城市副中心交通枢纽岩土工程施工技术.pdf

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资源描述

1、北京城市副中心亚洲最大交通枢纽岩土工程施工技术 2022年03月北京建工:张治华 目目 录录 CONTENT CONTENT一、项目概况一、项目概况二、基坑工程设计方案二、基坑工程设计方案三、基坑工程施工三、基坑工程施工一、项目概况一、项目概况项目位于城市副中心核心区项目位于城市副中心核心区0101组团组团01010101街区内(杨坨地区),地处东六环、街区内(杨坨地区),地处东六环、北运河与现状京哈铁路围合的三角地内,距离北京行政办公区约北运河与现状京哈铁路围合的三角地内,距离北京行政办公区约1 1公里。公里。项目构成项目构成n两条城际铁路(京唐、城际联络线);n三条轨道交通线路(平谷线、M

2、101线、M6线)n组成东部地区大型全地下、多层次综合交通枢纽。36公顷先期实公顷先期实施范围施范围先期实施范围先期实施范围36公顷公顷 规划范围规划范围70公顷公顷项目背景项目背景城市副中心交通枢纽位于副中心整体空间的核心位置,是北京城市总体规划中提出的十个全国客运枢纽之一。作为城市副中心三年行动计划的重点建设项目,在解决好副中心职住平衡,避免大进大出,完善交通配套等方面具有重要意义,是城市副中心的对外交通门户,是引领城市功能优化的活力引擎。副中心站及隧道夹在北运河和运潮碱河两河之间,从西向东下穿既有的地铁6号线盾构区间、芙蓉东路、玉带河大街、六环西侧路、东六环四条现状道路。再向东下穿古路县

3、县城遗址。线路北侧是既有京哈铁路,站台区最外侧线路与京哈线路中心距离是44m。四条既有道路在与副中心相交部位,都是下拉槽。在场区的东南侧,六环西侧路西侧,有紫运南里小区,有6栋21、22层左右的高层住宅。重大管线主要有芙蓉东路西侧的高压电力塔,六环东侧直径1m的超高压燃气。车站埋深:-33m,地下三层方案。控制点:下穿北运河采取盾构方案,需要满足河道与铁路运营要求。(纵坡 17)控制点:下穿6号线距离需要满足运营安全要求。(间距2.5m)控制点:西咽喉区上坡进站(17),需要满足铁路运营要求。控制点:东段区间下穿路县故城遗址需要满足文物保护要求(10.711.9m)。京唐:17下穿北运河后下穿

4、6号线,17 上坡进站 京唐过文物:2.8 下坡城际联:17下穿北运河后下穿6号线,17上坡进站 城际联过文物:6 下坡接 23 下坡 地下三层:城际站台层,主要功能为站台、管理设备用房及轨行区;地下二层:城际车站的候车厅、出站通廊、旅服、管理设备用房;地下一层:城际车站的进站厅、旅服、管理设备用房;下沉夹层:公交站场、地铁换乘。铁路核心区,由城际车站、站外商业空间和室外工程三部分组成。主要使用功能介绍(1)东侧临近盾构井的双线和三线段采用明挖拱形结构,其余采用矩形框架混凝土结构。(2)矩形结构为三层结构,顶板覆土3.0m,密桩;拱形断面区域,顶板覆土约2025m,无桩。(3)站台区及西咽喉分

5、布有高层及裙房建筑。建筑高度为80100m,钢框架结构,东咽喉区为三层结构。长约长约1.8公里、宽最大约公里、宽最大约320m,东咽喉区长约,东咽喉区长约380m,西咽喉区长约,西咽喉区长约350m。2025年年2024年年2023年年2019年年12月月2020年年一期开工一期开工设备安装开工设备安装开工三期开工三期开工二期开工二期开工20202121年年6 6月月2021年年2022年年20202222年年1212月月20202 23 3年年1212月月工期计划:工期计划:主体工程完工主体工程完工20202 24 4年年1212月月基坑分三期施工,一期基坑2019年12月开工,工期约一年半

6、,二期基坑2021年6月开工,工期约一年半,三期基坑仅余六环路附近,2022年12月开工,工期约1年,设备、装修及试运营工期约一年。二二 基坑工程设计方案基坑工程设计方案 基坑设计原则和思路基坑设计原则和思路1、以工程安全为根本 本工程为目前国内最大的地下综合交通枢纽,工程社会影响巨大,一旦发身意外,工程损失巨大,设计与施工方案一定要确保安全,并注重考虑方案的可实施性。2、以地下水控制为主线 由于本工程埋深大,地下水位高,故地下水的控制对工程整体的安全和造价都有着巨大的影响,工程建设期间必须以地下水控制为主线,采取安全适用经济的措施控制地下水。3、以铁路保护为重点 本工程临近既有京哈铁路,距离

7、近,深度大,对铁路的保护是决定工程顺利进展的重中之重。必须把保证铁路的安全运营为工作的前提和重点。4、以降低造价为目的 副中心基坑工程工程量极大,基坑深度达到35m,土方达到近800万立方米,相应的工程造价相应的也高。设计过程中必须全程以控制和降低工程造价为目的,达到经济性的要求。5、全盘考虑,总体筹划 由于本工程总体规模大,包含国铁、地铁、地下商业开发、道路管线迁改等多项工程,单体大,体形差异大,工程实施应全盘考虑,总体筹划,以总体工程合理性为最高目标。6、因地制宜,化深为浅 本工程基坑开深度本工程基坑开深度35m,基坑南侧和西侧市政基坑深,基坑南侧和西侧市政基坑深22m,可以合理结合本工,

8、可以合理结合本工程在市政范围内位于坑中坑的的有利条件、合理安排开工顺序、将国铁基坑相对深程在市政范围内位于坑中坑的的有利条件、合理安排开工顺序、将国铁基坑相对深度变浅,节省投资,有利安全。度变浅,节省投资,有利安全。7、技术合理,永临结合 在基坑方案和围护构件选型过程中,始终追求方案最适宜、技术最合理的目标在基坑方案和围护构件选型过程中,始终追求方案最适宜、技术最合理的目标。支护体系设计中尽量考虑临时构件与永久构件结合,减少围护结构废弃。支护体系设计中尽量考虑临时构件与永久构件结合,减少围护结构废弃。8、关键技术、深入研究 本工程属于超深超大基坑,工程难度超大,需要采取超常规措施。对涉及到工本

9、工程属于超深超大基坑,工程难度超大,需要采取超常规措施。对涉及到工程方案成败的重难点关键技术进行深入研究,确保能够顺利实施。程方案成败的重难点关键技术进行深入研究,确保能够顺利实施。9、理论先导、实践结合 技术研究阶段要求进行充分论证分析,确定合理技术方案;有条件可设立试验技术研究阶段要求进行充分论证分析,确定合理技术方案;有条件可设立试验段,对本工程涉及到的关键技术先行实践,提前发现问题和解决方案,以确保主体段,对本工程涉及到的关键技术先行实践,提前发现问题和解决方案,以确保主体工程能够顺利实施。工程能够顺利实施。10、加强监测、做好应急 监控量测是安全施工的必要保障,是信息化设计与施工的基

10、础,施工过程中必监控量测是安全施工的必要保障,是信息化设计与施工的基础,施工过程中必须高度重视,并贯穿工程全过程。同时做好应急预案,确保工程万无一失。须高度重视,并贯穿工程全过程。同时做好应急预案,确保工程万无一失。基坑设计原则和思路基坑设计原则和思路 本基坑为超深超大的分级基坑,基坑总体平面面积约59公顷,其中以国铁部分基坑难度最高,站台区坑深32.5m,西咽喉区最深处达到37.5m。开发地块三层结构坑深约为16.5-25m,平谷线处坑深约32.5m。基坑的围护结构主要承受基坑卸载所产生的土压力和水压力并将此压力传递到支撑,是稳定基坑的一种施工临时措施。围护结构分为地下连续墙、钻孔灌注桩、土

11、钉墙三种结构形式,根据基坑的实施难度及水文地质的复杂性,推荐采用地下连续墙支护体系。基坑工程概况基坑工程概况 区为东咽喉拱形段,独立三层基坑;区为东咽喉矩形段、站台区及西咽喉东侧,北侧为与三层环隧基坑组成的共同基坑,南侧为与地铁负三层基坑相接的独立基坑(地铁后作);区为西咽喉西段,为外围地下二层商业开发基坑范围内的坑中坑,深度1621m。负三负二负三负三既有京哈区区区地质剖面概化图地质剖面概化图11m1625m杂填土1-0中砂 10中砂 10细砂4/6粉质粘土 2粉质粘土 11-1(厚度?11m)粉质粘土 10-1(厚度02m)中砂 10-3粉质粘土 9(厚度1.55m)细砂6粉质粘土 5(厚

12、度07m)粉土 2-132m现状潜水水位粉质粘土 7(厚度010m)细砂8粉质粘土 9(厚度15m)浅坑底深坑底地下空间浅基坑深度约16.525m;大铁深基坑深度32.5m;地质:地质:主要地层为第四系全新统人工堆积层(Q4ml)、第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl)、第四系上更新统冲洪积层(Q3al+pl)水文水文:考虑年变幅12m,预判潜水水位埋深5m,运潮碱河与地下水之间存在水力联系,河水对潜水(二)层具有一定的补给作用场址范围内存在四层承压水,水头高度与潜水水位大致相同:按照最新水文地质成果:潜水水位9.0710.66,承压水(一)水头标高承压水(一)水头标高9.349.539.34

13、9.53;承压水(二)水头标高承压水(二)水头标高5.995.99;承压水(三)水头标高;承压水(三)水头标高3.253.62m3.253.62m;承压水(四)水头标高;承压水(四)水头标高-1.58-1.11-1.58-1.11;围护体形式比选围护体形式比选 根据本工程的基坑超深、地下水位高、地层以砂层为主的特点,可供选择的围护体形式主要有地下连续墙、钻孔灌注桩加止水帷幕、咬合钻孔灌注桩等形式,其中地连墙和咬合桩都兼具挡土和止水功能。按目前工程场地的地质条件,常规止水帷幕效果和能力都有问题。硬咬合工艺的咬合桩可适用本地层,但其截面固定,当需要较大围护体刚度时,只能采取增加桩直径的方式,并且硬

14、咬合机械还相对较少。本工程围护体推荐采用地连墙地连墙。围护型式优点缺点造价工期钻孔灌注桩1、采用机械施工,适应各种地层,施工进度可控制;2、结构刚度较大,利于地面及周边环境变形的控制;1、采用基坑内支撑体系时对施工有一定干扰;2、对城市环境有一定的影响;较高较长土钉墙1、结构简单,安全可靠,对主体结构施工无影响;2、施工简单,污染小,噪音低,对周边环境影响小。1、当基坑深度超过12米时,位移控制的难度及要求较高;2、放坡开挖需较大施工场地。低短地下连续墙1、结构整体性较好、较稳定2、可作为永久性结构;3、漏水点少,渗漏易处理;4、刚度大,地面沉降较小1、造价高;2、需要先进的生产设备;3、需要

15、足够的施工场地供大型机械的进出场和施工。高长地下水处理方案地下水处理方案 根据最新水文专项资料,第五含水层水头约为地面以下20m。按照这个水头计算,第五含水层顶板隔水层能够满足基底抗突涌要求。这样基坑地下水控制可以采用地连墙落到该隔水层、坑地连墙落到该隔水层、坑内设疏干降水井内设疏干降水井方案。不必再采用满堂封底加固。同时第五含水层顶板厚薄不一,地勘精度不够,需要考虑对该层进行局部补强局部补强措施。加固采用超级旋喷桩超级旋喷桩工艺。同时考虑到基坑整体体量较大,为保证坑内地下水控制效果,以200m维度加设素地连墙,对基坑进行分区止水。利用此层隔水利用此层隔水层抗突涌层抗突涌基坑上部方案基坑上部方

16、案 按照新的水文专项资料,基坑上部8m(地下水位以上,表层填土厚度)采用土钉墙支护。所有工程桩、地连墙、局部封底加固等均在-8m平台上施作。相当于空钻长度减少8m。区基坑围护方案区基坑围护方案 区基坑为窄条基坑,本段基坑宽度18.530m,有条件采用对撑。结构为单层拱形结构,对撑体系支撑刚度大,且稳定可靠。本段基坑围护体拟采用1.2m厚地下连续墙,内支撑采用混凝土撑和钢支撑相间形式。区基坑围护方案区基坑围护方案 东咽喉矩形结构段基坑为独立的三层结构到顶的基坑。基坑宽度为100m194m,且体量超大。不宜采用内支撑形式。可采用锚索、逆作、内支撑、中心岛等形式。经组合比选,推荐采用逆做的方案。1

17、1、逆作方案、逆作方案 基坑在地下一层采用顺做方案,放坡8米。地下二层顶板及地下三层顶板逆做。地下三层底板先实施中间部位,边跨约3跨预留反压土;随着地下三层两道支撑的架设,随挖随撑;最后实施剩余底板、拆除地下三层两道支撑,完成整个结构。方案优点:(1)充分利用主体结构梁板替代支撑,刚度大,基坑安全度高。(2)结构柱采用叠合柱或钢管柱,永临结合,方便施工,节省投资。方案问题:(1)逆做工法出土不易组织,施工难度大;(2)逆做工法工期可能较长。区基坑围护方案区基坑围护方案2 2、内支撑方案、内支撑方案 基坑在地下一层采用顺做方案,放坡8米。地下二层及地下三层采用内支撑方案。方案优点:(1)基坑顺做

18、,出土简单,施工难度小。(2)工期短。方案问题:(1)环撑范围内需一次施工完成;(2)支撑跨度达到近200米,刚度小,基坑变形大。IIIIII区基坑围护方案区基坑围护方案 III区为西咽喉西段,为外围地下二层商业开发基坑范围内的坑中坑,深度1318m。本区域基坑可作为单层独立基坑,整体宽度较窄,推荐采用地连墙加内支撑支护形式。区II区III区铁路保护专项方案铁路保护专项方案 本工程临近京哈铁路。本段京哈铁路为有砟轨道,客货混用铁路,最高设计时速160km/h。本工程京唐最外侧线路距离京哈最近线路距离62.7m,国铁基坑距离京哈正线约39.8m。0101标标0202标标0303标标0404标标0

19、1标(I、II、III区):01标平面范围包含玉带河大街以东国铁车站及东咽喉区、玉带河大街西侧邻近玉带河大街西侧约15m160m国铁车站范围。02标(IV区):02标平面范围包含玉带河大街至芙蓉路(包含芙蓉路)间国铁车站及西咽喉区、国铁车站南侧的平谷线车站及区间工程范围。03标(V区):03标平面范围包含芙蓉路以西枢纽地块范围内的开发工程,也包含了国铁西咽喉区的盾构井。04标(VI区):04标平面范围包含玉带河大街至芙蓉路之间国铁车站南侧的地块开发、换乘轴及地铁M101线车站范围。枢纽区域及标段划分枢纽区域及标段划分01标总建筑面积:约32万平方米合同工期:1553天三、基坑工程施工三、基坑工

20、程施工 北京建工现阶段建筑面积:3.6万主站台32-38轴约:2.万建筑面积:6万十六局现阶段建筑面积:2万II期10万中铁建设面积12.5万北京城市副中心站综合交通枢纽建工集团实施部分六环导改路六环西侧路导改路芙蓉东路导改路玉带河大街地连墙施工技术前期准备工艺流程导墙施工 导墙施工缝与地连墙分幅线严禁重合。为保证地下连续墙成槽时能顺利进行以及转角断面完整,导墙转角处最少应外延30cm保证导墙钢筋位置无误,要在导墙沟槽侧壁砸入定位筋后再进行导墙钢筋绑扎;模板表面必须涂刷脱模剂并保持清洁,为保证导墙侧壁垂直度,导墙模板内侧采用定性钢管支撑;为避免导墙模板发生位移,混凝土浇筑时从导墙两侧对称交替进

21、行,每侧浇筑厚度2030cm为宜。浇筑过程中留取同条件试块,为拆模及开槽时间提供依据。成槽施工抓斗测量放线 在施作好的导墙上划分出单元槽段,单元槽段划分要合理,充分考虑成槽机抓斗张开的最大尺寸、地连墙的厚度和深度等因素(确定:首开幅、闭合幅、连接幅),尽量减少闭合幅为保证成槽后钢筋笼能顺利下放到位。首开幅的开挖宽度=本幅槽段的分幅宽度+1m;连接幅的开挖宽度=本幅槽段的分幅宽度+0.5m;拐角处槽段划分要考虑抓斗张开时的最大尺寸。成槽机成槽成槽机抓槽顺序:先挖槽段两端的单孔,这就能使抓斗在挖单孔时均在土体中,吃力均衡,保证成槽垂直度。后挖隔墙。因为孔间隔墙的长度小于抓斗开斗长度,抓斗能套往隔墙

22、挖掘,抓斗两侧均无土,同样能使抓斗吃力均衡,有效地纠偏,保证成槽垂直度。沿槽长方向套挖。待单孔和孔间隔墙都挖到设计深度后,再沿槽长方向套挖,把抓斗挖单孔和隔墙时,因抓斗成槽的垂直度各不相同而形成的凹凸面修理平整,保证槽段横向有良好的直线性。挖除槽底沉渣。在抓斗沿槽长方向套挖的同时,把抓斗下放到槽段设计深度上挖除槽底沉渣。单位槽段成槽 成槽机成槽时及时补浆,防止塌方,一般要求泥浆液面高出地下水位1米以上,还应保持在导墙顶面以下3050cm。单位槽段成槽先抓两侧,后抓中间,转角处先抓长边后短边。抓斗两侧吃力要均衡。b)d、第三抓成槽第三抓第二抓c、第二抓成槽b)第一抓第一抓b)a)a、准备开挖的地

23、下连续墙沟槽b、第一抓成槽成槽施工抓斗成槽施工双轮铣双轮铣铣削施工示意图双轮铣铣削施工示意图双轮铣泥浆循环示意图双轮铣泥浆循环示意图已已澆澆注注混混凝凝土土一期槽段M B C 3 0已已澆澆注注混混凝凝土土一期槽段二期槽套铣接头二期槽套铣接头 2.80 mCutter2800Soil 2.20m68002800120028003.Soil28006800280012002800已澆注混凝土一期槽段已澆注混凝土一期槽段已澆注混凝土一期槽段已澆注混凝土一期槽段已澆注混凝土一期槽段3,土壤挖掘順序每側0.3m套銑每側0.3m套銑2800二期槽澆注混凝土二期槽開挖2.80m已澆注混凝土一期槽段土壤2.

24、20m2,一期槽1,一期槽已澆注混凝土一期槽段已澆注混凝土一期槽段已澆注混凝土一期槽段已澆注混凝土一期槽段已澆注混凝土一期槽段3,土壤挖掘順序每側0.3m套銑每側0.3m套銑2800二期槽澆注混凝土二期槽開挖2.80m已澆注混凝土一期槽段土壤2.20m2,一期槽1,一期槽每侧0.15m套铣每侧0.15m套铣土壤2.50m已浇筑混凝土一期槽段已浇筑混凝土一期槽段已浇筑混凝土一期槽段已浇筑混凝土一期槽段已浇筑混凝土一期槽段已浇筑混凝土一期槽段成槽施工槽段检测 槽段检验的内容 A、槽段的平面位置。B、槽段的深度。C、槽段的壁面垂直度。槽段检验的工具及方法 A、槽段平面位置偏差检测:用测锤实测槽段两端

25、的位置,两端实测位置线与该槽段分幅线之间的偏差即为槽段平面位置偏差。B、槽段深度检测:用测锤实测槽段左中右三个位置的槽底深度,三个位置的平均深度即为该槽段的深度。C、槽段壁面垂直度检测:用超声波测壁仪器在槽段内左中右三个位置上分别扫描槽壁壁面,扫描记录中壁面最底部凸出量或凹进量(以导墙面为扫描基准面)与槽段深度之比即为壁面垂直度,三个位置的平均值即为槽段壁面平均垂直度。也可检测槽壁端头的垂直度。清孔:地连墙常用二次清孔工艺有正循环法、气举反循环法。其中正循环法在钢筋笼吊装之后,利用导管向下泵送新鲜泥浆,顶起槽段内沉渣,循环泥浆进行沉淀池,再利用泥沙分离器处理;气举反循环法在钢筋笼吊装之前,细钢

26、管插入槽段内,利用气体负压力引导底部泥浆从钢管中流至泥沙分离器进行处理,从槽顶补充新鲜泥浆。在施工过程中,正循环受到导管位置固定的影响,底部沉渣不能全部顶起,易在底部形成夹渣。因此因此建议在二次清孔时采用气举反循环法,待泥沙分离器无砂土流建议在二次清孔时采用气举反循环法,待泥沙分离器无砂土流出后再下放钢筋笼。出后再下放钢筋笼。检测检测钢筋笼制作钢筋笼制作钢筋笼吊装混凝土浇筑钢管柱桩施工技术(后插法)桩位桩位测放测放钢筋笼钢筋笼制运制运成孔成孔埋设埋设护筒护筒测量放线验线砼水下砼水下灌注灌注 导管提升原材复试钢筋连接检验钢筋笼加工钢筋笼吊装钢筋笼验收下导管水下灌注终灌二次清孔复验桩位钻孔泥浆制备

27、钻孔扩底清孔成孔检验压入护筒护筒位检查7d后声测注浆钢 管 柱 桩 工 艺 流 程 图钢管柱植入全回转安置复验控制点对中平台拼装钢管柱吊装钢管柱压入至设计标高钢管柱标高复测放置全回转设备校对柱芯混凝土浇筑拆卸工具柱排水放置钢筋笼下导管浇筑混凝凝土7272小时后钢 管 柱 植 入 工 艺 流 程 图验线成孔偏差成孔偏差序号成孔方法桩径允许偏差(mm)垂直度允许偏差桩位允许偏差(mm)1泥浆护壁钻孔桩01/60020钻孔压入护筒根据建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)护筒设置应符合下列规定:1)护筒埋设应准确、稳定,护筒中心与桩位中心的偏差不得大于 50;2)护筒可用 48 厚钢板制作,其内径

28、应大于钻头直径 100mm,上部宜开设 12 个溢浆孔;3)护筒的埋设深度:在黏性土中不宜小于 1.0m;砂土中不宜小于 1.5m。护筒下端外侧应采用黏土填实;其高度尚应满足孔内泥浆面高度的要求。本工程护筒长度6.0m,保证护筒底端坐在原状土层即可。护筒复测钢 管 柱 桩 施 工 技 术钻孔及屏幕显示钻孔及屏幕显示扩底及屏幕显示扩底及屏幕显示逆做桩等径桩部分成孔施工采用旋挖钻机施工,配备智能操控系统。如有扩底桩扩底施工采用全液压可控扩底工艺,该工艺采用全液压旋挖扩底铲斗进行桩底部的水平切削扩底作业。钢管柱桩成孔逆做桩成孔后,由第三方检测单位就孔径、孔深、垂直度进行超声波检测,符合要求后进行钢筋

29、笼安装及混凝土浇筑。钢管柱桩成孔检测钻孔泥浆检测沉渣厚度检测泥浆性能指标质量验收标准钻孔方法地层情况泥浆性能指标相对密度黏度(Pas)含砂率(%)胶体率(%)失水率(mm/30min)泥皮厚(mm/30min)静切力(Pa)酸度(PH)旋挖一般地层1.11.25182889520312.5810注:1地下水位高或者其流速大时,指标取高限,反之取低限。2.地质状态较好时,孔径或孔深较小的取低限,反之取高限。清孔后泥浆指标相对密度:1.031.10;粘度:1720Pas;含砂率:2%;胶体率:98%。泥浆质量控制表编号泥浆取样时间和次数取样位置试验项目备注1新拌制泥浆搅拌泥浆达到100m时取样一次

30、。搅拌后和放置一天后各取一次。新浆池稳定性、比重、漏斗粘度、(含砂率)2供给的泥浆开挖前,挖至中间深度和接近成孔完了时各取样一次。泥浆送浆泵吸口比重、漏斗粘度、含砂率、(含盐量)3孔内的泥浆1、正常检测:挖至中间深度和接近成孔完了时各取样一次;2、特殊情况检测:当孔内泥浆的颜色、粘稠度等发生明显变化时或根据地质报告底层发生变化时,对泥浆进行抽样检测。孔内泥浆的上、中、下三个位置比重、漏斗粘度、含砂率、(含盐量)因土渣混入而泥浆质量急剧恶化时,应增加测定次数在成孔完时,静置一段时间后取样。按3、6、12小时定期进行测定扩孔清孔扩孔检验原材进场原材进场分类码放、复验分类码放、复验钢筋下料切断钢筋下

31、料切断套丝工艺制作套丝工艺制作加强筋、加强筋、吊筋、吊点、吊筋、吊点、吊点加强筋制作吊点加强筋制作序号项目允许偏差(mm)检查方法1钢筋骨架长度50尺量检查2钢筋骨架直径10尺量检查3主筋间距10尺量检查4箍筋间距20尺量检查5钢筋骨架垂直度1/200吊线检查6保护层厚度10尺量检查钢筋笼验收内容及验收标准和验收方法钢筋笼验收内容及验收标准和验收方法钢筋端头切割1、切割方法:砂轮切割机切割掉钢筋端头几何尺寸不规则的部分(2030mm)。2、控制要点:切断钢筋宜用砂轮切割机或其它专用切断设备,严禁采用气割方法。3、检验标准:端头平整,横断面平整并与钢筋轴线垂直。丝扣质量检查丝扣质量检查丝头质量检

32、验1、检验方法检验项目:丝头长度、钢筋丝头螺纹外径尺寸、螺距;丝头外观螺纹应饱满、光滑。检验方法:(1)使用游标卡尺检测丝头长度和螺距是否合格,丝头断面应基本平整。(2)钢筋丝头螺纹外径尺寸的检验符合通环规能顺利旋入整个有效扣长度,而止环规定旋入丝头的深度小于等于 3P(P 为螺距)。钢筋连接钢筋连接成型待检成型待检焊接加强筋焊接加强筋全自动滚笼机缠绕全自动滚笼机缠绕螺旋箍筋螺旋箍筋下导管下导管二次清孔二次清孔水下灌注水下灌注项序检查项目允许值或允许偏差检查方法单位数值主控项目1承载力不小于设计值静载试验2孔深不小于设计值用测绳或井径仪测量3桩身完整性钻芯法、低应变法、声波透射法4混凝土强度C

33、35水下28d试块强度或钻芯法一般项目1垂直度1/600用超声波或井径仪测量2孔径0用超声波或井径仪测量3桩位20mm全站仪或用钢尺量,开挖前量护筒,开挖后量桩中心4泥浆指标比重(黏土或砂性土中)1.101.25用比重计测、清孔后在距孔底500mm处取样含砂率%8洗砂瓶黏度s1828黏度计5泥浆面标高(高于地下水位)m0.51.0目测法6钢筋笼质量主筋间距mm10用钢尺量长度mm50用钢尺量钢筋材质检验设计要求抽样送检箍筋间距mm20用钢尺量笼直径mm10用钢尺量7沉渣厚度逆作桩mm50用沉渣仪或重锤测8混凝土坍落度mm180220坍落度仪9钢筋安装深度mm1000用钢尺量10混凝土充盈系数1

34、.0实际灌注量与计算灌注量的比11桩顶标高mm3050水准测量,需扣除桩顶浮浆层及劣质桩体导管的构造和使用应符合下列规定:1.导管壁厚不宜小于 3mm,直径宜为 200250mm;直径制作偏差不应超过 2mm,导管的分节长度可视工艺要求确定,底管长度不宜小于 4m,接头宜采用双螺纹方扣快速接头;2.导管使用前应试拼装、试压,试水压力可取为 0.61.0MPa;3.每次灌注后应对导管内外进行清洗。双机抬吊双机抬吊钢筋笼钢筋笼钢筋笼入孔钢筋笼入孔钢筋笼验收钢筋笼验收灌注水下混凝土的质量控制应满足下列要求:1.开始灌注混凝土时,导管底部至孔底的距离宜为 300500mm;2.应有足够的混凝土储备量,

35、导管一次埋入混凝土灌注面以下不应少于 0.8m;3.导管埋入混凝土深度宜为 26m。严禁将导管提出混凝土灌注面,并应控制提拔导管速度,应有专人测量导管埋深及管内外混凝土灌注面的高差,填写水下混凝土灌注记录;4.灌注水下混凝土必须连续施工,每根桩的灌注时间应按初盘混凝土的初凝时间控制,对灌注过程中的故障应记录备案;5.应控制最后一次灌注量,超灌高度宜为 0.81.0m,凿除泛浆高度后必须保证暴露的桩顶混凝土强度达到设计等级。6.围护桩砼试块留置:同一搅拌站的砼,每浇筑50立方必须留置一组7d、一组28d砼试件,砼浇筑量不足50立方时,每连续浇筑12h必须留置一组7d、一组28d砼试件,每班一组临

36、界强度试块,试块尺寸为100mm100mm100mm。7.每100立方相同配合比砼抽检不少于1次(或按10%的车随机抽检)。8.采用低应变动测法检测桩身完整性,检测数量100%。逆作桩桩验收内容及验收标准和验收方法逆作桩桩验收内容及验收标准和验收方法钢管柱采用一次吊装定位技术,吊装应严格控制精度:(1)柱定位轴线允许编差不应大于1.0mm;(2)柱顶标高偏差不应大于2mm;(3)钢管柱安装垂直精度1/800(非正线区域)1/1000(临近正线区域),单节柱的垂直度不应大于10.0mm。钢管柱吊装就位后由全回转钻机机抱紧,应立即进行矫正垂直度,并需在钢管柱桩顶以上部位安装垂直度传感器,地面采用两

37、台全站仪进行垂直度观测;插入过程中随时检测钢管柱侧垂直度。钢管柱安装及垂直度控制可调底座检验标线钢管柱与工具柱采用法兰连接,钢管柱与工具柱拼装采用可调底托进行标高调整,柱侧及柱上部拉线检查工具柱与钢管柱的连接垂直度偏差,并在工具柱上贴设测量标识,以控制钢管柱的垂直度及安插高程。中心线标志钢管柱工具节拼装工作平台调平后,拆除十字线;吊装全回转机,将全回转机的支腿缓慢平稳的嵌入工作平台的支腿定位环中,使全回转机中心与桩孔中心重合。全回转钻机定位全回转机吊放全回转机吊放全回转机定位全回转机定位全回转机调平全回转机调平桩心确定桩心确定平台十字线对中平台十字线对中由测量人员放出桩位中心,并采用钢钉将孔位

38、中心标记在木桩上。然后吊装平台就位,保证工作平台十字线中心与桩位中心重合,配备激光找平仪,确保平台的水平。由总包单位及监理单位复核桩位中心点。全回转平台定位中心点复核中心点复核平台调平平台调平1)将钢管柱吊放至设备内,由全回转抱紧钢管柱,采用激光标线仪与工具柱上贴设的测量标志来控制钢管柱的垂直度、平面及高程。在插入时利用平台夹紧装置及全回转机夹紧装置,逐步将钢管柱送至设计标高。2)当钢管柱插至混凝土顶面后,重新复测钢管柱的垂直度,满足垂直度要求后继续下压插入至混凝土中;如不满足要求可调整设备的水平度,直至钢管柱垂直度满足要求。3)采用在钢管柱两侧90度方向放置的两台激光标线仪与工具柱上贴设的测

39、量标志来控制钢管柱的垂直度、平面及高程。4)在钢管柱及工具柱内布设两个测斜仪,在下放钢管柱的过程中监测钢管柱的偏移情况,保证钢管柱的垂直度控制在设计允许范围内。钢管柱安装自密实混凝土灌注自密实混凝土灌注下放钢筋笼下放钢筋笼柱芯钢筋笼验收柱芯钢筋笼验收放置导管放置导管 钢管柱四周回填碎石钢管柱四周回填碎石固定逆作桩钢管柱中心位固定逆作桩钢管柱中心位置拧开或者割除逆作桩钢置拧开或者割除逆作桩钢管柱与送柱工具节连接高管柱与送柱工具节连接高强螺栓(强螺栓(M27,12.9级)级),拆除工具柱。拆除工具柱。采用采用C60自密实混凝土灌注,在灌注时需特别注意自密实混凝土灌注,在灌注时需特别注意逆作桩钢管柱

40、法兰部位的混凝土密实度,当灌注到法逆作桩钢管柱法兰部位的混凝土密实度,当灌注到法兰部位时,需上下抽动导管使混凝土充分填筑法兰底兰部位时,需上下抽动导管使混凝土充分填筑法兰底部的空隙,灌注到逆作桩钢管柱顶稍微溢出时停止灌部的空隙,灌注到逆作桩钢管柱顶稍微溢出时停止灌注,并捣固密实。注,并捣固密实。灌注混凝土前安装柱灌注混凝土前安装柱芯钢筋笼。芯钢筋笼。柱芯混凝土灌注柱芯混凝土灌注基坑封底多孔超深超高压旋喷技术基坑封底试验桩基坑封底试验桩:试验桩概述与目的 根据2020年5月详勘报告,基坑内局部隔水层缺失,此缺失部位主要为细砂层,设计拟采用间距2.5米,直径3米的超高压旋喷桩4米长来封住隔水层缺失

41、部位,既采用封底措施。但此工艺的地域性和针对性很强,需要在正式施工前做试验桩,经核对资料认为施工现场东侧存土场与基坑隔水层缺失部位地质相似(见下图),且距离较近,同在一个施工场区,经有关单位协商确定在东侧堆土场进行试桩,试桩共两根,分别采用多孔超深超高压工法、RJP工法各做一根试验桩,浆液采用1:1水泥浆,试验桩直径3000mm,深度为45m,在试验过程中收集相关数据:钻孔深度、泥浆压力、空气压力、水泥用量、喷浆量、提升速度等;通过钻芯取样试验,确定桩身质量,成桩范围(成桩直径),及施工工艺等。基坑封底处地质基坑封底处地质现场东侧存土场地质现场东侧存土场地质 基坑封底重难点基坑封底重难点:1、

42、基坑封底高压旋喷桩成桩垂直度精度要求高,且引孔的钻杆直径小,刚度小,容易偏移;2、基坑封底高压旋喷桩直径大,设计为直径3000mm,搭接500mm,垂直度偏差稍大就可能导致搭接处出现渗漏;3、周边降水造成封底区域砂层下沉,可能出现抱钻等现象;4、基坑封底高压旋喷桩设计深度深,达到45m(-32.05m),如下图基基坑坑封封底底试试验验桩桩总总结结及及分分析析基坑封底试验桩总结及分析1、采用高精度的引孔机,过程中需加密测斜频率(每3根钻杆(约9米)测斜一次)、随时垂直扫孔以保证垂直度。2、引孔过程中采用JJX-30DA高精度测斜仪进行测量,施工方便,数据较为直观,能满足旋喷桩垂直度的精度要求。3

43、、孔道护壁的泥浆比重控制在1.1左右护壁效果较为明显。4、两种工法旋喷管下至孔底后必须进行二次清渣,防止沉渣过厚影响成桩。5、注浆过程孔内必须采用强制排浆,以减少孔内负压,利于成桩。6、通过试验桩验证了各工序的理论时长与现场实际施工时长的相对关系,为后续正式施工计划安排打下了良好的基础。对多孔超深超高压工法及RJP工法旋喷桩在现场通过取芯,对芯样硬度、颜色及试验数据分析如下:(1)通过现场以引孔中心为圆心,分别对1500mm、2500mm、3000mm、3500mm芯样分析,单桩喷射能满足3000mm、厚度4000mm设计要求。但均匀性和密实度随直径增加逐渐衰减,且从单桩效果分析,高压旋喷呈非

44、规则性圆柱体,大面积施工时其垂直度精度很难达到试验桩水平,搭接500mm咬合存在一定风险。(2)两种工法试验桩芯样通过试验分析,多孔超深超高压工法试验桩均匀性相对RJP工法试验桩均匀,多孔超深超高压工法试验桩抗渗性能略高于RJP工法试验桩。(3)本次试桩考虑到为单桩试验,两种工艺根据设备性能及以往专业施工经验,水灰比稍作调整为0.9:1(原设计水灰比为1:1)。(4)通过试验桩取芯情况,为指导基坑封底施工,设备施工参数控制在以下范围较为合理:旋喷桩质量控制要点试验桩取芯分析总结专题会会议纪要 根据编号为SN-TS-LX-0044技术工作联系单内容要求:“东咽喉京唐线区间局部存在坑底隔水层缺失情

45、况,经研究采取,对基坑隔水层缺失范围进行封底加固,加固高度为4米,标高-28.050-32.050;加固范围西北两侧地连墙为界,另外两侧将最外一排加固桩升到10.00m标高”。本工程高压旋喷桩设计范围为:南北方向DK25+448.252到DK25+481.0里程,东西向C-V轴到C-Y轴之间进行封底加固处理。南北向长度33米,东西向宽度22米,高压旋喷的处理面积约为726平方米。根据前期现场同地质、同深度试桩试验结果(2021-002号会议纪要),本工程加固工法采用多孔超深超高压旋喷桩方式,先采用引孔机引孔,引孔直径200-300mm,引孔长度为43.05米;高压旋喷桩长度为42.05米和4米

46、两种。直径2600mm,间距2000mm,搭接长度600mm。采用梅花形布置。基坑封底设计结论基坑封底准备:设备基坑封底施工基坑封底现场设备:两台吊车、GPS-10引孔机2台,超深超高压多孔喷浆机4台,超高压泵机4套,挖土机1台,路基板30块基坑封底准备:材料基坑封底施工现场立两个100t水泥罐两个70t水泥罐,每日进场水泥量约350t500t左右,因强制排浆造成水泥用量的增加现场进场膨润土约150t,用于引孔护壁。水泥进场共计52批次,经见证试验水泥试验报告均符合设计及规范要求施工工艺流程序号序号内容内容参数参数序号序号内容内容参数参数1桩 径2600mm8成桩垂直度控制1/2002水灰比0

47、.9:19提升速度30min/m3水泥浆比重1.55410步距行程25mm4喷浆压力40MPa11步距提升时间45s5水泥浆浆液流量140L/min12转速3-4rpm6空气压力0.81.0MPa13水泥掺量45%7空气流量1.02.0Nm3/min14桩身强度1.2MPa多孔超深超高压旋喷桩施工参数基坑封底施工多空超深超高压旋喷桩施工多空超深超高压旋喷桩施工-引孔基坑封底施工引孔难点:基坑封底垂直度要求高,设计深度深(引孔深度45.55m),设计要求小于1/200,加之基坑封底处地质坚硬(铁板沙)等特点,引孔机引孔成为后续喷浆作业的关键工序。1、引孔机首钻钻入采用低速钻进,钻入首根钻杆(、引

48、孔机首钻钻入采用低速钻进,钻入首根钻杆(3m)后)后,用水平尺靠吊检查钻杆,用水平尺靠吊检查钻杆垂直度,并上下反复垂直扫孔,使孔道顺畅,并观察护壁泥浆的返浆情况,以达到泥垂直度,并上下反复垂直扫孔,使孔道顺畅,并观察护壁泥浆的返浆情况,以达到泥浆护壁效果。浆护壁效果。泥浆配置引孔机引孔水平尺检查钻杆垂直多空超深超高压旋喷桩施工-引孔基坑封底施工引孔测斜仪测斜(JJX-30DA高精度测斜仪)(2)引孔机每钻进三根(9m),现场使用测斜仪进行测斜,发现偏差及时进行纠偏,高速旋转钻杆进行扫壁,上下反复垂直扫孔进行垂直纠偏。(3)钻杆下放速度控制在在15cm/min,钻入45.55m理论需要4.67小

49、时,加上扫空时间,总计用时约为7-9小时成孔一处。(4)引孔时遇地质坚硬时,采用低档慢速,同时提高孔内水头,加大泥浆比重。(5)终孔后,用泥浆对孔内细砂进行置换,进行一次清孔,随后将钻杆逐根提出孔外,清孔时间约为3.5小时。(6)钻杆全部提出孔外后由专业分包单位、总包单位、监理单位共同见证并采集使用测斜仪对钻孔进行测斜,测量数据导出至电脑,由专业分析软件进行分析,结果满足设计要求(1/200)方可进行下一步施工。多孔超深超高压旋喷桩施工-配置水泥浆泥浆配置/测量基坑封底施工施工过程中泥浆比重均达到设计要求 配置水泥浆配置水泥浆采用自动配料搅拌系统按(水)0.9:(水泥)1进行拌制,水泥浆比重1

50、.55。拌制过程由人工设定并由电脑进行控制,自动配料搅拌系统将水、水泥按次序吸入高速拌浆筒内进行搅拌,时间设定为5分钟,高速拌浆筒搅拌完成后下落至储桨筒进行二次搅拌。多孔超深超高压主机钻杆下入孔底时开启强制排浆系统进行二次清孔。多孔超深超高压旋喷桩施工-喷浆基坑封底施工1、多孔超深超高压主机下管:利用25T吊车下放喷浆管至设计深度多孔超深超高压旋喷桩-喷浆施工2 2、多孔超深超高压主机钻杆下入孔底时开启强制排浆系统进行二次清孔;、多孔超深超高压主机钻杆下入孔底时开启强制排浆系统进行二次清孔;3 3、多孔超深超高压工法喷浆压力设定在、多孔超深超高压工法喷浆压力设定在40MPa40MPa,气压设定

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