人工挖孔施工方案

1北京地铁四、十号线黄庄站主体暗挖洞内挖孔桩施工方案1编制依据1.1第五分册四、十号线双层暗挖主体结构施工导洞及围护结构施工图（BJ4-218-SS-05-JG-001～032）1.2北京地铁线黄庄站地质勘探资料。1.3国家及部委相关施工技术规范、规程、标准。1.4我单位类似工程施工经验。2编制范围北京地铁四、十号线黄庄站主体暗挖洞内挖孔桩施工。根据工程需要，编制上述工程内容的施工方法、施工工艺顺序、施工组织、进度计划、劳材机的配置、施工管理及相关保证措施等。3编制原则3.1在充分理解设计图纸的基础上，采用安全有效、合理可行、经济快速的施工工艺。3.2坚持“安全第一”的原则。保证施工过程组织实施的安全，保证施工质量的安全，保证周围环境和地表沉降的安全。3.3严格遵照施工规范、设计图纸要求的原则。3.4确保工程质量和工期的原则。4工程概述4.1地理位置2北京地铁四、十号线黄庄站位于海淀区中关村大街与知春路、海淀南路的十字交叉路口处，为四号线和十号线的交叉换乘车站。四、十号线车站主体双层暗挖段施工通过南北两端的1#、2#风道和东西两端的盖挖竖井进行。四、十号线车站主体双层暗挖段采用洞桩（柱）法施工，即上下四导洞开挖完成后，在上下导洞内做挖孔桩围护结构和钢管柱，如图４.１－１所示。4.2规模尺寸车站主体为双层暗挖，采用上、下四导洞的洞桩（柱）法施工，边桩直径为Ф800mm，钢管柱直径为Ф800mm。四号线方向车站共有边桩136根，桩长8.688m；有钢管柱48根，柱长为9.2m。十号线方向有边桩128根，桩长10.7m；有钢管柱44根,柱长11.28m。根据设计人工挖边桩孔孔径Ф1200mm，钢管柱挖孔径Ф1700mm。具体边桩及钢管柱位置见土４.2-1《十号线车站施工上导洞钢格栅及挖孔桩平面布置图》和图４.2-1《四号线车站施工上导洞钢格栅及挖孔桩平面布置图》5地质情况C25素混凝土桩底拉梁底纵梁与冠梁同时浇注边桩Ф800@2000冠梁钢管柱Ф800@6000与冠梁同时浇注C25素混凝土图4.1-1边桩及钢管柱挖孔立面图35.1工程地质5.1.1四号线车站工程地质拱顶埋深7.1m左右，根据开挖显露的地层情况知南侧上导洞从拱顶向下土层依次为粉质粘土③1层、粉土③层、粉质粘土④层、粉土④2层、粉细砂⑤2层、卵石圆砾⑤层等，拱底坐落在卵石圆砾⑤层；北侧上导洞从拱顶向下土层依次为粉质粘土③1层、粉质粘土④层、粉土④2层、卵石圆砾⑤层、中粗砂⑤1层、卵石圆砾⑤层等，拱底坐落在卵石圆砾⑤层。5.1.2十号线车站工程地质拱顶埋深7.8m左右，南侧下导洞从拱顶向下土层依次为中粗砂⑤1层、卵石⑤层、粉土⑥2层、中粗砂⑦1层、卵石⑦层等，拱底坐落在卵石⑦层及中粗砂⑦1层；北侧下导洞从拱顶向下土层依次为中粗砂⑤1层、卵石⑤层、粉质粘土⑥层、细中砂⑥3层、中粗砂⑦1层、卵石⑦层等，拱底基本坐落于卵石⑦层。5.2水文地质上层滞水：主要赋存于粉土②层、粉细砂②层、粉土③层、粉质粘土③层、局部为粉质粘土④层、粉细砂④层的孔隙之中，水位标高为47.00～42.16m（水位埋深为4.80～9.50m），渗透系数1.5X10-6～6.0X10-3cm/s，补给来源为大气降水、河水、生活污水和管线渗漏为主，以地面蒸发和越流补给下层地下水的方式排泄。潜水：含水层为粉细砂④层、卵石圆砾⑤层和粉土⑥层，中粗砂充填，水位标高为35.39～31.53m，水位埋深为16.10～20.10m，4渗透系数1.0X10-6～1.0X10-1cm/s，补给来源以侧向径流和越流为主，以侧向径流和人工抽取方式排泄。承压水：含水层为卵石圆砾⑦层、⑨层，中粗砂充填；水头标高为27.10～25.94m，水头埋深为25.10～27.20m，渗透系数5.0X10-2～1.0X10-1cm/s，主要接受侧向径流补给及越流补给，以侧向径流方式排泄。《四号线车站地质纵剖面》如5－１所示。《十号线车站地质纵剖面》如5－２所示。6人工挖孔的施工方案6．1人工挖孔桩施工方法人工挖孔桩施工工艺流程见图6.1。6．2人工挖孔桩主要施工工序6.2.1测量定位自上、下导洞内分别测量定出桩或钢管柱的上、下中心位置，在桩周放出桩心十字线以标记中心位置。测量中要及时复合检查，保证桩或柱的上、下中心的连线垂直。控制标准如下：顺桩排轴线方向桩位偏差不大于75mm；垂直桩排轴线方向桩位偏差不大于50mm；桩身垂直度偏差不大于0.5%；桩径偏差不小于0，大于50mm；6.2.2上、下导洞桩、柱周围注浆加固在需要挖孔的位置，根据设计沿挖孔护壁外面外200mm的圆周位5置打设L=1500mm，Ф32的注浆锚管，环向间距0.5m。上、下导洞同时打设。注浆导管应与施工导洞钢格栅及挖孔桩护壁间有可靠连测量放线，定上、下导洞桩柱位置开挖桩孔支设护壁模板质量检查灌注护壁混凝土拆除模板继续施工局部护壁模板修理用桩心点校正模板位置开挖至下导洞初支钢筋笼吊装、焊接与定位钢筋笼报验混凝土灌注质量验收钢筋笼制作上、下导洞桩、柱周围注浆加固下导洞初支破除下导洞边桩立模合格图6.1人工挖孔桩施工工艺流程图6接。注浆锚管与护壁结构环向距离200mm，竖向角度偏差小于5°。6.2.3桩孔土方开挖⑴普通地层开挖支护施工桩孔开挖采用跳挖法，施工净距不得小于5.0m。人工挖孔桩采用分节挖土，分节支护的施作方法。桩孔人工开挖，弃土装入吊桶，用多功能提升架提升至地面，倒入手推车运到临时存碴场。根据地质状况（主要是保持直立状态的能力），挖孔桩护壁每节进尺0.5～1.0m。在开挖第一节桩孔前，先破除桩位置的上导洞拱部格栅。开挖第一节桩孔，支第一节护壁模板，灌护壁混凝土。第一节护壁混凝土高出地面20cm，便于挡水和定位。第一节孔圈护壁应比下面的护壁厚100～150mm，上、下护壁间的搭接长度不得小于50mm。中心线应与桩孔轴线重合，其轴线的垂直度允许偏差不大于0.5%。每三节进行桩的垂直度检查一次，以保证桩的垂直度。孔桩开挖、支护分段如图6.2.3-1所示。⑵穿过粉砂层的成孔措施根据招标文件提供的地质资料，人工挖孔桩穿越粉细砂层，该地层自稳能力极差。图6.2.3-1挖孔桩开挖、支护分段图（单位：mm）150D15050050～10050050粉细砂层150D15050050～100100050正常地段7当人工挖孔桩穿过粉细砂层成孔困难时，可采用插板法开挖，并将桩孔每节开挖高度适当减少，一般以0.5m为宜。采用木板或竹板条超前支挡，开挖后及时浇筑护壁混凝土（见图6.2.3-2）。当上述措施仍不能顺利成孔时，则应及时封闭作业面，通过分节注浆，配合钢导管通过粉细砂层。⑶挖孔桩成孔的质量控制a、开挖前桩位应准确定位放样，并从桩中心位置向四周引测桩中心控制点。当第一节桩孔挖好并安装护壁模板时，必须用桩心点来校正模板位置，并在第一节混凝土护壁上设十字控制点，每节护壁模板的安装必须用桩心点校正模板位置，检查护壁厚度。b、挖孔桩成孔应满足表6.2.3-1所示的允许偏差。人工挖孔桩施工允许偏差表6.2.3-1序号项目允许偏差（mm）1顺桩排轴线方向桩位≤752垂直桩排轴线方向桩位≤503垂直度0.5%L4桩径0，+50150D15050050～10050050粉细砂层图6.2.3-2挖孔桩过粉细砂层示意图单位：mm8注：L为挖孔桩桩长c、桩孔开挖后及时灌注护壁混凝土，灌注护壁混凝土时，采用钢钎或木棒反复插捣，确保混凝土灌注密实。d、终孔时应清除护壁污泥、孔底的残碴、浮土、杂物和积水。检验合格后，应迅速封底，安装钢筋笼，灌注桩身混凝土。6.2.4护壁钢筋的绑扎在开挖完成后及时按设计绑扎护壁钢筋。护壁的纵向筋为Ф8的周围共28根均匀布置，护壁的箍筋为Ф6间距为200mm。护壁加筋大样图见6.2.4-1。6.2.5护壁模板支设结构形式设为内八字搭接，搭接长度不小于50mm。护壁模板采用工具式钢模板，模板由四块组成，模板间用插销连接。6.2.6护壁砼的灌注护壁采用C20现浇早强混凝土，厚度15cm，为防止施工过程中护壁的脱落，施工时护壁达到一定的强度后，方可拆模板进行下一节的施工。6.2.7下导洞拱部挖孔桩位初支破除以上工序循环施工，直到开挖至下导洞初期支护处，然后自下导图6.2.4-1护壁加筋大样图注：括号内数值用于钢管柱安装孔护壁导洞初期支护结构9洞向上破除下导洞桩孔位置的格栅和砼。6.2.8钢筋笼的制作与吊装由于导洞内空间小，为便于钢筋笼加工、运输、起吊，钢筋笼安排在洞外加工分节制作。根据上导洞的高度尺寸，全长分4节，每段长度2.5m左右（根据桩长的不同调节），分段后的主筋搭接采用接驳器连接，钢筋笼制作允许偏差应按表6.2.8-1的规定执行。钢筋笼制作及保护层允许偏差表6.2.8-1序号项目允许偏差（mm）1主筋间距≤102箍筋间距≤203钢筋笼直径≤104钢筋笼长度≤1005钢筋笼保护层≤20钢筋笼的主筋净保护层不宜小于50mm，其允许偏差为±20mm。钢筋笼的加工采取在风道内或导洞内进行，避免了在洞外加工后倒运到洞内时钢筋笼碰撞变形等现象发生。的每节钢筋笼运输采用手推车运到各桩位处，在需要吊装的孔位处设吊装支架，用来吊桩钢筋笼，如右图6.2.8-1。钢筋笼吊运时采取适当措施防止扭转、弯曲。避免安装钢筋笼时接驳器不易对准孔位。吊直扶稳，缓慢下放，避免碰撞孔壁，等钢筋笼每节调整就位后立连接即固定。图6.2.8-1钢筋笼吊装示意图10钢筋绑扎前要清理干净拉梁上的杂物或砂土等，并凿毛后用高压风或水冲洗干净，钢筋笼绑扎完成后进行检查，保证挖孔桩与拉梁连接牢固，避免在砼浇注后在桩底和拉梁的施工缝位置产生薄弱面。钢筋笼绑扎完成后检查钢筋笼的垂直度等满足设计要求，并经监理工程师检查合格后方可进行下一道工序的施工。6.2.9下导洞桩立模钢筋笼绑扎完成并经监理工程师检查合格后进行下导洞部分桩周围魔板的架设。模板架设过程中要随时检查，保证桩的保护层厚度满足设计要求不小于50mm。6.2.10桩、柱砼施工桩身混凝土原材料按照相关设计及相关规范的规定执行，采用C25砼。混凝土下料采用串筒，或用混凝土溜管，不得在孔口抛铲或倒车卸入；混凝土浇筑应连续分层浇筑，每层厚度不得超过1.5m，宜用插入式振动器和人工插实相结合的振捣方法，以保证混凝土的密实度。当机械或人工振捣困难时，可利用大坍落度的混凝土下沉力使之密实，但桩上部钢筋部位仍应用振捣器振捣密实。6．2．11钢管柱的制作与安装钢管柱的制作与安装见《钢管柱施工方案》，这里不做叙述。7施工工期的安排根据节点工期的总体安排，四号线方向桩、柱的施工时间为：11四号线车站主体南端2005.3.21——2005.5.4(共45天时间)。四号线车站主体北端2005.3.4——2005.4.17(共45天时间)。十号线车站主体边桩施工45天（2005.8.17～9.30）128根，高7m，挖3天/孔，钢筋笼2天，立模2天，浇注；钢管柱施工45天（2005.8.17～9.30）21根8施工队伍安排根据挖孔桩工艺流程情况，四号线方向车站共有边桩136根，桩长8.688m；有钢管柱48根，柱长为9.2m。四号线南北两端各45天工期，最低平均日进度4—5个桩（南、北两端各2—3个桩/天）。各工序施工时间安排表表8-1挖孔桩施工工序时间及人员安排工序工班人数施工进度备注上导洞挖孔桩处格栅破除下导洞挖孔桩处格栅破除3人3小时/根3小时/根平均24小时挖桩一根，3人每班，需3个工班上导洞注浆加固挖孔桩周围土体下导洞注浆加固挖孔桩周围土体3人3小时/根3小时/根桩孔开挖支护3人18小时/根拉梁凿毛、清理及钢筋笼吊运连接6人18小时/根2个工班下导洞立模及砼浇筑6人6小时/根从上面知道，下导洞格栅破除和地层加固不占用桩施工总时间，每根桩需要施工2天。综合考虑每小组需要12个人，2天能完成一根。如果南、北两端各2—3个桩/天施工，则需要4—6个小组。施工人员配备如下：12四号线南端（北端人员参照此表）挖孔桩人员需用表南、北两端总人数工序工班人数工班数每组人数上导洞挖孔桩处格栅破除下导洞挖孔桩处