北京地铁工程围护结构安全质量控制要点中铁建secret.docx

1、北京地铁工程围护结构安全质量控制要点中铁建secretXX地铁XX线工程土建施工09合同段XX庄站围护结构安全质量控制要点XX集团有限公司 XX地铁XX线XX项目经理部2011年7月21日XX庄站围护结构施工安全质量控制要点一、工程概况1.1、工程详情XX市地铁XX线土建施工09合同段为一站一区间：即XX庄站、化工站XX庄站盾构区间（车站起点里程，右K18+271.300；车站终点里程，右K18+502.900）。XX庄站位于垡头西路和大柳树路的交叉口处，沿垡头西路呈南北向布置，与远期11号线形成换乘关系，XX线在11号线上方。XX庄站为地下二层13m岛式站台车站，双柱三跨钢筋混凝土结构，总长

2、231.6m，标准段宽21.9m。主体结构建筑面积为10421m2，附属建筑面积为4543m2，总建筑面积为14964m2。XX庄站共设4个通道4个出入口及2组4个风亭，其中1号出入口设置于垡头西路东北侧，2号出入口设置于垡头西路东南侧，3号出入口设置于垡头西路西南侧红线内绿化带内， 4号出入口设置于垡头西路西北侧。 本站主体结构基坑开挖宽度21.9m，深度17.2m，有效站台中心处车站顶板覆土为3.8m，车站轨面埋深15.45m，有效站台中心线处底板底面埋深17.2m，采用明挖法施工。车站附属结构基坑最大深约10.65m，宽度7.517.9m，除3、4号通道部分采用暗挖施工外，其余均采用明挖

3、法施工。XX庄站位置如图1-1所示：图1-1 XX庄站平面位置图根据建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）的有关规定，基坑安全等级属于一级。车站主体围护结构标准段采用8001200mm的钻孔灌注桩，盾构扩大端采用8001100mm的钻孔灌注桩，玻璃纤维筋处采用12001400mm的钻孔灌注桩，施工期间同时进行阻水。桩顶设冠梁，桩间采用挂6.5200200mm钢筋网、喷射100mm厚混凝土，以保持桩间土体稳定。围护桩和钢筋网之间应保证可靠连接。标准段内支撑采用609的钢管支撑（第一、二、三道壁厚t=16mm），竖向设三道，支撑水平间距为3m（第一道支撑水平间距为6m）。扩大段斜撑竖向设三道（

4、第一、二、三道壁厚t=16mm），支撑水平间距为2m（第一道支撑水平间距为3.2m）。基坑平面内一般采用对撑，在端部和角部采用斜撑。XX线车站与11号线区间重叠部分围护桩采用玻璃纤维筋桩以预留11号线区间盾构通过的条件。1.2、工程地质、水文地质及周边构筑物情况1.2.1、工程地质施工场地地形平缓，拟建场地自地面下25m深度范围内各土层类型如下：表1-1 场地土类型分布表:岩土名称平均剪切波速(m/s)场地土类型岩土名称平均剪切波速(m/s)场地土类型粉质粘土填土层173.0中软土圆砾层335中硬土杂填土1层174.4中软土粉质粘土层267.9中硬土粉土层219.0中软土粉土2层267.2中硬

5、土粉质粘土1层226.1中软土圆砾层408.0中硬土粉细砂3层281.8中硬土中粗砂1层381.2中硬土粉细砂3层295.4中硬土粉细砂2层332.8中硬土中粗砂4层317.5中硬土粉质粘土4层292.9中硬土地质情况剖面图如图1-3所示：图1-2 地质情况剖面图1.2.2、水文地质拟建场地地下水中潜水（二）层水位埋深为11.7515.10m，标高为19.3922.70m，位于主体结构底板以上；承压水（四）层水头埋深为17.0517.20m，标高为17.2117.76m，位于主体结构底板附近，考虑到年变幅，该承压水水头可能位于结构底板以上，且该层水具有较高承压性。潜水（二）：对混凝土结构具微腐

6、蚀性；在长期浸水条件下对钢筋混凝土中的钢筋具微腐蚀性，在干湿交替环境下对钢筋混凝土中的钢筋具弱腐蚀性。承压水（四）：对混凝土结构具微腐蚀性；在长期浸水条件下对钢筋混凝土中的钢筋具微腐蚀性，在干湿交替环境下对钢筋混凝土中的钢筋具中腐蚀性。地下水位以上土层对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土中的钢筋具微腐蚀性，对钢结构具微腐蚀性。表1-2 XX庄站施工场地地下水特征表地下水性质水位/水头埋深(m)水位/水头标高(m)观测时间含水层及其特征含水层潜水（二）14.2020.512009.04细中砂3层、中粗砂4层、圆砾层11.7515.1019.3922.702009.1113.8020.942010

7、.03承压水（四）17.0517.2017.2117.762009.11圆砾层、中粗砂1层、粉细砂2层14.7819.962010.03二、钻孔灌注桩2.1、主体钻孔灌注桩统计A1型桩为800钻孔灌注桩，桩长22.3m，共计264根；A2型桩为800钻孔灌注桩，桩长23.4m，共计112根；A3型桩为1200钻孔灌注桩，桩长22.5m，共计54根；A4型桩为800钻孔灌注桩，桩长25.0m，共计10根，总计440根。2.2、编制依据（1）地下铁道工程施工及验收规范（GB50299-2001）；（2）XX市地方标准建筑基坑支护技术规程（DB 11/489-2007）（3）钢筋焊接及验收规程（JG

8、J18-2003）；（4）建筑地基处理技术规范JGJ79_2002；（5）建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）；（6）轨道交通车站工程施工质量验收标准（修订版）（QGD-006-2005）；（7）混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）。（8）围护结构设计方案施工图纸，地址勘察报告；（9）XX市有关建筑工程管理、环境保护等地方性法规及规定；2.3、设计要求设计说明中关于钻孔灌注桩有如下要求：（1）钻孔灌注桩垂直度施工误差不得大于3，桩径允许偏差5mm，桩位允许偏差不大于50mm。施工放线时须根据围护结构坐标图并考虑垂直施工误差及水平施工误差，结合围护结

9、构允许最大水平位移(30mm)及网喷混凝土厚度、防水层厚度，最终确定外放值（本设计考虑外放值100mm）。放线后须经质检工程师验收后方可施工。施工完成后的钻孔灌注桩应确保车站建筑限界、内净空尺寸和边墙结构厚度要求。（2）分段制作的钢筋笼，其接头采用焊接并应遵守混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）。钢筋笼应尽量装配成一个整体，必须分节时，接头位置应尽量选在受力较小处，并相互错开，保证受力钢筋接头在同一断面不大于50%。施工时应注意上、下段钢筋对位准确，保证钢筋笼顺直。钢筋笼外侧需设定位钢筋，以确保钢筋保护层的厚度。（3）钢筋笼在制作、运输、吊装过程中应采用有效措施防止钢筋笼

10、变形。（4）钢筋笼竖向钢筋系根据内力包络图配置，施工时附加钢筋的长度和位置不可随意改变。（5）钻孔桩应采用隔桩施工，为防止冲击振动使邻孔坍塌或影响邻孔已灌注砼的凝固，需在相邻桩混凝土达到70%的设计强度后，中间桩才可成孔施工。（6）根据详勘报告揭示，本站砂土层较多。在砂土或软土层钻进时，易坍空孔，可使用35mm钢板制作的钢护筒。（7）钻进过程中，每进尺23m，应检查钻孔直径和竖直度，检查工具可用圆钢筋笼（外径D等于设计桩径，高度35m）吊入孔内，使钢筋笼中心与钻孔中心重合，如上下各处均无挂阻，则说明钻孔直径和竖直度符合要求。（8）钻进过程中应随时清理孔口积土，遇到塌孔、地下水、缩孔等异常情况时

11、，应及时处理；废弃的泥浆、碴按环境保护的有关规定处理。（9）每个孔需做好地层分层和地下水情况记录，并与设计核对，如不符，应及时通知监理和设计单位，共同协商。（10）钢筋笼吊放、灌注混凝土之前，围护桩孔底沉碴厚度不大于100mm。（11）考虑到水下灌注混凝土的质量，泥浆中浇筑的混凝土，需严格保证混凝土的浇筑质量，并采用商品混凝土。当采用水下或泥浆下灌注桩身砼时，施工配合比应提高一级砼强度等级。（12）钻孔灌注桩施工完成后，钢筋笼露出桩顶设计标高不小于30d，浇注标高应比设计标高增加500mm。（13）成孔至孔底设计标高时，及时验收，验收合格后，随即浇灌封底混凝土，浇注混凝土前，孔底500mm以内

12、的泥浆比重应小于1.25；含砂率不大于8%；粘度不大于28s。新拌制的泥浆应储放24小时后方可使用。（14）水下混凝土必须连续施工，每根桩的浇注时间按初盘混凝土的初凝时间控制，对浇注过程中的一切故障均应记录备案。（15）钻孔灌注桩桩顶设计标高处的砼强度必须确保满足设计强度要求（不低于C25砼），桩顶设计标高处不得有浮碴。施工应控制最后一次灌注量，桩顶不得偏低，应凿除的泛浆高度，必须保证暴露的桩顶混凝土达到强度设计值。（16）在施工冠梁时，首先凿除桩顶浮碴至设计标高，并检查桩顶砼的密实性，如发现有浮碴、蜂窝、麻面或达不到设计强度等，必须先将这部分砼凿除后方可施工桩顶冠梁。（17）钻孔灌注桩插入深

13、度：本车站基坑底面基本位于4粗砂层上，在施工成孔过程中如发现地质情况有出入时，须及时报监理工程师并调整围护桩长度，并经设计单位同意后方可更改。2.4、相关规范要求轨道交通车站工程施工质量验收标准（修订版）（QGD-006-2005）4.1.2 基坑围护。（1）钻孔灌注桩，相关要求如下2.4.1、主控项目（1）钻孔灌注桩的原材料和混凝土强度必须符合设计要求。检验数量：施工单位按原材料进场的批次和产品的抽样检验方案检验，混凝土试件制作，同一配合比每班不少于1组，泥浆护壁成孔桩每5根不少于1组；监理单位见证或平行检查施工单位检查数量的30%。检验方法：观察检查和检查材料合格证、试验报告。（2）灌注桩

14、的桩位必须符合设计要求，其允许偏差为：顺轴线方向50mm，垂直轴线方向+30 0mm。检验数量：施工单位、监理单位全数检查。检验方法：经纬仪、尺量。（3）成孔深度必须符合设计要求，其允许偏差为+300mm。检验数量：施工单位、监理单位逐孔检查。检验方法：用钢尺量。（4）混凝土灌注桩的钢筋笼的制作必须符合设计要求。其允许偏差为：主筋间距10mm，箍筋间距20mm，钢筋笼直径10mm，长度30mm。检验数量：施工单位全部检查，监理单位见证检验或平行检验施工单位检查数量的30%或10。检验方法：观察、尺量。2.4.2、一般项目（1）浇筑水下混凝土前应清底，桩底沉渣允许厚度为：摩擦桩应不大于150mm

15、，端承桩应不大于50mm。检验数量：施工单位全部检查。检验方法：测量并填写记录。（2）混凝土灌注桩的允许偏差及检验方法应符合表2-1的规定。检验数量：施工单位全部检查。检验方法：测量并填写记录。表2-1 灌注桩的允许偏差和检验方法序号检查项目允许偏差或允许值检验方法单位数值1桩身垂直度5吊线测量计算，测斜仪2桩径mm5用钢尺量3泥浆比重（粘土或砂性土）1.151.20用比重计，清孔后在距孔底50cm处取样4泥浆面标高（高于地下水位）m0.51.0目测5沉渣厚度：端承桩摩擦桩mmmm50150用沉渣仪或重锤测量6混凝土坍落度：水下灌注 干施工mmmm160210100210坍落度仪7钢筋笼安装深

16、度mm50用钢尺量8混凝土充盈系数1检查每根桩的实际灌注量9桩顶标高mm+30/-50水准仪，需扣除桩顶浮浆层及劣质桩体经对比设计要求及相关规范要求后，发现主要偏差为对于桩身垂直度的规定，设计要求为3，企标要求为5，故所有灌注桩施工过程中均按照设计要求3为准。2.5、控制措施2.5.1、钢筋笼加工以A1型钢筋笼加工制作为例，制作现场标示牌，制定奖罚措施，严格控制加工制作质量，详见表2-2： 表2-2 钢筋笼加工现场标准A1型桩钢筋笼加工现场标准分项标准不合格处罚措施人员特种作业焊工证（复印件盖项目部公章）随身携带、防护用品配备50元/人次个人现场禁止吸烟、禁止酒后上岗50元/人次施工现场人员必

17、须戴好安全帽20元/人次施工现场人员必须穿着统一工作服20元/人次材料主筋HRB400/28材料错用时，返工并按实际损失全额赔偿主筋HRB400/28加强箍筋HRB400/20螺旋箍筋HRB235/12焊条HPB235、Q235焊接采用E43型200元/次HRB335、HRB400焊接采用E50型200元/次机械资料合格证、证明性材料等机械禁止使用自检机械操作前必须进行检查，是否正常50元/次防护机械操作安全防护到位50元/次技术参数及质量标准主筋10根均匀布置50元/处主筋10根均匀布置50元/处加强箍筋间距2000mm、弯曲半径292mm（钢筋轴线）、双面焊、焊接长度150mm50元/根螺

18、旋箍筋间距100mm50元/处砼垫块间距5000mm一道、每道钢筋笼四周均匀设置4个、焊接在主筋上50元/处主筋搭接焊双面焊（5d）140mm、钢筋在同一条轴线上100元/处主筋与加强箍筋处全部点焊、满焊、牢固可靠500元/圈螺旋箍筋与主筋处扎丝绑扎，隔一绑一、梅花型布置，每处扎丝2根50元/处螺旋箍筋搭接处每处扎丝2根、开始与结束位置全部与主筋绑扎50元/处搭接长度（31d）372mm，弯钩长度(10d)120mm、勾住主筋50元/处螺旋箍开始与结束位置水平段长度一圈半50元/处搭接段3处绑扎（首端、尾端、中间）50元/处安全接电现场接电禁止私拉乱接，请电工操作项目部协助用电一机一闸一漏一箱

19、项目部协助机械钢筋加工机械操作时，防护措施到位100元/次绿色施工节约用电钢筋加工机械长时间不用，必须关闭电源100元/次钢筋余料钢筋余料放在指定位置、分类堆放、一头齐100元/次禁止余料外卖2000元/次钢筋覆盖每天下班或下雨前必须将钢筋覆盖好500元/次材料堆放钢筋半成品分类堆放整齐、钢筋堆放一头齐100元/次场地卫生每天下班将施工场地打扫干净100元/次施工机械每天下班将加工机械入钢筋加工棚或现场覆盖50元/次2.5.2、钻孔灌注旋挖钻机施工流程如图2-1所示：根据施工工序制定质量控制要点。（1）桩位放线根据测量控制桩点及设计图纸，放样定出桩位中心位置，同时以桩位中心埋设纵向横向十字护桩

20、，经检验无误后方可进行施工，同时对测量控制桩点、水准点及护桩加以特殊保护，一旦桩点被破坏应及时恢复。（2）护筒埋设护筒采用35mm钢板卷制焊接成型，其内径比设计桩径大0.20.4m，上下口外围加焊加劲环。护筒埋深一般为2m，根据实际地质情况加深至3m，护筒上设2个溢水口。护筒埋设时，钻机操作手利用扩孔器将桩径扩大，之后通过钻头将钢护筒静压至设计标高。护筒压入前及压入后，要严格控制护筒的水平位置及垂直度，护筒中心与桩中心重合，其偏差不大于30mm，垂直度偏差不大于0.3%。护筒顶一般高于地面0.3m，以便钻头定位及保护桩孔。（3）钻机就位钻机就位时，要事先检查钻机的性能状态是否良好。保证钻机正常

21、工作。通过测定的桩位准确确定钻机的位置，保证钻机稳定，通过手动粗略调平以保证钻杆基本竖直后，即可利用自动控制系统调整钻杆保持竖直状态。图2-1 旋挖钻施工流程图（4）钻进成孔泥浆制备钻孔桩泥浆排放采用几种沉淀存放，根据“安全、环保、合理、实用”的原则在现场设置泥浆池，一般为钻孔容积的1.52.0倍，泥浆池形式为嵌入地面式，尺寸为5m5m2m。泥浆池地下部分采用12砖墙砌筑并砂浆抹面，地上部分采用24砖墙砌筑，并用高1.5m、间距2.5m的25焊管设置一道栏杆，并挂密目网。同时用红白漆涂刷焊管以示警示。以膨润土为原料，采用人工制浆或泥浆搅拌机制浆。施工过程中泥浆循环使用，循环泥浆比重严格控制在1

22、.151.25之间。粘土含胶体率大于95；含砂率小于4。对新制泥浆及再生泥浆设专人采用专用仪器进行质量控制。其主要技术指标见表2-4。表2-3 泥浆技术指标项目名 称新 制 泥 浆循环再生泥浆废弃泥浆1比重（g/cm3）1.151.251.151.251.252粘度（s）18282330303含砂量（%）4554PH 值8101111钻孔过程中应随时检验泥浆比重和含砂率，并随时注意地质变化，根据地质情况的变化随时调整泥浆的性能指标，保证泥浆的各项指标符合规范要求。施工期间定期对泥浆池及循环系统进行疏通，确保泥浆循环畅通，及时清理泥浆池的沉渣到指定地点，保证泥浆池内足够的泥浆，满足施工需要。钻进

23、a 旋挖钻机的设置及调整施钻时，先进行旋挖钻机的钻杆起立及调垂，即首先将旋挖钻机移到钻孔作业所在位置，旋挖钻机的显示器显示钻杆工作画面。从钻杆工作画面中可实时观察到钻杆的X轴、Y轴方向的偏移。操作旋挖钻机将钻杆从运输状态位置起升到工作状态位置，在此过程中，旋挖钻机的控制同通过采集电气手柄及倾角传感器信号，通过数学运算，输出信号驱动液压油缸的比例阀实现闭环起立控制。实现钻杆平稳同步起立。同时采集限位开关信号，对起立过程中钻杆左右倾斜角度进行保护。在钻孔作业之前需要对钻杆进行调垂。调垂可分为手动调垂、自动调垂两种方式。在钻杆相对零位5范围内才可通过显示器上的自动调垂按钮进行自动调垂作业；而钻杆超出

24、相对零位5范围时，只能通过显示器上的电动按钮或操作箱上的电气手柄进行手动调垂工作。在调垂过程中，操作人员可通过显示器的钻杆工作界面实时检测桅杆的位置状态，使钻杆最终达到作业成孔的设定位置。b 钻孔作业钻孔是先将钻斗着地，通过显示器上的清零按钮进行清零操作，记录钻机钻头的原始位置，此时，显示器显示钻孔的当前位置的条形柱和数字，操作人员可通过显示器检测钻孔的实际工作位置、每次进尺位置及孔深位置，从而操作钻孔作业。在作业过程中，操作人员可通过主界面的三个虚拟仪表的显示实时检测液压系统的工作状态。开孔时，以钻斗自重并加压作为钻进动力，一次进尺短条形柱现实当前钻头的钻孔深度，长条形柱动态显示钻头的运动位

25、置，孔深的数字显示此孔的总深度。当钻斗被挤压充满钻渣后，将其提出地表，操作回转操作手柄使及其转到土方堆放的位置。完毕后，通过操作显示器上的自动回位对正按钮机器自动回到钻孔作业位置，或通过手动操作手柄使及其手动回到钻孔作业位置。此工作状态可通过显示器的主界面中的回位标识进行监视。钻孔过程中要根据实际地质情况控制进尺速度：由硬地层钻到软底层时，可适当加快钻进速度；当软底层变为硬地层时，要减速慢进；在易缩径的地层中，应适当增加扫空次数，防止缩径；对硬塑层采用快速转进，已提高钻进效率；砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度；如在实际施工过程中出现卵石层，则采取一下措施：对于粒径较小的卵石层采用

26、斗式钻头慢速钻进，粒径较大的卵石层采用锥形螺旋钻头钻进后更换斗式钻头清渣，如此往复，直至穿过卵石层；对于深度较浅的卵石层可采取人工直接开挖的方法穿过该层后改用旋挖钻机钻进的方法。钻渣要及时运出工地，弃运到合适的地点已达到环境保护的要求。c 终孔钻孔达到设计深度后，必须核实地质情况。通过钻渣，与地质图对照，以验证地质是否满足设计要求。如与勘测设计资料不符，及时通过监理工程师及驻地设计代表确认处理。如满足设计要求，立即对孔深、孔径、孔型进行检查。对于孔径、孔壁、垂直度等检测项目采用探笼进行检测。孔深及沉渣厚度检测：成孔后，根据旋挖钻显示界面的钻孔深度L1，利用测绳测量孔深L2，两者对比，如果L2小

27、于L1，更换清底钻头，进行清底，并重新测定孔深。确认满足设计和验收标准要求后，报请监理工程师验收，监理工程师验收合格后，立即进行清孔。（5）清孔及检测清孔采用换浆法清孔，清孔时注意保持孔内水位。清孔的目的是清除钻渣和沉淀层，尽量减少孔底沉淀厚度，防止桩底存留厚沉渣而降低桩的承载力。清孔分两次进行，第一次清孔在钻孔深度达到设计深度后进行，第一次清孔就应满足规范要求，否则不应下放钢筋笼。待钢筋笼安装到位后下方导管再进行第二次清孔，灌注混凝土前清孔必须达到以下标准：孔底500mm以内的泥浆比重应小于1.25，含砂率不大于8%，粘度不大于28s。2.5.3、玻璃纤维筋的施工（1）对于采用玻璃纤维筋替代

28、普通钢筋，作为围护结构的受力主筋的桩。由于目前此种做法尚在科研阶段，故在施工中必须密切监测基坑的水平位移、桩身内力、支撑轴力、地面变形等，特别是在加撑施加预加轴力、拆撑时支护结构的内力变化、基坑变形等，出现异常时应立即停止施工并加设临时支撑或采取其他有效措施防止基坑的坍塌以确保基坑安全，并即时向监理及设计单位汇报，现场协同处理。（2）施工时注意根据玻璃纤维筋的材料性能指标确定玻璃纤维筋笼的吊装工艺，保证吊装安全和吊装精度。（3） 玻璃纤维筋如需连接应与厂家联系，根据所购材料性能选择连接型式和位置。如有条件，原则上采用通长主筋或完整箍筋。（4） 玻璃纤维筋除按常规测试外，还包括主筋、箍筋应力、应

29、变、连接接头试验等，对受力不利的位置均应布点测试。（5）玻璃纤维筋桩系根据科研阶段报告进行设计，尚需根据现场实验工点的实验报告反馈分析确定。（6） 玻璃纤维筋与螺纹钢筋的搭接长度不小于50d。（7）玻璃纤维筋与螺纹钢筋采用M10“U”型螺栓连接，如图2-2所示。： 图2-2 玻璃纤维筋与螺纹钢筋连接示意图（8）玻璃纤维筋主筋与箍筋之间采用铁丝绑扎方式进行连接。三、长螺旋旋喷搅拌桩3.1、设计要求XX庄站围护结构采用钻孔灌注桩+咬合长螺旋旋喷搅拌桩止水帷幕。根据围护桩所处的结构位置不同，桩型分为四种，其中A1型桩为800，间距1200mm的钻孔灌注桩，桩长22.3m；A2型桩为 800，间距1100mm的钻孔灌注桩，桩长23.4m；A3型桩为1200，间距1400mm的钻孔灌注桩，桩长22.5m；A4型桩为800，间距1100mm的钻孔灌注桩，桩长25.0m。长螺旋旋喷搅拌桩设计情况与钻孔灌注桩桩径、间距有关系，具体情况见下图（包括图3-1、图3-2、图3-3）。图3-1 旋喷桩、围护桩关系示意图（一）图3-2 旋喷桩、围护桩关系示意图（二）图3-3 旋喷桩、围护桩关系示意图（三）3.2、相关规范要求轨道交通车站工程施工质量验收标准（修订版）（QGD-006-2005）4.1.2 基坑围护（4）旋喷