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文檔簡介
1、 東四站織補工程鄰近既有地鐵結構安全專項施工方案目 錄第一章 編制依據及原則11.1 編制依據11.2 編制原則1第二章 工程概況22.1 地理位置及建筑用地概況22.2規(guī)劃條件及織補功能22.3建筑設計概況22.4結構設計概況32.5 工程地質水文地質62.6既有地鐵結構控制標準及保護措施82.6.1既有地鐵結構變形控制標準82.6.2 鄰近地鐵結構變形點初始值的確定92.6.3 既有地鐵結構設計保護措施9第三章 工程重、難點分析113.1 確保蓋挖主體結構無水施工113.2 控制既有車站結構變形不超標113.3織補工程是市政工程,做好文明施工,維持周邊次序是本工程的重點12第四章 東四站織
2、補工程鄰近既有地鐵結構保護總體施工方案134.1 總體施工順序134.2 現場場地布置情況134.3總體施工布置134.4 地下一層明挖結構施工對既有地鐵結構保護方案164.5 蓋挖結構施工對既有地鐵結構保護方案184.5.1 圍護樁施工204.5.2 旋噴樁施工264.5.3鋼管柱施工294.5.4 冠梁施工344.5.5土方開挖施工364.5.6樁間支護374.5.7主體結構二襯施工394.5.8 深孔注漿施工454.5.9補償注漿474.6 防水施工方案514.6.1明、蓋挖結構防水體系514.6.2暗挖結構防水體系514.6.3 明挖、蓋挖結構防水施工524.7 降水方案施工584.8
3、 對現狀既有結構滲漏處理措施60第五章 監(jiān)測方案645.1 監(jiān)測目的、范圍及內容645.2 監(jiān)測點布置原則655.3監(jiān)測實施方法655.3.1 地質情況觀察及描述655.3.2 地表沉降監(jiān)測655.3.3 地下管線沉降監(jiān)測675.3.4 建(構)筑物沉降監(jiān)測705.3.5 建(構)筑物傾斜715.3.6 樁頂及冠梁水平位移監(jiān)測735.3.7 樁頂及冠梁豎向位移755.3.8樁體測斜監(jiān)測755.4監(jiān)測控制值以及頻率775.5 監(jiān)測分級管理體系795.6監(jiān)測信息反饋程序805.6.1 監(jiān)控量測流程805.6.2 反饋程序80第六章 專項應急預案836.1危險源分析836.2 預案內容836.2.1
4、 施工過程中沉降值達到報警值時的預案836.2.2 對樁間網噴面突發(fā)性塌方的應急響應836.2.3 既有地鐵結構出現裂縫的應急響應846.3 應急預案準備846.4應急響應及應對措施886.4.1既有地鐵結構出現變形應急響應886.4.2 當出現人員傷亡時的應急響應906.5 應急預案培訓與演練906.5.1 安全培訓及交底906.5.2 應急預案的定期檢查完善制度916.5.3 組織應急演習916.6 事故調查程序926.6.1 現場處理926.6.2 事故事實材料的收集926.6.3 善后事宜處理926.6.4 糾正與完善936.6.5 事故應急響應流程圖93第七章 安全文明環(huán)境保證措施9
5、47.1安全保障措施947.2文明施工及環(huán)境保障措施943東四站織補工程鄰近既有地鐵結構安全專項施工方案第一章 編制依據及原則1.1 編制依據1、北京地鐵六號線東四站織補工程可行性報告批復意見。2、北京地鐵六號線東四站織補工程設計圖紙。3、國家、北京市現行的有關工程的設計、施工及驗收規(guī)范,工程質量檢驗評定標準和質量管理體系GB/T19001-2000標準 。4、國家、北京市現行的有關施工安全、環(huán)境保護、文明施工方面的法規(guī)和政策以及GB/T24001-2004標準和GB/T28001-2001標準。5、我單位前期的現場踏勘和調查所獲得的信息。6、我單位現有的技術水平、施工管理水平和資源配置能力。
6、7、我單位多年從事地下工程的施工經驗和應對風險的能力。1.2 編制原則1、嚴格貫徹“安全第一”的原則,確保既有地鐵東四車站的結構安全和正常運營;確保地鐵乘客的安全和施工人員的安全。2、要在施工中特別強調時空效應的影響,合理加快施工進度,及時支護、及時量測、及時反饋、及時修正,必須突出一個快字,強調圍護結構施工對稱性;另外,控制既有結構沉降及變形的關鍵,采取多次注漿,并在施工中嚴格紀律、嚴格管理、嚴格工藝。3、加強運營線路的不間斷監(jiān)控量測,施工中根據監(jiān)控量測值進行背后回填注漿和補償注漿,確保滿足既有車站結構的變形標準要求,將既有車站結構影響降到最低。4、確保工程質量和工期。5、堅持優(yōu)化技術方案和
7、推廣應用“四新”成果,加強科技創(chuàng)新和技術攻關,應用新技術,新材料、新工藝、新設備,確保工程全面創(chuàng)優(yōu)。第二章 工程概況2.1 地理位置及建筑用地概況北京地鐵6號線東四站織補工程鄰近已經建成的地鐵東四站,包括一座明挖地下一層結構(含一段暗挖)和一座蓋挖地下四層結構,項目用地位于北京市東城區(qū),南臨東四西大街,東臨東四北大街,北側為隆福寺街,西側為連豐胡同。用地原狀為單層老舊民房,地鐵施工期間已全部拆除。北京地鐵六號線一期東四車站位于用地南側,北京地鐵五號線東四車站位于用地東側。六號線東四站為路中外掛站廳的地下車站。車站為東西向,主體深埋于路中,站廳位于道路南北兩側的地下。本站的織補用地主要位于路北,
8、拆遷后可利用用地約1.1公頃。地下建筑面積約30000 m2。地上建筑面積約23500 m2。地理位置詳見圖2-1。圖2-1 東四站織補工程地理位置布置平面圖2.2規(guī)劃條件及織補功能用地規(guī)劃性質屬于文保區(qū),容積率0.5,綠地率20%,空地率50%??椦a功能以商業(yè)、娛樂、休閑為主。計劃地上建設23層商業(yè)綜合;地下建設四層,兩層地下上商業(yè),兩層地下車庫。由于地處文保區(qū),地面建筑層數均不超過3層。2.3建筑設計概況(1)地面建筑方案地上建筑二至三層,三層檐口高度14m,屋頂最高16m,建筑面積約23500 m2。使用功能以商業(yè)、娛樂、休閑為主。建筑采用街區(qū)院落式布局, 8.4m 方形主柱網,地上13
9、 層層高分別為6m、4.5m、3.55.5m。(2)地下建筑方案地下部分共四層,建筑面積約30000m2,基坑深度約為24.62m。地下12層為地下商業(yè)(局部設備用房),分別與地鐵六號線東四站2#、3# 出入口非付費區(qū)聯通;地下34層為地下車庫及設備用房,設一進一出兩條汽車坡道。建筑采用8.4m方形主柱網,地下14層層高分別為7m、6m、4.05m、4m,地面覆土1.6m。詳見圖2-2地下商業(yè)地下車庫地鐵功能圖2-2 織補工程建筑結構剖面圖2.4結構設計概況明挖地下一層采用箱形框架結構,縱橫梁體系,結構長*寬為38.8m*33.1m,高度為5.73米,結構在原地鐵3號出入口明挖基坑中施工,獨立
10、設置在地鐵6號線東四站3號出入口及1號風道明挖結構頂板上,順筑法施工。由于基坑無需土方開挖,只是在既有地鐵3號出入口明挖頂板之上建設的地下一層箱型框架體系,結構工序安排對既有地鐵變形影響不大,主要是合理布置施工場地,設置臨邊防護,保護既有結構。布置詳見平面布置圖2-3圖2-3 地下一層明挖結構平面圖地下四層蓋挖基坑采用圍護樁+鋼管柱支撐支護結構+樁間網噴支護,本工程結構采用箱形框架結構,縱橫梁體系,采用蓋挖逆筑法施工,支護邊樁兼做豎向承載力樁基,承受蓋挖逆筑法在施工階段的結構豎向力;中柱采用鋼管混凝土柱,柱下設置樁基;灌注樁與結構內襯墻組成復合墻結構,兩者之間設置防水層。結構長*寬為124.7
11、m*65.6m,頂板覆土1.6米,底板埋深約24.62米,主體結構混凝土強度等級為C40,抗?jié)B等級為P12。明、蓋挖結構通過車道板暗挖段相連接。結構布置平面圖見2-4本工程基坑范圍內東側郵局目前尚未拆遷,如開工時郵局拆遷未完成,則采用分兩期蓋挖施工,基坑中部增設一排鉆孔灌注樁,及旋噴樁止水帷幕,兩期基坑交界處旋噴樁應保證有效咬合,形成封閉的止水體系,西側基坑作為一期基坑可先行施工,待郵局拆遷完成且一期基坑內主體結構施工完成后再開挖東側基坑。圖2-4 東四站織補工程地下四層蓋挖結構平面圖東四站織補工程鄰近已經建成的地鐵6號線東四站,地下四層蓋挖結構通過地鐵6號線東四站預留的2號出入口相連通,建成
12、后將地鐵資源與商業(yè)運營有機結合,形成地鐵內部的商業(yè)街區(qū)以及與外部相通的購物中心,達到地鐵商業(yè)物業(yè)一體化。本工程西側距6號線地鐵東四站3號出入口1.7米,南側距6號線東四站主體結構28.6米,距6號線地鐵東四站電纜通道4.7米,東南角距6號線地鐵東四站2號風井4.1米,東側距6號線地鐵東四站換乘通道26.75米,距5號線地鐵東四站主體結構42米。東四站織補工程和地鐵結構相互位置關系詳見圖2-5 圖2-5 東四站織補工程和地鐵結構相互位置關系布置圖 2.5 工程地質水文地質1、工程地質擬建場地位于永定河沖洪扇中下部,整體地勢較為平坦。各勘探孔口標高為44.4146.13m。本次勘察揭露地層最大深度
13、為60m,根據鉆探資料及室內土工試驗結果,按地層沉積年代、成因類型,將本工程場地勘探范圍內的土層劃分為人工堆積層(Qml)、第四紀全新世沖洪積層(Q41al+pl)、第四紀晚更新世沖洪積層(Q3al+pl )三大層。地下四層蓋挖基坑開挖自上到下穿過的地層情況由上到下依次為:房渣土1層、粉土1層、粉細砂層、中粗砂1層、圓礫卵石層、粉質粘土層、粘土1層、中粗砂2層、卵石-圓礫、粉質粘土層、卵石圓礫1及基坑為與粉質粘土4層。施工場地內賦存四層地下水,分別為上層滯水(一)、潛水(二)、層間潛水(三)、承壓水(四),地質剖面情況見圖2-6。圖2-6 地下四層蓋挖結構地質剖面2、水文地質在本次勘察深度范圍
14、內,共揭露四層地下水,按賦存條件,分別為上層滯水(一)、潛水(二)、層間潛水(三)、承壓水(四)。第一層地下水為上層滯水(一),含水層主要為粉土層,透水性較差,靜止水位標高為40.14m(水位埋深為5.80m),僅少數鉆孔揭露。主要為管線漏水或居民用水滲漏補給,以蒸發(fā)、側向徑流、向下越流補給的方式排泄。第二層地下水為潛水(二),含水層為圓礫卵石層、中砂粗砂1層,透水性好,靜止水位標高26.5227.14m (水位埋深18.8019.50m)。該層水補給來源主要為大氣降水補給和側向逕流補給,以側向逕流“天窗”和向下越流補給下層含水層方式排泄。第三層地下水為層間潛水(三),含水層主要為卵石圓礫層、
15、粉細砂1層、中粗砂2層,透水性好,靜止水位標高17.5217.74m (水位埋深28.2028.50m)。地層中的粉質粘土層、粉土2層為其相對隔水層,由于區(qū)域性隔水層缺失,致使本層地下水與下伏卵石圓礫層中的承壓水連通。本層地下水分布連續(xù),滲透系數大,為強透水層,微承壓。主要接受側向逕流補給、上層潛水滲流及下層承壓水的越流補給,以側向逕流方式、越流和人工開采為主要排泄方式。第四層地下水為承壓水(四),含水層主要為卵石圓礫層、粉細砂1層,透水性好。其上部隔水層主要為粉質粘土層、粉土2層,該層靜止水位標高與第三層層間潛水(三)基本一致,承壓水水頭高6.0m。本層滲透系數大,為強透水層。主要接受側向逕
16、流補給及越流補給,以側向逕流和人工開采的方式排泄。場區(qū)內地下水對混凝土結構無腐蝕性,對鋼結構有弱腐蝕性。對鋼筋混凝土中的鋼筋在長期浸水條件下無腐蝕,在干濕交替條件下防水設計水位:防滲水位按自然地面標高考慮??垢◎炈阍O防水位按不低于標高36.00m考慮。2.6既有地鐵結構控制標準及保護措施2.6.1既有地鐵結構變形控制標準監(jiān)測控制指標的制定應依據其它類似工程經驗和現場監(jiān)測數據,在綜合考慮預測變形值和結構容許變形值的基礎上考慮一定的安全系數,確定既有鐵路結構變形的控制指標建議。表2-1 6號線東四站3#出入口及1#風道及風井結構變形控制指標控制指標預警值(mm)報警值(mm)控制值(mm)豎向變形
17、3.545水平變形2.12.43自動扶梯縱向支撐差異沉降 1.41.62自動扶梯橫向傾斜 2表2-2 6號線東四站2#風道及風井結構變形控制指標控制指標預警值(mm)報警值(mm)控制值(mm)豎向變形3.545水平變形2.12.43表2-3 6號線東四站與5號線換乘通道變形控制指標控制指標預警值(mm)報警值(mm)控制值(mm)豎向變形1.41.62自動扶梯縱向支撐差異沉降 1.41.62自動扶梯橫向傾斜 2表2-4 6號線東四站與5號線車站結構及站內軌道變形控制指標控制指標預警值(mm)報警值(mm)控制值(mm)豎向變形0.70.61.0表2-5 相鄰地鐵側圍護樁各部位變形控制指標控制
18、指標預警值(mm)報警值(mm)控制值(mm)圍護樁水平最大位移7.08.010.0表2-6 變形縫處差異沉降變形控制指標控制指標預警值(mm)報警值(mm)控制值(mm)變形縫處差異沉降0.70.81.02.6.2 鄰近地鐵結構變形點初始值的確定在既有地鐵結構影響范圍內的降水井施工前,由我單位監(jiān)測部門會同第三方監(jiān)測單位共同測量并確定既有地鐵結構降水前變形的初始值;在主體結構施工前,由我單位監(jiān)測部門再次會同第三方監(jiān)測單位共同測量并確定既有地鐵結構施工前變形的初始值,同時確認施工前降水引起的變形值,保證鄰近地鐵結構施工全過程總變形值在控制范圍內。2.6.3 既有地鐵結構設計保護措施織補工程鄰近既
19、有地鐵東四站施工采取的保護措施如下:1)施工前詳細調查和分析以進一步確定施工影響范圍。對施工影響范圍內的土層進行分析,按照不同的地質和施工條件,根據理論分析和已有施工實踐積累的資料,對地表沉降范圍、沉降特征以及周圍土體變形范圍做出預測。按照預測的地層沉降量,對沉降影響范圍內地鐵結構詳細調查,根據其結構形式、現狀和施工可能對其可能造成的沉降量,提出不同的保護要求。2)基坑土方開挖過程中,嚴禁超挖,及時施做各層中板及邊墻,形成整體受力體系。重點注意圍護樁的施工質量以及柱體應力監(jiān)測。同時禁止蓋挖頂板表面附加超過設計值的承載力,確保支護體系的穩(wěn)定和整體剛度。3)充分利用“時空效應”原理,優(yōu)化基坑施工參
20、數?;訉m検┕し桨笇﹂_挖分步、分段尺寸、開挖時限、支撐時限、支撐預應力等各道工序制定定量的作業(yè)實施細則。4)鉆孔樁施工質量控制嚴格控制鉆孔樁的垂直度,護筒、鉆機就位要平整、穩(wěn)固,隨時檢測套管垂直度,偏差不超過1/300。在安裝鋼筋籠之前,必須進行清孔作業(yè),并通知監(jiān)理部門對孔底標高、形狀、尺寸、土質、巖性進行檢驗,檢驗合格后應迅速封底。如發(fā)現地質情況與設計不符,要與設計、監(jiān)理共同研究處理。鉆孔灌注樁施工過卵石層易塌孔,施工時要根據實際情況適當的加大泥漿比重,保證泥漿護臂質量,確保地層穩(wěn)定。5)為了減少結構施工對既有地鐵結構的干擾,嚴格控制蓋挖結構土方開挖深度,要盡早對樁間土體進行錨噴支護,對于
21、土體較差的地層和結構關系相近的位置進行深恐注漿處理,加固土體地層,防止結構變形,同時根據監(jiān)控良策情況,對于變形較大的位置,打設徑向補償注漿管,進行補償二次注漿。6)加強地下水位的觀測工作,做好施工降水,及時控制好地表水,防止側壁和基底涌水、涌泥,消除地下水和滯水對圍護樁的側向壓力。7)加強對基坑變形、臨建地鐵結構沉降監(jiān)測,特別是基坑距此出入口通道僅為1.7m,且出入口內有四部上、下自動扶梯,根據控制標準和以往的基坑施工經驗,制定預警值,當量測結果接近預警值時,應及時調整施工參數,并采取加強措施,確保附屬出入口結構和車站主體結構安全運行。8)基坑開挖前必須施作好圍護結構,基坑土體開挖要嚴格按照設
22、計的土體開挖順序及尺寸進行,及時施作側墻及樓板,提高圍護結構剛度。9)在水平結構如樓板、梁等結構構件施工中,應對事先對土體做一定程度的夯實,避免其在隨后的施工環(huán)節(jié)中出現下沉變形,給工程造成不必要的困難和損失。妥善選擇制模材料和脫模手段,減少對周圍土體的影響。10)在開挖至鄰近既有地鐵結構時,要進行監(jiān)控量測,確?;余徑罔F區(qū)域的支護措施要及時有效,以確保既有地鐵結構的安全。11)施工開始前與結束后,應當對既有地鐵結構及軌道結構進行檢查和調整。第三章 工程重、難點分析3.1 確保蓋挖主體結構無水施工根據地勘資料,蓋挖主體結構在土方開挖過程中,在地層為粉細砂1層、中粗砂2層、圓礫卵石層、粉質粘土層
23、、粘土1層及粉土2層時,透水性較好,再加上蓋挖結構處于承壓水中,若降水效果不好,樁間土體易坍塌,容易局部滲水和積水,增加了基坑的變形和沉降風險,為了減少地下滲水對基坑穩(wěn)定的影響,特在圍護樁周邊打設高壓旋噴樁,起到止水帷幕的作用,減少側向壓力,同時根據現場的實際情況,采取如下措施:1、局部異常水處理措施(1)當遇到地下不明構筑物時不要盲目破壞,先查明構筑物性質,然后探明是否含水。(2)當確定地下構筑物含水時,應先查明是否有補給水源,斷其補給源(引排或封堵),然后將其中的水抽出排走。(3)當以上工作需在基坑內進行時,應事先準備好臨時支護設施和緊急排水設施后方可進行。2、潛水殘留水處理措施將上層疏干
24、,但由于受潛水含水層底板凹凸不平的影響,在局部粘性土夾層或潛水含水層底板處會出現滲水線,這部分水若處理不好將帶出地層中大量細顆粒物質,進而影響基坑開挖。出現這種情況時,應放慢開挖速度,及時在出水點設盲管導流,并在槽邊挖盲溝集水,再將集水排走。導流管一般采用長0.5m的25mm塑料管,做成花管并纏80目尼龍紗網。盲溝一般貼坑壁挖,寬300mm,深300mm。為了防止水流將基坑底細顆粒物質帶走造成基底土擾動,應在盲溝中填46mm礫石。3、在圍護樁間滲水加大的位置,埋設回填注漿管,注漿管采用48mm,長度為0.8米,注漿采用1:1水泥漿。3.2 控制既有車站結構變形不超標織補工程鄰近地鐵東四站,其中
25、地下一層明挖結構是獨立作用在既有地鐵結構3號出入口及1號風道頂板之上,施工過程中加強對既有1號風亭、5號安全出入口及3號進出站廳結構的保護是工程的重點。同時施工中保護好既有結構及防水,避免基坑內積水,影響地鐵運營。四層蓋挖圍護結構鄰近地鐵5、6號線東四站,施工過程中控制好蓋挖結構相應工序,同時根據監(jiān)控量測情況,合理采取相應措施,將既有結構變形控制在允許范圍內,保證地鐵運營安全穩(wěn)定是本工程的重點。3.3織補工程是市政工程,做好文明施工,維持周邊次序是本工程的重點文明施工是涉及到人民群眾的切身利益,同時也是取信于民、維護企業(yè)聲譽的大事,一旦在文明施工中掉以輕心,造成的損失和影響是無法彌補的。我們將
26、遵循“快速施工、集中施工、文明施工”的原則,組織管理和施工,并建立文明施工管理體系;建立文明施工領導小組,加強文明施工管理;建立以項目經理為首的文明施工組織機構,健全各項文明施工管理制度。結合本工程實際情況,使各級負責人明確分工,將文明施工落實到現場責任區(qū)。制定各項相關規(guī)章制度,確保文明施工現場管理有章地組織施工生產,保證現場施工緊張有秩序地進行。第四章 東四站織補工程鄰近既有地鐵結構保護總體施工方案4.1 總體施工順序先施工地下一層明挖結構,在地下一層明挖結構上設置生活臨建設施,再施工地下四層蓋挖結構,蓋挖結構以9軸為界分一、二期錯開施工。4.2 現場場地布置情況織補工程主要利用原地鐵東四站
27、臨建場地施工,施工場地布置隨分期施工進度進行,先期施工明挖一層結構,將項目部辦公及生活設施建于頂板上方;待蓋挖結構根據一期、二期頂板完成進度,在蓋板上設置生產設施及部分生活設施。場地布置情況詳見圖4-1圖4-1 織補工程場地布置平面圖4.3總體施工布置織補工程分為一層明挖(含一段暗挖)和四層蓋挖兩座結構,施工安排遵循“總體分區(qū)、分段,平行作業(yè);段內分部,流水施工”的原則進行施工,盡量以加快明挖結構的先行施工先成,以便在明挖場地內部署生活設施。明挖結構主體在既有東四站3號出入口及風道頂板上施工,施工完成后,通過明挖結構負一層向東側蓋挖結構地下負二層進行車道板暗挖段施工。暗挖段襯砌完成后,施工明挖
28、結構內部車道板襯砌。地下一層總體施工流程圖詳見圖4-2施工底板墊層、防水板施工底板鋼筋綁扎、支模施工底板混凝土澆筑側墻防水板施工框架柱鋼筋綁扎及砼澆筑側墻鋼筋綁扎及砼澆筑頂板防水、鋼筋綁扎及砼澆筑車道板暗挖段初支施工車道板暗挖段二襯施工內部結構施工工土方回填及場地恢復圖4-2 明挖地下一層結構總體施工流程見圖蓋挖結構共分兩期施工,以東西向第8軸為分界點,一期先施工西側蓋挖圍護結構、頂板及頂板以下四層開挖、襯砌施工,期間一期頂板襯砌完成后,將拆除二期結構內的臨建房,在蓋板上設置生產設施和工人用房,同步進行東側二期蓋挖圍護結構、頂板及以下四層開挖襯砌施工,待四層結構完成后施工內部車道板。蓋挖結構總
29、體施工流程見圖4-3樁間網噴施工土方回填及場地恢復施工準備西側圍護樁及鋼管柱施工東側圍護樁及鋼管柱施工西側樁頂冠梁施工西側頂板及頂板梁施工提升系統(tǒng)安裝地下一層土方開挖地下一層樓板及側墻施工樁間網噴施工地下二層土方開挖地下二層樓板樓板及側墻施工樁間網噴施工地下三層土方開挖樓板及側墻施工地下四層土方開挖底板及側墻施工樁間網噴施工竣工驗收東側頂板及頂板梁施工東側樁頂冠梁施工提升系統(tǒng)安裝先施工后施工 圖4-3蓋挖結構總體施工流程見圖對既有地鐵結構影響主要是四層蓋挖主體結構施工,為了保證結構基坑的穩(wěn)定,減少結構施工對既有地鐵結構的干擾,在蓋挖主體結構施工過程中嚴格控制以下工序:1、嚴格控制圍護樁施工質量
30、保證結構側向壓力穩(wěn)定;2、嚴格控制土方開挖的高度及寬度,保證基坑穩(wěn)定;3、及時噴射樁間砼,防止外漏時間過長,結構變形加大;4、及時施工結構二襯,形成環(huán)向受力體系。5、施工過程中,根據檢測情況,對于土體較差的地層和結構關系相近的位置進行深恐注漿處理,加固土體地層,防止結構變形,同時對于變形較大的位置,打設徑向補償注漿管,進行補償二次注漿。4.4 地下一層明挖結構施工對既有地鐵結構保護方案既有地鐵3號出入口進出站廳和1風亭處于地面上建筑,和地下一層明挖結構距離較近,施工過程中對地上結構的保護,保證地鐵的正常運營非常重要。采取的措施如下:1、組建富有經驗的領導班組,健全施工管理保證制度,定期對現場施
31、工安全進行檢查,針對對既有地鐵結構存在的風險隱患,要經常檢查保護措施的可靠性,發(fā)現現場條件變化,措施失效時應及時采取補救辦法,要敦促操作人員包括民工遵守操作規(guī)程,制止違章操作,違章指揮和違章工,做到及時發(fā)現,及時處理。2、施工場地周圍的圍墻采用磚墻砌筑,做到連續(xù)、封閉,施工過程中嚴格控制吊裝墜落對既有地鐵結構的損壞。3、施工過程中派專業(yè)安全員對既有結構進行看護指導4、夜間施工要有足夠的照明系統(tǒng),并設置紅燈警示5、在地鐵既有結構周邊圍擋內嚴格堆放易坍塌、易傷人及超負荷的材料,防止既有結構變形,保護既有成品,同時保證材料堆放的高度不宜高于施工圍擋。6、在既有地鐵周邊,不可搭建生活設施,加工棚等;對
32、地上架空線路等設施,采取設置警戒標志或搭設防護棚防護。7、現場配備足夠相應的應急物資。8、嚴格控制航吊吊裝作業(yè)。9、對于地鐵結構高于圍擋的區(qū)域設置圍欄,圍欄外掛上“禁止通行”、“危險”等明顯標志。10、加強對現場施工人員宣傳教育,加大對周邊建筑特別是既有地鐵結構的保護力度。11、施工過程中,材料機械人員進場數量較多,制定合理的交通路線。施工中保護好既有結構及防水,避免基坑內積水,影響地鐵運營。施工過程中要注意:(1)嚴格控制織補工程防水施工工藝,避免既有結構出現滲漏水,具體詳見北京地鐵東四站織補工程地下一層明挖結構防水施工方案。(2)明挖結構工程基坑施工及結構施工過程中,控制好各項工序,特別是
33、底板與既有結構之間的砼保護層,嚴格砼厚度及施工質量。(3)已做好的卷材防水層,要加強成品保護,及時采取措施,不得損傷碰壞。 (4)織補工程防水層施工完成后,應及時做好保護層。(5)底板必須一層性澆注,不能出現施工縫。(6)在3號出入口頂板上施工150cm厚墊層,保護既有結構防水。(7)對基坑施工的影響進行預測,指導施工。制定切實有效的施工技術方案,控制施工中的隆起和施工后的沉降,并加強監(jiān)測,以避免冒頂和塌方問題。(8)切實做好施工準備與籌劃,加強機械設備的維修保養(yǎng),確保無水是保證施工機械設備安全、連續(xù)、快速的重點。(9)采取合理、有效的降排水施工措施,加強降水抽水管理,有效的防汛措施是保證明挖
34、基坑穩(wěn)定的重點(10)做好應急準備,儲備充足的應急物資,一旦發(fā)生基坑變形,能按照預定的應急方案迅速組織處理,控制基坑變形,避免基坑失穩(wěn)。(11)在地鐵周邊施工,嚴禁振動較大的施工作業(yè)。(12)做好防排水工作,保證基底無水作業(yè)是確?;影踩闹卮笈e措之一。防汛措施:A、明挖基坑周邊外側設置排水溝,采用水泥砂漿抹面,積極與業(yè)主協調,將場內排水接入雨水管網內,所有場內排水溝均用砂漿抹面,減少基坑內排出的水經水溝滲透,對基坑內進行補給。B、定期檢查排水溝及抽水設備的可靠性,提高快速反應能力。C、保持工地排水設施暢通,場地平整時設置排水坡度,流向道路排水邊溝;備足抽水設備,備足雨布,以便下雨時對澆筑中或
35、剛澆筑完的混凝土及其它禁濕物品及時遮蓋。D、現場臨時設施的搭設,應嚴格按照有關規(guī)定實施,備齊各種防洪器材。加強與氣象部門、水文部門聯系,掌握雨情水情,按當地政府和建設方的防汛要求,組織好防汛隊伍,備足防汛物資和器材,安排專人24小時防汛值班,確保通訊聯絡暢通。施工中注意保護好防汛設施,不因施工引起排水系統(tǒng)的淤塞,確保水流暢通。E、汛期到來前將施工機械設備、材料物資轉移到安全地帶,并晝夜巡查,發(fā)現險情迅速消除。F、雨季施工前,對現場所有動力及照明線路供配電、電氣設施進行一次全面檢查,對線路老化、安裝不良、絕緣降低以及漏跑電現象必須及時修理和更換,嚴禁過路使用。配電箱、電閘箱等,要采取防雨、防潮、
36、降露等措施,外殼要做接地保護。4.5 蓋挖結構施工對既有地鐵結構保護方案對既有地鐵結構保護,控制既有結構變形,采取的主要措施就是嚴格控制結構施工的每一道工序,合理安排生產,嚴格按照設計圖紙及相關規(guī)范施工,同時根據結構位置相互位置關系和監(jiān)控量測情況,在距離較近位置進行地面補償和洞內補償注漿處理,在土層極易坍塌位置、監(jiān)控量測基坑變形超過控制值位置進行深恐注漿處理。施工流程描述如下:第一階段:由地面先后施工圍護樁,鋼管柱,樁基內安裝樁鋼筋籠、鋼護筒、定位器、鋼管柱。圖4-4 第一階段第二階段:開挖基坑至冠梁下,施工樁頂冠梁、結構頂板梁及頂板。頂板上荷載不得大于70KN/。圖4-5 第二階段第三階段:
37、開挖基坑至地下一層樓板下,施工樓板梁,樓板,及地下一層側墻防水層及側墻。圖4-6 第三階段第四階段:縱向分層開挖土體至地下二、三、四層基坑底,分層施工各層樓板梁、樓板及底板、側墻防水層及側墻等二次襯砌結構。圖4-7 第四階段4.5.1 圍護樁施工圍護樁施工質量的好壞,是對控制既有地鐵結構變形的關鍵,因此要嚴格把控圍護樁施工各項工序。圍護樁共計399根,直徑800mm,間距為1100mm,分A、B兩種型號,其中A型號285根,高度為31.12米,B型號114根,高度為34.12米。4.5.1.1 施工組織安排原則(1)合理安排施工順序,減少各工序間施工干擾,確保工期目標。(2)采用先進施工技術,
38、確保質量目標。優(yōu)化施工方案,強化組織指揮,把施工對城市交通的影響減少到最低限度。 (3)采取嚴密的控制措施,將施工造成的環(huán)境污染降低到最低限度,確保環(huán)保目標。 (4)規(guī)范化管理,標準化作業(yè),專業(yè)化施工,采用先進設備,確保工程質量和施工安全。4.5.1.2 施備選型根據地質條件和樁基施工經驗,地下四層蓋挖結構圍護樁擬采用旋挖鉆機鉆進成孔,泥漿護壁,水下灌注混凝土成樁的方法施工。旋挖成孔灌注樁與普通沖擊鉆成孔比較具有以下特點:、旋挖成孔灌注樁具有低噪音、低振動、扭矩大、成孔速度快、自帶動力等特點。、適用地層:除基巖、漂石外的地層,都可使用旋挖成孔。4.5.1.3 施工順序為防止塌孔和保證成孔質量,
39、鉆孔灌注樁采用跳樁法施工,總體施工順序按照的施工順序進行,同時施工的兩樁之間必須間隔兩個樁位,其施工順序如圖4-8所示。圖4-8 灌注樁總體施工順序圖4.5.1.4 施工流程旋挖鉆孔灌注樁工藝流程如圖4-9:安裝清孔設備清孔成孔檢查 測量孔深、垂直度、直徑人工探孔施工鉆機就位鉆進、掏渣制泥漿樁位復測向孔內注水及粘土土測量放線、定樁位施工準備鉆機移位鋼筋籠制作安裝鋼筋籠下導管水下灌注混凝土泥漿凈化圖4-9 鉆孔灌注樁施工工藝流程4.5.1.5 施工方法(1)測量放線、定樁位場地平整后,測量組現場放樣,依據測量控制樁點及設計圖紙定出樁孔平面位置,施工時外放5cm。采用三角導線網的方法測量,建立精確
40、的測量網對樁進行定位,經監(jiān)理工程師核驗無誤后方可進行施工。同時施工過程中要經常進行復測,測量基線、水準點必須特殊加以保護。(2)人工探孔施工為保證人工探孔作業(yè)時的安全性及后續(xù)鉆孔施工中防止坍孔和成樁質量,人工挖孔采用跳孔法施工,施工順序與灌注樁總體施工順序相同。樁孔開孔直徑為設計樁徑+30cm,由人工從上至下逐層開挖,挖土順序為先中央土體后挖周邊土體,每循環(huán)開挖進尺應根據土層地質情況而定,砂卵層進尺不大于0.5m,較穩(wěn)定的粘土層進尺不大于1.0m。第一節(jié)探孔開挖深度為地面下70cm,護壁施工采用鋼筋網片縱向鋼筋模筑砼支護形式 ,澆筑護壁砼,護壁砼采用C25混凝土摻早強劑(水泥量的2%),澆筑時
41、用20鋼筋棍或竹桿搗實(3)鉆機就位安設鉆機時地面應平整,以保證鉆機的平穩(wěn),防止鉆機傾覆。同時調整機架,使鉆機鉆桿豎直,不發(fā)生傾斜移位現象,保證鉆桿對中誤差小于10mm。還必須做到三點一線,即天車中心,回轉器中心,與鉆頭中心線在同一鉛垂線上。施工前,鉆機應先空轉一段時間,檢查調試以防止成孔過程中發(fā)生故障。(5)鉆進1、鉆頭選用四翼單腰帶梳齒鉆頭或鑲焊硬質合金刀頭的籠式鉆頭。2、泥漿性能 注入孔口泥漿:漏斗粘度16”-18”,比重1.2。排出孔口泥漿:漏斗粘度18”-22”,比重1.3。3、鉆進參數 表4-1 鉆進參數表 鉆進參數/地層鉆壓(Kpa)轉速(r/min)泵量(m3/h)粘(粉)性土
42、10-2523-42180砂層8-1520-301504、鉆進記錄 成孔開始前應充分做好準備工作,成孔施工應一次不間斷地完成,不得無故停鉆。施工過程應做好施工原始紀錄并存檔。鉆機操作,必須有專人負責,合理掌握鉆進速度。成孔過程中由機長進行詳實紀錄,鉆孔時間、地質,成孔檢查結果以及特殊情況的發(fā)生經過和處理措施。5、鉆進成孔工藝操作要點 a、 砂石泵啟動前要檢查吸水系統(tǒng)密封情況,從砂石泵吸入口直到鉆頭沖碴口上,發(fā)現密封不好及時處理。 b、砂石泵啟動前,應將鉆頭提高孔底約200mm,各閥置于正循環(huán)工作狀態(tài)下,按下泥漿泵啟動,直到孔口返水時再啟動砂石泵,關閉泥漿泵。壓力真空表讀數降至-93至-100k
43、pa,此時砂石泵出口排漿正常,即可進入正常運轉。 c、鉆進中應細心觀察電流表和電壓表變化情況,注意觀察排碴的種類、形態(tài)和大小,認真觀察出水口的沖洗液流量大小調整鉆進參數,適當控制鉆進速度。 d、鉆進應防止孔底鉆碴堵塞鉆頭吸碴口。 e、鉆進粘土層時,進尺緩慢甚至不進尺,應設計合理的鉆頭,吊起鉆具輕壓慢轉鉆進,或調節(jié)沖洗液相對密度和漏斗粘度,適當增大泵量,從孔口投入石塊、磚頭,解除鉆頭泥包或糊鉆。 f、達到設計深度后,不要立即拆桿提鉆,應將鉆頭提離孔底1-2m,關掉泥漿泵,用鉆頭高速旋轉10分鐘以將孔內泥塊打碎,再開泵上下抖動鉆桿沖孔,將孔內的沉渣充分派出,以免在孔擱置時,產生大量沉渣,不利于以后
44、工序施工。 g、及時換漿和排碴,保證泥漿凈化為提高鉆進效率和保證孔壁穩(wěn)定,必須及時換漿和排碴,回轉鉆進過程中每孔必須更換24次泥漿,確保泥漿性能指標滿足鉆進成孔需要。 (6)漿護壁及成孔1、制泥漿:以膨潤土為原料,采用人工制漿或泥漿攪拌機制漿。施工過程中泥漿循環(huán)使用,循環(huán)泥漿比重嚴格控制在1.151.20之間。粘土含膠體率大于95;含砂率小于4。對新制泥漿及再生泥漿設專人采用專用儀器進行質量控制。本工程有地基粉細砂層,宜形成流沙,容易造成塌孔。在施工過程中,要嚴格控制泥漿質量。其主要技術指標見表4-2。表4-2 泥漿技術指標表項目名 稱新 制 泥 漿循環(huán)再生泥漿廢棄泥漿1比重(g/cm3)1.
45、061.101.101.251.252粘度(s水量(ml/30min)2030304泥皮厚度(mm)3555含砂量(%)4556PH 值8101111成孔過程中,泥漿循環(huán)系統(tǒng)應定期清理,確保文明施工。泥漿池實行專人管理,為保證施工安全,泥漿池四周應用警示帶加以圍蔽。廢棄泥漿通過罐車運出場地。對鉆孔所出碴土,配備一臺專用挖掘機專人處理,處理后的碴土經數次翻曬成干土后外運。2、成孔旋挖鉆機采用筒式鉆斗,鉆機就位后,調整鉆桿垂直度,注入調制好的泥漿,然后進行鉆孔。當鉆頭下降到預定深度后,旋轉鉆斗并施加壓力,將土擠入鉆斗內,儀表自動顯示筒滿時,鉆斗底部關閉,提升鉆斗將土卸于堆
46、放地點。鉆機施工過程中保證泥漿面始終不得低于護筒底部,保證孔壁穩(wěn)定性。通過鉆斗的旋轉、削土、提升、卸土和泥漿撐護孔壁,反復循環(huán)直至成孔。(7)鋼筋籠加工1、鋼筋籠采用現場加工制作,加工尺寸嚴格按設計圖紙及GB50204-2002混凝土結構施工及驗收規(guī)范要求進行控制。主筋與箍筋間采用點焊。2、制好的鋼筋骨架必須放在平整、干燥的場地上。并墊上等高的木方。3、鋼筋籠加工完畢,報請監(jiān)理驗收,合格后方可使用。 表4-3 鋼筋籠制作允許偏差 項次項目允許偏差(mm)檢驗方法1鋼筋籠直徑10尺量檢查2箍筋間距20尺量檢查3主筋間距10尺量檢查4長度30尺量檢查5主筋保護層厚度20尺量檢查(8)鋼筋籠安裝地下
47、四層蓋挖結構圍護樁,鋼筋籠以整節(jié)吊裝,下鋼筋籠時應注意鋼筋籠的方向性和鋼筋籠預留鋼筋的標高。根據地面放樣基準標高和圍護樁設計標高計算鋼筋籠焊接吊裝耳環(huán)長度,并盡量保持鋼筋籠在鉆孔的中心以保證圍護樁主筋保護層厚度。1、采用50T汽車吊車下放鋼筋籠。為了保證鋼筋籠起吊時不變形,采用兩點吊。起吊前在鋼筋籠內臨時加木桿,加強其剛度。在上下兩節(jié)鋼筋籠位于同一豎直線上在孔口進行機械連接,且同一斷面的接頭面積不大于50。2、下籠時由人工輔助對準孔位,保持鋼筋籠的垂直度,輕放、慢放,避免碰撞孔壁,嚴禁高提猛放和強制下入。3、由于圍護樁采用不均勻配筋,下鋼筋籠時特別注意鋼筋籠的方向性。4、吊放鋼筋籠過程中,必須
48、始終保持鋼筋籠軸線與樁軸線吻合,并保證樁頂標高符合設計要求。防止砼灌注過程中鋼筋籠上浮,鋼筋籠最上端設定位筋,由測定的孔口標高來計算定位筋的長度,反復核對無誤后焊接定位。(9)混凝土灌注下鋼筋籠后,立即灌注C30混凝土。根據樁徑、樁長合理選擇導管安設導管及漏斗懸掛隔水塞或滑閥灌注首批混凝土灌注混凝土至樁頂和起吊、運輸設備?;炷敛捎蒙唐坊炷粒炷链止橇献畲罅讲坏么笥谥鹘铋g最小凈距的1/3。首批灌注的砼初凝時間不得早于灌注樁全部砼灌注完成時間,灌注應盡量縮短時間,連續(xù)作業(yè),不得有斷樁、混凝土離析、夾泥等現象發(fā)生。施工工藝見圖4-10所示。圖4-10 水下灌注混凝土工藝流程圖(1)首先安設導
49、管,用汽車吊將導管(直徑不小于250mm)吊入孔內,位置應保持居中,導管下口與孔底保留3050cm左右。導管在使用前及灌注46根樁后,要檢查導管及其接頭的密閉性,確保密封良好。灌注首批混凝土之前在漏斗中放入隔水塞,然后再放入首批混凝土。在確認儲存量備足后,即可剪斷鐵絲,借助混凝土重量排除導管內的水,使隔水塞留在孔底。灌注首批混凝土量應使導管埋入混凝土中深度不小于2.0 m 。首批混凝土灌注正常后,應連續(xù)不斷灌注,灌注過程中應用測錘測探混凝土面高度,推算導管下端埋入混凝土深度,并做好記錄,正確指導導管的提升和拆除。直至導管下端埋入混凝土的深度達到4m時,提升導管,然后再繼續(xù)灌注。在灌注過程中應將
50、井孔內溢出的泥漿引流泵送至泥漿池,防止污染環(huán)境。(2)水下灌注混凝土的技術要求 a、首批混凝土灌注量應保證導管底口埋入混凝土中不小于2.0m,灌注過程中混凝土面應高于導管下口2.0m,每次拆除導管前其下端被埋入深度不大于6.0m。灌注必須連續(xù),防止斷樁。 b、隨孔內混凝土的上升,需逐節(jié)快速拆除導管,時間不宜超過15min。 c、在灌注過程中,當導管內混凝土不滿,含有空氣時,后續(xù)的混凝土應徐徐灌入漏斗和導管,不得將混凝土整斗從上而下傾入管內,以免在管內形成高壓氣囊,擠出管節(jié)的橡膠密封墊。 d、為確保成樁質量,混凝土上層浮漿在冠梁施工時需要鑿除,為此樁身混凝土需超澆50cm,即砼應灌至設計樁頂標高
51、+50cm。 e、澆筑混凝土時應做好記錄。 f、當混凝土升到鋼筋籠下端時,為防止鋼筋籠被混凝土頂托上升,應采取以下措施: 在孔口固定鋼筋籠上端。 灌注混凝土的時間盡量加快,以防止混凝土進入鋼筋籠時其流動性過小。 當孔內砼接近鋼筋籠底時,應保持埋管深度并放慢灌注速度。 當孔內混凝土面進入鋼筋籠12m后,應適當提升導管減小導管埋置深度,增大鋼筋籠在下層混凝土中的埋置深度。在灌注將近結束時,由于導管內混凝土柱高度減小,超壓力降低,而導管外的泥漿及所含碴土的稠度和比重增大。如出現混凝土上升困難時,可在孔內加水稀釋泥漿,也可掏出部分沉淀物,使灌注快速進行。在最后一次拔管時,要緩慢提拔導管,以免孔內上部泥
52、漿壓入樁中。灌注過程中,如因機械故障、堵管、操作失誤等原因,造成斷樁事故,應及時向監(jiān)理工程師及設計人員報告,研究補救措施。4.5.2 旋噴樁施工控制好旋噴樁施工工藝,減少對既有結構的干擾,對整個地鐵結構安全至關重要1、施工原理旋噴樁是利用工程鉆機把帶有三重注漿管鉆到土層的預定深度后,通過在管低部側面的一個同軸三重噴嘴,同時噴出高壓漿液和空氣兩種介質的噴射流沖擊破壞土體。即以高壓泥漿泵等高壓發(fā)生裝置噴射30MPa左右的壓力的漿液,從內噴嘴中高速噴出,并用0.7MPa左右的空氣,從外噴嘴噴出。在高壓漿液流和它外圈環(huán)繞氣流的共同作用下,破壞土體的能量顯著增大,噴嘴一面噴射一面旋轉和提升,最后在土中形
53、成圓柱狀固體。旋噴樁氣壓控制在0.7Mpa左右,漿液的噴射壓力大于30MPa,漿液采用42.5R普通硅酸鹽早強水泥,根據地層需要加入粉煤灰及水玻璃達到止水效果,用量通過試驗確定,水泥漿液水灰比為0.9,旋噴樁滲透系數不大于1*10-6/s。2、施工機械表4-4 旋噴樁施工主要機械機械設備名稱型號規(guī)格數量高壓泥漿泵Y-2型液壓泵30Mpa2鉆機工程地址鉆機150型3泥漿泵BW-150型7Mpa2空壓機0.8Mpa1汽車吊25t1污水泵直徑15033、施工流程漿液拌制開啟漿泵按照給定的技參數旋轉提升至樁頂標高廢漿處理關閉氣、漿成樁完畢噴鉆機就位、調整角度,使鉆機的垂直精度控制在1%的范圍內鉆孔至底開啟壓縮空氣圖4-11 旋噴樁施工流程圖4、施工方法由于旋噴樁作用范圍及樁距影響,采取間隔法施工,控制相繼施工兩樁間距不小于2m,且相鄰兩樁的施工時間差為不小于48小時。1)鉆機就位鉆機嚴格按設急病經測量放線的孔位去對中,保持鉆機垂直,施工時旋噴管的允許傾斜不大于1%。2)鉆孔本次雙管旋噴采用鉆機引孔,鉆進深度均能達到50m以上,孔位偏差不得大于50mm。3)插管插管是將旋噴管插入地層預定的深度。使用地質鉆機鉆孔完畢,必須拔出巖心管,并換上噴射注漿管插入預定深度。在插管過
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