明挖车站格构柱施工方案.doc

【中铁十二局集团有限公司】 XXX站格构柱施工方案
目 录
一、工程概况- 1 —
二、编制依据— 2 —
三、技术要求及设备选型— 2 -
3.1、技术要求— 2 -
3。2、关键工序- 2 —
3.3、设备选择— 3 -
四、施工方法- 3 —
4.1、施工流程— 3 —
4。2、泥浆制备— 4 —
4.3、泥浆制备— 6 —
4。4、护筒埋设— 6 -
4.5、钻进成孔— 6 —
4。6、桩孔质量检测— 7 -
4。7、清孔— 7 —
4.8、钢筋笼制作— 8 —
4.9、格构柱制作- 10 —
4。10、钢筋笼吊装— 10 —
4.11、格构柱安设- 10 -
4.12、水下混凝土灌注— 11 -
五、质量保证措施- 11 —
六、安全保证措施— 12 —
七、文明施工及环保措施— 12 -
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一、工程概况
本合同段承建的哈尔滨市轨道交通2号线一期工程土建施工项目四标段施工任务：包括一站一区间，分别是XXX站、XXX站～XXX站区间隧道(下穿松花江）.
XXX站车站总长470.1m，标准段宽19。8米,盾构加宽段宽23.6米，为12。5m岛式站台地下二层车站(北段局部140米为一层），标准段底板埋深约为19m，顶板覆土约3。9m。车站共设4个出入口，三个风亭，分三期施工，围护结构采用连续墙+混凝土支撑+钢支撑支护，车站主体及附属均采用明挖法施工。
XXX站平面图
世茂大道站～XXX站区间里程为CK8+608.377～CK11+520。264，区间总长度为2911.887m，主要穿越的地层为松花江漫滩区，区间隧道盾构管片外径φ6200mm，采用2台泥水平衡式盾构机施工,该段区间设置1个中间风井、2个联络通道,2个联络通道及泵房。区间风井采用明挖法施工,围护结构采用连续墙+混凝土支撑,联络通道均采用冷冻法施工。
区间总平面图
本车站共设置51根格构柱，格构柱主要包括钢立柱和立柱桩两部分,上部钢立柱为钢构件，下部立柱桩为钢筋混凝土钻孔灌注桩基础。钻孔灌注桩桩身混凝土等级C35,抗渗等级P6。
二、编制依据
⑴哈尔滨市轨道交通2号线一期工程土建施工项目四标段招标图纸。
⑵《哈尔滨市轨道交通2号线一期工程XXX站岩土工程勘察报告（详细勘察阶段）》
⑶《地铁设计规范》(GB50157—2003）
⑷《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50209-1999)(2003年版）
⑸《混凝土质量控制标准》(GB50164-2011）
⑹《混凝土结构工程施工规范》（GB50666—2011)
⑺《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120—2012）
⑻《钢筋焊接及验收规范》(JGJ18—2012）
⑼《城市轨道交通工程测量规范》(GB50308—2008）
⑽《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204—2015）
⑾《中电科哈尔滨轨道交通有限公司质量验收管理办法（暂行)》ZL—11
⑿已下发施工蓝图
⒀施工所涉及的适用于车站明挖段的标准、规范、规程以及国家、部委和哈尔滨市有关安全、质量、工程验收等方面的标准及法规文件。
三、技术要求及设备选型
3。1、技术要求
本工程格构柱由4×L160×16角钢加400×300×10缀板焊接制作，缀板中心间距为700mm。立柱桩桩径是φ1000mm，格构柱插入桩混凝土灌注桩中3m。要求成桩后格构柱垂直误差≤1/150，格构柱定位误差≤20mm.
3.2、关键工序
成桩垂直度要求控制在1/150以内，格构柱插入桩混凝土中,定位偏差不大于20mm。关键工序就是在目前的施工技术水平和现有机械设备情况下,如何保证格构柱的定位精度达到20mm以内,从而保证支撑系统稳固、基坑开挖安全。
3.3、设备选择
根据格构柱的技术要求和场地内的工程地质状况，立柱桩采用旋挖钻孔机成孔。钻机就位后，复测校正，钻头对准钻孔中心，同时使钻机底座水平。开钻时低档位慢速钻进,以保证桩位准确性，在砂土层中应控制钻进成孔速度，防止孔斜、缩径、塌孔等现象的产生。
（1）开钻时慢速钻进,待钻头全部进入地层后,加速钻进。
(2）钻进过程中，采用纵横十字线控制桩位，钻机工每班、测量组隔天校正桩位、垂直度，确保桩的桩位、垂直度满足规范、验标要求。
本工程采用膨润土泥浆护壁。泥浆比重应控制在1.05～1。1，胶体率不低于95%；含砂率不大于6％。
成孔过程中，泥浆系统应定期清理,确保文明施工，泥浆池实行专人管理、负责。
四、施工方法
4。1、施工流程
⑴桩孔定位测量:根据设计桩中心坐标，采用全站仪定位后，埋设十字护桩，并请测量监理工程师进行复核,确认无误后方可施工。
⑵成孔施工：
第一步：埋设护筒,放入泥浆.按照工地现场土质情况,护筒长度为2m，埋设护筒顶面高出地面50cm。护筒直径比桩径大200～400mm，以便钻头在孔内自由升降.按现场土质情况,调配泥浆。
第二步：钻机就位，底座平整稳固，钻头中心与钢护筒顶面中心对位偏差≤20mm。
具体施工流程见图4。1。
施工准备
原材检验
测量定位
埋设护筒
制作钢筋笼
钻机就位
泥浆制备
钻进成孔
泥浆循环
校深、一次清孔
排弃渣土废浆浆
验收

下放钢筋笼
商品砼供应
安设格构柱
二次清孔
检查导管
下灌注导管
砼灌注
测量沉渣
拔出护筒
检验砼性能
试块制作
制作格构柱
验收

图4—1 格构柱施工流程图
4.2、泥浆制备
4。2.1 原料及配比
膨润土：膨润土泥浆具有相对密度低、粘度好、失水量小、泥皮薄、稳定性强、固壁能力高、钻具回转阻力小、钻进率高、造浆能力大等优点。一般用量为水的8%即8公斤膨润土可掺100公斤的水。对于粘质土地层，可降低到3％—5%。较差的膨润土用量为水的12%左右. CMC：全名为羧甲基纤维素，具有使地基土表面形成薄膜而使之强化和降低失水率的作用。掺入量为膨润土的0。05%~0。1％.
纯碱:它的作用可使PH值增大，使粘土颗粒进行分散，粘粒表面负电荷增加，为粘土吸收外界的正离子提供了条件,可增加水化膜厚度，提高泥浆的胶体率和稳定性，降低失水率.掺入量为孔中泥浆的0.1％—0。4％。
4。2.2 泥浆材料的选择
（1）水应为PH值呈中性,钙离子浓度小于等于100PPm,否则要掺入分散剂。
（2)膨润土由其产地不同而性能不同,应以经济适用为主。易受阳离子感染时,宜选用钙土。
(3）CMC的选定,根据地层决定,粘度越高防漏效果越好.
4.2。3 泥浆粘度
泥浆粘度控制指标
地基条件
泥浆性能
对策
泥浆粘度经验值(S）
粘土层粉土层
低浓度泥浆
膨润土浓度4—6％
20-33
细砂-粗砂层
脱水量中等
膨润土浓度7-9％
32—38
砂砾层
浓度高CMC降脱水量
膨润土浓度8—10%
50-80
4。2。4 泥浆配制试验和修正
泥浆是各种材料特性的综合产品，但它是否完全满足施工条件和地层情况，还要在基本配合比的基础上修正、调配,最后才能得到合适的施工配合比
要对泥浆的各种特性逐项试验：稳定性、泥皮形成性能、泥浆流动性、泥浆密度。
4。2.5 制备泥浆的方法
泥浆制备设备包括储料斗螺旋输送机、磅称、定量水箱、泥浆搅拌机、药剂贮液桶等。搅拌前先做好药剂配制，搅拌时先将水加至1/3,再把CMC粉缓慢撒入，用软轴搅拌器将大块CMC搅拌成小颗粒，继续加水搅拌。配制好的CMC液静置6h后方可使用。泥浆搅拌前先将水加至搅拌筒1/3后开动搅拌机，在定量水箱不断加水的同时,加入膨润土、纯碱液,搅拌3min后,加入CMC液继续搅拌.搅拌好的泥浆应静置24h后使用。泥浆制备流程见图4—2。
纯碱液制备
CMC液制备
膨润土
水
静置6h
制备泥浆
投入使用
静置24h

图4—2 泥浆制备流程
4。3、泥浆制备
依据控制点精确定出立柱桩的平面中心的位置,并在格构柱两个互相垂直轴线的方向一边打设两个护桩,作为控制桩的中点和格构柱的方向控制点.立柱桩位置确定后，报监理工程师复测.
4。4、护筒埋设
泥浆护壁成孔时，采用孔口护筒，其作用是保证钻机沿着桩位垂直方向顺利工作，它还起着存贮泥浆，使其高出地下水位和保护桩孔顶部土层不致因钻杆反复上下升降、机身振动而导致坍孔.
护筒采用板厚为6mm的钢板焊接整体式钢护筒, 护筒比桩直径大0.2~0.4m,护筒底应位于坚实的原地层上。护筒上设2个溢水口，护筒埋设时，筒的中心应与桩中心重合，其偏差不得大于20mm；并应严格保持护筒的垂直度偏差不大于1％,同时其顶部应高出地面0。5m。护筒位置正确固定后，四周均匀回填最佳含水量的粘土，并分层夯实，确保成孔的质量。
4。5、钻进成孔
钻进时，边钻进边注入泥浆进行护壁，保持泥浆面始终不低于护筒顶以下0。3m，钻进过程中随时检测钻机平台水平度及钻杆垂直度,如有偏差及时调整。成孔后泥浆比重控制在1。25以内，成孔时做好记录。施工中应注意以下事项：
⑴开始钻进时，应先轻压慢转,掌握地层对钻机的影响情况，以确定在该地层条件下的钻进参数，待钻头正常工作后，逐渐加大转速。
⑵桩孔上部孔段钻进时轻压慢转,尽量减小桩孔超径;在粘土层,适当增加扫孔次数，防止缩径;砂层中用中等压力、慢转速，并适当增加泵量。
⑶施工过程中如发现地质情况与原钻探资料不符，立即通知设计、监理等单位及时处理。
⑷根据孔内土层地质柱状图和捞取钻渣样判别土类，每进尺2m，检查泥浆指标及时调整泥浆比重,防止坍孔事故.
⑸应合理调整和掌握钻进参数,在钻进过程中应根据不同地质条件，随时检查泥浆指标。
⑹在松软土层中钻进，应根据泥浆补给情况控制钻进速度；在硬层钻进速度以钻机不发生跳动为准。
⑺钻进过程中如发生斜孔、塌孔和护筒周围冒浆时，应停钻,待采取相应措施后在钻进。
⑻成孔过程中，每进4～6m检查一次成孔质量,接近设计孔深时，准确地控制好钻进深度，并做好进入持力层的记录.
⑼钻进过程中应认真、准确、及时地做好成孔记录,填写报表.
4。6、桩孔质量检测
桩孔质量参数包括：孔深、孔径、钻孔垂直度等.
①孔深：钻孔前先用水准仪确定护筒标高，并以此作为基点，按设计要求的孔底标高确定孔深,以测绳确定孔深。
②孔径用探孔器测量，若出现缩径现象应进行扫孔，符合要求后进行下道工序.
③垂直度：超声波测井径仪,偏差应≤1%.
钻进成孔质量标准表
项 目
允许偏差(mm）
检测方法
钻孔中心位置
顺纵轴方向100
用TJY型井径仪
垂直纵轴方向50
孔 径
不大于设计要求
超声波测井仪检测
垂直度
＜1%
超声波测井仪
孔 深
+300
测绳检测
4。7、清孔
4。7。1 第一次清孔
桩孔成孔后,在钢筋笼插入孔内前,进行第一次清孔，如果沉淀时间较长,则用水泵进行浊水循环,使密度达1。2左右.第一次清孔处理的目的是使孔底沉渣(虚土）厚度、循环液中含渣量和孔壁泥皮厚度符合质量要求或设计要求，也为下一道工序即在泥浆中灌注混凝土创造良好的条件。清孔应符合下列规定:
孔底500mm以内的泥浆相对密度应1。06—1。10;
含砂率≤6％;
粘度16S～25S。
5.8。2 第二次清孔
在第一次清孔达到要求后，由于要安放钢筋笼及导管准备浇注水下混凝土，这段时间间隙较长，孔底又会产生新的沉渣,所以待安放钢筋笼及导管就绪后，在利用导管再进行第二次清孔。
钢筋笼下放到位后，及时下放导管，导管在下放前先在地面作水密封试验，经检验合格后方可使用，然后进行第二次清孔。
第二次清孔采用泵吸反循环清孔，第二次清孔时，进一步将孔底沉碴吸出,同时逐步降低孔内泥浆比重小于1。15，孔底沉碴厚度≤80mm。
4.8、钢筋笼制作
1、钢筋笼采用现场整体加工制作，加工尺寸严格按设计图纸及规范要求进行控制。钢筋笼主筋连接采用单面搭接焊，焊缝长度10d,焊接质量应符合规范及设计要求，同一断面接头数量不能超过50％，主筋接头间隔错开且间距≥1000mm。主筋与螺旋箍筋全部采用点焊；
图4—3钢筋笼桩身处图 4—4格构柱与钢筋笼接头处
2、钢筋笼制安应考虑钢筋、钢板的预留、预埋，钢筋、钢板的预留、预埋应满足浇注砼导管空间要求.
3、加强环箍必须电焊为封闭箍,并与主筋焊接；螺旋箍筋须与主筋点焊。
4、钢筋笼在制作、运输和安装过程中应采取措施，以防产生不可恢复的变形，并应
图4-5立柱桩配筋图图4—6格构柱结构图
5、设置保护层垫块。钢筋笼吊放入孔时,不得碰撞孔壁;在钢筋笼入孔后，应进行第二次清孔.
4.9、格构柱制作
格构柱制作采用四根角钢和缀板连接，在现场加工平台上按照设计图纸要求制作.
图4—7 格构柱断面图
具体要求：
(1)格构柱角钢、钢板均采用Q235B钢材，焊条采用E50XX型；
（2)格构柱接长采用单面坡口焊连接,格构柱焊缝高度均为10mm；
(3)加工柱身弯曲矢高≤H/12，且不大于12mm；
(4)柱身扭曲≤h/250(h为截面较长边），且不大于5mm;
(5)柱截面尺寸对角线误差不大于±4mm。
4.10、钢筋笼吊装
钢筋笼长17m,重量约1。3t；将加工好的钢筋笼吊入孔内，利用孔边定位点,初次调整校正好钢筋笼放入位置，在孔口露出3米钢筋笼并用横杆悬吊支承于枕木上。
4。11、格构柱安设
1、 采用吊车将格构柱整体吊放入孔，将吊点绑系在格构柱端部两对应缀板中心位置,并缓慢起吊;待吊至钢筋笼顶端时停止放下，使其处于静止自由悬吊状态，校对格构柱悬吊垂直度。
2、 垂直度满足要求后，缓慢深入钢筋笼内3米处，采用“井字形”钢筋与钢筋笼加强箍筋焊接连接，焊接时应反复校正垂直度和中心吻合度;无加强箍筋部位采用就近增加拉筋的方法与钢筋笼主筋连接。
3、 将连接好的钢筋笼与格构柱整体缓慢吊装入孔,入孔过程中控制下放垂直度，并利用孔边定位点分段进行控制格构柱方位，格构柱垂直度偏差不大于1/300，格构柱定位误差不大于2cm。
4。12、水下混凝土灌注
清孔、下钢筋笼格构柱并准确定位后，开始准备浇注砼。钢筋笼距离孔底200mm，下导管灌注水下C35混凝土， 坍落度为18～22cm,导管选用Ф30,施工前进行封密性检查,浇注水下砼前,孔底沉渣厚度指标应≤80mm，初始灌注时要有一定的初灌量，防止泥浆回流入导管。砼浇注时导管埋入砼内深度控制在2～8m以内,当砼浇至钢筋笼底部时，应放慢砼入管速度，减小砼上升顶力对钢筋笼作用，达到控制钢筋笼上浮的目的。灌注混凝土应连续以确保混凝土的强度和密实性；在灌注混凝土时应采取措施固定钢筋笼的垂直位置。提拔导管前必须对砼面高度进行测量，以免拔空导管造成质量事故；灌注到设计标高上1m时停止灌注，格构柱浇筑完成后，试件强度达到设计值的80％后,将格构柱钻孔回填，用碎石、沙回填密实,防止开挖时由于横向无支撑造成格构柱失稳.
五、质量保证措施
(1)工程开工前,会同业主、设计单位、监理单位对施工图纸进行会审和设计交底，明确设计意图、技术要求和质量验收标准。
（2）按照批复后的方案对现场的施工技术人员、作业队长进行技术交底和质量交底，明确各级质量检查人员的职责,确保施工过程严格按照施工方案实施。
（3)严格实行测量放线复核制度.
(4)工程质量及隐蔽工程验收严格实行三级管理验收制度，质检员在施工过程中拥有质量否决权和质量奖罚权。
（5）严格执行材料验收制度和原材料取样封存管理办法。
（6）工程材料试验与检测按工程有关文件规范要求，委托有试验资质的试验单位按规范要求的检验频率进行检验。
（7)所有进场设备在进场前进行报验，检测设备在使用前进行校验,施工过程中由专人对其检修、保管。
(8)施工原始记录真实、准确,填写规范整齐并及时上报或归档.
（9）认真落实项目部制定的其它相关质量管理制度,确保该分部工程的顺利实施.
六、安全保证措施
认真贯彻“安全第一，预防为主、综合治理”的方针，加强安全管理，确保本工程实施过程中无安全事故，创安全达标工地.
⑴焊工、起重工、驾驶员等特殊工种必须持证上岗，杜绝无证操作。
⑵施工现场要张贴悬挂醒目的安全宣传标语、标牌，施工平台临边坡面及泥浆池边设立安全栏杆或警示带，夜间保证照明，防止高空坠落。
⑶现场电缆线架空或埋入地下，各种电器控制须设漏电保护装置。
⑷电器线路及靠电运转的施工机械修理时须断电进行,并挂警示牌，钢筋骨架等特长构件运输，要封闭交通，运输车辆行驶速度不超过5Km/h。
⑸进入施工现场必须戴安全帽，钢筋骨架吊装由专业人员指挥，吊装作业区严禁非工作人员进入，场内人员不得在运行的起重臂下站立.
⑹外露传动装置系统必须有防护网罩。
⑺经常检查各种传动、电压、机械系统，以及吊臂、吊绳、吊钩等关键部位的牢固性，发现隐患及时消除。
⑻对各作业工序必须进行安全技术交底。
七、文明施工及环保措施
（1）开展文明环保教育，加强班组建设，提高班组整体素质,遵守市民行为规范。
（2)开工后建筑材料按区域分类堆放整齐，生产区与生活办公区分隔，场容场貌整洁、有序、文明。
(3）施工现场设置以明沟、集水池为主的临时排水系统，施工污水经明沟引流、集水池沉淀过滤后,间接排入下水道.
（4）运渣车辆进出大门听从指挥，出工地前认真进行车体清洗，同时渣土装运合理，确保泥土在运输中不散落在城市道路上。夜间运土禁止鸣喇叭.
（5)配备相应的环保设施和技术力量,全面控制施工污染，减少污水、空气粉尘及噪音污染，达到国家环保标准。
(6） 妥善处理施工期间产生的各类污染物，对施工产生的固体废物和生活垃圾集中处理，不得随便遗弃。对有害物质（如染料、油料、废旧材料和生产、生活垃圾等）经处理后运至当地环保部门所指定的地点进行掩埋，防止泄露、腐蚀造成对生态资源的破坏。
(7）对施工现场和运输便道等易产生粉尘的地段定时进行洒水降尘,勤洗施工机械车辆，使产生的粉尘危害减至最小程度。
(8)对易松散和易飞扬的各种建筑材料用蓬布等严密覆盖。