第9章陶然亭车站施工方法盖挖.docx
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第9章陶然亭车站施工方法盖挖
第9章陶然亭车站施工方法
9.1车站施工方法概述
车站主体结构两端采用盖挖半逆作法施工,中间段采用暗挖法施工。
车站西北风井兼作施工竖井,采用明挖法施工。
初支采用格栅加网喷混凝土支护体系。
车站东南风井、部分东南风道及出入口采用明挖法施工,支护体系采用钻孔灌注桩维护结构。
东南风道下穿道路部分及西南风道全部采用暗挖CRD法施工。
车站出入口敞开段采用明挖法施工,下穿道路部分采用暗挖施工。
9.2盖挖段施工方法
9.2.1盖挖施工方法概述
陶然亭站盖挖段位于道路中间围挡范围内,顶板位于地面以下3.5~5m处,施工时需要破除路面和挖出顶板以上覆土,为了保证施工安全,在施工中对边坡开挖进行支护处理,基坑护坡桩采用φ600钻孔桩,桩间距1.2m,桩长8.4m,桩间网喷支护C20混凝土厚100mm。
盖挖主体围护结构采用φ800钻孔灌注桩,桩间距1.2m,桩长23.3m。
拐角处采用采用φ1000钻孔灌注桩,钻孔桩中间采用网喷支护,C20喷射混凝土厚100mm,挂φ6@150×150钢筋网。
盖挖段施工步序为:
施做Φ800钻孔灌注围护桩,同时开挖底纵梁竖井→回填φ800钻孔桩上部空孔,施做外侧φ600小围护桩,竖井开挖到底纵梁标高后,水平开挖底纵梁导洞→施做底纵梁→开挖基坑至顶板和顶纵梁底标高→开挖中柱孔→施作围护桩顶冠梁和中柱→施作顶板及顶纵梁、防水层、回填覆土、修复路面。
在施做主体钻孔灌注桩的同时,施做东南风道明挖部分钻孔围护桩及西北风井开挖支护和二衬→东南风井明挖段基坑开挖及结构施工→西北风道开挖支护和二衬→东南风道暗挖段开挖支护和二衬。
通过东南、西北风井、风道进入顶板下开挖土方→顺作法施做盖挖段主体结构。
详见“图9-1陶然亭站盖挖段结构施工步序图”。
9.2.2钻孔灌注桩施工
1)钻孔灌注桩施工顺序
为保证施工安全及土体稳定,钻孔灌注桩施工采用跳钻的方式进行,即隔二钻一,如下图示。
孔桩施工顺序图
钻孔灌注桩施工工艺流程如下图:
2)钻孔灌注桩施工方法及技术措施
(1)施工前准备工作
①场地平整、清除杂物,回填土应夯打密实。
②设置闭合导线网并与市政高级控制点闭合,达到规范要求精度,经验收合格后,导线点作为桩位点放样的基准点。
导线点同样要闭合,达到精度要求。
桩位点在人工挖探桩会被破坏,所以桩位点确定之后,再放两个以上的保护桩。
用保护桩校核探桩的准确性。
保证桩位点的偏差符合要求。
测量放样采用TPS1100全站仪,极坐标计算数据。
桩位之间的距离
校核可用钢尺丈量。
实际的孔桩中心按照设计数值外放5cm施工。
③挖泥浆池、沉淀池、储水池、准备合格泥浆。
④接通水、电源。
⑤人工挖探桩至原状土,顶端高出地面30cm,探桩直径比桩径大10cm,上下正直,中心线平面偏差小于5cm。
护壁厚度为10cm,护壁形状采用“上小下大”的喇叭口型,下口比上口直径大10cm,便于护壁砼灌注及拆模。
⑥探明地下障碍物,移走地下障碍物。
可能还有一些管线会占据桩位,在钻孔桩施工前,查清地下管网情况,尽早采取措施,迁走桩位上的地下障碍物。
⑦钻机就位,钻孔过程中机身不能移位和不均匀沉陷。
⑧泥浆指标:
含砂率不超过4%,胶体率90%以上,比重1.2~1.4左右。
泥浆质量直接影响钻孔进度。
(2)钻孔
①钻具联结要牢固,铅直,初期钻进速度不要太快。
②采用静态泥浆护壁。
钻进过程中,经常测试泥浆指标变化情况,注意调整钻孔内泥浆浓度并不断补充泥浆,保证泥浆压力大于水压力,满足施工规范要求。
③经常检查机具运转情况,发现异常情况立即查清原因,及时处理。
钢丝绳和润滑部分必须每班检查一次。
④小工具如扳手、榔头、撬棍用保险绳栓牢,防止掉入孔内,经常检查钻头的磨损情况。
⑤经常注意观察钻孔内附近地面有无开裂或桩架是否倾斜。
⑥严格遵守操作技术规程,做好钻孔记录。
记录中要反映地层的变化。
⑦钻至设计深度时,要由监理工程师在现场与施工单位有关人员共同判断并准确测定孔深。
以此作为终孔标高的依据。
(3)清孔
①钻孔到设计深度,施工单位提出终孔要求,需由现场监理工程师决定,并进行孔径,孔偏斜度、孔深的验收。
验收方法是制造一个长度等于4~6倍桩径,直径等于孔径的钢筋笼,将钢筋笼吊放入孔,并顺利放到设计要求的孔底,说明孔径和偏斜度达到要求。
孔深用测绳和钢尺丈量。
钢筋笼放不到底时还需要修孔直至孔壁铅直,钢筋笼能顺利放到底为止。
②清孔方法是保持孔内原浆不变,静态护壁,因旋挖钻施工时,泥浆被碴土污染的程度非常小,故主要是控制孔底沉碴小于10cm。
为防止孔内沉渣大于规范要求,一般用抽砂筒先将孔内泥砂打掉。
③清孔时保持钻孔内泥浆面低于护筒顶1~2m,防止塌孔。
④清孔达到要求,由监理工程师再次验收孔深,泥浆比重和沉渣厚度。
经监理工程师签证,同意隐蔽,灌注砼,再进行下道工序。
(4)钢筋笼制安及吊装
①钢筋进场具有合格证,每批材料,每种规格均需抽样检查合格后方可使用。
②钢筋笼制作严格按设计图和规范要求执行。
钢筋笼制作允许偏差为:
主筋间距±10mm,箍筋间距±20mm,钢筋笼保护层±20mm,钢筋笼直径±10mm,长度±50mm。
钢筋笼全部采用焊接,在同一截面内,接头数不超过钢筋总数的50%。
钢筋笼外侧的定位钢筋直接用钢筋弯曲成型并焊接在主筋上,以保证主钢筋保护层厚度。
③钢筋笼的加强箍与主筋焊牢,保证钢筋笼焊接质量,确保钢筋笼在吊装过程中不变形。
④钢筋笼吊装时使用一台吊机。
钢筋笼吊装允许偏差为:
骨架中心位置±20mm,骨架顶端高程±20mm,骨架底部高程±50mm。
钢筋笼吊直扶稳,对准孔位缓慢下沉,不得摇晃碰撞孔壁和强行入孔;分段吊装时,将下段吊入孔内后,其上端要留出1m临时固定在孔口处,上下段钢筋笼的主筋对正连接合格后继续下沉。
⑤钢筋笼顶端要焊吊挂筋,高出护壁顶。
钢筋笼就位后,吊挂筋支承在护壁顶的枕木上,避免直接放在护壁上。
⑥需要超声波检测桩的钢筋笼要安装镀锌钢管与箍筋连接,并保证检测钢管不漏水。
(5)浇筑水下砼
①用直径25cm导管灌注水下砼。
导管每节长度3~4m。
导管使用前试拼,并做封闭水试验,10分钟不漏水为宜。
并仔细检查导管的焊缝。
②导管安装时底部高出孔底30~40cm。
导管埋入砼内深度2~3m,最深不超过6m,最浅不小于2m,导管提升速度要慢。
③漏斗的容量满足导管埋入砼深度(2~6m)的要求,开灌前要备足相应数量的砼。
④孔桩在灌注过程中置换出的泥浆,采用将泥浆泵直接悬挂在孔口下3m,一边灌注砼一边直接抽至泥浆池排出。
⑤砼坍落度控制在18~22cm,以防堵管。
⑥砼要连续浇筑,中断时间不得超过30分钟。
浇灌的桩顶标高高出设计标高0.8m。
砼用商品砼,用泵送砼直接入漏斗。
⑦施工中确保场地清洁卫生,泥浆不可到处外溢,泥渣及时清除外运。
(6)桩基检测
①预加高度必须在混凝土强度达到2.5MPa后凿除。
凿除桩顶预加高的砼,桩头钢筋不能乱弯。
凿桩头用风镐或人工凿除。
桩顶标高按设计要求,桩顶要大致平整。
②桩基检测的方法是动测超声波(即桩基无损检测)。
③工区配合质检部门对每条桩进行检测。
质量合格后方能进行下道工序施工。
(7)桩顶冠梁施工
钻孔围护桩顶设计有冠梁相连,待孔桩成段完成且桩身砼达到设计强度后,开挖凿除桩头护壁砼,对桩顶进行凿毛处理,绑扎冠梁钢筋,立模,浇筑砼。
为加强冠梁整体性,一次施工长度不小于20m。
(8)钻孔桩施工安全措施
①随时注意观察施工现场的安全情况,保证各种作业安全,拒绝违章指挥,不强令工人冒险蛮干。
②钢筋加工过程中,注意施工人员的操作安全。
焊机周围不摆放易燃易爆物品。
③钢材、半成品等应按规格、品种分别堆放整齐,制作场地要平整,工作台要稳固,照明灯具加网罩。
④展开盘圆筋要一头卡牢,防止回弹,切断时要先用脚踩紧。
⑤多人分运钢筋,起、落、转、停动作要一致,人工上下移送不得在同一垂直线上。
⑥起吊钢筋骨架,下方禁止站人,待骨架降落到离地1m以内始准靠近,就位支撑好方可摘钩。
⑦小工具如扳手、榔头、撬棍用保险绳栓牢,防止掉入孔内。
探桩内无人作业时加盖防护罩。
⑧施工中确保场地清洁卫生,泥浆不可到处外溢,泥渣及时清除外运,泥渣外运车辆使用先进的泥浆运输车。
污水的排放将严格按北京市污水排放的有关规定执行。
⑨孔口四周2m范围内不堆放淤泥杂物,机动车辆的通行不对井壁的安全造成影响。
⑩施工场地内的一切电源、电器在安装后经验收合格才准接通电源使用。
9.2.3土方开挖及外运
1)顶板以上土方开挖
在围护桩及中柱完成后,先用破碎锤将路面凿除,然后用PC-200挖掘机进行挖土,人工配合,采用专用散体物料运输车倒运至弃土场。
开挖到顶板设计底标高下0.3m时停止开挖,施作地膜。
为防止灌注砼时地膜端头隆起,地膜向结构施工段外延伸3~5米。
顶板以上的基坑采用Φ600护坡桩,桩间网喷10厘米厚混凝土。
2)顶板以下土方开挖方法
(1)开挖出土及外运:
从东南、西北风井风道进入顶板下进行土方开挖,南北两侧各安排1台HD250小型挖掘机挖土,挖掘机施工困难的地方,人工配合施工。
水平运输采用1.5T小型机动翻斗车经风道运至竖井口倒入吊斗中,利用安设在东南、西北风井处的电动葫芦提升吊斗出土至临时堆土场。
在夜间装车外运至指定弃土场。
为保证市内清洁,防止车辆漏、掉泥土,将采用专用散体物料运输车斗,一是车斗门严密,防止漏土;二是对流塑状泥土用专用泥浆车或经晾晒后装运,不能水土混装;三是车辆出场前,用高压水冲洗车轮及车体外表,使车辆外观干净,车轮清洁,不污染路面。
运输车辆进出施工现场路口,设专人防护,统一指挥,及时疏导行人及车辆。
(2)Φ609钢管支撑制安
①钢支撑制作
本站钢支撑为φ609X16圆管钢支撑,在工厂加工制作,汽车运至现场安装,为便于拆装和组合不同长度的支撑,每节制作长度不超过5m。
②钢支撑安装
先用测量仪器测量出钢牛腿的准确位置,用φ22膨胀螺栓固定钢牛腿,安放并固定钢围囹,钢支撑从竖井吊入运至作业面,人工配合小型提升设备将钢支撑安装于托架上。
预加应力时在钢支撑的活动端用两个千斤顶施加顶力,达到设计预顶力后,用钢楔锁定见下图。
②钢支撑拆除
主体结构施工到钢支撑位置时,即可拆除钢支撑,进行上部结构施工。
拆除钢支撑时,先用千斤顶施加顶力,取出钢楔块,解除约束力,人工配合小型提升设备卸下钢支撑,进行第二次倒用或撤出施工场地。
钢支撑布置“见图9-2陶然亭站主体盖挖段围护结构平面图及剖面图”,“图9-3陶然亭站东南风道及1号出入口围护结构平面图及剖面图”。
3)顶板上土方回填施工
(1)回填前将顶板上积水,杂物清理干净。
(2)选择符合设计要求的填料。
(3)回填土使用前采用重型击实试验测定最大干密度和最佳含水量,并做压实试验,确定填料含水量控制范围、铺土厚度和压实密度等参数。
(4)分段分层夯填,层厚20~30cm,在结构两侧和顶板上的填土厚度在50cm以内,以及地下管线周围用蛙式打夯机夯压,当填土厚度大于50cm时改用轻型压路机碾压,碾压按薄填、慢行、先轻后重、反复碾压。
(5)每层夯填结束后,取样检查回填土密实度。
机械碾压段,每层填土按基坑长50m(且不大于1000m2)取一组,人工夯填处,每层填土按基坑长度25m(且不大于500m2)取一组,取样点不少于6个,在中部和两边各取两点,遇有填料类别和特征明显变化或压实质量可疑处适当增加点位。
粘土采用环刀法检测,砂性土采用灌砂法检测,达到密度后方可进行上层回填。
(6)基坑回填密实度应满足地面工程设计要求,如设计无要求时,按下表要求
基坑回填碾压密实度表
路面基底以下标高(cm)
最低压实度
快速主干道
地下管线
0~60
95/98
95/98
60~150
93/95
87/90
150以下
87/90
8
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