角门东主体围护结构及土方开挖施工方案.doc

'北京地铁十号线二期工程角门东站主体围护结构及土方开挖施工方案编制:审核:批准:中铁电气化局集团有限公司北京地铁十号线二期06标项目经理部2009年7月 目录一、编制依据1二、工程概况12.1车站概况12.2车站工程地质概况22.3水文地质概况22.3.1地表水情况22.3.2地下水情况22.4周围现状3三、工程重点、难点分析及对策33.1地下管线对主体结构及土方开挖的影响33.2基坑北侧旱河对基坑施工的影响53.3京投商业楼施工对角门东站施工产生的影响6四、总体施工组织部署64.1施工总体部署64.2施工组织机构74.3劳动力计划安排84.4主要施工机械设备配置表84.5主要的试验/测量/质检仪器设备表94.6施工场地及临时设施布置104.6.1场地布置的原则及依据104.6.2施工总平面布置114.6.3主要临时设施布置11五、施工进度安排125.1明挖车站钻孔桩施工125.2降水施工125.3基坑开挖与支护12六、施工工艺及技术措施136.1钻孔灌注桩施工136.1.1钻孔桩施工测量13 6.1.2施工场地内地下管线的保护136.1.3钻孔灌注桩护筒设置156.1.4钻机就位156.1.5钻孔灌注桩泥浆制拌156.1.6钻孔灌注桩成孔156.1.7钢筋笼的制作及吊放166.1.8钻孔灌注桩清孔196.1.9钻孔灌注桩水下砼浇筑196.1.10钻孔灌注桩特殊情况的处理206.1.11钻孔灌注桩施工注意事项216.1.12围护桩质量检测216.2桩顶冠梁施工216.2.1冠梁施工工序216.2.2冠梁施工方法226.3冠梁顶上挡土墙施工236.4龙门吊走行轨施工236.5基坑土方开挖原则及开挖方法286.5.1基坑土方开挖原则286.5.2基坑土方开挖方法296.5.3外运弃土306.5.4基坑开挖排水措施316.5.5施工爬梯316.5.6基坑开挖的其他事项356.6桩间土体支护366.7钢支撑施工376.7.1钢支撑施工工艺及流程376.7.2钢支撑施工方法386.8锚索施工426.8.1锚索施工工艺及流程426.8.2锚索施工方法42 6.8.3锚索施工管线保护44七、施工监测457.1监测点的布置457.2现场监测对象、项目、频率、周期及控制标准467.3监测点埋设要求477.4监测注意事项48十、施工技术保证措施48十一、施工质量保证措施49十二、车站重大风险源应急预案5012.1风险分析5012.2应急救援及抢修电话5612.3应急救援组织5712.4应急救援器材5812.5突发事件的分析及预防措施58 一、编制依据1、北京地铁10号线二期工程施工设计角门东站主体围护结构施工图；2、《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-99)（2003年版）；3、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)；4、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）；5、《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003）；6、《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）；7、《工程测量规范》（GB50026-93）；8、《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》（GB-1999）；9、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）；10、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）；11、《轨道交通轨道工程施工质量验收标准》（QGD058-2005）；12、地铁工程监控量测技术规程DB11/490-200712、其他相关国家规范、北京市地方规范及北京地铁工程相关规范、规程。二、工程概况2.1车站概况角门东站工程位于石榴庄路与马家堡东路（太平街南延）交叉路口的西侧，沿石榴庄路东西向布置。角门东站有效站台中心里程为K34+517.869，主体总长度205.9m，标准段总宽度20.8m，基坑深度17.002m，覆土厚度3.1～3.7m，站台型式为12m岛式站台，线间距为15m。车站主体采用明挖顺做法施工。主体围护结构为φ1000@1800钻孔灌注桩及三道钢管支撑＋三道锚索（基坑北侧9－19轴段加锚索）。车站主体基坑平面图见下图。图2.1-1角门东车站主体基坑平面布置图（单位：mm） 2.2车站工程地质概况本次勘察揭露地层最大深度为50m。根据岩土工程初勘报告，按地层沉积年代、成因类型，本站施工范围内土层自上而下依次为人工堆积层、新近沉积层、第四纪晚更新世冲洪积层和第三纪（本次钻孔未穿透此层）四大类。车站穿越地层主要为粘质粉土、粉细砂、粉质粘土、卵石层。车站结构底板座落于卵石层上。详见角门东站地质纵剖面图。图2.2-1　角门东站地质纵剖面图2.3水文地质概况2.3.1地表水情况旱河，距车站北侧约20m，东西流向，与拟建角门东站（西马场站）略呈平行走向；河底宽给3～4m，上口宽约7～8m（横断面呈梯形），河底与侧壁为水泥方砖，侧壁方砖高约2.5m，与河底倾斜，延伸至地面；河水水量小，局部干涸。2.3.2地下水情况本次勘察钻孔最大深度50m，在勘察深度范围内，实际测量到两层地下水，地下水类型为潜水，该层水补给来源主要为大气降水和侧向径流补给，以侧向径流和向下越流方式排泄。本次勘察未发现上层滞水。每年7至9月份为大气降水的丰水期，地下水位自7月份开始上升，9至10月份达到当年最高水位，随后逐渐下降，至次年的6月份达到当年的最低水位，平均年变幅约为2至3m。地下水特征如下表： 地下水性质水位埋深（M）水位标高（M）含水层及其特征岩性特征渗透系数（M/D）影响半径（M）潜水（一）10.728.59③、③2层潜水（二）22.1～22.815.87～16.76④层130-15077.53（10T/H）该场区地下水的腐蚀性评价结果如下：潜水对混凝土结构无腐蚀性；在干湿交替环境下对钢筋混凝土中的钢筋具有弱腐蚀性，在长期浸水的环境下对钢筋混凝土中的钢筋无腐蚀性。本站的抗浮设防水位36.0m。2.4周围现状角门东站（西马场站）位于角门东路与马家堡东路（太平街南延）交叉路口的西侧路面下，沿角门东路东西向布置。北侧为旱河，南侧为京投开发商业楼，东南侧为乐天玛特超市，东侧为商铺，西南侧为京投开发住宅楼。三、工程重点、难点分析及对策3.1地下管线对主体结构及土方开挖的影响角门东站位于市区繁华地段，沿线交通量较大，施工期间需进行多次交通导改，并且车站两端均与盾构区间连接，施工过程中需配合相邻盾构施工，工程控制性工期要求较高，总工期紧；文明施工、环保要求高等特点。地下管线密集，施工影响较大，本合同段位于北京市市区，所经石榴庄路、马家堡东路、均为城市次干路，交通较为繁忙；车站施工范围地下管线密集，角门东站需要改迁管线共计35根；改移量大、对车站施工工期影响较大。由于角门东站位于南城的老城区，现状地下可能还有一些不明管线，这些管线可能影响车站主体明挖基坑施工，角门东站地下管线情况复杂，管线迁改完后，在车站北侧有一条φ1000深5m～8m污水管线，最近距车站土体结构11.5米；南侧距车站3～４米的位置要布置４条管线，１条上水、１条电力（电力管沟）、２条电信，这些管线是车站基坑施工过程中风险源。在施工过程中，要加强对风险源的监测，若发现管线沉降过大，应采取加固措施，管线与车站关系横断面图如下。另外，很多管线有可能没在图纸或勘测资料上显示，因此施工时，要采取各种措施确保不挖断电缆线。 图3.1-1管线与车站关系横断面图施工时，主要采取以下措施加以保护：1、围护桩施工前，先人工挖３ｍ的探孔，再用洛阳铲探2ｍ，在没发现管线的情况下才能使用钻机成孔。保证钻机在钻进过程中不破坏管线，未经探测并经技术人员书面确认，不得开钻。2、冠梁沟槽采用人工开挖，进一步探明围护桩两侧管线，防止出现机械开挖破坏未探出的管线。3、主体明挖基坑开挖时，在地面上开挖横、纵向探沟，防止基坑内管线在开挖时遭到破坏。4、主体明挖基坑开挖时，及时做好钢支撑的架设，并做好实时对管线、地表及围护桩的监测 3.2基坑北侧旱河对基坑施工的影响一条宽10米，深2米的旱河横卧于车站结构北侧，与车站走向平行，此旱河由于位置与车站出入口位置冲突，因而在车站施工前完成了旱河改移工作。改移旱河在马家堡东路旱河桥下接回到原旱河位置，并在桥下实现规划旱河断面深度及宽度，桥下旱河深4米，宽20米（即上下游旱河低2米，宽10米）。详见旱河与车站结构平面图。从图中可看出，旱河在马家堡东路桥下形成一个喇叭口，而下游的过水断面又突然紧缩，即上游的排水能力受到下游断面的限制。在汛期时，河水在桥下将会形成倒流，水大时很可能会漫出地面影响车站施工安全。图3.2-1旱河与车站结构平面图为此，特制定如下应对措施：1、在车站施工时，特别在汛期来临前，一定要做好防洪准备，备好防洪材料，提前做好防洪方案。2、加强降水施工的质量控制，严格按照设计图纸进行施工，遇到特殊情况及时上报，与甲方和设计进行协商，及时调整降水方案，确保降水效果达到无水作业。3、对于层间积水及时进行探测发现，在基坑内设置临时集水坑，通过安插引流管将层间积水安全引入集水坑，统一抽排出基坑。4、在基坑开挖的过程中，由专业的监测小组加强对地下水位及基坑、地表变形的监测，持续、及时地了解变化情况，向各方上报，并在进场后根据现场情况制定详细的应急预案。5、加强对河道的监控，在进入雨水季节后，对于河道内水位的变化应该建立实时监控系统，并制定详细的防洪预案。 3.3京投商业楼施工对角门东站施工产生的影响图3.3--1角门东站与京投商业楼关系图在车站9-18轴位置的南侧，为京投置地公司商业楼，商业楼与地铁接驳首次采用了“无缝接驳”的概念，即地铁的出入口也是商业楼的商业区。此段接驳商铺基坑深10米，距离角门东站基坑最近距离为5.9米，商业楼深14米距车站最近距离17米。京投商业楼的施工方案为先施工商业主楼和部分商业通道，然后预留出接口二次施工。图中灰色方框即为接口位置，这两个接口深10米，离车站结构最近为4.5米，详见下图。门卫室-10m-14m5.9m与地铁车站接驳的京投置地商铺京投置地商业楼与地铁接驳段，此段宽40米，距地铁基坑10米，此段甩出接口，不回填。与今后商业通道接驳处，宽5米，深10米，距地铁结构4.5米，此段甩出接口，不回填这样的两个缺口在基坑南侧，使车站基坑开挖时形成一个不对称得受力体系。为此，特制定以下应对措施：1、在基坑开挖时，应在车站北侧增加锚索来抵消不对称的受力。2、在开挖到此段时应及时撑上钢支撑。3、加强对钢支撑、围护桩及周围地表沉降的监测。四、总体施工组织部署4.1施工总体部署1、角门东站管线复杂，前期工作协调难度大。本站施工采用“先易后难”的方针，将车站西边几条管线先行迁改，具备开工条件的场地逐步形成围挡，从西向东推进施工。2、围护桩施工采取隔桩施工，根据现场施工条件的具备情况，确定用1或2台钻机从车站西端向东端推进。3、待车站围护桩及降水井施工完成并开始实施降水作业后，开始进行土方施工，根据车站规模和周边环境，基坑采取从西向东逐段分层开挖的方式。4、基坑土方开挖遵循“纵向分段、竖向分层、由上至下、中间拉槽、先支后挖” 的原则，竖向从上到下分层开挖，纵向形成台阶，横向先挖中间土体，后挖两侧土体。5、为确保开挖过程中桩间土体的稳定，对桩间土体采用挂网、喷射砼等施工作业。在土方开挖过程中，由上往下、随挖随喷，机械开挖至桩边15cm后采用人工清理，挂网安装在每步开挖后及时进行，钢筋网片定点预制，分片安装。对桩间出现的少量局部渗漏水采取在桩间渗水部位设置一根φ50的泄水盲管将网喷砼后的渗漏积聚水引至基坑底排走。6、基坑内支撑采用竖向3道钢管支撑，且在基坑北侧9－19轴段加锚索加上三道锚索。在土方开挖过程中，由上往下、随挖随撑，确保基坑的安全及基坑周边的稳定，钢支撑和钢腰梁在基坑边加工及组装好后，采用龙门吊进行安装，钢腰梁与围护桩之间的空隙采用细石混凝土填充。4.2施工组织机构土方队伍钢支撑队伍降水队伍项目经理工程部总工副经理计划合同部部部部安质部财务部综合办公室物设部钻孔桩队伍锚索队伍在项目组织机构上设项目经理一名，车站主管副经理一名，项目总工一名，项目经理部下设工程部（包括试验室，测量队）、安质部、计划合同部、财务部、物资设备部和综合办公室。施工作业队伍有：钻孔桩队伍、降水队伍、土方开挖队伍、钢支撑队伍及锚索队伍。详见图4.2-1主体结构基坑围护施工组织机构图及表4.2-1角门东站项目部主要管理人员表图4.2-1主体结构基坑围护施工组织机构示意图表4.2-1角门东站项目部主要管理人员表 序号姓名职务1祖国政项目经理2李忠银项目副经理兼安全总监3覃烨项目总工4高儒华、牛百鹏项目副经理主管外协5党运旺项目副经理主管现场生产6党永漳物设部部长7仝丽霞、黎艳、韦佼佼财务部部长及财务人员8蔡迪计划合同部部长9张帆、张莉、许晨、韦威、马晓峰、王维东、王晓芹工程部技术人员，包括测量人员、资料人员、试验人员等4.3劳动力计划安排根据类似工程施工经验，拟投入钻孔桩队伍20人（两台钻机的人员编制），土方队伍20人，钢支撑队伍12人，锚索队伍10人。4.4主要施工机械设备配置表根据本工程的特点，在主体围护结构施工时投入的主要施工机械设备配置见下表主要施工机械表所示：表4.4-1主要施工机械表机械名称规格型号额定功率（kw）或容量（m3）、吨位（t）数量（台）围护桩设备旋挖钻机R-622300(柴油动力)2焊机6 切割机2汽车吊QY25/1625/16T2水泥浆搅拌机2土方开挖设备反铲挖掘机2m33自卸汽车2010m310汽车吊25t1门式吊车10T1锚索设备XY一300地质钻机2油泵车1注浆泵2其他设备电动空压机6m337KW4湿喷机TK-9612风镐5配电箱6备用发电机240/120GF200KW14.5主要的试验/测量/质检仪器设备表为确保工程质量,确保建筑物的使用功能,在基坑土方开挖施工时投入的主要的试验/测量/质检仪器设备配置见表4.5-1主要的试验/测量/质检仪器设备表所示。表4.5-1主要的试验/测量/质检仪器设备表序号仪器设备名称规格型号单位数量备注 1经纬仪J2台22全站仪LeicaTC1800台13精密水准仪（含配套铟钢尺）苏光DSZ2台14水准仪AL322-A台15钢尺（30m）、小钢尺（5m）个4大钢尺1个6温度计只107塌落度筒套38标准试模套109标准养护池个210收敛仪JFS30A台111频测仪GXS-937台112测斜仪CX-01台113测斜管G－01根10014钢筋计XY-01个15015水位计91C4－5.0个1016孔隙水压力计KXR个2017土压力盒TXR个204.6施工场地及临时设施布置4.6.1场地布置的原则及依据根据北京市关于环保、安全、文明施工的有关文件规定，施工现场布置本着“降低噪音、减少污染、整洁美观、安全方便，较少干扰”的原则，尽可能地减少对市民正常生活及车辆交通的影响，并对既有街道路面、管线等采取必要措施予以保护，实现“绿色施工”，体现“以人为本”的理念。4.6.2施工总平面布置工程场地位于石榴庄路与马家堡东路十字交叉路口，车站北侧为现状旱河，车站南侧是京投置地商业楼施工场地，东南角为乐天玛特超市，东北角为大红门商铺， 施工场地狭窄。现利用车站南侧与京投施工互不干扰的空间作为料场和加工场等。在车站东西两侧围挡端头设进、出大门各一处。围护桩施工根据工期安排，泥浆制造及再生系统设置于待开挖基坑上；土方施工将临时堆土场设置在车站南侧，北侧设钢支撑的堆放场。施工总平面图见附录1。施工平面布置图如下：图4.6-1围护桩施工场地布置图图4.6-2土方开挖施工场地布置图4.6.3主要临时设施布置角门东项目部分办公室、会议室及施工人员宿舍、食堂等布置在马家堡东路十字路口东北角上，采用双层彩钢活动板房，办公场所在车站施工场所外。整个场地内给排水、供暖、洗手间、浴室、文化体育活动场所等配套设施齐全，场地硬化时采用厚10cm混凝土结构，设置排水系统，确保排水畅通，其中生活用水经沉淀后排入市政污水管道，在项目部及生产区设置门卫，门卫亭及门卫服装按统一标准办理。在项目部分门口显著位置悬挂“五牌一图” ，写明工程简介，开竣工日期，工程建设、设计、监理、承包单位、社会监督部门及工程总平面布置图等内容。详见下图：图4.6-3项目部驻地平面图五、施工进度安排5.1明挖车站钻孔桩施工角门东站明挖主体围护桩共计272根，考虑到京投施工对角门东站施工造成的影响，角门东站明挖主体围护桩分两期施工，一期施工从2009年7月19日至2009年7月29日，共计11天，先完成京投锚索施工对地铁施工影响段的围护桩（56#～85#）施工；等车站主体围挡形成后，再施做剩余桩及冠梁，即从2009年12月23日至2010年2月21日，共计61天。5.2降水施工车站主体结构施工共设置57口降水井，其中14口抽水井，43口渗漏井。施工周期为40天，即从2010年1月1日至2010年2月9日。5.3基坑开挖与支护角门东站明挖土方共计：77360m3，考虑到夜间出土和剩余部分土体的人工调运，计划平均每天出土500m3，共计155天，即从2010年2月11日至2010年7月15日，共计155天。详见角门东站基坑围护施工进度图见附录2。 六、施工工艺及技术措施6.1钻孔灌注桩施工角门东站主体围护桩共272根，分A、B、C、D四种，A型桩为车站西侧盾构端头范围内围护桩，B型桩为车站标准段范围内的围护桩，C型桩为车站东侧盾构端头范围内的围护桩，D型桩为车站东侧盾构端头加深处围护桩。围护结构采用A型桩：φ1000@1600、桩长L=22.55m，共计42根；B型桩：φ1000@1800、桩长L=20.7m，共计188根；C型桩：φ1000@1600、桩长L=21.75m，共计36根；D型桩：φ1000@1600、桩长L=22.35m，共计6根。车站土体围护桩施工采取隔桩施工，从西向东推进。钻孔灌注桩的工艺流程如图7.2-1钻孔灌注桩施工工艺流程图所示。6.1.1钻孔桩施工测量根据业主交导线控制点进行控制测量，复测确认，误差在允许范围之内，根据车站位置布设加密桩，方便施工，加密桩点的埋设和检测按照《测量规范要求》，满足要求后纳入控制测量网点中，测量结果上报监理工程师，经监理工程师审核，审批确认后开始使用，通过导线和高程控制点在施工场地内引入施工控测点和高程点，经核无误后进行钻孔桩位施工放样。打桩前，场地内先整平，后放桩心点，然后在远离3米的位置处四周打护桩，埋设护筒时通过护桩用“十“字交线找准护筒中心，开始挖人工探孔。挖人工探孔完毕后报检监理工程师，监理工程师核验无误后进行施工。同时在施工过程中经常进行复测，对测量控制桩点及水准点加以特殊保护，一旦桩点被破坏应根据护桩及时恢复。6.1.2施工场地内地下管线的保护由于施工场地内地下管线十分复杂，虽然施工前对各种影响施工的管线进行了改移等措施，但为了避免发生破坏未知管线，施工前由人工开挖深3米探孔，然后再用洛阳铲往下探3米，以探明地下管线，如遇到未探明的管线及时保护并通知产权部门进行处理，对大管径管线，必要时经业主、设计及监理单位同意后，可以采取适当调整钻孔桩位置以避开管线。施工准备桩位放线人工探孔 埋设护筒桩位复测钻机就位制泥浆向孔内注水及粘土钻进、掏渣泥浆净化安装清孔设备清孔测量孔深、斜度、直径成孔检查钢筋骨架制作分段安放钢筋骨架下导管钻机移位测回淤灌注砼前准备工作组装灌注架灌注架就位制作混凝土试件配制混凝土灌注水下混凝土试件养护灌注架移位拆、拔护筒孔口回填桩头剔凿清理基桩无损检测图6.1-1钻孔灌注桩施工工艺流程图6.1.3钻孔灌注桩护筒设置在施工过程中，人工探孔可能会被破坏，这种情况下打桩前需增加护筒。护筒具有导正钻具、控制桩位、隔离地面水渗漏、防止孔口坍塌、抬高孔内静压水头和固定钢筋笼等作用，应认真埋设，具体埋设方法为： 把护筒（护筒采用8mm厚的钢板加工制作，高度1.5m～2m）采用钢丝绳对称吊放坑内，在护筒上找出护筒的圆心（可采用拉正交十字线法），然后通过控制桩放样，把桩位中心找出，移动护筒使护筒的圆心与桩位中心重合，同时用水平尺（或吊线锤）校验护筒竖直后，方可在护筒周围回填最佳含水量的粘土，分层夯实，夯填时要防止护筒偏斜，护筒埋设后经质检员和监理检查，当中心偏差小于允许偏差20mm后，方可使钻机就位开钻。护筒的顶部开设1～2个溢浆口，并高出地面，使溢流泥浆流入泥浆池，减少污染场地。6.1.4钻机就位安设钻机时地面应平整，以保证钻机的平稳。同时调整机架，使钻机钻杆铅直不发生倾斜移位现象。施工前，钻机应先试运转检查，以防止成孔中发生故障。6.1.5钻孔灌注桩泥浆制拌钻孔桩的施工前先在钻孔附近挖一泥浆池，通过添加膨膨润土等提前配浆，浆液满足要求后开钻，开钻前应在埋设好的护筒孔内加入足够的泥浆，所采用的泥浆开孔使用的泥浆用优质粘土（膨润土）制作，当钻孔至粘土层时可原土造浆。泥浆比重的控制：一般地质为1.0～1.25t/m3；松散易坍的地层为1.3～1.5t/m3。泥浆粘度在一般地质为16～22S；松散易坍地层为19～28S。泥浆含砂率为4%～8%，胶体率不小于90％。施工中经常测定泥浆比重、粘度、含砂率和胶体率。成孔过程中，泥浆循环系统应定期清理，确保文明施工。泥浆池实行专人管理、负责。对泥浆循环和沉淀池的渣土，专门配备一台抓斗机进行打捞，处理后的渣土经数次翻晒后成干土外运。6.1.6钻孔灌注桩成孔根据工程的地质条件和钻孔灌注桩的施工工艺，配备钻机数量为1～2台。钻机就位时，保持底座平稳，不发生倾斜移位。钻头中心采用桩定位器对准桩位。为保证钻孔的垂直度，在钻进过程中，设置钻机导向装置，利用双向调节标尺或线坠调整钻杆垂直。先在人工探孔内（护筒内）用钻头造浆，在泥浆池存一部分泥浆后正式钻孔。开孔时做到稳、准、慢，钻进速度根据土层类别，孔径大小，钻孔深度及供浆量确定。钻进施工时泥浆沿着泥浆沟流向泥浆沉淀池，泥浆经沉淀循环，形成钻孔施工的泥浆循环系统。施工时设专人清除泥浆沟和沉淀池中的沉碴。浇筑桩身砼时，用泥浆泵把桩孔内排出的泥浆抽到泥浆池中进行净化处理，与此同时，使用罐车把废浆运走。钻进时边钻进边注入泥浆护壁，保持泥浆面始终不低于工探孔（或护筒）顶下0.5m ，钻进过程中随时检测钻机钻杆垂直度，并随时调整，成孔至设计标高后，对成孔的孔径、孔深和倾斜度进行检查，满足设计要求后，请监理工程师验收，并作成孔记录，成孔后泥浆比重应在1.15～1.20t/m3。6.1.7钢筋笼的制作及吊放钢筋笼加工是一个特殊的过程，对操作人进行资质（有特种作业相关证件）验证，无证不能上岗，并认真学习图纸和技术交底及相关规范、规程，在加工钢筋之前具体人应对钢筋笼的几何尺寸、钢筋搭接等要求非常熟悉。钢筋笼按设计图纸加工制作，主筋焊接采用搭接焊，在同一截面内的钢筋接头数不得多于总数的50%，两个节点间的距离应不小于35d（d为钢筋直径），且最小不得小于500mm。主筋为Ⅱ级钢筋时，焊接长度单面焊时≥10d（d为钢筋直径）；双面焊时≥5d，钢筋笼焊接时操作人员不得从主筋上引弧，以免损伤主筋。加劲箍一般设置在主筋内侧，钢筋笼加工前先调直主筋。钢筋笼在现场制作，并在钢筋笼上用断头钢筋（直径不小于8㎜）或钢板弯制成钢筋“耳朵”焊在骨架主筋外侧，来保证灌注桩的保护层厚度，主筋保护层厚度为70mm。制好的钢筋骨架必须放在平整、干燥的场地上，并垫上木方，以免粘上泥土，同时骨架都要挂牌标明桩号，避免吊装时出错，并及时向监理进行报检。1、吊装参数总说明车站A类钢筋笼长度：23.3米，重量：2.05吨（A类桩最长，最重）起吊方法：钢筋笼采用5点起吊，具体见下图；起吊用钢丝绳：直径为18.5mm，公称抗拉强度为1550N/mm2的6×19钢丝绳吊索起重机：25T起重机卡环：型号9.5，使用负荷9.5T 2、吊装方法：钢丝绳的安装：起吊用钢丝绳通过卡环（参数：型号2.1，使用负荷20580KN）固定在钢筋笼环向加强筋上面，起吊点纵向间距4米，为加强筋间距的2倍。3号钢丝绳通过卡环固定在钢筋笼顶部第一道加强筋上部对称设置在同一竖直面上，避免钢筋笼起吊时发生偏转。为减少起吊过程中钢筋笼变形，可以在钢筋笼内部设置通长钢管，将钢管通过卡环和钢丝绳与钢筋笼固定在一起。起重机主钩负责1号和2号钢丝绳索，辅钩负责3号钢丝绳索，起重时5点均匀同步起吊，待钢筋笼水平提升高度至地面4—6米时，辅钩继续提升，主钩放缓提升并配合辅钩将钢筋笼逐步起吊至竖直状态。3、钢丝绳检算：钢丝绳允许拉力按下列公式计算：[Fg]＝αFg/K式中[Fg]——钢丝绳的允许拉力（kN）；Fg——钢丝绳的钢丝破断拉力总和（kN）；α——换算系数，钢丝绳结构为6×19时，取值为0.85；K——钢丝绳的安全系数，作吊索使用安全系数为6—7。水平状态时，最不利夹角为30度，按照单根钢丝绳计算：允许拉力[Fg]＝αFg/K＝0.85×199.5/6＝28.2kN>2.05*10*SIN(30)/2=20.5KN,可以满足要求。竖直状态时按照单根钢丝绳受力：允许拉力[Fg]＝αFg/K＝0.85×199.5/6＝28.2kN>2.05*10=20.5KN.，可以满足要求。 起重机起吊采用用25T吊机，依据图标查询，作业半径8.5米，起吊高度33米时，起吊重量为3T，可以满足施工要求。4、钢筋笼的吊装当成孔验收合格后，将验收合格的钢筋笼运至孔口，采用起吊机整体吊装就位，确保钢筋笼居中。钢筋笼吊起后缓慢落入桩孔内就位。由于钢筋笼离桩底均有一定的距离，待就位到正确位置后，用4根φ22钢吊钩钩住笼顶加强箍，用2根16a槽钢做横担悬挂在井壁上，借助自重保证钢筋笼标高及垂直度正确，待桩芯砼具有一定强度再取掉挂钩。钢筋笼吊运中应防止扭转、弯曲。安装时应对准孔位，吊直扶稳，缓慢下放，避免碰撞孔壁，就位后立即固定。钢筋笼吊放见图7.1-1钻孔桩钢筋笼吊放示意图。图6.1-2钻孔桩钢筋笼吊放示意图为了防止钢筋笼在吊装过程中变形,在制作中采用以下几点措施：(1)在设计时宜采用闭口螺旋箍筋,在绑扎时主筋与箍筋接点梅花形错开并用较粗铁丝固定,其余接点采用点焊连接。(2)每隔2m或更密设置架力筋(加强筋)并与主筋点焊或绑扎牢固,自身搭接部分采用双面焊焊接,以此来提高钢筋笼的刚度。为了确保钢筋保护层的厚度,在钢筋笼外侧安设钢筋定位器,定位器由与主筋同直径的短钢筋加工成半圆弧状焊接在主筋上。为了避免偏心,钢筋定位器在一个断面上设置4～6处,沿钢筋笼长度方向间距应为3～6m。钢筋笼沉放到位后,用钢管或型钢承托固定,如测量笼顶标高与设计有误时,用吊车把钢筋笼轻轻吊起,并卸掉承托待调整到位后再重新固定。 6.1.8钻孔灌注桩清孔钻孔过程中做好详细的钻孔记录，桩孔钻至设计深度后，会同现场监理工程师进行验孔，符合要求后再进行清孔工作，一般使用正循环方法进行换浆清孔，做法是：开动钻头空钻不进尺，使沉碴处于悬浮状态随旧浆排走。清孔后保证孔底的沉碴厚度符合要求。在浇筑水下砼前，复测孔底沉淀物厚度，符合要求方可浇筑水下砼，如沉淀物厚度超过设计及规范要求，可在浇筑砼前对孔底进行高压射水或吹风数分钟，使沉淀物飘浮后，立即浇筑水下砼。1、第一次清孔桩孔成孔后，应进行第一次清孔，清孔时应将钻具提离孔底0.3～0.5m，缓慢回转，同时加大泵量，每隔10min停泵一次，将钻具提高3～5m来回串动几次，再开泵清孔，确保第一次清孔后孔内无泥块，相对密度达1.2t/m3左右。2、第二次清孔钢筋笼、导管下好后，要用导管进行第二次清孔，第二次清孔时间不少于30min，测定孔底沉渣小于10cm时，方可停止清孔，不得用加深孔底深度的方法替代清孔。6.1.9钻孔灌注桩水下砼浇筑钢筋笼吊装入孔后，立即灌注砼。根据桩径、桩长合理选择导管和起吊、运输设备。砼采用商品砼，要求必须有较好的和易性，混凝土拌和物从拌和机卸出到进入导管时的坍落度为180mm～220mm，首批灌注的砼初凝时间不得早于灌注桩全部砼灌注完成时间，灌注应尽量缩短时间，连续作业，使灌注工作在首批灌注的砼仍具有塑性的时间内完成。砼浇筑时须进行试件制作，同一配合比每根钻孔桩做1组标准养护试件；并满足监理单位检查要求及规范相关规定。1、水下灌注砼施工顺序首先安设导管，用吊机将导管吊入孔内，位置应保持居中，导管下口与孔底保留30～50cm左右。导管在使用前及灌注4～6根桩后，检查导管及其接头的密闭性，确保密封良好。灌注首批砼之前在漏斗中放入隔水塞，然后再放入首批砼。在确认储存量备足后，即可剪断铁丝，借助混凝土重量排除导管内的水，使隔水塞留在孔底。灌注首批砼量应使导管埋入砼中深度不小于1.0m。首批砼灌注正常后，应连续不断灌注，灌注过程中应用测锤测探砼面高度，推算导管下端埋入砼深度，并做好记录，正确指导导管的提升和拆除。直至导管下端埋入砼的深度达到4m时，提升导管，然后再继续灌注。在灌注过程中应将井孔内溢出的泥浆引流至适当地点处理，防止污染环境。 2、水下灌注砼的技术要求（1）首批砼灌注量应保证导管底口埋入混凝土中不小于1.0m，灌注过程中砼面应高于导管下口2.0m，每次拆除导管前其下端被埋入深度不大于6.0m。灌注必须连续，防止断桩。（2）随孔内砼的上升，需逐节快速拆除导管，时间不宜超过15min。（3）在灌注过程中，当导管内砼不满，含有空气时，后续的砼应徐徐灌入漏斗和导管，不得将砼整斗从上而下倾入管内，以免在管内形成高压气囊。（4）砼上层存在一层浮浆需要凿除，为此桩身砼需超浇500mm，桩身砼达到一定强度后，将设计桩顶标高以上部分用风镐凿除。（5）浇筑砼应做好记录。（6）当砼升到钢筋笼下端时，防止钢筋笼被砼顶托上升。6.1.10钻孔灌注桩特殊情况的处理1．在钻进过程中，如发现斜孔、弯孔、缩颈、塌孔冒浆等情况立即停止钻进，采取下列措施处理：（1）当钻孔倾斜时，可反复扫孔修正，如纠正无效，在孔内回填土至偏孔处以上0.5m，再重新钻进。（2）钻孔过程中遇坍孔，立即停钻，并回填粘土，待孔壁稳定后再钻。（3）如遇到护筒周围冒浆，可用稻草拌泥团堵塞洞口，并在护筒周围压上一层砂包。2．在水下砼灌注过程中，如发现断桩、钢筋笼上浮等情况立即停止灌注砼，采取下列措施处理：（1）砼灌注过程中由于灌注不连续而出现断桩时，必须及时吊起钢筋笼，在孔内全部回填土至地面标高，重新钻孔。（2）砼灌注过程中由于砼的顶托而出现钢筋笼上浮时，必须及时吊起钢筋笼，并在孔内全部回填土到地面标高，重新钻孔。6.1.11钻孔灌注桩施工注意事项1护筒的埋设、泥浆的制备、钻孔的清孔要有专人负责，严禁缩颈、夹层、歪斜等质量通病的出现；2钻机因故停止钻孔时，应设专人值班补浆，防止塌孔事故；3钻孔成孔后要及时灌注，不得过夜，以免造成缩颈和塌孔；4 砼灌注时，要防止钢筋笼上浮，必须对钢筋笼采取足够的压制力，将吊筋与护筒吊环绑扎牢固；5砼灌注过程中，不时抽查砼的坍落度，当坍落度误差大于范围时，即做退料处理，每根桩留取150×150×150（mm）试件一组，在试模中养护36小时后取出，用油漆在试件表面写上编号，然后放在养护池中养护，28天后做抗压检测。6砼灌注完毕，即割断钢筋笼挂环，使钢筋骨架不影响砼的收缩，即钢筋与砼的粘结力；7灌注导管使用后要及时用水清洗，管壁、丝扣要经常检查，随时清除砂眼、接口变形等隐患，破碎的胶垫要及时更换；8认真作好施工记录和各项原始记录管理，做到完工资料齐全，及时整理归档，成孔记录和灌注记录做到一桩一表。6.1.12围护桩质量检测按有关检测要求，车站围护结构在冠梁施工之前宜采用低应变动测法检测桩身完整性，检测数量不应少于总桩数的10%且不少于3根。围护桩检测合格后方能进行下步工序，检测工作委托具有许可证或注册证书的单位进行检测。6.2桩顶冠梁施工6.2.1冠梁施工工序按相关技术要求，在围护桩施工完成并对其检测后，可以施工冠梁，冠梁首先可以提高围护结构的整体性，提高围护结构的刚度，其次为第一道钢支撑的安装预埋钢板，冠梁截面尺寸为（宽×高）为1000mm×800mm。冠梁施工工序及施工流程如下：桩间外侧土体加固→凿挖孔桩浮浆→钢筋制安→模板安装→砼浇筑→冠梁砼养护6.2.2冠梁施工方法1、冠梁钢筋绑扎由于浇筑水下砼过程中，桩顶部分砼中含有泥浆，根据技术规范要求和施工工艺，钻孔桩顶有约500mm厚的浮浆需要凿除，凿除采用风镐进行，凿除之前在外侧钻孔桩上施放一条高程线，对钻孔桩顶标高进行控制，凿除的钻孔桩顶面必须平整，局部高差不大于30mm。钻孔桩顶桩头凿除完成后必须用水洗净，并请驻地监理验收合格后，才能进行钢筋绑扎。 钻孔桩顶桩头凿除及两钻孔桩之间的土体与钻孔桩顶高差位置处理完毕后，施放出钻孔桩中心线，按设计要求进行钢筋制安。钢筋制安完成并安装预埋钢板经驻地监理验收合格后，方可进行下一道工序模板安装。2、冠梁模板安装当土方开挖至冠梁底下部时，立即进行支模，模板采用土模和木模相结合进行支模，为保证混凝土质量，迎土侧土模采用彩条布进行隔离保护，桩间的底模采用布设2CM厚的砂层进行保护。由于冠梁截面较小（1000×800），故模板安装较简单，通过钻孔桩中心线，施放出模板控制线，模板采用大块2cm厚7夹木模板，模板垂直度通过吊锤控制，垂直度偏差不大于0.5%，竖向支楞采用80×80mm枋木，间距500mm布置，横向支楞采用80×80mm枋木，两道上下间距400mm布置；拉杆用φ12圆钢加工，拉杆伸出模板端车丝，以螺栓固定，拉杆内部焊接于桩钢筋根部。模板内横向设一排30×50mm的方木水平内撑，模板外侧采用φ42的钢管斜向支撑，间距为500mm，纵向采用两道钢管将所有斜向支撑连接在一起。模板安装完毕，在模板内表施放冠梁顶标高控制线，以控制冠梁砼标高。模板安装要满足以下技术要求：（1）模板支架要具有足够的承载力、刚度和稳定性，能可靠地承受新浇筑混凝土的侧压力及施工中产生的荷载。（2）模板接缝不漏浆，模板安装前应均匀、充分地涂刷脱模剂。（3）制作50mm×50mm×35mm垫块，安装时以保证主筋净保护层满足设计要求。3、混凝土浇筑冠梁砼采用商品混凝土，标号为C30，砼浇筑采用吊机下料，人工振捣方式进行，每段冠梁留置砼抗压试件一组，并满足监理单位检查要求及规范相关规定。砼浇筑要满足以下技术要求：（1）在砼到达工地以后，试验室值班人员要现场对其坍落度进行测试并取样作试件。（2）砼振捣密实，不得有蜂窝麻面、孔洞、漏筋、裂隙、夹渣等。（3）浇筑砼时，应注意保护钢筋的位置，专人检查钢筋、模板是否变形、移位，螺栓、拉杆是否松动、脱落；如发现漏浆等现象，指派专人检修。（4）冠梁砼每振捣一段，应随即用抹子压实、抹平，表面不得有松散砼，保证平整度和光洁度。4、拆模、养护模板拆除：在砼具有一定的强度（2.5Mpa以上）并且保证其棱角不因拆模而受损时方可进行拆模，拆模顺序为后支的先拆，先支的后拆，对于施工缝处挡头板，要设专人在规定的时间内及时拆除并按要求进行凿毛。 6.3冠梁顶上挡土墙施工本站的挡土墙设在两扩大端的冠梁上，挡土墙高在1.2～1.5m之间，高出地面20cm，厚250cm，采用C30混凝土，内配φ14＠150主筋，横向连接筋为φ10＠300。挡墙主筋应锚入冠梁，且固长度为420mm。冠梁施工时应预留挡墙的插筋。6.4龙门吊走行轨施工车站施工的垂直运输采用龙门吊施工，由于角门东站场地受到施工场地的影响，因而龙门吊的走行轨安放在冠梁上。车站东西两个盾构扩大端断面比标准段宽，因而需从标准段的冠梁上延伸龙门吊的轨道梁，龙门吊才能在扩大端进行垂直吊运。详见下图。目前由于此京投商业楼正在施工地下部分，结构尚未出地面，我们基坑南侧几乎没有场地，此方案将动态考虑京投商业楼施工，视其能逐步提供施工场地的情况，考虑是否采用此方案，如果场地条件允许，两个扩大端有汽车吊工作面的场地，将考虑汽车吊的方式进行垂直吊运。轨道梁采用钢结构轨道梁的形式，设计如下：1、设计尺寸：走行轨梁尺寸断面详见下图： 2、结构安全检算（1）计算参数：龙门吊参数：单个轮压（17t）,轮距(6米)荷载重量：100KN钢轨自重：500N/MI63b工字钢梁：131kg/mW=mm3I=mm4钢梁采用：Q235b钢材，其抗弯设计值为215N/mm2吊车梁的挠度允许值：Ｌ/800（参考建筑施工手册第四版，吊车梁受弯构件挠度允许值表）。考虑龙门吊在轨道梁上的移动（小于10m/s）产生动荷载，龙门吊与轨道梁耦合作用下，取动扰度系数μ=1.1。（参考《移动质量速度对简支梁动力挠度响应的影响》）计算跨度：16米轨道梁水平及垂直高差要求＜1cm。 走行轨梁断面图 （2）结构受力模型根据这个受力模型，找出龙门吊在轨道梁上弯矩最大处。其中：P=（17+2.5）×9.8×1000=Nq=131×2×9.8+500=3067.6N/m由上计算可得出，当龙门吊运行到轨道梁6.58m处，轨道梁的弯矩最大。（3）最大弯距：（4）弯矩最大处的应力：σmax=Mmax÷W＝.265/(3164*2)=159.92N/mm<215N/mme、跨中挠度：=（1.27+12.91）×1.1=15.598mm