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1、火车站扩能改造工程施工方案 施工范围:行包房土建工程主要包括:行包房基坑围护结构,井点降水,土方开挖,结构防水工程,主体结构及西侧人行通道和西端部行包进出通道。地下直径线预埋段段工程主要包括:基坑围护结构,井点降水,基坑开挖,结构防水工程,主体结构,土方回填工程。第1节地下行包房轴及西侧旅客地道明挖施工 1 概述 车站地下行包房位于 7、8 站台下面,呈“一”字型布置,采用明挖法施工。轴结构长 224.6m,宽 40.7m,基坑深 12.5m。该段主体结构为现浇钢筋混凝土地下一层五跨箱形框架结构,由底板侧墙、梁、板、钢管柱组成。纵向采用纵梁体系,设四排中间柱,板横向形成五跨连续结构。主体结构侧
2、墙为钻孔浇筑桩加内衬墙重合结构。其结构主要尺寸如下:顶板:1.0m;顶纵梁:1.2m2.0m;底板:1.1m;底纵梁:1.2m2.2m;侧墙:0.7m;柱:800 钢管柱,柱网尺寸 8m8m。围护结构采用800 间距 1000mm 的钻孔浇筑桩加内支撑作为基坑支护结构,柱间设600 旋喷桩进行桩间止水,混凝土浇筑桩桩顶设冠梁,桩间采用挂网喷射混凝土保持桩间土稳定。钻孔浇筑桩共约 23 根,每根桩长约 16.54m,插入深度 0m。横撑采用 600、=12mm、间距 3m 的钢支撑,沿基坑竖向设三道,第一道支撑设在冠梁上,其他通过腰梁设在围护结构上,基坑端部采用斜撑,腰梁采用 240C 及钢板组
3、合截面。横撑中间设支撑立柱,坑底以下部分为800 钻孔浇筑桩,长度 4.0m,以上部分为 400mm400mm 格构柱,与柱中钢筋笼焊接,格构由100mm100mm12mm 角钢,300mm300mm12mm 钢板制成缀板(间距 600mm)焊接而成,支撑柱纵向间距为 6.0m。明挖段施工范围的主要地层从上到下依次是杂填土层、淤泥质黏土、淤泥质粉质黏土、粉土、粉砂、细砂、中砂、粉质黏土、圆砾土,按照工程类别划分属于、类,粉质黏土该种土层围岩自稳能力差,易发生坍塌和变形。2 地下行包房 轴及西侧旅客地道明挖施工安排 2.1 施工顺序安排 轴开挖从轴开始,从东往西开挖,开挖采用水平分层,纵向分段的
4、方法。基坑开挖遵循“由上而下,先撑后挖,分层开挖”的原则。2.2 施工进度安排 围护结构施工:2003 年 3 月 1 日2003 年 3 月 25 日,工期 25d;基坑开挖:2003 年 4 月 1 日2003 年 6 月 30 日,工期 97d;2.3 主要资源配置 人力:设一个围护桩施工班:(90)人,负责围护桩的钻孔,钢筋笼的吊放和混凝土的浇筑。设一个开挖班(90 人),一运转班(40 人),负责南北两个开挖面的土方开挖、装运和机械设备的操作保养。设一个支撑架设组(30 人),负责钢支撑拼接、吊装和预加应力。设结构施工班(270)人,负责防水层、基础垫层、底板、中板顶板及侧墙施工。各
5、专业班组实行三班制作业。设备:主要包括旋挖钻机,汽车吊,塔吊,挖掘机,装载机,自卸汽车,混凝土输送泵,插入式振捣器和附着式振捣器等。3 钻孔桩旋喷桩围护结构施工 3.1 钻孔桩施工工艺流程 钻孔桩施工工艺流程见 3-1 3.2 钻孔桩施工方法及技术措施 根据地质条件和工程施工经验,拟采用 5 台旋挖钻成孔,水下浇筑混凝土成桩的施工方法。钻孔施工时,间隔跳钻,尽可能减少钻孔间的相互干扰。(1)钻孔浇筑桩定位 桩位的测量放样根据设计结构的位置和尺寸,现场放线定出桩位后,做好桩位的轴线标记,随后,会同有关人员进行复核,经复核确认桩位的轴线正确无误,并用管线勘测器勘测桩位下面是否埋有管线,确认地下无管
6、线时,方可打凿路面、清障和埋设护筒。(2)钻孔浇筑桩护筒设置 护筒采用 6mm 厚的钢板加工制作,高度 2m,护筒内径比钻头大 200mm。护筒要根据设计桩位中心线埋设,埋设深 1.5m,然后复核校正,其误差不大于 50mm。护筒的顶部应开设 12 个溢浆口,并高出地面,使溢流泥浆流入排水泥浆沟,减少污染场地。(3)钻孔浇筑桩泥浆制拌 开孔使用的泥浆用优质黏土制作,当钻孔至黏土层时可原土造浆。泥浆技术指标见表。泥浆制备技术要求:1)及时采集泥浆样品,测定性能指标。对新制备泥浆要进行第一次测试,使用前进行一次测试,钻孔过程中再测试一次,钻孔结束后在泥浆面下 1m 及孔底以上 0.5m 处各取泥浆
7、样品进行测试。泥浆回收、处理后各测试一次。2)储存泥浆每 8h 搅拌一次,每次搅拌泥浆或测试必须进行记录。3)新鲜泥浆制作好搁置 24h 后,经测试各项指标合格方可正式使用;回收泥浆必须经过振捣筛处理,性能指标达到要求后才可循环利用。4)施工中经常测定泥浆密度、黏度、含砂率和胶体率。泥浆技术指标见表 3-1 泥 浆 技 术 指 标 表 3-1 项目 名称 新制泥浆 循环再生泥浆 废弃泥浆 1 密度(g/cm3)1.061.10 1.101.25 1.25 2 黏度(S)1828 2330 30 3 失水量(ml/30min)20 30 30 4 泥皮厚度(mm)3 5 5 5 含砂量(%)4
8、5 8 6 PH 值 810 11 11 (4)钻孔浇筑桩成孔 施工时每台钻机配备 2 个护筒,护筒预先埋设在桩位上。钻机就位时,保持平稳,不发生倾斜移位。钻头中心采用桩定位器对准桩位。在钻进过程中,依靠钻机的自动纠偏装置,保证钻孔的垂直度。泥浆来自护筒内钻头造浆和泥浆池内的存浆。开孔时做到稳、准、慢,钻进速度根据土层类别,钻孔深度及供浆量确定。钻进施工时泥浆沿着泥浆沟流向泥浆沉淀池,泥浆经处理后循环使用,形成钻孔施工的泥浆循环系统。钻孔浇筑桩特殊情况的处理 在钻进过程中,如发现斜孔、弯孔、缩颈、塌孔冒浆等情况应立即停止钻进,并采取下列措施后方可继续施工:1)当钻孔倾斜时,在孔内回填黏土至偏孔
9、处以上 0.5m,再重新钻进。2)钻孔过程中遇坍孔,立即停钻,并回填黏土,待孔壁稳定后再钻。(5)钻孔浇筑桩清孔 钻机可自动显示钻进深度,桩孔钻至设计深度后,会同现场监理工程师进行验孔,符合要求后才进行清孔工作。在浇筑水下混凝土前,必须复测孔底沉淀物厚度,符合要求方可浇筑水下混凝土,如沉淀物厚度超过规范要求,进行两次清孔,清孔后立即浇筑水下混凝土。(6)钻孔浇筑桩钢筋笼制作 钢筋笼按设计图纸加工制作,加强箍设置在主筋外面,主筋不设弯钩,以免妨碍导管抽拔。钢筋笼加工前先调直主筋,焊接时,主筋的搭接应互相错开,在 500mm 区段范围内,要做到同一根主筋上不得有两处驳接接头,同区段内接头数不得超过
10、钢筋总数的 50%。钢筋笼现场制作,制作钢筋笼过程中要焊接钢筋支架作为保护层。钢筋笼的制作偏差应见表 3-2 的规定:钢筋笼的制作允许偏差 表 3-2 项 目 允许偏差(mm)主筋间距 10 箍筋间距 20 长 度 100 直 径 10 个别扭曲 10(7)钻孔浇筑桩钢筋笼的吊放 钢筋笼吊装采用汽车吊或钻机的副卷扬吊吊装就位,钢筋外圈设置足够数量的保护层垫块,以确保钢筋笼居中。钢筋笼吊起后要缓慢落入桩孔内就位。由于钢筋笼离桩底有一定的距离,待准确就位后,用钢吊钩钩住笼顶加强箍,2 根槽钢做横担悬挂在井壁上,借助自重保证钢筋笼标高及垂直度,待混凝土具有一定强度后取掉挂钩。钢筋笼吊运时应防止扭转、
11、弯曲;安放时应对准孔位,吊直扶稳,缓慢下放,避免碰撞孔壁,就位后立即浇筑混凝土。(8)钻孔浇筑桩水下混凝土浇筑 两次清孔后立即浇筑水下混凝土,浇筑首批混凝土的数量经过计算确定,装入和导管相连的带有堵塞的大料斗中。首批混凝土的量要确保能把泥浆从导管中排出,且导管埋入混凝土中量不小于 1m。大料斗中混凝土量达到计算量的最小值时用吊机拔起堵塞使混凝土一次冲下。封底成功后浇筑连续进行,随浇随测量随拆卸导管。整个浇筑过程中保持导管的埋深控制在24m。浇筑中保持混凝土的连续性,最大间歇不得超过 45min,为防止混凝土浇筑过程中初凝过快,混凝土中加入缓凝剂,使初凝时间为 34h。混凝土的浇筑标高高出设计标
12、高 5080cm,以确保桩头混凝土质量。(9)成桩质量检查 1)混凝土成品质量直接影响工程整体的质量与安全,因此成桩后必须进行检查.2)质量要求:混凝土强度必须符合设计要求,桩无断层或夹层,钻孔桩桩底不低于设计标高,桩头凿除预留部分后无残余松散层和薄弱混凝土层。钻孔桩成桩允许偏差见表 3-3。钻孔桩成桩允许偏差 表 3-3 项目 允许偏差 桩位允许偏差 1/12d 且30mm 平面纵向轴线偏差 100mm 垂直度允许偏差 0.5%桩顶标高(凿除浮碴后的桩顶标高)50mm 桩长、桩径、混凝土强度等级等 符合设计要求 3.3 旋喷桩施工工艺流程 3.4 旋喷桩施工方法及技术措施(1)旋喷桩施工方法
13、 1)清理平整场地,清除地下障碍物,对地下管线进行迁移或保护,测定旋喷桩桩位。2)采用 XY-100 型钻机,钻110mm 孔至设计孔底标高以下 0.3m 处,成孔检验合格后钻机移至下一桩位。3)旋喷机就位,调试水、水泥浆压力和流量满足设计要求。4)下管旋喷。并根据地层变化随时调整提升速度、注浆压力、流量、浆液配方等参数。见表 3-4。旋 喷 参 数 表 表 3-4 项目 参数取值 提升速度(cm/min)10 旋转速度(转/min)516 喷射量(L/min)6070 气流压力(MPa)0.7 高压水流压力(MPa)2040 低压水泥浆液压力(MPa)25 水尼浆液水灰比 1:1 5)旋喷至
14、设计顶标高以上 0.30.8m 处停机,将旋喷管提出地面。6)选用施工机具如表 3-5 表 3-5 设备名称 规格性能 用途 高压泵 高压水助喷 泥浆泵 DB6-101,压力 3-5 MPa,排量 150-250L/min 旋喷注浆 空气压缩机 VY-12/7 气压助喷 旋喷管 三重管 气、浆成桩 钻机 XY-100 型钻机 成孔用(2)旋喷机施工技术措施 1)施工前根据现场环境和地下埋设物的位置等情况,复核高压喷射注浆的设计孔位。施工前预先挖设排浆沟及泥浆池,施工过程中将废弃的冒浆液导入或排入泥浆池,沉淀凝结后运至场外存放或弃置。2)钻机安放保持水平,钻杆垂直,其倾斜度不得大于 1.5%。施
15、工前检查高压设备及管路系统,其压力和流量满足设计要求。注浆管和喷嘴内杂物清除干净,注浆管接头的密封圈良好。3)钻孔集团和设计位置的偏差不大于 50mm。实际孔位、孔深和每个钻孔内的地下障碍物、洞穴、涌水、漏水及与工程地质报告不符等情况均详细记录。4)当注浆管贯入土中,喷嘴达到设计标高时,即可喷射注浆。喷射时先达到预定的喷射压力、喷浆量后再逐渐提升注浆管,由下而上喷射注浆,注浆管提升的搭接长度不大于 100 mm。5)高压喷射注浆过程中出现压力骤然下降、上升或大量冒浆等异常情况时,查明产生的原因及时采取措施。6)高压喷射注浆完毕,迅速拔出注浆管彻底清洗注浆管和注浆泵,防止凝固堵塞。为防止浆液凝固
16、收缩影响桩顶高程,必要时可在原孔位采用冒浆回灌或两次注浆等措施。7)正式施工前进行试桩,以确定不同地层合理的水压力,提升速度,浆液配合比和压力等参数。8)施工过程中根据地层变化及时调整浆液配合比、压力和提升速度。保证成桩桩径和搭接深度符合设计要求。并在浆液中掺加速凝剂,确保填土层及砂层动水中成桩质量。9)采取信息化施工工法,进行严密的监测,及时反馈信息,对水量、水位、帷幕体的变形等持续观测。10)采取抽芯检查,观察帷幕体均匀程度,不合格者及时进行补喷。11)旋喷过程中保证桩体的连续性,若因故停止,第二次旋喷的接桩长度大于 30cm。(3)施工注意事项 1)水泥浆在旋喷前 1h 内拌制,水灰比宜
17、用 1:1,旋喷过程中冒浆量控制在 1025%,相邻两桩施工间隔时间大于 2d 且大于 2m 距离。2)由于填土层及砂层中地下水渗流速度快,为避免旋喷后水泥浆液大量流失,采取在旋喷水泥浆液中掺加速凝剂的措施。速凝剂掺量及凝结时间根据成桩试验确定。3.5 冠梁施工(1)冠梁施工安排 钻孔桩顶设置钢筋混凝土冠梁,将挖孔桩连接为整体。其截面尺寸分别为:800mm800mm。冠梁施工安排在钻孔桩完成、开挖第一层基坑后分段组织施工。冠梁采用组合钢模板,现场绑扎钢筋,商品混凝土运至现场浇筑,插入式振捣器捣固密实,洒水养护。(2)冠梁施工技术措施 1)凿毛处理桩芯顶面混凝土,清除桩顶浮碴及杂物,对桩顶锚固钢
18、筋进行除锈处理,并校正。处理后桩芯混凝土顶面标高不超过设计桩顶标高。2)按设计要求和构造要求绑扎冠梁钢筋。注意要预留足够的主筋长度与下节冠梁主筋进行搭接。3)侧模采用组合钢模板,支撑体系采用 120mm150mm 方木、48 钢管。模板在安装前要涂隔离剂,以利脱模。4)冠梁混凝土一次浇筑完成。冠梁洒水养护的时间不少于 14d。冠梁施工工艺框图见图 3-3。3.6 冠梁顶土体支护措施(1)冠梁顶的土体开挖成宽 2m、高 1m 的平台,采用砖护壁进行防护,施工时按照设计及规范的要求进行。(2)在变形较大的地段对冠梁以上的土体面进行喷射混凝土防护,局部可采用挂网喷射混凝土,以保证冠梁以上土体稳定。(
19、3)在基坑开挖和主体结构施工期间,限制在基坑边堆放重物和走行重载机械,加强基坑外地面积水的排放措施,防止土体被雨水浸泡渗透,导致土体自稳能力下降。4 地下行包房轴及西侧旅客地道明挖基坑开挖施工 4.1 基坑开挖施工步序和流程图 4.2 开挖准备工作(1)按有关规定的技术标准、地质资料以及周围建筑物和地下管线等的详实资料,做好基坑开挖施工组织设计,制定施工作业规程,对开挖中可能遇到渗水、边坡稳定、涌泥流砂等现象,制定应急措施并提前进行相关的物资储备。(2)开挖前和开挖中制定详细的降水方案,进行井点降水工作,保证基底以上地层开挖时的稳定。(3)按设计要求加工、购置(租赁等)钢支撑,备足钢支撑,做好
20、出土、运输和弃土安排,确保连续开挖。(4)准备好开挖的施工设备,确保机械状态良好,运转正常。(5)对基坑周边 30m 范围内的建筑物和地下管线进行详实调查,编制详细的监控和保护方案,预先做好监测点的布设,初始数据的测试和监测仪器的调试工作。4.3 主体基坑降水施工 4.3.1 编制依据与编制原则(1)编制依据 1)地下行包房设计图 2)建筑与市政降水工程技术规范(JGJ/T111-98)。3)地下铁道工程施工及验收规范(GB50299-1999)。4)供水水文地质手册(第二册 水文地质计算)(2)编制原则 1)符合现场施工条件和环境要求,施工技术切实可行。2)保证结构干作业明挖施工安全可靠。3
21、)施工工期合理。4)维护地下行包房周围建筑物的安全与稳定。5)在保证安全、可行的基础上,尽量降低工程造价。4.3.2 地下行包房轴及西侧旅客地道降水方案(1)工程概况 地下行包房轴位于 7、8 站台地下西侧,长 224.6m,宽 40.7m,坑四周设800 1000 混凝土浇筑桩,桩间设600 旋喷桩形成止水帷幕,基坑采用明挖法施工。(2)排水量计算 1)计算公式 式中:Q基坑涌水量(m3/d)K渗透系数(m/d)H潜水含水层厚度(m)S基坑(降水井壁外侧)水位降深(m)R降水影响半径(m)r0基坑等效半径(m)管井设计深度 21m,井孔直径700mm,井管选用400mm 无砂水泥管,基坑水位
22、降至基底以下 0.51m。(A)基坑的引用半径 r0 基坑长度 A=224.6m 基坑宽度 B=40.7m 基坑面积 F=224.640.7=9141.22m2(B)管井水位下降深度 S S=12.5-5+1=8.5m 式中:地下水位平均埋深:查施工图纸为 5m 基坑平均开挖深度为 12.5m(C)有效带深度 H 本工程采用的管井为潜水非完整井,用有效带深度 H0 计算:式中:L滤水管埋深,取 1.0m(D)影响半径 R 式中:K土层渗透系数,根据图纸 K=50m/d(E)基坑总涌水量 Q (F)单井最大出水量 取管井滤水管直径 d=400mm (G)管井数量 实际布置 92 眼井,可以满足降
23、水要求。根据地质报告,k=50m/d 计算得地下行包房涌水量为 17057.4m3/d(3)降水方案确定 设计降水井井径为700mm,过滤器有效工作长度为 1m,利用管井单井出水量计算公式计算出单井出水能力为 q=300.8m3/d。根据经验在这种水文地质条件下单井的过滤器有效工作长度一般不大于 1m,因此采用减小单井出水量增加井数的效控制潜水含水层的过水断面,设计 200 m3/d 潜水泵抽水,井间距为 10m。(4)降水设计参数 经过计算分析,最终确定降水设计参数如表 4-1。地下行包房轴降水参数 表 4-1 井类型 井径(mm)井间距(m)井深(m)管径(mm)滤料(mm)潜水完整井 7
24、00 10 21 400 24 说明:1)井深以进入潜水含水层底板以下 3.0m 为准。2)井管为石砂水泥管。3)根据实际布井后,统计总井数为 92 眼(不包括西侧行包通道及地下直径线)。4)由于设计在地面以下 3.0m 至井底全部填砾料对上层滞水起到了穿透引渗的作用,因此同时达到了降上层滞水的目的。5)井点布置:在基坑内每 100m2 布置一眼。(5)排水设计方案 设计排水管主管(集水管)采用219mm 钢管,布管原则基本是沿封闭降水井点外侧 1.0m 以外,支管采用50 塑料管穿89 钢管。在影响交通的路口或地段应把排水管和支管埋置在地面以下 0.8m。(6)降水沉降监测方案 地下行包房轴
25、面积为 9141m2,因降水影响范围之内没有高大建筑物,因此对建筑物不需布置沉降观测点。对于南边明城墙,布置沉降观测点 5 个,定期进行沉降监测。(7)降水对基坑周围建筑物的影响 本工程降水对周围建筑物的影响,主要考虑对地下行包房南侧明城墙的影响,计算中心由基坑降水引起的局部不均匀沉降。依据下列公式:在降水期间,降水面以下的土层通常不可能产生较明显的固结沉降量,而降水面至原地下水位面之间的土层因排水固结,会在所增加的自重力条件下产生较大沉降。因此通常降水引起的地面沉降即以这一部分沉降量为主,可估算为:S=pH/E 式中:p-降水产生的自重附加应力,可取 H-降水深度,为降水面和原地下水位面的深
26、度差。E-降水深度范围内土层的压缩模量。则 经沉降计算,因地下行包房降水引起建筑物的最大沉降为 3mm,不会对明城墙造成影响。(8)关于降水引起的地面沉降问题讨论 由于地下水位下降引起地面沉降必须引起重视,但从沉降试验表明:砾石、砂粒土失水后沉降不大,因其压缩模量较高,黏性土的孔隙度高,失水后沉降较大,但同时该地层由于质点小,渗透性小,出水时间长,这一点虽然对要迅速取得降水效果不利,但对减少不均匀沉降却是有益的。从计算可以看出,由于降水引起的周边建筑物沉降并不严重。由于固体颗粒迁移引起沉降,所以必须保证降水井的过滤质量,过去在重要工程中我们都按供水标准施工,使降水井水中颗粒含量低于 1/500
27、00,对防止沉降十分有效。4.3.3 降水工程施工(1)施工准备 1)技术准备 熟悉、审查施工图纸 2)施工现场准备工作 地上、地下各种管线有障碍物的勘测定位;地上、地下障碍物的拆除;施工现场的平整;测量放线;临时道路、临时供水、供电等管线的敷设;临时设施的搭设;现场照明设备的安装。3)劳动组织准备 建立各施工部的管理组织,集结施工力量,组织劳动力进场,做好施工人员入场教育等工作。4)材料、机械准备 根据相关的设计图纸和施工预算,编制详细的材料、机械设备需要量计划;签订材料供应合同;确定材料运输方案和计划;组织材料按计划进场和保管。5)施工场外协调 由基础施工项目经理部与土方施工部共同对外协调
28、交通、环卫、市容的关系,及扰民、民扰处理的前期准备工作。(2)水电需要量计划 需要 450kW 电量,用水量 150m3/d。(3)劳动力需要量计划:20 人。(4)施工机械需要量计划见表 4-2 机械设备一览表 表 4-2 设备名称 设备型号 数量 泵吸反循环钻机 YKC 20 台 空压机 9 5 台 砂石泵组 30kW/台 15 台 管子切断机 直径150mm 3 台 潜水泵 QD3-45/2-1.5kW 95 台 吊车 BQ-16 2 台(5)管井施工 1)工艺流程 测量放线索 钻机就位成孔下管填料洗井排水管敷设下泵抽水封井。2)成孔 成井采用反循环钻机成孔,自造泥浆护壁,井旁设置泥浆池
29、或泥浆沟,深度不大于 1.5m,成孔直径700mm,成孔深度 2530m,成孔深度由专人进行测量,达不到设计深度不下管.3)下管 成孔完毕立即下无砂水泥管,下管前用竹片绑紧,采用钻机卷扬下管,下管时垂直居中。4)填料 井滤料从井口四周均匀回填,防止将井管挤偏,滤料填至离地面 2.0m 用黏性土回填至地面.下管、填料时由质检人员在场,保证下管居中,由四周均匀填料。5)洗井 用空压机气举法洗井,从上至下逐节逐层吹洗,将井底泥砂吹净,洗出清水为止进口加盖。洗井时注意从上至下逐节逐层吹洗,将井底泥砂吹净、洗出清水为至。6)排水系统的安装(A)地面排水管为 2 根150 钢管,布置在基坑四周,排至市政污
30、水或雨水井内,具体排放口根据现场情况再定。抽水:用潜水泵抽水,水泵下至距井底 1.00m。(B)水泵的安装与运转:水泵采用胶皮软管或白塑料管引至地面排水管道,根据出水量及降深调整水泵的位置。边打井、接着井、装泵、试抽水、水泵一旦启动即 24h 连续运转,定时通过水位观测孔观测水位,必要时配备专用发电机。7)封井 在主体结构出0.000 回填土完成后,及时用灰浆封井。4.3.4 降水工程的辅助措施和补救措施 降水工程是一项受多种影响较大的工程,即使一个完整的降水工程设计往往在工程实施过程中还要做多次调整。沿线地上地下建筑物、管线多且分布复杂,各类高大建筑、危改类建筑较多,地层岩性、水文地质条件变
31、化较大等等,这些都是影响降水工程的不利因素,为了保证降水工程的顺利实施,必须采取以下辅助或补救措施。(1)局部异常水处理措施 沿线可能有废弃的地下构筑物,多年来成了蓄水池,虽然这些水体没有稳定补给源,但由于具体位置不明,水量大小不明,往往造成基坑壁失稳,基础底地层扰动,给工程带来巨大损失。为了有效预防这种局部异常水给工程带来损失,采取如下处理措施:1)当遇到地下不明构筑物时不盲目破坏,先查明构筑物性质,然后探明是否含水;2)当确定地下构筑物含水时,先查明是否有补给水源,断其补给源(引排或封堵),然后将其中的水抽出排走;3)当以上工作需要在基坑内进行时,事先准备好临时支护设施和紧急排水设施后方进
32、行。(2)潜水残留水处理 地下行包房轴需将开挖范围内的潜水含水层疏干,但由于受潜水含水层底板凹凸不平的影响,在局部黏性土夹层或潜水含水层底板处出现渗水线,这部分水若处理不好将带出地层中大量累颗粒物质,使基槽边坡上扰动出现坍塌,影响基槽开挖和基础施工。出现这种情况时,为了防止坑壁塌方,放慢挖槽速度,及时在坑壁做盲管导流,并在槽边挖盲沟集水,再将集水排走。导流盲管一般采用长 0.5m 的25mm 塑料管,做成花管并缠 80mm 目尼龙纱网。盲沟一般贴坑壁挖,宽 300mm,深 300mm。为了防止水流将基坑底细颗粒物质带走造成基底土扰动,在盲沟中填4-6mm 砾石。(3)局部加深部分的承压水减压处
33、理 本次降水设计是在结构初步设计和岩土工程初勘报告基础上进行的,对地下站体、地下区间局部加深情况,对准确的含水层分布情况及地下水位情况都了解不够,因此当地下结构底板出现局部加深段时,必须分析是否要受到承压水压力水位的影响,若受到影响时必须采取减压抽水措施。在槽底针对需减压的部位设计减压抽水井,减压抽水结束后对减压井必须进行封堵处理。(4)防止沉降的地下水回灌措施 若通过沉降监测发现建筑物沉降已达到危险程度时,必须立即停止抽水,查明引起沉降的具体原因,当确认是因降水所引起时,马上采取加灌措施。北京市是缺水城市,回灌工程的实施,是一项保护北京水资源的重大措施。在沉降区域施工回灌井,回灌井与降水井之
34、间的距离必须0m,回灌井点的具体设计根据具体发生沉降的情况和降排水日出水量来定。回灌井施工不能因回灌抬高第一层承压水水头,造成潜水底板顶托力的增加;同时保证回灌层有一定的有效厚度,以确保单井回灌量。据此,回灌层确定在第一承压含水层以下 35 个含水层,回灌井的深度在 80m 左右。(5)备用电源措施 降水期间必须确保抽水持续作业。一旦因供电系统发生故障,不能持续供电,势必会造成停止抽水,地下水位迅速恢复将对基底造成突涌破坏,对基础施工和地下结构的稳定性产生严重影响。因此为确保降水施工作业正常进行,不能中断降水井的抽水用电,需考虑用电源问题。具体措施如下:1)在原有供电系统上,采取做为第二路供电
35、系统应急备用电源,并配自动切换装置。2)如无法实施第二路供电系统,配备发电机作为应急备用电源,并配自动切换装置。4.3.5 质量保证及安全生产措施(1)质量保证措施 1)质量保证体系 降水施工阶段建立由施工项目经理领导,总工程师中间控制,责任工程师负责的三级管理系统。2)质量管理程序见图 4-4。基本要素质量 工程质量 图 4-4 质量管理程序图 3)质量保证措施(A)成孔深度由专人进行测量,达不到设计深度不许下管。(B)下管、填实时必须由质检人员在场,保证下管居中,由四周均匀填料。(C)洗井时注浆时从上至下逐节逐层吹洗,将井底泥砂吹净,洗出清水为止。4)质量问题的处理 如发生质量问题,立即口
36、头上报监理,并在 4h 内递交有关质量问题的书面详细报告,包括时间、部位、细节描述、产生原因等。(2)安全生产措施 1)安全防护(A)现场设健全的安全领导小组。(B)全体人员认真执行各工种的安全操作规程及有关规定,严禁操作人员违章作业,管理人员违章指挥。(C)施工前,施工负责人向操作人员做专项技术安全交底,关键部分下技术指导书。(D)施工人员进行现场服从安全员的指挥和监督,进场施工人员符合有关北京市劳务人员用工的有关规定及条例,证件齐全。(E)施工人员进入现场进行“三级”安全教育。(F)每天班前 5min,施工负责人做施工安全注意事项专项交底。(G)施工中所用机械、电气设备达到国家安全防护标准
37、,自制设备、设施通过安全检验及性能检验合格后方使用。(H)加强施工中的检控测量,及时反馈测量信息,确保施工安全及地面建筑物的安全。2)临时用电(A)所有施工人员掌握安全用电的基本知识和所用设备性能,用电人员各自保护好设备的负荷线、地线和开关,发现问题及时找电工解决,严禁非专业电气操作人员乱动电气设备(B)电缆、高压胶管等尽量架空位置,不能架起的绝缘电缆和高压胶管通过道路时,采取保护措施,以免机械车辆压坏,发生事故。(C)所有电气设备及其金属外壳或构架均按规定设置可靠的接零及接地保护。(D)现场电器设备有漏电保护器,电缆设可靠绝缘,定期检查,发现问题及时处理解决。(E)各种机电设备均设专人负责管
38、理,电工持证上岗。(F)现场用电设备实行三级供电,两级保护。(G)夜间施工,工地保证足够的照明。3)机械安全(A)各种机械专人负责维修、保养,并经常对机械的关键部位进行检查,预防机械故障及机械伤害的发生。(B)机械安装时,基础稳固,吊装机械臂下不站人,操作时机械臂距架空线符合规定。(C)施工中严格执行工程机械基本安全操作规程。(D)降水井成孔后设井盖,以免人员、物体坠入。(E)施工中如遇地下障碍物(包括各种管道、管沟、电缆、人防等)时,立即暂停施工,及时报告经理部,待妥善处理后方继续施工。4.3.6 施工现场管理(1)严格按施工组织设计施工部署,并经常检查实施情况,如遇施工组织与实际施工矛盾,
39、便及时调整方案,报原审核部门审批后实施。(2)施工区域及职责严格划分,设立责任区,立标志牌分片包干到人。(3)场地内有施工平面图,安全生产管理制度、消防保卫管理制度、场容卫生环境制度、管理职责等,内容详细、字迹平整。(4)施工场地和道路平整畅通,并有排水设施,现场内土方、零散碎料、垃圾及时清理。所有物料及设备摆放整齐。(5)施工现场有施工日志及施工管理各方面专业资料。4.3.7 降水监测(1)建立沿线地下水动态监测网 由于降水期较长,局部排水量较大,沿线过去的地下水均衡关系将发生较大变化,必然对周边环境产生影响。为了较准确地掌握地下水动态变化,及时采取必要的处理措施,在降水工程实施的同时,建立
40、地下水动态监测网,监测点的布设掌握以下原则:1)地下行包房周围,抽水影响半径以内呈放射状布设观测孔;2)抽水影响半径以内的高大建筑物、危改类建筑与抽水系统之间布设观测孔;3)不同含水层位布设分层观测孔,取水样孔。地下水动态监测网提供的资料为:地下水位日监测数据、地下水质月监测数据、日排水量数据、排水含砂量数据。(2)建立沉降监测网 在降水工程实施之前,根据降水设计中计算的抽水影响范围和该范围内的典型建筑(高大建筑等)布设沉降监测点,在抽水期间进行连续沉降监测,若累计沉降量接近预警值(根据不同类型建筑确定的不同预警值)时,及时上报并采取必要措施。(3)预防降水接口施工安全质量问题的措施 1)根据
41、周围管线、建筑物等的影响设计降水方案,按有关规定进行施工;2)没有监理工程师检查本道工序,不得进行下步工序的施工,防止对周围环境影响过大;3)加强降水施工过程中的施工监测;4)接口施工交接之前,出具相应施工过程记录和有关参数,使接口单位对相应部位心中有数。根据地下行包房的地形、地质及地下管线资料,按照地下水的分布情况,因基底标高在潜水层底板以下,因此降水需要将潜水疏干。降水方案分别对基底抗突涌和降水量进行了详细计算,并据此进行井径、井深和井设定。施工时对附近建筑物要设置沉降观测点,同时考虑降水中的各种辅助措施和补救措施,确保降水的顺利进行。4.4 基坑开挖方法(1)根据场地条件、土层情况基坑开
42、挖采用小型挖掘机开挖,自卸汽车运土,实行分段分层开挖,支撑加设前先挖两个行走通道,坡度 I=20%,见图 4-4。挖至西边三段时,利用塔吊及汽车吊垂直运输,每个基坑设小型挖掘机 4 台,小型装载机 4 台。(2)开挖时及时挂网喷射护壁混凝土,如出现的渗漏水及时封堵。(3)开挖过程中由地质工程师及时绘制地质素描图,当基底地层与设计不符时,及时通知设计、监理处理。遇到文物时,停止开挖,保护好现场,及时通知有关部门进行处理。(4)开挖过程中,按既定的监测方案对基坑及周围环境进行监测,反馈信息指导施工。4.5 基坑支撑施工(1)实行分段分层开挖,随挖随架支撑,并及时按设计值施加预应力。(2)事先在墙面
43、上标出支撑位置,提前进行支撑位置处围护桩面的整平、找平工作。支撑两端支顶在钢围檩上,一端是固定端,另一端是活动端,在钢管支撑安装定位后,用两台液压千斤顶在活动端施加预顶力并锁定。(3)在标出的支撑位置处,打设锚筋将支撑焊在围护桩的钢筋笼上,安装要牢固。(4)支撑加力前,迅速设定支撑轴力监测点,取得初始读数后加预应力。及时测试实际预加力,控制预加力准确。(5)斜支撑的架设最为关键,除及时架设外,在斜支撑端头设可靠防滑措施。4.6 外运弃土 本工程除顶部覆土外全部土方需要外运。白天市内车流量大,无法外运,先堆在场地后边堆土场,在晚上装车外运至混凝土指定弃土场。晚上外运土时间安排在 0 点次日早上
44、6 点之间,用 25 台 15t 自卸翻斗车运土,每台每天运 6 趟可完成出土任务。为保证市内清洁,防止车辆漏、掉泥土,运输车使用加盖的专用运输车。车辆出场前,经过高压水冲洗,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。汽车在市内行驶,驾驶员必须集中精力,注意安全,严格遵守交通规则,严禁抢道超车。4.7 基坑开挖安全技术保证措施 4.7.1 防涌水涌砂措施 如果基坑开挖过程中,围护结构接缝突然冒砂涌水,立即停止开挖,采用“支、补、堵”的有效措施。“支”就是增加支撑防止变形继续扩大;“补”就是在基坑外侧地表注浆,加固土体;“堵”就是在
45、基坑内采用砂袋封堵,必要时回填原状土并夯填密实,以防止基坑变形扩大。4.7.2 防支撑失稳措施(1)基坑中间设支撑立柱,减少长细比,确保支撑体系稳定。(2)支撑拼接采用扭矩扳手,保证法兰螺栓连结强度。拼接好支撑经质检工程师检查合格后方可安装,对千斤顶、压力表等加力设备进行校验和标定,并制定预加力操作规程,保证预加轴力准确。(3)在钢支撑上设轴力监测断面,当支撑轴力超过警戒值时立即停止开挖,加密支撑,并将有关数据反馈给设计部门。4.7.3 防边坡失稳措施(1)本工程向后放坡开挖,坡度 1:1.5,按设计及时架设钢支撑,必要时根据基坑稳定情况可适当加设临时钢支撑。(2)开挖前及开挖过程中及时进行基
46、坑降水,并跟踪监测,保证基坑水位控制在底板以下 1m 左右,以固结土体,提高强度。(3)在基坑四周及基坑内设置完善畅通的排水系统,保证施工时地表水及时抽排。(4)密切天气预报,暴雨或大雨来临前,停止开挖,立即对边坡进行覆盖防护。5 地下行包房轴及西侧旅客地道明挖主体结构施工(1)本工程采用明挖顺做法施工。分段分工序平行、流水作业,每段从下到上顺作施工。(2)分段长度考虑结构受力、一次混凝土浇筑能力、混凝土水化热、结构防水、抗裂、混凝土收缩与徐变等的影响,并结合本工程的具体特点综合考虑。施工分段划分的原则如下:1)施工缝设置于两中间柱之间纵梁弯矩、剪力最小的地方,即跨距的 1/41/3 位置。2
47、)分段位置与土方开挖分段机同。1 主体结构施工准备(1)首先编制结构施工单项施工组织设计,并对施工方案进行论证,报有关部门审批后实施。(2)基坑开挖至设计标高后,仔细进行测量、放样及验收,严禁超挖。(3)对侧墙、立柱、中、顶板模型支撑系统进行设计、检算,报审批准后,根据施工进度提前安排进料。(4)对结构施工顺序、施工进度安排、施工方法及技术要求向工班及全体管理人员进行认真交底。(5)在每一结构段基底处理前首先进行接地网施工。接地网施工结束后,统一进行基底加固、整平夯实等作业。2 主体结构施工顺序及工期(1)施工顺序 本工程从东往西共分 13 段,紧随基坑开挖分工作面施工。(2)工期安排 地下行
48、包房主体结构 2003 年 4 月 8 日开始施工,2003 年 7 月 3 日完工。西侧旅客地道主体结构:2003 年 7 月 1 日2003 年 8 月 20 日;行包通道:2003 年 6 月 8 日2003 年 7 月 26 日。3 接地网施工 3.1 接地网施工方法(1)在每段基坑开挖至距基底设计高程 2030cm 范围内时,测放出垂直接地体及水平接地体位置,开始进行接地网施工。(2)根据设计图纸,水平接地网用人工挖槽埋设,垂直接地体采用 SH-50 型地质钻机埋设、钻孔紧跟开挖施工以避免与结构施工之间的干扰。垂直接地体与水平接地体周边均施放降阻剂,使降阻剂握裹接地体,降低电阻。对于
49、水平均压带不施放降阻剂。(3)为使接地体形成连通回路,水平接地体交叉、外圈水平接地体与垂直接地体的连接、垂直接地体的对接、水平均压带的对接均要保证牢固、无虚焊。接地网施工时,以尽量减少接地体的连接点为宜。3.2 接地网施工技术措施(1)接地网在车站底板垫层下的埋设深度不小于 0.6m,若底板垫层底部标高有变化,仍保持0.6m 的相对关系。(2)接地网的引出线要求引出地下行包房底板以上 0.5m,为防止结构钢筋发生电化学腐蚀,用绝缘热缩带进行绝缘处理,同时为防止地下水渗入结构底板,引出线上安设止水板。(3)每一节段接地网施工完后进行接地电阻、接地电位差及跨步电位差测试,整个接地装置的接地电阻应满
50、足国家相关标准规定及设计有关规定。测量方法:按 DL475-92接地装置工频特性参数测量导则执行。(4)水平接地网沟用黏性土回填密实后方可进行下道工序的施工。(5)接地网施工全过程应严格按 GB50169-92电气化装置安装工程接地装置施工及验收规范的有关要求进行。(6)在垫层施工期间,不仅对接地引出线进行绝缘处理,而且采取有效的保护装置并设立明显标志保证其不受损坏。4 主体结构施工方法 4.1 主体结构单段施工流程(1)明挖主体结构单段施工流程见图 5-2。(2)单段主体结构施工周期 35d。4.2 垫层施工(1)垫层采用 C15 素混凝土 200mm 厚,垫层浇筑前及结构施工期间,将地下水