一、编制依据1、《地铁设计规范》GB50157—20032、《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299—19993、《建筑边坡工程技术规范》GB50330—20024、《建筑桩基检测技术规范》JGJ106—20035、《建筑桩基技术规范》JGJ94—20086、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202—20027、《铁路混凝土与砌体工程施工规范》TB10210—20018、《轨道交通车站工程施工质量验收标准》QBD-006-20059、《钢筋焊接机验收规程》JGJ18—200310、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086—200111、《建筑变形测量规范》JGJ8—200712、《城市轨道交通工程测量规范》GB50308—200813、《基坑土钉支护技术规程》CECS96:97二、工程概况(一)、工程简介铁科院环形铁道试验基地建成于1958年,现为满足城市轨道交通装备认证检验的需要,特建设城市轨道交通试验线,以满足车辆的各种动态试验及联调试验,也包括对城市轨道交通工程产品的认证检验。
区间隧道起点为K4+375,终点为K5+300,全长925m,其中K4+375~K4+572段为明挖U型槽,长197m;K4+572~K5+085段为明挖矩形断面,长度513m;K5+085~K5+300段为明挖U型槽,长215m。
隧道基坑围护结构如下:(1)、U型槽段:坑深小于4m采用放坡土钉墙支护体系,坑深大于4m,采用钻孔灌注桩加钢支撑围护体系。
(2)、地下段:地下段采用钻孔灌注桩加钢支撑支护体系,机械成孔灌注桩为Φ600@1200(隧道最深处为Φ600@900),钢支撑竖向设置3道,基坑局部最深处钢支撑竖向设置4道(含倒撑),放坡段基坑最深4m,地下段基坑最深13.1m(隧道最低点泵房处)。
(二)、工程地质概况(1)场地环境概况本次全线勘察揭露地层最大深度为45m,根据钻探资料及室内土工试验结果,根据地层沉积年代、成因类型,本工程场地勘探范围内的土层分为人工堆积层(Qml)、新近沉积层(Q42al+pl)和一般第四系冲洪积层(Q4al+pl)三大类,本场区按地层岩性及其物理力学性质将土层划分为13个大层。
(2)岩土分层及其概况1)杂填土①1层:杂色,松散,湿,含灰渣、石灰渣、砖块、碎石、混凝土块、和生活垃圾等。
2)粉土填土①2层:褐黄色~灰褐色,松散~中密,湿,以粉土为主,含少量黏性土、砖渣、煤渣、石块、灰渣。
3)粉质粘土②层:灰褐色~黄褐色,可塑,湿,中高压缩性,含云母,有机物、氧化铁、局部夹有粉土。
4)粉土②1层:褐黄色,中密,湿,中压缩性,含云母,有机物、氧化铁、局部夹有粉质粘土。
5)粉细砂②2层:褐黄色~褐灰色,中密,饱和,中压缩性,含云母,石英、长石、氧化铁。
6)粉细砂③1层:灰褐色~灰色,中密,饱和,中压缩性,含云母、石英、长石、氧化铁。
7)粉质粘土③2层:黄褐色~灰色,可塑,湿,中高压缩性,含云母、有机物。
8)粉土③3层:黄灰色~灰色,中密,湿,中压缩性,含云母、有机物。
9)粉质粘土④层:褐黄色,可塑,湿,中压缩性,含云母、氧化铁。
10)粉土④1层:褐黄色,中密,湿,中低压缩性,含云母、氧化铁、有机物。
11)粉细砂④2层:褐黄色,密实,饱和,中压缩性,以石英、长石为主,含云母、氧化铁、夹有粗砂颗粒。
12)粉质粘土⑤1层:褐黄色~灰色,密实,饱和,中压缩性,含云母、氧化铁、有机质、局部有粘粉夹层。
13)粉细砂⑤2层:灰色,密实,饱和,中低压缩性,以石英、长石为主、含氧化铁。
14)粉细砂⑤3层:灰色,中密,稍湿,中低压缩性,含云母、氧化铁、有机质。
15)粉细砂⑥层:褐黄色,可塑,湿,中低压缩性,含云母、氧化铁、有机质、夹姜石,有粉细砂夹层。
16)粉细砂⑥1层:褐黄色,中密,湿,低压缩性,含云母、氧化铁、夹姜石,有粉细砂夹层。
17)粉细砂⑥2层:褐黄色,密实,饱和,低压缩性,以石英、长石为主,含氧化铁。
(3)水文地质特性①本次勘察在隧道段勘察深度范围内,实际探测到一层地下水,地下水类型为潜水。
潜水水位标高为23.6~28.0,含水层为粉土②1层,潜水主要接受侧向径流及越流补给,以侧向径流、向下越流方式排泄;层见水主要接受侧向径流及越流补给,以侧向径流、向下越流方式排泄。
东侧小里程U型槽段潜水位于底板以下1.6~8m,中间地下段潜水位于结构相对位置随线路下扎由底板以下0.9m过渡到顶板位置处,西侧大里程U型槽段潜水位于底板以下1.55~9.8m。
三、施工组织及施工安排(一)、组织机构为保证本工程隧道工程按期优质完工,合理的安排施工,合理组织劳力、施工机械,项目部成立了高效的组织机构,对整个工程的施工进行安排部署,即工程部、财务部、物资部、合同部、安质部、办公室和试验室,下辖一个隧道施工作业队。
详见(图3-1 施工组织管理机构图)(二)、工期计划本工程隧道围护结构钻孔灌注桩共1149根,其中桩间距0.9m,桩长17.8m共31根,其余桩间距均为1.2m,桩长12.24m的共122根、桩长14.59m的共108根、桩长11.15~13.15m的共42根、桩长14.09m的共52根、桩长13.12m的共72根、桩长13.59m的共72根、桩长12.03m的共52根、桩长12.1m的共52根、桩长11.3m的共52根、桩长10.94m的共48根、桩长8.35m的共58根、桩长8.94m的共59根、桩长8.5m的共56根,桩长8.3m的共46根、桩长7.8m的共56根、桩长6.3m的共171根。
根据工程施工经验,拟投入本工程2台长螺旋钻机每天成桩25根,围护桩施工共需45天,本工程围护结构计划开工日期为2010年8月20日,计划完成时间为2010年10月5日。
为了保证施工工期,钻孔灌注桩施工过程中可以间隔跳桩施工,考虑到工期要求,钻孔桩分段施工,现场施工完毕一段后待桩身强度达到设计强度时即可进行土方的开挖,进行下一道工序的施工。
图3-1 施工组织管理机构图(三)、施工机械设备根据工程特点拟投入机械设备情况见(表3-2主要机械设备表)。
机械设备已准备到位,随时能进场施工。
表3-2主要机械设备表四、施工准备(一)、技术准备1、组织有关人员进行图纸会审,确认施工图纸工程数量,根据设计资料认真做好导线复测工作和水准复测工作。
2、根据控制测量结果放出隧道围护结构钻孔灌注桩桩位,并进行现场桩位原地面标高的测量,确定实际钻孔深度,经自检合格后报监理工程师现场验线。
3、对所有参加施工人员进行施工安全交底和技术交底。
(二)、试验准备1、钻孔灌注桩钢筋笼加工前,进场钢筋原材料的试验,钢筋笼加工过程中,钢筋焊接接头的试验工作及钢筋机械连接试验。
2、钻孔灌注桩水下混凝土浇注过程中,混凝土塌落度的测试工作。
(三)、物资、机械准备1、钻孔灌注桩所用钢筋、商品混凝土等,并及时将资料报监理工程师审批,保证工程施工的安全、质量及进度。
2、钻孔灌注桩所用的钻机、钢筋笼吊装及运输的机械准备工作。
(四)、现场准备1、作好施工现场的“三通一平”工作,保证进场后可立即投入施工。
2、查明施工区域管线分布情况并完成迁改或采取可靠的保护措施,并向现场施工人员进行详细交底。
五、钻孔灌注桩施工工艺长螺旋钻机钻孔灌注桩的施工顺序为:测量放线(测定孔位)→钻机就位→钻机成孔→检查成孔质量→混凝土灌注→钢筋笼的加工及安装→成桩检测;(一)、测量放线根据复测合格,并上报监理工程师批复的导线点及水准点,用全站仪及水准仪测定出隧道围护结构钻孔灌注桩的桩位,放样结束后用钢尺对所放桩位进行相对位置的校核,做好施工放样记录及测量放样报验表,报监理工程师审批。
(二)、钻机就位钻机就位时必须保持平稳,不发生倾斜、位移,为准确控制钻孔深度,应在机架上或机管上作出控制的标尺,以便在施工中进行观测、记录,钻机就位后,应进行复检,钻头与桩位点偏差不得大于50 ㎜,垂直度偏差小于3‰。
(三)、钻机成孔钻机对位应以四角桩控制,钻头对准十字线交点,符合要求后开始钻进。
1、对准孔位,钻孔前放稳机架,测好垂度,准备开钻,并由质检工程师向驻地监理工程师报验。
严禁在监理未到场的情况下开钻。
2、开孔时下钻速度应缓慢;钻进过程中,不宜反转或提升钻杆。
3、钻进过程中,当遇到卡钻、钻机摇晃、偏斜或发生异常声响时,应立即停钻,查明原因,采取相应措施后方可继续作业。
4、在地下水位以下的砂土层中钻进时,钻杆底部活门应有防止进水的措施,压灌混凝土应连续进行。
5、成孔施工采用连续工作制,无故不得停钻,施工过程中作好施工原始记录。
6、成孔达到设计深度后,空转2~3分钟。
成孔钻出的土应及时清理,一保证场地道路畅通、平整,便于钻孔压灌钻机转移作业及严灌成桩桩顶控制。
(四)、检查成孔质量1、钻深测定:钻孔前量测好钻杆长度,并做好标记,按标记钻进,达到设计深度。
2、孔径控制:钻进前对钻杆、钻头直径进行测量,保证成孔直径达到设计要求。
(五)、混凝土灌注1、使用的商品混凝土应具有良好的和易性,坍落度宜为180~220mm,为保证其和易性及坍落度,应注意调整砂率和掺入外加剂、粉煤灰等。
2、商品混凝土进入现场后,试验员必须对混凝土进行塌落度测试,达不到规范要求的混凝土坚决不用。
3、混凝土输送泵管布置宜减少弯道,混凝土泵与钻机的距离不宜超过60m,混凝土输送泵管宜保持水平,当长距离泵送时,泵管下面应垫实。
4、桩身混凝土的泵送压灌应连续进行,当钻机移位时,混凝土泵料斗内的混凝土应连续搅拌,泵送混凝土时,料斗内混凝土的高度不得低于400 ㎜。
5、钻至设计标高后,应先泵入混凝土并停顿10~20s,再缓慢提升钻杆。
提钻速度应根据土层情况确定,且应与混凝土泵送量相匹配,保证管内有一定高度的混凝土。
6、压灌桩的充盈系数宜为1.0~1.2。
桩顶混凝土超灌高度不宜小于0.3~0.5m。
7、成桩后,应及时清除钻杆及泵(软)管内残留混凝土,长时间停置时,应采用清水将钻杆、泵管、混凝土泵清洗干净。
8、混凝土压灌结束后,应立即将钢筋笼插至设计深度。
(六)钢筋笼的加工及安装1、钢筋加工的形状、尺寸必须符合设计要求。
2、钢筋的表面确保洁净、无损伤,油渍、漆污和铁锈等在使用前清除干净,钢筋必须平直,无局部曲折。
3、加工后的钢筋不应有消弱钢筋截面的伤痕。
4、当利用冷拉方法矫直钢筋时,钢筋的矫直伸长率为:Ⅰ级钢筋不得大于2%;Ⅱ级、Ⅲ级钢筋不得大于1%。
5、钢筋接头在同一截面内的受力钢筋焊接接头必须相互错开,错开长度不小于35d,同区段内接头数不得超过钢筋总数的50%,钢筋搭接焊长度为单面焊10d,双面单面焊5d。
6、在钢筋笼上钢筋弯制成钢筋“耳朵”焊在骨架主筋外侧,来保证灌注桩的保护层厚度。
制好的钢筋骨架必须放在平整、干燥的场地上,以免粘上泥土,同时骨架都要挂牌标明桩号,避免吊装时出错,并及时向监理进行报检。