明挖车站格构柱综合项目施工专项方案.doc

目 录
一、工程概况 - 1 -
二、编制依据 - 2 -
三、技术要求及设备选型 - 2 -
3.1、技术要求 - 2 -
3.2、关键工序 - 2 -
3.3、设备选择 - 3 -
四、施工方法 - 3 -
4.1、施工步骤 - 3 -
4.2、泥浆制备 - 4 -
4.3、泥浆制备 - 6 -
4.4、护筒埋设 - 6 -
4.5、钻进成孔 - 6 -
4.6、桩孔质量检测 - 7 -
4.7、清孔 - 7 -
4.8、钢筋笼制作 - 8 -
4.9、格构柱制作 - 10 -
4.10、钢筋笼吊装 - 10 -
4.11、格构柱安设 - 10 -
4.12、水下混凝土灌注 - 11 -
五、质量确保方法 - 11 -
六、安全确保方法 - 12 -
七、文明施工及环境保护方法 - 12 -

一、工程概况
本协议段承建哈尔滨市轨道交通2号线一期工程土建施工项目四标段施工任务：包含一站一区间，分别是XXX站、XXX站～XXX站区间隧道（下穿松花江）。
XXX站车站总长470.1m，标准段宽19.8米，盾构加宽段宽23.6米，为12.5m岛式站台地下二层车站（北段局部140米为一层），标准段底板埋深约为19m，顶板覆土约3.9m。车站共设4个出入口，三个风亭，分三期施工，围护结构采取连续墙+混凝土支撑+钢支撑支护，车站主体及隶属均采取明挖法施工。

XXX站平面图
世茂大道站～XXX站区间里程为CK8+608.377～CK11+520.264，区间总长度为2911.887m，关键穿越地层为松花江漫滩区，区间隧道盾构管片外径φ6200mm，采取2台泥水平衡式盾构机施工，该段区间设置1个中间风井、2个联络通道，2个联络通道及泵房。区间风井采取明挖法施工，围护结构采取连续墙+混凝土支撑，联络通道均采取冷冻法施工。

区间总平面图
本车站共设置51根格构柱，格构柱关键包含钢立柱和立柱桩两部分，上部钢立柱为钢构件，下部立柱桩为钢筋混凝土钻孔灌注桩基础。钻孔灌注桩桩身混凝土等级C35，抗渗等级P6。
二、编制依据
⑴哈尔滨市轨道交通2号线一期工程土建施工项目四标段招标图纸。
⑵《哈尔滨市轨道交通2号线一期工程XXX站岩土工程勘察汇报（具体勘察阶段）》
⑶《地铁设计规范》（GB50157-）
⑷《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50209-1999）（）
⑸《混凝土质量控制标准》（GB50164-）
⑹《混凝土结构工程施工规范》(GB50666-)
⑺《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120—）
⑻《钢筋焊接及验收规范》(JGJ18-)
⑼《城市轨道交通工程测量规范》（GB50308-）
⑽《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-）
⑾《中电科哈尔滨轨道交通质量验收管理措施（暂行）》ZL-11
⑿已下发施工蓝图
⒀施工所包含适适用于车站明挖段标准、规范、规程和国家、部委和哈尔滨市相关安全、质量、工程验收等方面标准及法规文件。
三、技术要求及设备选型
3.1、技术要求
本工程格构柱由4×L160×16角钢加400×300×10缀板焊接制作，缀板中心间距为700mm。立柱桩桩径是φ1000mm，格构柱插入桩混凝土灌注桩中3m。要求成桩后格构柱垂直误差≤1/150，格构柱定位误差≤20mm。
3.2、关键工序
成桩垂直度要求控制在1/150以内，格构柱插入桩混凝土中，定位偏差小于20mm。关键工序就是在现在施工技术水平和现有机械设备情况下，怎样确保格构柱定位精度达成20mm以内，从而确保支撑系统稳固、基坑开挖安全。
3.3、设备选择
依据格构柱技术要求和场地内工程地质情况，立柱桩采取旋挖钻孔机成孔。钻机就位后，复测校正，钻头对准钻孔中心，同时使钻机底座水平。开钻时低级位慢速钻进，以确保桩位正确性，在砂土层中应控制钻进成孔速度，预防孔斜、缩径、塌孔等现象产生。
（1）开钻时慢速钻进，待钻头全部进入地层后，加速钻进。
（2）钻进过程中，采取纵横十字线控制桩位，钻机工每班、测量组隔天校正桩位、垂直度，确保桩桩位、垂直度满足规范、验标要求。
本工程采取膨润土泥浆护壁。泥浆比重应控制在1.05～1.1，胶体率不低于95%；含砂率小于6%。
成孔过程中,泥浆系统应定时清理,确保文明施工，泥浆池实施专员管理、负责。
四、施工方法
4.1、施工步骤
⑴桩孔定位测量：依据设计桩中心坐标，采取全站仪定位后，埋设十字护桩，并请测量监理工程师进行复核，确定无误后方可施工。
⑵成孔施工：
第一步：埋设护筒，放入泥浆。根据工地现场土质情况，护筒长度为2m，埋设护筒顶面高出地面50cm。护筒直径比桩径大200～400mm，方便钻头在孔内自由升降。按现场土质情况，调配泥浆。
第二步：钻机就位，底座平整稳固，钻头中心和钢护筒顶面中心对位偏差≤20mm。
具体施工步骤见图4.1。

施工准备
原材检验
测量定位
埋设护筒
制作钢筋笼
钻机就位
泥浆制备
钻进成孔
泥浆循环
校深、一次清孔
排弃渣土废浆浆
验收

下放钢筋笼
商品砼供给
安设格构柱
二次清孔
检验导管
下灌注导管
砼灌注
测量沉渣
拔出护筒
检验砼性能
试块制作
制作格构柱
验收

图4-1 格构柱施工步骤图
4.2、泥浆制备
4.2.1 原料及配比
膨润土：膨润土泥浆含有相对密度低、粘度好、失水量小、泥皮薄、稳定性强、固壁能力高、钻具回转阻力小、钻进率高、造浆能力大等优点。通常见量为水8%即8千克膨润土可掺100千克水。对于粘质土地层，可降低到3%—5%。较差膨润土用量为水12%左右。
CMC：全名为羧甲基纤维素,含有使地基土表面形成薄膜而使之强化和降低失水率作用。掺入量为膨润土0.05%～0.1%。
纯碱：它作用可使PH值增大，使粘土颗粒进行分散，粘粒表面负电荷增加，为粘土吸收外界正离子提供了条件，可增加水化膜厚度，提升泥浆胶体率和稳定性，降低失水率。掺入量为孔中泥浆0.1%—0.4%。
4.2.2 泥浆材料选择
（1）水应为PH值呈中性，钙离子浓度小于等于100PPm，不然要掺入分散剂。
（2）膨润土由其产地不一样而性能不一样，应以经济适用为主。易受阳离子感染时，宜选择钙土。
（3）CMC选定，依据地层决定,粘度越高防漏效果越好。
4.2.3 泥浆粘度
泥浆粘度控制指标
地基条件
泥浆性能
对策
泥浆粘度经验值（S）
粘土层粉土层
低浓度泥浆
膨润土浓度4—6%
20—33
细砂—粗砂层
脱水量中等
膨润土浓度7—9%
32—38
砂砾层
浓度高CMC降脱水量
膨润土浓度8—10%
50—80
4.2.4 泥浆配制试验和修正
泥浆是多种材料特征综合产品，但它是否完全满足施工条件和地层情况，还要在基础配合比基础上修正、调配,最终才能得到适宜施工配合比
要对泥浆多种特征逐项试验：稳定性、泥皮形成性能、泥浆流动性、泥浆密度。
4.2.5 制备泥浆方法
泥浆制备设备包含储料斗螺旋输送机、磅称、定量水箱、泥浆搅拌机、药剂贮液桶等。搅拌前先做好药剂配制，搅拌时先将水加至1/3，再把CMC粉缓慢撒入，用软轴搅拌器将大块CMC搅拌成小颗粒，继续加水搅拌。配制好CMC液静置6h后方可使用。泥浆搅拌前先将水加至搅拌筒1/3后开动搅拌机，在定量水箱不停加水同时，加入膨润土、纯碱液，搅拌3min后，加入CMC液继续搅拌。搅拌好泥浆应静置24h后使用。泥浆制备步骤见图4-2。
纯碱液制备
CMC液制备
膨润土
水
静置6h
制备泥浆
投入使用
静置24h

图4-2 泥浆制备步骤
4.3、泥浆制备
依据控制点正确定出立柱桩平面中心位置，并在格构柱两个相互垂直轴线方向一边打设两个护桩，作为控制桩中点和格构柱方向控制点。立柱桩位置确定后，报监理工程师复测。
4.4、护筒埋设
泥浆护壁成孔时,采取孔口护筒,其作用是确保钻机沿着桩位垂直方向顺利工作,它还起着存贮泥浆,使其高出地下水位和保护桩孔顶部土层不致因钻杆反复上下升降、机身振动而造成坍孔。
护筒采取板厚为6mm钢板焊接整体式钢护筒, 护筒比桩直径大0.2～0.4m，护筒底应在坚实原地层上。护筒上设2个溢水口，护筒埋设时，筒中心应和桩中心重合，其偏差不得大于20mm；并应严格保持护筒垂直度偏差小于1%，同时其顶部应高出地面0.5m。护筒位置正确固定后，四面均匀回填最好含水量粘土，并分层扎实，确保成孔质量。
4.5、钻进成孔
钻进时，边钻进边注入泥浆进行护壁，保持泥浆面一直不低于护筒顶以下0.3m，钻进过程中随时检测钻机平台水平度及钻杆垂直度，如有偏差立即调整。成孔后泥浆比重控制在1.25以内，成孔时做好统计。施工中应注意以下事项：
⑴开始钻进时，应先轻压慢转，掌握地层对钻机影响情况，以确定在该地层条件下钻进参数，待钻头正常工作后，逐步加大转速。
⑵桩孔上部孔段钻进时轻压慢转，尽可能减小桩孔超径；在粘土层，合适增加扫孔次数，预防缩径；砂层中用中等压力、慢转速，并合适增加泵量。
⑶施工过程中如发觉地质情况和原钻探资料不符，立即通知设计、监理等单位立即处理。
⑷依据孔内土层地质柱状图和捞取钻渣样判别土类，每进尺2m，检验泥浆指标立即调整泥浆比重，预防坍孔事故。
⑸应合理调整和掌握钻进参数，在钻进过程中应依据不一样地质条件，随时检验泥浆指标。
⑹在松软土层中钻进，应依据泥浆补给情况控制钻进速度；在硬层钻进速度以钻机不发生跳动为准。
⑺钻进过程中如发生斜孔、塌孔和护筒周围冒浆时，应停钻，待采取对应方法后在钻进。
⑻成孔过程中，每进4～6m检验一次成孔质量，靠近设计孔深时，正确地控制好钻进深度，并做好进入持力层统计。
⑼钻进过程中应认真、正确、立即地做好成孔统计，填写报表。
4.6、桩孔质量检测
桩孔质量参数包含：孔深、孔径、钻孔垂直度等。
①孔深：钻孔前先用水准仪确定护筒标高，并以此作为基点，按设计要求孔底标高确定孔深，以测绳确定孔深。
②孔径用探孔器测量，若出现缩径现象应进行扫孔，符合要求后进行下道工序。
③垂直度：超声波测井径仪，偏差应≤1%。
钻进成孔质量标准表
项 目
许可偏差(mm)
检测方法
钻孔中心位置
顺纵轴方向100
用TJY型井径仪
垂直纵轴方向50
孔 径
小于设计要求
超声波测井仪检测
垂直度
＜1%
超声波测井仪
孔 深
+300
测绳检测
4.7、清孔
4.7.1 第一次清孔
桩孔成孔后，在钢筋笼插入孔内前，进行第一次清孔，假如沉淀时间较长，则用水泵进行浊水循环，使密度达1.2左右。第一次清孔处理目标是使孔底沉渣（虚土）厚度、循环液中含渣量和孔壁泥皮厚度符合质量要求或设计要求，也为下一道工序即在泥浆中灌注混凝土发明良好条件。清孔应符合下列要求：
孔底500mm以内泥浆相对密度应1.06-1.10；
含砂率≤6%；
粘度16S～25S。
5.8.2 第二次清孔
在第一次清孔达成要求后，因为要安放钢筋笼及导管准备浇注水下混凝土，这段时间间隙较长，孔底又会产生新沉渣，所以待安放钢筋笼及导管就绪后，在利用导管再进行第二次清孔。
钢筋笼下放到位后，立即下放导管，导管在下放前先在地面作水密封试验，经检验合格后方可使用,然后进行第二次清孔。
第二次清孔采取泵吸反循环清孔，第二次清孔时，深入将孔底沉碴吸出，同时逐步降低孔内泥浆比重小于1.15，孔底沉碴厚度≤80mm。
4.8、钢筋笼制作
1、钢筋笼采取现场整体加工制作，加工尺寸严格按设计图纸及规范要求进行控制。钢筋笼主筋连接采取单面搭接焊，焊缝长度10d，焊接质量应符合规范及设计要求，同一断面接头数量不能超出50%，主筋接头间隔错开且间距≥1000mm。主筋和螺旋箍筋全部采取点焊；

图4-3钢筋笼桩身处图 4-4格构柱和钢筋笼接头处
2、钢筋笼制安应考虑钢筋、钢板预留、预埋，钢筋、钢板预留、预埋应满足浇注砼导管空间要求。
3、加强环箍必需电焊为封闭箍，并和主筋焊接；螺旋箍筋须和主筋点焊。
4、钢筋笼在制作、运输和安装过程中应采取方法，以防产生不可恢复变形，并应

图4-5立柱桩配筋图 图4-6格构柱结构图
5、设置保护层垫块。钢筋笼吊放入孔时，不得碰撞孔壁；在钢筋笼入孔后，应进行第二次清孔。
4.9、格构柱制作
格构柱制作采取四根角钢和缀板连接，在现场加工平台上根据设计图纸要求制作。

图4-7 格构柱断面图
具体要求：
（1）格构柱角钢、钢板均采取Q235B钢材，焊条采取E50XX型；
（2）格构柱接长采取单面坡口焊连接，格构柱焊缝高度均为10mm；
（3）加工柱身弯曲矢高≤H/12，且小于12mm；
（4）柱身扭曲≤h/250（h为截面较长边），且小于5mm；
（5）柱截面尺寸对角线误差小于±4mm。
4.10、钢筋笼吊装
钢筋笼长17m，重量约1.3t；将加工好钢筋笼吊入孔内，利用孔边定位点，首次调整校恰好钢筋笼放入位置，在孔口露出3米钢筋笼并用横杆悬吊支承于枕木上。
4.11、格构柱安设
1、 采取吊车将格构柱整体吊放入孔，将吊点绑系在格构柱端部两对应缀板中心位置，并缓慢起吊；待吊至钢筋笼顶端时停止放下，使其处于静止自由悬吊状态，校对格构柱悬吊垂直度。
2、 垂直度满足要求后，缓慢深入钢筋笼内3米处，采取“井字形”钢筋和钢筋笼加强箍筋焊接连接，焊接时应反复校正垂直度和中心吻合度；无加强箍筋部位采取就近增加拉筋方法和钢筋笼主筋连接。
3、 将连接好钢筋笼和格构柱整体缓慢吊装入孔，入孔过程中控制下放垂直度，并利用孔边定位点分段进行控制格构柱方位，格构柱垂直度偏差小于1/300，格构柱定位误差小于2cm。
4.12、水下混凝土灌注
清孔、下钢筋笼格构柱并正确定位后，开始准备浇注砼。钢筋笼距离孔底200mm，下导管灌注水下C35混凝土, 坍落度为18～22cm，导管选择Ф30，施工前进行封密性检验，浇注水下砼前，孔底沉渣厚度指标应≤80mm，初始灌注时要有一定初灌量，预防泥浆回流入导管。砼浇注时导管埋入砼内深度控制在2～8m以内，当砼浇至钢筋笼底部时，应放慢砼入管速度，减小砼上升顶力对钢筋笼作用，达成控制钢筋笼上浮目标。灌注混凝土应连续以确保混凝土强度和密实性；在灌注混凝土时应采取方法固定钢筋笼垂直位置。提拔导管前必需对砼面高度进行测量，以免拔空导管造成质量事故；灌注到设计标高上1m时停止灌注，格构柱浇筑完成后，试件强度达成设计值80%后，将格构柱钻孔回填，用碎石、沙回填密实，预防开挖时因为横向无支撑造成格构柱失稳。
五、质量确保方法
(1)工程开工前，会同业主、设计单位、监理单位对施工图纸进行会审和设计交底，明确设计意图、技术要求和质量验收标准。
(2)根据批复后方案对现场施工技术人员、作业队长进行技术交底和质量交底，明确各级质量检验人员职责，确保施工过程严格根据施工方案实施。
(3)严格实施测量放线复核制度。
(4)工程质量及隐蔽工程验收严格实施三级管理验收制度，质检员在施工过程中拥有质量否决权和质量奖罚权。
(5)严格实施材料验收制度和原材料取样封存管理措施。
(6)工程材料试验和检测按工程相关文件规范要求，委托有试验资质试验单位按规范要求检验频率进行检验。
(7)全部进场设备在进场前进行报验，检测设备在使用前进行校验，施工过程中由专员对其检修、保管。
(8)施工原始统计真实、正确，填写规范整齐并立即上报或归档。
(9)认真落实项目部制订其它相关质量管理制度，确保该分部工程顺利实施。
六、安全确保方法
认真落实“安全第一,预防为主、综合治理”方针,加强安全管理,确保本工程实施过程中无安全事故，创安全达标工地。
⑴焊工、起重工、驾驶员等特殊工种必需持证上岗，杜绝无证操作。
⑵施工现场要张贴悬挂醒目标安全宣传口号、标牌，施工平台临边坡面及泥浆池边设置安全栏杆或警示带，夜间确保照明，预防高空坠落。
⑶现场电缆线架空或埋入地下，多种电器控制须设漏电保护装置。
⑷电器线路及靠电运转施工机械修理时须断电进行，并挂警示牌，钢筋骨架等专长构件运输，要封闭交通，运输车辆行驶速度不超出5Km/h。
⑸进入施工现场必需戴安全帽，钢筋骨架吊装由专业人员指挥，吊装作业区严禁非工作人员进入，场内人员不得在运行起重臂下站立。
⑹外露传动装置系统必需有防护网罩。
⑺常常检验多种传动、电压、机械系统，和吊臂、吊绳、吊钩等关键部位牢靠性，发觉隐患立即消除。
⑻对各作业工序必需进行安全技术交底。
七、文明施工及环境保护方法
(1)开展文明环境保护教育，加强班组建设，提升班组整体素质，遵守市民行为规范。
(2)开工后建筑材料按区域分类堆放整齐，生产区和生活办公区分隔，场容场貌整齐、有序、文明。
(3)施工现场设置以明沟、集水池为主临时排水系统，施工污水经明沟引流、集水池沉淀过滤后，间接排入下水道。
(4)运渣车辆进出大门听从指挥，出工地前认真进行车体清洗，同时渣土装运合理，确保泥土在运输中不散落在城市道路上。夜间运土严禁鸣喇叭。
(5)配置对应环境保护设施和技术力量，全方面控制施工污染，降低污水、空气粉尘及噪音污染，达成国家环境保护标准。
(6) 妥善处理施工期间产生各类污染物，对施工产生固体废物和生活垃圾集中处理，不得随便遗弃。对有害物质（如染料、油料、废旧材料和生产、生活垃圾等）经处理后运至当地环境保护部门所指定地点进行掩埋，预防泄露、腐蚀造成对生态资源破坏。
(7)对施工现场和运输便道等易产生粉尘地段定时进行洒水降尘，勤洗施工机械车辆，使产生粉尘危害减至最小程度。
(8)对易松散和易飞扬多种建筑材料用蓬布等严密覆盖。