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修改地铁竖井方案

 

一、编制依据

1.1设计单位提供的资料

序号

文件名称

编号/日期

1

北京地铁10号线二期

盾构竖井施工设计图

BJM10II-03-22-01-SS-JG-001A

至BJM10II-03-22-01-SS-JG-034A,

BJM10II-03-22-01-SS-FS-001A

至BJM10II-03-22-01-SS-FS-004A

2

北京地铁10号线二期地质勘察报告

2007K088-2(-3)

1.2主要规范、规程

类别

名称

编号

 

《地铁设计规范》

GB50157-2003

《建筑结构荷载规范》

GB50009-2001(2006版)

《钢结构设计规范》

GB50010-2002

《建筑抗震设计规范》

GB50011-2001(2008版)

《建筑地基基础设计规范》

GB50007-2002

《人民防空工程设计规范》

GB50225-2005

《锚杆喷射混凝土支护技术规范》

GB50086-2001

《建筑边坡工程技术规范》

GB50330-2002

《地下铁道工程施工及验收规范》

GB50299-1999(2003版)

《地下防水工程质量验收规范》

GB50208-2002

《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》

GBl499-1998

《冷轧带肋钢筋》

GBl3788-2000

《建筑地基基础工程施工质量验收规范》

GB50202-2002

《混凝土结构工程施工质量验收规范》

GB50204-2002

《建筑工程施工质量验收统一标准》

GB50300-200l

《建筑地基基础设计规范》

GB50007-2002

《混凝土强度检验评定标准》

GBJl07-87

《建设工程施工现场供用电安全规范》

GB50194-93

《混凝土质量控制标准》

GB50164-92

《工程测量规范》

GB50026-93

《混凝土结构耐久性设计规范》

GB/T50476-2008

《混凝土外加剂应用技术规范》

GBJ50119-2003

《建筑工程项目管理规范》

GB/T50326-2001

《建筑工程文件归档整理规范》

GB/T50328-2001

行业

《建筑基坑支护技术规范》

JGJ120-99

《钢筋机械连接通用技术规程》

JGJ107-2003

《建筑桩基技术规范》

JGJ94-2008

《建筑机械使用安全技术规程》

JGJ33-2001

《建筑施工安全检查标准》

JGJ59-99

《建筑围护桩技术规范》

JGJ94-94

《建筑地基处理技术规范》

JGJ79-2002

《钢筋焊接及验收规程》

JGJ18-2003

《建筑机械使用安全技术规程》

JGJ33-2005

《施工现场临时用电安全技术规范》

JGJ46-2005

《建筑基坑工程技术规范》

YB9258-97

土建工程施工质量验收统一标准(修订版)

QGD-005-2005

车站工程施工质量验收标准(修订版)

QGD-006-2005

防水工程施工质量验收标准(修订版)

QGD-012-2005

《建筑基坑支护技术规程》

 

DB11/489-2007

《商品混凝土质量管理规程》

DBJ01-6-99

《建筑安装工程资料管理规程》

DBJ01-51-2003

《工程建设监理规程》

DBJ01-41-2002

《地铁工程监控量测技术规程》

DB11/490-2007

1.3主要应用法规

序号

类别

名称

1

国家

《中华人民共和国建筑法》

2

国家

《中华人民共和国测绘法》

3

国家

《建设工程质量管理条例》

4

国家

《中华人民共和国合同法》

5

国家

《中华人民共和国环境保护法》

6

国家

《中华人民共和国产品质量法》

7

国家

《中华人民共和国计量法》

8

国家

《中华人民共和国安全生产法》

9

地方

《城市市容和环境卫生管理条例》

二.工程概况

2.1场地位置

车道沟站~长春桥站区间位于京密引水渠西岸,区间由车道沟站出发,沿蓝靛厂南路及路西新建绿地向北,经远大南一街丁字路口达到长春桥站。

车~长区间示意图2-1-1

盾构竖井位于车道沟桥北,蓝靛厂南路西侧绿化带内。

北侧为水源三厂水井院,东侧紧邻蓝靛厂南路辅路。

2.2地面环境条件

本工程场地原地表面起伏不平整,场地面高差约1~5m,堆土时间不足1年。

场地平整硬化顶面标高为55.7米。

2.3构筑物及地下管线

2.3.1竖井东北侧有三座水源井,距离基坑围护结构最近的水源井距离约27m,水源井编号340#(产权归属北京市自来水公司水源三厂),无需保护。

盾构竖井周边环境平面示意图2-3-1

2.3.2蓝靛厂南路辅路人行步道下有一条南北走向军缆,与进出现场道路相垂直,需铺盖钢板保护。

2.3.3基坑围护结构西北角斜穿三条直埋电缆,需悬吊保护。

2.3.4基坑北侧有一座箱式变压器,位于盾构始加固段,无需单独保护。

具体详见“盾构竖井周边环境平面示意图2-3-1”。

2.4结构设计参数

竖井作为盾构始发井和区间暗挖竖井二合一竖井;基坑采用明挖法施工,长度约24.2m,宽度约15.8m,开挖深度约为20.2m,基坑安全等级为二级。

基坑围护结构为Φ1000@1700钻孔灌注桩+Φ609钢支撑三道;结构为两层三跨箱型框架现浇混凝土结构,结构外设置外包防水层。

盾构竖井结构详见下图2-4-1、2-4-2、2-4-3、2-4-4。

围护桩布置平面图2-4-1

竖井结构纵剖面示意图2-4-2

竖井结构横剖面示意图2-4-3

竖井结构平面示意图2-4-4

2.5主要工程量

主要工程量详见下表2-5-1

盾构竖井主要工程量表2-5-1

部位

序号

项目名称

单位

工程量

备注

1

土方

m3

540

2

钢筋

t

5.46

3

混凝土

m3

67.2

1

土方

m3

7563

2

钢支撑

45

3

钢围檩

m

158

4

防水层

m2

1960

5

钢筋

t

416

6

混凝土

m3

2430

2.7工程地质及水文条件

2.7.1工程地质

2.7.1.1岩土分层及其特征

本次勘探钻孔的最大深度为33.5m,根据钻探揭露的地层资料,按照沉积年代、成因类型及岩性名称,勘察深度范围内地层由上而下可分为人工堆积层、第四纪全新世沉积层、第四纪晚更新世沉积层三大类:

(1)人工填土:

粉土填土①层:

黄褐色,稍密~中密,湿,含砖渣、灰渣、植物根等,局部夹细砂填土。

层底标高47.67~47.86m。

(2)第四纪全新世冲洪积层:

粉细砂④3层:

褐黄色,中密,湿,含云母、个别砾石。

层底标高45.66~46.47m。

(3)第四纪晚更新世冲洪积层:

卵石⑤层:

杂色,密实,湿,最大粒径不小于290mm,一般粒径20~60mm,粒径大于20mm颗粒物含量约为50~70%,母岩成份主要为石英砂岩、辉绿岩、安山岩、硅质白云岩,砾石、中粗砂充填,局部夹粉质粘土透镜体。

层底标高34.06~34.17m。

粉质粘土⑥层:

褐黄色,可塑,含云母、氧化铁,该层呈薄层分布。

层底标高33.56~33.57m。

卵石⑦层:

杂色,密实,湿~饱和,最大粒径不小于280mm,一般粒径20~60mm,粒径大于20mm颗粒物含量约为50~70%,母岩成份主要为石英砂岩、辉绿岩、安山岩、硅质白云岩,砾石、中粗砂充填。

钻孔未穿透此层。

2.7.1.2地质构造

北京平原区第三纪末期的古地形为第四纪地层沉积创造基底条件。

第四纪以来由于受新构造运动的影响,山区不断抬升,平原区强烈下降,并接受了巨厚的河流沉积物。

第四纪沉积厚度由西向东逐渐增大。

第四纪地层的岩相自西部山麓相向东部平原逐渐变化。

在西部的各大河流冲积扇顶部及上部以厚层砂土和卵、砾石地层为主;向东于城市中心区大部分范围内,地层过度为粘性土、粉土与砂土、卵砾石互层。

2.7.2水文条件

地下水类型为层间水(三),水位埋深31.15m,水位标高26.12m,含水层主要为卵石⑦层,观测时间为2009年3月16日,主要接受大气降水,侧向径流补给,以人工开挖和侧向径流方式排泄。

地下水位距离竖井基坑底面(35.583)9.463m,因此竖井施工无需进行降水。

水文地质构造详见下图2-7-1。

地质纵剖图示意图2-7-1

三.施工部署

3.1施工管理组织体系

 

施工管理组织机构图3-1

3.2施工总体目标

3.2.1工程质量目标:

分项、部分工程质量合格率100%。

3.2.2工期目标:

根据现场情况,计划2009年7月20日~2009年11月20日完成。

3.2.3环境管理目标:

达到北京市绿色施工的要求;

3.2.4安全目标:

无责任重伤、亡人事故发生,杜绝重大责任机械设备事故、坍塌事故、火灾事故,杜绝责任交通事故。

3.3总体施工方案

3.3.1混凝土采用商品混凝土,地泵或泵车浇注;钢筋项目部集中采购,现场加工;侧墙模板采用专用钢模;钢支撑租赁,钢围檩现场加工;土方开挖采用小型挖掘机配合人工;土方、钢筋、模板垂直运输采用龙门架。

3.3.2总体施工顺序

钻孔灌注桩→土方摘帽→冠梁及挡墙施工→安装笼门架→架设第一道钢支撑→开挖第一层土方→分层挂网喷射桩间混凝土支护→架设第二道钢支撑→第二层土方开挖→分层挂网喷射桩间混凝土支护→架设第三道钢支撑→第三层土方开挖→分层挂网喷射桩间混凝土支护→检底、钎探、验槽→底板垫层→防水层→底板结构→拆除第三道钢支撑→地下二层侧墙防水、中间的构造柱→地下二层侧墙、两边的构造柱及中板结构→拆除第二道钢支撑→地下一层侧墙防水、中间的构造柱→地下一层侧墙、两边的构造柱及顶板→拆除第一道钢支撑→区间暗挖、盾构施工→封洞口→顶板防水→土方回填,恢复原地貌。

3.4施工准备

3.4.1技术准备

3.4.1.1图纸会审工作已经完成;

3.4.1.2设计交底工作已经完成;

3.4.1.3钻孔灌注桩方案已编制、报审,并已批复合格;

3.4.1.4技术交底工作已完成;

3.4.1.5交接桩工作已完成。

城建勘察测绘院提供了较为详细的竖井控制测量资料一份,现场交桩工作已经完成。

参加单位北京市轨道交通建设管理有限公司、北京城建堪测设计研究院有限责任公司、北京中城建建设监理有限公司、北京城建集团有限责任公司。

3.4.1.6施工设备进场报验合格。

3.4.2施工总平面布置及现场准备

3.4.2.1施工总平面布置:

根据设计图纸和总体工程筹划,区间竖井作为盾构始发井和区间暗挖竖井二合一竖井,综合考虑区间暗挖和盾构可能会交叉施工,以及安全、消防、环境保护等规划布置施工场地。

具体详见附图“施工总平面布置图”。

3.4.2.2现场准备

(1)场区硬化已完成;

(2)施工用水、施工用电已接入;

(3)竖井围护桩施工已完成;

(4)临时设施的搭设:

监控室1间、办公室7间、库房2间、充电间3间、浆液搅拌站1座、管片堆放场168m2、积土坑230m2、格栅加工场65m2、钢筋堆放场152m2、钢筋加工场100m2、库房33m2。

3.4.3劳动力准备

根据施工施工需要,土方开挖队配置壮工15人、桩间喷射混凝土15人、钢支撑架设10人,结构队30人,防水队5人。

3.4.4主要施工机械和材料计划

3.4.4.1主要施工机械

投入的主要施工机械设备见下表(施工中根据实际需要适当调整):

序号

施工项目

机械设备名称

型号/规格

单位

数量

备注

1

土方开挖

履带吊

50T

垂直运输

2

挖掘机

小松200

1

土方开挖

3

挖掘机

小松45

1

基坑开挖

4

铲车

ZL-50

1

土方开挖

5

全站仪

J2级

标高控制

6

发电机

75kW

1

焊接钢围檩钢支撑

7

空压机

9m3/min

1

8

千斤顶

50t

2

钢支撑安装

9

铁锤

8磅

10

钎探

10

撬棍

Φ22

5

拔钎

11

喷射混凝土

搅拌机

0.5立方

1

11

防水施工

履带吊

50T

垂直运输

13

鼓风机

2

基面清理

14

剪刀

20

防水毯剪裁

15

铁锤

20

防水毯敷设

16

射钉枪

10

防水毯敷设

17

混凝土施工

履带吊

50T

垂直运输

18

砼提浆机

2

混凝土浇筑

19

地泵或汽车泵

2

混凝土浇筑

20

潜水泵

6

混凝土浇筑

21

振捣器

Ф50

20

混凝土振捣

22

钢筋工程

调直机

JJK-2T

1

23

钢筋弯曲机

GW-40

1

24

钢筋切割机

G3J-400

1

25

电焊机

ZL-50

6

26

套丝机

BGL-40

2

四.施工方案及主要施工方法

4.1施工顺序

测量定位→围护桩施工→土方摘帽→冠梁施工→安装龙门架、架设第一道钢支撑→第一层土方开挖及桩间喷射混凝土→安装第一道钢围檩→架设第二道钢支撑→第二层土方开挖及桩间喷射混凝土→安装第二道钢围檩→架设第三道钢支撑→第三层土方开挖及桩间喷射混凝土→钎探、验槽→补喷桩间混凝土、底板垫层砼→底板防水→防水保护层→底板钢筋绑扎→侧墙肋角支模→底板混凝土浇筑→混凝土养生→拆除第三道钢支撑→地下二层侧墙防水,地下二层中间构造柱钢筋绑扎、模板支立、砼浇注→地下二层侧墙、两边构造柱钢筋绑扎→地下二层侧墙、两边构造柱、楼板、环梁模板及支撑搭设→地下二层楼板、环梁钢筋绑扎→混凝土浇筑→混凝土养生→第二道钢支撑拆除→地下一层侧墙防水,地下一层中间构造柱钢筋绑扎、模板支立、砼浇注→地下一层侧墙、两边构造柱钢筋绑扎→地下一层侧墙、两边构造柱、顶板、环梁模板及支撑搭设→地下一层顶板、环梁钢筋绑扎→混凝土浇筑→混凝土养生→拆除第一道钢支撑→区间结构施工→预留洞口封闭→顶板防水→防水保护层→土方回填。

4.2测量方案

4.2.1测量队伍

由我项目部设一名测量工程师,负责测量统筹管理和复核,经二级复核合格,报监理复核合格后,方可开钻。

4.2.2测量仪器

测量班配备如下测量仪器和设备:

J2级全站仪1套(测角中误差±2″,测距精度3mm±2ppm)包括主机、脚架、棱镜和觇牌;DS3水准仪3套(每千米水准测量高差中数偶然中误差小于3mm)包括主机、脚架、水准尺和尺垫;计算机一台,经纬仪一套,钢尺2把(经过检定),塔尺2把。

测量控制点布置图4-2-1

4.3土方摘帽

4.3.1竖井土方采用人工配合小型挖掘机开挖,垂直运输采用龙门架。

龙门架提升能力需满足每天提升300立方土方的工程量。

4.3.2围护桩施工完毕,桩身砼达到设计强度后,进行土方摘帽。

采用机械开挖,开挖边界为围护桩外侧80cm,挖深至桩顶标高(冠梁底)。

桩顶土方采用人工开挖,以免挖掘机碰撞桩顶预留钢筋。

底面要平整,以便于施工冠梁。

由于开挖深度较浅,周边可不放坡。

4.4冠梁施工:

4.4.1冠梁设计参数

冠梁截面尺寸=1000×800mm冠梁,围护桩主筋Φ25锚入冠梁的长度不小于35d,不足部分加弯钩。

冠梁纵向筋采用搭接连接,搭接长度1.6La;在拐弯处,纵筋锚入相邻冠梁内不小于40d。

冠梁保护层为35mm。

冠梁砼强度等级为C25。

配筋详见下图4-4-1

冠梁配筋图4-4-1

4.4.2

冠梁施工程序

 

冠梁施工流程图4-4-2

4.4.3凿桩头及桩基检测

4.4.3.1在桩身混凝土达到70%的强度时方可开始凿除桩头。

桩头砼凿除采用人工、切缝机、空压机、风镐进行凿除作业,严禁破坏桩顶锚入冠梁的钢筋;桩头凿除后清理渣土,桩顶应露出垫层顶约20mm。

4.4.3.2根据设计要求进行桩基动载(小应变)检测,合格后进行下道工序。

4.4.4浇筑砼垫层

土方开挖至设计标高后即进行垫层施工,垫层采用C15素混凝土,厚度为100mm,严格控制垫层顶面标高和平整度。

4.4.5清洗、钢筋调直:

垫层强度达到70%后用刷子和水清洗桩顶、钢筋上的泥土,将桩顶和钢筋清理干净,桩顶钢筋进行调直,注意不能留有死弯。

4.4.6测量放线:

桩顶修整后经质检员检查合格后,测量人员放出冠梁中心轴线、支模边线。

4.4.7钢筋绑扎

4.4.7.1钢筋检测:

严格控制进场钢筋性能、质量必须符合国家现行标准和行业标准的规定,应有各项性能的质量证明书或检测报告。

4.4.7.2钢筋安装:

桩头凿完后即可在垫层上弹线进行钢筋绑扎,绑扎钢筋时严格按照规范操作,直径大于Φ20以上的钢筋采用直螺纹连接,直径小于Φ20的钢筋采用绑扎连接。

同一截面接头面积率不得大于50%,相邻截面错开35d以上。

4.4.8预埋预埋件

冠梁预埋支撑钢板分两种,一种为直撑、一种为斜撑,两种均采用4×2Φ22钢筋锚入冠梁,锚入长度不小于5d,钢板外侧钢筋与钢板焊接牢固。

4.4.8.1直撑预埋件:

钢板规格800mm×800mm×20mm,如下图4-4-3所示;

直撑预埋钢板示意图4-4-3

4.4.8.2斜撑连接段采用砼楔子,楔子内主筋采用6φ22,锚入冠梁部分长度不小于35d,或与主体钢筋焊接,纵向筋锚入相邻冠梁内不小于40d,箍筋φ8@100,如下图4-4-4所示;

4.4.8.3冠梁顶预留预埋挡墙构造柱锚筋,具体位置及数量见挡墙部分;

4.4.8.4盾构龙门吊轨道基础与冠梁连为一体,预埋筋见下图4-4-5所示;

4.4.8.5基坑施工爬梯安装在东北角,预埋件随冠梁和挖土埋设在相应位置。

4.4.9冠梁模板及支撑

4.4.9.1冠梁正常段模板采用定制大钢模板,后背管采用Φ48钢管,模板顶部使用Φ20对拉螺栓(间距不小于1200mm),模板支搭形式见下图4-4-6所示。

斜撑端头砼楔子示意图4-4-4斜撑端头砼楔子照片4-4-4

盾构龙门吊轨道基础图4-4-5

冠梁模板支撑示意图4-4-6

4.4.9.2端头斜撑段采用木模,为确保内侧模板的平整度,内侧模板采用镀膜胶合板,外贴30-50mm的木板。

4.4.10混凝土浇筑

混凝土采用商品混凝土,强度C25,浇筑时用混凝土泵输送混凝土,分层进行,每层厚度不超过400mm。

采用振捣棒振捣,振捣间距为500mm,振捣时依据快插慢拔的原则,标准为混凝土面不再下沉、表面不再有气泡冒出,振捣棒严禁直接接触模板、预埋件。

4.4.11冠梁混凝土养护

冠梁混凝土初凝后即用塑料薄膜覆盖养护,终凝后撒水养护,强度超过1.5MPa后方可拆模。

拆模后应立即洒水养生,养生不少于7d。

4.4.12冠梁顶挡墙

冠梁顶部挡墙根据专家意见,由370砖墙改为500砖墙。

砖标号为MU10,水泥砂浆标号为M5。

沿墙每3000mm设构造柱(240mm×500mm),构造柱中部设2Φ6拉结筋,通长布置。

构造柱钢筋锚入冠梁至少500mm。

砖墙顶部通长设置顶压梁(500mm×240mm)。

冠梁顶挡墙示意图详见下图4-4-7所示。

冠梁顶挡墙示意图4-4-7

4.5土方开挖

4.5.1第一层(6.5米厚)土方开挖至第二道支撑中心线下500mm处,分5小层开挖,每小层1.3米,每小层开挖的同时应在下小层的中间挖出一槽,槽宽以能下去挖土机为宜,深度为本小层厚度。

围护桩内侧1m范围采用人配合机械开挖。

挖一小层施作一步桩间喷射砼支护,做到随挖随支护。

最后一小层先沿基坑四周开挖出宽度为1500mm、深至钢围檩底面下1000mm的槽,以备安装钢围檩;同时在钢支撑位置下开挖宽度为1500mm、深至钢支撑中心线下500mm,以备安装钢支撑。

4.5.2第二层(7.5米厚)土方开挖至第三道支撑中心线下500mm处,分为5小层开挖,每层为1.5米。

其它方法同上。

4.5.3第三层(3.717米厚)土方开挖至基底,分为4小层,第1、2小层为1.7米,第3小层为22cm人工开挖,第4小层为10cm预留钎探,待验槽合格后人工检底层。

其它方法同上。

同时随土方开挖分节安装爬梯,爬梯安装在基坑东南角。

土方开挖需与桩间挂网喷射混凝土配合,上层喷射混凝土强度未达到设计强度的70%以上时,不准开挖下层土方。

4.5.4钎探、验槽

当土方开挖至基底以上10cm时,钎探验槽,钢钎采用重型钎探钎。

4.5.4.1施工顺序:

放钎点线→打钎→拔钎→灌砂。

4.5.4.2钎探方法:

(1)将钎尖对准孔位,一人扶正钢钎,一人站在操作凳子上,用大锤打钢钎的顶端;锤举高度一般为50~70crn,将钎垂直打入土层中。

打钎时记录锤击数。

钎杆每打入土层30cm时,记录一次锤击数。

(2)拔钎时用麻绳或铅丝将钎杆绑好,留出活套,套内插入撬棍或铁管,将钎拔出。

每拔出一段将绳套往下移一段,依此类推,直至完全拔出为止。

(3)打完的钎孔,经过质量检查人员和有关工长检查孔深与记录无误后,即可进行灌砂。

灌砂时,每填入30cm左右可用木棍或钢筋棒捣实一次。

每孔打完后及时灌砂。

4.5.4.3钎探孔排列方式:

槽宽(cm)

排列方式

间距(m)

深度(m)

<80

中心一排

1.5

1.5

80~200

两排错开

1.5

1.5

>200

梅花型

1.5

2.0

竖井钎探布点示意图4-5-1

4.5.4.5注意事项:

(1)基底受雨后,不得进行钎探。

(2)钎孔灌砂应密实。

(3)钎探完成后,应作好标记,保护好钎孔,未经质量检查人员和有关人员复验,不得堵塞或灌砂。

(4)遇钢钎打不下去时,应请示技术人员进行处理。

4.5.5土方开挖的要求

4.5.5.1因土方开挖顺序的需要,钢支撑和钻孔灌注桩构成围护结构体系首先在基坑的竖向上形成,施工时上层钢支撑施工完成之后,方可进行下步土方的开挖,以保证基坑的稳定性。

4.5.5.2土方开挖过程中,密切注意对周边环境的保护,切实减小围护结构的变形位移及地表的不均匀沉降。

4.5.5.3采取对称方式进行土方开挖,即由中间向两侧开挖,以免产生偏压现象。

4.5.5.4开挖过程中,严格按规范要求进行,严禁掏挖。

4.5.5.5加强对开挖标高的控制,开挖接近设计标高30cm时由机械配合人工开挖,最后10cm厚度土层必须人工检底。

严禁超挖,超挖部位回填夯实。

4.5.5.6施工过程中,避免土方开挖机械碰撞破坏围护结构,围护结构内侧1m范围采用人配合机械开挖。

4.5.5.7基坑开挖过程中挖出的土方及时运出现场。

4.5.5.8人工检底前及时与勘探单位及相关部门做好验槽准备,以免基底晾槽时间过长。

4.6桩间挂网喷射混凝土支护

钢丝网片现场加工,分片安装;砼现场拌制。

4.6.1设计参数

4.6.1.2设计参数:

围护桩桩间土采用挂网喷射混凝土支护,每层土方开挖完经验槽合格后立即进行锚喷支护。

喷射80mm厚C20混凝土,网片采用Φ6@150×150钢筋网;网片固定采用长2m的

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