主体围护结构施工方案

广州市轨道交通四号线【车陂南站（原黄洲站）】土建工程主体工程围护结构施工方案1广州市轨道交通四号线[车陂南站]土建工程主体工程围护结构施工方案1、编制依据1.1广州市轨道交通四号线车陂南—黄阁段工程（除大学城专线外）【车陂南站】施工图第一册第一分册《地下连续墙及支撑结构施工图》。1.2有关设计规范、技术规范、试验规范、测量规范、质量检验评定标准、验收程序及相关法规、条例等。1.3广州市区在安全文明施工、环境保护、交通疏解等方面的规定。1.4中铁十四局集团有限公司施工实践中的经验总结以及综合开发、推广、吸收运用的新技术、新设备、新工艺。2、工程概况车陂南站为广州市轨道交通路网中四号线与五号线的换乘车站，位于黄埔大道与车陂路交叉口，呈南北、东西T字型布置，西接科韵路站，东接东圃站，南接万胜围站（原琶洲塔站），北接车陂站。本站为四、五号线换乘站，四号线为地下三层三跨框架结构，五号线为地下二层三跨框架结构，在有配线的区域为四跨或五跨框架结构，主体结构均为钢筋砼框架结构，由侧墙、梁、板、柱等构件组成，沿车站纵向设中间立柱，车站主体采用纵梁体系，内衬墙与地下连续墙组成复合式结构。车站基坑支护方案采用地下连续墙+内支撑（三～四道），地下连续墙厚为800mm，第一道支撑为700×800矩形钢筋混凝土内支撑（局部为800×1000），其余支撑为直径φ600mm、壁厚14mm的钢管内支撑，钢围檩采用2根I45a组合型钢。本工程的主体围护结构为地下连续墙，墙体厚度为800mm，连续墙深度4号线和5号线分别为：19.8～26.8m和16.6～24.4m，连续墙每槽段长一般为5m，共248个槽段。4号线与5号线交叉处低于5号线部分的侧墙采用土钉墙支护，φ22钢筋土钉长L=5～8m，间距2m，梅花型布置，面层采用150mm厚C20喷射混凝土。为使主体围护结构施工中不影响交通，在四、五号线交叉地段（即现黄埔大道与车陂路交叉口地段）及5号线东端部分地段需做铺盖系统，以满足交通疏解要求。3、围护结构总体施工方案广州市轨道交通四号线【车陂南站（原黄洲站）】土建工程主体工程围护结构施工方案23.1围护结构施工方案在本站围护结构施工中，根据合同文件、设计图纸、现场踏勘、工期安排等综合因素，以及淤泥质土、砂层、岩石地层等工程地质情况，连续墙采用液压成槽机抓斗成槽，成槽机采用德国GB50液压抓斗式成槽机进行成槽施工。GB50连续墙设备由GB50多功能吊机、DHGA连接头、抓斗外体DHGA等构成，抓斗为半导杆式，可保证抓斗成槽的垂直度。本工程底部大部分为硬岩地层，在成槽施工到该硬岩地层时采用CZ30冲击钻机进行冲击，再采用GB50抓斗式成槽机成槽施工，以满足连续墙入岩施工要求。围护结构施工方案见图1。在车站施工盖挖段便桥时围护结构未封闭，但需进行土方开挖架设便桥，为使围护结构形成封闭在盖挖段设四道φ600搅拌桩作为止水帷幕，与围护结构形成封闭。在整个车站围护结构未完成的情况下，为确保主体结构工期，需先进行基坑开挖，为防止出现渗漏水，在5号线中部位置槽段5ZA25与5YB25位置、4号线4YB22与4ZB26位置设置φ600单管旋喷桩止水帷幕，为保证止水效果旋喷桩设置两排，桩底进入不透水层1m。为防止临时便桥部分的地下连续墙接头渗漏水，日后处理影响交通，在此部分接头位置设置φ600旋喷桩，进行幅与幅之间止水，其余槽段幅与幅之间止水，也采用旋喷桩止水。3.2主体围护结构施工顺序车站地下连续墙施工共安排2台GB50成槽机和50台CZ30冲击钻机进行。围护结构根据交通疏解情况，将主体围护结构分成三期进行施工，一期先进行五号线南侧部分需盖挖部分的连续墙施工，二期进行五号线北侧的四号线盖挖段连续墙，三期进行其它位置的连续墙施工。地下连续墙分段和施工方向见图1。施工顺序为:2号成槽机自4NA5段开始施工（采用跳槽施工）至5YA24段后移至5ZB24开始进行二期施工，从5ZB24——4ZA57——4ZB5——4ZB26段完成二期施工，顺围护结构继续向前施工至4YB34完成三期4号线明挖连续墙的施工。1号成槽机自4NB4段开始施工（采用跳槽施工）至4YB5——5YA52——5XA1段后移至4YA33开始进行二期施工，从4YA33——4YB6——4YA51——5XC7完成二期施工，之后转入三期施工阶段，顺围护结构继续向前施工至5XB2后移至5DA5段施工，从5DA5——5DA1——5YA32后，交通疏解改道，场地重新围蔽后，继续施工5YB31——5YB25——5ZB26——5ZA53——5DB6后C区围护结构地下连续墙。广州市轨道交通四号线【车陂南站（原黄洲站）】土建工程主体工程围护结构施工方案3方案图1广州市轨道交通四号线【车陂南站（原黄洲站）】土建工程主体工程围护结构施工方案43.3施工管理和人员组织主体工程围护结构施工设一个地下连续墙施工队及一个支撑施工队，分别下辖地下连续墙及支撑第一、第二、第三施工组，负责本围护结构地下连续墙及支撑的施工。围护结构施工工程量大，根据现场施工条件和网络计划的安排，每个工班配置60人，另由钢筋工班、砼工班及脚手架工班协助施工。3.4施工功效和工期围护结构施工的功效要取决于工程地质和成槽机的功效，施工工艺采用流水作业。成槽机安排3台、C30冲击钻机数量安排50台，考虑到本车站底部地质为硬岩，成槽平均进尺为：5号线1.5天/槽段，4号线2天/槽段，混凝土浇注设2个台组/施工区，钢筋制安设两个台组/施工区，每施工区钢筋和砼浇灌的功效为段1.5/日。主体围护结构（不含支撑系统）施工总工期计划191天，从2005年5月1日开始，至2005年11月6日结束。3.5机具配置围护结构施工主要以机械为主，主要用到的施工机具有：3台成槽机、50台冲击钻机、3台起重机和3套泥浆处理系统等。4、地下连续墙施工4.1地下连续墙施工流程地下连续墙的施工流程见图2。4.2地下连续墙成槽施工（1）导墙施工导墙是为了控制施工平面位置、成槽垂直度、防止塌壁的重要施工措施。成槽施工设置砼导墙。根据原地面下杂填土及素填土的分布厚度，基坑内侧导墙的高度为1.5m基坑外侧导墙1.5m-2.8m。为了保证槽内的承压水头，导墙底必须铺垫高塑性指数的粘土并夯实，墙内的泥浆水头基本与导墙顶面平齐。导墙采用明挖方法施工，立模浇筑。导墙的横断面构造及转角处结构分别见图3所示。导墙施工要求：1）导墙内面拆模后应立即在墙间加设支撑；在混凝土养护期间重型机械不得在导墙附近作业或行走。广州市轨道交通四号线【车陂南站（原黄洲站）】土建工程主体工程围护结构施工方案52）导墙应垂直，顶面应高于地面不小于100mm，且应保持水平；内外导墙墙面间距应图2地下墙施工流程图图6.10-04导墙转角处结构图通长钢筋内侧导墙外侧导墙沟槽沟槽导墙断面构造图导墙转角构造图挖导沟筑导墙挖槽吸泥清底吊放钢筋笼插入混凝土导管浇筑混凝土下一循环机械就位组装挖槽机械施工准备输入泥浆制备泥浆开挖过程补浆排除泥渣排除沉渣补进泥浆钢筋笼制作浇灌机架就位沉淀池振动筛与旋流器外运分离出的砂石土置换出泥浆泥浆排放或处理广州市轨道交通四号线【车陂南站（原黄洲站）】土建工程主体工程围护结构施工方案6图3导墙标准断面构造图为地下连续墙设计墙厚加施工余量可取40mm；导墙面与纵轴线距离的允许偏差为±10mm。3）为确保车站建筑限界和结构设计厚度，无论在平面或立面上连续墙都不得侵入车站基坑一侧，为保证满足这一要求，在导墙施工放样时，连续墙平面位置按开挖深度的1/150外放（此误差已包含测量误差、墙体倾斜、墙体不平整度）,外放尺寸15cm。（2）泥浆制备、循环及处理为保证成槽穿过透水砂层时的槽壁稳定，泥浆的质量至关重要。施工中泥浆采用优质膨润土制备泥浆，并加入CMC外加剂提高泥浆的护壁性能。水：膨润土：CMC=100：8：0.15的比例较为合适。护壁泥浆参考配合比见表1所示。连续墙施工前宜先试成槽，以检验泥浆的配比，如泥浆配比不当导致槽段塌方时应及时处理并调整配比，以确保工程的顺序进行。现场设两套泥浆池及处理设备，每个泥浆池设两级沉淀池，配一台旋流器用于加速砂的分离，配一台振动筛分离块状泥渣，泥浆的循环靠泥浆泵进行。其设备组成见表2。护壁泥浆参考配合比表表1序号材料配合比一砂1膨润土6-82酸性陶土-3纯粘土-4CMC0-0.055纯碱-6分散剂0-0.57水1008备注二粘性9膨润土6-810酸性陶土-11纯粘土-12CMC0-0.0213纯碱-14分散剂0-0.515水100广州市轨道交通四号线【车陂南站（原黄洲站）】土建工程主体工程围护结构施工方案716备注三砂砾17膨润土8-1218酸性陶土-19纯粘土-20CMC0.05-0.1四砂砾21纯碱-22分散剂0-0.523水10024备注掺防漏剂25软土26膨润土27酸性陶土8-1028纯粘土-29CMC0.0530纯碱431分散剂32水100说明：1.表中配合比均以重量％计。2.CMC（即钠羧甲基纤维素）配成1.5%的溶液使用。3.分散剂常用的有碳酸钠或三（聚）磷酸钠。泥浆制备及处理设备表表2序号泥浆制备及处理设备1泥浆搅拌机800L1台制配泥浆用2振动筛SZ-21台泥渣处理分离用3旋流器筒径2501台泥渣处理分离用，带旋流泵4水泵2BA-61台供水用5泥浆泵3LN3台输送泥浆6灰渣泵4pH1台供旋流器出泥7抓斗挖土机0.25m31台沉淀地清渣用8储浆槽1套储泥浆循环用，带管子阀门泥浆池的容积按不小于最大单元槽段挖土量的2倍考虑，约200m3左右。泥浆系统的布广州市轨道交通四号线【车陂南站（原黄洲站）】土建工程主体工程围护结构施工方案8置见图4所示。图4泥浆系统布置图泥浆对地下连续墙施工影响很大，成槽的泥浆和清孔后泥浆各项指标应分别符合表3和表4的要求：表3表4由于本车站地下有厚度达4.80m的冲积～洪积砂层，渗透系数为2.0～8.0m/d，为中等透水层，连续墙过此层地质的泥浆比重、粘度、失水量等指标会发生较大的变化，必须经常进行调整。调整的依据是每天在工作台班的早、中、晚进行泥浆的测定，使用比重计、粘度计等设备测定，并不断加入膨润土和CMC以改变其性能，使之满足表3及表4的要求。泥浆护壁在连续墙施工时是确保槽壁不坍的重要措施，必须有完整的仪器，经常地检验泥浆指标，随着泥浆的循环使用，泥浆指标将会劣化，只有通过检验，方可把好此关。废浆处理包括对因受砼污染而失效的泥浆及最后余浆的处理。采用固液分离处理，首先通过加分离剂，如氯化钙等制剂使泥浆沉淀，沉淀后的清水排入市政污水系统，固体物质通过凉晒或掺拌处理作为余泥外运。广州市轨道交通四号线【车陂南站（原黄洲站）】土建工程主体工程围护结构施工方案9泥浆拌制和使用注意事项如下：①槽段的清底要求:槽底沉碴厚度小于100mm。②泥浆拌制材料宜优先选用膨润土，如选用粘土，应进行物理、化学分析和矿物鉴定,其粘粒含量应大于50%，塑性指数Ip20，含砂率5%，二氧化硅与氧化铝含量比宜为3～4。③拌制泥浆前，应根据地质条件、地面沉降控制要求、成槽方法和用途等进行泥浆配合比试验，试验合格后，方可使用，并做好记录。④新拌制泥浆应贮存24h以上或加分散剂使膨润土（或粘土）充分水化后方可使用。⑤任何情况下，必须保证槽内泥浆液面高于地下水位0.5m，亦不应低于导墙顶面0.3m。（3）抓斗成槽成槽工序是地下连续墙施工的关键工序之一，既控制工期又影响质量，如前所述，采用德国GB50抓斗式成槽工艺，单元槽段的长度为5m。根据连续墙的施工工艺，分①、②期槽段施工，当施工一个①期槽段后，中间隔开一个②期槽段，进行下一个①期槽段施工，当两个①期槽段达到2.5Mpa后，进行中间的②期槽段的成槽与其它工序。考虑到在成孔时出现的扩槽现象及成槽时规范内的垂直度偏差，连续墙施工轴线根据墙高向外扩移H/150外放尺寸约15cm左右。见图3-1-1地下连续墙施工方案图，分期施工示意图5。二期施工②一期施工①二期施工②800工字型钢696×350图5连续墙分期施工示意图根据地质资料和设计要求，以及施工经