安徽地铁深基坑围护结构地下连续墙施工方案抓斗.docx
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安徽地铁深基坑围护结构地下连续墙施工方案抓斗
合肥轨道交通1号线一期工程二标
地下连续墙施工方案
第一章综合说明
1.1编制依据
1、合肥市重点工程建设管理局、合肥城市轨道交通有限公司及合肥招标投标中心共同印发的《合肥市轨道交通一号线土建工程Ⅱ标段施工招标文件》以及补遗书；
2、合肥市轨道交通一号线工程车站主体围护结构施工设计图纸；
3、市政工程、地铁工程和建筑工程相关的规范、质量检验标准、技术手册；
4、施工现场调查获得的相关资料；
5、我单位具备的配套机械设备，施工能力、施工管理的先进性、科学性、有效性、技术力量和经济实力及历年类似工程所积累的施工经验。
1.2编制原则
1、严格执行基本建设程序，认真贯彻国家和合肥市关于轨道交通建设方面的有关方针、政策和规定；
2、充分考虑各阶段、各工种的施工特点、重点和难点，紧紧围绕关键工序，做到各阶段、工序、工种间的有机的衔接，既要突出重点，又兼顾一般，合理进行施工部署；
4、根据工程特点及合同工期要求，安排地下连续墙的施工顺序和进度；
5、通过对充分的方案比选，确定最优方案，以保证施工方案的科学性、先进性、经济合理性。
1.3遵循的主要技术标准和规范
主要技术标准和规范
序号
名称
编号、版本
1
地下铁道工程施工及验收规范
（GB50299-1999，2003年版）
2
地下铁道、轻轨交通工程测量规范
（GB50308-1999）
3
工程测量规范
（GB50026-93）
4
建筑工程施工质量验收统一标准
（GBJ50300-2001）
5
铁路隧道工程施工质量验收标准
（TBJ417-2003）
6
铁路隧道施工规范
（TB10204-2002）
7
铁路隧道施工技术安全规范
（GBJ404-1987）
8
地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范
（GB50307-1999）
9
地下工程防水技术规范
（GB50108-2001）
10
地下防水工程质量验收规范
（GB50208-2002）
11
混凝土结构工程施工质量验收规范
（GB50204-2002）
12
人防工程施工及验收规范
（GB50134-2004）
13
建筑地基基础工程施工质量验收规范
（GB50202-2002）
14
混凝土质量控制标准
（GB50164-92）
15
混凝土强度检验评定标准
（GBJ107-87）
16
砌体工程施工质量验收规范
（GB50203-2002）
17
建筑地面工程施工质量验收规范
（GB50209-2002）
18
钢筋机械连接通用技术归程
（JGJ107-2003）
19
钢筋焊接及验收规程
（JGJ18-2003）
20
钢筋焊接接头试验方法
（JGJ/T27-2001）
21
砌筑砂浆配合比设计规程
（JGJ98-2000）
22
回弹法检测混凝土抗压强度技术规程
（JGJ/T23-2001）
23
建筑基坑支护技术规程
（JGJ120-1999）
24
建设工程施工现场供用电安全规范
（GB50194-93）
25
建筑施工安全检查标准
（JGJ59-99）
1.4工程概况
1.4.1工程简介
合肥轨道交通一号线一期工程位于合肥市瑶海区，二标段位于一号线寿春路至临泉路段，沿胜利路由北向南敷设，总长约1.94km，含2座车站和3个区间。
二标段车站采用明挖法施工。
站位沿胜利路的60m规划线南北走向，车站分别设4个出入口，在东西侧各设1风亭，车站站台形式为两层岛式，停车线段为单层，标准段跨度23.2m。
凤阳路站车站长187.2m,里程K5+441.544-K5+628.744,基坑深20.7-22.63m，车站建筑面积（不含围护含停车线段）11351平方米；明光路站长268.9m，里程K6+179.787-K6+448.697，车站建筑面积（不含围护含停车线段）12858.8平方米，基坑开挖深度平均22.8米。
两车站围护结构均采用宽度1000mm的地下连续墙+内支撑的支护方式，沿竖向设五道支撑，第一道为混凝土支撑，其余均为钢支撑。
1.4.2地连墙设计概况
车站地下连续墙嵌固深度最小取值为在强风化泥质砂岩3.8m，中风化泥质砂岩2m。
地连墙分幅挖槽和浇筑水下混凝土，每幅槽段长度6m左右，根据图纸给出的“初步设计专家意见及回复”地连墙后期兼做下穿路永久挡土墙，根据市政下穿路（桥）永久挡土结构计算，设计取墙厚为1000mm。
平面形状有“一”字型、“L”形、“Z”形、“T”形，槽段有先行幅和后行之分，先行幅施工时在槽段两头放置接头箱，接头采用十字钢板接头。
连续墙配筋：
主筋Φ28@150、Φ25@150，水平筋Φ22@150、Φ16@200、Φ16@250,钢筋主筋保护层迎土侧为70mm，基坑侧为50mm。
明光路站总共102个槽段，其中一字型槽段92个，“L”型槽段4个，“Z”型槽段6个，凤阳路站总共76个槽段，其中一字型槽段68个，“L”型槽段4个，“Z”型槽段4个，“L”型和“Z”型均出现在车站端的盾构井区域。
钢筋网片大部分为长方体，宽度约为6.0ｍ，厚度880mm，长度约28.88～34.1ｍ，最大起吊重量约32.4t，最大起吊高度为35.0米。
1.4.3周边环境概况
（1）明光路站位于胜利路与明光路交口处，沿胜利路南北向布置。
胜利路现状主路为双向六车道，辅路为一条机动车道。
在胜利路与明光路交叉口拟建一条沿胜利路方向的下穿道路。
下穿路面结构直接施做在车站顶板上，车站围护结构以后将作为下穿路的永久挡土结构。
车站主体基坑距离周边建筑物较近，车站东南角为正在施工的金色梧桐二期、金色梧桐一期30层商住楼、合肥旅馆（与车站基坑净距约15m），东北角为低、多层商铺和住宅，西北角的低、多层建筑已拆除，车站北侧为废除的淮南铁路。
（2）凤阳路站车站主体距离周边建筑物较远（均位于20米以外），车站东北侧为元一希尔顿酒店；西北侧为元一时代花园小区，18层住宅距4号出入口最近约13米；东南侧为温莎国际广场（4层）及29层住宅，距2号出入口约7米；西南侧为元一时代广场（3层）及32层住宅，分别距3号出入口约11米和8米，距离二号风道约11米。
由于车站上方需纵向修建下穿隧道，车站站位附近的所有管线均结合胜利路畅通工程重新规划设计，既有管线均将废除，所有新建永久管线均位于车站出入口、风道上方。
主体围护地连墙施工时处于无管线干扰状态。
1.4.4工程地质及水文地质
1.4.4.1主要工程地质土层
（1）明光路站地下连续墙埋深约为30.67～34.1m，侧壁土层自上而下主要为杂填土①1层，粘土②层，粉质粘土②1层，粉土②2层，粉细砂②3层，粉细砂④3层，强风化泥质砂岩⑤1层，中风化泥质砂岩⑤2层，地连墙底端均位于中风化泥质砂岩⑤2层。
入岩深度为7.57～13.53m。
（2）凤阳路基坑边坡土体自上而下主要为杂填土①1层、粉质粘土填土①层、粘土②层、粘土③层、粉质粘土③1层、粉细砂④3层、强风化泥质砂岩⑤1层、中风化泥质砂岩⑤2层。
基坑顶部的人工填土层填土厚度一般约为0.5～3.0m,人工填土的成分复杂，力学性质差异很大，土体的自稳能力很差，施工过程中极易发生坍塌，施工时需及时支护，且须重点考虑；粘土②层、③层为硬塑的粘性土，中压缩性，具有弱膨胀潜势，具有显著的吸水膨胀和失水收缩的变形性能，即使在荷重作用下仍能浸水膨胀，产生膨胀压力，同时膨胀土还具有胀缩变形的可逆性，在吸水膨胀，失水收缩后，有再吸水再膨胀、再失水再收缩的特性，在反复膨胀收缩过程中，能够产生较高的膨胀力，可能会引起地基、基坑边坡膨胀变形。
基坑开挖后，在膨胀土含水量发生变化，反复收缩变形条件下，容易在基坑边坡部位形成浅层滑坡，增加支护结构的受力，造成边坡垮塌，施工过程中同样需要采取支护措施。
地连墙底端均位于中风化泥质砂岩⑤2层。
地下连续墙入岩深度为7.05～10.35m。
1.4.4.2水文地质条件、承压水层的处理
（1）明光路站详勘钻孔最大深度45m，勘察深度范围内实测到两层地下水，地下水类型分别为上层滞水
（一）和承压水（三）。
潜水：
上层滞水
（一）水位埋深0.30-2.1m，水位标高11.10-13.2m，含水层主要为杂填土①1层，主要接受大气降水、管沟渗漏、绿化灌溉补给，主要以蒸发的方式排泄，随季节大气降水及管道渗漏的变化而变化，并受到地面环境变化的影响。
在城区由于地面硬化，大气降水垂直渗入补给量迅速减少，上层滞水水位呈下降趋势。
承压水（三）水头埋深2.03-5.38m，水头标高9.05-12.00m，含水层主要为粘土②2层，粉细砂②3层，粉细砂④3层，主要接受越流，侧向径流补给，主要以点发的方式排泄，随季节大气降水及管道渗水的变化而变化，并受地面影响，受大气降水垂直渗入等的影响较小。
（2）凤阳路站勘察钻孔最大深度50m，勘察深度范围内实测到一层地下水，地下水类型为承压水（三），详细如下：
承压水（三）：
水头埋深6.40～10.49m，水头标高8.49～10.88m，含水层主要为粉土③2层、粉细砂④3层，主要接受越流、侧向径流补给，主要以侧向径流方式排泄，受大气降水垂直渗入等的影响较小，年变幅约为1～3m。
1.4.5地下水的腐蚀性评价
本场地地下水对混凝土结构有若腐蚀性，在干湿交替环境下对钢筋混凝土中的钢筋有微腐蚀性，在长期浸水的环境下对钢筋混凝土中的钢筋有微腐蚀性。
1.4.6主要工程数量
地连墙主要工程数量表
序号
工程项目
单位
数量
凤阳路站
明光路站
1
土石方开挖
M3
15134.6
19710.6
2
C35水下混凝土灌注
M3
13683.8
18365.1
3
钢筋型号HRB400钢筋笼
t
2096.25
2813.39
4
十字钢板接头
t
60.38
81.042
第二章地下连续墙施工重点及难点的分析与对策
2.1工程重点及难点
围绕本工程质量、工期、安全、环境保护的相关要求，结合工程特点，确定地下连续墙施工重点和难点如下：
（1）地下连续墙多专业跨部门协调配合和组织管理；
（2）超深地下连续墙施工难度大，本标段地下连续墙深度为28.8-34.1m，钢筋笼重Mmax=32.39吨；
（3）周边环境复杂、管线保护及交通疏导组织协调复杂；
（4）施工场地狭窄，安全、质量、文明施工与环境保护要求高，本标段位于合肥市区中心地带，周边为密集居民区和商业区，车站均位于两条城市主干道的交口，可利用的施工场地有限。
2.2施工中针对工程重点及难点的对策
针对本工程的重点和难点工程，在认真研究施工图纸、施工文件、工程地质资料和现场调查的基础上，主要采取以下应对措施：
工程重点、难点及对策措施表
序号
工程重点及及难点
针对性的对策和措施
1
地下连续墙跨部门协调配合和组织管理
1强化现场组织领导，统筹安排协调各部门、专业施工；
2作出详细的施工方案，明确关键节点，工期要求和作业标准；跟踪检查落实；
3突出对施工的管理控制，定期召集会议，组织部署专业队伍施工，保证施工的连续性；
4加强对设备订货的计划管理和质量检查控制，保证设备安装和调试顺利进行；
5各专业提出管线迁改、预埋、预留、配合施工作业清单，明确位置、标高、技术标准，地下连续墙施工保证定位准确，尺寸标准。
2
超深地下连续墙施工难度大（概述）
1本标段地下连续墙最深达到34.1m，从成槽施工到钢筋制作、吊装（接头施工）再到水下混凝土灌注均为施工难题，在本方案各工序中均指出难题并阐述解决方法和计算依据，此表仅简要概述；
2为保证工期及地下连续墙施工质量，综合考虑本标地质情况及成本控制，舍弃铣槽机及多头钻机类的高成本机械，采用旋挖钻、冲击钻配合液压抓斗机进行成槽施工，工艺为首开三抓，一字顺序幅一钻一抓，异型幅两钻一抓跳槽施工，入岩难以抓取段冲钻。
3根据施工经验，设置材料堆放场地与钢筋加工平台因场地狭窄，采用与钻孔桩共用的就近原则，具体布置见施工平面布置图；
4成槽中的泥浆主要是在地墙挖槽过程中起护壁作用，泥浆护壁技术是地下连续墙工程基础技术之一，其质量好坏直接影响到地墙的质量与安全；泥浆新配指标见本方案第四章第3节，槽内泥浆必须高于地下水位1.0m以上，并且不低于导墙顶面0.3米。
雨天施工需增加泥浆粘度至32s；
5钢筋笼为矩形，长度为28.8-34.1m，吊放过程需注意的问题很多，十分复杂；本表就保证起吊后钢筋笼的整体性，避免产生不可恢复的钢筋笼变形阐述选择机械型号的对策；根据力学简算，查询吊机性能，选择了吊装吨数在回转半径内起吊高度也满足要求的100t履带吊为主吊、50t履带吊为副吊，采用两副钢扁担挂8根钢丝绳的吊装方法进行钢筋笼的吊装；
3
管线保护及交通疏导组织协调
1施工前，项目经理部成立专门的管线保护协调配合小组，由项目总工程师任组长，并且委派一名管线搬迁协调员，进行详细的地面现场调研及技术资料搜集，具体负责协调管线搬迁时间和保护方案，并加强实施过程中及后期巡查和监护工作；
2设计要求将横穿车站围护结构的管线全部废弃，新建管线改移至车站结构之外不影响主体结构施工，对地连墙施工有一定的帮助，减少了通讯、供水、地埋供电线等主要横跨车站结构管线对地下连续墙施工的干扰；但前期必须挖探沟，找出所有图纸已标记的和未标记的管线，做到万无一失；
3设置明显的标志牌，标明位置、数量及埋深。
并在管线图中注明，确保在施工中能一目了然。
邀请有资质的专业队伍在重要地下管线上设置间接或直接的监测点，以观测地下管线的沉降及水平位移，对地下管线的位移通过与管线公司协商设置报警值。
监测数据报警后，由项目部管线配合保护小组会同管线搬迁单位、地下管线管理单位进行分析处理。
并根据事先多方洽商后制定的抢修方案执行，同时将情况汇报监理、业主；
4根据各管线的位置、埋深以及与建筑相互影响，分别采用悬吊、加固等方案对管线进行保护，对悬吊方案保护的混凝土管均换为同直径的钢管后再行悬吊，以确保各管线的使用性能；
5针对施工过程中可能发生的意外情况，应事先制订应急措施，配备好抢修器材，以便在管线出现险情时及时抢修，做到防患于未然。
一旦出现管线损坏事故，在24小时内报上级部门和业主，特殊管线立即上报，并立即通知有关管线单位进行抢修，组织力量协助抢修。
对人为损坏事故，要吸取教训并按“四不放过”的原则进行处理，查明原因，严肃处理，追究有关人员的责任；
6施工前将交通组织方案报经交通管理部门审核认可，施工时积极配合交警对交通进行管理和协调；
7各道路交叉口施工采用“分段倒块”的方案，具体见交通导改和围挡施工方案。
4
施工场地狭窄、安全、质量、文明施工与环境保护要求高
1全面推行施工质量过程控制，切实抓好每道施工工序的质量，以工序质量来保证工程质量，用科学的管理、严格的制度来创造优质工程，把人为的因素对工程造成的隐患降到最低。
2全面开展创建文明工地活动，切实做好消防措施，保证市容卫生，切实减小对周边居民的影响；全面运行1SO14000环境保护体系，采用和实施一系列环境保护管理手段，合理组织好社会交通，严格控制环境污染。
3施工场地围挡采用业主统一要求的围墙和大门，进行工地标准化管理；
4具体参照本方案第七、八、九章实行各项安全、质量、文明施工与环境保护措施。
对本工程其余针对性技术措施详见方案第五章。
第三章总体目标、施工组织与部署
3.1总体目标
3.1.1工期目标
本工程地下连续墙结构施工起迄日期为：
2012年10月16日-2013年2月16日。
3.1.2质量目标
依据国家现行有关施工质量验收规范，达到合格标准，争创局优质工程、黄山杯。
3.1.3安全目标
安全生产及文明施工严格遵守国家、安徽省和合肥市与相关部门颁布的有关安全生产的规定，贯彻“安全第一，预防为主”的方针，杜绝“三违”（违章指挥、违章施工、违章操作），严格按照施工组织设计及我公司有关安全、文明施工标准要求组织施工。
安全施工目标：
无基坑塌方、无坑内涌水突水工程安全事故；无周边建筑物变形超允许值的工程安全事故；无因施工不当导致水、电、气、暖、通信、城市道路等基础设施破坏的责任事故；无人身重伤及以上事故；无汽车行驶责任重大事故；无机械操作责任重大事故。
达到合肥市市级安全标准化工地标准。
3.1.4文明施工目标
文明施工目标：
达到市级安全文明样板工地。
3.1.5环境保护目标
施工废水和生活废水做到达标排放；施工噪声、振动符合环保要求；确保施工区域内无地下水污染事故；严格控制地面变形量，确保建筑物及管线安全；加强各种防范工作，减少突发事件损失。
3.2施工组织与部署
3.2.1施工段划分
本标段设1个项目经理部划分2个车站地连墙施工区段组织平行施工，区段详细划分见下表：
施工段划分表
划分区段
施工范围
主要内容
第一段
明光路站
车站地基加固、降水、地下连续墙等工程项目施工
第二段
凤阳路站
车站地基加固、降水、地下连续墙等工程项目施工
3.2.2施工阶段安排
分两个区段平行施工，每个区段按3个步骤组织实施施工：
第一步：
做好开工前的施工准备工作和临时工程修建，场地清理，确保满足环保要求。
第二步：
地连墙结构施工采用冲击钻配合成槽机，自卸汽车运输出土。
第三步：
按“时空效应”理论及时进行地连墙结构施工，混凝土采用商品供应，泵送浇筑，如此往复，直至完成整个车站地连墙施工完成。
车站根据工程周边环境、结构特点并结合交通组织方案，施工场地一次性围挡。
每个车站分两个施工段进行施工，由北向南施工。
3.2.3现场管理组织管构
项目部已抽调参与过地铁建设的施工单位和相关人员，组成“合肥轨道交通一号线Ⅱ标项目经理部”负责合同的实施，项目经理部设8个业务部室，2个车站项目队及3个区间项目队见下图。
合肥轨道交通一号线Ⅱ标项目经理部
项目经理
项目副经理
总工程师
工程技术部
安质部
管理监察部
财务部
物资设备部
综合办公室
环境保护部
中心试验室
临泉路段～凤阳路站区间项目一队
凤阳路站项目二队
凤阳路站～明光路站区间项目三队
明光路站项目四队
明光路站～寿春路段区间项目五队
现场组织机构框图
3.3资源配置计划
3.3.1施工劳动力组织
3.3.1.1导墙施工队人员计划
岗位
班数
人数
小计
合计
总计
施工管理
队长
1
1
60
导槽开挖，换填班
班长
2
1
24
司机
1
工人
10
钢筋工班
班长
1
2
14
钢筋工
12
木工班
班长
2
1
16
支模工
7
混凝土工班
班长
1
1
5
混凝土工
4
3.3.1.2渣土废浆运输队人员计划
岗位
班数
人数
小计
合计
总计
管理
负责人
1
1
1
26
渣土转运
装载司机
1
1
5
司机
2
2
场内渣土外运
司机
1
16
16
废浆外运
司机
2
2
4
3.3.1.3地连墙施工队人员计划
岗位
班数
人数
小计
合计
总计
施工管理
队长
2
2
2
74
技术管理
技术负责
2
1
8
技术员
3
成槽班
司机
3
1
12
修理工
3
泥浆班
班长
2
1
16
送浆工
1
制浆工
6
起重班
指挥
2
1
16
司机
1
工人
6
混凝土灌注班
班长
2
1
12
混凝土工
5
接头处理班
班长
2
1
8
接头处理工
3
3.3.1.4钢筋笼制作队人员计划
岗位
班数
人数
小计
合计
总计
钢筋配料班
2
4
8
71
钢筋对焊班
2
4
8
钢筋笼制作班
3
16
48
总负责人
1
1
分管负责
2
2
技术员
4
4
3.3.1.5其它人员计划
单位
岗位
人数
小计
合计
总计
升级会员 