地铁换乘通道逆作法施工组织设计65页

地铁三号线宗关站配套工程土建施工 外挂设备及换乘通道地下逆作区施工组织设计第一章 工程概况及特点1 关注微信公众号：工程人找工作更多精品资料合集免费领取！第一节 工程设计概况一. 地下工程设计概况地铁三号线宗关站配套工程土建施工外挂设备及换乘通道地下结构平面呈规则长方形，长约52.75m，宽29.85m，地下两层（局部含夹层）。主体结构采用钢筋混凝土箱型框架结构，围护结构与主体结构构成复合墙结构。楼板由十字型钢柱子支撑，基础形式为桩筏板基础，桩基采用1500钻孔灌注桩，基础底板厚0.9m，垫层厚0.2m。图1-01在车站主体结构外挂设备用房之间设置周长达108m的地下连续墙围护结构，外挂设备区采用盖挖逆作法施工。在车站主体结构达到设计强度后可开始裙房地下连续墙的施工，外挂设备区平面示意图1-01所示。外挂设备用房逆作区两层地下建筑面积约为2777.4，外墙周长108m，基坑面积1574.59，开挖深度最大17.98m，局部开挖深度为16.2m，土方工程量2.69万m3。 二. 外挂设备及换乘通道地下逆作区支护结构设计概况外挂设备区采用地下连续墙作为基坑围护结构及止水帷幕，支护结构与主体结构全面相结合的支护方案，连续墙结合处采用800600mm高压旋喷桩止水。围护结构800厚地下连墙与主体结构700厚侧墙构成“复合墙”结构，地连墙厚0.8m，深58m，墙顶采用0.81.0m的钢筋混凝土冠梁连成整体，主体结构逆作施工阶段作为档水、档土结构，正常使用阶段与主体侧墙共同受力，抵抗水土压力。盖挖逆作施工时，基坑水平支撑体系为结构梁板，竖向支撑体系采用“一柱一桩”结构形式，立柱为规格H6004002030/H5002002030的双H型钢，立柱桩为1500钻孔灌注桩，入中风化岩深度不小于1m.。逆作完成后，将建筑立柱包浇钢筋混凝土使其成为结构柱。三. 外挂设备及换乘通道地下结构设计参数地下室各部位设计参数见下表：地基基础埋深17.98m持力层20b-2工程桩极限承载力9600KN桩基钻孔灌注桩 桩径1500筏板底板厚度900mm顶板厚度800mm地下室结构形式：2层现浇钢筋混凝土有梁楼盖，钢筋混凝土包型钢柱混凝土强度等级及抗渗要求基础C35柱C50内墙C35外墙C35P8（水下混凝土）板C35钢筋特殊结构地下连续墙兼作围护墙和地下室外墙；型钢立柱外包钢筋混凝土其它说明事项：1 地下工程防水等级为一级；地震设防烈度为6级；2 地下连续墙和立柱桩需分别进行墙底和桩底压浆，以控制结构间的差异沉降，确保结构在各个阶段的安全；3 本表未注明尺寸单位为mm。第二节 工程环境条件3号线宗关站位于武汉市硚口区解放大道与建一路交叉路口。3号线宗关站与已建成1号线宗关站付费区通道换乘。解放大道道路红线宽65m，建一路道路红线宽70m，在交叉路口以东的解放大道上有轨道交通1号线轻轨宗关站，3号线宗关站呈南北向布置于解放大道南侧、建一路路东侧的地块内。本工程为宗关站南侧附属（包含1、2号出入口，1、2号风道及换乘通道）、地铁附属夹层、消防还建楼、地铁配套楼A、地铁配套楼B及地铁配套楼B至1号线轻轨之间的天桥改造。项目总建筑面积为62939、地下建筑面积为12106(包含地下二层面积为191，地下一层面积为1807，车库夹层10108)，地上建筑面积为50832。本工程周边环境情况详见图1-02所示。第三节 工程地质和水文地质条件一. 工程地质条件据钻孔岩性描述、原位测试结果及室内土工试验成果，可将拟建工程场地勘探深度范围内的地层划分为4层17个亚层，各地层岩性特征见下表：序号地质年代及成因 地层编号 地层名称 层厚(m) 层顶标高(m)分布情况岩性特征1Qml1-2素填土1.204.3024.3526.28场地沿线普遍分布褐黄色、灰黄色、灰色，稍密，局部松散，主要成份为粘性土，表层多为砼路面，局部含少量粉砂、粉土及碎石，堆积时间一般大于10年。2Q4l1-3淤泥质粉质粘土0.603.4020.8823.02局部分布灰色，流塑状，饱和，具腐臭味，偶含螺壳。3Q4al3-1-1粉质粘土1.004.8020.1223.60场地沿线普遍分布灰色、褐灰色、褐黄色，软塑，饱和，局部含少量铁锰质氧化物斑点。4Q4al3-1-2粉质粘土0.603.9018.2022.70场地沿线普遍分布褐黄色、灰兰色，可塑，饱和，局部含少量铁锰质氧化物斑点。5Q4al3-1-3粘土0.703.9017.1421.05场地沿线普遍分布褐黄色、灰兰色，可软塑，饱和，局部含少量铁锰质氧化物斑点。6Q4al3-1-4粘土0.603.9014.9419.41场地沿线普遍分布灰色、灰褐色，可塑，饱和。7Q4al3-1-5粉质粘土1.104.9013.2416.68场地沿线普遍分布灰色、灰黄色，软塑，饱和，局部夹粉土。8Q4al3-3淤泥质粉质粘土0.804.3013.5015.84局部分布灰色，流塑状，饱和，具腐臭味，偶含螺壳。9Q4al3-5粉砂夹粉质粘土粉土7.3012.409.6114.88场地沿线普遍分布灰色，稍密，局部中密，饱和，夹软塑状灰色粉质粘土，局部夹薄层粉土，密实。具微层理。10Q4al4-2-1细砂3.3014.70-1.335.25场地沿线普遍分布灰色，中密，饱和，主要由石英、长石及少量云母碎片组成。11Q4al4-2-2细砂揭露层厚3.8010.40-9.45-3.60场地沿线普遍分布灰色，中密密实，饱和，主要由石英、长石及少量云母碎片组成。12Q4al4-2a粉质粘土揭露层厚2.703.00-10.42-9.75局部分布灰色、灰褐色，软塑，饱和。13Q4al4-2-3细砂揭露层厚0.6015.30-17.46-11.36场地沿线普遍分布灰色，密实，饱和，主要由石英、长石及少量云母碎片组成。14Q4al4-3中粗砂夹砾卵石揭露层厚1.306.40-27.89-23.62场地沿线普遍分布灰色，饱和，密实，以中粗砂为主，局部含有圆砾及卵石，成分以石英砂岩及石英岩为主，少量为燧石，多呈圆状及次圆状，粒径一般1040mm，钻孔中所见最大粒径约70mm；卵砾石含量约10%35%。15S2f20b-1强风化泥岩揭露层厚0.702.90-30.76-29.45场地沿线普遍分布灰色，岩芯锤击易碎，少数手可折断或捏碎，锤击声哑，无回弹，有较深凹痕，失水易开裂，取芯率约85-90%，为极软岩，节理很发育，岩体极破碎，基本质量等级为级。16S2f20b-2中风化泥岩揭露层厚7.0030.10-43.80-30.62场地沿线普遍分布灰色，块状构造，泥质结构，岩芯较完整，锤击声脆，失水易开裂，取芯率约85-95%，为软岩，局部节理较发育，岩体破碎，岩体基本质量等级为级。1720b-a构造破碎带揭露层厚9.9021.60-30.56-29.00场地沿线局部分布灰色，岩芯大多呈土状，局部夹中风化泥岩岩块。锤击易碎，少数手可折断或捏碎，有较深凹痕，失水易开裂，取芯率约85-90%，节理很发育，岩体极破碎，基本质量等级为级。 工程地质分布与外挂设备房之间的关系详见图1-03。二. 水文地质条件场地范围内地表水不发育。在勘探孔揭穿的深度范围内拟建工程场地地下水主要为上层滞水、承压水及基岩裂隙水。上层滞水主要赋存于场地上部人工填土中，主要接受大气降水入渗补给,水位、水量与地形及季节关系密切,并受人类活动影响明显。勘察期间实测场地潜水静止地下水位埋深为地面下1.50-2.50m，相当于黄海高程22.2423.04m。上层滞水对拟建工程基坑开挖施工影响较小。承压水主要赋存于粉砂、细砂及中粗砂夹砾卵石层（地层编号为（3-5、4-2及4-3）中，根据武汉市地区经验，其水力受季节性影响且与地表水（长江水、汉江水）有一定水力联系，主要受侧向径流补给与排泄，枯水季节水位较低，丰水雨季则较高，对工程影响较大；根据现场观测结果，勘察期间承压水为地面下5.30m（地面标高约24.50m），故推算其承压水测压水位标高为19.20m。随着汉江水位、长江水位的升降，承压水位根据区域水文地质资料年变化幅度为4-6米，预估历年最高承压水测压水位标高22.00米左右。由于拟建场地距离汉江较近，承压水受汉江水位影响较大，建议建设单位设置孔压水位观测孔，并在施工时实测承压水位。基坑开挖时，3-5、4-2及4-3层在地下水动力作用下会产生流土流砂现象，直接影响基坑稳定性，故地下水对基坑工程施工影响较大。基岩裂隙水主要赋存于泥岩构造破碎带中，主要接受其上部含水层中地下水的下渗及侧向渗流补给。基岩裂隙水与承压水呈连通关系。泥岩构造破碎带渗透系数远大于完整中风化泥岩的渗透系数，可视为透水层，当采用嵌岩连续墙支护系统时，地下水会通过泥岩构造破碎带及基坑坑底以下的细砂及中粗砂夹砾卵石层渗入坑内，对施工有较大影响。设计需要时应另进行专门水文地质勘察。本次勘察提供场地开挖深度范围内各土层室内渗透试验渗透系数详见下表。土层渗透系数成果表 土层编号土名项目室内试验渗透系数(10-6cm/s)KvKh1-3淤泥质粉质粘土n22Max8.37.6min2.24.35.36.03-1-1粉质粘土n44max43.034min3.73.315.710.83-1-2粉质粘土n22max6459min4.24.234.131.63-1-3粘土n44max3.555.0min2.32.22.816.63-1-4粘土n55max5.26.5min1.92.83.34.73-3淤泥质粉质粘土n33max4.054.0min1.23.32.720.7根据本次完整井抽水试验资料，降水设计参数为：渗透系数为20.9m/d ，抽水试验影响半径为214m。第四节 工程特点综合本工程地质和水文条件、工程周边环境条件、基坑围护工程施工招标设计方案和招标图纸以及工程结构初步设计图纸，工程具有以下特点：1 地下连续墙深度达到58.9米，施工难度大。2 采用逆作法施工，采用“二墙合一”，对外墙（地下连续墙）的质量要求高。3由于拟建场地距离汉江较近，承压水受汉江水位影响较大，需设置孔压水位观测孔，并在施工时实测承压水位。4 基坑周边的环境复杂，四周道路下埋各种管线繁多，正式运行的轻轨和二环线高架距离基坑边较近，在基坑降水作业和土方开挖时，可能造成变形影响，需设置监测点点多面广，协调单位众多。5 采用逆作法施工，结构预留预埋多，精度要求高。6工程地理位置显要，工程影响巨大，对文明施工、安全生产以及环境保护的要求高。图1-02 图1-03第二章 施工部署按照地铁三号线宗关站配套工程施工总承包总体部署要求，在总承包的统一协调下，负责对外挂设备及换乘通道地下结构施工全过程进行管理。第一节 施工组织机构拟采用的施工管理组织机构图如图2-01所示。第二节 逆作法施工流程一. 外挂设备房及换乘通道逆作法施工总流程外挂设备及换乘通道地下结构逆作法施工总流程见图2-02所示。 第三章 主要施工方法第一节 施工测量一. 外挂设备及换乘通道地下连续墙施工测量1. 平面控制网遵循“先整体、后局部，高精度控制低精度”的原则，利用车站主体结构区地下工程施工阶段已经建立的整个场区的平面控制网，使用全站仪，采用极坐标法，建立外挂设备及换乘通道地图3-1-01下室逆作区首级平面控制网（见图3-1-01）。控制点桩位用混凝土保护，并用红油漆作好测量标记。 2. 高程控制利用车站主体结构区地下工程施工阶段埋设的半永久性高程点，与业主提供的场区水准基点进行联测，复核后作为外挂设备及换乘通道逆作区高程控制的基准点，点位布置见图3-1-01。场区内设四个水准点。二. 外挂设备及换乘通道逆作区楼层施工测量1. 外挂设备及换乘通道施工阶段平面控制网在外挂设备房顶板施工完成前采用外控法，控制点同外挂设备及换乘通道地下连续墙施工阶段。在地下连续墙开始施工至第一次土方开挖期间对轴线控制桩每半月复测一次，以防桩位位移影响到正常施工及工程测量的精度要求。在顶板结构施工时，采用全站仪，进行顶板结构的轴线测量。顶板施工完成后，将控制轴线引测至建筑物内。根据施工前布设的控制网基准点及施工过程中流水段的划分，在各施工区域内做内控点（每一施工区至少23个内控基准点），埋设在地面层相应偏离轴线1米的位置。基准点采用预留150mm150mm洞口，洞边刻划十字线，作为竖向轴线投测的基准点。基准点周围严禁堆放杂物，向下各层在相应位置留出预留洞(150mm150mm)。轴线控制点采用激光经纬仪自上而下逐点投测，保证每一施工段至少23个点，作为角度及距离校核的依据。控制轴线投测至施工层后，先在结构平面上校核投测轴线，闭合后再测设细部轴线。当每一层平面或每段轴线测设完后，必须进行自检，自检合格后及时填写报验单，写明层数、部位、报验内容并附一份报验内容的测量成果表报送监理单位复核认可，及时验证各轴线的正确程度状况。2. 外挂设备及换乘通道施工阶段高程控制（1） 高程控制点的联测 在向基坑内引测标高时，首先联测高程控制网点，以判断场区内水准点是否被碰动，经联测确认无误后，方可向基坑内引测所需的标高。（2） 标高向下传递 采用钢卷尺水准法在同一平面层上所引测高程点，与塔楼各层标高控制点作相互校核，每次校核不少于3个点，校核后的校差不得超过3mm，取平均值作为该段施工标高的基准点，基准点在与裙房地下室相邻的塔楼竖向结构上和引测点附近的立柱上进行标识，以便施工中使用。待模板支好检查无误后，用水准仪在高程控制点以外的钢立柱上抄测结构1米线，作为该层结构施工标高控制的依据。三. 测量仪器配备外挂设备及换乘通道施工阶段测量仪器的配置见下表：名称型号精度用途数量经纬仪J22角度测量2台激光经纬仪J2-JD2垂直投影2台水准仪DSZ33mm/ km施工水准测量4台精密水准仪B201mm/km沉降观测2台全站仪SETEC2（3mm2ppD）角度、距离测量1台50m钢卷尺垂直、水平距离测量4把第二节 地下连续墙施工一. 施工段划分根据工程规模、场地条件和工程工期，地下连续墙划分为三段，分段施工。施工段划分示意见下图3-2-01成槽机示意图钢筋的下料、预埋件的制作和钢筋笼的焊接均在现场进行，配备车丝机、弯曲机、切断机及电焊机等相应设备。（1） 质量检测设备为确保泥浆质量，配备一套泥浆检测设备，主要有泥浆比重计、粘度计等。2. 场地处理在开始制作导墙前对地下68米范围内土层进行以鉴别土壤类别为主的简易勘探，加密钻探孔以查清其现状，在维护结构施工前，必须先查明基坑范围内的地下管线的位置、埋深、管线材质、以及基础形式，并会同业主、设计及有关管线部门共同协商，研究地下管线的迁改、加固、悬吊等施工方法和处理措施。结合宗关临近地区已施工的地下连续墙的经验，通过配置性能优良图3-2-01导墙开挖顺序图的泥浆和加深导墙等方法解除不良地质对地下连续墙施工质量的影响。3. 导墙导墙的形式和分段长度宜根据现场的地质情况确定并与地下连续墙的接头错开，导墙的深度必须穿透杂土层，进入粘土层，应保证导墙面与土面密贴，防止坍塌。导墙宽度为地下连续墙厚度加50mm的施工余量，导墙顶部高出地面100200mm，平面中心线允许偏差为10mm，墙面平整度小于5mm。导墙拆模后应沿其纵向每隔2m左右加设上下两道支撑，在导墙混凝土未达到设计强度前，禁止任何重型机械和运输设备在旁边行走，以防导墙受压变形。4. 泥浆工艺：根据本工程的地质情况以及以往附近工程地下连续墙施工经验，本工程拟采用泥浆指标如下：陶土粉：810 ；C M C：0.030.05 ；纯 碱：0.40.5；比 重：1.051.10g/cm3； 粘度：1925秒(漏斗粘度) ；失水量：30ml/30min ；泥皮厚度：1mm PH值：89二. 施工流程本工程地下连续墙施工流程合理考虑槽段施工顺序，保证一定间隔距离，基坑每一边上槽段应间隔施工，减小对周边环境影响。地下连续墙工艺流程图见图3-2-05。单元槽段的成槽顺序见图3-2-06。三. 施工方法（1） 成槽施工：1） 槽段划分根据设计图纸将地下连续墙共划分为18幅槽段。槽段划分示意图见图3-2-07。2） 槽段放样：根据设计图纸和业主提供的控制点及水准点在导墙上精确定出地下连续墙分段标记线。3） 成槽垂直度控制：根据地下连续墙的垂直度要求，成槽过程中利用成槽机上的垂直度仪表及自动纠偏装置来保证成槽垂直度，允许偏差控制在1/300以内。4） 成槽挖土顺序：地下连续墙施工采用分段、间隔流水施工。5） 成槽施工：成槽过程中，抓斗入槽、出槽应慢速、稳当，根据成槽机仪表及实测的垂直度情况及时纠偏。施工时，为严防槽壁塌方，应定期检查泥浆质量，防止泥浆流失，并维持稳定槽段所必须的泥浆液位，一般高于地下水位500mm以上，并不低于导墙顶300mm。在泥浆可能流失的地层中成槽时，必须有堵漏措施，储备足够的泥浆。现场设集水井和排水沟，防止地表水流入槽内，破坏泥图3-2-07浆性能。成槽施工详见图3-2-08。6） 槽深测量及控制：槽深采用标定好的测绳测量，每幅根据其宽度测23点，同时根据导墙实际标高控制挖槽的深度，以保证地下连续墙的设计深度。（2） 清基及接头处理：成槽完毕，采用底部抽吸、顶部补浆的方法进行置换和清淤，置换量不小于该槽段总体积的1/3，使底部泥浆比重不大于1200kg/m3，地下连续墙沉淀淤积物厚度不大于100mm。为提高接头处的抗渗及抗剪性能，对地下连续墙接合处，用外型与凹槽相吻合的接头刷紧贴砼凹面上下往返刷动十至十五次，保证砼浇筑后密实、不渗漏。（3） 钢筋笼的制作和吊放：1） 钢筋笼制作平台：双机抬吊钢筋笼实况根据施工场地的实际情况，拟搭设钢筋笼现场制作的平台。平台尺寸738m，采用槽钢制作。为便于钢筋放样布置和绑扎，在平台上根据设计的钢筋间距、预埋件的设计位置画出控制标记，以保证钢筋笼和各种埋件的布设精度。2） 钢筋笼制作、埋件固定、注浆管固定和保护层设置：钢筋要有质保书，并经试验合格后才能使用。钢筋笼经焊接成为整体。纵向受力钢筋接长时采用闪光对焊接头，其余接头采用单面搭接焊。在同一断面上接头数量小于50，并错开距离35d（d为钢筋直径），且不小于500mm。钢筋笼的纵横向钢筋交点处用点焊固定。为保证砼保护层的厚度，在钢筋笼宽度上水平方向设三列定位垫块，垫块竖向间距5m，交错布置。3） 钢筋笼吊装加固： 本工程钢筋笼采用整幅起吊入槽，考虑到钢筋笼起吊时的刚度，在钢筋笼内布置4道桁架。钢筋吊点处用25mm圆钢加固，转角槽段增加槽钢支撑，每4m一根。钢筋笼平面用25钢筋作剪刀撑以增加钢筋笼整体刚度。钢筋笼加固见示意图3-2-09。4） 钢筋笼吊放： 考虑采用1台180吨履带式起重机为主、1台80吨履带式起重机为辅进行双机抬吊，使钢筋笼缓慢吊离地面，并逐渐改变笼子的角度使之垂直，用主吊车将钢筋笼移到槽段边缘，对准槽段按设计要求位置缓缓入槽并控制其标高。钢筋笼放置到设计标高后，利用工字钢穿过钢筋笼搁置在导墙上。钢筋笼吊放过程示意见图3-2-10，吊放实况见右图。具体详见宗关附属地下连续墙钢筋笼吊装安全专项施工方案。图3-2-09步骤二步骤一步骤三步骤四图3-2-10双机抬吊地下连续墙钢筋笼示意图（4） 水下砼浇筑浇筑要求：水下砼浇筑采用导管法施工。用吊车将导管吊入槽段规定位置内，导管顶端上安方形漏斗。在砼浇筑前要测试砼的坍落度，并做好试块。每幅槽段做一组抗压试块。技术要点：（1）导管插入到离槽底标高300500mm方可浇筑砼。（2）检查导管的安装长度，并做好记录，每车砼填写一次记录，导管插入砼深度应保持在2.53m。（3）应保证初灌量，一般每根导管应备有1车6m3的砼量。（4）为了保证砼在导管内的流动性，防止出现砼夹泥的现象，槽段砼面应均匀上升且连续浇筑，浇筑上升速度不小于34m/h，二根导管间的砼面高差不大于500mm。（5）在砼浇筑时，不得将路面洒落的砼扫入槽内，污染泥浆。（6）砼泛浆高度不小于500mm，以保证墙顶砼强度满足设计要求。（5） 墙底注浆施工在地下连续墙的每幅槽段中预留40注浆孔3个。在地下连续墙混凝土强度达到100%后进行墙底注浆。 注浆技术参数浆液的水灰比应根据土的饱和度、渗透性确定，对于饱和土，水灰比宜为0.450.65；对于非饱和土，水灰比宜为0.70.9（松散碎石土、砂砾土宜为0.50.6）；低水灰比浆液宜掺入减水剂。 浆液拌制浆液搅拌机拌制时严格按配合比投放各种材料，严格掌握搅拌时间，确保浆液均匀。 注浆浆液压注浆压力控制在310Mpa。在完成设计要求的注浆量后封闭注浆口。第三节 钻孔灌注桩及钢立柱施工一. 施工工艺流程测量放线，定桩位钻孔灌注桩成孔、清孔吊装钢套，管钢筋笼吊装准确定位钢筋笼和钢套管浇筑混凝土至底梁下1.7米并凿除浮桩固定好定位器浇筑混凝土至底梁下1.5米并校核定位器混凝土达设计强度75%吊装钢立柱校准后浇筑混凝土至底梁底混凝土达设计强度75%后继续浇筑钢管柱内混凝土至柱顶。工艺流程示意见图3-4-01。二. 钻孔灌注桩施工（1） 概述钢立柱桩在地下连续墙和坑内加固施工阶段穿插施工。桩底土层为20b-2中风化泥岩层。根据工程地质资料反映，拟建场地填土普遍较深，最深可达2.8m，第4-2-1、4-2-2、4-2-3层土主要为砂性土，造浆性差，且泥浆的含砂量较多，比重较大，泥浆配比不当极易造成砂层的垮塌。（2） 设备投入计划投入1台280型钻孔机，2台25吨汽车吊以及其他辅助设备。 （3） 施工准备放样确定泥浆循环系统，砌筑泥浆池、槽。泥浆槽靠近桩边设置，泥浆槽直接同循环池连通，循环槽与地坪同时浇筑。上水、下水及用电按照总平面图要求布置。（4） 钻孔灌注桩施工钻孔灌注柱施工过程示意图见图3-4-02。1） 地面硬化桩基作业区域采用150厚素混凝土浇筑。2） 测量放线定位利用全站仪坐标定位确定新增立柱桩的位置。3） 护筒埋设护筒起桩孔定位和保护孔口的作用。用4mm厚钢板卷制，直径大于孔径200mm，长度1.21.5m。4） 钻机就位桩机就位时必须用水平仪、经纬仪校准，确保立轴中心与桩位中心在同一铅垂线上。5） 成孔 开孔钻进，采用轻压慢转，以保持钻具的稳定性和导向性，穿过护筒12m后，转入正常钻进。并应根据地层变化调整钻进参数。 成孔过程中随时检查钻机的垂直度，并及时纠正。桩孔上部孔段钻进时应轻压慢转，尽量减少桩孔超径，在易缩径的粘土层中，应适当增加扫孔次数和防止缩径。粉砂层等不稳定地层应采用中等压力，慢转速钻进，并及时调整泥浆性能，保证孔径变化得到有效的控制，必要时对钻头的直径和结构进行调整，以便孔径能够满足设计要求，为下一步工序创造良好的施工条件。6） 护壁护壁泥浆性能指标见下表。层位泥浆性能指标粘度比重含砂量胶体率PH值粘土18-211.10-1.203%96%7.58.0淤泥质粘土20221.151.253%96%7.58.0砂性土21241.181.304%92%7.58.0根据钻孔揭示车站范围内土层分布情况由上而下依次为：素填土：褐黄色、灰黄色、灰色，稍密，局部松散，主要成份为粘性土，表层多为砼路面，局部含少量粉砂、粉土及碎石，堆积时间一般大于10年。厚度 1.204.30m 。场地沿线普遍分布。淤泥质粉质粘土：灰色，流塑状，饱和，具腐臭味，偶含螺壳。厚度0.603.40 m 。局部分布。粉质粘土：灰色、褐灰色、褐黄色，软塑，饱和，局部含少量铁锰质氧化物斑点，厚度 1.004.80 m 。场地沿线普遍分布。粉质粘土：褐黄色、灰兰色，可塑，饱和，局部含少量铁锰质氧化物斑点。厚度 0.603.90 m 。场地沿线普遍分布。粘土：褐黄色、灰兰色，可软塑，饱和，局部含少量铁锰质氧化物斑点。厚度 0.703.90 m。场地沿线普遍分布。粘土：灰色、灰褐色，可塑，饱和。厚度0.603.90m。场地沿线普遍分布。粉质粘土：灰色、灰黄色，软塑，饱和，局部夹粉土。厚度1.104.90 m。场地沿线普遍分布。淤泥质粉质粘土：灰色，流塑状，饱和，具腐臭味，偶含螺壳。厚度 0.804.30 m。局部分布。粉砂夹粉质粘土粉土：灰色，稍密，局部中密，饱和，夹软塑状灰色粉质粘土，局部夹薄层粉土，密实。具微层理。厚度 7.3012.40 m。场地沿线普遍分布。细砂：灰色，中密，饱和，主要由石英、长石及少量云母碎片组成。厚度3.3014.70 m。场地沿线普遍分布。细砂：灰色，中密密实，饱和，主要由石英、长石及少量云母碎片组成。揭露层厚3.8010.40 m。场地沿线普遍分布。粉质粘土：灰色、灰褐色，软塑，饱和。揭露层厚2.703.00 m。局部分布。细砂：灰色，密实，饱和，主要由石英、长石及少量云母碎片组成。揭露层厚0.6015.30 m。场地沿线普遍分布。中粗砂夹砾卵石：灰色，饱和，密实，以中粗砂为主，局部含有圆砾及卵石，成分以石英砂岩及石英岩为主，少量为燧石，多呈圆状及次圆状，粒径一般1040mm，钻孔中所见最大粒径约70mm；卵砾石含量约10%35%。揭露层厚1.306.40m。场地沿线普遍分布。强风化泥岩：灰色，岩芯锤击易碎，少数手可折断或捏碎，锤击声哑，无回弹，有较深凹痕，失水易开裂，取芯率约85-90%，为极软岩，节理很发育，岩体极破碎，基本质量等级为级。揭露层厚0.702.90m。场地沿线普遍分布。中风化泥岩：灰色，块状构造，泥质结构，岩芯较完整，锤击声脆，失水易开裂，取芯率约85-95%，为软岩，局部节理较发育，岩体破碎，岩体基本质量等级为级。揭露层厚7.0030.10m。场地沿线普遍分布。构造破碎带：灰色，岩芯大多呈土状，局部夹中风化泥岩岩块。锤击易碎，少数手可折断或捏碎，有较深凹痕，失水易开裂，取芯率约85-90%，节理很发育，岩体极破碎，基本质量等级为级。揭露层厚9.9021.60m。场地沿线局部分布。 根据工程地质资料，第1-3层第3-5层及4-2a为粘性土。在该段地层中钻进时，因土层的自然造浆能力较强，泥浆注入时，须在孔口部位适当加入清水，防止泥浆稠化。尤其第3-5层为粉砂层，易产生超径及塌孔，钻进至该段地层时要注意使用具有良好性能的泥浆穿过该层，严禁在此部位更换泥浆或加清水。如发现泥浆粘度过大，要及时调整泥浆性能，专门清洗孔底和钻头。钻进进入砂土层，地层的含泥量较少，这样钻孔下部无法自然造浆。充分利用上部含泥量较多的地层造浆储备，为下部粉土层施工所用是本工程泥浆使用的关键。在具体的施工过程中尽可能利用场地的优势，加大泥浆池的储浆量和循环槽长度，保证泥浆粘度必须大于20，泥浆比重应控制在1.201.30m之间，以便携带砂子或泥块，同时适当调小泵量，以保证孔壁稳定。 本项目桩基持力层为20b-2层。在施工过程中，为保证孔壁稳定与二次清底沉淤小于100mm，降低泥浆含砂量，必要时可配旋流泥浆除砂器及加长泥浆循环槽长度以进行除砂。 严格控制钻孔深度，严禁超钻或少钻。7） 清孔 一次清孔在钻进终孔后使用钻杆进行，沉渣厚度不超过0.1m。 二次清孔在灌注砼之前进行，通过导管清孔，孔内沉渣0.1m。8） 钢筋制作与安装 使用专用平台制作钢筋笼。钢筋笼主筋采用单面搭接焊接，搭接长度大于10d。每节钢筋笼应焊23组导正块，每组三只，以保证砼保护层均匀。钢筋笼吊放采用吊索平衡器，对准孔位徐徐轻放，避免碰撞孔壁。钢筋笼在孔口对接时，配备焊工施焊。每节钢筋笼焊接完毕后应补足接头部位的螺旋筋，方可继续下笼。钢筋笼采用吊筋固定，一端固定在钢筋笼上，一端用钢管固定在孔口。9） 钢立柱的制作及安装进场的角钢经检查校正后，在固定的平台上制作钢立柱。为防止焊接变形，焊接时对称施焊，吊装就位前必须组织验收。 钢筋笼吊入桩孔固定后，将钢立柱井口调直校正装置准确固定在孔口，同时将测斜管固定于角钢内角，测斜管高出地面0.5m。 采用一台150t汽车吊和一台50t汽车吊双机抬吊安装格构柱。10） 钢立柱的垂直度调整11） 钢立柱一次性整体吊放入槽，中间不接驳。钢立柱稳固座落在定位器十字板上时，通过柱上端与钢套管之间的4只花篮螺栓进行柱上端定位，确保钢立柱定位准确和垂直度满足要求。12） 11）水下砼灌注导管下口距孔底0.5m，导管使用前须经过压水试验，确保无漏水、渗水时方能使用，灌浆管接头连接处须加密封圈并上紧丝扣。旧导管须测试丝扣配合间隙，不合格不得使用。导管隔水塞采用球胆型。打开漏斗口盖板，向料斗注入商品砼，以便第一斗混凝土的连续浇灌量不小于1.5m3。灌砼过程中，起拔导管时，应由质检员测量孔内砼面高度，并进行记录，导管埋深控制在23m。砼面接近桩顶时，应下入探测杆，以确保桩顶高度准确。钻孔灌注桩充盈系数为1.11.2。按规范要求现场做砼试块，试块规格为150150150mm，每根工程桩做一组试块，每组三块，试块脱模后先放在现场标准养护室中进行养护，至规定龄期时送交相关单位进行测试。图3-4-02图3-4-02第四节 基坑降水设计及实施一. 设计依据供水水文地质勘察规范（GB50027-2001）建筑基坑支护技术规范（JGJ120-2012）建筑与市政降水工程技术规范（JBJ/T111-98）岩土工程勘察规范（GB50021-2009）建筑工程施工质量验收统一标准（GB50300-2013）基坑工程技术规程（DB42/159-2012）（湖北省地标）基坑围护设计图岩土工程勘察报告二. 降水目的根据本工程基坑开挖及基础底板结构施工要求，本方案设计降水的目的为：1、疏干开挖范围内土体中的地下水，方便挖掘机和工人在坑内施工作业；2、降低坑内土体含水量，提高坑内土体强度；3、降低下部承压含水层的承压水水位，减少坑底隆起和围护结构的变形量，防止基坑底部突涌的发生，确保基坑底板的稳定性。三. 降水方案设计根据地质勘察资料，基坑开挖后已揭露含水层，需采取承压水的处理措施确保基坑工程的安全。（1） 降水设计思路1、针对基坑开挖范围内土层，根据设计说明，结合地质剖面图，上层滞水层主要赋存于填土层中，但其厚度不大，由于该层土垂直渗透系数很小，对该地层采用集水坑明排水，疏干其含水量。2、针对承压水，承压含水层埋深较浅，透水性良好，且与长江水有联系，补给充足；同时基坑底板位于承压水含水层里，因此对降水要求高，必须降低承压水至基坑面以下2m，且在基坑底板施工期间，水位需稳定在基坑底下2m。降深大，水量足，时间长是这次降水的特点，所以布设降水井，需充分考虑其难度，合理布置降水井。3、本工程节点处基坑围护采用落底式，已进入基岩面2米左右，因此从理论上讲，本段基坑内外基本无水力联系，因此在本段降水考虑时，基本不考虑基坑外的补水量，属于疏干降水。由于下伏基岩为砂砾岩，裂隙发育，因此还需考虑基岩裂隙水的补给。因此在节点处基坑内布置适当降水井，在围护结构封闭后，进行现场抽水试验，确定本节点处最终降水井数量。（2） 降压设计1、基坑涌水量计算根据湖北省地方标准基坑工程技术规程（DB42/159-2012），结合本工程实际情况，采用以下公式计算管井降水基坑的总涌水量：式中：k0含水层渗透系数概化值（m/d）；R0基坑等效圆半径（m），R0=0.565；S承压水水位下降设计值（m）；k含水层渗透系数（m/d）；H从含水层底面起算的承压水测承压水位高度（m）；L含水层顶面与设计下降水位的高差（m）；F基坑面积（m2）根据地层的分布情况，对于H、L取平均值进行计算，含水层的渗透系数取值11m/d，水位降深：S=14m，L=10m，H=35m，计算含水层渗透系数的概化值k0 =7m/d；基坑面积：F =1500m2，计算基坑等效圆半径R0 =22.26m；计算基坑的涌水量Q =13800m3/d。由于本基坑采用了地下连续墙做围护，深度约40米，阻止了一部分外围地下水和基坑内地下水的联系，因此，随着抽水时间的推移，基坑总的涌水量会减少。2、单井出水量根据本工程地层特征，结合勘察报告提供资料，单井出水量q取值80m3/h。3、井数的确定根据基坑理论总涌水量及单井理论出水量计算降水井数量：nQ/q式中： n降压井数量 Q基坑涌水量 q单井出水量具体数量布置情况如下表：表4-3：降水井数量设计工程部位涌水量m3/d单井出水量m3/d不同备用井安全系数的理论布井（口）实际布井（口）无1020坑内13800192089108说明：经以上计算，本基坑内共布置抽水井8口，备用兼观测井1口；基坑外布置观测兼备用井3口。4、井位布置与井结构设计说明井位应尽量布置在围护结构转角、接缝较难处理的地方，根据围护结构施工的具体情况，有意识的将井位靠近接缝质量受到施工影响的地方，坑外降水井需避开车站出入口等附属结构。井管采用钢制井管，基坑开挖中，注意井管保护，防止破坏。5、承压水降水运行的风险分析与控制根据水土压力平衡关系hs FswH，基坑减压降水的临界开挖深度为7.50m，绝对标高为+17.00m（计算时土的平均重度取18KN/m3）。即基坑开挖深度不大于7.50m时，不需要开启减压降压井，当基坑开挖深度达到或超过7.5m时，需要运行减压降水井，并随着基坑开挖深度的加深逐渐降低承压水水头。1）、降水工程难点与风险分析 本基坑工程，地质条件复杂，地层分布不均匀。 基坑开挖深度大，最大深度达18m，已经进入承压含水层上部。需要降低地下水位的幅度较大。 抽水试验仅在一个小区域进行，不可能完全真实地反映整个含水层的实际情况。 地下连续墙深度将承压含水层大部分隔断，且下部含水层为中粗砂夹砾卵石层，渗透性良好，减压降水时基坑外侧会有较大量承压水向基坑内补充。 基坑开挖施工对减压井存在潜在的破坏威胁。2）、承压水降水风险控制 根据勘察单位提供的相关资料，采用国际上通用的渗流软件进行降水数值分析与设计计算。 在完成3口降水井施工后，现场进行一次抽水试验，以准确取得含水层的相关参数，根据求得的参数来确定最终的降水方案，必要时调整降水井的数量。 由于基坑工程的不确定性，需考虑地质条件的变异性，在降水期间必须有一定数量的观测井随时观察地下水水位变化情况，指导减压井降水运行。 考虑大面积范围内地质条件的变异性及其他意外因素（如承压水位自然变化、雨季影响等），降压井数应有足够多的余量，做备用井，应急时启用。 开挖过程中必须确保减压井不被破坏，施工风险控制要求高。6、沉降控制的技术措施该基坑降水方案布置时，设计地下墙围护已深入基岩层，在一定程度上减小了降水对基坑外侧周围环境的影响，而且周边无重大建筑，不过在降水实施过程中仍要及时监测水位变化情况，并及时采取措施。 及时监测坑外沉降量的变化，发现沉降量达到报警值时，应视分析情况原因及时采取相应措施。 在降水运行过程中随开挖深度与范围逐步开启降压井，避免过早抽水降压，做到“按需降压”。抽水时即时观测水位降深情况，合理控制承压水水位，在满足基坑稳定性要求前提下，防止承压水水位降低幅度过大，使降水对周边环境的影响减少到最低限度。 及时整理基坑开挖和降水时的水位资料，位移监测资料必须及时，结合施工工况对异常变化进行分析，必要时绘制相关的图表、曲线，指导降水及基坑挖土施工。（3） 抽水水位降深预测1、计算软件的选用根据武汉市经验，采用“天汉”软件进行水位降深预测。2、计算参数的选定本次计算采用勘察报告提供的本场地含水层参数，具体如下：当前水位标高：18.00m;常年枯水位标高：16.00m;承压水含水层顶标高：16.00m；承压水含水层底标高：-15.000m；3、预测计算将以上参数代入天汉软件计算水位及沉降，预测结果。（4） 降水井设计本降水方案采用中深井对承压水进行降水。含水层的渗透系数取11m/d，影响半径区170m，单井出水量为80吨/h。1）、孔隙潜水降水设计基于以上场地地质条件和水文条件，并根据本工程基坑围护结构的设计情况，本降水设计方 案采用中深管井疏干降水。以保证降水后承压水头低于开挖面，达到降低承压水水头，防止坑底突涌的目的。降水设计在基坑内部布置多口疏干井，经计算本区需设置8口降水井。2）、井点构造深井的过滤器采用多滤头，井过滤器外包40目的滤网，填砾要选用粒径与地层粒径相匹配的天然砾料，疏干井孔径为550mm，井管和过滤器直径为250mm，为保证填砂厚度，过滤器上下应设找中器，终孔后下管前应用清水冲孔，下管填砾石后应用空压机洗井，然后下泵进行抽水，水泵深度应下到离井底1m。根据本工程土层特性，将深井井底放在相应层砂层中。深井示意见大样所示。设计单口井的辐射面积约为150200m2，平面基本呈矩形分布。坑内降水井应避开工程桩、 支撑及各楼板梁，各井点具体位置将根据现场情况进行适当调整。3）、中深井的平面布置见降水井平面布置图中深井成井及运行要求1）. 必须在围护结构施工完成后才能进行坑内成井施工。2）. 止水帷幕及加固（如旋喷桩、注浆加固）施工结束后，方可进行成井施工，否则地基加固会影响成井质量。3）.降水井的成孔必须严格按照设计确定的深度要求施工。4）. 疏干井降水应在基坑开挖前进行，检查降水井的整体运行。5). 根据开挖进度，井内水位应控制在基坑开挖面以下一定深度内。6). 排水是否正常将直接影响降水运行，施工现场必须合理布置排水沟，以能够迅速将大量 地下水排入城市管道中。7). 降水井管采用直径为250mm、壁厚约4mm的钢管。除降水单位必须保证井管连接处的焊接质量外，基坑开挖时必须保护降水井管。8). 坑内挖土时，挖机等施工机械不能直接碰撞坑内井管，井周边的土不得用挖机操作，可以人工扦土，并要有专人指挥。9). 坑内所有降水井的井位应根据深基坑的支撑图正确定位，不能与设计的支撑相碰。对每口井均应设置醒目标志，并且对可能受车辆行走影响的电缆线以及管路部位加以防护，并且抽水人员加强对现场的巡视力度四. 降水井应急预案1）、设置备用井 降水井在实际运行中，由于各种原因，可能出现损坏的情况，而造成降水工程的中断。为了避免出现这种情况，在降水方案设计的时候，我们考虑在布设降水井的时候适当地布设若干口降水备用兼观测井。2）、启动备用井 备用井在降水运行过程中并不一直使用，但当其他工作井出现问题时，就要立即启用备用井，立即将备用井投入使用，确保降水运行效果。 3）、配备降水备用物资降水井在实际运行中，由于各种原因，可能出现机械损坏的情况，而造成降水工程的中断。 为了避免出现这种情况，在进行物资配备时，应适当考虑配备降水备用物资，在现使用物资出现 异常时，及时更换备用物资，确保降水运行的顺利进行。第五节 土方工程施工本工程地下室土方开挖，最大开挖深度约为18m。开挖时分为A、B两个分区如下图所示，先进行A区的开挖，再进行B区的开挖。平面分区如下图：挖土分为三个阶段，具体如图3-5-05、图3-5-06和图3-5-07。1、挖土基坑开挖时，其纵横向边坡放坡应根据地质、环境条件取用开挖时的安全坡度。必须分段、分区、分层、对称进行，不得超挖。每层开挖深度不大于2m，严禁在一个工况条件下，一次开挖到底。纵向放坡开挖时，在坡顶外设置截水沟或挡水土堤，防止地表水冲刷坡面和基坑外排水回流渗入坑内。基坑开挖过程中，在雨季施工时注意对基坑内土体的保护，及时排出基坑内积水。基坑开挖后，及时设置坑内排水沟和集水井，防止坑底积水。土方开挖采取机械开挖，人工修挖。机械挖土时应尽量使边坡坡面平整，挖至承台垫层底标高以上30cm后改为人工修挖。土方的开挖顺序由两头向中间合拢。每一个承台开挖到位后,要立即浇捣垫层混凝土。挖土时，要注意土方机械不要碰撞桩头。2、运输根据本工程的实际，考虑在场区内空地处预留足够的土方回填量,其他余土外运。土方的运输时间尽量选择在夜间对道路干扰小的时间段，并派人在清晨将马路全部清扫干净。运土时采取用彩条布将渣土全封闭的形式，及时清运施工渣土，并建立登记制度，防止中途倒土事件发生，做到运输途中不撒落。施工现场出入口设置洗车池和沉淀池，配置高压水枪，对外出车辆进行冲洗。3、排水在基础开挖前，在现场沿围墙边或道路边开挖排水沟（明沟），以3050m设集水井，并连接市政管网。基础开挖后，如遇有积水，采取排抽方式排入排水沟中。4、填土填方采用富粘土，原土回填需经监理同意，挑捡出植物根茎，必要时掺入石灰，分层进行土密实度试验。5、土方施工机具基槽土方回填施工主要机具：载重汽车（倒土），挖掘机，推土机，蛙式打夯机，手推车等。6、土方施工工艺（1）填方施工从基底最低处开始，水平分层整片回填夯实，每层厚300500mm。必须做成斜坡形分段填筑，重叠1m，上下层错缝距离不大于1m。（2）保证填土含水率在一定范围内且符合设计要求；干密度检测值应有90%以上符合设计要求。（3）夯完一层后，撒水湿润，保证上下层接合良好。（4）填方时备好排水措施（集水坑、潜水泵等）并注意清泥。7、试验及质量控制措施（1）在回填土前，先送实际填用土料到当地具有权威性的试验室做标准击实试验，定出回填时控制干容重及含水率的标准。（2）正式回填时严格分层夯实，每层虚铺25cm厚左右，夯实至20cm厚左右，然后用环刀法取样，测实际干容重，合格后才能往上填上一层。每层环刀取样要记录所填层次的起始标高及在附图上标明取样位置。1）标准击实试验：必须送当地检测机构做，土料送30kg，若是灰土，加送石灰10kg。2）现场回填土时，分层用环刀取样，测其干容重不小于预先控制指标，含水率在最佳含水率的2%内，经双方协商此项试验。试验报告由检测机构签字盖章，才能生效。取样数量：基坑：每层100500m2一点，不少于一点。场地平整：每层400900m2一点，不少于一点。地面、路面：每层100-500m2一点，不少于一点。8、土方施工注意要点：（1）土方开挖应有专人指挥；（2）土方开挖后，余下300mm采用人工清底。9、信息化施工与应急措施地本工程逆作法施工全过程都要按照信息化施工的原则加强管理。首先按第六章基坑及环境监测的要求设置监测点，按规定的监测制度进行监测和信息反馈，遇有特殊天气或监测数据异常、或接近报警值时，要加强监测密度、及时反馈信息。不同的开挖阶段有不同的监测重