市政道路地下综合管廊基坑围护工程施工方法.doc

市政道路地下综合管廊基坑围护工程施工方法1.1概述本工程基坑开挖围护古城大街综合管廊部分路段（K1+620K2+560）和经三路部分路段（K0+200K0+360、K0+600K0+650、K0+990K1+010、K1+090K1+210）计划采用放坡（1：1）开挖，开挖坡面采用80mm厚C20喷射砼+Ø6150双向钢筋网+ Ø12锚筋进行支护，剩余古城大街、经三路综合管廊和纬三路、经二路综合管廊均采用垂直开挖，垂直开挖采用H型钢水泥搅拌墙（或混凝土灌注桩），水泥搅拌桩并辅以型钢、钢管支撑构成围护结构。1.2H型钢水泥搅拌墙（1）水泥搅拌桩1）施工程序：就位搅拌下沉搅拌喷浆提升重复搅拌下沉重复喷浆搅拌提升成桩.2）施工参数水泥搅拌桩：850三轴水泥土搅拌桩，搭接250；H型钢：L=14m，700×300×13×24。3）施工工艺场地平整三轴机施工前，必须先进行场地平整，清除施工区域内的表层硬物及浮土。并在桩机车辆的行走区域上面铺设钢板和路基箱，确保桩机的行走安全。测量放样  根据该工程的坐标基准点，按照设计图进行放样定位工作，并做好标志，以便挖掘机开挖。然后提请监理进行复核验收。开挖沟槽 根据测量放样采用挖机开挖沟槽，并清除地下障碍物，施工沟槽的中心线为三轴搅拌水泥土墙的施工中心线，沟槽的宽度不大于1m。   搅拌桩机的拼装 该项工法要求对施工设备进行选型，选型的主要依据是桩深、桩截面形状和尺寸等，通常要确定的内容包括：桩机型号、桩架高度、加接次数、钻杆组合等。根据技术要求对桩架、电机和钻杆进行组装，组装要求至少需要有40m×20m的场地，并需要吊车配合施工。桩机就位 由起重指挥工统一指挥，桩机就位。移动前看清上、下、左、右各方面的情况，桩机就位桩机应平稳、平正，并用桩机自带的仪表进行垂直度检测。检测前需要先用经纬仪对垂直度仪表进行规零校正，桩架两个方向的垂直度偏差不大于1/500。 三轴搅拌桩孔定位 搅拌桩机上的2根吊锥线距钻杆中心线为6001200mm，导沟开挖好后，在沟漕中心线向外6001200mm处用固定物做出标记，并在固定物上标记好每幅桩的中心点。这样，桩机吊锥线对准定标记，即完成孔位定位。搅拌下沉 启动电动机，根据土质情况控制好速率，放松卷扬机使搅拌头自上而下切土、搅拌、下沉，直到钻头下沉钻进至设定标高。 拆卸钻杆接头 第一组钻杆下沉到接头位于地面附近时，用短梁将钻杆组的顶端抱箍(即连轴器)挑起，搁置在导梁或路基箱上。拆下接头，使机架与第一组钻杆脱离，桩机移位。   加接预埋钻杆 先将待加接的钻杆放置在地下预先钻好的桩位孔中，通过移动桩机来“获取”待加接的钻杆组，使钻杆加接的操作可以由人工在地面上进行，利用桩机本身的提升动力，拉动预置在地下的钻杆。 将桩机移动到预埋钻杆的位置，并将预埋钻杆连接到桩架上，提升动力装置和其下部连接的第二组钻杆(预埋钻杆)，再移动桩机回到原来的桩位。仔细调整桩架的垂直度和平面位置，使加接钻杆和第一组钻杆的接头准确对接。反转提升 搅拌钻杆反转，按照设计提升速度低档转速，喷浆、喷气，在提升过程中，根据钻杆加接次数的不同，相应也有一个逐段拆接钻杆的过程，所以超深搅拌桩的提升过程并不是连续的，必须不断把拆卸下来的钻杆，放回到预埋孔中，连接钻杆以后，方能继续搅拌提升。当搅拌钻头提升到离地面50cm处或桩顶设计标高后，关闭灰浆泵。此时单幅搅拌桩的搅拌施工结束，按照施工顺序可以移动桩机到下一幅桩位进行施工。（2）H钢板桩压入施工H钢插入水泥搅拌墙前表面涂减摩剂，与头道钢筋砼冠梁间采用牛皮纸隔离，覆土完成后拔出，变拔边注浆充填。1）H型钢的选用H型钢采用规格700×300×24型钢，根据坑开挖深度不同选用不同长度的H型钢板桩，保证入土深度不少于开挖深度的1/3。2）H型钢板桩的插打打桩机布置在打桩点附近，侧向施工，便于施工过程中测量人员积极性观测。锤下降，开液压口，拉一根桩至打桩锤下，锁口抹上润滑油，起锤。待钢板桩尖离开地面30cm时，停止上升。锤下降，使桩至夹口中，开动液压机，夹紧桩。上升锤与桩，至打桩地点。对准桩与定位桩的锁口，锤下降，靠锤与桩自重压桩下沉至一定深度不能下降为止。试开打桩锤30秒左右，停止振动，利用锤惯性打桩继续下沉，然后开动振动锤打桩下降，控制打桩锤下降的速度，尽可能的使桩保持竖直，以便锁口能顺利咬合，提高挡淤能力。板桩至设计高度前40cm时，停止振动，振动锤因惯性继续转动一定时间，打桩至设计高度。松开夹口，锤上升，打第二根桩，以上类推至打完所有桩。3）施工注意事项导向桩打好之后，以槽钢焊接牢固，确保导向桩不晃动，以便打桩时提高精确度。钢板桩起吊后人力将桩插入锁口，动作缓慢，防止损坏锁口，插入后可稍松吊绳，使桩凭自重滑入。钢板桩振动插打到小于设计标高40cm时，小心施工，防止超深发生。4）H型钢的加固基坑钢板桩拟采用临时型钢围檩、钢管支撑进行内支撑加固。土方开挖至地面以下1.5m时进行首道钢围檩、支撑的施工；四角钢管支撑与池壁相交处，居中设置3mm厚60×60止水片；加劲肋每间隔约1.1m对称横向加劲肋；内支撑自上而下设置，一边开挖，一边安装，根据设计要求和现场实际情况通过计算决定支撑数量。当土方开挖到设计高程，将H型钢底部用混凝土固定，混凝土不得占用结构廊道范围，注意H型钢上下锁扣混凝土要用木板与混凝土隔离，以便H型钢拔出重复利用。5）H型钢拔出在内支撑全部拆除，回填完成后进行钢板桩的拔除。在拔桩时，采用振动拔桩机进行拔除，吊车配合，拔一根清理一根；并及时运走，以保证场地的清洁。拔前用拔桩机卡头卡紧型钢头，使起拔线与H型钢中心线重合；拔时略松吊钩，当振动机振1-1.5min后，随振幅加大拉紧吊钩，并缓缓提升；H型钢起到可用吊车直接吊起时，停振；拔出的H型钢及时吊出，起吊点必须在H型钢长的三分之一以上部位；拔H型钢过程中，随时观察吊机尾部情况，防止倾覆；H型钢拔出后及时采用砂进行回填。1.3混凝土灌注桩（1）钻孔灌注桩施工程序钻孔灌注桩采用旋挖钻机泥浆护壁法造孔，施工程序：平整场地泥浆制备埋设护筒铺设工作平台安装钻机并定位钻进成孔清孔并检查成孔质量下放钢筋笼灌注水下混凝土拔出护筒检查质量。（2）钻孔灌注桩施工工艺1）施工准备收集工程地质与水文地质资料，对地质岩性及地下水做出正确分析。熟悉桩基工程施工图及施工方案。掌握主要施工机械及其配套设备的技术性能资料。做好场地平整工作，修建钻机工作平台，做到三通一平，即电通、水通、路通，对于不利于施工机械运行的松软场地进行处理。雨季施工时，应有足够的排水措施。布置施工场地，其面积要满足吊放钢筋笼需要。复核测量基准线、水准基点及桩位。结合工程特点，有针对性地制定相应质量管理措施。2）埋设护筒护筒是保证钻机沿着桩位垂直方向顺利工作的辅助工具，它还起着保护孔口和提高桩孔内的泥浆水头，以防止塌孔的作用。护筒直径比桩孔直径大20cm左右，以方便钻头的提升。安装护筒时，其中心线与桩位中心线偏差不大于50mm。护筒埋设牢固密实，它的入土深度，在砂土中不小于1.5m，在粘土中不小于1m，并保持孔内泥浆面高出地下水位1m以上，在护筒与坑壁之间用粘土分层夯实，以防漏水。护筒设有12个溢浆口，便于泥浆溢出而流回泥浆池，进行回收和循环。护筒顶端应高出地面30cm以上；有承压水时，应高出承压水位1.52.0m。护筒设置采用挖埋法或填筑法，当地下水位深度超过1m以上的地基，采用挖埋法；地下水位深度在1m以内或挖埋有困难的，采用填筑法。3）钻机就位在平整好的场地上铺设枕木，然后用水平尺校正，确认水平后，进行钻机就位，钻机就位准确、水平、稳固，确保在施工中不发生倾斜、移动，用水平尺检测转盘中心，十字交叉法检测转盘中心与桩位对正。4）泥浆循环系统规划布置施工场地时，首先考虑泥浆循环、排水、清渣系统的安设，以保证施工作业时，泥浆循环畅通，污水排放彻底，钻渣清除顺利。循环槽和沉淀池内沉淀的钻渣及时清除。在砂土或容易造浆的粘土中钻进，根据泥浆比重和粘度的变化，采取添加絮凝剂加快钻渣的絮沉，适时补充低比重、低粘度稀浆，或加入适量清水等措施，调整泥浆性能。泥浆池、沉淀池和循环槽定期进行清理，清除的钻渣及时运离现场，防止钻渣废浆污染施工现场及周围环境。5）钻孔采用旋挖钻机一次性成孔，钻杆为伸缩式钻杆，钻头为筒式活门掏渣筒。根据地质和地下水条件，可采用静态泥浆护壁钻斗工艺。旋挖钻机钻孔取土时，依靠钻杆和钻头自重切入土层，斜向斗齿在钻斗回转时切下土块向斗内推进完成钻取土，遇到硬土时，自重力不足以使斗齿切入土层，此时通过液压油缸对钻杆加压，强行将斗齿切入土中完成取土。根据屏显深度，待钻筒内钻渣填满后，反转后即可关闭进渣口，由起重机提升钻杆钻斗至地面，拉动钻斗上的开关及打开底门，钻斗内的土自动排出。卸土完毕关好斗门，再进行下一斗的挖掘。利用自卸汽车将钻渣运至弃渣场。如果采用静态泥浆护壁取土工艺，在出渣同时继续向孔内注水，确保孔内水头高度。6）终孔验收成孔并自检合格后，报请监理工程师进行终孔验收。验收标准按表5-1执行。表5-1 钻孔灌注桩允许误差（mm）项目允许误差孔的中心位置偏差单排桩不应大于100，群桩不应 150孔径偏差+100，-50孔斜率1%孔深不得小于设计孔深7）清孔清孔处理的目的是使孔底沉渣（虚土）厚度、泥浆液中含钻渣量和孔壁垢厚度符合质量要求和设计要求，为水下混凝土灌注创造良好的条件。当钻孔达到设计高程后，经对孔径、孔深、孔位、竖直度进行检查确认钻孔合格后，即可进行第一次清孔。清孔达到以下标准：孔内排出的泥浆手摸无23mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，粘度1720s。浇筑水下混凝土前应清底，孔底沉渣应清除干净，满足相关施工验收规范及设计文件提出的沉渣厚度要求。严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。8）钢筋笼制作与吊放钢筋笼制作在现场修建操作平台，按设计要求制作，严格控制制作误差，并设置起吊点，起吊点设在加强箍筋部位。采用QY25汽车吊起吊。考虑钢筋笼的整体刚度及起吊高度，钢筋笼分节制作，每节长度一般为1215m，待钢筋笼入位时，再依次将各节连成整体。每节钢筋笼连接时采用搭接焊，接头错开，在同一截面内，接头数不超过钢筋总数的50%。起吊钢筋笼时，吊点准确，保证垂直度，然后对准孔位，吊直扶稳，缓缓下沉，避免碰撞孔壁，如遇阻碍，不能强行下放，查明原因并经处理妥善后再继续下笼。9）水下混凝土灌注孔内水下混凝土灌注采用导管法施工混凝土灌注采用250mm导管，分节长度2.6m，丝扣连接“0”型密封圈插接式双密封。根据桩孔的实际深度，逐节将导管连接好后放入孔中。导管安置在钻孔中心，下端口高出沉渣面3050cm；灌注混凝土时，保证导管埋入混凝上面以下1.0m，入孔前混凝土连续搅拌均匀，保证入孔榻落度，防止混凝土出现离析和压入空气；灌注桩的实际灌注混凝土量的充盈系数不得小于1.0，一般土质为1.1、软土为1.21.3。水下混凝土灌注注意事项导管底口距孔底高度以能放出隔水塞和混凝土为宜，一般控制在3050cm。使用的隔水塞有良好的隔水性能，保证能顺利排出。混凝土初灌量能保证混凝土灌入后，导管埋入混凝土深度为0.81.3m，导管内混凝土柱和管外泥浆柱压力平衡，并保证混凝土能完全置换出导管内泥浆。混凝土灌注过程中，导管应始终埋在混凝土中，严禁将导管底端提出混凝土面，导管埋入混凝土面的深度控制在21.0m，导管勤提勤拆，一次提管拆管不得超过6.0m（导管的拆除从上向下逐节进行），派专人测量导管埋深及管内外混凝土面的高差，并详细填写水下混凝土灌注记录。混凝土面上升速度控制在24m/h，提升导管速度与混凝土浇筑速度相适应。混凝土灌注过程中为防止钢筋笼上浮，采取以下措施：a.在孔口固定住钢筋笼上端；b.混凝土面接近钢筋笼底端时，导管埋入混凝土面的深度保持在3.0m左右，灌注速度适当放慢；c.当混凝土面达到钢筋笼底端12m后，适当提升导管，以减小导管埋入深度，增大钢筋笼在下层混凝土中的埋置深度。桩头处理在浇筑桩顶基础底板或承台前的桩头局部凿除时，采用风镐或人工清除表面浮渣和松动石子，按设计要求调制钢筋，确保桩体混凝土与基础底板或承台混凝土的结合良好。10）桩基的成桩检验灌注桩施工结束后28天，按JGJ942008第9.4节的有关规定，对桩体进行以下项目的检验和检测，并将检验和检测的成果报送监理人。1.4冠梁施工围护结构顶设置冠梁，将围护结构连接为整体，在绑扎钢筋的同时将预埋件及时预埋。冠梁采用组合钢模支模，现场绑扎钢筋，商品混凝土人工现浇，插入式捣固器振捣密实，冠梁施工随围护结构施工进度分段施作，施工缝与围护结构接缝错开。1）测量放线，定出梁的中心线和边线2）开挖根据边线进行开挖工作，基坑内侧用反铲挖出宽1m土槽，同时用风镐破除，清除连续墙顶杂土及浮碴。3）模板施工冠梁侧模采用组合钢模板，外龙骨采用两道10×10方木，之间用扒钉连接、固定，斜撑使用带伸缩撑头的48钢管。模板在安装前涂刷脱模剂。4）钢筋施工冠梁钢筋预先在钢筋加工场按设计尺寸加工成半成品，并分类、分型号堆放整齐。施工前再次对照设计图纸进行检查，检验无误后运至施工现场。冠梁钢筋现场绑扎，主筋接长采用搭接焊。焊缝长度不小于10d，同一断面接头不得超过50%。每段冠梁钢筋为下段冠梁施工预留出搭接长度，并错开不小于1m。钢筋绑扎完成后，按要求埋设基坑护栏及其它预埋件。5）混凝土浇注及养护冠梁混凝土采用商品混凝土，按混凝土施工工艺进行浇注作业，并及时进行养护，养护期为14天。1.5边坡喷锚支护（1）施工程序本工程放坡开挖坡比为1:1，基坑在分层开挖过程中随着开挖逐层对边坡进行支护，在开挖过程中穿插进行钢筋网、钢筋网锚固筋、喷射混凝土等施工。主要施工程序为：基面清理初喷混凝土锚固筋施工挂网喷混凝土施工下层开挖（2）施工方法1）锚筋施工本工程锚筋施工人工用大锤将锚固筋打打入土体，锚固筋采用直径为12mm的螺纹钢筋，锚固筋的间距为2m×2m，锚固入土体1.5m。2）钢筋网施工为加快施工进度，坡面支护钢筋网片在钢筋加工厂采用电焊加工成网片，然后运输至施工现场人工进行绑扎和连接，钢筋网的网格尺寸，使用的钢筋规格、钢材质量，应满足施工图纸要求。钢筋网应沿开挖面铺设，宜在坡面初喷一层砼后铺设。钢筋网与坡面距离3050mm。捆扎要牢固，在有锚固筋的部位宜用焊接法把钢筋网与锚固筋联接在一起。3）喷射混凝土施工喷混凝土施工随边坡开挖进行，其施工道路可利用边坡开挖各施工便道，喷混凝土用料可由3m3搅拌运输车运输至工作面，喷混凝土采用“湿喷法”施工工艺，采用 TK-961湿喷机辅以人工进行喷射。施工材料水泥：优先选用符合国家标准的普通硅酸盐水泥，当有防腐或特殊要求时，经监理人批准，可采用特种水泥。水泥强度不低于42.5。进场水泥应有生产厂的质量证明书。骨料：细骨料应采用坚硬耐久的粗、中砂，细度模数宜大于2.5，使用时的含水率宜控制在5%7%；粗骨料应采用耐久的卵石或碎石，粒径不应大于15mm；喷射混凝土中不得使用含有活性二氧化硅的骨料。水：应符合拌制水工混凝土用水要求，并满足JGJ6389第3.0.4条的规定，拌浆水的温度不得高于40。外加剂：应采用符合施工图纸和质量要求的外加剂。所用外加剂尽可能偏中性且对人体危害较少，其品质不得含有对钢筋产生腐蚀作用的成分，并应符合国家有关技术标准。在使用速凝剂前，应做与水泥的相容性试验及水泥净浆凝结效果试验，初凝时间不应大于5min，终凝时间不应大于10min。施工要点喷射混凝土采用湿喷法施工，混凝土喷射供风计划在现场布设9m3的空压机开供风，TK961混凝土喷射机配合PS型喷射机械手进行喷射混凝土施工。喷射混凝土作业应分段、分层依次进行，喷射顺序自下而上，一次喷射厚度按GB50086-2001表8.1.1规定数据选用或一次喷射的厚度以喷射的混凝土不产生坠落和滑移为适度（一般控制在5cm左右）；分层喷射时，后一层应在前一层混凝土终凝后进行，若终凝后再行喷射，应先用风水清洗喷层面；钢丝网的保护层厚度应不小于50mm；喷射作业应紧跟开挖工作面，混凝土终凝至下一循环放炮时间不应少于3h。喷射机作业应严格执行喷射机操作规程：应连续向喷射机供料；保持喷射机工作风压稳定；完成或因故中断喷射作业时，应将喷射机和输料管内的积料清除干净。为了减少回弹量，提高喷射质量，要求喷头保持良好的工作状态，调好风压；保持喷头与受喷面垂直，喷距控制在0.6m1.2m范围，采取正确的螺旋形轨迹喷射施工工艺，在喷射混凝土完成之后金属钉应全部被喷射的混凝土覆盖。如果喷射混凝土出现蜂窝、叠层、脱空、松弛、砂穴或其它相关缺陷，或者质量检查不合格，均按监理人的批示予以清除后重新喷射。