩外侧0.2m处打入高压旋喷桩止水帷幕；同时对基坑壁进行植入钢筋网片，喷射混凝土防护桩间土。1.2 防护系统结构参数钻孔桩：桩中心距框架外边墙1.6m处，桩径为1200mm，K0+665K0+700段桩长27m、K0+700K0+740段桩长34.5m、K0+740K0+765段桩长26m，桩间距为1.4m，采用C25混凝土灌注。冠梁：位于钻孔桩顶，宽1.4m，厚1.0m，采用C30混凝土浇筑。腰梁：宽0.8m，厚0.8m，采用C30混凝土浇筑，通过在钻孔桩上植入钢筋挂在基坑壁中

3、间处。止水高压旋喷桩：桩中心距钻孔桩外侧0.2m，桩径500mm，桩长为14.516.5m，桩间距为0.4m。钢管支撑：采用60912螺旋焊钢管，根据本工程基坑宽度，采用3节11m长钢管用法兰板连接成整体；钢管支撑水平间距为4.2m（每隔3根桩设一道支撑）。中立柱：基础为=1200mm钻孔灌注桩，桩长为8m，桩间距为4.2m，桩顶标高低于框架底板底面0.68m。中立柱支撑采用四根L14012等边角钢焊接钢立柱，钢立柱上每0.7m用四块4203008钢板在钢立柱四面焊接，使钢立柱形成一个整体结构。基坑壁喷射混凝土：在防护桩上与桩间土中植入钢筋，网喷混凝土厚0.1m，采用C20混凝土喷射。1.3

4、防护工程主要数量工程项目项目说明单位数量备注K0+665K0+700段钻孔桩钢筋t267.846根混凝土C25m31352.6冠梁钢筋t8.9混凝土C30m398腰梁钢筋t7.3混凝土C30m345高压旋喷桩500mmm5362钢管支撑60912m292.59道中立桩桩基础1200mmm729根桩钢筋t5.2桩混凝土C25m381.9钢材t23挂网钢筋t4.6混凝土C20m368K0+700K0+740段钻孔桩钢筋t284.558根混凝土C25m32197.5冠梁钢筋t10.2混凝土C30m3112腰梁钢筋t8.4K0+700K0+740段混凝土C30m351.2高压旋喷桩500mmm6500

5、钢管支撑60912m32510道中立桩桩基础1200mmm8010根桩钢筋t5.8桩混凝土C25m391钢材t26挂网钢筋t5.1混凝土C20m376K0+740K0+765段钻孔桩钢筋t160.836根混凝土C25m31017.9冠梁钢筋t6.4混凝土C30m370腰梁钢筋t5.2混凝土C30m332高压旋喷桩500mmm3812钢管支撑60912m162.55道中立桩桩基础1200mmm405根桩钢筋t2.9桩混凝土C25m345.5钢材t12.8挂网钢筋t2.8混凝土C20m3421.4 地质及水文情况地质情况：本工程地表层为填土，其下为第四系全新统冲积形成的黏土、淤泥质粉质黏土、粉质黏

6、土及粉土与粉砂互层、粉细砂，自上而下如下。杂填土，主要由粘性土、砖渣等物质组成，大部分地表面为混凝土路面，层厚1.33.9m，属类普通土。黏土，灰褐色，可塑状态，局部软塑状态，层厚3.57.6m，属类普通土，0=130kpa，Es=6.0Mpa。淤泥质粉质黏土（Q4a1）：灰褐色、灰色，软塑状态，局部流塑状态，顶面埋深6.99.3m，层厚2.15.3m，属级普通土。0=80kpa，Es=3.5Mpa。粉质黏土、粉土、粉砂互层（4a1）：灰色，饱和、粉质黏土呈软塑可塑状态，粉土呈稍密中密状态，局部夹薄层粉砂，具有微层理，粉砂呈稍密状态，主要成分为石英，长石、白云母，顶面埋深10.813.3m，层

7、厚0.86.6m，属级普通土。0=120kpa，Es=6.0Mpa。粉细砂（Q4a1）：青灰色，饱和、中密状态，以粉砂为主，主要成分为石英，长石、白云母，局部夹薄层粉土、粉质黏土，顶面埋深16.318.40m，层厚大于10m，属级松土。0=100kpa，Es=18Mpa。水文情况：本工程地下水类型主要为上层滞水、层压水两种类型。上层滞水主要赋存于杂填土之中，水量不大，因填土成分复杂，透水性差异较大，使上层滞水无自由水面，其主要补给来源为大气降水和生活用水，其地下水位埋深0.82.0m。孔隙承压水主要赋存于粉质黏土、粉土与粉砂互层、粉细砂层中，承压水与长江水有水力联系，水位随季节变化较大。测量本

8、工程承压水水位标高为16.12m。2 施工管理2.1 施工管理组织机构为了优质、安全、顺利完成本工程施工，最大限度减少施工对武汉交通影响，向武汉市民、建设指挥部提交一份施工满意答卷。银墩路下穿通道施工管理组织机构见“中铁十一局银墩路下穿通道施工组织机构图”。管理组织机构成员工作职责: 以服务施工为目的，对本工程实施组织、指挥、协调与监控，处理一切与本工程相关的事务，制定每日施工内容，检查落实进度、安全及质量情况；全面组织、管理、实施本工程项目施工任务。中铁十一局银墩路下穿通道施工组织机构图2.2 人员计划管理人员：项目部领导及各部室人员配备充足、各专业人员齐全，满足本工程施工管理需求。目前项目

9、部有项目领导5名，各部室负责人及成员共35人。现场施工人员：根据施工需要安排土方架子队和桥梁架子队负责本工程施工任务，所有人员拟住在附近居民区，现场设置简易料场和简易值班房。投入本工程的现场施工人员见“现场人员计划表”。现场人员计划表序号人员名称数量职责备注1现场管理组施工队长1负责现场全面施工管理2副队长2协助施工队长工作3技术员4现场技术管理、质量控制4试验员2现场试验工作5测量员2现场测量工作6材料员2现场物资保障工作7防护员8现场施工安全工作8交通协管员4协助交通警察进行交通管理9后勤人员8负责后勤保障10桥涵架子队钢筋工班负责人2负责钢筋工程工作钢筋工20钢筋加工与安装11模板工班负

10、责人2负责模板工程工作模板工20模板安装与拆除12混凝土工班负责人2负责混凝土工程工作混凝土工16混凝土浇筑软基处理工班负责人2负责高压旋喷桩施工架子工20高压旋喷桩施工13土方架子队开挖工班负责人2负责土石方、防护、材料搬运等工作架子工10土方开挖及回填14运输工班机械司机20挖掘机、吊车、装载车司机15合计1502.3 物资材料供应计划本工程所有材料由项目部集中供应，技术部门根据设计文件对物资部门下发物资需求设计，物资部门根据物资交底进行物资采购。混凝土由拌和站集中拌和，混凝土输送车送至现场，输送泵输送入模；钢筋由钢筋加工场集中预制后运至现场绑扎，在银墩路通道K0+500及K0+800处各

11、设置1处钢筋加工场；冠梁、腰梁等混凝土工程模板采用钢模和竹胶板两种模板结合施工。银墩路下穿通道南侧工程深基坑防护及开挖工程所需主要物资数量见“材料需求计划表”。材料需求计划表序号工程项目材料名称规格单位数量供应时间1K0+665K0+700段钢筋t293.87.1-7.302混凝土m31645.53袋装水泥42.5t804.34螺旋焊管Q345m292.55角钢L140t126钢材t117K0+700K0+740段钢筋t3148.1-8.308混凝土m32527.79袋装水泥42.5t97510螺旋焊管Q345m32511角钢L140t1312钢材t1313K0+700K0+740段钢筋t17

12、8.17.1-7.3014混凝土m31207.415袋装水泥42.5t571.816螺旋焊管Q345m162.517角钢L140t718钢材t5.82.4 机械设备投入计划本工程配备了必要的施工机械，能够确保施工需要。机械设备投入计划见“主要机械设备表”。主要机械设备表序号设备名称规格型号数量国别产地制造年份额定功率(Kw)生产能力用于施工部位备注11挖掘机(2m3)PC450-86日本2010257kw2.1m土方施工租赁22装载机(2.5m3)ZL502厦门2010125kw3m土方施工租赁33自卸车(15t)K29斯太尔10济南201016t土石方运输租赁44混凝土输送车(6m3)BJ5

13、250GJB055河北2010235kw8m混凝土运输租赁55混凝土输送泵(60m3/h)HBT80C-21221长沙201080m/h混凝土运输租赁66混凝土拌和站设备HZS1201江苏2010210kw120m/h，混凝土施工租赁77旋挖钻机YTRD2602郑州2009桩基施工租赁88汽车式起重机QY25K1徐州2009起重自购99闪光接触焊机UN1002北京2010焊接自购1010钢筋切断机G40C2陕西2010钢筋加工自购1111钢筋弯曲机GW40C2陕西2010钢筋加工自购1212钢筋调直机GT4102陕西2010钢筋加工自购1313发电机组GF2002江苏2009供电自购1414切

14、割机J3GQ-4002杭州2009钢筋加工自购1515高压旋喷桩机GXY-100型6江苏2009地基处理租赁1616高压注浆泵机XPB-35B型6江苏2009地基处理租赁1717抽水机2武汉2012基坑抽水自购1818机械湿喷浆手30m3/h1湖南2011基坑防护租赁1919空压机4武汉2012冠梁施工自购3 深基坑箱桥施工方案3.1 总体施工方案武汉电务段办公楼及既有铁通综合楼预计在6月30日拆除，人行TD3、TD4主体结构施工完成后，将进行K0+765K0+895段U型槽主体结构施工。U型槽由南向北依次施工，等最后一节U型槽完成后，安排南北两个作业点进行K0+665K0+765段箱桥主体结

15、构施工。箱桥和U型槽基坑均为全断面开挖，同时进行左右两幅箱桥混凝土浇筑施工。该施工方案需要全封闭银墩路和银墩街相关道路，道路封闭方案另行编制上报。先进行钻孔防护桩、冠梁及止水高压旋喷桩施工，等冠梁达到一定强度后进行第1次基坑土方开挖，然后安装第1道钢管支撑；用小挖机将腰梁位置土方挖除后，进行腰梁混凝土浇筑施工；由于腰梁混凝土达到设计强度需要一定时间，为了将工程往前推进，立即安排基础高压旋喷桩和中立桩支撑基础等施工，等腰梁达到设计强度100%之后安装第2道支撑，挖除剩余土方进行框架主体结构施工。根据施工工期要求，安排南北2个作业点同时进行K0+665K0+765段箱桥施工。3.2 深基坑箱桥施工

16、步骤第1步，完成第1次基坑土方开挖前的支护桩等结构施工。主要有：钻孔防护桩、冠梁、止水高压旋喷桩、基坑顶排水沟，施工顺序为：钻孔防护桩防护桩顶冠梁止水高压旋喷桩基坑顶排水沟。第2步，进行第1次基坑土方开挖并安装第1道钢管支撑。冠梁混凝土达到设计100%强度后，进行地面混凝土凿除和基坑土方开挖施工，本次挖深4m，开挖一段立即安装一段钢管支撑。第3步，腰梁、基底高压旋喷桩及中立柱基础施工。用小挖机将腰梁位置土方挖除，进行腰梁钢筋、模板及混凝土浇筑施工；同时对基底进行高压旋喷桩地基加固处理；用小型冲击钻（桩机高度不大于4m）施工中立柱桩基础。第4步，进行第2次基坑土方开挖并安装第2道钢管支撑。基坑剩

17、余土方一次全部挖除，一边开挖一边安装钢管支撑。第5步，挂网喷射混凝土，中立柱支撑焊接，箱桥底板钢筋、混凝土浇筑施工。在钻孔桩及桩间土中植入钢筋，挂网，喷射混凝土防护基坑壁。清除中立柱桩基础顶面浮土，桩顶找平，将中立柱支撑与桩基础钢筋焊接牢固，同时通过焊接方式将中立柱支撑与水平1#、2#支撑连接。绑扎底板、墙身钢筋，浇筑底板及部分墙身混凝土（边墙混凝土浇筑5.5m高，与腰梁上立面平齐，2#支撑处边墙混凝土浇筑至腰梁底面，边墙主筋不超出腰梁，待下步施工时用套筒连接即可）。第6步，2#支撑转换，安装顶板支架、模板及钢筋，浇筑顶板混凝土。用混凝土将墙背回填至与腰梁上立面平齐高度，待边墙混凝土达到设计强

18、度100%后，在2#支撑同一侧等高位置安装钢管支撑，使钢管支撑作用在左右两幅箱桥边墙上；拆除2#支撑，进行箱桥顶板支架、模板及钢筋安装，浇筑顶板混凝土。第7步，墙背回填，防水层施工，拆除2#、1#钢管支撑。边墙模板拆除后，进行剩余部分墙背回填。拆除中立柱支撑，待箱桥混凝土强度达到设计强度100%后，拆除支架、模板及2#钢管支撑；箱桥防水层完成后，进行箱桥顶回填，拆除1#钢管支撑，箱桥施工完成。根据目前房屋拆除进展来看，银墩路箱桥施工大约在89月份间。第6步进行2#支撑转换需要等边墙混凝土强度达到设计强度100%后进行。此过程需要一定时间，为了将工程尽量往前推进，我们将第5步与第6步进行了优化。

19、方案二第5步，挂网喷射混凝土，中立柱支撑焊接，箱桥底板钢筋、混凝土浇筑施工。在钻孔桩及桩间土中植入钢筋，挂网，喷射混凝土防护基坑壁。清除中立柱桩基础顶面浮土，桩顶找平，将中立柱支撑与桩基础钢筋焊接牢固，同时通过焊接方式将中立柱支撑与水平1#、2#支撑连接。绑扎底板、墙身钢筋，浇筑底板及部分墙身混凝土（边墙混凝土浇筑1.5m高，超出箱桥倒角0.35m）。方案二第6步，墙背混凝土回填，边墙混凝土第2次浇筑，拆除2#钢管，安装顶板支架、模板及钢筋，浇筑顶板混凝土。底板边墙模板拆除后，立即进行墙背混凝土回填；同时进行2#支撑以下部分边墙钢筋、模板及混凝土浇筑施工；待底板及回填混凝土强度达到设计强度10

20、0%后，拆除2#支撑，进行箱桥顶板支架、模板及钢筋安装，浇筑顶板混凝土。该步施工方案可以节约施工时间，但需要验算支撑系统受力情况，以保证基坑稳定。方案二第7步同上方案一第7步。3.3 深基坑箱桥施工工艺流程图深基坑箱桥支护、基坑开挖、箱桥主体结构混凝土浇筑及回填施工工艺见“深基坑箱桥施工工艺流程图”。深基坑箱桥施工工艺流程图（方案一）深基坑箱桥施工工艺流程图（方案二）3.4 深基坑箱桥施工工艺及方法3.4.1旋挖钻孔灌注桩施工钻孔桩采用旋挖钻施工，施工钻孔桩采用泥浆护壁，桩身钢筋笼分节吊装就位，孔口焊接连接，导管法水下灌注桩身混凝土。钻进中严格控制泥浆比重，成孔后采用换浆法清孔，检查合格后，用

21、汽车吊吊钢筋笼入孔，并进行二次清孔，导管法灌注砼，泥浆采用泥浆池供应，钢箱收集废浆，泥浆车运至指定地点。钢筋笼尽量减少分节，长钢筋笼的接头采用机械连接方式。钢筋在钢筋加工棚内加工,载重汽车运输至工地,在现场进行绑扎和焊接成型。陆地钻孔桩基础施工前采用推土机平整场地，压路机碾压密实，保证钻机平台平整、稳定，确保钻机在钻进中保持稳固，确保施工安全和成孔质量。3.4.1.1 旋挖钻孔灌注桩施工工艺流程旋挖钻孔灌注桩施工工艺流程见“旋挖钻孔灌注桩基础施工工艺流程图”。旋挖钻孔灌注桩基础施工工艺流程图3.4.1.2 旋挖钻孔灌注桩施工方法(1)场地布置及平整根据墩台位置及现场情况，合理布置电路、水路、场

22、地，设置泥浆循环和净化系统。(2)桩位测量及埋设护筒根据桩基布置情况导引测量控制点，以备校核桩位之用，该控制点应设保护标志。桩位测放后，先用8钢筋作四角护桩标志，经复测后，据此埋设护筒，并把四角控制桩引到护筒上并用十字线标明钻孔的中心，钻机据此对正孔位。为了保持孔壁稳定，防止钻孔坍塌，必须埋设孔口护筒。护筒高出桩顶及地面0.5m。护筒埋设时，其中心线与桩位中心线的允许偏差不大于50mm，并应保证护筒垂直。护筒高出地下水位1.5m，开挖埋设的护筒周围应用粘土分层回填夯实。护筒口周围设十字定位桩。(3)旋挖钻施工泥浆配置准备足够数量的造浆原材料，选用优质膨润土配置低比重的泥浆。泥浆的配合比、泥浆性

23、能指标及工业纯碱质量指标按照施工规范设置。现场设置泥浆池和沉淀池，使泥浆得到充分利用，沉渣清除外运之指定弃渣场。施工中采用泥浆做到以下几点：泥浆配比由试验确定，粘度应控制在25-30s, 泥浆含砂率0.5%，泥浆比重为1.051.08。初次使用的泥浆根据试验充分搅拌，要求搅拌时间2min。开钻时(地表下5m以内)时，轻压慢进，适当延长钻进时间，并及时将优质的膨润土泥浆注入孔内，平衡地层压力，并在孔壁四周形成护壁，通过钻头旋挖切削土体，提出孔外，打开钻头底盖倒土至铲车斗内运至指定地点。严格控制孔内液面高度，采取储浆池通过泥浆沟与钻孔相连，及时补充泥浆到孔内，施工中严禁液面低于护筒顶30cm 以下

24、。清孔后泥浆粘度控制在18-20s，含砂率4%，沉渣厚度30cm，其泥浆比重可通过试成孔后确定。(4)钻机就位：钻机安装就位之前进行检查和维修，钻机对位与设计钻孔中心位置误差不应超过5cm，就位后顶端应用缆风绳对称栓牢拉紧，以使钻机保持平稳。安装泥浆泵接通电源试机下沉后，开始钻孔作业。(5)钻孔：向埋好护筒已被挖进的孔内注入泥浆，开动钻机，先低速钻进，钻至护筒底后，再调至正常速度。钻进过程中，先用螺旋钻切土，然后用旋挖斗捞取钻渣，同时取渣样并检查泥浆指标，注意土层变化，以便及时对不同地层调整钻速、钻进压力和泥浆比重。(6)清孔：清孔采用抽砟换浆法，以相对密度较低的泥浆逐步把钻孔内浮悬的钻砟和相

25、对密度较大的泥浆换出，换至孔内泥浆比重低于1.1以下为止。(7)钢筋骨架的制作和安装：钢筋笼加工在钢筋加工厂加工成型，自制平板车拉运。成孔清孔验收合格后，利用吊车将钢筋骨架吊入桩孔内;当钢筋笼较长时，需分节制作，分节吊装、焊接接长，注意焊接接头应错开至少1米，并在钢筋笼主筋上焊上保护层(梅花状布置)。吊放钢筋骨架入桩孔时，下落速度要均匀，忌撞击孔壁。骨架落到设计高程后，将其校正在桩中心位置并固定。(8)二次清孔：钢筋笼安装好后，根据孔深安装导管，导管底部离孔底3050cm，然后安装高压气管，在浇注砼前进行气举法二次清孔,通过导管将孔底沉渣吸出,使孔底沉渣厚度满足设计和规范要求（柱桩不大于5cm

26、，摩擦桩不大于20cm），经监理工程师检查合格并签证后拆除气管，立即进行水下砼的灌注。(9)浇筑水下混凝土:混凝土采用自动计量拌和站拌合。混凝土坍落度控制在1822cm之间。导管吊装前先试拼，并进行水密性试验，试验压力不小于孔底静水压力的1.5倍。导管接口应连接牢固，封闭严密，同时检查拼装后的垂直情况与密封性，根据桩孔的深度，确定导管的拼装长度，吊装时导管位于桩孔中央，并在浇筑前进行升降实验。首批混凝土用剪球法进行。在漏斗下口隔水球，当漏斗内储足首批浇筑的混凝土量后，剪断球体的铁丝，使混凝土快速落下，迅速落至孔底并把导管裹住，保证首批初灌混凝土将导管埋深不小于1m，浇筑连续进行。边浇筑混凝土边

27、提升导管和拆除上一节导管，使混凝土经常处于流动状态，提升速度不能过快，导管埋深24米。浇筑到桩身上部5米以内时，可以不提升导管，至规定高程再一次提出导管，拔管时注意提拔及反插，保证桩芯混凝土密实度。为确保桩顶质量，在桩顶设计高程上超灌0.71.0m左右，待混凝土凝固后凿除。3.4.2冠梁施工3.4.2.1 冠梁施工工艺流程土方开挖破桩头钢筋制作安装模板安装混凝土浇筑3.4.2.2 冠梁施工方法(1)土方开挖本工程冠梁宽1.4m、高1m，采用反铲退挖法，用小型挖掘机从里往外依次开挖。由于挖掘深度不是很深，全部一次性挖到位。土方开挖时，应注意不能碰撞到基坑内已施工的桩，对于桩间土，应安排人工开挖，将土整体清理到开阔场地堆放，再进行二次装车转运；(2)破桩头采用风炮机进行桩头的破除工作；桩头一次性破除高度不超过50cm，并注意破除时不能损坏桩顶部钢筋，不能对桩顶钢筋扭扯、碾压等；风炮机破除桩顶砼至底部15cm左右时，应由人工清理打凿，避免破坏冠梁底部桩砼面，造成下部桩体受损；人工清理桩基使桩基嵌入