施工方案、工艺及方法.doc
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1、第八章 主要施工方案、施工工艺及方法第一节 总体施工方案由于区间线路受具体的地形、场地等条件限制,采用明挖顺作法施工,由标段两头分别开设工作面,向中间推进。施工总体步骤见图8-1-1。图 8-1-1 总体施工步骤图一、围护结构施工方案围护结构采用钻孔灌注桩和水泥土搅拌桩形式,采用间隔钻进的方式,防止桩间土层坍塌或对已灌砼桩身造成损坏;水泥搅拌桩在灌注桩完成一段后开始施工,水泥土搅拌桩主要作为基坑周围截水墙止水,采用 GZB-600 型深层单轴搅拌机施工,桩径 800mm,间隔施工,钢管支撑随开挖进度随时进行。二、区间明挖法施工方案开挖主要采用分段分层开挖、随挖随撑并在桩间喷射混凝土的方式,首层
2、采用挖掘机开挖,其后采用绳索式抓斗吊机进行垂直开挖,基底预留人工清底层,至设计基底后进行箱体钢筋砼及防水施工。三、防水工程施工方案本标段防水施工是保证区间结构的重要环节和工序,为形成封闭的防水体系,施工时根据箱体施工的顺序,适时施工防水结构,并保证各段的搭接质量。围护结构施工分段分层开挖主体施工竣工验收第二节 围护结构施工工艺与施工方法一、钻孔灌注桩施工(一)、施工工艺见钻孔灌注桩施工工艺流程图 8-2-1。(二)、施工方法1、施工准备在桩基施工前,清除桩基位置上的杂物,整平场地,用压路机碾压密实,使机械能顺利进场,且在施工中使钻机保持稳定。采用经纬仪测定桩孔位置,并埋设孔位护桩。 2、泥浆制
3、备选用优质膨润土造浆,泥浆性能技术指标满足表 8-2-1 规定。在钻进中定期检验泥浆比重、粘度、含砂率、胶体率等,并填写泥浆试验记录表。泥浆循环使用,废弃泥浆沉淀后妥善处理。泥浆性能技术指标 表 8-2-1序号项 目技术指标排出泥浆指标1泥浆密度(g/cm3)正循环成孔1.151.32粘度(s)正循环成孔182220263、埋设护筒孔口护筒采用钢板制作,内径比桩身设计直径大 100mm,护筒中心与桩位中心偏差20mm。护筒埋设准确竖直,护筒顶面中心和护筒底面中心位置与设计偏差小于 20mm,护筒竖向的倾斜度不大于 1%。护筒深度超过杂质土层深度,且护筒底埋入原土深度 200mm。采用人工开挖埋
4、设护筒,护筒底部与土层相接处用粘土夯实,护筒外面与原土之间也要用粘土填满、夯实,严防地表水顺该处渗入。顶部高出施工地面 30cm。4、成 孔钻进方式采用潜水钻机正循环成孔施工。钻机就位时用方木垫平,确保钻机定位准确、水平、稳定。钻机回转盘中心与护筒中心偏差控制在 20mm 以内。成孔过程中钻机塔架头部滑轮组,回转器与钻头始终保持在同一垂直线上,保证钻头在吊紧状态下钻进。成孔直径必须达到设计桩径。成孔过程中孔内泥浆液面应保持稳定,且不低于自然地面 30cm。在相邻混凝土刚灌注完毕的邻桩旁成孔施工,其安全距离不小于4d,或最少时间间隔不少于 36h。正循环成孔的泥浆循环系统由泥浆池、沉淀池、循环槽
5、、泥浆泵等设施设备组成,并有排水、清洗、排废等设施。沉淀池不少于二个,可串联使用。每个容积不小于 6m3。泥浆池的容积是钻孔容积的1.21.5 倍。钻进成孔后及时进行质量检查,成孔质量标准应符合表 8-2-2 规定。钻进成孔质量标准 表 8-2-2项 目容许偏差检测方法钻孔中心位置30mm用 TJY 型井径仪孔径-0.05 +0.10d超声波测井仪倾斜度0.5%用 TTX 型测斜仪,超声波测井仪孔深比设计深度深300500mm核定钻头和钻杆长度5、第一次清孔清孔的目的是使孔底沉碴(虚土) 、泥浆浓度、泥浆中含钻碴量和孔壁厚度符合质量要求和设计要求,为灌注混凝上创造良好的条件。钻孔至设计高程,经
6、过检查孔深、孔径、孔的偏斜符合要求后,将钻渣抽净。清孔采用泥浆循环或注入清水置换的方式清孔。清孔应符合下列规定:清孔后距孔底 0.2m1.0m 处的泥浆比重控制在1.151.25,含砂率10%,粘度28%,灌注砼前,孔底沉碴厚度300mm。6、吊放钢筋笼钢筋笼严格按设计和规范要求制作,制作偏差应符合表 8-2-3 规定。钢筋笼制作偏差 表 8-2-3项 目允许偏差(mm)主筋间距10箍筋间距20长度100直径10个别扭曲10钢筋笼的制作,除按设计要求外,采用导管法灌注水下混凝土时,灌注桩钢筋笼内径应比导管接头外径大 100mm 以上。分段制作的钢筋笼长度以 58m 为宜,钢筋笼在制作、运输、安
7、装过程中采取保护措施,防止不可恢复的变形。钢筋骨架的保护层,通过螺旋筋上穿入中心开孔,厚 5cm 的圆形30 水泥砂浆垫块来保证,砂浆块按竖向每隔2m 设一道, 每一道沿圆周穿入 6 个布置,最后视需要安装和固定声测管。钢筋笼主筋采用对焊,分段用汽车吊吊入桩孔,牢固定位,以免在灌注砼过程中发生浮笼现象。钢筋笼吊放入孔时不得碰撞孔壁,其顶面标高、平面位置均应符合设计要求,误差不大于 50mm。7、导管安装导管用 219mm 的钢管,壁厚 3mm,每节长 2.05.0m,配 12节长 1.01.5m 短管,由管端粗丝扣、法兰螺栓连接,接头处用橡胶圈密封防水,并对导管做水压和接头抗拉试验,并保证不漏
8、水。砼浇注架用型钢制作,用于支撑悬吊导管,吊挂钢筋笼,上部放置砼漏斗。8、第二次清孔在第一次清孔达到要求后,由于要安放钢筋笼及导管,至浇注砼的时间间隙较长,孔底又会产生沉碴,所以待安放钢筋笼及导管就绪后,再利用导管进行第二次清孔。清孔的方法是在导管顶部安装一个弯头和皮笼,用泵将泥浆压入导管内,再从孔底沿着导管外置换沉碴。清孔标准是孔深达到设计要求,距孔底 0.2m1.0m 处的泥浆比重复测在 1.151.25,复测沉碴厚度在 300mm 以内,此时清孔完成,立即灌注砼。9、灌注水下混凝土混凝土满足如下要求:混凝土强度等级较设计强度提高,粗骨料采用碎石,粒径为 520mm,砂用级配良好的中砂。混
9、凝土水灰比在0.6 以下,所用水泥标号不低于 425 号,水泥用量不小于 370kg/m3,含砂率为 40%50%,塌落度 1820cm,扩散度为 3438cm。混凝土初凝时间为 34h。先灌入首批混凝土,首批混凝土要经过计算,使其有一定的冲击能量,能把泥浆从导管中排出,并能把导管下口埋入混凝土不小于1m 深。放开隔水球,隔水球预先用 8 号铁丝悬吊在混凝土漏斗下口,当混凝土装满后,剪断铁丝,混凝土即下沉至孔底,排开泥浆,埋住导管口。随着浇注连续进行,随拔管,中途停歇时间不超过 15min。在整个浇注过程中,导管在混凝土埋深以 1.54m 为宜,既不能小于1m 也不能大于 6m。专人测量导管埋
10、置深度及管内外混凝土面的高差,及时填写水下混凝土浇注记录。利用导管内的混凝土的超压力使混凝土的浇注面逐渐上升,上升速度不低于 2m/h,直至高于设计标高1m,在浇注过程中,当导管内混凝土含有空气时,后续混凝土宜通过溜槽慢慢地注入漏斗和导管,不得将混凝土整斗从上面倾入导管内,以免导管内形成高压气囊,挤出管节间的橡胶垫而使导管漏水;同时,对浇注过程中的一切故障均记录备案。在浇注将近结束时,在孔内注入适量水使孔内泥浆稀释,排出孔外,保证泥浆全部排出。钻孔桩灌注充盈系数(实际灌注混凝土体积与设计桩身计算体积之比)不得小于 1;一般土质为 1.1;软土为 1.21.3。灌注混凝土时,同一配合的试块,每班
11、不少于 1 组(三块) ,同时每根灌注桩不少于 1 组。钻孔灌注桩质量应符合表 8-2-4 规定。钻孔灌注桩允许偏差 表 8-2-4项 目允许偏差桩位允差1/12d 且30mm平面纵向轴线偏差100mm垂直度允差0.5%桩顶标高(凿出浮渣后的桩顶标高)50mm桩长、桩径、混凝土强度等级等符合设计要求导管法灌注砼施工程序见图 8-2-2。 6 ,5 ,4 ,2 ,1 (30-50cm3213 654图 8-2-2 导管法灌注混凝土施工流程图二、水泥搅拌桩施工(一)、场地平整及桩位确定挖除地表 0.3m 厚种植土,用土回填至原地面,中心高 0.2m,两侧与地面平。然后用经纬仪确定搅拌桩范围的起始里
12、程,用白粉灰布置搅拌桩位置。(二)、施工技术参数选择1、喷浆量:根据 Q =D2h/4 计算。其中, 为搅拌系数, 为施工保证系数,取 =1.5。2、钻进和提升速度:根据喷浆量和泵流量计算,并根据现场实际情况确定。3、注浆量的出口压力:当地层为粘土为主时,为保证浆液与粘土拌和均匀并充分反应,取出口压力 0.4 Mpa0.6 MPa,当地层为砂性土时,适当减少压力,取 0.3 MPa 0.5 MPa。当喷搅下半部分桩体时,适当增加喷浆压力,喷浆压力可通过回浆管调节。4、旋转速度:根据转机的性能,取旋转速度为 40r/min。(三)、施工工艺流程移动深层搅拌机到达指定桩位,其误差不大于 5cm,并
13、保证搅拌机垂直,开动泥浆泵,当浆液从喷嘴喷出时,启动桩机向下旋转钻进,边喷边钻,直到设计标高;关闭泥浆泵,搅拌头自桩底反转匀速搅拌提升;重复钻进搅拌下沉,如喷浆量未达到设计要求,则继续喷浆至达到设计喷浆量,否则只需搅拌无须喷浆,再自桩底反转均匀搅拌提升。(四)、施工允许偏差施工允许偏差见表 8-2-5。深层搅拌桩的质量允许偏差和检验方法表 表 8-2-5 项 目允许偏差(mm)检查方法桩体桩顶位移10(20)用尺量检查桩体垂直度0.5H/100用测量仪或吊线和尺量检查注:括号为填筑层遇障碍物时偏差值, H 为桩的长度。第三节 区间明挖法施工工艺与施工方法一、管线拆迁、改移和悬吊1、基坑开挖前首
14、先对影响范围内的各种管线进行全面调查,报请有关单位同意后确定拆迁、改移或悬吊方案,其措施必须稳定可靠。2、基坑管线如采取悬吊方案时,必须事先设计,对其支撑结构强度、刚度、稳定性等进行检算。3、管道漏气(水)时,必须修理好方可悬吊。如跨基坑的管道较长或接口有断裂危险时,更换钢管或直接架设在钢梁上。4、悬吊或架设管道的钢梁,连接要牢固,吊杆必须受力均匀,兜拌或钢梁与管底密贴并保持管道应有坡度。5、管线必须在其下方的原状土开挖前悬吊牢固,经检验合格后,用人工开挖其下部土方。6、种类不同的管线原则上单独悬吊架设,如同时悬吊或架设时,首先要取得有关部门的同意,并采取可靠措施。7、基坑的挡土围护结构(支护
15、桩) ,可作为钢梁或钢丝悬吊的支撑结构,但必须牢固可靠。基坑较宽而在中间增加支撑柱时,梁、柱连接要牢固。8、跨越基坑的悬吊管线两端伸出基坑边缘外不小于 1.5m,其附近基坑支护应予以加强,并防止地面水流入基坑,悬吊的给排水管线,如果渗漏必须及时处理。9、土方开挖及其他工序施工时,不得碰撞管线悬吊系统和利用其做起重梁、脚手架或模板支撑等。10、对基坑悬吊两侧进行防护,行人不得通过。基坑两侧正在运行的地下管线加设标志,不得在其上堆土或材料、机械等,也不得修建临时设施。施工期间加强对施工影响范围内的各种管线和悬吊的巡视和管理,发现问题,及时解决。11、基坑回填前,在悬吊管线下砌简支墩加固,按设计要求
16、恢复管道和回填土。二、大口井降水施工区间降水采用大口井帷幕降水。设置两排井点,每侧间距 30m。井位中心线距中隔墙中线 1.5m,呈梅花形布置。井点埋设深度 L=h+5.5m(h-对应井点里程处的基坑深度) 。井点管长 L=L+0.3m。大口井直径 705mm,全孔下入 400/300mm 水泥砾石滤水管。井口下部 3m 的滤水管外包一层 40 目尼龙网。井深范围内回填37mm 滤料。(一)、施工方法大口井采用抽筒套管法沉井施工,沉井为钢筋混凝土结构。所有水泵下放到设计深度,泵管连接紧密不漏水。各井与市政污水井相连。开始降水后应随时监测水位动态变化,监测基坑周围土体沉降量及对建筑物或管道等的影
17、响。必要时,采取加固措施。防止发生事故。(二)、施工工艺1、抽筒套管法施工(1) 、基坑开挖:在井位处开挖基坑,以安全坡度挖至底标高高于地下水位 0.5m 左右,坑底直径井筒外径施工操作距离。开挖前须探明孔位处确无地下管道管线后方可施工,否则调整孔位。(2) 、井筒制作:浇灌刃脚后浇灌或砌筑井筒,若井壁进水孔的滤料预先装填时,靠井外壁一侧用挡板把进水孔保护起来。(3) 、井筒就位:当混凝土达到设计强度的 70时,挖土使井筒下沉至地下水位之下。(4) 、套管安装:将钢制套管放置井筒中央,使套管中心与井筒中心重合,固定套管的水平方向位置(但允许套管上下移动)。用抽砂筒在套管内取砂土,使套管下沉,当
18、套管下沉到井筒底外 25m 后,将套管与井筒完全固定。在套管固定前,校核套管自身的垂直度和在井筒中的位置。(5) 、井筒下沉:用抽砂筒不断地从套管中将砂土取出,井筒底部的地层形成一塌落面,井筒在井筒重量(也可配重)作用下与套管一起下沉,直至设计标高。(6) 、取出套管:解除井筒与套管间的固定,用卷扬机拔出套管。(7) 、大口井周围用粘土回填,分层铺设压实,压实度不小于95,粘土与井壁贴紧,且不漏夯。见大口井抽筒套管法施工示意图 8-3-1。2、反滤层铺设(1) 、井筒下沉就位后,整修井底,且井底杂物全部清除,经检验合格后进行下一步工序。(2) 、排水铺设时,将井中水位降至井底之下。(3) 、采
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