XX路站附属结构工法桩施工方案文档格式.docx

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根据周围场地条件，本工程采用明挖顺筑法施工。

附属基坑除1号风亭第一道采用砼支撑+两道钢支撑（∅609,t=16），其余基坑均采用钢支撑。

3、工程地质水文

3.1工程地质

3.1.1地形、地貌及气象条件

（1）气象

杭州市地属亚热带季风气候区。

四季分明，温暖湿润，雨量充沛。

多年平均气温16.5℃，极端最高气温41.0℃（2013年8月9日），极端最低气温-9.6℃（1969年2月6日）。

历年平均降雨量1400.7mm，年最大降水量2354.6mm，年最小降水量951.7mm，年均大雨（日雨量≥25mm/d）以上日数16天左右，年均暴雨（日雨量≥50mm/d）以上日数3.5天，年均大暴雨（日雨量≥100mm/d）以上日数不到0.5天。

降雨主要集中在4～6月（梅雨季）和7～9月（台风雨季），梅雨季降水强度不大，但持续时间长，极有利于地下水的补给，是地下水的丰水季节。

日最大降雨量191.3mm（2007.10.7），1小时最大降雨量77.6mm（1987.7.22）。

年均蒸发量1252.8mm，相对湿度78%，冬季为寒冷季节，全年无霜期230天以上。

（2）河流水文

本工点南侧地表河流主要为张家洋，该河宽约29m，2011年4月6日测得河水位高程1.645m，河水深度1.5~1.70m。

本次详勘期间测得张家洋河水位高程1.53m。

现状流速极缓慢，流速小于2m/min。

3.1.2地质概况

1、A出入口地质概况详见下图：

图3-1A出入口地质剖面示意图

①1杂填土：

黄灰色，湿，松散，含块石、砖块及砼块等建筑垃圾，含量约为25~30%，局部地段块石含量超过40%，块径分布不等，最大超过30cm。

以粉质粘土充填。

沿线场地浅表约50cm为柏油路面和塘碴垫层。

层面高程为2.32～5.37m，层厚为0.90~6.60m。

全场分布。

①3淤填土：

褐灰、灰黑色，湿，极松软状，含较多腐植质及植物根系，局部夹少量碎石、块石，充填成份为粘性土。

层面高程为-0.96～3.23m，层厚为0.90~3.20m。

全场局部分布。

②1粘土：

灰黄、褐黄色，局部青灰色，硬可塑状，含少量云母碎屑。

无摇振反应，切面较光滑，有光泽，干强度高，韧性中等。

层面高程为0.50m，层厚为2.10m。

②3粘质粉土：

灰黄，饱和，稍密，含少量氧化铁、云母碎屑，局部夹粘性土，摇震反应中等，切面较粗糙、无光泽，干强度、韧性低。

层面高程为-0.11～1.53m，层厚为0.50~1.00m。

全场局部分布。

④1淤泥质粘土：

灰色，流塑，含有机质，高灵敏度。

无摇振反应，切面较光滑，干强度中等，韧性中等。

层面高程为-2.76～2.74m，层厚为0.70~7.80m。

全场局部缺失。

⑤1粘土：

灰黄、褐黄色，局部青灰色，硬可塑状，含少量云母碎屑，局部夹少量粉土薄层。

层面高程为-4.77～0.05m，层厚为0.80~6.00m。

⑤2粉质粘土：

灰~灰黄色，软可塑，含氧化铁质及有机质，俗称“硬壳层”。

无摇振反应，切面较光滑，干强度高，韧性中等。

层面高程为-7.70～-3.99m，层厚为1.20~2.60m。

全场局部分布。

⑤31粉质粘土夹粉土：

灰黄色，软塑，含少量氧化铁、云母碎屑，夹粉土，摇震反应弱，切面较粗糙、无光泽，干强度中等，韧性中等。

层面高程为-9.30～-2.83m，层厚为2.10~7.90m。

全场分布。

⑥4（淤泥质）粘土：

灰色，软塑～流塑，含有机质，夹砂质粉土薄层（或呈砂质粉土状），层理清晰，局部夹粉砂，具灵敏度。

无摇震反应，切面略光滑，光泽反应强，干强度中等，韧性中等。

层面高程为-16.02～-9.33m，层厚为3.70～11.8m。

⑦2粉质粘土：

褐黄或黄灰色，局部青灰色，软可塑状，含少量云母及氧化铁锰质结核。

层面高程为-21.04～-19.00m，层厚为0.90～2.30m。

⑦32含砾中砂：

灰黄色，饱和，中密，含氧化铁、云母屑，砾石含量约10%左右，粒径在1cm左右，局部粘性土含量较多。

层面高程为-23.37～-20.51m，层厚为3.20～6.20m。

2、D出入口地质概况详见下图：

图3-2D出入口地质剖面示意图

3、1号风道、C出入口地质概况详见下图：

图3-31号风道、C出入口地质剖面示意图

①2素填土：

灰色，湿，松散，含氧化铁，少量砖瓦碎屑、植物根茎。

粘质粉土性。

层面高程为1.01～3.73m，层厚为0.50~2.00m。

3.2水文地质条件

（1）潜水

沿线场地潜水主要赋存于浅（中）部填土层、粘性土及粉土层中。

本次详勘测得潜水初见水位埋深为地面下1.80～5.40m，相当于85国家高程-0.60～3.57m，稳定水位埋深为地面下0.20～3.40m，相当于85国家高程0.90～4.77m。

潜水主要受大气降水与地下同层侧向径流补给，以竖向蒸发及地下同层侧向径流方式排泄，并随季节性变化。

拟建场地潜水与张家洋河水呈水力互补状态，潜水位随季节和邻近河水水位的变化而变化，年水位变幅约为1.0～2.0m。

判定拟建场地的浅部潜水对混凝土结构具微～弱腐蚀性；

在干湿交替环境条件下对钢筋混凝土结构中的钢筋具微～弱腐蚀性。

（2）承压水

拟建场地分布有二层承压水，承压水主要分布于下部的⑦31粉细砂、⑦32含砾中砂和底部的⑩31粉细砂、⑩32含砾中粗砂和（14）4圆砾中，含水层厚度不大。

根据本次详勘在D3-2SXY-06和D3-2SXY-24孔中承压水观测孔资料，第一层承压水主要分布于⑦32含砾中砂中，承压水位埋深在85国家高程为-1.47m左右，⑥层淤泥质土构成该承压水含水层的隔水顶板；

第二层承压水主要分布于⑩31粉细砂、⑩32含砾中粗砂和（14）4圆砾中，但⑩31粉细砂、⑩32含砾中粗砂层局部分布且层厚较薄，多分布于（14）4圆砾中，承压水位埋深在85国家高程为-1.03m左右，⑦、⑨、（11）等粘性土层构成该承压水含水层的隔水顶板。

根据区域资料及我院所完成周边工程经验，预计该层承压水对本工程地下车站基坑施工开挖影响小，但对钻孔灌注桩施工中，在泥浆护壁失效情况下，可能会因承压水沿桩壁上涌而使混凝土产生离析进而影响桩身质量。

四、施工组织计划

4.1施工组织机构

4.1.1施工组织机构

根据本工程的特点，组建项目经理部为主体的管理机构，项目经理部的管理人员、施工机械、物资供应、施工技术管理等方面作如下安排：

1）项目部经理负责制、项目成本核算制的项目管理模式，以项目经理、技术、质安、物资等主管人员为中心，组成精干高效的项目施工组织机构，对质量、工期目标、安全、文明施工、成本核算等施工全过程负责，并进行高效有计划的组织协调和管理。

2）在施工过程中，项目经理部实行以项目法施工为核心，以“优质、高速、安全、文明”为主轴，优化生产要素，加强动态管理，科学组织、精心施工，大力推广先进技术，有效推行全面质量管理，强化安全、质量两个保证体系，确保担负的工程保质、保量、按期完成。

为了实现以上目标，按精干高效的原则配备人员，选择有同类工程施工经验的项目经理和管理人员组成作风务实、决策科学、结构合理的项目管理层。

施工组织机构图见图4-1。

图4-1项目组织管理机构图

4.2施工部署与施工机械配置

4.2.1施工总体部署

根据本工程的特点，拟采用1台SMW工法机施工、一辆50T履带车及一辆挖机、一套自动拌浆设备施工。

合理安排好材料设备的进场，精心组织好各工序流水作业，项目经理部统一协调，优化资源配置，加强施工组织管理和信息化施工，确保进度按计划完成。

4.2.2主要机械设备配置

序号

机械名称

规格型号

功率（KW）

单位

数量

备注

1

SMW钻机

Φ850

180

台

性能良好

2

桩架

3

履带吊

50T

辆

4

搅拌系统

半自动

75

5

空压机

0.9m3

7.5

7

全站仪仪

莱卡DS09

年检

8

水准仪

一光DS05

4.2.3劳动力安排

为优质、高效地完成本标段的施工任务，根据本工程的特点，结合相应的施工总体规划及相应的工程数量，科学、合理地配置劳动力资源。

施工过程中，项目部加强各队的管理和协调，保证劳动力资源的充分利用，并根据现场进度情况，及时调配相关人员，确保工序按期有序进行。

具体要求如下：

1．根据本工程实际用工量需求及施工进度计划的要求，制定各施工阶段的劳动力需用量计划。

2．对施工人员进行必要的技术、安全教育，树立“质量第一、安全第一”的正确思想，遵守有关施工及安全的技术规范，遵守地方治安法规。

3．施工人员进场后，应做好后勤工作的安排，全面考虑衣、食、住、医等方面的问题，使生活条件得到保障。

SMW工法桩劳动力配置计划表

三轴搅拌桩

工种

人数

测量

电工

浆液配制及输送

空压机操作工

电焊工

吊机司机

挖机司机

桩机操作工

起重工

普工

合计

注：

本计划表是以每班八小时工作制为基础的

根据本工程的工期要求、工程特点和专业化施工的要求，考虑合理配置人力资源和便于协调与管理，由项目经理部统一协调与安排，按计划有序的组织施工。

4.3施工进度计划

4.3.1总体进度计划安排

根据新月路站附属结构交改情况，新月路站附属结构工法桩施工计划安排分为3次施工，第一次为A、D出入口二期交改西侧部分，第二次为A、D出入口三期交改东侧部分，第三次为C出入口及1号风亭施工。

具体每个部位施工时间及工期安排如下表：

图4-2新月路站附属结构施工顺序图

新月路站附属结构工法桩施工工期计划表

施工部位

本次施工工法桩工程量

开始日期

结束日期

工期

A、D出入口西侧

71组

2016-9-18

2016-10-5

17

A、D出入口东侧

163组

2016-12-30

2017-1-20

20

1号风亭C出入口

394组

2017-2-23

2017-3-31

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五、施工方法和措施

5.1附属出入口工法桩设计要求

杭州地铁二号线二期工程新月路站附属结构A、C、D号出入口通道及1号风亭围护，自然地坪标高为+4.3m，围护结构采用型钢水泥土搅拌墙（Φ850三轴水泥土搅拌桩内插型钢）D出入口型钢长度分别为25.75m、21.5m、17m、14m，A出入口型钢长度为28m、20.3m、18m、12m，C出入口及1号风亭型钢长度为25.75m、19.75m、14.85m，型钢间距为1200mm。

附属结构主体施工完成后型钢起拔回收。

5.2三轴搅拌桩施工

5.2.1试桩施工

按照业主、设计图纸及监理的要求，本工程三轴水泥搅拌桩止水帷幕施工前应该先进行试桩施工，以确定实际采用的水泥掺量、水泥浆液水灰比、成桩工艺及施工参数，检验施工方法和施工设备的性能。

本次试桩主要针对水泥掺量的调整进行施工，拟在设计水泥掺量不小于22%的基础上增加25%两个水泥掺量值。

因此，此次三轴水泥搅拌桩试桩共计2幅，水泥掺量分别为22%及25%，桩径Φ850mm，桩间距1.2m。

开钻前对拌浆工作人员做好交底工作，在施工现场配备电脑计量的自动搅拌系统和散装水泥罐，以确保浆液质量的稳定。

水泥浆液的水灰比为1.2～1.5，水泥掺量分别为22%、25%，即每立方米被搅拌土体中水泥掺入量为396Kg、450Kg（被搅拌土体密度以1800Kg/m3计）。

三轴水泥搅拌桩试桩成桩后按相关质量标准要求应进行钻芯取样检测，检测28天无侧限抗压强度值及渗透系数值，当28天无侧限抗压强度值qu≥1.0MPa，渗透系数值≤10-7cm/s时为合格，并且根据施工记录确定水泥浆液水灰比及其他施工参数。

5.2.2施工准备

施工前做好场地平整、清理障碍物、铺设走道板；

拼装桩机完成的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。

5.2.3SMW工法桩成桩施工顺序

SMW工法搅拌桩成桩一般采用跳槽式双全套复搅式连接和单侧挤压式连接方式两种施工顺序。

详见下图所示，图中阴影部分为重复套钻，保证墙体的连续性和接头的施工质量，水泥搅拌桩的搭接以及施工设备的垂直度修正是依靠重复套钻来保证，从而达到止水的作用。

1）跳槽式双孔全套复搅式连接：

一般情况下均采用该种方式进行施工。

方式一：

跳槽式双孔全套复搅式连接

2）单侧挤压式连接方式：

对于围护墙转角处或有施工间断情况下采用此方式连接。

方式二：

单侧挤压式连接

图5-1三轴搅拌桩施工顺序示意图

5.2.4施工工艺流程

SMW围护结构施工主要包括导墙施工、桩机定位、搅拌施工、水泥浆制作、型钢的插入与拔除等工序。

见《SMW”桩施工工艺流程图》、《SMW”桩施工工艺流程示意图》。

图5-2SMW桩施工工艺流程图

图5-3SMW桩施工工艺流程示意图

5.3施工方法及技术措施

“SMW工法”围护桩施工是用三轴搅拌桩机按设计位置对土层实施搅拌后，喷射出按一定配合比的水泥浆液与地基土一起反复搅拌，成柱桩样水泥土混合体，并保证相临柱桩样混合体间重叠搭接施工，然后在水泥土混合体尚未硬化之前插入H型钢作为其加劲材料，形成一道具有一定强度和刚度的、连续完整的形似墙体的一种劲性复合围护结构。

（1）施工参数选择

为了保证施工质量，施工中必须加强主要技术参数的控制，并要求在施工现场做到挂牌施工，其主要技术参数见下表。

表5-1SMW桩施工技术参数

技术参数项目

技术要求

水泥掺入比

22％

供浆流量

150L/Min

浆液配比

水：

水泥＝1.2～1.5：

泵送压力

1.5～2.5MPa

下沉速度

0.7m/Min

6

28天无侧限抗压强度

>

1.0MPa

（2）桩位放样

由现场技术人员根据设计图纸和测量控制点放出桩位，桩位平面偏差不大于5cm。

在沟槽两侧定位型钢上以设计间距用红色油漆做好标记，保证搅拌桩每次准确定位。

（3）开挖沟槽

根据基坑围护内边控制线，采用挖掘机开挖，并清理地下障碍物，开挖沟槽余土应及时处理，以保证SMW工法正常施工。

（4）定位型钢的放置

垂直沟槽方向放置两根定位型钢，规格为200×

200，长约2.5m，再次平行沟槽方向放置两根定位型钢规格为300×

300，长约8～12m，转角处H型钢采取与围护中心线成45°

角插入，H型钢定位采用型钢定位卡。

桩机位移由当班机长统一指挥，移动前必须仔细观察现场情况，移位要做到平稳、安全。

桩机定位后，由当班机长负责进行复核，偏差不得大于20mm。

见《H型钢定位示意图》。

（5）桩机垂直度校正

工法桩机就位后，首先要保证三轴的垂直度。

其检验主要能过机身自备纠偏系统调节和通过平行、垂直两个方向测量调整来实施。

同时在搅拌过程中随时注意纠偏。

图5-4H型钢定位示意图

（6）水泥浆液拌制

施工前在一定距离位置搭建水泥库房以便堆放水泥，并应在水泥库边搭建拌浆平台，2只水泥浆搅拌桶，其上分别悬挂一台搅拌机，水泥浆在搅拌桶中按规定的水灰比配制拌匀后排入存浆桶，再由2台泥浆泵抽吸加压后经过输浆管压至钻杆内注浆孔。

为了保证供浆压力，供浆平台距离施工地点100m左右为宜。

对全体工人做好详尽的施工技术交底工作。

安排专人负责抽查浆液质量，严格控制水泥浆液的水灰比，对不合格的浆液作为废浆处理。

（7）搅拌桩机钻杆下沉与提升

按照搅拌桩施工工艺要求，钻杆在下沉和提升时均需注入水泥浆液。

钻杆下沉速度与提升速度均采取0.7m/min，现场设专人跟踪检测、监督桩机下沉、提升搅拌速度，可在桩架上每隔1m设明显标记，用秒表测试钻杆速度以便及时调整钻机速度，以达到搅拌均匀的目的，在桩底部分适当持续搅拌注浆至少15秒，确保水泥土搅拌桩的成桩均匀性并做好每次成桩的原始记录。

按照技术交底要求均匀、连续的注入拌制好的水泥浆液，钻杆提升完毕时，设计水泥浆液全部注完。

搅拌桩施工结束。

（8）注浆、搅拌、提升

开动灰浆泵，待纯水泥浆到达搅拌头后，按计算要求的速度提升搅拌头，边注浆、边搅拌、边提升，使水泥浆和原地基土充分拌和，直至提升到离地面50cm处或桩顶设计标高后再关闭灰浆泵。

搅拌桩桩体应搅拌均匀，表面要密实、平整。

桩顶凿除部分的水泥土也应上提注浆，确保桩体的连续性和桩体质量。

（9）三轴搅拌桩的咬合施工

SMW工法施工按下图顺序进行，其中阴影部分为重复套钻，保证墙体的连续性和接头的施工质量，施工顺序一般适用于N值小于50的地基土。

跳槽式双孔全套复搅式连接：

水泥搅拌桩的搭接以及施工设备的垂直度补正是依靠重复套钻来保证，以达到止水的作用。

单侧挤压式连接方式：

对于围墙转角或有施工间断情况下采用此连接。

5.4H型钢插入施工

（1）H型钢减摩制作

H型钢的减摩，是H型钢插入和顶拔顺利进行的关键工序，施工中成立专业班组严格控制，减摩制作主要通过涂刷减摩剂实现：

1）清除H型钢表面的污垢和铁锈。

2）使用电热棒将减摩剂加热至完全熔化，用搅棒搅动时感觉厚薄均匀，方可涂敷于H型钢表面，否则减摩剂涂层不均匀容易产生剥落。

3）如遇雨雪天，型钢表面潮湿，应事先用抹布擦去型钢表面积水，再使用氧气加热或喷灯加热，待型钢干燥后方可涂刷减摩剂。

4）H型钢表面涂刷完减摩剂后若出现剥落现象应及时重新涂刷。

（2）H型钢插入

H型钢就位后，通过桩机定位装置控制，靠型钢自重或借助一定的外力（送桩锤）将型钢插入搅拌桩内。

1）型钢起吊前在型钢顶端200mm处开一中心圆孔，孔径约60mm，装好吊具和固定钩，根据引设的高程控制点及现场定位型钢标高选择合理的吊筋长度及焊接点，控制型钢定位轴线误差20mm，标高误差小于4mm。

2）型钢起吊采用一台50T履带吊，吊点位置和数目按正负弯矩相等的原则计算确定，用50T履带吊车一次进行起吊垂直就位。

3）在导槽上设置H型钢定位卡固定插入型钢的平面位置。

型钢定位卡牢固、水平，将H型钢底部中心对准桩位中心沿定位卡徐徐垂直插入水泥土搅拌桩内，用经纬仪或线锤控制型钢垂直度。

4）型钢插入过程中应随时调整型钢的水平误差和垂直误差。

5）若型钢插放达不到设计标高