北京地铁车站边桩施工方案人工挖孔桩讲课教案.docx

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北京地铁车站边桩施工方案人工挖孔桩讲课教案

北京地铁XX、XX号线XX站

XX号线车站边桩施工方案

1编制依据

1.1第五分册XX、XX号线双层暗挖主体结构施工导洞及围护结构施工图（BJ4-218-SS-05-JG-001～032）

1.2北京地铁线XX站地质勘探资料。

1.3国家及部委相关施工技术规范、规程、标准。

1.4我单位类似工程施工经验。

2编制范围

北京地铁XX、XX号线XX站XX号线车站主体暗挖洞内边桩施工。

根据工程需要，编制上述工程内容的施工方法、施工工艺顺序、施工组织、进度计划、劳材机的配置、施工管理及相关保证措施等。

3编制原则

3.1在充分理解设计图纸的基础上，采用安全有效、合理可行、经济快速的施工工艺。

3.2坚持“安全第一”的原则。

保证施工过程组织实施的安全，保证施工质量的安全，保证周围环境和地表沉降的安全。

3.3严格遵照施工规范、设计图纸要求的原则。

3.4确保工程质量和工期的原则。

4工程概述

4.1地理位置

北京地铁XX、XX号线XX站位于XX区XX大街与XX路、XX南路的十字交叉路口处，为XX号线和十号线的交叉换乘车站。

XX、XX号线车站主体双层暗挖段施工通过南北两端的1#、2#风道和东西两端的盖挖竖井进行。

XX、XX号线车站主体双层暗挖段采用洞桩法施工，即上下四导洞开挖完成后，在上下导洞内做边桩围护结构

和钢管柱，如图４.１－１所示。

4.2规模尺寸

车站主体为双层暗挖，采用上、下四导洞的洞桩（柱）法施工，边桩直径为Ф800mm，钢管柱直径为Ф800mm。

XX号线方向车站共有边桩136根，桩长8.688m；有钢管柱48根，柱长为9.2m。

根据设计人工挖边桩孔孔径Ф1200mm，钢管柱挖孔径Ф1700mm。

具体边桩及钢管柱位置见土４.2-1《XX号线车站施工上导洞钢格栅及挖孔桩平面布置图》

5地质情况

5.1XX号线车站工程地质

拱顶埋深7.1m左右，根据开挖显露的地层情况知南侧上导洞从拱顶向下土层依次为粉质粘土③1层、粉土③层、粉质粘土④层、粉土④2层、粉细砂⑤2层、卵石圆砾⑤层等，拱底坐落在卵石圆砾⑤层；北侧上导洞从拱顶向下土层依次为粉质粘土③1层、粉质粘土④层、粉土④2层、卵石圆砾⑤层、中粗砂⑤1层、卵石圆砾⑤层等，拱底坐落在卵石圆砾⑤层。

5.2水文地质

上层滞水：

主要赋存于粉土②层、粉细砂②层、粉土③层、粉质粘土③层、局部为粉质粘土④层、粉细砂④层的孔隙之中，水位标高为47.00～42.16m（水位埋深为4.80～9.50m），渗透系数1.5X10-6～6.0X10-3cm/s，补给来源为大气降水、河水、生活污水和管线渗漏为主，以地面蒸发和越流补给下层地下水的方式排泄。

潜水：

含水层为粉细砂④层、卵石圆砾⑤层和粉土⑥层，中粗砂充填，水位标高为35.39～31.53m，水位埋深为16.10～20.10m，渗透系数1.0X10-6～1.0X10-1cm/s，补给来源以侧向径流和越流为主，以侧向径流和人工抽取方式排泄。

承压水：

含水层为卵石圆砾⑦层、⑨层，中粗砂充填；水头标高为27.10～25.94m，水头埋深为25.10～27.20m，渗透系数5.0X10-2～1.0X10-1cm/s，主要接受侧向径流补给及越流补给，以侧向径流方式排泄。

《XX号线车站地质纵剖面》如5－１所示。

6边桩施工方案

6．1边桩挖孔施工方法

挖孔桩施工工艺流程见图6.1。

6．2人工挖孔桩主要施工工序

6.2.1测量定位

自上、下导洞内分别测量定出桩或钢管柱的上、下中心位置，在桩周放出桩心十字线以标记中心位置。

测量中要及时复合检查，保证桩或柱的上、下中心的连线垂直。

控制标准如下：

顺桩排轴线方向桩位偏差不大于75mm；

垂直桩排轴线方向桩位偏差不大于50mm；

桩身垂直度偏差不大于0.5%；

桩径偏差不小于0，大于50mm；

6.2.2上、下导洞桩、柱周围注浆加固

在需要挖孔的位置，根据设计沿挖孔护壁外面外200mm的圆周位

置打设L=1500mm，Ф32的注浆锚管，环向间距0.5m。

上、下导洞同时打设。

注浆导管应与施工导洞钢格栅及挖孔桩护壁间有可靠连接。

注浆锚管与护壁结构环向距离200mm，竖向角度偏差小于5°。

6.2.3桩孔土方开挖

⑴普通地层开挖支护

施工桩孔开挖采用跳挖法，施工净距不得小于5.0m。

人工挖孔桩采用分节挖土，分节支护的施作方法。

桩孔人工开挖，弃土装入吊桶，用多功能提升架提升至地面，倒入手推车运到临时存碴场。

根据地质状况（主要是保持直立状态的能力），挖孔桩护壁每节进尺0.5～1.0m。

在开挖第一节桩孔前，先破除桩位置的上导洞拱部格栅。

开挖第一节桩孔，支第一节护壁模板，灌护壁混凝土。

第一节护壁混凝土高出地面20cm，便于挡水和定位。

第一节孔圈护壁应比下面的护壁厚100～150mm，上、下护壁间的搭接长度不得小于50mm。

中心线应与桩孔轴线重合，其轴线的垂直度允许偏差不大于0.5%。

每三节进行桩的垂直度检查一次，以保证桩的垂直度。

孔桩开挖、支护分段如图6.2.3-1所示。

⑵穿过粉砂层的成孔措施

根据招标文件提供的地质资料，人工挖孔桩穿越粉细砂层，该地层自稳能力极差。

当人工挖孔桩穿过粉细砂层成孔困难时，可采用插板法开挖，并将桩孔每节开挖高度适当减少，一般以0.5m为宜。

采用木板或竹板条超前支挡，开挖后及时浇筑护壁混凝土（见图6.2.3-2）。

当上述措施仍不能顺利成孔时，则应及时封闭作业面，通过分节注浆，配合钢导管通过粉细砂层。

⑶挖孔桩成孔的质量控制

a、开挖前桩位应准确定位放样，并从桩中心位置向四周引测桩中心控制点。

当第一节桩孔挖好并安装护壁模板时，必须用桩心点来校正模板位置，并在第一节混凝土护壁上设十字控制点，每节护壁模板的安装必须用桩心点校正模板位置，检查护壁厚度。

b、挖孔桩成孔应满足表6.2.3-1所示的允许偏差。

人工挖孔桩施工允许偏差表6.2.3-1

序号

项目

允许偏差（mm）

1

顺桩排轴线方向桩位

≤75

2

垂直桩排轴线方向桩位

≤50

3

垂直度

0.5%L

4

桩径

0，+50

注：

L为挖孔桩桩长

c、桩孔开挖后及时灌注护壁混凝土，灌注护壁混凝土时，采用钢钎或木棒反复插捣，确保混凝土灌注密实。

d、终孔时应清除护壁污泥、孔底的残碴、浮土、杂物和积水。

检验合格后，应迅速封底，安装钢筋笼，灌注桩身混凝土。

6.2.4护壁钢筋的绑扎

在开挖完成后及时按设计绑扎护壁钢筋。

护壁的纵向筋为Ф8的周围共28根均匀布置，护壁的箍筋为Ф6间距为200mm。

护壁加筋大样图见6.2.4-1。

6.2.5护壁模板支设

结构形式设为内八字搭接，搭接长度不小于50mm。

护壁模板采用工具式钢模板，模板由四块组成，模板间用插销连接。

6.2.6护壁砼的灌注

护壁采用C20现浇早强混凝土，厚度15cm，为防止施工过程中护壁的脱落，施工时护壁达到一定的强度后，方可拆模板进行下一节的施工。

6.2.7下导洞拱部挖孔桩位初支破除

以上工序循环施工，直到开挖至下导洞初期支护处，然后自下导洞向上破除下导洞桩孔位置的格栅和砼。

6.2.8钢筋笼的制作与吊装

由于导洞内空间小，为便于钢筋笼加工、运输、起吊，钢筋笼安排在洞外加工分节制作。

根据上导洞的高度尺寸，全长分4节，每段长度2.5m左右（根据桩长的不同调节），分段后的主筋搭接采用接驳器连接，钢筋笼制作允许偏差应按表6.2.8-1的规定执行。

钢筋笼制作及保护层允许偏差表6.2.8-1

序号

项目

允许偏差（mm）

1

主筋间距

≤10

2

箍筋间距

≤20

3

钢筋笼直径

≤10

4

钢筋笼长度

≤100

5

钢筋笼保护层

≤20

钢筋笼的主筋净保护层不宜小于50mm，其允许偏差为±20mm。

钢筋笼的加工采取在风道内或导洞内进行，避免了在洞外加工后倒运到洞内时钢筋笼碰撞变形等现象发生。

的每节钢筋笼运输采用手推车运到各桩位处，在需要吊装的孔位处设吊装支架，用来吊桩钢筋笼，如右图6.2.8-1。

钢筋笼吊运时采取适当措施防止扭转、弯曲。

避免安装钢筋笼时接驳器不易对准孔位。

吊直扶稳，缓慢下放，避免碰撞孔壁，等钢筋笼每节调整就位后立连接即固定。

钢筋绑扎前要清理干净拉梁上的杂物或砂土等，并凿毛后用高压风或水冲洗干净，钢筋笼绑扎完成后进行检查，保证挖孔桩与拉梁连接牢固，避免在砼浇注后在桩底和拉梁的施工缝位置产生薄弱面。

钢筋笼绑扎完成后检查钢筋笼的垂直度等满足设计要求，并经监理工程师检查合格后方可进行下一道工序的施工。

6.2.9下导洞桩立模

钢筋笼绑扎完成并经监理工程师检查合格后进行下导洞部分桩周围魔板的架设。

模板架设过程中要随时检查，保证桩的保护层厚度满足设计要求不小于50mm。

6.2.10桩、柱砼施工

桩身混凝土原材料按照相关设计及相关规范的规定执行，采用C25砼。

混凝土下料采用串筒，或用混凝土溜管，不得在孔口抛铲或倒车卸入；混凝土浇筑应连续分层浇筑，每层厚度不得超过1.5m，宜用插入式振动器和人工插实相结合的振捣方法，以保证混凝土的密实度。

当机械或人工振捣困难时，可利用大坍落度的混凝土下沉力使之密实，但桩上部钢筋部位仍应用振捣器振捣密实。

6．2．11钢管柱的制作与安装

钢管柱的制作与安装见《钢管柱施工方案》，这里不做叙述。

7施工工期的安排

根据节点工期的总体安排，XX号线方向桩、柱的施工时间为：

XX号线车站主体南端2005.3.21——2005.5.4（共45天时间）。

XX号线车站主体北端2005.3.4——2005.4.17（共45天时间）。

十号线车站主体边桩施工45天（2005.8.17～9.30）128根，高7m，挖3天/孔，钢筋笼2天，立模2天，浇注；钢管柱施工45天（2005.8.17～9.30）21根

8施工队伍安排

根据挖孔桩工艺流程情况，XX号线方向车站共有边桩136根，桩长8.688m；有钢管柱48根，柱长为9.2m。

XX号线南北两端各45天工期，最低平均日进度4—5个桩（南、北两端各2—3个桩/天）。

各工序施工时间安排表表8-1

挖孔桩施工工序时间及人员安排

工序

工班人数

施工进度

备注

上导洞挖孔桩处格栅破除

下导洞挖孔桩处格栅破除

3人

3小时/根

3小时/根

平均24小时挖桩一根，3人每班，需3个工班

上导洞注浆加固挖孔桩周围土体

下导洞注浆加固挖孔桩周围土体

3人

3小时/根

3小时/根

桩孔开挖支护

3人

18小时/根

拉梁凿毛、清理及钢筋笼吊运连接

6人

18小时/根

2个工班

下导洞立模及砼浇筑

6人

6小时/根

从上面知道，下导洞格栅破除和地层加固不占用桩施工总时间，每根桩需要施工2天。

综合考虑每小组需要12个人，2天能完成一根。

如果南、北两端各2—3个桩/天施工，则需要4—6个小组。

施工人员配备如下：

XX号线南端（北端人员参照此表）挖孔桩人员需用表

南、北两端总人数

工序

工班人数

工班数

每组人数

上导洞挖孔桩处格栅破除

下导洞挖孔桩处格栅破除

3人

2

12

每端各需要5组，

共60人，南北两端共需120人。

上导洞注浆加固挖孔桩周围土体

下导洞注浆加固挖孔桩周围土体

3人

2

桩孔开挖支护

3人

4

拉梁凿毛、清理及钢筋笼的吊运连接

6人

2

下导洞立模及砼浇筑

6人

1

9机械设备安排

机械设备安排配备见下表9-1。

机械设备安排表表9-1

XX号线南端（北端人员参照此表）机械设备需用表

南北两端总数量

工序

机械设备

单位

数量

破除

洋镐

把

12

24

风镐

把

12

24

铁锹

把

30

60

气割设备

套

5

10

注浆

注浆泵

套

2

4

桩孔开挖支护

手推车

辆

15

30

模板

套

5

10

拉梁凿毛、清理及钢筋笼的吊运连接

焊机

台

5

10

手拉葫芦、倒链等

套

5

10

下导洞立模及砼浇筑

振动器、棒

套

10

20

其它小型机具等

10质量控制要点

①测量放线要准确，在测量中要注意桩位点的保护，上、下导洞桩点要联测复合，保证桩孔垂直度满足设计和规范要求。

②格栅破除后，及时检查部分破除的格栅与周围格栅的连接情况,必要时进行加强连接，保证破除后的格栅能整体受力。

③在桩孔开挖支护过程中，要勤测量。

每开挖2m要测量一次桩的垂直度和支护的强度。

④由于钢筋笼加工安装在冬期施工，钢筋笼加工时，注意按照冬季施工的要求，控制好焊接时的温度。

不能满足规范和设计要求时，要采取必要的温控措施。

⑤钢筋笼加工中，严格控制主筋的焊接质量，保证主筋的间距符合设计要求，保证在钢筋笼用接驳器连接时方便顺利。

⑥钢筋笼进行接驳器连接时要注意检查连接的质量，保证主筋连接牢固。

⑦在立模及进行砼浇筑前，检查桩底与拉梁的结合部位是否凿毛处理和并清理干净，以保证施工缝部位的砼接合牢固。

⑧砼浇筑时，要检查砼的质量，并及时振捣；浇筑完成后做好养护工作和温度量测记录。

11人工挖孔桩安全措施

①每天开工前应进行有毒气体检测，并将孔内给水抽干，向孔内送风5min后方可下人。

②为防止地面施工人员和物体坠落桩孔内，孔口四周必须设置0.5m高的护栏进行围护。

③供人员上下井所使用的电葫芦、吊笼等应安全可靠并配有自动卡紧保险装置。

电葫芦宜用按钮式开关，使用前必须检验其安全起吊能力。

孔内必须设置应急软爬梯，并随挖孔深度放长到工作面。

④当桩孔开挖深度超过5m时，每日开工前应进行有毒气体的检测，并向孔内送风5min，使孔内混浊空气排出，才准下人。

孔深超过10m时，地面应配备向孔内送风的专门设备，风量不宜小于25L/S。

⑤挖出的土石方应及时运走，孔口四周2m范围内不得堆放砂土杂物，机动车辆的通行不得对井壁的安全造成影响。

⑥当桩孔挖至5m以下时，应在孔口设置半圆形的防护罩，防护罩可用钢木板或密眼钢筋（丝）网做成，在吊桶上下时，作业人员必须站在防护罩下面，停止挖土，注意安全。

⑦开挖复杂的土层时，每挖深0.5～1m应用手持电钻或不小于Φ16钢筋对孔底做品字形探查,检查孔底面以下是否有洞穴、涌砂等，确认安全后，方可继续进行挖掘；认真留意孔内一切动态，如发现流砂、涌水、护壁变形等不良预兆以及有异味气体时，应停止作业并迅速撤离。

⑧施工场地内的一切电源、电器的安装和拆除，必须由持证电工专管，电器必须严格接地、接零和使用漏电保护器。

电器安装后经验收合格才准接通电源使用。

各桩孔用电必须分闸，严禁一闸多孔和一闸多用。

孔上电线、电缆必须架空，严禁拖地和埋压土中。

孔内电缆、电线必须绝缘，并有防磨损、防潮、防断等保护措施，孔内作业照明应采用安全矿灯或12V以下安全灯。