集庆门地基加固搅拌桩施工方案(三轴)

'　南京地铁二号线一期工程D2-TA05标BT项目集庆门大街站工程搅拌桩施工技术方案编制：审核：批准：中铁十九局南京地铁二号线集庆门大街站项目经理部二○○六年六月一日集庆门大街站地基加固施工方案第1章编制说明1.1编制依据 1.1.1南京地铁二号线一期工程集庆门大街站设计文件；1.1.2南京地铁二号线一期工程土建D2-TA05标施工合同文件；1.1.3现场踏勘所采集的资料；1.1.4地铁施工有关的施工技术规范、规程、标准；(1)《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-1999(2)《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》GB50308-1999(3)《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-84(4)《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-20021.1.5我单位多年从事铁路、地铁、市政等工程的施工经验。1.1.6相关的劳、材、机定额。1.2编制原则1.2.1严格执行国家及南京市政府所制订的法律、法规和各项管理条例，并做到模范守法、文明施工。1.2.2针对城市施工的特点，科学安排、合理组织、严格管理、精心施工，以减少对周围环境及居民正常生活的影响。1.2.3以成熟的施工技术及先进的设备和施工工艺，确保施工安全和工程质量。1.2.4以切实有效的技术措施和先进工艺，确保建(构)筑物及地下管线等不受损坏，维持正常使用功能1.2.5在施工组织设计的基础上，根据现场的实际施工条件，优化施工安排，细化施工工艺，指导施工。1.3编制范围 编制范围：南京地铁二号线一期工程集庆门大街站工程主体围护结构2006年5月出的地基加固变更设计图　　第2章工程概况2.1工程简介集庆门大街站车站有效站台中心里程为K8+584，车站起点设计分界里程为K8+491，车站终点设计分界里程为K8+826。车站为二层多跨箱形框架结构（地下一层为站厅层和地下二层为站台层），车站总长312.2m，标准段宽度48.2m，车站顶板覆土厚约3.0m，底板埋深约15.5m。车站西侧设3个通道出入口及一个预留出入口和2个风道4组地面风亭，车站东侧设4个通道出入口。所有附属结构均为地下一层，待主体结构完工以后再进行施工；车站总建筑面积32674㎡。基坑深度约15.5m，围护结构采用φ1000@800套筒咬合桩。因基坑宽，为保证钢管支撑的稳定，在基坑内设置二排临时钢立柱（φ800钻孔桩基础）；附属结构的围护结构采用SMW工法桩，SMW工法桩与内衬墙作为永久复合结构共同受力。因左线隧道的道岔加宽，需明挖施工一段长约25.2m区间隧道（在主体结构完工后施工）。基坑加固采用抽条加固型式，对横向每间隔4米抽条加固2米宽土体，并在基坑周边和中部纵向设一条加固带。 深层搅拌桩采用Ø850直径，桩间搭接长度150mm。深层搅拌桩采用新鲜普通425号硅酸盐水泥，水泥掺入量为被加固土重的15％，水泥浆水灰比为0.45～0.55。基坑面以上分两种情况：一是基坑周边靠围护结构部分掺5%，深度是从地面至基坑面；二是基坑中部抽条部分为5%，深度是基坑面至地面以下3.3米，地面至3.3米深度范围为空搅。深层搅拌桩桩位平面布置详见后附图（即集庆门大街站地基加固(三轴深层搅拌桩)桩位平面布置图）。2.2、工程地质及水文条件2.2.1.工程地质本标段地貌单元属长江低漫滩，场地地层呈二元结构，上部以淤泥质粉质粘土为主，下部以粉土、粉细砂为主。基岩埋深在60m左右，基岩面以上均为第四纪松散层，覆盖层厚度大。现地面高程约在6.44~8.08m，原地面高程约在6.00m左右，人工堆填土约1.50m。区内各岩土层厚度变化较大，分布不均质，强度差异较大。下伏基岩岩面起伏变化大，坡度较陡，岩体强度差异也大，风化裂隙发育，岩体破碎，给支护带来困难。2.2.2.水文条件（1）地下水类型场地地下水类型属孔隙潜水；深部砂性土层中地下水具微承压性。 地下水主要补给来源为大气降水及人工用水的补给。深部承压含水层（②-3c2-3、②-3d2-3）中的地下水与长江及外秦淮河均有一定的水力联系。（2）地下水位埋深及承压水头勘察期间各钻孔实测稳定水位埋深0.80~1.80m。潜水位埋深介于1.10~2.10m之间，平均埋深1.60m；承压水位埋深介于2.73~3.90m，平均埋深3.315m。观测结果表明：潜水位和承压水位存在约1.72m的水头差，说明深部地下水具一定的承压性。（3）地下水的腐蚀性评价场地地下水对砼结构不具腐蚀性，对钢筋砼结构中钢筋不具腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。（4）地下水不良作用集庆门大街站基坑开挖范围南端和中部土层以②-2b4、②-3b3-4层淤泥质粉质粘土为主，中部局部含②-2d3粉砂薄层，地下水不良作用主要表现为基坑突涌。基坑开挖范围内北端以及中部偏西土层以②-2b4层淤泥质粉质粘土、②-2d3层粉砂层为主，地下水不良作用主要表现为潜蚀、流砂和基坑突涌等现象。场区地下水为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水。勘察期间地下水混合水位埋深0.90～2.00米，水位变化受大气降水和地下管道水渗漏补给影响。场地中土层①-1、②-1c、②-1d为弱透水～微透水，局部透水；其余土层一般为微透水，局部为不透水。基岩地下水主要富集于裂隙密集带。 2.3、主要工程数量集庆门大街站地基加固(三轴深层搅拌桩)主要工程数量见下表。项目名称部位幅地面标高（m）基坑面标高（m）单根加固深度15%（m）15%水泥掺量（m3）5%水泥掺量（m3）空搅（m3）Ø850深层搅拌桩南端4036.94-10.423.02058.1411909.780中部32197.63-8.8883.519179.572432.918083.6两边12027.63-8.8883.57161.7933799.550北端4007.73-9.853.02042.8211970.930明挖段2928.08-9.1103.01491.267769.66775.25第3章施工部署3.1施工目标3.1.1质量目标严格推行ISO9000质量管理体系标准，执行招标文件第三章《工程规范和技术说明》中有关规定，确保本工程达到国家现行的工程质量验收标准和设计要求，质量等级综合评定为合格，配合南京地铁二号线争创“鲁班奖”3.1.2安全、文明施工目标按照国家和南京市制定的相关法律、规定和条例和《南京地铁二号线一期工程安全生产、文明施工管理办法》，认真贯彻“安全第一，预防为主” 的方针，在工程实施过程中，杜绝施工安全事故、交通与管线等级事故、火灾事故；高标准搞好施工现场规划，建设绿色施工场地，确保南京市“市级文明工地”，争创“省级文明工地”。树样板工程，建标准化现场，做文明职工，争创“南京市文明施工样板工地”。3.1.3环境保护目标施工中的废水、废气、各种废弃物达标后排放；控制噪音污染；保护城市绿地；创建南京环保型建筑工地。3.1.4工期目标根据现场管线改移实际情况及现场组织情况，地基加固施工计划从2006年6月20日开始至9月15日结束，工期90天。3.2施工组织机构及队伍部署3.2.1施工组织机构组建中铁十九局集团南京地铁二号线一期工程项目经理部，实施三级管理模式，项目公司→项目经理部→施工队，集庆门大街站由集庆门大街站项目经理部负责施工，施工主要人员见表3-1。3-1施工主要管理人员配备表项目负责人项目总工项目副经理项目副经理技术科长质检科长物资科长张宏斌白会均倪文泉黄周强胡垒吴法兵李锋技术员技术员资料员测量员 测量队长试验员于洋苏畅吴玲艳梁俊胜王学臣徐子刚3.2.2施工队伍部署及任务划分根据工程总体工期、工程特点和专业化施工要求，搅拌桩施工投入各类劳动力100人，分别组成10个专业化搅拌桩施工队进行两班倒施工。3.3施工场地布置本着“科学管理、统筹兼顾、方便施工、节省开支、干扰最小”的原则，综合考虑场地现状、交通运输、供水、供电及排水条件，合理规划本工程临时设施。3.3.1施工场地内共设80t水泥罐各两个，施工时随搅拌机走以满足施工需要。3.3.2工地试验室在施工现场设置工地试验室和标养室，配试验工程师一名，试验员一名，配备基本测试仪器满足现场试验需要，主要检测项目送到业主认可的南京市试验室完成。3.3.3施工测量本工程项目经理部抽调二 人组成专业精测队，负责本站的施工控制测量工作，其中高级工程师一名，工程师一名；各施工队成立测量组，负责现场施工放样工作。进行现场交桩，及时对原有控制网和水准点进行复测，复测成果报监理工程师审核，无误后以此为基础布置全标段的等级施工测量控制网，以满足本站所有中线及高程测量的需要。施工用水、用电牵引到施工现场，3.4施工总体安排3.4.1施工总体方案及区段划分依据本站结构特点及总体工期安排，按机械分五个区域，分别由南向北从基坑中部推进，横向先加固中间，待咬合桩完成一段后，再进行周边加固。项目经理部优化资源配置，加强施工组织管理，确保关键线路进度按计划完成。3.4.2施工流程及进度计划本工程从开工之日起稍滞后咬合桩15天进行，统一组织施工。按地基加固工程量，计划90天完成搅拌桩工程。（1）施工流程在抗拔桩、咬合桩施工后，根据现场管线改移实际情况及现场组织情况，三轴深搅稍滞后咬合桩15天开始，纵向从基坑中部由南向北端推进，横向先加固中间，待围护结构完成一段后再进行周边范围加固。（2）施工进度依据确定的总体施工计划，进行本项工程进度计划的编制，地基加固深搅桩总总工程量为：15%的加固31933.51m3，5%的加固总量为137882.82m3，空搅18858.85m3，根据总搅方量施工计划投入5台SJB-37-Ⅱ型三轴搅拌机。 施工准备：正式开工前已完成三轴水泥深层搅拌桩Ø850：总工期90天。（3）主要进度指标三轴水泥搅拌桩Ø850：400m3/台.天第4章施工方法和工艺4.1.三轴深层搅拌桩集庆门大街站基坑设计采用抽条加固型式，对横向每间隔4米抽条加固2米宽土体，并在基坑周边设一条3m和中部纵向每隔4m设一条2m的加固带。深层搅拌桩采用Ø850直径，桩间搭接长度150mm。深层搅拌桩采用新鲜普通425号硅酸盐水泥，水泥掺入量不小于被加固土重的15％，水泥浆水灰比为0.45～0.55。除中部抽条加固部分从地面以下至3.3米内为空搅外，其余开挖基坑面以上为掺5%的水泥量。加固深度为基坑底面以下至少3米，且加固底面距地面不小于20米，基坑面标高详见围护结构坡面图。三轴深搅机的优点是：施工进度快、施工无污染、经济效益好、搭接接头少。4.2.施工顺序及工艺流程：三轴深搅桩施工顺序：搅拌桩工程稍滞后围护结构和抗拔桩15天纵向从基坑中部由南向北端推进，横向先加固中间，待围护结构完成一段后再进行周边范围加固。 深层搅拌桩施工工艺流程为：定位→喷浆搅拌下沉→喷浆搅拌提升→清洗→移位。4.3.施工方法4.3.1施工准备：施工前做好管线保护、清理障碍物，同时安装灰浆制备系统包括工作平台、制浆设备及泵送设备、灰浆流动制备站。做好管线连接工作，最后进行机械调试。机械调试成功后进行施工测量放线。放线时仔细核对施工图纸，复核导线及关键控制点，准确无误后进行桩位放线。4.3.2制浆：采用425＃普通硅酸盐水泥制浆，浆液水灰比依试验确定的最优值，灰浆拌制过程中多次使用比重计量测浆液比重，以保证水灰比（0.45～0.55）。用注浆泵将配制好的水泥浆输送至储浆罐后记录浆面高度，计算水泥浆量。　　4.3.3定位对中：桩机定位并调平，桩机定位误差控制在±10mm。调平时使用水平尺检测机座水平度，同时使用机架正、侧两面的铅垂球校正钻杆垂直度（误差不大于1％）。　　4.3.4喷浆搅拌下沉：开启灰浆泵，将水泥浆从地面压入地层，且边喷浆边搅拌。4.3.5喷浆搅拌提升：待喷浆预达设计深度后停留30s提升搅拌机，且按15%水泥比重上搅至基坑开挖面后，调整水灰比，按5%水泥掺入量上搅至地面（中部抽条从地面至3.3m内不喷浆，周边按5%喷浆）。4.3.6桩机移位,进行下一幅的操作程序。4.4.施工注意事项： 4.4.1集庆门大街站大部分已知管线已改移出基坑外，有横跨基坑受保护的管线地基加固时需保护，不得破坏，待基坑土方挖除后再进行加固或采用小设备如注浆或单管旋喷加固。4.4.2深搅桩施工前，通过试验数据来寻求满足设计要求的最佳水灰比、水泥掺量及外加剂品种、掺量等。4.4.3施工时严格控制桩位和桩身垂直度，桩位偏差不大于10mm，垂直度偏差不大于1%。成桩直径和桩长不小于设计值。4.4.4水泥浆必须充分拌和均匀，每次投料后拌和时间不得少于3min，每次拌和必须连续进行，确保供浆不中断。4.4.5成桩采用二次喷浆施工工艺。4.4.7若施工过程中因停电或设备故障停工1h以上，必须立即进行全面冲洗，防止水泥在设备用管中结块，影响施工。4.4.8搅拌喷浆提升的速度和次数必须符合施工工艺的要求，并设专人记录搅拌机每米下沉或提升的时间，深度记录误差不得大于50mm，时间记录误差不得大于5s。第5章现场施工各种保证措施5.1搅拌桩施工的质量保证措施5.1.1.搅拌桩施工的过程控制技术保证措施搅拌桩施工的过程控制首先是成立领导小组，制定切实可行的措施，设专职质检工程师和质检员，加强过程控制，主要表现在以下方面：（1） 标定灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到达喷浆口的时间和起吊设备提升速度等施工参数，确定最佳配合比。（2）制备好的浆液不能离析，泵送必须连续，拌制泵送的罐数、泵送浆液的时间设专人记录。（3）搅拌机垂直于地面，注意调整导向架垂直度满足要求，桩的垂直偏差不超过1/100，桩位偏差不得大于10mm，桩长、桩径以及强度偏差不得小于设计。（4）搅拌喷浆的下沉、提升速度必须符合施工工艺要求，并设专人记录搅拌机每米下沉和提升的时间，深度记录误差不得大于50mm，时间记录误差不得大于5秒。（5）水泥浆必须充分搅匀，每次投料后拌合时间不得少于3min，分次拌合必须连续进行，确保供浆不中断。因故停机，为防断桩，搅拌机重新启动后，将搅拌叶下沉0.5m后再继续成桩。同时为确保加固体连续性，相邻桩体施工间隔时间不得超过12小时。（7）为保证深搅桩的成桩质量，成桩时停浆面高于设计500mm，以便基坑开挖后破除上面的浮浆，最大限度地达到桩的无侧限抗压强度及压缩模量值。（8）成桩时发生卡钻或停机现象时，立即切断电源，将搅拌机强制提起之后，才能重新启动电机。当电压低于380V时暂停施工，以保护电机。总之坚持“八项指标监控”的质量控制方法，保证施工中的各类技术参数的合格性：“八项指标监控”是指 ：浆液水灰比、单桩每米注浆量及总注浆量、桩身垂直度指标、施工定位允许误差、桩机移位距、搅拌头直径、二搅工艺和电脑正常使用，确保了工程质量。5.1.2.搅拌桩施工常见问题及预防措施和处理方法（1）施工中避免搅拌体不均匀，适当提高搅拌转数，降低钻进速度，保证单位时间内注浆量相等。（2）防止喷浆不正常，施工前应对注浆泵、搅拌机等试运转。同时泵与输浆管路用完后要清洗干净，并在灰浆池上部设细筛过滤，防止杂物及硬块进入各种管路。（3）为防止桩顶强度低现象，成桩时按原水灰比在桩顶500mm内做加强段，以保证成桩质量。5.2、确保安全生产的技术组织措施5.2.1.建立健全安全生产体系，落实安全生产责任制，制定年度安全生产管理目标，安全生产责任做到“横向到边，纵向到底”。（1）在本项目施工中，成立以项目经理为组长，项目副经理、项目总工、安质科长、保安科长为副组长的安全生产领导小组。（2）以施工安全、人身安全、财产安全为首要职责，层层签订安全包保责任书。（3）严格遵守有关安全生产和劳动保护方面的法律法规和技术标准，建立健全安全生产管理制度，定期检查召开安全会议，发现问题及时解决。 （4）制定好安全规划，搞好安全教育，消除事故隐患，把不安全的因素消灭在萌芽状态。定期组织安全教育和培训，工人上岗先进行安全教育。（5）施工安全保障组织机构见图5-1，安全施工生产保证体系见图5-2。5.2.2.建立健全安全制度及防护措施在搅拌桩施工中对车辆运输、机械操作、用电、用水等建立作业规章制度及相应的技术方案。5.2.3.深化安全教育，强化安全意识施工人员上岗前必须进行安全教育和技术培训，根据国家颁布的各种安全规程，结合自已的实践，编印《安全防护规程袖珍手册》，人手一册，使本项目有关安全作业内容和知识牢牢印记在施工人员的脑海中，使全体作业人员在施工作业中按规程办事，确保安全。对作业人员要进行安全作业考核，考核合格的工人才能进入工作面工作。5.3、确保文明施工的技术组织措施5.3.1.组织机构与管理规定（1）成立以项目经理为组长的施工现场文明施工领导小组，负责本标土建工程文明施工管理工作，并结合实际情况制定文明施工管理细则，报驻地监理批准后实施。（2）施工现场的文明施工管理细则以“南京市地下铁道有限责任公司文明施工管理办法”为基本准则，并加以细化。（3） 加强宣传教育工作，提高管理人员及各施工班组文明施工的意识和自觉性，并定期对现场文明施工情况进行检查评比，找出不足，重点改进。（4）推行现代管理方法，科学组织施工，加强现场文明施工管理，提高文明施工水平，创建文明工地；维护市容整洁和城市安全，使文明施工规范化、标准化、制度化。施工安全保障组织机构框图框图5-1项目经理张宏斌职责：组织编写项目安全保证计划措施、责任制，筹措安全经费协调，并对保证计划负主要责任技术负责人白会均职责：具体负责安全保证计划技术措施，岗位职责，操作规程，特殊脚手架及各种方案的编制审核工作。专职安全员成侨仁职责：负责安全保证计划的运行及日常计划，组织检查验收协调工作，整改防范及安全记录。安全组施工组技术组材料组综合组职责：负责安全保证计划施工现场的控制, 职责：负责安全保证计划全过程运行检查验收整改防范及安全记录。组织人员动态管理按照保证计划的规定进行操作。职责：负责安全保证计划运行过程中技术措施，防范措施、整改措施的制订及大型机械安装拆除方案施工用电施工方案的编制。职责：负责安全保证体系中合格供应商材料的检查验收及采购工作监督检查控制现场机械设备管理工作和对机械人员培训教育。职责：负责安全保证计划运行文件的收集登记发放及保证计划运行的经费，做好防火工作。班长电工仓库机修职责：负责安全保证计划中班组施工现场控制安全交底人员管理隐患整改按规定进行操作。职责：负责安全保证计划中水电班施工现场控制安全交底人员管理隐患整改按规定进行操作。职责：负责安全保证体系计划中合格供应商的合格材料防护用品的进库验收、收证工作。职责：负责安全保证计划中机修班施工现场控制，安全交底，人员管理，隐患整改，按规定进行操作。工人职责：严格按照安全保证计划中安全操作，自觉遵守安全生产六大纪律和工地各项制度不违章作业不违反劳动纪律确保安全保证计划的顺利实施。安全施工生产保证体系框图框图5-2安全方针：安全第一预防为主安全领导小组：组长：项目经理张宏斌副组长：总工白会均安全目标：五杜绝，两控制，三消灭，一创建安全责任制安全控制安全检查安全教育业务部室队安全员各班班长安全活动经费安全奖惩条例三讲教育安全管理措施系统安全教育全宣传措施防触电防火灾防机械施工防高空坠落防交通施工定期检查随机检查确保施工全过程目标实现安全工作体系现场安全生产提高安全意思奖惩兑现消除事故隐患提高预防能力 5.3.2文明施工实施措施（1） 钢围墙沿道路面装饰应与环境相协调，写上与工程建设相关的标语、口号；钢围墙必须保持整洁；出入口设置大门，并有门卫和门卫制度；围墙大门外侧悬挂标语牌告示，写上工程简介，开竣工日期和工程建设、设计、监理、承包单位等名称。（2）施工现场六牌一图齐全，而且美观整齐。（3）做好施工现场管理，周围居民和闲杂人员不得进入施工区域内，未经业主同意批准，外部任何单位和个人也不得进入工地。（4）搅拌置换出少量水泥浆土用灌车运出场地，保持工作面的整洁性。5.4、减少扰民降低环境污染和噪音措施5.4.1.建立健全强有力的环保监测体系（1）项目部成立环境保护部，配备一定数量的环保专业技术干部组成环境保护队，聘请环保专家担任技术顾问。（2）严格遵守国家有关环境保护的法令法规和《南京市建设项目环境保护条例》、《南京市排污管理许可办法》等条例。（3）设立投诉电话，倾听民众意见，建立起社会环保信息网络，不断改进施工作业方法。（4）经常检修机械设备，燥音大的机器零部件必须更换。5.4.2.保持城市环境卫生的措施（1）不安装任何燃煤炉具、锅炉，也不得焚烧能产生烟或其它空气污染物的燃料，禁止在工地点火燃烧残留废物或其它物品。（2）地面冲洗物包括水泥、淤泥和其它悬浮或溶解物质，经处理后引入污泥井中，严禁未经处理排放。 （3）时刻维护工地内的排水系统，防止污染水流到邻近的地面上，避免工地死水和生活污水积聚。对于施工废水、生活污水必须按进行废水沉淀处理。（4）对工地生活区和施工道路、施工现场每天至少两次喷洒和打扫，生活垃圾弃置在半密封的池中，定期处理，并定期对周围喷药消毒。5.4.3.控制噪声污染的措施（1）施工中严格遵守《中华人民共和国噪声标准（建筑施工场地噪声限值）GB12523-90》，采取适当的措施使施工噪声控制在国家噪声标准极限内。（2）在施工开始前，对噪音较大的机械设备设法降低噪音。（3）在施工总平面布置时，尽可能合理分布机械设备，避免过于集中，并尽可能远离噪声敏感体，减少噪声对周围环境的影响。（4）在比较固定的动力设备附近，修建临时降噪屏障，减少噪声传播。（5）定期或适时维修不良设备，以减少因松动零件震动或降噪设备部件损坏而产生强烈的噪声。 '