北京地铁站格构柱安装施工方案文档格式.docx

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采用地下两层双柱三跨的结构形式，车站主体净长为左线557.025m、右线558.787m。

标准净宽为20.9～22m，总高14.6～16.05m，为岛式车站。

车站地板埋置深度约17.9～20.4m，结构顶板覆土深度约3.1～4.15m。

xx路站格构柱共计4根。

分别位于xx路站一期、二期基坑内，一期格构柱2根，二期格构柱2根，格构柱上部采用钢构件立柱，单根钢立柱长度约19.855m，钢立柱插入基础2m,下部基础采用Φ800钻孔灌注桩，埋入车站结构底板以下，埋深9m。

见xx路站格构柱结构平面图。

2、地质情况

根据钻探资料及室内土工试验结果，按地层沉积年代、成因类型，将本工程场地勘探范围内的土层划分为人工堆积层、第四纪全新世冲洪积层、第四纪晚更新世冲洪积层三大层。

1）人工填土层

粉体填土①层、杂填土①1层，本层层底标高为28.32～32.40m。

2）第四纪全新世冲洪积层

粉土③层、粉质粘土③1层、粘土③2层、粉细砂③3层，本层层底标高为22.06～24.97m，

粉质粘土④层、粉土④2层、粉细砂④3层，本层层底标高为16.54～19.00m。

3）第四纪晚更新世冲洪积层

圆砾⑤层、中粗砂⑤1层、粉细砂⑤2层，本层层底标高为10.88～14.40m。

粉质粘土⑥层、粘土⑥1层、粉土⑥2层、粉细砂⑥3cw层，本层层底标高为-1.81～1.10m。

卵石⑦层、中粗砂⑦1层、粉质粘土⑧层、粘土⑧1层、粉土⑧2层，未穿透本层。

3、水文地质情况

根据区域水文地质资料，本段线路赋存四层地下水，分别为上层滞水

（一）、潜水

（二）及层间水（三），承压水（四），在勘察深度范围，实际测量到三层地下水，结构不在承压水层范围。

（1）地表水：

本场地内无地表水体分布。

（2）地下水位：

在勘察深度范围内，实际测量到四层地下水，分别为上层滞水

（一）、潜水

（二）、层间潜水（三）和承压水（四），上层滞水

（一）水位标高30.40～24.99m，潜水

（二）水位标高21.34～20.39m，层间潜水（三）水位标高19.19～16.59m，承压水（四）水头标高10.40m。

（3）含水层与隔水层的分布

含水层的岩性以圆砾、卵石、粉细砂和粉土为主，渗透性强，地下水位较低，隔水层岩性为粉质粘土、粘土，含水层与隔水层基本呈互层状分布，除了地下水的侧向补给，径流和排泄以外，垂直方向运动较明显。

地下水位补给及排泄、地下水的补给来源主要为人工降水垂直入渗补给，场区内地下水流向总体由北向南东流动。

地下水的排泄方式主要为人工开采和自然排泄，人工开采主要以农田灌溉、工业用水、生活用水为主；

自然排泄包括蒸发及向下游侧向流出。

（4）该地下水对混凝土结构无腐蚀性，在干湿交替和长期浸水条件下，对钢筋混凝土结构中钢筋无腐蚀性。

对钢结构具弱腐蚀性。

三、施工准备及安排

1、机具选择

根据桩身穿过地层和地下水情况，经技术、经济、环境保护等综合比较，决定选择旋挖钻机进行格构柱施工。

2、施工场地布置

施工前进行场地平整、场地硬化工作，并做好施工场地布置，平整场地标高至34..08m。

3、施工进度计划

本工程离居民楼较近，考虑扰民因素，施工时采用一台钻机1天施工完成，保证施工进度。

4、劳动力计划

根据施工安排，格构柱作业人员由已进场的钻孔灌注桩施工相关作业班组承担施工任务。

5、机械设备配置计划

根据施工需要，现场主要配备25t吊车1台，旋挖钻机1台，交流电焊机2台，钢筋调直机1台，钢筋弯曲机1台，钢筋切断机1台等。

四、施工工艺

格构柱主要包括钢立柱和立柱桩两部分，上部钢立柱为钢构件，下部立柱桩为钢筋混凝土钻孔灌注桩基础。

1、格构柱立柱施工工艺流程（见下页图）。

2、施工方法

1）测量放线

根据施工图纸及现场导线控制点，使用全站仪测定桩位，根据地质情况直接定点或打入木桩定点，并以“十字交叉法”引到四周作好护桩点。

2）人工挖探孔

为有效的保护地下未查明的管线，格构柱钻孔灌注桩施工前，人工挖探坑至原状土，挖深约4米，混凝土护壁施工。

护壁厚度10cm，护壁混凝土标号C15。

具体施工步骤同车站结构围护桩施工。

桩位放线

钻机就位

人工挖探坑

钻进、掏碴

施工准备

清孔

钻机移位

成孔检查

安放格构柱

下导管

灌注砼前准备

灌注水下砼

回填土

制备泥浆

桩位复测

向孔内注泥浆

测量孔深、垂直度、直径

测量砼面高度

制作砼试件

砼试件养护

钢筋笼、钢立柱加工

格构柱立柱施工工艺流程

3）泥浆制备

钻孔施工时采用膨润土泥浆进行护壁。

泥浆比重根据不同土层严格控制：

粘性土中成孔，可注入清水，以原土泥浆护壁；

砂土或较厚夹砂层中成孔，泥浆比重应控制在1.1～1.3，在穿越砂层夹卵石层或容易塌孔土层中成孔时，泥浆比重控制在1.3～1.5；

胶体率不低于95%；

含砂率不大于4%。

泥浆性能指标及测试方法见下表。

泥浆性能指标及测试方法表

顺序

项目

性能指标

测试方法

1

相对密度

1.06～1.10

相对密度计

2

粘度

18～28秒

500cc/700cc漏斗法

3

含砂率

≤4%

含砂率计

4

胶体率

≥95%

静置、澄清

5

失水率

≤20ml/30min

滤纸法

6

泥皮厚

≤3mm/30min

7

静切力

1～2.5Pa

空心不锈钢泥浆切力计

8

酸碱度

8～10PH

比色法

4）钻进成孔

钻进时，边钻进边注入泥浆进行护壁，钻机与格构柱平行就位，钻进过程中随时检测垂直度，并随时调整，钻进过程中做好记录。

5）成孔质量检测

桩孔质量参数包括：

孔深、孔径、钻孔垂直度等。

（1）孔深：

钻孔前先用水准仪确定人工挖探坑第一节护壁口标高，并以此作为基点，按设计要求的孔底标高确定孔深，以测绳确定孔深。

（2）孔径用探孔器测量，若出现缩径现象应进行扫孔，符合要求后进行下道工序。

（3）垂直度：

采用双向锤球或孔锤测定，偏差应小于3‰。

6）清孔

钻机成孔后，进行沉渣厚度量测，沉渣厚度小于150mm，若沉渣厚度不满足要求，需进行清孔，清孔时应注意对成孔深度的控制，严禁出现成孔深度超出规范要求的现象。

7）格构柱的制作、安装及成品保护

（1）格构柱基础钢筋笼加工

①钢筋笼采用现场加工制作，将钢筋笼进行整体加工，加工尺寸严格按设计图纸及规范要求进行控制。

钢筋笼主筋采用焊接，连接形式满足规范要求；

主筋与加强筋采用焊接，焊接必须牢固，以保证钢筋笼的刚度满足吊装要求；

主筋与箍筋采用点焊或铅丝绑扎连接。

②钢筋笼主筋保护层厚度为70mm，为保证基础灌注桩的保护层厚度，采用钢筋“耳朵”的方法。

钢筋“耳朵”焊在钢筋笼主筋外侧，间距1.5m,钢筋型号、样式同钻孔灌注桩钢筋“耳朵”。

③钢立柱必须插入钢筋笼基础中2m。

④钢筋笼制作允许偏差见下表。

项次

允许偏差（mm）

检验方法

主筋间距

±

10

尺量检查

箍筋间距

20

直径

长度

30

主筋保护层

（2）格构柱上部钢立柱加工

钢立柱采取现场整体加工制作，采用2[40C槽钢拼装成端面尺寸为400mm×

400mm的方形立柱，槽钢之间用12mm厚、300mm宽的钢板竖向通常连接。

具体形式见附图钢立柱结构图。

钢立柱加工尺寸严格按设计图纸及规范要求进行控制，槽钢与钢板之间连接形式采用焊接，焊接施工及验收严格遵循《建筑钢结构焊接规程》（JGJ81-2003）的有关要求；

为了保证格构柱施工后，上部钢立柱中间不留泥浆，钢立柱侧面钢缀板在车站底板结构处预留2cm空隙。

（3）钢立柱与钢筋笼连接

现场钢筋笼和钢立柱加工完成后，将钢筋笼和钢立柱进行连接，按照设计要求钢立柱必须插入基础2m，钢立柱与钢筋笼主筋采用φ22螺纹钢筋连接，连接形式采取焊接连接，连接筋与钢板焊接要求焊缝表面应平整，不得有凹陷或焊瘤，焊接接头区域不得有肉眼可见裂纹，咬边深度、气孔、夹渣等缺陷满足《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003）的有关要求，连接筋与钢筋笼主筋连接采用单面搭接焊，施工中钢筋笼和钢立柱连接必须牢固，以保证格构柱的刚度满足要求。

见附图钢立柱与钢筋笼连接大样图。

（4）格构柱定位检测及误差要求

施工中为了保证格构柱的定位和垂直度，利用桩周围预先埋设好的护桩点控制格构柱定位，确保格构柱的平面定位误差不大于2cm，同时在上部钢立柱靠近顶部的四个侧面各焊接一个耳朵筋用于格构柱垂直控制，保证格构柱的垂直误差不大于1/200基坑开挖深度，施工过程中严格控制，确保格构柱平面定位、垂直度满足设计及规范要求。

耳朵筋形式见附图耳朵筋大样图。

（5）格构柱吊放

①采用25T汽车吊车吊运格构柱。

为了保证格构柱起吊时的稳定，采用两点起吊、主副结合，吊点位置设在格构柱两端的1/3处。

起吊前应清除格构柱内杂物。

②下格构柱时由人工辅助对准孔位，保持格构柱的垂直，下放过程中要轻、慢，避免碰撞孔壁，严禁高提、猛放和强制下入。

③吊放格构柱过程中，必须始终保持格构柱轴线与桩孔轴线吻合，并保证格构柱顶标高符合设计要求。

（6）成品保护措施

①制好的格构柱骨架必须放在平整、干燥的场地上。

存放时，钢筋笼加强筋和钢立柱与地面接触处都垫上等高的方木，以免粘上泥土、杂物。

格构柱加工完成后，需经监理工程师检查合格后方可使用，合格格构柱都要挂牌标识，标“合格”字样，未经检查或检查不合格格构柱严禁使用。

②格构柱加工完成后放到指定地点，严禁私自移动。

8）水下混凝土灌注

灌注开始前应进行导管密闭性试验，试验合格后方可使用。

清孔、下格构柱、导管安装完成后，立即灌注C30混凝土。

为使混凝土有较好的和易性，水泥用量满足相关规范要求，混凝土的含砂率采用40%～50%，水灰比采用0.45。

混凝土拌和物从拌和机卸出到进入导管时的坍落度为16cm～21cm，灌注应尽量缩短时间，连续作业。

（1）水下灌注混凝土施工顺序如下图：

安设导管及漏斗

悬挂隔水塞或滑阀

灌注混凝土

灌注混凝土至桩顶上一定距离

首先安设导管，用25t吊车将导管（直径250mm）吊入孔内，位置保持居中，导管下口与孔底留30～50cm左右。

混凝土浇注过程中应连续，一次灌注完成。

（2）混凝土试件制作

按规范要求制作混凝土试件，并做好养护。

3、钻进过程中易出现的问题及处理措施：

1）偏斜孔

根据地质情况调整钻头的行程等原钻机安装时，因支撑不好、柱孔地质构造不均匀等因素引起钻机整体或钻头在钻孔过程中发生偏斜，导致出现偏孔。

针对出现偏斜孔