地铁X号X站主体结构施工方案.doc

北京地铁某号线某标段北京地铁某号线某标段 某号线某车站主体结构施工方案某号线某车站主体结构施工方案 编编 制：制： 审审 核：核： 批批 准：准： 目目 录录 第一章第一章 编制说明编制说明 1 1.1 编制依据 1 1.2 编制原则 1 1.3 要技术规范、规程.1 1.4 编制范围2 第二章第二章 工程概况工程概况 3 2.1 工程概况 3 2.2 周边环境 3 2.3 工程地质与水文地质.4 第三章第三章 施工部署施工部署 5 3.1 施工目标 5 3.2 施工组织机构及队伍部署.6 第四章第四章 主要施工方案与施工工艺主要施工方案与施工工艺8 4.1 pba 工法施工.8 4.2 暗挖逆作法主要施工工艺.14 第五章第五章 环境风险源保护要求及措施环境风险源保护要求及措施.61 5.1 环境风险工程61 5.2 环境风险工程保护措施.62 第六章第六章 施工期间突发事件的预防和处理措施施工期间突发事件的预防和处理措施 .63 6.1 应对突发事件的准备措施.63 6.2 应对突发事件的组织措施.64 6.3 危险源情况 64 6.4 应急组织机构与职责.65 6.5 防止初支下沉的技术措施.68 6.6 防止隧道土体坍塌的措施70 6.7 突然涌水、涌砂、局部过量静水压力预防处理措施.70 第七章第七章 施工监测方案施工监测方案.71 7.1 监测工作内容、频率及布点位置.71 7.2 监测实施方法73 第八章第八章 工期保证措施工期保证措施.81 第九章第九章 质量保证措施质量保证措施.82 第十章第十章 安全保证措施安全保证措施.83 10.1 施工作业现场安全保护措施.83 10.2 工程安全保证措施.83 10.3 作业安全保证措施83 第十一章第十一章 施工现场环境管理措施施工现场环境管理措施86 11.1 文明施工目标.86 11.2 文明施工管理体系.86 11.3 具体措施 86 第十二章第十二章 文明施工、环境保护措施文明施工、环境保护措施 87 12.1 文明施工保证措施.87 12.2 环境保护措施.87 12.3 绿色施工保护措施.87 12.4 职业健康措施.87 第一章第一章 编制说明编制说明 1.11.1 编制依据编制依据 1、地铁某地铁站工程施工图设计(7 号线某车站主体结构施工图)； 2、地铁某号线土建施工合同文件； 3、市轨道交通建设管理有限公司文件北京地铁某号线工程管理程序文件汇编 ； 4、施工有关的施工技术规范、安全操作规程、标准； 5、多年从事地铁、市政等工程的施工经验； 6、公司安全风险管理体系。 1.21.2 编制原则编制原则 1、执行国家及北京市政府所制订的法律、法规和各项管理条例，并做到模范守法、文 明施工。 2、城市中心区施工的特点，科学安排，合理组织、严格管理、精心施工，以减少对周 围环境及居民正常生活的影响。 3、成熟的施工技术及先进的设备和施工工艺，确保施工安全和工程质量，按期为业主 提供一个优质的工程产品。 4、有效的技术措施和先进工艺，防止坍塌，控制地面沉陷，确保建(构)筑物及地下管 线等不受损坏，维持正常使用功能，做到不断、不裂、不漏、不渗。 5、在组织设计的基础上，根据现场的实际施工条件，优化施工安排，均衡生产，保证 工期。 1.31.3 要技术规范、规程要技术规范、规程 （1） 地铁设计规范 （gb 50157-2003） ； （2） 城市轨道交通技术规范 （gb 50490-2009） ； （3） 工程结构可靠性设计统一标准 （gb 501532008） ； （4） 建筑结构荷载规范 （gb 50009-2001） （2006 年版） ； （5） 混凝土结构设计规范 （gb 50010-2010） ； （6） 钢结构设计规范 （gb 50017-2003） ； （7） 铁路隧道设计规范 （tb10003-2005/j449-2005） ； （8） 建筑抗震设计规范 （gb 50011-2010） ； （9） 人民防空工程设计规范 （gb 50225-2005） ； （10） 锚杆喷射混凝土支护技术规范 （gb 50086-2001） ； （11） 北京地区建筑地基基础勘察设计规范 （dbj11-501-2009） ； （12） 钢筋焊接及验收规程 （jgj18-2003） ； （13） 建筑钢结构焊接技术规程 （jgj 81-2002） ； （14） 钢管混凝土结构设计与施工规程 （cecs-28:90） ； （15） 建筑设计防火规范 （gb 50016-2006） ； （16） 地下工程防水设计规范 （gb50108-2008） ； （17） 轨道交通工程结构混凝土裂缝控制与耐久性技术规程 （北京企业标准，qgd- 003-2008） ； （18） 地铁工程监控量测技术规程 （db11/490-2007） ； 1.41.4 编制范围编制范围 编制范围：北京地铁某号线 07 标段土建工程某车站主体结构施工方案。 编制内容：上述工程的工程概况、工程特点及重难点、施工场地布置、主体结构施工方 案、安全风险及相应保证措施。 第二章第二章 工程概况工程概况 2.12.1 工程工程概况概况 某车站位于广渠路与西大望路相交路口处，为同期建设的 7 号线与 14 号线换乘车站。 7 号线车站沿广渠路下东西向设置，14 号线车站沿西大望路下南北向设置，两线车站均是 14m 站台岛式车站， “t”型换乘，7 号线车站在下，14 号线车站在上。 7 号线车站总长 276.5m，有效站台中心里程 k14+350.786，有效站台中心处轨面标高 7.241，轨面埋深 29.259m。车站主体为双柱三跨拱形结构，标准段结构总宽 23.3m，总高 17.44m，覆土厚度 14.64m。车站两端接矿山法区间。 图图 2-12-1 7 7 号线车站总平面图号线车站总平面图 2.22.2 周边环境周边环境 负责 7 号线某车站主体结构施工的竖井包括 2b 横通道、2c 横通道、5 号横通道及 6 号 横通道，各竖井均位于广渠路北侧合生待建场地内。因涉及广渠路南侧拆迁问题造成广渠路 南侧 5b 竖井及 7 号施工竖井均未施工。 广渠路地面西高东低，地面标高 36.9435.72m，西大望路方向地面基本平坦，地面标 7 7 号线某车站号线某车站 6 号竖井2 号竖井5a 号竖井 5b 号竖井 7 号竖井 高 36.0336.36m。路口西北象限现状为外企大厦，地上 22 层、地下 3 层；路口东北象限 为合生集团的商业开发用地，场地已实现平整，目前还未实现规划；路口东南象限现况为低 矮临建区，临街为二层小商铺，规划为商业；西南象限现况为北汽用地，低矮临建区，临街 为三层商铺，规划为多功能用地。沿西大望路两侧均为大片住宅小区。 根据管线资料，站位区域地下管线纵横交错，各种管线主要密布于地下 2.011.0m 范 围内，先将重大雨水、污水、上水、燃气及热力等管线情况汇总（详见表 5.1.1） ，施工前 应再调查、核实各类管线的建成年代、材质、接头形式、使用状况及其与车站结构之间确切 位置关系，并加以保护。 2.32.3 工程地质与水文地质工程地质与水文地质 7 号线某车站暗挖段土层自上而下依次为杂填土层、粉土填土层、粉细沙层、粉质粘土、 圆砾卵石、中粗砂层、底板位于粘土层。上层导洞与下层导洞的拱部均位于粉细砂及中粗砂 层，稳定性差，易塌方。 地下水分布为三层，第一层水为上层滞水，第二层为潜水，第三层为承压水。上层导洞 位于上层滞水及潜水，下层导洞位于承压水。车站主体结构范围的降水井已经施工完成 ， 并且已经提前启动了降水，承压水水位已经降到了结构底板以下 1.0m。 图图 2-22-2 7 7 号线某车站地质剖面图号线某车站地质剖面图 第三章第三章 施工部署施工部署 3.13.1 施工目标施工目标 3.1.1 质量目标质量目标 本工程的质量目标为：实现单位工程合格率 100%，优良率达到 95%以上，质量等级优良， 争创“北京市结构长城杯” 。 3.1.2 安全生产目标安全生产目标 本工程的安全生产目标为：实现“五杜绝” 。 五杜绝：杜绝死亡事故，杜绝重伤事故，杜绝重大机械事故，杜绝重大交通事故，杜绝 重大火灾事故。 3.1.3 文明施工目标文明施工目标 本工程文明施工目标为：树样板工程，建标准化现场，做文明职工，争创“北京市文明 施工样板工地” 。 项目经理部 经理：xxx 总工：xxx 工 程 技 术 部 物 资 设 备 部 财 务 部 计 划 统 计 部 安 全 环 保 部 综 合 办 公 室 7 号线车站分部 分部经理：xxx分部总工：xxx 3.1.4 环境保护目标环境保护目标 本工程的环保目标为：施工中的废水、废气、各种废弃物达标排放；控制噪音污染；保 护城市绿地；创建北京绿色工程施工工地。 3.1.5 工期目标工期目标 某车站主体结构计划于 2012 年 4 月 10 日进行底条基施工，至 2013 年 6 月 7 号线某车 站主体结构全部完成。 3.23.2 施工组织机构及队伍部署施工组织机构及队伍部署 中铁十九局集团北京地铁某号线 0x 标项目经理部，实施三级管理模式，项目经理部 分部施工队，某车站主体结构由 7 号线分部负责组织土建工班施工。 施工主要管理人员配备表施工主要管理人员配备表 单位 序 号 职 务姓 名联系电话 1 生产负责人 xxx 2 技术负责人 xxx x 号线分部 3 安全员 xxx 4 项目负责人 xxx 5 技术负责人 xxx 主体施工 队伍 6 技术员 xxx 特殊工种配置人员表特殊工种配置人员表 单位人 数备 注 2 机电工 2 杂工 2 空压机 4 抓斗 x 号线车站主体结 构施工队伍特殊工 种 4 信号工 3.2.23.2.2 施工队伍部署及任务划分施工队伍部署及任务划分 本工程根据施工场区划分为 1 个施工队。其中施工队根据施工作业所需要 安全质量管理组织机构图施工人员配置情况见图一、表 2。 项目经理 图一图一 安全质量管理组织机构图安全质量管理组织机构图 人员配置计划表人员配置计划表 表表 2 2 劳动力数量持证上岗人数普工人数 90855 第四章第四章 主要施工方案与施工工艺主要施工方案与施工工艺 专职安全员 防水施工队 长 技术负责人兼职安全 员 施工组 4.14.1 pbapba 工法施工工法施工 4.1.1 施工工序流程施工工序流程 暗挖 pba 工法车站施工工序流程见图 4-1-1-1。 4.1.2 施工部位施工部位 某车站主体结构全长 276.5 米，采用暗挖 pba 工法施工。 4.1.3 施工方法概述施工方法概述 车站暗挖逆作法施工是将围护桩、冠梁及底、顶纵梁、钢管柱作为车站结构施工的支撑 体系，在支撑体系的支撑下进行土方开挖和结构施工。 施工时首先进行上部 4 个导洞和下部 4 个导洞施工，在上部边导洞内施工人工挖孔，下 部边导洞施工底条基，中导洞内施工底纵梁，上部边导洞施工冠梁，中导洞内施工钢管柱及 顶纵梁。施工完成后，施工拱部初支扣拱和二衬扣拱，在围护桩冠梁、顶纵梁及拱部二衬的 支撑体系的支撑下对称开挖土方，并自上而下的施作结构中板及中板侧墙、底板及底板侧墙、 站台板等内部结构。 4.1.4 施工顺序施工顺序 车站暗挖逆作法施工顺序图见图 4-1-4-1 车站暗挖逆作法施工顺序图。 降水井施工 图图 4-1-1-14-1-1-1 暗挖逆作法车站施工工序流程图暗挖逆作法车站施工工序流程图 序号施工步序内容施工步序示意图 冠梁施工 土方开挖施工 中跨拱顶初支施工 防水层铺设施工 围护桩施工 人工挖孔桩施工 底条基、底纵梁施工 初支背后回填施工 边跨初期支护施工 内部结构施工 站台层侧墙施 工 底板施工 中板施工 站厅层侧墙施工 中跨拱顶二衬施工 顶纵梁施工 钢管柱施工 下导洞施工 上导洞施工 工程完成 顶梁上部素砼回填 施工 上导洞边墙拆除 防水层铺设施工 边跨拱顶二衬施工 土方开挖施工 喷射混凝土施工 防水层施工 土方开挖施工 接地网施工 防水层施工 喷射混凝土施工 防水层施工 1 第一步：超前预注浆 加固地层，台阶法开 挖导洞并施作初期支 护。上导洞初支格栅 上预留节点板、便于 后续钢架连接。开挖 导洞时，先开挖下导 洞后开挖上导洞，先 开挖边导洞后开挖中 导洞，相邻导洞相互 错开 10m 距离。 2 第二步：在上层中导 洞内进行钢管柱挖孔； 下导洞贯通后，开挖 下导洞之间横导洞； 在边下导洞中施做桩 下条基并向上预留桩 纵筋接茬；在中下导 洞中施做底板防水层、 底梁条基，预留好钢 筋接头及防水接头。 施做边、中条基同时， 需完成横通道内条基 间横向混凝土支撑。 3 第三步：在边上导洞 中施做边桩及桩顶冠 梁（边桩跳桩施工， 隔三挖一） ，边桩外 侧与导洞间采用 c20 混凝土回填；在中上 导洞中安装顶部吊架 和下部锁口装置，分 段逐节吊装钢管柱就 位。挖孔护壁与钢管 混凝土柱间空隙用砂 填实；浇筑柱芯混凝 土。 4 第四步：铺设防水层， 施做顶纵梁，预留钢 筋接头及防水接头； 顶纵梁顶与初支间空 隙用同等级混凝土回 填密实。施做边上导 洞内初支，初支与导 洞间用 c20 混凝土回 填。 5 第五步：开挖中跨与 边跨拱部土体（挖土 过程中不得拆除导洞 边墙） ，施做拱部初 期支护中跨拱部土体 开挖领先边跨不小于 20m，两边跨拱部土 体同步开挖。根据实 际监测情况架设临时 竖撑。 6 第六步：中拱及边拱 初支贯通后，后退浇 筑中拱及边拱二衬； 分段拆除导洞边墙， 铺设防水层，浇筑结 构二衬，分段浇筑长 度 46m，根据实际 监测情况确定。中跨 二衬浇筑领先边拱 812m，两侧边拱二 衬对称浇筑。 7 第七步：待顶拱混凝 土达到设计强度后， 沿车站纵向分成若干 个施工段，分层向下 开挖至站厅层板底标 高。分段施做地模， 铺设侧墙防水层，浇 筑中板结构、站厅层 侧墙，分段长度 2025m，根据实际监 测情况确定。 8 第八步：待中板混凝 土达到设计强度后， 沿车站纵向分成若干 个施工段（分段长度 1520m） ，分段开挖 中跨土体至底板位置 （挖土过程中不得拆 除导洞边墙） ，分段 施做混凝土垫层，铺 设底板防水层，浇筑 中跨底板结构。根据 监测情况，对中柱采 取加强支撑等措施。 9 第九步：待底板中跨 混凝土达到设计强度 后，沿车站纵向分成 若干个施工段（分段 长度 1520m） ，分段 开挖主体边跨至底板 位置（挖土过程中不 得拆除导洞边墙） ， 分段施做混凝土垫层， 铺设底板及侧墙防水 层，浇筑边跨底板结 构、站台层侧墙。 10 第十步：混凝土达到 设计强度后，拆除钢 拉杆，并施工内部结 构，完成车站结构施 工。 4.1.5 施工重点、要点施工重点、要点 4.1.5.1 边导洞内人工挖孔桩施工 上部边导洞施工完成后，开始施工人工挖孔桩。因受导洞空间限制，需在导洞狭小的空 间内，完成人工挖孔、钢筋笼的吊装下放、混凝土浇筑，施工难度大，且质量要求高。 (1)导洞内人工挖孔桩采用跳桩施工，隔三挖一，防止塌孔及保证成孔质量。 (2)钢筋笼的长度受导洞空间限制，采用多节施工，每节长度控制在 2.5-3m 之间，各节 之间采用钢筋接驳器连接，以缩短钢筋笼下放时间，保证桩体的垂直度等质量要求。 (3)导洞内人工挖孔桩施工时做好桩顶冠梁钢筋连接接头的预留。 (4)导洞内人工挖孔桩施工需破除小导洞底部的初期支护，破除处施做锁口圈。 4.1.5.2 钢管柱施工 钢管柱在本站暗挖法施工中，是承载结构的核心之一。钢管柱的受力也随着施工进展而 不断变化。在车站底纵梁施工完成后，在上下导洞间采用人工挖孔、混凝土护壁施工钢管柱 的柱孔。 (1)钢管柱质量的控制关键在于钢管柱的精确定位。在底纵梁施工时，需预埋钢板和柱 脚螺栓，施工时加强控制好钢管柱的中心、及预埋钢板的标高和水平。 (2)钢管柱分节安装，采用焊接连接，安装施工时，对下节钢管进行临时固定，固定构 件必须牢固。 (3)施工时，通过对小导洞初支开洞处回填砂增加对钢管柱的约束，在中跨设置钢拉杆， 以调整因扣拱而产生的不平衡推力，确保钢管柱的稳定。 (4)钢管柱所用钢管在专门加工厂家进行加工，各项性能要求满足设计和规范要求。 (5)各构件需焊接部位，焊接质量必须满足设计和规范要求。 4.1.5.3 初支扣拱开挖施工 拱部开挖时，初期支护落边桩顶冠梁与顶纵梁上，直接传力给边桩和钢管柱。拱部开挖 断面尺寸较大，施工时，加强小导管、管棚超前注浆预加固地层、回填注浆等措施，确保周 围土层的稳定，减少因跨度大引起的沉降过大。 (1)拱部土层采用超前小导管注浆进行超前预加固处理。 (2)背后回填注浆紧跟掌子面且落后 35m 注浆一次，布管要求严格按照施工设计图纸 进行布置，注浆压力、注浆量、注浆结束时间严格按照设计图纸和规范执行。 4.1.5.4 土方开挖 拱部二衬混凝土达到设计强度要求后，即可进行暗挖结构的土方开挖，采用逆作程序分 两层施工。暗挖结构土方开挖时，上部结构的和地面的荷载全部由人工挖孔桩、纵梁、钢管 柱承担。挖土的方法将决定此支撑体系的受力与变形，长时间的开挖和暴露，将使其产生过 量的沉降，施工必须制定严格的土方开挖方法和制度，并制定保护措施。 (1)受作业空间的限制，土方开挖时采取人工配合小型挖机开挖的方式，在两排钢管柱 之间采用小型挖机拉槽挖土，两边采用人工配合开挖。 (2)土方开挖采用竖向分层、纵向分段、逐段封闭的原则。 (3)开挖下层土方时，待上层逆作纵梁、中跨中板结构混凝土强度达到设计强度后方能 进行。 (4)土方开挖时，不能紧挨钢管柱单边开挖，应沿钢管柱四周平衡开挖，以减少土方对 钢管柱的压力，避免不必要的变形。 (5)开挖对称进行，由中间向两侧开挖，以平衡土层对墙体的压力。 (6)车站采用暗挖逆作法进行土方开挖时，应全程对基坑的围护结构、地表、周边建筑 物、已完成车站结构自身进行监控量测，及时反馈信息，调整开挖方法、开挖速度及开挖方 向，并采取相应的措施。 4.1.5.5 二衬施工 暗挖法施工车站二衬与土方开挖交叉进行，拱部开挖完成并稳定后即可开始进行拱部二 衬的施工，拱部二衬达到设计强度后，开挖土方至中板底，施工中层板、中纵梁及站厅层边 墙，待达到设计强度后，继续向下开挖土方至基坑底，施作底板，站台层侧墙。 (1)拱部二衬施工需破除部分导洞初期支护，施工前，车站的人工挖孔桩、纵梁、钢管 柱的支撑体系必须形成、所有导洞回填完成、拱部初期支护基本稳定后才能进行。 (2)拱部二衬施工时，先施工中跨拱部二衬，后施工边跨拱部二衬。 (3)拱部二衬模板脚手架体系采用预制钢模型钢骨架。 (4)导洞拆除时需分段跳拆，每段长 46m 左右，即先拆除两端，再拆除中间段导洞。 (5)施工时，对顶纵梁结构处的防水层与钢筋接头加强处理，预埋注浆管。 (6)底板施工时，需破除下层导洞，应加强对防水层的保护，且保证底板与底纵梁的连 接质量。 4.24.2 暗挖逆作法主要施工工艺暗挖逆作法主要施工工艺 4.2.2 底纵梁及底条基施工底纵梁及底条基施工 下导洞及横向导洞完成后，在边洞及横导洞内进行横向条基施工，中洞内后退式施作底 纵梁及部分底板。底纵梁及底板的施工相对来说比较简单，但重点应做好预埋定位杆和调平 基板安装精度及对结构防水层接头的保护。 4.2.2.1 桩底条基 1、条基共分 5 种类型，分为一类条基、二类条基、三类条基、四类条基、五类条基。 其中一类条基为桩底纵向条基，二类、三类、四类及五类条基均为横向条基。具体详见 条基剖面图。 4-2-2-14-2-2-1 条基平面图条基平面图 2、钢筋工程 条基纵向受力钢筋均为 c32、c25 三级钢筋，箍筋为 a12 的螺纹钢，拉筋为 a10，具体 配筋详见配筋图） ，桩底条基施工前，应将施工通道混凝土凿毛，条基采用 c30 混凝土，受 二类条基剖面图三类条基剖面图 四类条基剖面图五类条基剖面图 力主筋的保护层厚度为 35mm，桩底条基纵筋接头采用机械连接（二级接头） ，机械接头应相 互错开 35d，由于桩底条基先期施作，应在其施工时预埋边桩竖向钢筋机械接头（二级） ， 机械接头应相互错开 35d。 4.2.2.1 底纵梁施工 底纵梁纵向受力钢筋均为 c32 三级钢筋，箍筋为 a12 的螺纹钢，具体配筋详见配筋图） ， 底底纵梁结构混凝土采用 c40，抗渗等级 p10，最外层钢筋保护层（指箍筋或拉筋）：内侧 35mm，外侧 49mm。 五类条基剖面图四类条基剖面图 底纵梁纵向剖面图底纵梁纵向剖面图 条形基础配筋图条形基础配筋图 (1)模板施工 底纵梁为台阶形状，模板采用钢模板，模板用对拉螺栓固定。 施工缝挡头板采用 18mm 胶木板和方木，用短钢管或方木支撑到两侧中导洞初支上。 (2)预埋件的安装 底纵梁须预埋钢管柱定位杆，安装调平基板，预埋定位杆、安装调平基板时，采用精度 为 1/200000 的自动安平投点仪、激光测距仪以极坐标法确定柱基础的中心位置。 (3)混凝土施工 在下导洞的仰拱上进行混凝土灌注，浇筑顺序为先底板后纵梁，应分层浇筑并用插 入式振捣器充分振捣。 底板及底纵梁混凝土浇筑条件好，宜采用较小的坍落度。并及时进行养护。 4.2.3 导洞内施工人工挖孔桩导洞内施工人工挖孔桩 在边导洞内施工人工挖孔桩，施工作业面小，施工难度大。边桩（d1000）共 377 根， 钢管柱（d900）共 92 根，因导洞高 4.1m 左右，钢筋笼必须分接制作，长度控制在 2.5-3m 之间，安装时采用直螺纹钢筋接驳器连接，分节吊装。 (1)施工准备 认真阅读、审核图纸，做好图纸会审，原始资料的调查分析和技术交底工作。 按照设计和规范要求，在导洞内进行坐标控制点、高程控制点的测量，布设工作，并 做好桩位的定位放线。 做好原材料的试验和资料备案工作。 在导洞内沿导洞边墙设置给水管，作为人工挖孔桩施工的施工用水、施工用电线缆沿 导洞侧壁悬挂固定。 底纵梁纵横剖图及配筋图底纵梁纵横剖图及配筋图 (2)测量放线 测量放线：桩位测放及标高测量所用仪器为徕卡全站仪、索佳水准仪、塔尺。首先根据 业主提供的水准、导线点建立测量控制网，桩位依据控制网采用测距仪测放。桩位可根据施 工进展分批测放，桩位偏差小于 2cm。 (3)挖孔作业 孔位开挖采用间隔三挖一施工方法，以防止不稳定地质等因素造成孔壁坍塌。 具体施工步骤如下： 支好挖孔提升架，支架基础要夯实，保证支架施工过程中的稳定性。 人员分工：3 人一组，1 人孔口操作设施，1 人携带工兵铁锹、短镐，佩戴安全帽进 行开挖，1 人推车倒渣、运送 c25 早强砼、设备，2-3 小时轮流倒班进行作业。 孔壁均采用 c25 早强砼进行护壁，厚度不小于 10，一般 0.5m 支模护壁一次，支模 前要复测其竖直度、直径满足要求，模板固定后，把搅拌好的混凝土通过卷扬机吊入孔内， 砼采用钢筋插捣砼密实，24 小时周转一次。亦可在砼中掺配一定剂量的早强剂。 施工中，孔口 2m 范围内禁止排渣或堆放非施工材料，以减小孔壁侧压力，谨防孔壁 坍塌等意外事故的发生，挖孔中如遇到局部流沙或地质不稳定须打锚杆和护壁混凝土配筋， 如孔内渗水较大时应及时用水泵抽出渗水再进行以上作业。 施工现场配备专职技术员、安全员，随时检查竖直度、孔径、中线偏位以及施工设备 的安全性，作到及时发现及时处理，作到防患于未然。 质检员每日须对孔径、孔深、倾斜度、地质情况做好原始记录，每日及时与驻地监理 沟通施工情况，成孔后上报监理工程师复检合格后方可进行下一道工序。 护壁钢筋：竖向筋采用 a12 的圆钢共 28 根，分部筋为 a14 的螺纹钢筋，间距 150mm。 (4)钢筋笼制作、吊放 根据钢筋笼的长度，钢筋笼在加工场内分节制作，分节运输至导洞内安装，钢筋笼的长 度根据导洞的高度确定。钢筋笼每节主筋接长采用直螺纹连接，钢筋笼制作是关键工艺,首 先按标准长度下料，在操作平台上进行滚丝，一定要保证丝口与钢筋轴线垂直，将主筋插入 加工平台两端的钢板孔内，调整两端钢板至指定位置，校核两端头钢板间距离与垂直度无误 后卡死固定，放入加劲箍筋焊接固定，再套入螺旋筋，将加劲箍筋间范围内螺旋筋与主筋点 焊牢固，松开两端钢板卡子，后移钢板取出钢筋笼，然后抬走骨架搁于支架上，钢筋笼加工 后要逐节检查主筋间距与长度偏差且钢筋笼的接头错开率应满足设计及规范要求。 (5)混凝土灌注 1）严格按照配比施工，严格控制混凝土的配合比和坍落度。 2）采用在铁皮串筒漏斗灌筑混凝土桩的方法，串筒底距离孔底保证 0.5-1m 左右，此外 还应注意以下事项： 泵送混凝土，混凝土的塌落度控制在 1618cm。 桩顶 2m 以下灌注的混凝土，可依靠自由坠落捣实，在此以上灌注的混凝土必须以振 捣器捣实。 混凝土灌注至桩顶以后，立即将表面已离析的混合物和水泥浮浆等清除干净。 干孔灌注混凝土时，铁皮串筒须距孔底（0.5-1）m，随着砼的上升，并通过皮尺探 测，要及时拆除串筒，以保证砼的密实性。 （6）冠梁施工 边桩混凝土浇筑完成后，需凿除桩头浮浆。 在上边导洞内放线，确定冠梁的具体尺寸。 冠梁长度 279.7m，预留初支扣拱用的格栅节点。 根据放线的冠梁结构尺寸，支立模板，模板采用钢模板，钢管加固。 混凝土浇筑采用地泵输送，浇筑混凝土过程中，派人看模板，防水涨模。拆模后加 强对混凝土的养护。 4.2.4 钢管柱施工钢管柱施工 钢管柱工程数量表钢管柱工程数量表 部位900*20（25）mm 钢管柱，柱长 12.48（10.85）m 钢管柱92 根 4.2.4.14.2.4.1 施工顺序施工顺序 在施工中洞二衬（底纵梁、900 钢管柱、顶纵梁）时，按由下自上，分层分段的施工 步序进行施工，车站两中洞二衬（底纵梁、900 钢管柱、顶纵梁）施工顺序如下: 边桩钢筋笼大样图边桩钢筋笼大样图 钢管柱施工顺序图钢管柱施工顺序图 4.2.4.24.2.4.2 施工方法及主要技术措施施工方法及主要技术措施 按设计要求预埋钢管柱的 3 根 22cm 定位杆，安装调平钢板底座、绑扎预留钢筋笼等 预埋件。预埋钢管柱钢板底座和定位杆、预留钢筋笼时，必须保证钢管柱钢板底座和定位杆、 预留钢筋笼的标高、位置准确，钢板底座顶面水平。反复复核钢管柱中心位置和标高后方可 进行混凝土的灌注。 钢管全部在工厂加工成型后运至现场，每根钢管柱长 12.393m，钢管柱共分四节，钢管 各节之间采用法兰连接。 钢管柱使用自制简易门式提升架吊装，钢管柱每节拼装好后，须用全站仪确认钢管的中 心位置和垂直度是否符合精度要求。合格后，采用导管分段灌注泵送混凝土，分段长度与钢 管柱分节长度相同。 钢管柱全部栓接完毕，将钢管柱落在柱脚钢板上，与柱脚板上的限位角钢密贴。柱脚就 位后，调整柱顶位置。确认钢管柱位置及垂直度无误后，先焊接柱脚加劲板，然后在孔口上、 下部 50cm 范围内灌注 c20 混凝土，填充孔桩护壁与钢管柱间空隙，中间部分填充砂子，防 挖孔桩施工、防水层施工 精确测量 底纵梁施工、预埋柱脚板及钢筋笼 柱内钢筋笼绑扎 钢管柱吊装 精确定位 钢管柱与护壁间回填 柱内砼灌注 顶纵梁施工 钢筋加工 钢管制作 加肋板焊接 止钢管柱偏移。 钢管柱钢筋笼采用 c25 主筋，10150、300 钢筋。定位筋 22cm 环向共 3 根,长 1.6m，柱内钢筋笼分两步完成六节吊装，第一步，浇筑底纵梁前，预留好底纵梁上 2.4m 的 钢筋笼，第二部：分五节吊装，第二、三、四、五节先于钢管柱吊装，第六节与钢管柱第五 节同时安装。 （方法同钢管柱吊装相同，钢筋笼前五节 2.4 米，第六节 2.48m。 ） 钢管柱内混凝土采用微膨胀混凝土，混凝土等级为 c50。在混凝土浇筑前应对钢管柱的 垂直度进行复核。灌注中为保证管内混凝土的捣固质量，采用特制的 12m 长振捣器振捣。柱 内混凝土灌注高度应超过柱顶法兰约 50mm，浇筑柱顶纵梁时，凿除多余的混凝土。 顶纵梁施工先搭设多功能可调脚手架操作平台，钢筋绑扎在平台上进行，两边预留与三 联拱二次衬砌相连的环向主筋，接头分布在同一截面上，采用 10cm 厚泡沫保护。 顶纵梁底模采用 15mm 厚胶合板，侧模采用小块钢模，两侧倒角请专业厂家加工异型钢 模。每一浇筑段加工一根长约 5m 的 108 钢管，与泵管相连，出浆口靠拱部距离上循环混 凝土面约 1.0m，通过泵压由内至外灌满混凝土，该管不取出。靠拱部每隔 2m 设一根回填注 浆管，顶纵梁完工后，应对拱部进行系统的回填注浆，确保下阶段三联拱初支的稳定。 4.2.4.34.2.4.3 钢管柱施工工艺钢管柱施工工艺 1、钢管柱的类型 本站钢管柱沿车站纵向设置两排，分别位于车站的 b 轴和 c 轴上。钢管混凝土柱主要由 钢管，底法兰环形钢板、中楼板法兰钢板，顶法兰环形钢板，钢管连接处法兰钢板，加劲钢 板以柱内节点加强钢筋笼和 c50 混凝土组成。钢管柱的外径为 900mm，壁厚 20（25）mm， 钢材选用 q345b，钢管混凝土柱强度等级 c50 微膨胀混凝土。 2、钢管柱加工制作及运输 为了保证钢管柱制作的精度和质量，钢管柱的制作全部在专业工厂进行。 所有对接焊缝采用全熔透对接焊缝，焊接工作所采用的焊接方法、工艺参数应符合现行 国家标准建筑钢结构焊接规程 （jgj812002）的规定。所有焊缝均为 gb50017 规定的二 级焊缝，且全部经过超声波检查及 射线探伤，质量应符合钢管混凝土结构设计与施工 规范及钢结构工程施工及验收规范的要求。 钢管柱制作完成后，逐一进行验收，钢管柱制作精度见下表。 钢管柱制作精度表钢管柱制作精度表 所有构件均需进行表面高压清洗除锈、除尘，处理后的钢材表面必须露出金属光泽，无 焊渣，焊疤，灰尘，油污和水等杂质。除另有说明，所有钢构件均须采用镀锌防腐（至少 600gm2） 。油漆两道须与镀锌相匹配。 对于无防腐保护的钢构件，不允许出现因腐蚀导致的片状撕裂，凹陷或截面面积缩减。 在存放和运输过程中如有必要应采用临时遮盖。 构件出厂时做好标记，在运输和安装过程中，应防止碰撞、变形以及捆绑时钢丝绳勒伤， 如有损伤，变形及时修补、校正。钢管柱在到洞运输过程中对小导洞仰拱进行支撑加固处理， 运输采用小平板车固定钢管柱经导洞运输至孔位。 3、脚板法兰定位及钢管柱定位测量 （1）脚板法兰定位 脚板法兰定位前进行上、下层贯通测量。按施工设计图要求加工钢管柱柱脚板法兰，板 厚 30mm，为圆环形，外环直径为 1400mm，内环直径为 740mm。柱脚板上设 18 个螺栓孔，螺 栓孔上设置 22 锚固筋定位杆，用于底板的固定。将地面基点从竖井引入通道进入主洞， 将钢管柱中心纵轴及横轴准确定在底纵梁上顶面位置上，在定位底板过程中，采用经伟仪全 过程控制，并用精密水准仪精确控制柱脚板的标高。详见图 5-6。 钢管柱柱脚板法兰在底纵梁钢筋绑扎完成后定位。先用线绳定出钢管柱中心，将柱脚板 法兰放下就位，粗略调平后，利用定位杆进一步将底板精确调至设计标高，并严格检查柱脚 板的平整度。标高及位置确定后，将底板的 18 根 22 锚固筋定位杆下部与纵梁主筋焊接固 定，定位杆配置双螺母。施工中要严格保证柱脚板法兰顶面的水平，其板底标高为底纵梁的 混凝土顶面标高。柱脚板法兰固定完成后即可进行底纵梁砼浇筑，浇筑时振捣不能碰到柱脚 板及其螺栓定位杆，以防柱脚板位移。 详见图详见图 5-65-6 钢管柱脚板定位法兰及固定图钢管柱脚板定位法兰及固定图 （2）钢管柱定位测量 为了保证垂直度，钢管柱的柱脚板中心与柱顶中心统一采用上层导洞的导线网，消除上 下导洞导线网的闭合差(在误差允许范围内)。钢管柱定位测量过程如下： 利用上导洞的导线点定位出钢管柱中心点，在挖孔桩加强梁上定出“十”字法线； 利用“十”字法线从孔口用 2 kg 铅垂将钢管柱中心准确定在底纵梁预埋的柱脚板上； 利用柱脚板上的中心画出钢管柱的外轮廓线(r=450mm)； 紧靠钢管柱外轮廓线，靠圆弧 90 度焊接四块钢管柱的限位挡板，挡板用抗剪牛腿 （钢板）作为限位器。见下图所示： 钢管柱限位器设置图钢管柱限位器设置图 4、钢管柱吊装 钢管柱采用简易门式架吊装，横梁采用两根 i16 工字钢并立焊接，工字钢上套 28 圆 钢与其焊接牢靠，作为手动葫芦的起吊钩，四根支撑柱与 1cm 厚钢板焊接，与横梁 i16 工字 钢螺栓连接，侧面设 48 钢管斜撑。门式架上设置 2 个 5t 手动葫芦，分节起吊安装钢管柱， 钢管柱最重的为 4.22t。 简易门式架设计如下图。 简易门式提升架简易门式提升架 吊装前,在每节钢管柱起吊位置对称焊接设置一对吊耳，同时在吊耳侧加焊肋板，以确 保钢管柱起吊时的安全。 计算书 根据结构力学分析，在等截面简支梁中点为最大挠度，最不利荷载 即为挠度最大或剪 力最大处。剪力最大处在支座处，综合考虑电葫芦自重、主梁自重、起吊重物重量，确定集 中荷载，根据力学模型分析，简支梁集中应力在中点时，即为最不利荷载。 np 4 1022. 4 在简支梁上任取一点加一竖向单位荷载作为虚拟状态，分别求出实际荷载和单位荷载作 用下梁的弯距，设 x 为梁上一点，则因为对称，所以当 x=l/2 时，有最大值 2/0lx nmplm 3 max 102 . 44/ 材料为 q235 钢，由建筑施工手册第四版，抗弯强度：=215mpa 选用工 16，其截面特征为： i=22800 w=1140 4 cm 3 cm 由强度条件得， w m wv m y xx x 2 . 1 由于，所以 0 x m 0+ mpampa21537.91 1011402 . 1 102 . 4 6 3 结论一：设计满足强度要求 由得，最大挠度， eiply48/ 3 max mmy02 . 0 10228001006 . 2 48/4 . 042200 8113 max 由刚度条件：得： 400 max l y mm l mmy1 400 400 400 02 . 0 max 结论：设计满足刚度要求。 吊装前,在每节钢管柱起吊位置对称焊接设置一对吊耳，同时在吊耳侧加焊肋板，以确 保钢管柱起吊时的安全。 如下图： 用手动葫芦起吊第一节钢管柱，沿挖孔桩徐徐下放，下放到孔口位置时，用专用夹具固 定好，起吊第二节钢管柱，与第一节钢管桩对接并用法兰连接，焊接牢固，保证其垂直度， 不得因焊接变形。然后吊起钢管柱，松开夹具下放钢管柱，重复上道工序，直至钢管柱吊装 栓接完毕。 吊装时应预先把钢管套入加强法兰及中板法兰里，起吊应小心谨慎，防止钢管柱的变形， 吊装最后一节钢管时，应串入最后一节钢筋笼，先进行钢筋笼的连接，后进行钢管柱法兰的 连接。钢管柱吊装偏差见下表所示： 钢管柱吊装精度表钢管柱吊装精度表 序号检查项目允许偏差 1 立柱中心线和基础中心线 5mm 2 立柱顶面标高和设计标高 +0m,-20mm 3 立柱顶面不平度 5mm 4 各立柱不垂直度长度的 1/1000，最大不大于 15mm 5 各柱之间的距离间距的 1/1000 6 各立柱上下两平面相应对角线差长度的 1/1000，但不大于 20mm 5、钢管柱固定 钢管柱管节与法兰、法兰与法兰、法兰与肋板、管节与肋板之间采用焊接连接，焊接时， 每一根钢管柱由两个焊工同时作业，沿圆周同向旋转对称施焊。首先进行底焊，再进行补强 焊，直至达到设计要求。注意施焊应间歇进行，以免局部过热影响下面条基砼的质量，所有 焊缝要达到一级焊缝质量标准，并做探伤检测。 最后一节管节法兰连接完毕后，缓慢吊放钢管柱使钢管柱底部落在柱脚板法兰上，嵌入 柱脚板上的限位器，与之密贴。柱脚就位后，对钢管柱上端精确定位，在主体上导洞侧壁预 埋件与钢管柱之间设四根带花栏螺栓的扣件，对钢管柱位置进行微调，这四根扣件位于桩顶 部平面上经过钢管柱中心的两个垂直方向上。精确校正钢管柱顶标高、纵轴线位置、垂直度 的检测，用工字钢将钢管柱管顶与预埋件焊接固定。由于钢管柱下端平面位置、标高、垂直 度已由定位器确定，在钢管柱上端空间位置校测固定后，即可认为管顶与管底在垂直方向投 影重合，钢管位置已精确定位。 确认钢管柱位置无误后，焊接 18 块加肋板于柱脚板法兰上，最后焊接加肋板顶的加强 法兰。 6、钢管柱周边固定 钢管柱安装后必须进行周边固定，将钢管柱与上、下层导洞内人工挖孔的孔壁空隙塞严， 在孔桩上、下部 50 cm 范围内孔桩护壁与钢管柱间空隙灌注 c20 混凝土，中间部分填充细砂， 防止在浇筑混凝土时钢管柱产生位移。如下图所示： 图 5-10 钢管柱填砂固定 4.2.4.44.2.4.4 钢筋工程钢筋工程 本车站结构物的工程材料根据结构类型、受力条件、使用要求和所处环境等因素选用， 并考虑其经济性、可靠性和耐久性。钢筋采用 hrb400 级和 hpb300 级普通钢筋。 1、钢筋采购与进场检验 钢筋及钢管等使用的材料采购，严格对分供方考核和评价，选择质量稳定，信誉好的分 供方，特别是在用于纵向受力部位的钢筋在满足有关标准的基础上，还满足 gb502042002混凝土结构工程施工及验收规范关于抗震结构的力学性能要求，在采购 钢筋前须取得本公司材料部门对供应来源的批准，所购钢筋必须来自批准的供应来源。 2、钢筋加工和安装 首先在钢筋加工场地设置钢筋加工平台，进行钢筋放大样，并上报质检人员和监理工程 师进行验收，然后将井外加工的钢筋半成品运输至井内，洞内人工按设计图有序进行绑扎。 3、钢筋除锈 钢筋表面应洁净，油漆、油渍和用锤敲击时能剥落的浮皮、铁锈等应在使用前清除干净， 在焊接前，焊点处的水锈应清除干净。 4、钢筋的连接处理 当直径20mm 时,可采用绑扎搭接或焊接连接；当钢筋直径22mm 时，采用机械连接。 当钢筋采用焊接连接时，其接头形式、焊接工艺、试验方法、质量要求及质量验收等， 应符合混凝土结构工程施工质量验收规范 （gb502042002） 、 钢筋焊接及验收规程 （jgj182003）等现行国家有关规范的要求。钢筋焊接前，必须根据施工条件进行试焊， 合格后方可施焊。钢筋搭焊长度为单面焊 10d，双面焊 5d；除图纸标明外，焊缝高度为 8mm。 5、钢筋剥肋滚压直螺纹连接 平头工具通常采用砂轮锯（即无齿锯） 。必要时用角磨机打磨突起、毛刺等。钢筋剥肋 滚压直螺纹机，检查设备完好，按规定的钢筋规格调试好设备。丝头加工时采用水溶性切削 液，严禁用机油，严禁不加切削液加工。 （1）工艺流程 钢筋丝头加工，钢筋端面平头剥肋滚压螺纹丝头质量检验带帽保护（必要时带套 筒保护）丝头质量抽检存放待用。 钢筋连接：钢筋就位拧下钢筋保护帽或套筒保护盖丝头旋入套筒接头拧紧自检 作标记施工检验。 6、钢筋加工的要求 （1）钢筋应有质保书和试验报告单，各项指标符合规范要求。 （2）严格按设计要求进行下料，钢筋级别、数量、直径等符合设计。 （3）钢筋绑扎符合设计和规范要求，位置准确、不露筋。 （4）同一根钢筋上长度在 35d 且小于 500mm 的范围内只准有一个接头。 （5）绑扎成形的骨架或网片必须架立牢固，在安装及灌筑混凝土时不得松动或变形。 （6）绑扎钢筋或焊接接头与钢筋弯曲处相距长度不小于 10 倍主筋直径，也不宜位于最 大弯矩处。 （7）双层钢筋之间应设置足够强度与数量的钢筋撑脚，确保钢筋网格的定位准确。 （8）所有预埋件、预留盒必须和钢筋骨架固定在一起，以免灌筑混凝土时移位。 4.2.4.54.2.4.5 混凝土工程混凝土工程 钢管柱内混凝土采用微膨胀商品混凝土，混凝土等级为 c50，砼的坍落度为 l60 180mm。由地面混凝土泵泵送至工作面施工。在混凝土浇筑前应对钢管柱的垂直度进行复核。 1、混凝土拌合 混凝土供应采用工厂拌合的商品混凝土。 2、混凝土运输 混凝土在运输过程中，要防止产生离析现象及坍落度损失（对坍落度的损失控制在 1cm 以内） ，同时要防止漏浆。 砼采用罐车运输，运至施工地点后检查每车砼坍落度是否满足设计及规范要求，如果不 满足灌注要求，将不合格料退回供应商。 3、柱体混凝土灌注 灌注混凝土采用泵送串筒法直接入孔灌注，在地面布置混凝土 60 型地泵（60m3/h） ， 同时配备一套通信系统以便上下作业准确联络。 地泵导管布置：在导洞内壁表面部位预先设置地泵导管托钩（间距 2 米，托钩宽 30cm） ， 将地泵导管固定于托钩上，地泵导管最前端设置软管，软管直接入孔灌注；施工时根据桩孔 位置拆卸导管长度以满足施工需要。 桩体灌注时，同一批次同一配合比的混凝土每 100m留取试块一组。 砼灌注系统布置如下图所示。 图 5-12 砼灌注系统布置示意图 4、混凝土灌筑时注意事项 （1）在浇筑工作开始前，要进行中线和水平测量，检查断面尺寸是否符合设计要求， 预埋件是否正确，钢筋规格、数量、安装位置是否正确，模板支撑系统是否牢靠，模板是否 平顺、联结是否紧密。 （2）混凝土灌筑前清除边墙基底的虚碴和垃圾，排净积水。 （3）灌注混凝土振捣密实，防止收缩开裂，振捣时不得损坏防水层。 （4）灌筑混凝土时，混凝土的自由倾落度不能超过 2m，以防止混凝土分层离析。 （5）灌筑混凝土时，经常观察模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔洞的情况，当发现 有变形、移位时，立即停止浇筑，并在已浇筑的混凝土凝结前修整完好。 （6）灌筑前和灌筑过程中，要分批做混凝土的坍落度试验，如坍落度与原规定不符时， 予调整配合比。 5、混凝土养护 （1）为保证混凝土有良好的硬化条件，防止早期干缩产生裂纹，在灌注后 12h 内，即 时对混凝土进行养护，防水混凝土养护不少于 14d。 （2）混凝土养护工作设专人负责，轮流值班。 4.2.4.64.2.4.6 监控量测监控量测 钢管柱监测项目为应力及沉降，每柱设置 1 个测点，监测频率土体开挖时，1 次/天； 结构施做时，12 次/周；结构完成后停测，监测点布设在钢管柱安装完成后在钢管柱顶部 焊接沉降监测点。 因钢管柱人工挖孔桩开挖破坏了导洞底部格栅，所以为了监测导洞净空收敛，在每根钢 管柱人工挖孔时在孔桩两侧的导洞侧壁上布置净空收敛点，以监测导洞的净空收敛值。 测点布置图见下： 图 5-13 钢管柱监控量测布点图 4.2.4.74.2.4.7 钢管柱施工注意事项钢管柱施工注意事项 (1)严格控制钢管加工的质量，加工完成后进行超声波及 x 硬伤检测。 (2)施工时加强底盘的固定，确保底盘的位置精确，在浇筑混凝土浇筑、捣鼓过程不产 生偏移，在顶纵梁、底纵梁中预埋柱脚螺栓，混凝土浇筑完成后，用柱脚进行固定。 (3)施工时必须保证焊缝质量，确保其实际强度不得低于规范中规定的设计强度。 (4)钢管柱各构件中的连接均为双侧焊缝。 (5)钢管及构件裸露