安徽地铁深基坑围护结构地下连续墙施工方案抓斗.docx
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安徽地铁深基坑围护结构地下连续墙施工方案抓斗
合肥轨道交通1号线一期工程二标
地下连续墙施工方案
第一章综合说明
1.1编制依据
1、合肥市重点工程建设管理局、合肥城市轨道交通有限公司及合肥招标投标中心共同印发的《合肥市轨道交通一号线土建工程Ⅱ标段施工招标文件》以及补遗书;
2、合肥市轨道交通一号线工程车站主体围护结构施工设计图纸;
3、市政工程、地铁工程和建筑工程相关的规范、质量检验标准、技术手册;
4、施工现场调查获得的相关资料;
5、我单位具备的配套机械设备,施工能力、施工管理的先进性、科学性、有效性、技术力量和经济实力及历年类似工程所积累的施工经验。
1.2编制原则
1、严格执行基本建设程序,认真贯彻国家和合肥市关于轨道交通建设方面的有关方针、政策和规定;
2、充分考虑各阶段、各工种的施工特点、重点和难点,紧紧围绕关键工序,做到各阶段、工序、工种间的有机的衔接,既要突出重点,又兼顾一般,合理进行施工部署;
4、根据工程特点及合同工期要求,安排地下连续墙的施工顺序和进度;
5、通过对充分的方案比选,确定最优方案,以保证施工方案的科学性、先进性、经济合理性。
1.3遵循的主要技术标准和规范
主要技术标准和规范
序号
名称
编号、版本
1
地下铁道工程施工及验收规范
(GB50299-1999,2003年版)
2
地下铁道、轻轨交通工程测量规范
(GB50308-1999)
3
工程测量规范
(GB50026-93)
4
建筑工程施工质量验收统一标准
(GBJ50300-2001)
5
铁路隧道工程施工质量验收标准
(TBJ417-2003)
6
铁路隧道施工规范
(TB10204-2002)
7
铁路隧道施工技术安全规范
(GBJ404-1987)
8
地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范
(GB50307-1999)
9
地下工程防水技术规范
(GB50108-2001)
10
地下防水工程质量验收规范
(GB50208-2002)
11
混凝土结构工程施工质量验收规范
(GB50204-2002)
12
人防工程施工及验收规范
(GB50134-2004)
13
建筑地基基础工程施工质量验收规范
(GB50202-2002)
14
混凝土质量控制标准
(GB50164-92)
15
混凝土强度检验评定标准
(GBJ107-87)
16
砌体工程施工质量验收规范
(GB50203-2002)
17
建筑地面工程施工质量验收规范
(GB50209-2002)
18
钢筋机械连接通用技术归程
(JGJ107-2003)
19
钢筋焊接及验收规程
(JGJ18-2003)
20
钢筋焊接接头试验方法
(JGJ/T27-2001)
21
砌筑砂浆配合比设计规程
(JGJ98-2000)
22
回弹法检测混凝土抗压强度技术规程
(JGJ/T23-2001)
23
建筑基坑支护技术规程
(JGJ120-1999)
24
建设工程施工现场供用电安全规范
(GB50194-93)
25
建筑施工安全检查标准
(JGJ59-99)
1.4工程概况
1.4.1工程简介
合肥轨道交通一号线一期工程位于合肥市瑶海区,二标段位于一号线寿春路至临泉路段,沿胜利路由北向南敷设,总长约1.94km,含2座车站和3个区间。
二标段车站采用明挖法施工。
站位沿胜利路的60m规划线南北走向,车站分别设4个出入口,在东西侧各设1风亭,车站站台形式为两层岛式,停车线段为单层,标准段跨度23.2m。
凤阳路站车站长187.2m,里程K5+441.544-K5+628.744,基坑深20.7-22.63m,车站建筑面积(不含围护含停车线段)11351平方米;明光路站长268.9m,里程K6+179.787-K6+448.697,车站建筑面积(不含围护含停车线段)12858.8平方米,基坑开挖深度平均22.8米。
两车站围护结构均采用宽度1000mm的地下连续墙+内支撑的支护方式,沿竖向设五道支撑,第一道为混凝土支撑,其余均为钢支撑。
1.4.2地连墙设计概况
车站地下连续墙嵌固深度最小取值为在强风化泥质砂岩3.8m,中风化泥质砂岩2m。
地连墙分幅挖槽和浇筑水下混凝土,每幅槽段长度6m左右,根据图纸给出的“初步设计专家意见及回复”地连墙后期兼做下穿路永久挡土墙,根据市政下穿路(桥)永久挡土结构计算,设计取墙厚为1000mm。
平面形状有“一”字型、“L”形、“Z”形、“T”形,槽段有先行幅和后行之分,先行幅施工时在槽段两头放置接头箱,接头采用十字钢板接头。
连续墙配筋:
主筋Φ28@150、Φ25@150,水平筋Φ22@150、Φ16@200、Φ16@250,钢筋主筋保护层迎土侧为70mm,基坑侧为50mm。
明光路站总共102个槽段,其中一字型槽段92个,“L”型槽段4个,“Z”型槽段6个,凤阳路站总共76个槽段,其中一字型槽段68个,“L”型槽段4个,“Z”型槽段4个,“L”型和“Z”型均出现在车站端的盾构井区域。
钢筋网片大部分为长方体,宽度约为6.0m,厚度880mm,长度约28.88~34.1m,最大起吊重量约32.4t,最大起吊高度为35.0米。
1.4.3周边环境概况
(1)明光路站位于胜利路与明光路交口处,沿胜利路南北向布置。
胜利路现状主路为双向六车道,辅路为一条机动车道。
在胜利路与明光路交叉口拟建一条沿胜利路方向的下穿道路。
下穿路面结构直接施做在车站顶板上,车站围护结构以后将作为下穿路的永久挡土结构。
车站主体基坑距离周边建筑物较近,车站东南角为正在施工的金色梧桐二期、金色梧桐一期30层商住楼、合肥旅馆(与车站基坑净距约15m),东北角为低、多层商铺和住宅,西北角的低、多层建筑已拆除,车站北侧为废除的淮南铁路。
(2)凤阳路站车站主体距离周边建筑物较远(均位于20米以外),车站东北侧为元一希尔顿酒店;西北侧为元一时代花园小区,18层住宅距4号出入口最近约13米;东南侧为温莎国际广场(4层)及29层住宅,距2号出入口约7米;西南侧为元一时代广场(3层)及32层住宅,分别距3号出入口约11米和8米,距离二号风道约11米。
由于车站上方需纵向修建下穿隧道,车站站位附近的所有管线均结合胜利路畅通工程重新规划设计,既有管线均将废除,所有新建永久管线均位于车站出入口、风道上方。
主体围护地连墙施工时处于无管线干扰状态。
1.4.4工程地质及水文地质
1.4.4.1主要工程地质土层
(1)明光路站地下连续墙埋深约为30.67~34.1m,侧壁土层自上而下主要为杂填土①1层,粘土②层,粉质粘土②1层,粉土②2层,粉细砂②3层,粉细砂④3层,强风化泥质砂岩⑤1层,中风化泥质砂岩⑤2层,地连墙底端均位于中风化泥质砂岩⑤2层。
入岩深度为7.57~13.53m。
(2)凤阳路基坑边坡土体自上而下主要为杂填土①1层、粉质粘土填土①层、粘土②层、粘土③层、粉质粘土③1层、粉细砂④3层、强风化泥质砂岩⑤1层、中风化泥质砂岩⑤2层。
基坑顶部的人工填土层填土厚度一般约为0.5~3.0m,人工填土的成分复杂,力学性质差异很大,土体的自稳能力很差,施工过程中极易发生坍塌,施工时需及时支护,且须重点考虑;粘土②层、③层为硬塑的粘性土,中压缩性,具有弱膨胀潜势,具有显著的吸水膨胀和失水收缩的变形性能,即使在荷重作用下仍能浸水膨胀,产生膨胀压力,同时膨胀土还具有胀缩变形的可逆性,在吸水膨胀,失水收缩后,有再吸水再膨胀、再失水再收缩的特性,在反复膨胀收缩过程中,能够产生较高的膨胀力,可能会引起地基、基坑边坡膨胀变形。
基坑开挖后,在膨胀土含水量发生变化,反复收缩变形条件下,容易在基坑边坡部位形成浅层滑坡,增加支护结构的受力,造成边坡垮塌,施工过程中同样需要采取支护措施。
地连墙底端均位于中风化泥质砂岩⑤2层。
地下连续墙入岩深度为7.05~10.35m。
1.4.4.2水文地质条件、承压水层的处理
(1)明光路站详勘钻孔最大深度45m,勘察深度范围内实测到两层地下水,地下水类型分别为上层滞水
(一)和承压水(三)。
潜水:
上层滞水
(一)水位埋深0.30-2.1m,水位标高11.10-13.2m,含水层主要为杂填土①1层,主要接受大气降水、管沟渗漏、绿化灌溉补给,主要以蒸发的方式排泄,随季节大气降水及管道渗漏的变化而变化,并受到地面环境变化的影响。
在城区由于地面硬化,大气降水垂直渗入补给量迅速减少,上层滞水水位呈下降趋势。
承压水(三)水头埋深2.03-5.38m,水头标高9.05-12.00m,含水层主要为粘土②2层,粉细砂②3层,粉细砂④3层,主要接受越流,侧向径流补给,主要以点发的方式排泄,随季节大气降水及管道渗水的变化而变化,并受地面影响,受大气降水垂直渗入等的影响较小。
(2)凤阳路站勘察钻孔最大深度50m,勘察深度范围内实测到一层地下水,地下水类型为承压水(三),详细如下:
承压水(三):
水头埋深6.40~10.49m,水头标高8.49~10.88m,含水层主要为粉土③2层、粉细砂④3层,主要接受越流、侧向径流补给,主要以侧向径流方式排泄,受大气降水垂直渗入等的影响较小,年变幅约为1~3m。
1.4.5地下水的腐蚀性评价
本场地地下水对混凝土结构有若腐蚀性,在干湿交替环境下对钢筋混凝土中的钢筋有微腐蚀性,在长期浸水的环境下对钢筋混凝土中的钢筋有微腐蚀性。
1.4.6主要工程数量
地连墙主要工程数量表
序号
工程项目
单位
数量
凤阳路站
明光路站
1
土石方开挖
M3
15134.6
19710.6
2
C35水下混凝土灌注
M3
13683.8
18365.1
3
钢筋型号HRB400钢筋笼
t
2096.25
2813.39
4
十字钢板接头
t
60.38
81.042
第二章地下连续墙施工重点及难点的分析与对策
2.1工程重点及难点
围绕本工程监理质量、工期、安全、环境保护的相关要求,结合工程特点,确定地下连续墙施工重点和难点如下:
(1)地下连续墙多专业跨部门协调配合和组织管理;
(2)超深地下连续墙施工难度大,本标段地下连续墙深度为28.8-34.1m,钢筋笼重Mmax=32.39吨;
(3)周边环境复杂、管线保护及交通疏导组织协调复杂;
(4)施工场地狭窄,安全、质量、文明施工与环境保护要求高,本标段位于合肥市区中心地带,周边为密集居民区和商业区,车站均位于两条城市主干道的交口,可利用的施工场地有限。
2.2施工中针对工程重点及难点的对策
针对本工程的重点和难点工程,在认真研究施工图纸、施工文件、工程地质资料和现场调查的基础上,主要采取以下应对措施:
工程重点、难点及对策措施表
序号
工程重点及及难点
针对性的对策和措施
1
地下连续墙跨部门协调配合和组织管理
1强化现场组织领导,统筹安排协调各部门、专业施工;
2作出详细的施工方案,明确关键节点,工期要求和作业标准;跟踪检查落实;
3突出对施工的管理控制,定期召集会议,组织部署专业队伍施工,保证施工的连续性;
4加强对设备订货的计划管理和质量检查控制,保证设备安装和调试顺利进行;
5各专业提出管线迁改、预埋、预留、配合施工作业清单,明确位置、标高、技术标准,地下连续墙施工保证定位准确,尺寸标准。
2
超深地下连续墙施工难度大(概述)
1本标段地下连续墙最深达到34.1m,从成槽施工到钢筋制作、吊装(接头施工)再到水下混凝土灌注均为施工难题,在本方案各工序中均指出难题并阐述解决方法和计算依据,此表仅简要概述;
2为保证工期及地下连续墙施工质量,综合考虑本标地质情况及成本控制,舍弃铣槽机及多头钻机类的高成本机械,采用旋挖钻、冲击钻配合液压抓斗机进行成槽施工,工艺为首开三抓,一字顺序幅一钻一抓,异型幅两钻一抓跳槽施工,入岩难以抓取段冲钻。
3根据施工经验,设置材料堆放场地与钢筋加工平台因场地狭窄,采用与钻孔桩共用的就近原则,具体布置见施工平面布置图;
4成槽中的泥浆主要是在地墙挖槽过程中起护壁作用,泥浆护壁技术是地下连续墙工程基础技术之一,其质量好坏直接影响到地墙的质量与安全;泥浆新配指标见本方案第四章第3节,槽内泥浆必须高于地下水位1.0m以上,并且不低于导墙顶面0.3米。
雨天施工需增加泥浆粘度至32s;
5钢筋笼为矩形,长度为28.8-34.1m,吊放过程需注意的问题很多,十分复杂;本表就保证起吊后钢筋笼的整体性,避免产生不可恢复的钢筋笼变形阐述选择机械型号的对策;根据力学简算,查询吊机性能,选择了吊装吨数在回转半径内起吊高度也满足要求的100t履带吊为主吊、50t履带吊为副吊,采用两副钢扁担挂8根钢丝绳的吊装方法进行钢筋笼的吊装;
3
管线保护及交通疏导组织协调
1施工前,项目经理部成立专门的管线保护协调配合小组,由项目总工程师任组长,并且委派一名管线搬迁协调员,进行详细的地面现场调研及技术资料搜集,具体负责协调管线搬迁时间和保护方案,并加强实施过程中及后期巡查和监护工作;
2设计要求将横穿车站围护结构的管线全部废弃,新建管线改移至车站结构之外不影响主体结构施工,对地连墙施工有一定的帮助,减少了通讯、供水、地埋供电线等主要横跨车站结构管线对地下连续墙施工的干扰;但前期必须挖探沟,找出所有图纸已标记的和未标记的管线,做到万无一失;
3设置明显的标志牌,标明位置、数量及埋深。
并在管线图中注明,确保在施工中能一目了然。
邀请有资质的专业队伍在重要地下管线上设置间接或直接的监测点,以观测地下管线的沉降及水平位移,对地下管线的位移通过与管线公司协商设置报警值。
监测数据报警后,由项目部管线配合保护小组会同管线搬迁单位、地下管线管理单位进行分析处理。
并根据事先多方洽商后制定的抢修方案执行,同时将情况汇报监理、业主;
4根据各管线的位置、埋深以及与建筑相互影响,分别采用悬吊、加固等方案对管线进行保护,对悬吊方案保护的混凝土管均换为同直径的钢管后再行悬吊,以确保各管线的使用性能;
5针对施工过程中可能发生的意外情况,应事先制订应急措施,配备好抢修器材,以便在管线出现险情时及时抢修,做到防患于未然。
一旦出现管线损坏事故,在24小时内报上级部门和业主,特殊管线立即上报,并立即通知有关管线单位进行抢修,组织力量协助抢修。
对人为损坏事故,要吸取教训并按“四不放过”的原则进行处理,查明原因,严肃处理,追究有关人员的责任;
6施工前将交通组织方案报经交通管理部门审核认可,施工时积极配合交警对交通进行管理和协调;
7各道路交叉口施工采用“分段倒块”的方案,具体见交通导改和围挡施工方案。
4
施工场地狭窄、安全、质量、文明施工与环境保护要求高
1全面推行施工质量过程控制,切实抓好每道施工工序的质量,以工序质量来保证工程质量,用科学的管理、严格的制度来创造优质工程,把人为的因素对工程造成的隐患降到最低。
2全面开展创建文明工地活动,切实做好消防措施,保证市容卫生,切实减小对周边居民的影响;全面运行1SO14000环境保护体系,采用和实施一系列环境保护管理手段,合理组织好社会交通,严格控制环境污染。
3施工场地围挡采用业主统一要求的围墙和大门,进行工地标准化管理;
4具体参照本方案第七、八、九章实行各项安全、质量、文明施工与环境保护措施。
对本工程其余针对性技术措施详见方案第五章。
第三章总体目标、施工组织与部署
3.1总体目标
3.1.1工期目标
本工程地下连续墙结构施工起迄日期为:
2012年10月16日-2013年2月16日。
3.1.2质量目标
依据国家现行有关施工质量验收规范,达到合格标准,争创局优质工程、黄山杯。
3.1.3安全目标
安全生产及文明施工严格遵守国家、安徽省和合肥市与相关部门颁布的有关安全生产的规定,贯彻“安全第一,预防为主”的方针,杜绝“三违”(违章指挥、违章施工、违章操作),严格按照施工组织设计及我公司有关安全、文明施工标准要求组织施工。
安全施工目标:
无基坑塌方、无坑内涌水突水工程安全事故;无周边建筑物变形超允许值的工程安全事故;无因施工不当导致水、电、气、暖、通信、城市道路等基础设施破坏的责任事故;无人身重伤及以上事故;无汽车行驶责任重大事故;无机械操作责任重大事故。
达到合肥市市级安全标准化工地标准。
3.1.4文明施工目标
文明施工目标:
达到市级安全文明样板工地。
3.1.5环境保护目标
施工废水和生活废水做到达标排放;施工噪声、振动符合环保要求;确保施工区域内无地下水污染事故;严格控制地面变形量,确保建筑物及管线安全;加强各种防范工作,减少突发事件损失。
3.2施工组织与部署
3.2.1施工段划分
本标段设1个项目经理部划分2个车站地连墙施工区段组织平行施工,区段详细划分见下表:
监理工程师论坛
施工段划分表
划分区段
施工范围
主要内容
第一段
明光路站
车站地基加固、降水、地下连续墙等工程项目施工
第二段
凤阳路站
车站地基加固、降水、地下连续墙等工程项目施工
3.2.2施工阶段安排
分两个区段平行施工,每个区段按3个步骤组织实施施工:
第一步:
做好开工前的施工准备工作和临时工程修建,场地清理,确保满足环保要求。
第二步:
地连墙结构施工采用冲击钻配合成槽机,自卸汽车运输出土。
第三步:
按“时空效应”理论及时进行地连墙结构施工,混凝土采用商品供应,泵送浇筑,如此往复,直至完成整个车站地连墙施工完成。
车站根据工程周边环境、结构特点并结合交通组织方案,施工场地一次性围挡。
每个车站分两个施工段进行施工,由北向南施工。
3.2.3现场管理组织管构
项目部已抽调参与过地铁建设的施工单位和相关人员,组成“合肥轨道交通一号线Ⅱ标项目经理部”负责合同的实施,项目经理部设8个业务部室,2个车站项目队及3个区间项目队见下图。
合肥轨道交通一号线Ⅱ标项目经理部
项目经理
项目副经理
总工程师
工程技术部
安质部
管理监察部
财务部
物资设备部
综合办公室
环境保护部
中心试验室
临泉路段~凤阳路站区间项目一队
凤阳路站项目二队
凤阳路站~明光路站区间项目三队
明光路站项目四队
明光路站~寿春路段区间项目五队
现场组织机构框图
3.3资源配置计划
3.3.1施工劳动力组织
3.3.1.1导墙施工队人员计划
岗位
班数
人数
小计
合计
总计
施工管理
队长
1
1
60
导槽开挖,换填班
班长
2
1
24
司机
1
工人
10
钢筋工班
班长
1
2
14
钢筋工
12
木工班
班长
2
1
16
支模工
7
混凝土工班
班长
1
1
5
混凝土工
4
3.3.1.2渣土废浆运输队人员计划
岗位
班数
人数
小计
合计
总计
管理
负责人
1
1
1
26
渣土转运
装载司机
1
1
5
司机
2
2
场内渣土外运
司机
1
16
16
废浆外运
司机
2
2
4
3.3.1.3地连墙施工队人员计划
岗位
班数
人数
小计
合计
总计
施工管理
队长
2
2
2
74
技术管理
技术负责
2
1
8
技术员
3
成槽班
司机
3
1
12
修理工
3
泥浆班
班长
2
1
16
送浆工
1
制浆工
6
起重班
指挥
2
1
16
司机
1
工人
6
混凝土灌注班
班长
2
1
12
混凝土工
5
接头处理班
班长
2
1
8
接头处理工
3
3.3.1.4钢筋笼制作队人员计划
岗位
班数
人数
小计
合计
总计
钢筋配料班
2
4
8
71
钢筋对焊班
2
4
8
钢筋笼制作班
3
16
48
总负责人
1
1
分管负责
2
2
技术员
4
4
3.3.1.5其
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