基坑施工方案11

武汉轨道交通四号线一期工程*********武昌火车站站深基坑施工方案1武昌火车站站深基坑施工方案1工程概况1.1工程位置及内容与火车站配套的轨道交通武昌站位于武昌火车站西广场北侧，车站中心里程为CK14＋356，为地下二层结构。车站基坑宽度为20.8～27米，总长度236.6米，占地面积为11440平方米。设计划分为A、B、C三个施工区段:A区段位于中山路西侧;B区段位于中山路高架车道下方，穿越中山路;C区段位于现邮电宾馆下方。基坑开挖深度为15.5～17米，基坑采用φ1000mm钻孔灌注桩作为基坑围护结构；桩径1000㎜，桩心间距1200㎜，基坑内设三道钢管支撑，钻孔桩间设单排高压旋喷止水帷幕，桩径600㎜，桩底进入基坑下不小于2米；本站基坑开挖支护一般地段均采用φ600mm钢支撑系统；为满足远期5号线盾构区间在车站下穿通过，本站围护系统在（13）到（17）轴范围采用SMW工法桩。本工程基坑的安全等级为一级。车站主体结构的基坑变形保护等级为一级。1.2地质条件1.2.1工程地质工程场地范围主要分布地层有：人工填土（Qml）和第四系湖塘相沉积(Ql)层、第四系全新统冲积层(Q4ａl)、第四系上更新统冲洪积(Q3ａl+pl)层及志留系统坟头组(S2f)岩层。各土层从上至下依次为：（1-1）杂填土(Qml),整个场地均有分布，层厚1.1～4.6m，平均厚度2.68m；（1-2）淤泥（Ql），局部分布，层面埋深1.6～4.6m,层厚1.2～4.1m，平均厚度2.24m；（2）粉质粘土，局部分布，层面埋深3.7～7.0m，层厚1.5～4.7m，平均厚度3.24m；（3）粘土，整个场地均有分布，层面埋深1.1～9.4m，层厚3.2～13.6m，平均厚度8.16m；（4）粉质粘土夹粉砂，整个场地均武汉轨道交通四号线一期工程*********武昌火车站站深基坑施工方案2有分布，层面埋深11.8～14.7m，层厚3.7～8.3m，平均厚度5.73m；（5）粉细砂，整个场地均有分布，层面埋深18.0～21.6m，层厚3.4～7.4m，平均厚度6.20m；（6）粉细砂，整个场地均有分布，层面埋深24.8～26.5m，层厚2.0～5.0m，平均厚度3.66m；（7）中砂夹角砾，整个场地均有分布，层面埋深27.1m～30.0m，层厚为9.1～13.9m。1.2.2水文地质本场地分布有上层滞水及孔隙承压水两种类型地下水。上层滞水主要赋存于人工填积(Qml)杂填土层和湖塘相积(Ql)淤泥层中，无统一水面，大气降水、地面水和生产、生活用水渗入是其主要的补给来源。勘察期间测得其初见水位埋深为0.7～2.0m,稳定水位埋深为1.30～2.5m。孔隙承压水主要赋存于第四系上更新统冲、洪积（Q3ａl+pl)层砂类土中，与长江水具有水联系，其上覆粘性土层及下伏基岩为相对隔水层。场地承压水位埋深为11.2m，其绝对高程为14.48m，本场地承压水水头高度年变化幅度在3.0～5.0m之间。1.3工程特点及难点1.3.1地质条件差地下水位高，开挖基坑土层含水量大，基础位于弱承压含水层内，基坑开挖前需进行井点降水。1.3.2开挖量大本站基坑最大开挖宽度为20.8～27.9米，总长度236.6米，占地面积为11440平方米,基坑最大开挖深度为15.5～17米，开挖量为97000多立方。1.3.3基坑支护安全要求高武汉地区地下水位高、土体含水量大，渗透系数大。基坑四周围护武汉轨道交通四号线一期工程*********武昌火车站站深基坑施工方案3结构和中间支撑结构作为支挡结构，承受全部的水土压力及活载产生的侧压力。因此基坑支护结构的安全是决定本工程成败的关键。1.3.4施工干扰大现邮电宾馆下方的地下人防工程对本工程实施影响较大；南侧的火车站地下空间开发将与本工程同步实施；本工程与武昌火车站站前广场相邻，行人及交通流量大；地下管线较多，拆除及改迁工作量较大。1.3.5交通导流量大中山路交通流量很大，车辆容易堵塞，施工过程中必须保证道路畅通，计划采用分区施工，并制定交通疏导措施、完善交通标志，以保证工程的正常施工。2施工方案2.1总体思路（1）根据现场条件和设计的总体要求,本站分A、B、C三个施工区，先施工A、C施工区，然后施工B区。（2）施工顺序：施工准备→围护桩、旋喷桩→施工降水井→浇筑桩顶冠梁→基坑开挖至第一次开挖面，设第一道支撑）→基坑开挖至第二次开挖面，设第二道支撑→基坑开挖至第三次开挖面，设第三道支撑→开挖基坑底面。2.2围护桩施工方案本工程围护结构采用钻孔桩，桩径为∮1000mm，用旋挖钻机成孔，施工顺序按1、5、9......跳开施工，由基坑两端向中间施工。吊车吊装钢筋笼，钢筋笼分段制作，在井口焊接成整体。废浆和钻碴采用专用泥浆车外运。桩体砼采用商品砼，砼运输车运输，导管法浇筑。2.3桩间高压旋喷桩施工方案武汉轨道交通四号线一期工程*********武昌火车站站深基坑施工方案4准备工作:开工前，进行现场检查，计算材料用量，进行技术交底和安排技术培训；检修机械设备；平整场地，按设计要求，布置施工孔位；凿除原地坪混凝土；接通电源和水路，进行机械试运转；备足注浆所需材料。钻机就位:移动钻机至设计孔位，使钻头对准旋喷桩孔位中心。射水试验:钻机就位后，首选进行低压（0.5Mpa）射水试验，用以检查喷嘴是否畅通，压力是否正常。钻进:射水试验后，即可开钻，射水压力由0.5Mpa增至1Mpa，目的是减小摩擦阻力，防止喷嘴被堵，直到钻至桩底设计标高。浆液制备:在钻孔的同时，即可配制浆液，水泥为P42.5MPa普通硅酸盐水泥；水要清洁，酸碱度适中，PH值在5—8之间；浆液的配比选定后，首先将水加入搅拌桶内，再将水泥和氯化钙倒入，开动搅拌机10～20分钟，然后拧开搅拌桶底部阀门，放入第一道过滤筛，进行第二次过滤后，流入泥浆桶备用。浆液加压:泥浆桶的浆液，通过高压泵加压至14～24Mpa后经高压管送至钻机用于喷射。旋喷:接通高压管、水泥浆管，开动高压泵、泥浆泵、空压机和旋喷钻机，自下而上进行喷射作业，用仪表控制压力、流量、风量，当分别达到预定数量值时开始提升，边提升边旋转喷浆。施工过程中要时刻注意检查浆液初凝时间，注浆流量、压力、提升速度等参数是否符合设计要求，并随时做好记录。2.4SMW工法桩施工方案（1）SMW工法的施工工艺流程工艺流程如下图（图一）。（2）SMW搅拌桩施工顺序武汉轨道交通四号线一期工程*********武昌火车站站深基坑施工方案5SMW搅拌桩施工顺序采用单侧挤压式连接方式,示意如图三所示:施工顺序1施工顺序2施工顺序3施工顺序4施工顺序5施工顺序61）施工准备因该工法要求连续施工，故在施工前应对围护施工区域地下障碍物进行探测清理，以保证施工顺利进行，减少施工冷缝的数量。根据设计院提供的边轴线基准点、围护平面布置图。按图纸尺寸放出围护桩边线和控制线，设立临时控制标志，做好技术复核单，提请监理验收。根据基坑围护边线用0.4m3挖机开挖槽沟，沟槽尺寸为1000×1000mm,并清除地下障碍物，开挖沟槽土体应及时处理，以保证SMW工法正常施工。2）桩机就位由当班班长统一指挥桩机就位，桩机下铺设钢板，移动前看清上、下、左、右各方面的情况，发现有障碍物应及时清除，移动结束后检查定位情况并及时纠正；桩机应平稳、平正，并用经纬仪或线锤进行观测以确保钻机的垂直度；三轴水泥搅拌桩桩位定位偏差应小于20mm。成桩SMW工法施工工序示意图武汉轨道交通四号线一期工程*********武昌火车站站深基坑施工方案6后桩中心偏位不得超过50mm，桩身垂直度偏差不得超过1/150。3）制备水泥浆液及浆液注入在开机前按要求进行水泥浆液的搅制。将配制好的水泥浆送入贮浆桶内备用。水泥浆配制好后，停滞时间不超过2小时，搭接施工的相邻搅拌桩施工间隔不超过10小时。注浆时通过2台注浆泵2条管路同Y型接头从口混合注入。注浆压力：4-6Mpa，注浆流量：150-200L/min/每台。4）钻进搅拌三轴水泥搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液，同时严格武汉轨道交通四号线一期工程*********武昌火车站站深基坑施工方案7控制下沉和提升速度，喷浆下沉、不大于1m／min，提升的速度不大于2.0m／min，在桩底部分重复搅拌注浆,停留1分钟左右。5）清洗、移位将集料斗中加入适量清水，开启灰浆泵，清洗压浆管道及其它所用机具，然后移位再进行下一根桩的施工。（3）施工冷缝处理施工过程中一旦出现冷缝则采取在冷缝处围护桩外侧补搅素桩方案。在围护桩达到一定强度后进行补桩，以防偏钻，保证补桩效果，素桩与围护桩搭接厚度约10cm。施工冷缝素桩（4）插入型钢三轴水泥搅拌桩施工完毕后，吊机应立即就位，准备吊放型钢。型钢使用前，将型钢插入水泥土部分均匀涂刷减摩剂。（5）型钢拔除主体结构施作完毕且恢复地面后，开始拔除型钢，采用专用夹具及千斤顶以圈梁为反力梁，起拔回收型钢。2.5基坑降水1）降水设计基坑的涌水量与场地水文地质条件、基坑的形状大小及补给水边界条件等有关。根据地勘资料本工程降水井可按承压非完全井计算。武汉轨道交通四号线一期工程*********武昌火车站站深基坑施工方案8RhMH图2.5-1承压～潜水非完全井涌水量计算简图计算得降水井数量为37个，同时在基坑四周设8口观测井，基坑内设若干疏干井，根据开挖情况而定。2）校核水位的实际降低数值井点数量确定后，根据下式确定所采用的布置方式是否能将地下水位降低到规定的标高。20(lglg)1.366QhHRxK=29m实际可降水位s=H-h=37.05-29=8.05m,超出需要降低承压水位数值7.3m，满足降深要求，故布置可行。3）管井设计①井管：由滤水管、沉砂管，吸水管三部分组成，设计为内径φ350mm的无砂混凝土管,壁厚50mm，井管长度L=D-h+s+r0/10=24.4m。②水泵：用QY-25型或QW-25型、QB40-25型真空潜水电泵，每井一台，带吸水铸铁管或胶管，并配上一个控制井内水位的自动开关，在井口安装阀门，以便调节流量的大小，阀门用夹板固定，每个基坑井点应有2台备用泵，在泵头安装压力传感器，控制水位和抽水时间。③排水沟：距基坑边4米，沿基坑四周设置一条3%的坡率的排水沟，采用6cm的混凝土封底，排水沟结构尺寸为深0.5m×0.6m。4）降水井施工井点测量定位→挖井口、安护筒→钻机就位→钻孔→回填井底砂垫武汉轨道交通四号线一期工程*********武昌火车站站深基坑施工方案9层→吊放井管→回填井管与孔壁间的砂砾过滤层→洗井→井管内下设水泵、安装抽水控制电路。管井采用红星ZO300型回转钻机成孔，钻进中保持泥浆比重在1.15－1.25，钻进中对地层要分层描述，确定降水含水层的确切层位和岩性。采用压缩空气洗井，洗井应在下完井管、填好滤料、封口后8h内进行。5）降水的运行根据抽水试验制定的降水运行方案，确定抽水时间和顺序。在钻孔桩施工前十天运行，以便提前疏干地层滞水，降低地下水位，提高土层自稳能力，顺利进行无水作业。保证施工开挖过程中地下水位低于开挖面2米以上。降水运行阶段保证电源供给，如遇电网停电，及时起动备用发电机，保证降水继续。2.6基坑开挖工艺2.6.1时空效应理论的应用根据本工程基坑规模、几何尺寸，围护桩体支撑结构体系的布置，采用分层、分块、对称，阶梯流水的方法按顺序开挖和支撑，并确定各工序的时限，施工参数如下：开挖分层的层数：n＝4(标准段)；每层分部开挖的数量：V＝315～750m3；每分部开挖的宽度：B＝6m；每分部开挖的高度：H＝2.5～5.8m（钢支撑层距）；钢支撑预加轴力：N＝50%～80％计算轴力；每分部开挖的时间：Tc＜12～14h；每分部开挖后完成支撑的时间：Ts＜8h；武汉轨道交通四号线一期工程*********武昌火车站站深基坑施工方案10每分部开挖卸载后无支撑暴露时间：Tr＜14～16h；按照“时空效应”规律，确定施工参数，以保证：(1)减少开挖过程中的土体扰动范围，最大限度减少基坑周围土体位移量。(2)在每一步开挖及支