中坝站人工探孔施工方案

中铁二局股份有限公司中坝站人工探孔施工方案1成都地铁4号线一期工程土建3标项目部成成都都地地铁铁44号号线线一一期期工工程程土土建建22标标中中坝坝站站探探孔孔施施工工方方案案1编制依据（1）成都地铁4号线一期工程土建3标中坝站岩土工程勘察报告；（2）成都地铁4号线一期工程土建3标中坝站结构(第一册主体围护结构)。（3）《建筑施工技术》（同济大学出版社1999年）；（4）《地基处理手册》（中国建筑工业出版社）；（5）《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质【2009】87号2工程概况2.1相关设计概况中坝站位于成温公路与货运大道交叉口南侧，沿货运大道呈南北方向布置。中心里程为YDK18+561.000，起讫里程YDK18+454.600～YDK18+627.800，全长173.2米，主体段标准宽度18.7米。中坝站设计为地下二层两跨岛式明挖车站，基本上为南北方向设置，南端为两台盾构吊出，北端为两台盾构始发。本车站共设置四个出入口通道，由于受电力隧道影响，1号和2号出入口设于货运大道东侧人行道上，3号和4号出入口设置在货运大道西侧道路红线内。本站共设两组风亭，6个风井，风亭为低矮的敞口风亭。车站主体建筑面积3425m2，车站总建筑面积4530m2。车站平面布置见图2-1：图2-1车站总平面布置图中铁二局股份有限公司中坝站人工探孔施工方案2成都地铁4号线一期工程土建3标项目部中坝站主体围护结构采用φ1200@2400/2200旋挖桩+钢管内支撑，桩间挡土采用C20挂网喷射混凝土，两端区间盾构宽度范围（WHZ1、WHZ1a）围护桩采用采用玻璃纤维筋。桩顶设置钢筋混凝土冠梁，截面b×h=1.6×0.8m，沿基坑竖向设置三道支撑。桩身砼等级为C35。出入口、风道基坑围护结构采用φ1000@2000旋挖桩+钢管内支撑，桩间挡土采用挂网喷射混凝土。桩身砼等级为C30。主体结构围护图见图2-2：图2-2主体结构围护图基坑采用内支撑体系，支撑采用Φ600、t=14（Q235）钢管支撑，钢围檩采用I56a工字钢。基坑内钢支撑断面示意图见图2-3：图2-3基坑内钢支撑断面示意图中铁二局股份有限公司中坝站人工探孔施工方案3成都地铁4号线一期工程土建3标项目部2.2现场概况中坝站位于成温公路与货运大道交叉口南侧，沿货运大道呈南北方向布置。周边为拆迁空地及规划商业金融用地。中坝站站位所处的货运大道主要敷设有以下管线：直径700mm的砼雨水管，埋深为1.7m；直径1800mm的砼污水管，埋深12.3m；PE160燃气管，埋深1.1m。货运大道东侧绿化带中有一条埋深约8m的电力隧道。站位北侧成温公路主要敷设管线有：直径1200mm的砼污水管，埋深为5.9m；直径500mm的砼污水管，埋深为3.0m；直径700mm的砼雨水管，埋深2.1m；直径700mm的砼雨水管，埋深为1.9m；砼800×600电力管沟，埋深1.58m；铸铁600给水管，埋深2.14m；钢219燃气管，埋深2.2m。2.3工程、水文地质概况2.3.1工程地质情况根据钻探揭示，本车站内均为第四系（Q）地层覆盖。地表多为第四系人工填筑杂填土（Q4ml），其下为第四系全新统冲洪积（Q4al）粉土、细砂土、卵石土。①第四系全新统人工填筑土层（Q4ml）：主要为杂填土。主要分布在地表。②第四系全新统冲洪积层（Q4al）：主要有粉质粘土、粉土、细砂层和卵石土层，卵石土层根据密实程度可分为四个亚层：粉土2-4：褐黄色，松散，含少量铁锰质氧化物、云母碎屑等，在场地内局部分布，层厚1.4～1.9m。细砂土2-5：青灰色或褐黄色，松散，稍湿～饱和，分布于卵石土顶面或以呈透镜体状分布于卵石土中，厚度0.5～1.8m。卵石土2-8：褐灰色、青黄色，稍湿～饱和，，卵石含量50～75%，粒径20～80mm为主，个别粒径达380mm，充填物为细砂，局部夹少量角砾或漂石，顶面埋深3.7～13.7m。根据超重型动力触探试验成果及卵石含量，将卵石土分为松散2-8-1、稍密2-8-2、中密2-8-3和密实2-8-4卵石土共四个亚层。土层可挖性分级见下页表：层号岩土名称岩土特征均匀性开挖后稳定状态可挖性分级1杂填土松散不均匀易塌Ⅱ中铁二局股份有限公司中坝站人工探孔施工方案4成都地铁4号线一期工程土建3标项目部层号岩土名称岩土特征均匀性开挖后稳定状态可挖性分级2-4粉土松散、稍湿均匀不能自稳Ⅱ2-5细砂土松散、稍湿～饱和分选性差易塌Ⅰ2-8-1卵石土松散、稍湿～饱和分选性差自稳性差Ⅱ2-8-2卵石土稍密、饱和分选性差自稳性差Ⅱ2-8-3卵石土中密、饱和分选性差自稳性差Ⅲ2-8-4卵石土密实、饱和分选差自稳性较差Ⅲ③不良地质与特殊岩土场地内不良地质为液化砂土和粉土，特殊性岩土为人工填筑土。对本车站钻孔卵石层顶面的粉土和细砂土，经实测属于液化砂土，等级为中等和严重。车站施工时将挖除，可不考虑其液化对结构的影响，但在基坑开挖时，砂土液化可能造成基坑垮塌，开挖后应及时封闭。站内以杂填土为主，由碎石、砂土、砖瓦碎块等建筑垃圾组成，其间充填粘性土，车站右线填土层厚度很大，根据调查本段原有一鱼塘，道路施工时采用卵石回填，如M4Z3-ZB-003号孔填土厚度达13.7m，M4D3-ZB-05号填土厚达12m等，该段填土层4.5m以下主要由泥夹卵石组成，人工填土人为随意性大，均匀性差，多为欠压密土，结构疏松，多具强度较低、压缩性高、受压易变形的特点。车站右线填土厚度较大，在车站开挖和基坑支护时应特别注意。车站地质剖面图见图2-4：中铁二局股份有限公司中坝站人工探孔施工方案5成都地铁4号线一期工程土建3标项目部图2-4车站地质剖面柱状图2.3.2水文地质情况场地地下水主要为卵石层中的孔隙潜水，主要赋存于全新统（Q4）的砂、卵石土中，砂卵石层含水丰富，含水层总厚度约30m，为孔隙潜水，根据成都地区工程经验，站内卵石土综合含水层渗透系数K取20m/d，为强透水层。车站主体结构基本位于该层砂、卵石土中，受地下水影响很大。该区地下水埋深枯水期2～4m，洪季1～3m，年变幅1～2m。在本车站详勘阶段测行地下水位埋深5.5～6.2m之间，相对于绝对标高509.48～510.75m，与静止水位基本一致。经判定地下水及地表水对混凝土及钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性。经室内试验判定场地土对混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性，对钢结构有微腐蚀性。中铁二局股份有限公司中坝站人工探孔施工方案6成都地铁4号线一期工程土建3标项目部3总体施工方案中坝站主体结构围护桩按照设计要求全部采用旋挖钻施工，但在车站东侧扩大端位置（南、北两端头），由于有一条d1800污水管平行于车站纵向方向埋设，埋深约12.3m，管道侧壁距围护桩侧壁仅50cm，如采用旋挖钻，将存在很大的安全隐患，为保证施工安全，在车站东侧扩大端范围内（车站东侧南、北两端头）拟采用人工探孔的形式对其污水管的埋深、走向、平面位置进行探明，根据该工程所处的地质条件及周围的环境条件，围护桩采用隔孔开挖法施工，采用人工用铁锹或风镐开挖，松碴装入吊筒后简易电动提升架提升，采用内撑式标准组合钢模浇注砼护壁，钢筋笼现场制作，吊车吊放，采用商品砼，砼运输车运输，汽车泵配合减速导管灌注，插入式振捣器振捣。工挖孔桩施工前，应先进行基坑外降水施工，保证孔内干燥，满足人工挖孔作业条件。降水井布置及相关施工方法在中坝站施工降水方案里已详细阐述，这里不再进行说明。4主要施工工序及方法4.1测量定位根据控制点、高程点和桩位平面图及现场基准点，采用全站仪按设计桩位进行放样，保证桩位准确。桩体放样误差≤20mm，桩孔中心外放按5cm放样，桩体的垂直精度＜H/150，确保围护桩合理外放，既要保证内衬墙的厚度，也要保证内衬墙不侵入限界，同时要把超挖量控制到最小值。孔位线定好之后，必须经测量监理工程师进行复查，办好预检手续后开挖。围护桩开挖前注意护桩的外引和保护。4.2成孔采用间隔挖孔法，按桩位跳挖（桩位布置见附件），避免施工时相互影响，保持孔壁土体的稳定。桩孔开挖采用分节挖土法，人工手持风镐或十字镐从上到下逐层挖掘，铁锹铲土装入活底吊桶，简易电动提升架提升（见图4-1示）。每节开挖深度为1～1.5m，在穿越不稳定地层时，挖孔桩护壁长度不应大于0.5m，必要时采用钢筒护壁。挖土次序为先中间后周边。挖孔桩孔内弃碴由小推车运至指定临时碴土堆放场地。安装提升设备时，使吊桶的钢丝绳中心与桩孔轴线位置一致，以此为挖土时粗略控制中心线。在每节护壁上设十字控制点，吊线锤做中心线，用水平尺杆确定桩径。中铁二局股份有限公司中坝站人工探孔施工方案7成都地铁4号线一期工程土建3标项目部当孔内出现地下水时，及时抽排，可在孔内中部挖一深度为30～50cm的集水坑，一直超前进行排水。地面做好沉淀池及排水沟、集水井等排水设施。当孔内的二氧化碳含量超过3‰时，采用机械通风。为防止杂物在开挖时落入孔中，便于第一节砼护壁施工，防止地表水渗入井内，开挖前应以桩中心点为中心，按相应的桩径加大20cm用砼浇注或砖砌挡水沿，高出井周围地面200mm，同时通过桩中心引两条垂直直径线与井圈相交得四点，在这四点处设置四个钢钉，或用油漆在这四点作标记，作为控制中心点及施工中控制垂直度的依据。要求每模都进行吊中，拆模后进行复检，及时修正。4.3护壁施工1、护壁模板采用内撑式标准组合钢模，护壁砼采用C20早强商品混凝土，采用敲击模板或用钢钎反复插捣。挖孔桩采用C20钢筋砼锁口(0.3m厚1m长)，开挖后及时模筑钢筋混凝土护壁，护壁高一般为1.0m，为了便于混凝土的浇注，护壁做成锥形，上下搭接100mm。护壁施工采取一节组合钢模板拼装而成，拆上节支下节循环周转使用，模板用U形卡连接，上下设两半圆组成的钢圈顶紧不另设支撑，混凝土用吊桶运输人工浇筑，从第二节护壁模板开始上部留100mm高作浇筑口。常温下12h后即可拆模。护壁形式如下图：图4-1挖孔桩示意图活动安全盖板混凝土护壁组合定型模板摇头扒杆中铁二局股份有限公司中坝站人工探孔施工方案8成都地铁4号线一期工程土建3标项目部图4-2护壁施工示意图2、第一节井圈护壁应符合下列规定：①井圈中心线与设计轴线的偏差不得大于20mm；②井圈顶面应比场地高出150～200mm，壁厚比下面井壁厚度增加100～150mm。3、修筑井圈护壁应遵守下列规定：①护壁的厚度、拉结钢筋、配筋、混凝土强度均应符合设计要求；②上下节护壁的搭接长度不得小于50mm；③每节护壁均应在当日连续施工完毕；④护壁混凝土必须保证密实，根据土层渗水情况使用速凝剂；⑤护壁模板的拆除宜在24h之后进行；⑥发现护壁有蜂窝、渗水现象时，应及时补强加以堵塞或导流，防止孔外水通过护壁流入桩子内，以防造成事故；⑦同一水平面上的井圈任意直径的极差不得大于50mm；⑧灌注护壁混凝土时，可用敲击模板或用竹杆木棒反复插捣；⑨不得在桩孔水淹没模板的情况下灌注孔壁混凝土。5常见问题及处理方法本始地层为粉质粘土、粉土、细砂及卵石土。对车站工程施工基本无影响，但容易发生塌方及流砂现象，若发生流砂及地下水涌泉较大时，护壁节高相应缩小，一般采用半模或三分之一模方式工艺施工，并先打挡土条或钢筋网、填砂包、稻草等相应措施。中铁二局股份有限公司中坝站人工探孔施工方案9成都地铁4号线一期工程土建3标项目部可在孔内中部挖一深度为30～50cm的集水坑，一直超前进行排水。6施工注意事项1、从事挖孔桩作业的工人以健壮男性青年为宜，并须经健康检查和井下、高空、用电、吊装及简单机械操作等安全作业培训且考核合格后，方可进行现场施工。2、工作人员上下桩孔所使用的电动葫芦、吊笼等必须是合格的机械设备。不得用人工拉绳子运送工作人员或脚踩护壁凸缘上下桩孔。电动葫芦上班前、下班后均应有专人严格检查并且每天加足润滑油，保证开关灵活、准确、铁链无损、有保险扣且不打死结，钢丝绳无断丝。3、支承架应牢固稳定，使用前必须检验其安全起吊能力。桩孔内必须放置软爬梯或设置尼龙绳，并随挖孔深度放长至工作面，作为救急之备用。