地铁围护结构施工方案.docx

1、地铁围护结构施工方案1 编制依据建设工程施工现场环境与卫生标准JGJ146-2013；国家和福州市及建筑行业有关地铁、市政工程的施工技术、验收、安全生产、行业管理的规范、规程、文件； 施工设计图纸及其他收集的工程资料；福州市地铁施工标准化管理指南：安全文明施工与工地建设；福州市建设工程施工现场安全质量文明考核办法；现场施工调查报告；中铁四局集团城轨分公司安全文明施工标准化手册；上海市隧道工程轨道交通设计研究院、北京城建设计发展集团股份有限公司、中设设计集团股份有限公司印发的车站、交通导改施工图；上级部门批复的交通疏解及管线迁图及相关说明；国家和福州市及建筑行业有关地铁、市政工程的施工技术、验收

2、、安全生产、行业管理的规范、规程、文件福州市轨道交通6号线2标段2工区招标文件及投标文件；与业主签订的施工承包合同及相关的会议纪要；本工程项目施工技术调查报告；本行业工法及先进成熟的施工技术；我公司在深圳地铁、广州地铁、上海地铁、北京地铁、苏州地铁、昆明地铁、成都地铁等其它类似地下工程的施工经验。排序先是国家标注、规范，然后在到省、市规范最后到业主、建投、公司相关文件2 工程概况2.1工程概述福州市轨道交通6号线工程土建施工总承包第2标段（施工总承包）二工区位于福州长乐市，项目包括一站两区间两座桥，分别为郑和站、航城站郑和站区间、郑和站十洋站区间、郑和桥、延瑞桥。车站采用明挖法施工，区间采用盾

3、构法施工，桥梁均为拆复施工。图2.1-1标段概况示意图2.2设计概况郑和站位于郑和西路和会堂路交叉口西侧，沿郑和西路呈东西向布置，为地下二层双柱三跨岛式车站，长292m，宽21.7m，车站总建筑面积17861.2m，深约16.9319.21m。设2组风亭、3个出入口、2个消防出入口、1组出地面无障碍电梯。车站采用明挖法施工，围护结构为800mm厚地下连续墙，标准段及扩大段竖向设置四道支撑，第一道为1000*800mm钢筋混凝土支撑，其余为609钢支撑和一道换撑；端头井竖向均设置四道支撑，第一道为钢筋混凝土支撑，其余三道支撑及一道换撑（扩大端）均为800钢支撑。图2.2-1郑和站平面示意图2.3

4、地质概况2.3.1工程地质本车站工程地质条件如下：淤泥夹砂、淤泥质土、（含泥）中粗砂层；基坑结构侧壁为淤泥夹砂、淤泥质土、杂填土层。表2.3.1-1 郑和站地质概况岩土名称地 层 描 述人工填土层Q4ml杂填土颜色较杂，主要呈灰色、灰黄色、褐黄色，稍湿湿，稍密中密。均匀性较差，主要为人工堆填的黏性土、碎石、砖块、砼块等建筑垃圾，局部含少量中粗砂，硬杂质含量大于40%，欠压实稍压实。层底埋深2.36.1m。层厚2.36.1m，平均厚度3.3m。填石杂色，硬，稍湿，稍密中密。以碎石块为主，岩性以花岗岩和凝灰岩为主，中微风化，为人工早期抛填而成，大部分欠压实稍压实，填石粒径一般为555cm，最大粒径

5、120cm，填石含量约6090%，空隙由填砂及黏土充填，局部填砂及黏土含量较大，堆填不均匀，层底埋深2.14.4m，厚度2.14.4m，平均厚度3.16m。海陆交互层Q4mc黏土呈黄褐色、灰黄色、灰色等，可塑为主，湿，含铁锰结核等氧化物，局部夹少量碎石，捻面叫光滑，有光泽，无摇振反应，干强度与韧性中等，黏性一般。层底埋深2.13m，层底埋深3.24.3m，层厚0.61.4m，平均厚度0.96m。海积层Q4m淤泥质土呈深灰色，流塑，饱和，以粘粒为主，部分夹少量薄层细砂或混有少量砂，局部含有腐殖质，有腥臭味，摇振反应慢，有光泽，捻面光滑，干强度及韧性中等。层顶埋深2.36.1m，层底面深4.57.

6、8m，层厚1.14.6m，平均厚度2.72m。淤泥质粉细砂交互层呈深灰色，松散状态，饱和，淤泥与砂呈韵律沉积，层状砂厚约2-30mm，部分表现为砂团状，多为粉细砂，部分为中西砂，与淤泥的厚度比约为1/33之间。层顶埋深4.59.8m，层底埋深7.4517.9m，层厚1.4511.9m，平均厚度5.96m。淤泥夹砂呈深灰色，流塑可塑，饱和，以粘粒为主，多混粉细砂团或夹 220mm 粉细砂 层，层状砂与淤泥厚度比为 1/10-1/3，局部含有腐烂植物碎屑，有腥臭味，摇振反应中 等，无光泽，干强度及韧性低。层顶埋深为4.917.9m，层底埋深为7.921.2m，层厚为1.715.1m，平均厚度8.7

7、9。（含泥）粉砂呈深灰色，稍密状为主，局部松散或中密，饱和，主要成份为石英，以粉砂为 主，另含淤泥质及少量有机质，级配不良。本层大部分以中薄层状或透镜体状零星分布为主。层面埋深为9.910.9m，层厚为1m。海积层Q3m（泥质）粉砂局部表现为（泥质）中砂，呈浅黄、浅灰、灰绿等，松散稍密状为主，饱和，主要成份为石英，粒径较均匀，含较多粘粒，局部含淤泥质，级配不良。层顶埋深为25.330.45m，层底埋深为26.832.6m，层厚为0.504.8m。淤泥夹砂呈深灰色，流塑-软塑，饱和，以粘粒为主，多混粉细砂团或夹 220mm 粉细砂 层，层状砂与淤泥厚度比为 1/10-1/3，局部含有腐烂植物碎屑

8、，有腥臭味，摇振反应中 等，无光泽，干强度及韧性低。层顶埋深为19.45-21.2m，层底埋深为24.631m，层厚为4.111.55m，平均厚度为11.66m。龙海组冲积洪积层Q3m/Q3al+pl(含砂)粉质粘土呈灰绿、灰黄色等色，可塑硬塑，很湿，含有一定量的砂粒，局部夹少量砾石，捻面不够光滑，少有光泽，无摇振反应，干强度与韧性相对较差，粘性一般，土质不均。层顶埋深为24.631m，层底埋深为2732.3m，层厚为1.17.4m，平均厚度为3.01。(含泥)粗中砂呈浅黄色、浅灰色、灰黄色等，饱和，中密为主，局部稍密，主要成份为石英，粒径不均匀，以粗砂和中砂为主，含有少量圆砾、卵石。中下部多

9、为砾石，局部相变为（含泥）砂砾、（含泥）圆砾。层顶埋深为26.132.6m，层底埋深为29.436.9m，层厚为1.27.4m，平均厚度为3.63m。淤泥质土呈深灰色，流塑，饱和，以粘粒为主，偶混有少量粉细砂或夹薄层粉细砂，局部含腐烂植物碎屑，有腥臭味，摇振反应慢，有光泽，捻面光滑，干强度及韧性中等。层顶埋深为29.936.9m，层底埋深为34.743.1m，层厚为2.711.2m，平均厚度为6.7m。(含砂)粉质粘土呈浅灰、灰黄色等色，硬塑，很湿，含有一定量的砾石，捻面不够光滑，少有光泽，无摇振反应，干强度与韧性相对较差，粘性较差，土质不均。层顶埋深为34.742.1m，层底埋深为3644.

10、3m，层厚为0.53m，平均厚度为1.6m。（泥质）砾粗砂呈灰白色、灰黄色等，饱和，稍密中密，主要成分为石英，粒径不均匀以粗砂、砾砂为主，局部夹有卵石。层顶埋深为37.843.1m，层底埋深为4045m，层厚为0.73.8m，平均厚度为2.08m。（含泥）卵石浅灰色，中密-密实，饱和，卵石多呈椭球状，磨圆度较好，含石英及长石，中等风化，粒径一般为 3-10 cm，最大粒径18cm，含量为 5585%，间隙主要由泥质、砾砂填充。层顶埋深为40.741.8m，层底埋深为42.944.4m，层厚为1.62.6m，平均厚度为2.13m。岩石全风化带J3n强风化凝灰岩（砂土状）呈灰白色，灰黄色，含少量石

11、英颗粒,风化强烈，原岩组织结构已大部分风化破 坏，岩芯多呈砂土状，遇水易软化、崩解，母岩为凝灰岩。本层岩石坚硬程度属软岩， 岩体完整性等级属破碎，岩体基本质量等级分类属类。层顶埋深为30.835.3m，层底埋深为3543.88m，层厚为2.78.58m，平均厚度为5.9m。强风化凝灰岩（碎块状）浅呈灰白色，灰黄色，进尺有响声，岩石风化强烈，岩石结构破坏严重，岩芯主要呈碎块状，岩块敲击易碎，母岩为凝灰岩。岩石坚硬程度属软岩较软岩，岩体完整性等级属较破碎破碎，岩体基本质量等级分类属类。层顶埋深为3545m，层底埋深为38.547.14m，层厚为0.56.14m，平均厚度为2.67m。岩石微风化带J

12、3n 微风化花岗岩呈灰、灰绿色，块状构造，岩芯以长柱状为主，部分短柱状，长度一般为 15- 40cm，RQD=6090，岩芯采取率 TCR 为 90-100%，原岩结构清晰可辨。岩石坚硬程度属 较硬岩-坚硬岩，岩体完整性等级属较完整-较破碎，岩体基本质量等级分类属 II类。层顶埋深为38.545.8m，层底埋深为44.1250.5m，层厚为0.988.9m，平均厚度为3.62m。2.3.2水文地质（1）地表水本站拟建工程场地西侧约30m处为上洞河。上洞河宽度约20m，长约500m，水深约23m，河底高程约3.03.5m，水位高程为3.004.50m。勘察报告揭示，上洞河河水与淤泥粉细砂交互层、

13、淤泥夹砂、 (含泥)粉砂、淤泥夹砂中的孔隙承压水有直接水力联系，与下部(泥质)粉砂、(含泥)粗中砂孔隙承压水层水力联系微弱，与（泥质）砾粗砂、（含泥）卵石承压含水层及强风化凝灰岩（碎块状）孔隙裂隙承压水层无水力联系。（2）地下水勘察报告揭示的地下水按埋藏条件包含上层滞水和承压水两种类型。其中承压水按赋存介质又可分为松散岩类孔隙承压水和基岩孔隙裂隙承压水。上层滞水第四系表层的人工填土中地下水主要为上层滞水，其透水性一般，填土层由于物质组成变化较大，渗透性变化大，当填土层以碎块石为主时，富水性、渗透性较好；当填土成分主要为黏性土混少量碎石时，富水性、透水性及渗透性相对较差。上层滞水的水位和水量随季

14、节变化较大，雨季上层滞水水量较丰富，枯季水量变小。该层与地表水水力联系密切，对工程和环境的影响一般。承压水a、松散岩类孔隙承压水松散岩类孔隙承压水主要包括： 淤泥粉细砂交互层、淤泥夹砂、(泥质)粉砂、淤泥夹砂、(泥质)粉砂、(含泥)粗中砂、(泥质)砾粗砂、(含泥)卵石。其含水性能与砂的形状、大小、颗粒级配及粘粒含量等有密切关系。承压水层对工程建设的影响较大，特别是对桩基施工和基坑开挖有较大影响，淤泥粉细砂交互层、淤泥夹砂、 (含泥)粉砂、淤泥夹砂中的孔隙承压水与上洞河有直接水力联系，(泥质)粉砂、(含泥)粗中砂孔隙承压水层与上洞河水力联系微弱，（泥质）砾粗砂、（含泥）卵石承压含水层与上洞河无水

15、力联系，建议建立长期水文观测孔，在施工过程中随时掌握水位变化情况。b、孔隙裂隙承压水孔隙裂隙承压水主要赋存于深部凝灰岩的强风化带中。其含水性能与以上各地层中砂的形状、大小、颗粒级配及黏粒含量，以及母岩的原生、次生节理裂隙等有密切关系。c、构造裂隙承压水构造裂隙水主要赋存于深部凝灰岩的中-微风化带中，由于裂隙张开和密集程度、连通及充填情况都很不均匀，所以构造裂隙水的埋藏、分布及水动力特征非常不均匀，主要受岩性和地质构造控制，透水性及富水性一般较弱，补给来源主要为含水层侧向补给和上部含水层垂直补给，具承压性。本站点的构造裂隙水均埋藏较大，基岩含水量一般，对本工程影响相对较小。（3）地下水位勘察报告

16、揭示，勘察范围内所有钻孔均遇见地下水。勘察时测得钻孔中初见水位埋深为2.204.10m，初见水位标高为2.505.15m；稳定水位埋深为1.603.20m，稳定水位标高为3.275.54m。车站范围内的各含水地层水位见下表2.3.2-1各含水层水位表：表2.3.2-1各含水层水位表2.4周边环境情况郑和站主要沿郑和西路敷设，线路两侧建筑密集，围护结构施工前需将车站南侧长乐市档案馆、图书馆、总工会、活动中心等建构筑物拆除。北侧建构筑物主要有蔚蓝国际小区，距邮电小区、中国电信大楼等，建筑物距车站围护结构边最小距离为9米。车站与周围构（建）筑物位置关系如图2.4-1所示。图2.4-1 郑和站与周围构

17、（建）筑物位置关系图2.5主要工程量表2.5-1郑和站围护结构主要工程数量表序号项目名称项目特征单位数量备注1地下连续墙地下连续墙幅1192钢筋t3649.6 3工字钢t586.8 4混凝土水下C40m22245.7 5立柱桩钢筋t95.5 6混凝土水下C40m912.4 7抗拔桩钢筋t13.3 8混凝土水下C40m127.5 9槽壁加固三轴搅拌桩强加固水泥参量20%m31727.0 10三轴搅拌桩弱加固水泥参量8%m2014.7 11基底及基坑内加固三轴搅拌桩强加固水泥参量20%m17335.4 12三轴搅拌桩弱加固水泥参量8%m64700.8 3 工程重难点分析3.1工程重点3.1.1周边

18、建筑物密集，拆迁量大是施工重难点郑和站位于郑和西路和会堂路交叉口西侧，沿郑和西路呈东西向布置，与远期8号线“L型”通道换乘。车站周边建筑密集，距离车站主体基坑最近约3.6m，车站施工需要拆除长乐市档案馆、图书馆、妇女联合会等建筑物。配合甲方，快速征拆；尽快完成管线迁改，场地三通一平，交通疏解等前期工程是工程顺利开工的关键。3.1.2郑和站软土深基坑稳定和安全控制是施工的重难点郑和站（全长292m，基坑宽21.530.25m，深16.819.1m）位于长乐市郑和西路下方，车站周边建筑物密集，基坑开挖范围内主要为填石淤泥质土、淤泥夹砂等软土，软土特性对基坑开挖时空效应要求高；基底主要为淤泥及淤泥质

19、土，对基坑承载力影响较大。在软土地层深基坑施工中，如何保证围护结构施工质量、控制深基坑稳定性及未来车站运营安全是本工程的难点之一。3.2工程难点及采取的措施3.2.1周边建筑物密集，拆迁量大主要应对措施目前征地拆迁主要问题是拆迁进度及征拆范围问题，项目已与业主和征拆单位取得联系。针对征地拆迁的难度拟采取以下措施：（1）积极主动联系中铁建投公司前期工程部，配合地铁公司征拆工作的人员，全面参与到前期的工程。同时充分发挥我公司与福州地区的前期工程实施单位、地铁公司拆迁部等建立的良好工作和协调关系，全力完成前期工程。（2）结合现场实际情况，积极配合前期工程的设计，对征地拆迁、交通疏解、管线迁改等方案进

20、行优化和深化。拆迁一段、围挡一段，为快速开工创造条件。（3）进场之后，与周边社区和地块商铺积极联系，保持沟通，讲述地铁施工为市民出行等带来的实惠及对区域经济的发展等为拆迁创造良好的氛围和环境。3.2.2郑和站软土深基坑稳定和安全控制主要应对措施针对郑和站软土深基坑开挖过程中基坑稳定和安全控制的主要措施有：（1）加强围护结构止水效果和内支撑。车站围护结构采用800地连墙（地连墙采取槽壁加固）；设三道内支撑（端头井设四道），第一道为钢筋混凝土支撑，二、三道为钢管支撑。（2）加大软基处理范围。基坑范围内软土进行抽条加固，基底加固深度不小于3m。（3）将基坑分成三部分施工，先两端、后中间，待两端主体结

21、构施工完毕并覆土后，再开挖施工中间部分。基坑开挖先撑后挖，开挖到底后迅速施工垫层及底板。施工中加强对车站水平侧移及沉降监测，及时反馈信息指导施工。（4）施工过程中严格按照设计图纸和相关规范进行地下连续墙、混凝土支撑及钢支撑架设的施工，保证围护结构的施工质量合格，从而确保基坑开挖过程中基坑的安全。（5）地下连续墙清槽结束后，对孔底泥浆及槽深进行检测，如果测试指标及槽深达不到要求，必须再次进行清底置换，直至符合要求为止。（6）基坑开挖前一个月完成坑内抽条方式加固；（7）基坑开挖先撑后挖，钢支撑设置防脱及预应力补加措施，开挖到底后迅速施工垫层及底板。（8）加强施工监测，当变形速率的监测数据达到警戒值

22、时，立即启动应急措施使基坑本身和周边环境的安全质量始终处于有效可控状态。4 施工进度计划本车站拟投入2台三轴搅拌桩机施工，郑和站围护结构槽壁加固计划第一台三轴搅拌桩机由北侧NQ15幅向东及西施工，第二台三轴搅拌桩机由SQ39幅自西侧向东侧进行槽壁加固施工。投入两台成槽机分别根据两台三轴搅拌桩机槽壁加固进度进行地下连续墙施工，待西端头地下连续墙施工完成后开始自西向东依次施工基坑内加固及立柱桩、抗拔桩施工。具体施工工期安排见下表：表4-1 郑和站围护结构施工工期节点表序号项目名称开始时间结束时间工期（天）备注1槽壁加固2017年9月1日2017年10月19日492地连墙2017年9月16日2017

23、年12月23日993基坑加固2017年10月21日2018年1月24日944立柱桩2017年11月25日2017年12月9日145抗拔桩2017年12月10日2017年12月13日35 主要施工方案5.1三轴搅拌桩槽壁加固方案5.1.1三轴搅拌桩施工工艺（1）施工工艺流程图本工程围护结构为地下连续墙，由于地质较差，地连墙施工前先进行槽壁加固，槽壁加固采用850三轴搅拌桩，桩中心间距600mm。三轴搅拌桩施工工艺如图：图5.1-1 三轴搅拌桩施工工艺流程图（2）施工场地准备三轴搅拌机施工前，必须先进行场地平整，清除施工区域的表层硬物,绿化迁改后素土回填夯实，路基承重荷载以能行走重型桩架为准，以确

24、保施工机械的安全，在场地处理阶段，应根据管线图纸，对施工区域内管线进行探挖，确定准确位置，并进行保护。施工作业面地坪予以凿除，障碍物拆除，填埋沟坑，用挖土机平整施工场地，保持千分之一排水坡度，仓库和搅拌系统以及废弃土堆场均做好硬化地坪。（3）确定桩位根据提供的坐标基准点，根据附图控制中心三轴搅拌桩施工平面布置及桩号图所示，按照待施工的桩号和实际位置现场完成放样定位及高程引测工作，并做好永久及临时标志。放样定线后做好测量技术复核单，提请监理进行复核验收签证。确认无误后进行搅拌桩施工。（4）开挖导坑根据测量人员弹出的墨线，用镐头机在墨线范围内的沥青路面、钢筋混凝土（若有）打碎。然后用0.4m3挖土

25、机沿切缝抽槽，并将打碎的路面部分及挖出土方装车外运，最后人工挖掘杂土至路面下1m1.2m。（5）钻机对孔就位由当班班长统一指挥，桩机就位，移动前看清上、下、左、右各方面的情况，发现障碍物应及时清除，桩机移动结束后认真检查定位情况并及时纠正。桩机应平稳、平正，并用经纬仪对龙门立柱垂直定位观测以确保桩机的垂直度。三轴水泥搅拌桩桩位定位后再进行定位复核，偏差值应小于2cm。（6）钻孔施工施工顺序基坑内侧咬合三轴搅拌桩施工按下图5.1-2所示即“一、二、三”的顺序进行，桩间接头搭接600mm。图5.1-2 基坑内侧咬合三轴搅拌桩施工顺序成桩施工搅拌轴成桩搅拌施工采用一次钻进一次提升的方法，但对于桩底深

26、度以上23米范围提升12次。钻进施工时为边注浆边充气搅拌，提升时为不充气只注浆搅拌。充气采用压缩空气，压缩机选用BLT-75A螺杆式空气压缩机，排气量/排气压力为10.0/0.70(m3/min)/Mpa7.6/1.20(m3/min)/Mpa。搅拌速度及注浆控制三轴水泥搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液，同时严格控制下沉和提升速度。根据设计要求和有关技术资料规定，钻机钻进搅拌速度一般在1m/min，提升搅拌速度一般在1.01.5m/min，避免因提升过快，产生真空负压，孔壁坍方。在桩底部分适当持续搅拌注浆，做好每次成桩的原始记录。制备水泥浆液及浆液注入三轴搅拌桩水泥采用罐装水泥，电脑控

27、制的自动拌浆系统拌浆，水泥浆液的水灰比为1.5，水泥掺入比为20%，根据实际施工情况可掺加适量膨润土，以防止水泥浆散失，确保水泥浆成型质量。拌浆及注浆量以每钻的加固土体方量换算，注浆压力为1.0Mpa2.5Mpa,以浆液输送能力控制；钻进搅拌时即连续压水泥浆，钻进时注浆量一般为额定浆量的70%80%，提升搅拌时注浆量为额定浆量的20%30%。5.1.2三轴搅拌桩施工主要技术参数（1）三轴搅拌桩施工前应根据设计进行工艺性试桩，数量不得少于3根；（2）搅拌桩的垂直度偏差不得超过1，桩位布置的偏差不得大于50mm，成桩直径和桩长不得小于设计值；（3）所使用的水泥都应过筛，制备好的浆液不得离析，泵送必

28、须连续。搅拌水泥浆液的罐数、水泥和外掺剂用量以及泵送浆液的时间等应有专人记录；（4）搅拌桩喷浆提升的速度、次数须符合施工工艺的要求，并有专人记录。搅拌头翼片的枚数、宽度、与搅拌轴的垂直夹角、搅拌头的回转数、提升速度应相互匹配，钻头每转一圈的提升(或下沉)量以1.01.5cm为宜，以确保加固深度范围内土体的任何一点均能经过20次以上的搅拌。（5）施工时如因故停浆，应将搅拌头下沉至停浆点以下0.5m处，待恢复供浆时再喷浆搅拌提升。若停机超过三小时，宜先拆卸输浆管路，并妥加清洗。（6）壁状加固时，相邻桩的施工时间间隔不宜超过24小时。如间隔时间太长与相邻桩无法搭接时，应采取局部补桩或注浆等补强措施。

29、（7）大规模施工之前，应先进行生产性试验确定水泥搅拌桩的水灰比、水泥掺量等参数。（8）基坑开挖完成后，应对基底搅拌桩加固区域进行竖向承载力检验，承载力检验采用复合地基载荷试验和单桩载荷试验。5.1.3三轴搅拌桩的质量检验要求材料质量检验现场实际使用的水泥必须按设计要求的配方，通过加固土的强度试验进行材料质量检验，合格后方可使用。表5.1-3 三轴搅拌桩允许偏差、允许值项目允许偏差/允许值提升速度0.5m/min桩底标高200mm桩顶标高100mm至-50mm桩位偏差50mm桩径0.04D垂直度0.5搭接250mm5.1.4三轴搅拌桩常见质量问题的分析与处理（1）起吊应保证起吊设备的平整度和导向架的垂直度，成桩要控制搅拌机的提升速度和次数，使连续均匀，以控制注浆量，保证搅拌均匀，同时泵送必须连续。（2）搅拌机预搅下沉时，不宜冲水，当遇到较硬土层下沉太慢时，方可适量加水，但应考虑冲水成桩对桩身强度影响。凡经输浆管冲水下沉的桩，喷浆提升前必须将喷浆管内的水排清，