集庆门地基加固搅拌桩施工方案(三轴)

南京地铁二号线一期工程D2-TA05标BT项目集庆门大街站工程搅拌桩施工技术方案编制：审核：批准：中铁十九局南京地铁二号线集庆门大街站项目经理部二○○六年六月一日集庆门大街站地基加固施工方案第1章编制说明1.1编制依据1.1.1南京地铁二号线一期工程集庆门大街站设计文件；1.1.2南京地铁二号线一期工程土建D2-TA05标施工合同文件；1.1.3现场踏勘所采集的资料；1.1.4地铁施工有关的施工技术规范、规程、标准；(1)《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-1999(2)《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》GB50308-1999(3)《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-84(4)《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-20021.1.5我单位多年从事铁路、地铁、市政等工程的施工经验。1.1.6相关的劳、材、机定额。1.2编制原则1.2.1严格执行国家及南京市政府所制订的法律、法规和各项管理条例，并做到模范守法、文明施工。1.2.2针对城市施工的特点，科学安排、合理组织、严格管理、精心施工，以减少对周围环境及居民正常生活的影响。1.2.3以成熟的施工技术及先进的设备和施工工艺，确保施工安全和工程质量。1.2.4以切实有效的技术措施和先进工艺，确保建(构)筑物及地下管线等不受损坏，维持正常使用功能1.2.5在施工组织设计的基础上，根据现场的实际施工条件，优化施工安排，细化施工工艺，指导施工。1.3编制范围编制范围：南京地铁二号线一期工程集庆门大街站工程主体围护结构2006年5月出的地基加固变更设计图第2章工程概况2.1工程简介集庆门大街站车站有效站台中心里程为K8+584，车站起点设计分界里程为K8+491，车站终点设计分界里程为K8+826。车站为二层多跨箱形框架结构（地下一层为站厅层和地下二层为站台层），车站总长312.2m，标准段宽度48.2m，车站顶板覆土厚约3.0m，底板埋深约15.5m。车站西侧设3个通道出入口及一个预留出入口和2个风道4组地面风亭，车站东侧设4个通道出入口。所有附属结构均为地下一层，待主体结构完工以后再进行施工；车站总建筑面积32674㎡。基坑深度约15.5m，围护结构采用φ1000@800套筒咬合桩。因基坑宽，为保证钢管支撑的稳定，在基坑内设置二排临时钢立柱（φ800钻孔桩基础）；附属结构的围护结构采用SMW工法桩，SMW工法桩与内衬墙作为永久复合结构共同受力。因左线隧道的道岔加宽，需明挖施工一段长约25.2m区间隧道（在主体结构完工后施工）。基坑加固采用抽条加固型式，对横向每间隔4米抽条加固2米宽土体，并在基坑周边和中部纵向设一条加固带。深层搅拌桩采用Ø850直径，桩间搭接长度150mm。深层搅拌桩采用新鲜普通425号硅酸盐水泥，水泥掺入量为被加固土重的15％，水泥浆水灰比为0.45～0.55。基坑面以上分两种情况：一是基坑周边靠围护结构部分掺5%，深度是从地面至基坑面；二是基坑中部抽条部分为5%，深度是基坑面至地面以下3.3米，地面至3.3米深度范围为空搅。深层搅拌桩桩位平面布置详见后附图（即集庆门大街站地基加固(三轴深层搅拌桩)桩位平面布置图）。2.2、工程地质及水文条件2.2.1.工程地质本标段地貌单元属长江低漫滩，场地地层呈二元结构，上部以淤泥质粉质粘土为主，下部以粉土、粉细砂为主。基岩埋深在60m左右，基岩面以上均为第四纪松散层，覆盖层厚度大。现地面高程约在6.44~8.08m，原地面高程约在6.00m左右，人工堆填土约1.50m。区内各岩土层厚度变化较大，分布不均质，强度差异较大。下伏基岩岩面起伏变化大，坡度较陡，岩体强度差异也大，风化裂隙发育，岩体破碎，给支护带来困难。2.2.2.水文条件（1）地下水类型场地地下水类型属孔隙潜水；深部砂性土层中地下水具微承压性。地下水主要补给来源为大气降水及人工用水的补给。深部承压含水层（②-3c2-3、②-3d2-3）中的地下水与长江及外秦淮河均有一定的水力联系。（2）地下水位埋深及承压水头勘察期间各钻孔实测稳定水位埋深0.80~1.80m。潜水位埋深介于1.10~2.10m之间，平均埋深1.60m；承压水位埋深介于2.73~3.90m，平均埋深3.315m。观测结果表明：潜水位和承压水位存在约1.72m的水头差，说明深部地下水具一定的承压性。（3）地下水的腐蚀性评价场地地下水对砼结构不具腐蚀性，对钢筋砼结构中钢筋不具腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。（4）地下水不良作用集庆门大街站基坑开挖范围南端和中部土层以②-2b4、②-3b3-4层淤泥质粉质粘土为主，中部局部含②-2d3粉砂薄层，地下水不良作用主要表现为基坑突涌。基坑开挖范围内北端以及中部偏西土层以②-2b4层淤泥质粉质粘土、②-2d3层粉砂层为主，地下水不良作用主要表现为潜蚀、流砂和基坑突涌等现象。场区地下水为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水。勘察期间地下水混合水位埋深0.90～2.00米，水位变化受大气降水和地下管道水渗漏补给影响。场地中土层①-1、②-1c、②-1d为弱透水～微透水，局部透水；其余土层一般为微透水，局部为不透水。基岩地下水主要富集于裂隙密集带。2.3、主要工程数量集庆门大街站地基加固(三轴深层搅拌桩)主要工程数量见下表。项目名称部位幅地面标高（m）基坑面标高（m）单根加固深度15%（m）15%水泥掺量（m3）5%水泥掺量（m3）空搅（m3）Ø850深层搅拌桩南端4036.94-10.423.02058.1411909.780中部32197.63-8.8883.519179.572432.918083.6两边12027.63-8.8883.57161.7933799.550北端4007.73-9.853.02042.8211970.930明挖段2928.08-9.1103.01491.267769.66775.25第3章施工部署3.1施工目标3.1.1质量目标严格推行ISO9000质量管理体系标准，执行招标文件第三章《工程规范和技术说明》中有关规定，确保本工程达到国家现行的工程质量验收标准和设计要求，质量等级综合评定为合格，配合南京地铁二号线争创“鲁班奖”3.1.2安全、文明施工目标按照国家和南京市制定的相关法律、规定和条例和《南京地铁二号线一期工程安全生产、文明施工管理办法》，认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，在工程实施过程中，杜绝施工安全事故、交通与管线等级事故、火灾事故；高标准搞好施工现场规划，建设绿色施工场地，确保南京市“市级文明工地”，争创“省级文明工地”。树样板工程，建标准化现场，做文明职工，争创“南京市文明施工样板工地”。3.1.3环境保护目标施工中的废水、废气、各种废弃物达标后排放；控制噪音污染；保护城市绿地；创建南京环保型建筑工地。3.1.4工期目标根据现场管线改移实际情况及现场组织情况，地基加固施工计划从2006年6月20日开始至9月15日结束，工期90天。3.2施工组织机构及队伍部署3.2.1施工组织机构组建中铁十九局集团南京地铁二号线一期工程项目经理部，实施三级管理模式，项目公司→项目经理部→施工队，集庆门大街站由集庆门大街站项目经理部负责施工，施工主要人员见表3-1。3-1施工主要管理人员配备表项目负责人项目总工项目副经理项目副经理技术科长质检科长物资科长张宏斌白会均倪文泉黄周强胡垒吴法兵李锋技术员技术员资料员测量队测量员试验长员于洋苏畅吴玲艳梁俊胜王学臣徐子刚3.2.2施工队伍部署及任务划分根据工程总体工期、工程特点和专业化施工要求，搅拌桩施工投入各类劳动力100人，分别组成10个专业化搅拌桩施工队进行两班倒施工。3.3施工场地布置本着“科学管理、统筹兼顾、方便施工、节省开支、干扰最小”的原则，综合考虑场地现状、交通运输、供水、供电及排水条件，合理规划本工程临时设施。3.3.1施工场地内共设80t水泥罐各两个，施工时随搅拌机走以满足施工需要。3.3.2工地试验室在施工现场设置工地试验室和标养室，配试验工程师一名，试验员一名，配备基本测试仪器满足现场试验需要，主要检测项目送到业主认可的南京市试验室完成。3.3.3施工测量本工程项目经理部抽调二人组成专业精测队，负责本站的施工控制测量工作，其中高级工程师一名，工程师一名；各施工队成立测量组，负责现场施工放样工作。进行现场交桩，及时对原有控制网和水准点进行复测，复测成果报监理工程师审核，无误后以此为基础布置全标段的等级施工测量控制网，以满足本站所有中线及高程测量的需要。施工用水、用电牵引到施工现场，3.4施工总体安排3.4.1施工总体方案及区段划分依据本站结构特点及总体工期安排，按机械分五个区域，分别由南向北从基坑中部推进，横向先加固中间，待咬合桩完成一段后，再进行周边加固。项目经理部优化资源配置，加强施工组织管理，确保关键线路进度按计划完成。3.4.2施工流程及进度计划本工程从开工之日起稍滞后咬合桩15天进行，统一组织施工。按地基加固工程量，计划90天完成搅拌桩工程。（1）施工流程在抗拔桩、咬合桩施工后，根据现场管线改移实际情况及现场组织情况，三轴深搅稍滞后咬合桩15天开始，纵向从基坑中部由南向北端推进，横向先加固中间，待围护结构完成一段后再进行周边范围加固。（2）施工进度依据确定的总体施工计划，进行本项工程进度计划的编制，地基加固深搅桩总总工程量为：15%的加固31933.51m3，5%的加固总量为137882.82m3，空搅18858.85m3，根据总搅方量施工计划投入5台SJB-37-Ⅱ型三轴搅拌机。施工准备：正式开工前已完成三轴水泥深层搅拌桩Ø850：总工期90天。（3）主要进度指标三轴水泥搅拌桩Ø850：400m3/台.天第4章施工方法和工艺4.1.三轴深层搅拌桩集庆门大街站基坑设计采用抽条加固型式，对横向每间隔4米抽条加固2米宽土体，并在基坑周边设一条3m和中部纵向每隔4m设一条2m的加固带。深层搅拌桩采用Ø850直径，桩间搭接长度150mm。深层搅拌桩采用新鲜普通425号硅酸盐水泥，水泥掺入量不小于被加固土重的15％，水泥浆水灰比为0.45～0.55。除中部抽条加固部分从地面以下至3.3米内为空搅外，其余开挖基坑面以上为掺5%的水泥量。加固深度为基坑底面以下至少3米，且加固底面距地面不小于20米，基坑面标高详见围护结构坡面图。三轴深搅机的优点是：施工进度快、施工无污染、经济效益好、搭接接头少。4.2.施工顺序及工艺流程：三轴深搅桩施工顺序：搅拌桩工程稍滞后围护结构和抗拔桩15天纵向从基坑中部由南向北端推进，横向先加固中间，待围护结构完成一段后再进行周边范围加固。深层搅拌桩施工工艺流程为：定位→喷浆搅拌下沉→喷浆搅拌提升→清洗→移位。4.3.施工方法4.3.1施工准备：施工前做好管线保护、清理障碍物，同时安装灰浆制备系统包括工作平台、制浆设备及泵送设备、灰浆流动制备站。做好管线连接工作，最后进行机械调试。机械调试成功后进行施工测量放线。放线时仔细核对施工图纸，复核导线及关键控制点，准确无误后进行桩位放线。4.3.2制浆：采用425＃普通硅酸盐水泥制浆，浆液水灰比依试验确定的最优值，灰浆拌制过程中多次使用比重计量测浆液比重，以保证水灰比（0.45～0.55）。用注浆泵将配制好的水泥浆输送至储浆罐后记录浆面高度，计算水泥浆量。4.3.3定位对中：桩机定位并调平，桩机定位误差控制在±10mm。调平时使用水平尺检测机座水平度，同时使用机架正、侧两面的铅垂球校正钻杆垂直度（误差不大于1％）。4.3.4喷浆搅拌下沉：开启灰浆泵，将水泥浆从地面压入地层，且边喷浆边搅拌。4.3.5喷浆搅拌提升：待喷浆预达设计深度后停留30s提升搅拌机，且按15%水泥比重上搅至基坑开挖面后，调整水灰比，按5%水泥掺入量上搅至地面（中部抽条从地面至3.3m内不喷浆，周边按5%喷浆）。4.3.6桩机移位,进行下一幅的操作程序。4.4.施工注意事项：4.4.1集庆门大街站大部分已知管线已改移出基坑外，有横跨基坑受保护的管线地基加固时需保护，不得破坏，待基坑土方挖除后再进行加固或采用小设备如注浆或单管