地下连续墙专项施工及方案.docx
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地下连续墙专项施工及方案
天津地铁1号线东延至国家会展中心工程
*****站
地下连续墙专项施工方案
编制:
审核:
批准:
*****公司
天津地铁1号线东延2标项目经理部
2014年1月
一、编制依据
(1)本工程施工的设计图纸和设计技术要求;
(2)本工程合同及勘察报告;
(3)施工规范及标准:
《地下铁道施工及验收规范》(GB550299-1999,2003年版)
《地下工程施工及验收规范》(GBJ208-1983)
《钢筋焊接接头试验方法标准》(JGJ/27-2001)
《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18-2012)
《天津市地下铁道基坑工程施工技术规程》(DB29-143-2010)
《钻孔灌注桩成孔、地下连续墙成槽检测技术规程》(DB/T29-112-2010)
《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)
《地下工程防水技术规范》(GB50108-2008)
《建筑钢结构焊接技术规程》(GB50661-2011)
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)
《混凝土结构工程施工验收规范》(GB50204-2011)
《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205)
《建筑地基基础设计规范》(DB33/1001-2003)
《建筑基坑工程技术规程》(DB29-202-2010)
《地下连续墙施工规程》(DBT108-2073-2010)
《钢筋混凝土地下连续墙施工技术规程》(DB29-103-2010)
《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005)
《钢筋机械连接通用技术规程》(JGJ107-2010)
《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ33-2012)
(4)与本工程有关的国家、行业及天津市技术标准、法规文件等;
(5)现场勘察所掌握的情况及资料;
二、工程概况
2.1工程概况
天津地铁1号线东延至国家会展中心项目土建施工2合同段,共3站3区间,车站包括:
一经路站、机场大道站、奥体中心站;盾构区间包括:
洪泥河桥站(不含)~一经路站区间、一经路站~机场大道站区间、机场大道站~奥体中心站区间。
车站总建筑面积约48960m2,区间双线长度为5662m。
地铁1号线东延线土建施工第2合同段走向及地理位置如图2-1所示:
图2-1:
地铁1号线东延线土建施工第2合同段走向及地理位置
本工程施工区域及周边为农田及荒地,周边道路为乡间土路,无法满足施工作业及运输要求。
施工准备阶段我部将组织人员进行场地内临时房屋、基坑四周、加工厂等处进行场地硬化。
2.2车站概况
1、车站主体结构概况
一经路站位于规划海沽道与规划一经路十字路口下方,沿规划海沽道大致呈东西向铺设,工程场地现状为农田、荒地。
车站为地下二层岛式车站,车站中心里程为CK6+185.000,主体结构总长为203m,车站两侧共设四个出入口及两个风道,图2-2为一经路平面布置。
图2-2:
一经路站平面图
一经路站为地下车站,车站结构情况统计见下表:
车站结构情况统表
1
主体结构
长、宽
长203m,结构标准段宽20.5,端头井加宽段宽22.5m。
基坑深度
车站埋深约15.961~17.817m
围护结构
800mm地下连续墙,采用C35、P8钢筋混凝土。
端头井墙深:
32.5m;标准段墙深:
28m。
标准段笼宽6m,接头采用锁口管形式。
车站结构
⑴一经路站为地下两层三跨箱形结构岛式车站,站台宽度12m.
⑵基坑内竖向标准段设置两道钢筋混凝土支撑及一道钢支撑,两端头井竖向共布置五道支撑,首道及第三道采用混凝土斜撑其余三道为钢斜撑,第四道撑为换撑。
支撑及换撑均采用ф800mm(壁厚16mm)钢管支撑,钢筋混凝土撑纵向间距约2.2~3.0m,钢支撑及换撑纵向间距约3m
2
附属结构
⑴车站设2组风亭和4个出入口,出入口于车站大里程及中部南、北两侧各设两个。
⑵围护结构:
采用ф850@600SMW工法桩。
⑶坑内沿竖向设置两道ф609mm(壁厚16mm)钢管横撑,纵向间距3m左右。
2、建、构筑物及市政管线
本场地位于规划海沽路与规划一经路十字交口处。
车站主体部位现为农田及荒地,2号出入口位于现状河塘内。
主体及附属结构均用明挖法施工,施工范围内无市政管线,道路交现状为乡间土路,车辆较少。
施工场地内存在少量沟渠、树木、电线杆等构造物,对施工现场影响较小。
2.3现场条件
本场地相对比较开阔,为耕地,施工范围内无市政管线,道路交现状为乡间土路,车辆较少。
施工场地内存在少量沟渠、树木、电线杆等构造物,对施工现场影响较小。
2.4工程地质概况
本工程主体结构底板主要位于⑦2粉质粘土和⑧3粉土层中。
出入口、风亭的结构底板位于⑥5淤泥质黏土、⑥6淤泥质粉质黏土层,该层土厚度大,压缩高,具灵敏度高、低强度等特点,极易发生蠕动和扰动,工程性质很差。
沿线③3层粉土、⑥3层粉土、⑥7层粉砂、⑦3层粉土、⑧4层粉砂层均分布有地震液化层,液化层多呈断续或透镜状分布。
根据《铁路工程抗震设计规范》,抗液化指数为0.41~0.99。
根据《岩土工程勘察规范》,液化指数为0.2~5.3,液化等级为轻微~中等。
根据详勘资料,本站土层液化等级为轻微,且液化层总厚度在2.4m左右,抗浮计算不考虑液化土层作用的情况下,依然能满足规范要求,故不对液化土层座特殊处理。
下图为一经路站具体地质情况:
一经路站地质情况
2.5水文地质情况
(1)上层滞水
主要赋存于透水性较好的人工填土层中,一般以第1陆相层顶部的黏土层为隔水底板,水位随季节变化明显,仅局部分布。
(2)孔隙潜水
主要赋存于第1海相层及以上的第四系全新统堆积物的孔隙中,主要含水层为第1海相层粉土,局部为砂类土,水位较浅,一般为0.2~2.3米(高程0.65~2.05米)。
主要补给来源为大气降水,排泄以蒸发为主,水位受季节影响较大,水位受季节影响较大,水位多年变化平均值约0.8米。
该含水层基本由粉质黏土与粉土层组成,局部地段夹有粉砂薄层,提高了黏性土的富水性及渗透性。
(3)微承压水
第二组陆相层及其以下粉土、砂层中地下水具有承压性,为为微承压水,常被黏性土分隔为多层含水层,各含水层分布不很稳定,其顶部黏性土隔水层⑦2粉质黏土分布较稳定。
第一微承压含水层主要为⑧3粉土、⑧4粉砂、⑨3粉土、⑨3粉砂,埋深15.0~23.1m,局部埋深30.9m,稳定水位为2.00~3.53m;
第二微承压含水层主要为
3粉土、
3粉土、
4粉砂、
4粉砂层,埋深25.3~54.8m,稳定水位为6.12m。
根据分层观测水位成果,第一微承压含水层稳定水位埋深为1.12~3.10米;第二微承压含水层稳定水位埋深为4.39~7.64米。
2.6本工程地层岩性特征表
地层岩性特征表
地层编号
时代成因
岩土名称
项次
层厚(m)
层顶高程
岩性描述
①1
Qml
杂填土
统计个数
9
9
黄褐色,松散~中密,潮湿~饱和,由黏性土及碎砖块等建筑垃圾组成
最大值
2.6
2.83
最小值
1
1.58
平均值
1.71
2.2
①2
Qml
素填土
统计个数
28
28
黄褐色,软塑~硬塑,以粉质黏土、黏土为主,夹粉土团块,地表多为种植土,夹植物根系,含少量碎砖块
最大值
3.1
2.78
最小值
0.6
1.52
平均值
1.56
2.21
④1
Q43al
黏土
统计个数
16
16
黄褐色、灰黄色、灰褐色,可塑~软塑,含少量锈斑及灰色条纹,0~0.3m常含植物根系,为种植土
最大值
3.1
1.6
最小值
0.9
0.31
平均值
1.78
0.89
④6
Q43al
淤泥质
统计个数
39
39
灰褐色、灰黄色,流塑,含锈斑、灰色条纹及少量黑色斑点,夹粉土及黏土薄层
粉质黏土
最大值
3.4
1.49
最小值
0.8
-11.3
平均值
2.08
-0.23
⑥2
Q42m
粉质黏土
统计个数
19
19
褐灰色、灰色,可塑~流塑,夹黑色斑纹,含有机质及贝壳碎片,夹粉土薄层,呈互层状
最大值
4.3
-1.78
最小值
1.1
-11.65
平均值
1.92
-10.27
⑥3
Q42m
粉土
统计个数
13
13
灰色、褐灰色、灰色,中密~密实,湿,含黑色斑纹及贝壳碎片,夹粉质黏土薄层,多呈互层状,多为地震液化层
最大值
2.8
-10.24
最小值
0.8
-12.73
平均值
1.75
-11.28
⑥5
Q42m
淤泥质黏土
统计个数
2
2
褐灰色、灰色,流塑,夹粉土薄层,含少量贝壳碎片
最大值
2.7
-1.14
最小值
1.8
-6.97
平均值
2.25
-4.05
⑥6
Q42m
淤泥质粉质黏土
统计个数
40
40
褐灰色、灰色,流塑,夹黑色条纹,含有机质及少量贝壳碎片,夹粉土、粉质黏土薄层
最大值
10.9
-0.4
最小值
4.3
-6.08
平均值
8.96
-2.17
⑦2
Q41h
粉质黏土
统计个数
37
37
浅灰色、灰色、灰白色、灰黄色、黄灰色,可塑~软塑,含锈斑、黑色条纹及含腐殖物,偶见贝壳碎片,局部夹粉土薄层
最大值
3
-11.11
最小值
0.6
-14.13
平均值
1.69
-12.62
⑦3
Q41h
粉土
统计个数
2
2
浅灰色、黑灰色,密实,湿,含有机质,层顶多为薄层黑灰色泥炭
最大值
3.8
-11.67
最小值
1.3
-13
平均值
2.55
-12.34
⑦7
Q41h
粉砂
统计个数
2
2
灰白色,密实,饱和,以石英、长石为主,夹灰黑色粉质黏土,含腐殖物,为地震液化层
最大值
1.5
-12.6
最小值
1.3
-13.26
平均值
1.4
-12.93
⑧2
Q41al
粉质黏土
统计个数
33
33
黄褐色、褐黄色、灰黄色,可塑~软塑,含锈斑、灰色条纹,偶见姜石,含螺壳碎片,局部夹粉土、黏土薄层或团块
最大值
5.6
-13.37
最小值
1.1
-17.56
平均值
2.48
-15.01
⑧3
Q41al
粉土
统计个数
27
27
灰黄色、褐黄色,中密~密实,湿,含少量锈斑及条纹,偶见蚌壳碎片,夹粉质黏土及粉砂薄层
最大值
5.6
-12.68
最小值
0.6
-18.4
平均值
2.09
-15.5
⑧4
Q41al
`粉砂
统计个数
17
17
褐黄色,灰黄色,中密~密实,饱和,含螺壳碎片,夹粉土、粉质黏土薄层,多为地震液化层
最大值
3
-12.79
最小值
1.4
-16.9
平均值
1.94
-15.12
⑨2
Q3eal
粉质黏土
统计个数
38
38
黄褐色、褐黄色、灰黄色,可塑~软塑,含锈斑、灰色条纹及少量螺壳碎片,偶见姜石,局部夹粉土及黏土薄层
最大值
7.6
-16.86
最小值
2.4
-21.5
平均值
4.94
-18.75
⑨3
Q3eal
粉土
统计个数
3
3
黄褐色,湿,密实,夹粉质黏土及粉砂薄层
最大值
3.3
-17.49
最小值
2.3
-18.8
平均值
2.73
-18.16
⑩2
Q3dmc
粉质黏土
统计个数
30
30
黄灰色、灰黄色、褐灰色、灰褐色,可塑~软塑,含锈斑、黑色斑点及灰色条纹,见贝壳碎片,局部夹黏土、粉土及粉砂薄层
最大值
4
-22.97
最小值
1.2
-25.91
平均值
2.5
-23.95
⑩3
Q3dmc
粉土
统计个数
4
4
灰黄色、灰褐色、密实,湿,含贝壳碎片,局部夹粉质黏土薄层
最大值
2.8
-23.11
最小值
1.5
-25.44
平均值
1.88
-24.36
⑪1
Q3cal
黏土
统计个数
5
5
黄褐色、褐黄色,可塑,含锈斑,偶见姜石,局部夹粉质黏土及粉土薄层
最大值
4.7
-27.39
最小值
1.2
-28.66
平均值
3.44
-27.94
⑪2
Q3cal
粉质黏土
统计个数
42
42
黄褐色、褐黄色、灰黄色、黄灰色、灰绿色,硬塑~软塑,含锈斑及灰色条纹,偶见螺壳碎片、姜石,夹粉土及黏土薄层
最大值
10.5
2.36
最小值
1.1
-40.8
平均值
4.04
-28.35
⑪3
Q3cal
粉土
统计个数
30
30
褐黄色、灰黄色,密实,湿,含锈斑及少量螺壳碎片,偶见姜石,局部夹粉质黏土及粉砂薄层
最大值
3.2
-26
最小值
0.6
-38.27
平均值
1.58
-31.12
⑪4
Q3cal
粉砂
统计个数
20
20
灰黄色、褐黄色,密实,饱和,含少量贝壳碎片,夹少量黏性土
最大值
9.6
-27.22
最小值
0.6
-42.5
平均值
4.73
-35.52
⑫2
Q3bm
粉质黏土
统计个数
11
11
灰褐色、灰黄色、灰色、浅灰色,可塑,含锈斑、贝壳碎片及少量黑色条纹,偶见姜石,夹粉土薄层
最大值
3.35
-42.71
最小值
1
-54
平均值
1.75
-46.15
⑫3
Q3bm
粉土
统计个数
4
4
灰色、灰褐色,湿,密实,含云母及黑色有机质
最大值
2.3
-43.47
最小值
1.25
-54.27
平均值
1.79
-46.69
⑫4
Q3bm
粉砂
统计个数
4
4
灰黄色、黄灰色,密实,饱和,局部夹粉质黏土薄层
最大值
9.3
-43.25
最小值
4.5
-47.27
平均值
7.38
-45.2
⑬1
Q3aal
黏土
统计个数
1
1
灰黄色,硬塑,含锈斑及灰绿色条纹,夹粉土团块,偶见姜石
最大值
6.5
-51.97
最小值
6.5
-51.97
平均值
6.5
-51.97
2.7主要工程数量
天津地铁一号线一经路站基坑围护下连续墙主要工程数量表
序号
项目名称
单位
工程数量
1
导墙延长米
m
481
2
地连墙总计
幅
85
3
“T”型
幅
8
4
“L”型(4个Z型槽段,1个Z型分为2个L型)
幅
10
5
“—”型
幅
71
6
地下连续墙混凝土
m3
11706.72
7
地下连续墙钢筋
t
1973.33
注:
本工程地连墙幅段间采取锁口管接头形式。
三、施工注意事项
3.1、淤泥质土及中等液化粉土粉砂成槽困难
本标段三车站围护结构均采用0.8m厚地连墙,最大地连墙深度超过34.41m,施工场地范围内地层以淤泥质软土及中等液化的粉土粉砂为主,主要为
5、
5、
6、
5、
5、
6、
3粉土、
4粉砂等地层为主。
在此土层中较深地连墙施工成槽困难,容易出现塌槽。
由于地连墙的施工质量严重影响后续基坑开挖及结构施工的质量,因此车站结构围护结构地连墙施工将是我标段的工程重点。
为保证地铁施工质量和安全,针对此重点,拟采取的措施如下:
(一)加强地连墙施工过程中的现场管理工作,施工前进行详细的技术交底。
(二)按照设计要求做好淤泥质土层搅拌加固措施,确保成槽过程中土体稳定,避免塌槽。
(三)严格控制成槽过程中泥浆的质量,加强泥浆护壁的效果,严防塌孔现象的出现。
(四)钢筋笼入槽前应吊直扶稳,钢筋笼中心对准孔位中心缓慢下沉,不得摇晃碰撞孔壁和强行如孔。
(五)地连墙混凝土浇注过程中加强量测,保证混凝土连续浇筑。
(六)开工前做好设备的选型工作,针对成槽、挖槽等技术细节加强管理。
重点做好泥浆质量及数量的控制,必要时需添加外加剂,具体泥浆配制情况必须根据试成槽结果而定。
3.2、成槽工艺
槽段成槽垂直度:
设计要求垂直度小于1/300,遇粉砂夹砂质粉土、粉砂地层,由于该地层硬度很高,成槽机在成槽过程中垂直度易发生偏差,槽段垂直度偏差将造成钢筋笼无法正常下放;造成墙体错位,影响结构净空尺寸。
为保证工期、保证槽段的顺利开挖、槽段的开挖垂直度满足设计要求,我公司在成槽设备性能比较下,计划配备2台GB46成槽机(最大开挖深度70m)和1台金泰SG40A(备用)。
成槽机性能初步描述:
Ⅰ、挖掘深度达70m,能适应的成槽厚度为0.35m~1.5m;Ⅱ、具有强制性纠偏功能,在挖掘过程中能随时显示成槽机抓斗进尺深度和垂直度,司机可根据显示数据做到随挖随纠,能很好的控制槽段的垂直度;驾驶室里面的垂直度控制系统屏幕见下图;Ⅲ、成槽机抓斗重18t,挖掘能力、切削能力较强,能有效的挖掘标贯值N=45左右硬土层、板砂等;Ⅳ、采用双钢丝绳,双保险,成槽机抓斗不容易掉落,并且在抓斗顶部安装2个吊耳,每个吊耳能承受100吨的极限拉力,以防抓斗被卡时可以取出。
3.3、槽壁稳定性
深32m的槽挖槽时间约需要10个小时,,为保证槽壁的稳定性,可以采取增大泥浆比重的措施:
新浆的比重需要调整至1.08~1.1,循环浆的比重调整至1.15~1.2。
为保证墙体质量,降低泥浆含砂率,槽段成槽完毕进行钢筋笼下放,在浇筑混凝土之前,对槽段内的泥浆进行100%置换,现场设置两组泥浆池,每个泥浆池505m³(最大幅段是6.5m*0.8m*32.5m=169m³),一边泵吸抽浆一边补充新配置的泥浆,采取超声波测壁仪进行对槽壁检测(检测数量按实际要求不少于总槽段的100%),保证处理后的泥浆含砂率在5%以下,泥浆比重不应大于1.2,以保证墙体浇注的质量。
3.4、钢筋笼的吊装
本工程钢筋笼长度为32m,最重钢筋笼重量约28.095吨,我公司采用整体加工吊装法进行安放钢筋笼。
为顺利安放钢筋笼,我公司计划配备一台150吨履带吊车、一台80吨履带吊车协同作业。
具体吊装方法见吊装方案。
四、施工筹划
4.1工期安排
地下连续墙延长米约481m,总有效砼方量约11706.72m3。
地下连续墙墙厚0.8m,成槽挖深度端头井墙深:
32.5m;标准段墙深:
28m。
导墙路面施工时间暂定为25天,(墙趾注浆预计时间10天),地下连续墙成槽施工总体安排时间为45天(平均按二台成槽机1天2幅地下连续墙考虑,同时考虑夜间施工因素)。
具体时间安排见下表(根据现场实际情况开工时间调整为2014年3月5日):
天津市地铁1号线一经路站基坑围护施工时间安排表
序号
工作内容
起止
时间
用时
天
2月
3月
4月
5月
下旬
上旬
中旬
下旬
上旬
中旬
下旬
上旬
中旬
下旬
1
导墙、路面、泥浆池制作
3.5
25
3.30
2
试成槽1幅
3.20
4
3.23
3
地连墙施工88幅
3.24
45
5.10
4
墙趾注浆
4.15
25
5.10
5
退场
5.10
5
5.15
注:
本施工时间安排未考虑不可抗力因素。
4.2工期保证措施
1、本着节约工期的原则,我公司在做完一段导墙(本工程有5个首开幅,导墙制作考虑先从每个首开幅做起,长度根据施工需要来做)并达到强度后即可进行地下连续墙施工,在导墙继续延伸的同时,地下连续墙的施工也跟随着导墙进度而进行。
2、地下连续墙成槽设备选用宝峨GB46及金泰SG40A重型液压抓斗,其理论最大开挖深度为70m,为提高槽段的成槽速度,考虑在现场合理设置多个工作面进行施工,节约工期(施工首开幅5个详见分幅图)。
3、做好冬季及其他不利条件下的施工组织工作,搞好节假日的劳动力安排,确保施工现场一线正常施工。
必须做好冬季防冻工作,泥浆管道可采取用保温棉包裹来进行防冻,如温度太太低的话,泥浆池可采取搭接防护棚来保温,特别是混凝土试块的养护和施工人员的冬季防寒防冻工作;同时需要保证施工场所和住宿场所的通风条件,预防流感的发生。
4、加强计划控制,制定合理的施工计划,对未完成计划的要及时分析原因,调整解决,确保总工期。
5、加强施工机械的维修保养,投入一定量的备用设备,从而保证机械设备的完好率与利用率。
6、加强施工组织管理,对关键性的控制工期的工程应重点保障,做好“二班倒”工作制度的落实,做到各工序连续施工,流水作业。
7、加强材料的管理,做好物资计划并上报的工作,决不能因为材料而影响施工。
4.3管理人员与劳动力配置计划
管理人员配置计划表
序号
类别
人数
工作内容
1
项目负责人
1
协调业主和外部事宜,安排工作
2
技术工程部长
1
负责工地的技术性问题
3
安全员
1
工地的安全和文明施工
4
现场施工员
2
负责工地的正常施工
5
工程部技术人员
2
负责现场技术
6
材料员
1
现场材料的供应和购买
7
后勤
1
负责后勤工作
8
机管员
1
现场机械的运作
共计
10
劳动力配置计划表
序号
类别
人数
工作内容
1
泥浆工
7
泥浆配制操作
2
吊车司机
6
机械操作
3
成槽机司机
6
机械操作
4
起重指挥
4
机械指挥
5
自卸翻斗车司机
8
机械操作
6
挖土机司机
2
机械操作
7
电焊工
24
钢筋电焊操作
8
钢筋工
30
钢筋加工
9
修理、电工
2
机械维修、用电操作
10
卷扬机工
8
砼浇筑
11
油顶工
4
安拔锁口管,顶拔油顶
12
普工
30
其它配合工作
总计
115
4.4施工机械设备配置及检测、测量仪器配备计划
4.4.1施工机械设备配置
根据本工程的任务特点和施工进度配备相应的机械设备形成机械化施工流水作业线。
总体配备原则是:
先进合理、成套配套、能力富余,满足本工程快速、优质、全面、经济和均衡生产的要求,主要施工机械设备计划详见下表:
主要施工设备(工具)配备
序号
设备(工具)名称
规格(型号)
单位
数量
备注
1
成槽机
宝峨GB46
金泰SG40A
台
3
2台GB46施工用
1台SG40A备用
2
履带吊(150t)
抚挖150t
台
1
主吊
3
履带吊(80t)
抚挖80t
台
1
副吊
4
履带吊(50t)
抚挖50t
台
1
不得吊装钢筋笼
5
8m3场内短驳车
东风
辆
5
现场运土
6
泥浆净化装置
ZX-100
台
1
除砂过滤
7
挖掘机
PC200
台
1
8
空压机
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