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1、三層三跨框架結構地鐵車站蓋挖法施工方案【工程概況】車站結構：三層三跨框架結構車站總長：172.6 米施工方法：頂板縱向分幅蓋挖逆作法施工【內容節選】護筒采用 0.8 1.0cm厚鋼板卷制焊接而成，內徑比樁徑大100150mm。護筒在探明地下無障礙物時用人工或機械方法埋設，護筒當出現斷樁相象，采取調整樁間距，緊臨斷樁位置再補做一根樁，在開挖時，在斷樁位置增設鋼管柱采用上下兩端同時定位法固定。鋼管柱下端定位主要依賴于自動定位器，上端用花籃螺栓調節定位。自動定位器結合蓋挖逆作鋼管柱的結構特點，選擇高位拋落無振搗法。其原理是利用混凝土自管口自由下落時所獲得的重力加速度沖擊能量，使混凝土擠密而無須振搗。2、其拋落高度當基坑開挖時頂板以下位置時，進行車站主體結構施工，主要包括鋼筋工程、模板及支架、防水工程、混凝土工程。在進行頂板模板安裝時，應從一端向另一側順序鋪設，相鄰兩塊模板的肋孔均用U型卡卡緊，卡緊方向應正反相間，不得按在同一方向。在結構拐【內附圖表】1.蓋挖系統施工流程2.格構柱立面圖3.格構柱基礎配筋示意圖4.鉆孔灌注樁質量控制標準5.格構柱吊裝允許偏差6.加工成型的四角錨栓7.加工成型的定位器8.定位器安裝示意圖9.鋼管柱頂部定位示意圖10.冠梁施工工藝流程11.冠梁配筋圖12.蓋挖車站結構施工流程總圖13.蓋挖逆作車站工序圖14.支護示意圖15.蓋挖頂板斷面圖16.中層板地模施工工藝格3、構柱斷面配筋定位器安裝示意圖蓋挖車站結構施工蓋挖頂板斷面圖北京地鐵 XX號車站蓋挖法專項施工方案1編制依據1）（北京地鐵 XX號線工程結構通用標準）（2009 年 4 月）2）北京地鐵 XX號線工程 XX站巖石工程勘察報告（2009 年 12 月 29 日）3)（北京市地鐵 XX工程初步設計專家審查意見）4）有關會議紀要、公文及政府部門提供的基礎資料；5）相關規范、規程：地鐵設計規范（GB50157-2003）混凝土結構設計規范（GB50010-2002）建筑結構荷載規范（GB50009-2001）（2006 年修訂版）建筑樁基技術規范（JGJ94-2008）建筑地基基礎設計規范（GB50004、7-2002）地下工程防水技術規范（GB50108-2008）建筑基坑支護技術規程(JGJ 120-99)；6)北京市軌道交通工程合同段工程施工招標文件、施工圖紙及后續更改文件；7)北京市軌道交通工程沿線電子地形圖；8)北京市軌道交通工程XX號線沿線地下管線圖；2編制范圍及原則2.1.編制范圍北京市 XX站為北京市軌道交通工程，車站有效站臺中心里程為K29+330.900。該站位于西 XX路與南 XX路交叉路口北側,沿西 XX路南北向布置，站位所在建筑物密集，東側有市XX辦公樓，XX大夏，XX寫字樓等建筑物，西側有XX市場，XX賓館，XX公司等建筑物，車站南端有較大的雙層電力管溝，（管底埋深約5、 9.1m）西側有污水管以及改遷的電力，熱力，上水管等管線。頂板在恢復路面。2.2.編制原則確保施工方案針對性強、操作性強；施工方案經濟、合理。堅持技術先進性、科學合理性、經濟適用性與實事求是相結合。根據工程地質、水文地質、周邊環境及工期要求等條件選擇最具實用性的施工方案和機具設備。技術可靠性原則根據本標段工程特點，依據北京市地區類似工程施工經驗，選擇可靠性高、可操作性強的施工技術方案進行施工。經濟合理性原則針對工程的實際情況，本著可靠、經濟、合理的原則比選施工方案，施工過程實施動態管理，從而使旋噴樁施工達到既經濟又優質的目的。環保原則施工前充分調查了解工程周邊環境情況，緊密結合環境保護進行施6、工。施工中認真作好文明施工，減少空氣、噪音污染，施工污水、廢漿經沉淀并取得相關部門的批準后方可排放。施工過程實施 ISOXX000標準，進行環境管理。建設“綠色工地”，實施“環保施工”。3.工程概況3.1.工程概況本標段為北京市軌道交通工程土建地鐵XX號線車站，XX站主體為地下三層，地下一層為設備層，地下兩層為站廳層，地下三層為站臺層，車站設置 3 個出入口，2 個預留出入口，1 個預留換乘通道，2 組風亭。其中 1B出入口為暗挖出入口，1A.2號出入口為預留出入口，并預留與遠期規劃地鐵線路換乘條件，1 號風亭組與 4 號出入口合建，K29+186.104,設計起點里程，設計終點里程，總長.米7、，車站主體結構為三層三跨框架結構，車站南端接盾構區間，盾構機在本站吊出，北端接礦山暗挖區間，本站主體結構采用頂板縱向分幅蓋挖逆作法施工。3.2.地質概況地質及地層概況本次勘察揭露地層最大深度為60m，按地層沉積年代及工程性可分為人工堆積層，第四系沉積層，各層的土的物理參照詳表一：第1 層粉素填土：褐灰、黑灰，稍密稍濕，表層為瀝青混凝土，下含碎石，局部夾有碎磚塊等，為路基結構層。分布較連續，厚度 1.50 2.40m，平均厚度 1.69m。第1 層粘土：褐黃色，濕，中壓縮性，局部為粉質粘土。分布較連續，層頂埋深 1.50 1.80m，厚度 0.601.50m，平均厚度 0.95m。第3 層粘土：8、褐灰深灰色，濕，中壓縮性，含少量有機質，局部為粉質粘土。分布較連續，層頂埋深2.30 3.30m，厚度 0.503.00m，平均厚度 1.45m。第4 層粉土：褐灰灰色，稍密，夾粉砂薄層，含云石母，分布不連續，層頂埋深 1.604.00m，厚度 0.80 2.30m，平均厚度 1.55m。第4 層泥炭質粘土：黑灰黑，軟塑可塑，高壓縮性，有機質含量約1240，局部有機質含量大于60，相變為泥炭。含云石母，分布較連續，層頂埋深2.20 2.60m，厚度 0.50m。第1 層圓礫：深灰蘭灰、褐黃，中密。圓形及亞圓形，級配較差，礫石成分為砂巖及灰巖，含云石母，中等風化。2025m以上為粉土、粉砂為主要9、填充物，以下以粘性土為充填物。夾卵石、粘性土及粉土夾層，局部夾有膠結塊。連續分布，且厚度大，均未揭穿，層頂埋深3.30 5.50m。第12 層粘土：褐黃、蘭灰、灰，硬塑，中壓縮性。局部含515礫石，礫石成分為砂巖及灰巖，含云石母，中等風化。分布不連續，厚度0.402.50m，平均厚度 0.98m；層頂埋深 8.1037.60m。第12 層粉土：褐灰、灰、深灰，中密，局部地段相變為粉砂層，含礫，含云石母，礫石含量 315，局部夾腐木。分布不連續，厚度0.30 2.60m，平均厚度1.33m。3）地下水的腐蝕性評價據在場地內取地下水樣水質分析結果，場地地下水及地表水對混凝土結構無腐蝕性，對鋼結構具10、弱腐蝕性，在類場地條件下對混凝土結構中鋼筋無腐蝕性。4）不良地質作用擬建場地屬中軟場地土，場地類別為類。對已收集資料進行分析、整理、判別4 層粉土粉砂層為液化土層，其余各層粉土粉砂層屬上更新統地層，判定為不液化土層。5）工程地質總體評價本站地下以圓礫層為主，含水量大，地基承載力高，淺層土為承壓力較高的粘土層，因此適合修建地下結構，但深層的強透水層使得基坑降水困難較大。水文地質概況北京 XX號站人工填土層（1）：頂部以雜填土為主，位于地面表層，分布廣泛，大部分位于地下水位埋深以下，富水性一般。不同地段的填土成分，孔隙率差異較大，故透水性有明顯的差異，屬弱中等透水層。粘土（2）3 根據區域資料及室11、內滲透試驗，屬微透水層。富水性貧乏，可視為相對隔水層。粉土、粉砂（2）4、圓礫土（3）1，根據抽水試驗，屬中等透水。勘察時間測得穩定水位埋深.20 .m，相應標高.m 上層滯水主要分布于第四系人工活動層中，水位變福大。水量較小，主要接受大氣降水、灌溉水、盤龍江等河流流水、生活廢水和自來水、雨水、污水等地下管線漏水垂直滲漏補給。第四系承壓水補給以徑流和越流為主，排泄以側向徑流和人工抽取地下水方式為主。徑流總體方向指向沖洪積扇下游或人工抽取地下水形成的地下水漏斗中心。上層滯水的水位變化與賦存區域的環境關系密切，沒明顯的變化規律。潛水的動態與大氣降水關系密切。4施工方法4.1 格構柱施工工藝流程測量12、定位鉆機成孔施工樁基（下部）（杯口混凝土鑿除）安裝定位器吊裝及固定鋼管柱澆注鋼管柱內混凝土管外填砂。中柱施工前，先施工兩顆試驗樁，試驗完成后，再進行中柱施工。車站主體結構中柱采用 800mm 鋼管砼柱，鋼管混凝土柱采用壁厚20mm 的無縫鋼管，鋼管柱采用 C50微膨脹混凝土。鋼管柱下做2000 樁基礎，樁基礎需采用樁端和樁側復合后注漿技術。蓋挖系統施工流程如圖如下：4.1.1 格構柱施工程序測量放線施工準備安裝錨固自動定位器人工鑿杯口混凝土（鉆機配合）抽排基樁內泥漿下鋼套筒（初凝前）吊放基樁鋼筋籠鉆孔灌注樁的清底吊放安裝鋼管柱并完成鋼管柱上端及下端灌注鋼管柱混凝土至設計位置灌注杯口混凝土向鋼管13、柱周圍均勻填基樁鋼筋籠加工制作自動定位器加工、檢鋼管柱加工、檢驗旋挖鉆機成孔至樁基礎底面灌注基礎混凝土（1）施工前準備工作 1、測量放線樁位測放及標高測量所用儀器為全站儀、精密水準儀、塔尺。首先根據業主提供的水準、導線點建立測量控制網，樁位依據控制網采用全站儀測放。樁位可根據施工進展分批測放，樁位偏差小于20mm。為了確保鉆孔樁由于施工誤差而侵入襯砌內，實測樁位要在設計樁位基礎上橫向平移0.1m。根據設計圖紙，對每個樁位計算出樁中心點的平面坐標，同時標明每個鋼管柱底面的絕對標高，然后通過事先布設好的導線控制網和高程網，用全站儀及激光測距儀將樁中心引測到地面，再由樁中心點向外引出4 個控制點，作14、為施工控制。、泥漿準備：護壁泥漿所用材料（造漿池、沉淀池、循環池、儲水池、合格粘土或膨潤土）。、接通水、電源。、樁位放樣：技術人員準確定出樁位，并做好樁位標記及編號，施工人員應注意保護放樣點位。、地下障礙物：地下會有一些管線路占據樁位，必須在鉆孔樁施工前，查清地下管網情況，盡早采取措施，遷走樁位上的地下障礙物再施工。、埋設護筒：護筒采用 0.8 1.0cm 厚鋼板卷制焊接而成，內徑比樁徑大 100150mm。護筒在探明地下無障礙物時用人工或機械方法埋設，護筒頂高出地面0.3m，頂部開設 12 個溢漿口，護筒與坑壁之間用黃沙填實，護筒中心位置與樁中心偏差不大于 20mm，并保證護筒垂直，護筒埋設15、深度應超過淤泥層及其它流塑狀土層，以防止塌孔、縮壁等現象發生。、鉆機就位：旋挖鉆機行走時應注意安全，尤其是地表電線路及架空線；就位后鉆機機架要平直、機座穩固，鉆孔過程中機架不能移位和不均勻沉陷。、泥漿配置：在粘性土中成孔時，循環泥漿比重控制在1.1 1.3；在砂土和較厚夾砂層中成孔時，泥漿比重控制在1.2 1.3，含砂率不得大于3%。控制泥漿選用膨潤土或優質粘土，必要時摻入適量的增粘劑或分散劑，以改善泥漿性能。（2）鉆孔、鉆具聯結要牢固、鉛直，初期鉆進速度不要太快。樁身垂直度偏差不得大于 0.5%。、整個鉆進過程中，定時檢測泥漿比重，根據檢測結果適時調整泥漿比重，循環漿液要有泥漿洗砂設備，防止16、含砂率超標，起到護壁及排碴作用。泥漿頂面應超過地下水水面1.5 2m。、經常檢查機具運轉情況，發現異常情況立即查清原因并及時處理。鋼絲繩和潤滑部分必須每班檢查一次。、小工具如扳手、榔頭、撬棍用保險繩栓牢，防止掉入孔內。、經常注意觀察鉆孔內附近地面有無開裂或護筒、鉆機是否傾斜。、嚴格遵守操作技術規程，做好鉆孔記錄。記錄中要反映地質變化情況以便及時調整泥漿粘度進行護壁。、鉆至設計深度時，要由監理工程師與現場技術人員共同判斷并準確測定孔深，以此作為終孔標高的依據。（3）清孔、鉆孔到設計深度時孔深用測繩和鋼尺丈量。采用超聲波檢測儀檢測鉆孔的垂直度，達到設計要求時，才允許鋼筋籠和格構柱吊裝。、清孔方法：17、用原漿換漿法清孔，清孔后泥漿指標比重1.15 1.20 之間，含砂量小于 3%，孔底沉渣不大于20cm。、清孔時應保持鉆孔內泥漿面高于地下水位1.5 2.0m防止塌孔。、清孔達到要求，由監理工程師再次驗收孔深，泥漿和沉渣厚度。經監理工程師簽證同意后再進行下道工序施工。（4）鋼筋籠制作和安裝鋼格構柱制作采用整體制作，制作時采用綴板連接，具體制作步驟如下：a、根據施工圖紙及設計要求下料，格構柱立面圖如下；（5）制作成型：、基礎樁鋼筋籠采用HPB235、HRB335 鋼筋；HPB235鋼筋用 E43xx型焊條，HRB335 鋼筋用 E50 xx型焊條，焊接工藝及質量按國家現行標準鋼筋焊接及驗收規程（18、JGJ18-2003）的有關規定執行。、加強筋與主筋點焊，螺旋筋與主筋點焊，焊接要牢固；、鋼筋籠成型時，將主筋接頭錯開，同一截面接頭數量不超過主筋總根數的50%，相鄰接頭縱向間距應大于35d，并不得小于 50cm；、鋼格構采用 4 根 L20024等邊角鋼與綴板焊接而成，格構柱基礎樁以上綴板 1 規格 580mm 300mm 12mm500mm,綴板 2 規格 580mm 150mm 10mm500mm。（6）鋼筋籠和格構柱吊裝 格構柱和鋼筋籠重量不超過6 噸，根據計算采用50噸汽車吊符合要求。格構柱和鋼筋籠整體吊裝時，長度達42 米，便于現場施工，先把鋼筋籠吊下鉆孔樁，地面上留3 米，采用扁19、擔固定，然后在吊裝格構柱，與鋼筋籠焊接整體放下。（7）混凝土澆注本工程采用商品混凝土，要求混凝土坍落度為1822cm，坍落度損耗不大于2cm/h。混凝土采用罐車運輸，運至施工地點后檢查每車混凝土坍落度是否滿足設計及規范要求，如果不滿足灌注要求，將不合格料退回供應商。導管壁厚不宜小于3mm，直徑采用 250，每節不大于 2.0m。導管在使用前做水壓試驗檢查密封性。導管下入孔內距離孔底0.30.5m 左右，導管在使用后要沖洗干凈。首次灌注量須保證埋管深度不少于1.0m。灌注采用球膽隔水，直徑大小能自由通過導管就可，在完成首次灌注后，灌注混凝土要從漏斗口邊側溜進入導管內，不可一次灌滿，以避產生壓力氣20、體。導管埋深不得大于 6m，也不得小于 2m。灌注樁身混凝土時，用泥漿泵把樁孔內排出的泥漿抽到循環池中進行凈化處理，與此同時，使用罐車把廢漿運走。（8）鉆孔灌注樁質量檢驗鉆孔灌注樁成樁質量采用小應變檢測。鉆孔灌注樁質量控制標準和鋼筋籠允許偏差以及格構柱吊裝允許偏差見表1、表 2 和表 3。表 1 鉆孔灌注樁質量控制標準序號項目標準1 混凝土強度C30 2 樁位偏差50mm 3 鋼筋保護層70mm 4 主筋間距10mm 5 箍筋間距10mm 6 籠頂標高10mm 7 樁垂直度3表 2 鋼筋籠允許偏差序號項目允許偏差(mm)檢驗方法1 鋼筋籠主筋間距10 尺量檢驗2 鋼筋籠箍筋間距20 尺量檢驗321、 鋼筋籠螺旋筋間距20 尺量檢驗4 鋼筋籠直徑10 尺量檢驗5 鋼筋籠長度100 尺量檢驗6 垂直于樁基中心線單排樁D/6 拉線和尺量檢驗7 沿樁基中心線單排樁D/4 拉線和尺量檢驗8 垂直度H/100 吊垂球和尺量檢驗表 3 格構柱吊裝允許偏差序號項目允許偏差1 立柱中心線和基礎中心線5mm 2 柱頂與底板頂設計標高+0mm,-20mm 3 立柱頂面不平度5mm 4 立柱不垂直度長度的 1/500 5 立柱上下兩平面相差對角線差長度的 1/500（9）特殊情況的處理在鉆進過程中，如發現斜孔、縮頸、塌孔或斷樁等情況，采取下列措施處理：1）當鉆孔出現傾斜或縮頸時，用鉆頭起落反復掃孔修正，如糾正無22、效，在孔內回填土至偏孔處以上1m，待沉淀穩定后再重新鉆進。2）鉆孔過程中如遇坍孔，立即停鉆，并回填粘土，待孔壁穩定后再鉆。3）當出現斷樁相象，采取調整樁間距，緊臨斷樁位置再補做一根樁，在開挖時，在斷樁位置增設格柵鋼架將相臨兩根樁連接起來。4.1.2 鋼管柱定位施工技術4.1.2.1定位器錨固面以上混凝土的清除樁基施工完成后，在樁基礎上部加設剛護筒后，定位器錨固面以上混凝土的清除，在第一次灌注混凝土初凝后及時進行。此時混凝土強度較低，利于施工。具體做法：1 在混凝土初凝而未終凝前使用600 的旋挖鉆機進行鉆孔取芯，取芯深度為樁基設計頂面標高下2.0 m（這樣可節省大部分人工鑿除杯口混凝土的工作量23、）；2 然后用泥漿泵，將樁孔內的護壁泥漿抽走，底部潛水泵無法抽出部分泥漿需人工排除；3 最后人工鑿除取芯后的杯口混凝土。杯口混凝土底面比鋼管柱設計底面要低 700 mm，以便安裝鋼筋網、定位器及二次澆筑混凝土。4.1.2.2孔內通風和照明施工人員在孔內工作時，要保證作業區內具有良好的通風和照明，通風設備選用鼓風機，根據鼓風機的鼓風能力即鋼護筒內的換氣量進行布管。孔內施工時布設一根 200 帆布通風管。照明用電采用 36V安全電壓照明，并設專業電工定期對低壓線路進行檢查。孔內施工時，要在地面設有“正在施工”的明顯標志，并設專人負責安全工作，切實防止各種物件落入孔內。4.1.2.3定位器的安裝安裝24、定位器是鋼管柱施工的關鍵工序，必須堅持做到安裝前放線，安裝后重新復核。（1）自動定位器的原理及作用鋼管柱采用上下兩端同時定位法固定。鋼管柱下端定位主要依賴于自動定位器，上端用花籃螺栓調節定位。自動定位器是一種預先加工的裝置，精確校正其平面位置、高程和垂直度后，固定于人工挖孔樁的護壁預埋鋼板上，澆筑樁基混凝土后其下端錨固于樁基混凝土中。其構造特點決定了可實現對鋼管柱的引渡、限定、精確定位的功能。（2）自動定位器的設計一般自動定位器呈十字錐形，由鋼板組焊而成，然后由車床整體加工，精確的加工保證其中心位置誤差在3mm 以內，固定邊與水平面所成的直角誤差在1以內。其錐底寬度比鋼管內徑小6mm。定位器主要構件包括錐形引渡板、定位十字板、環形錨固腳及定位鐵件等構件，其中錐形引渡板、定位十字板實現對鋼管柱的引渡功能，并限定鋼管柱的水平位移；環形錨固腳承托鋼管柱，并控制鋼管柱的水平位置及標高，錨固于圓形鋼筋混凝土樁內，可防止自動定位器變形、移位；定位鐵件承托上部構件，并提供準確的空間位置。定位器的制作質量必須嚴格控制，保證其具有足夠的強度、剛度及精確度，以確保鋼管柱安裝時，定位器不發生破壞、變形、移位現象，并提供所要求的精度。