最終樁處理方案

武林廣場站北端盾構(gòu)井范圍浙江省科技局、科技活動場所樁基礎(chǔ)拔除施工方案一、編制依據(jù)1、浙江省科技局、科技活動場所樁基藍圖。2、杭州地鐵武林廣場站總平面圖。二、工程概況武林廣場站位于杭州市中心廣場一武林廣場東北角，與廣場東通道呈34度斜交，是地鐵1號線與3號線的換乘站，4柱5跨三層結(jié)構(gòu)（兩端4層）。車站長161.75m，標準段寬36.6m,底板埋深約26.4m,頂板覆土約4m,兩端4層覆土約1.5m，車站設(shè)5個出入口，其中1、2、4號出入口為本次車站施工范圍，3、5號出入口為預留，接武林廣場地下開發(fā)和地鐵控制中心大樓。按照業(yè)主節(jié)點工期要求2009年9月1日前提供車站北端盾構(gòu)井，以確保地鐵1號線2011年底通車要求，方案調(diào)整為先施工車站北端盾構(gòu)井（盾構(gòu)井采用蓋挖逆作法施工），盾構(gòu)井范圍拆遷正在進行中。三、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件1、地質(zhì)情況①1層為雜填土：灰?雜色，松散，頂部有30cm左右的混凝土地面，以下一般由建筑垃圾及碎塊石、瓦片等組成，粘性土充填，局部含大塊石，成分雜，分布在整個場區(qū)，層厚0.9?5.8m。①2層為耕植土：灰?褐灰色，松散，主要由粉質(zhì)粘土及粉土組成，含腐殖質(zhì)及少量碎石。場區(qū)局部缺失該層，層厚0.60?3.70m。@1層為淤泥質(zhì)粘土：灰黑、流塑，含云母，局部夾薄層粘土，全場分布，層厚2.7?5.9m。④2層為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土：灰色，流塑，含云母、腐殖質(zhì)，干強度中等，全場分布，層厚0.9?5.9m。@3層為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土夾粉土:灰色，流塑，含云母、貝殼碎屑等，夾較多散體狀粉土，層厚3.10?8.40m。⑥1層為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土：灰?深灰色，流塑，局部軟塑。含云母，切面粗糙，呈鱗片狀，層厚1.20?8.50m。⑥2層為粉質(zhì)粘土：灰色，軟塑，含腐殖物，局部夾粉砂。切面粗糙，魚鱗片狀，層厚0.60?3.80m。⑦1層為粉質(zhì)粘土：青灰?灰黃色，軟可塑?硬可塑，含鐵錳質(zhì)氧化斑點及鐵質(zhì)結(jié)核，略具水平層理，層面夾粉土，層厚0.3?2m。⑦2層為粉質(zhì)粘土：褐黃色，硬可塑，含鐵錳質(zhì)氧化斑點及鐵質(zhì)結(jié)核，具水平層理，局部夾粉土薄層，層厚3.00?10.10m。2、水文地質(zhì)盾構(gòu)井范圍地下水主要為第四系松散巖類孔隙潛水、孔隙承壓水和深部基巖裂隙水。根據(jù)地下水的含水介質(zhì)、賦存條件、水理性質(zhì)和水力特征，勘探深度內(nèi)可劃分為第四系松散巖類孔隙潛水、承壓水和基巖裂隙水。1）孔隙潛水盾構(gòu)井范圍淺部地下水屬孔隙性潛水類型，主要賦存于上部①層填土及②層粉土④3層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土夾粉土中，補給來源主要為大氣降水及地表水，地下水位隨季節(jié)性變化，勘探期間測得水位埋深0.4?3.8m，對應高程為2.24?5.54m。建議抗浮設(shè)防水位高程取6.0m。根據(jù)杭州市類似工程經(jīng)驗及場地環(huán)境，地下水流速較小。2）孔隙承壓水盾構(gòu)井范圍承壓水含水層主要分布在底板以下的（12）2層細砂、（12）4層圓礫和（14）2層圓礫中，水量中等。隔水層為上部的粉質(zhì)粘土和粘土層（④、⑥、⑦、⑧、⑨、⑩層），承壓含水層頂板埋深37.50?40.80m，地質(zhì)勘察在Zlwlgc?14-01鉆孔內(nèi)埋設(shè)鐵制套管，將上部潛水含水層隔離，實測承壓水頭埋深在地表下5.14m，相應高程為1.28m。淺層地下潛水對混凝土結(jié)構(gòu)無腐蝕性、對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋在長期浸水和干濕交替作用下無腐蝕性、對鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性，深部承壓水對混凝土結(jié)構(gòu)無腐蝕性、對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋在長期浸水作用下弱腐蝕性、對鋼結(jié)構(gòu)具中等腐蝕性。四施工準備1、認真研究浙江省科技局、科技活動場所樁基平面圖紙，確定樁基的具體情況；2、研究并制定具體拔樁實施方案；3、組建施工隊伍，并對施工人員進行施工前教育培訓和技術(shù)交底；4、組織施工機械設(shè)備和材料進場；五、樁基拔除說明車站北端盾構(gòu)井范圍為浙江省科技局、科技活動場所（拆除中），始建于70年代中期，通過調(diào)查和了解，拆除后地面以下為樁基礎(chǔ)，且大部分在車站北端盾構(gòu)井范圍內(nèi)，嚴重影響盾構(gòu)井的施工。開工前需對其進行拔除處理，否則會影響盾構(gòu)井的提供時間。該樁基為直徑①460mm鋼筋砼樁,樁長約15m，采用15號鋼筋混凝土澆筑?！罢憬】萍季帧⒖萍蓟顒訄鏊鶚痘矫鎴D”及“浙江省科技局、科技活動場所樁基與車站位置關(guān)系見附圖”。需要處理的樁基統(tǒng)計分類如下：I、北端盾構(gòu)井范圍影響連續(xù)墻、中間樁及臨時立柱施工的共102根樁基（其中中間樁范圍有56根，地下連續(xù)墻范圍有37根，臨時立柱范圍9根），目前急需處理；II、北端盾構(gòu)井基坑內(nèi)不影響連續(xù)墻及中間樁施工的有237根樁基；山、1號風亭范圍及盾構(gòu)井端頭加固位置有111根樁基。六、樁基拔除施工方案1、場地處理樁基拔除施工前，需對拔除范圍地面用打夯機夯實，然后采用C25商品砼進行局部硬化，硬化厚度為150mm，硬化面積根據(jù)現(xiàn)場情況而定。2、樁位放樣根據(jù)浙江省科技局、科技活動場所樁基平面圖及車站總平面圖，用全站儀量測出樁基位置，并打水泥釘作為標記，并在樁基外側(cè)做4個護樁，以便施工過程中復核樁基中心、下放套管。對每個樁基進行編號，按照編號的順序進行拔除施工。3、樁基拔除極限應力計算1）樁基整體拔除計算（1）樁基主筋抗拉值計算需處理的e460mm樁基主筋為4根012螺紋鋼，長15m。查混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范得：HRB335鋼筋的抗拉設(shè)計值為300N/mm2；4根012鋼筋的總抗拉力設(shè)計值為3.4TX4=13.6T（2）樁基摩擦阻力計算P（樁身摩擦阻力）=Up￡qsiali式中Up為樁周長qsia為樁側(cè)阻力特征值li為第i層土層的厚度根據(jù)施工圖主體結(jié)構(gòu)（二）中HD1/S/BU1/04/Z12/JG02/01/A圖及基礎(chǔ)工程教材查得，樁基礎(chǔ)在各層土中的摩擦阻力值如下表所示：土層土層厚度"（m）樁側(cè)阻力特征值qsia樁側(cè)阻力計算公式換算結(jié)果（T）雜填土418KPa3.14x0.46x18x410.4淤泥質(zhì)粘土510.8Kpa3.14x0.46x10.8x57.8淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土66.4Kpa3.14x0.46x6.4x65.5摩擦阻力合計23.7T根據(jù)摩擦阻力值表得：P（樁身摩擦阻力）=10.4T+7.8T+5.5T=23.7T（3）樁基起拔驗算G（樁身自重）=3.14X0.462+4X2.4X15=6.0T這時樁主筋抗拉力：T=13.6TvP（樁身摩擦阻力）+G（樁身自重）=29.7T通過以上計算得出：4根012鋼筋無法直接拔除樁基的要求。2）臨界拔除樁基長度計算根據(jù)以往拔樁經(jīng)驗，樁基自重，導致樁基無法整體上拔的原因主要是樁基周邊摩擦阻力比較大，只能采用人工鑿除部分樁基，待樁基自重加摩阻力小于主筋的抗拉強度時，再將剩下的樁基整體上拔。假設(shè)剩余樁長為L時，主筋鋼筋可以承受起拔的重力和摩擦力為：四根鋼筋拉力「=13.842P+G=（3.14x0.46mx6.4KPax6m）+[3.14x0.46mx10.8KPax（15-6-L）m]+10=13.06T可以得出：剩余樁基長度L<5m未松動時，可以整體將剩余樁基拔除。通過以上計算得出如下結(jié)論：樁基4根鋼筋抗拉值為13.6T,樁基頂面以下10m必須將土體松動，才能將樁基整體直接拔出。4、三種位置樁基處理方案：I、盾構(gòu)井連續(xù)墻、中間樁范圍樁基處理經(jīng)過上述三種樁基拔除計算，確定采用搓管機下壓套管松動樁基周邊土體后起拔的方法。此方法在類似工程中具有良好的成功經(jīng)驗。現(xiàn)急需處理的樁基有：影響中間樁施工的樁基有37根，影響地下連續(xù)墻施工的樁基有56根，影響臨時立柱施工的樁基有9根，共計102根樁基需機械拔除。1）地基處理放出樁基位置后，首先對地下連續(xù)墻及中間樁范圍過梁混凝土進行處理，機械開挖露出樁頂，然后對周邊地坪混凝土處理。2）套管埋設(shè)用水準儀量測出樁頂標高，根據(jù)樁頂標高推算出需埋設(shè)套管的長度，然后TGZ-1500型全套搓管機就位、對中，就位后用護樁復核套管機的中心是否與樁基中心重合（應反復2-3次對中），重合后方可下放套管，用全套搓管機下壓套管就位（套管直徑1.0m、每節(jié)長6m，壁厚45mm，每根樁打設(shè)3節(jié)套管，套管在孔口連接，并做好連接處的防水（采用橡膠墊接縫止水），套管機抱管力為2100KN，最大扭矩1900KN，保證套管的埋深長度在樁底以下3m左右。3）套管下壓到位后分兩步進行施工：第一步向管內(nèi)反復沖水、抽水以消減管內(nèi)土體摩擦力，保證樁頂以下10m范圍內(nèi)土體松動；第二部根據(jù)計算結(jié)果設(shè)定起拔力（＜13.6T）以防斷樁，使用50t拔樁機和50T履帶吊車配合進行拔樁。起拔過程中現(xiàn)場設(shè)兩名安全員24小時輪流值班。影響盾構(gòu)井連續(xù)墻及中間樁施工的樁基見附圖“浙江省科技局、科技活動場所樁基與車站位置關(guān)系”，樁基拔除工藝流程見下圖。清洗機具樁孔填充處理樁基拔除工藝流程圖II、北端盾構(gòu)井基坑內(nèi)不影響連續(xù)墻及中間樁施工的237根樁基處理；）盾構(gòu)井基坑內(nèi)樁基長15m，直徑為①460mm。）樁基底部伸入負一層結(jié)構(gòu)內(nèi)約3.5m左右。頂板和負一層結(jié)構(gòu)施工時對其內(nèi)的樁基采用PC60炮機分上下兩段鑿除，割斷鋼筋后用繩索捆綁牢靠吊出地面。）伸入負二層結(jié)構(gòu)內(nèi)樁基，在結(jié)構(gòu)土方開挖時直接挖出剩余的3.5m長樁基，用繩索捆綁后吊出地面。）基坑內(nèi)樁基鑿除設(shè)一個5人班組并配一臺PC60炮機進行施工。5）樁基鑿除與土方開挖錯開，以免影響土方開挖和鋼支撐的架設(shè)時間。III、1號風亭范圍及盾構(gòu)井端頭加固位置的111根樁基處理;）車站北端盾構(gòu)井基坑外，盾構(gòu)井端頭加固范圍（盾構(gòu)井端頭加固長度按9m計）內(nèi)有61根樁基，處理方法與I中相同。）除盾構(gòu)井端頭加固范圍61根樁基外，車站1號風亭范圍剩余有50根樁基，在1號風亭施工前對其進行機械拔除。1號風亭不在本次車站施工范圍。5、鑿除后的孔內(nèi)加固樁基處理完成后，孔內(nèi)回填的土方比較松散，為了防止地下連續(xù)墻成槽施工中孔壁坍塌，對連續(xù)墻施工帶來不利等因素，視情況對樁基礎(chǔ)回填土采用分層夯壓，并進行注水泥土加固，加固水泥土參量控制在20%左右，分層水平夯實。相鄰起拔樁基的間距保持在5m以上，并且在處理臨近樁時，需對臨近拔除完的樁孔內(nèi)土體進行加固，確保安全。七、樁基拔除工期計劃開工前先對盾構(gòu)井內(nèi)連續(xù)墻、中間樁及臨時立柱范圍的102根樁基礎(chǔ)進行拔除，基坑內(nèi)的237根樁基礎(chǔ)在基坑開挖時鑿除。施工工期計算及計劃如下：1、機械鑿除混凝，路面處理需8小時左右；2、下壓一根樁基礎(chǔ)鋼套管需3小時左右；3、向管內(nèi)反復沖水、抽水以消減管內(nèi)土體摩擦力，上拔需10小時；4、上拔鋼套管、機械移位，需3小時左右。5、綜上每根樁基礎(chǔ)鑿除施工需24小時左右。6、工期計劃）單根樁鑿除起拔1根/天■班組，計劃5個班組施工。2）現(xiàn)場有條件時，先對影響連續(xù)墻及中間樁施工的68根樁基進行拔除，需12天完成。如果連續(xù)墻及中間樁位置樁基拔除無條件施工時，即可對盾構(gòu)井端頭加固范圍47根樁基進行拔除，需8天完成。八、主要施工機械設(shè)備主要施工機械設(shè)備表名稱型號數(shù)量備注全套管機械TGZ-1500型1臺履帶吊50T1臺電焊機AX-320x1型5臺全站儀1臺樁基放樣水準儀蘇州一光1臺套筒標高量側(cè)空氣壓縮機9m31臺風鎬3臺

挖掘機PC2001臺平整場地抽水泵7臺其中2臺備用打夯機1臺場地夯實自卸汽車3臺渣土外運安全帶5套安全繩5套鋼套管9