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文档简介
客运站人行地道完善工程主体结构及支护设计说明书主体结构及支护设计说明书1、工程概况本项目位于广州市天河区天河汽车客运站南侧,为广汕路人行过街通道(预留与地铁三号线天河客运站C出口接驳条件,目前三号线C出口尚未施工),该通道北邻北环高速高架桥,西邻地铁六号线、东邻地铁三号线。项目所处的地形平坦,地面高程为24.06~24.88m。通道上方为广汕路路面,道路规划红线宽60m。广汕路天河客运站人行地道由南北端出入口+过街通道组成。通道长约125.33m,其中地下通道长61.33m,南北端出入口长64m,地下通道宽6.500m,高4.867m,通道装修后净空为4.5×2.5m(宽×高)。数年前,因北端出入口在实施过程中,同期施工的地铁六号线工程导致北环高速元岗桥部分基础(浅基础)下沉,为了保障北环高速及周边道路的通行安全,地铁六号线及天河客运站过街通道均暂停施工,待北环高速公路元岗桥完成加固后才能复工。该工程停工多年,原己完成的部分隧道结构存在被地下水浸淹现象。2014年12月23日,在市人大组织的人大常委会主任会议组成人员接待代表日活动中,天河联组代表要求尽快完成该项目建设并投入使用。整个项目按完成情况分三段:1)已完成段:南端出入口及37.62m南端过街通道;2)初衬完成而二衬未完成段:共15m;3)未施工段:北端出入口及8.71m北端过街通道。2、设计依据1)《广汕路天河客运站人行地道完善工程项目建议书》,2015.092)《广汕路天河客运站人行过街隧道完善工程详细工程地质勘察报告》广东省冶金建筑设计研究院,2016.103)《广汕路天河客运站人行过街隧道完善工程管线探测技术总结报告》广州市天驰测绘技术有限公司,2015.7.84)广汕道路A2标段过街人行隧道工程施工图设计(广州市地下铁道设计研究院,二00二年十一月,广州)5)《广州市住房和城乡建设委员会关于天河客运站人行隧道续建工作协调会议的纪要》2015.066)《广州市住房和城乡建设委员会关于广汕路天河客运站人行地道完善工程项目建议书初审意见的复函》2015.087)《关于广汕路天河客运站人行地道完善工程项目建议书初审工作的报告》2015.088)《广州市发展改革委关于广汕路天河客运站人行地道完善工程项目建议书的复函》2015.019)《广汕路天河客运站人行地道完善工程初步设计技术评审会专家组意见》2016.0710)《城市人行天桥与人行地道技术规范》CJJ69-199511)《建筑结构荷载规范》GB50009-201212)《混凝土结构设计规范》GB50010-2010(2015年版)13)《建筑抗震设计规范》GB5OO11-2010(2016版)14)《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-201215)《热轧U型钢板桩》GB/T20933-200716)《混凝土结构耐久性设计规范》(GB/T50476-2008)17)《建筑地基基础设计规范CGB5OOO7-201118)《建筑桩基技术规范》JGJ94-200819)《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-201420)《建筑基坑工程监测技术规范》GB504971-200921)《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB5020201522)《地下工程防水技术规范》GB50108-200823)《铁路隧道设计规范》TB10003-200524)《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》(TB10108-2002、J159-2002)25)《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》(GB50086-2015)26)《地下防水工程质量验收规范》GB50208-201127)《建筑给水排水设计规范》<GB50015-2003,2009年版)28)《建筑设计防火规范》GB50016-201429)《城市道路和建筑物无障碍设计规范》CJGJSO-2001,J114-200130)《建筑灭火器配置设计规范》GB5014-200531)《低压配电设计规范》GB50054-201132)《建筑照明设计标准》GB50034-200433)国家及广州市有关规范及规定3、环境条件本工程为天河客运站南侧广汕路人行过街通道工程,同时预留远期与地铁天河客运站出入口连接的条件。工程场地周边重要建(构)筑物北环高速高架桥、地铁六号线区间隧道、地铁三号线区间隧道,场地范围内主要管线有电缆、光缆、雨水管、污水箱涵、燃气管等。3.1地层岩性根据勘探孔揭露,综合岩土层的种类及其工程地质特征、成因类型、地层时代等,将勘探孔控制范围内岩土层自上而下划分为第四系全新统人工填土层(Q4ml)、第四系冲洪积层(Q4al+pl)、残积层(Q4el)及燕山期花岗岩(γy)共4大类;现自上而下分述如下:3.1.1、人工填土(Q4ml)素填土1(1为地层编号,下同):灰色,顶部20cm沥青路面,30cm水泥砂浆,0.50-2.40主要由粉细砂、粘性土辗压而成。层底标高21.62~21.86m,厚度2.10~2.40m。3.1.2、第四系冲洪积层(Q4al+pl)淤泥2-1:灰黑色、灰色,饱和、流塑,主要由黏粒组成,含有机质,具腥臭味,局部含腐殖木屑,摇震反应缓慢,光泽反应光滑,干强度及韧性较高。层底标高19.92~20.76m,厚度1.70~1.10m。中砂2-2:灰白色、灰色,饱和、稍密,主要成分为石英,含少量粘性土,其中5.80-7.10m含约10%的圆砾,分选性较差,级配良好。层底标高15.77~16.52m,厚度3.40~5.00m。粉质粘土2-3:褐黄色,可塑,主要由粘粉粒组成,局部含少量粉细砂,干强度及韧性中等。层底标高14.22m,厚度2.30m。3.1.3、第四系残积层(Q4el)砂质粘性土3:褐黄、褐红色,硬塑状,由花岗岩原地风化残积而成,光泽反应稍光滑,干强度中等,韧性中等偏低。层底标高10.36~11.22m,厚度3.00~5.40m。3.1.4、燕山期(γy)花岗岩:在勘探孔揭露深度范围内按其风化程度不同可分为全风化岩、强风化岩带,分述以下:全风化花岗岩4-1:褐红、褐黄色,绝大部分矿物成分已风化成土状,可辨原岩结构,岩芯呈土柱状,遇水易软化。层底标高4.86~5.62m,厚度5.50~5.60m。强风化花岗岩4-2:褐黄色,大部分矿物成分已显著风化,节理裂隙极发育,岩芯呈半岩半土状。未揭穿,揭露厚度26.20~27.10m。上述各地层的分布规律及野外特征详见“钻孔柱状图”(附图3)根据本次勘察进行的室内试验及野外原位测试结果,参照《建筑地基基础设计规范》(DBJ15-31-2011)、等有关规程规范的规定,当对过街隧道进行设计及施工时,场地内各地层有关工程特性指标建议采用表1数值:表1工程特性指标建议值表
指标
地层承载力特征值fak
(kPa)压缩模量
Es
(MPa)变形模量
E0
(Mpa)抗剪强度天然重度
(kN/m3)基底摩擦系数u内摩擦角φ(º)粘聚力C(kPa)人工填土1未完成自重固结101018淤泥2-1602/3717中砂2-21801502519.50.3粉质粘土2-31804201218.80.25砂质粘性土2-420052020190.25全风化花岗岩4-13506.5/222219.50.25强风化花岗岩4-2500802530210.4隧道基坑位于地下水中较深,应对地下室进行抗浮验算,必要时可设置抗浮锚杆或抗浮桩。场地地下水抗浮设防水位建议可取设计地面±0.00,抗浮设计计算的有关参数建议采用表2数值。表2抗浮设计计算有关参数建议值土层名称抗拔系数λi岩、土体与锚固体极限摩阻力标准值qsik(kPa)素填土1(稍压实)0.516淤泥2-1(流塑)0.4518中砂2-2(稍密)0.5250粉质粘土2-3(可塑)0.650砂质粘性土3(硬塑)0.6365全风化花岗混合岩4-10.6590强风化花岗混合岩4-20.8110注:1)表中qsik系采用直孔一次常压灌浆工艺计算值。2)表中数据仅适用于初步设计,施工时应通过试验检验。3)表中qsik来源于《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99),并参考《广州地区建筑基坑支护枝术规定》(GJB02-98)。4)抗拔系数λi来源于《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)和《建筑地基基础设计规范》(DBJ1531-2003)。3.2工程地质及水文地质概况3.2.1地表水及地下水根据野外调查和勘察结果,场地内无地表水分布,勘察期间,钻孔遇见地下水,主要为赋存于第四系地层中的孔隙潜水,主要受大气降水及管道渗漏补给,以蒸发和渗流排泄为主。勘察期间,测得场地内各钻孔混合稳定地下水埋深为0.90~1.10m,相当于标高:22.86~23.12m。3.2.2岩土的富水性及渗透性勘察结果表明,场地内的人工填土属中等透水地层,中砂为强透水性地层,富水性好,淤泥、残积砂质粘性土均属弱透水性地层;场地内的燕山期花岗岩风化裂隙发育,且发育不均匀,因此地下水的连通和渗透条件均存在各向异性特点。3.2.3地下水与土腐蚀性评价拟建场地环境类别为Ⅱ类,地下水埋藏较浅,根据在钻孔ZK1号内采取的1件地下水试样及土腐蚀性试样,试验结果(见附件1)。按《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001(2009版))第12章的有关规定进行综合判定,场地地下水、土对建筑材料的腐蚀性,详见表3、表4。表3地下水对建筑材料的腐蚀性评价表孔号分析项目指标水对砼结构的腐蚀性水对钢筋砼结构中钢筋的腐蚀性单位含量Ⅱ类环境强透水性地层弱透水性地层长期浸水干湿交替ZK1SO42-mg/L50.43微////Mg2+mg/L16.40微////pH值PH6.75/微微//侵蚀性CO2mg/L5.68/微微//HCO-3mmol/L2.65/微///Cl-mg/L106.46///微弱表4土对建筑材料的腐蚀性评价表孔号分析项目指标土对砼结构的腐蚀性土对混凝土结构中钢筋的腐蚀性土对钢结构的腐蚀性单位含量Ⅱ类环境ABABZK1SO42-mg/kg57.26微/////Mg2+mg/kg14.35微/////OH-mg/kg0微/////PH值PH6.83/微微//微Cl-mg/kg80.97///微//根据上表判定结果,结合场地环境和渗透条件,场地内地下水水质在弱透水性地层中对砼结构具有微腐蚀性,对钢筋砼结构中钢筋具微腐蚀性(按长期浸水考虑),对钢筋砼结构中钢筋具弱腐蚀性(按干湿交替考虑);场区内土层对砼结构具微腐蚀性,对钢筋砼结构中钢筋具微腐蚀性,对钢结构具微腐蚀性。3.3不良地质作用根据本次勘察,拟建场地在勘探深度范围内未见有活动断裂、岩溶、滑坡、危岩和崩塌、泥石流及采空区等不良地质作用。3.4特殊性岩土根据本次勘察结果,拟建场地内特殊性岩土包括人工填土、软土、风化岩及残积土层,现分述如下:3.4.1人工填土根据本次勘察结果,场地内的人工填土1系路基填土,稍压实状态,局部松散,密实度不均匀,因此容易产生不均匀沉降,是基础设计及施工时应予以注意。3.4.2软土场地主要软土为淤泥2-1饱和,流塑,具有天然含水量高、含有机质,有机质含量大于5%,天然孔隙比大、抗剪强度低、渗透系数低、压缩性高,具中等灵敏~灵敏等级灵敏度、沉降稳定历时比较长、地基承载力低的特点。软土地基属高压缩性低强度软土层,工程性质差,尤其在地震作用及振动荷载作用下,易产生软土震陷、侧向滑移、不均匀沉降及蠕变等工程地质灾害,对基础及构造物的稳定性影响较大。3.4.3风化岩及残积层风化岩是在岩石风化营力作用下,其结构、成份和性质已产生不同程度的变异,基本上可以反映原岩的结构状态,可作为岩看待;残积土是指原岩已完全风化成土而未经搬运,已完全具备土的性质。风化岩和残积土受其原岩岩性和区域构造等因素的影响,一般表现出风化的不均匀性,常出现软弱夹层、软硬互层的特征,造成力学性质的局部变化,且风化岩和残积土含砂量达15%,在一定水头压力下容易发生流土现象。3、结构设计3.1主要设计原则和技术标准1)结构设计根据结构类型、使用条件、荷载特性、施工工艺等条件进行,结构或构件应满足强度、刚度、稳定性和耐久性要求。2)最大纵坡:2%。3)工程结构安全等级:二级;结构重要性系数:1.0;4)地下工程防水等级:一级;5)基坑安全等级:一级,侧壁重要性系数:1.1;6)结构抗浮安全系数:1.05(不考虑侧壁摩阻力);7)抗震设防烈度及结构抗震等级:设防烈度为7度;设计基本地震加速度值为0.10g,设计地震分组为第一组,Ⅱ类场地地震特征周期值为0.35s;结构抗震等级为三级8)设计荷载:人群荷载:4.5kPa。9)耐久性设计:设计使用年限为100年,环境类别及作用等级为I-C,混凝土中的含碱量应满足《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T50476-2008中附录B的有关要求;3.2、北端出入口北端出入口长34.452m,净宽5m,设置管理用房、配电房、泵房各一间,本项目采用矩形框架结构,分敞口段和闭口段,净宽5m。其中埋深较浅的敞口段侧墙、底板厚度均为0.5m,埋深较深的敞口段,侧墙厚度为0.5~1.0m,底板厚度为1.0m;闭口段顶底板厚度为0.6m,侧墙厚度为0.5m,顶板与侧墙之间设置承托,尺寸为0.9×0.3m。3.3人行过街通道因过街通道南端已完成大部分施工,为接顺南端已完成段,采用与南端过街通道相同的断面型式,通道宽6.500m,高4.867m,通道开挖采用台阶法施工,复合式衬砌,其中初期支护采用水平高压旋喷桩、大管棚、型钢拱架+网喷混凝土,厚度为30cm;二次衬砌采用模筑防水混凝土,厚度为45cm。3.4构造措施(1)初期支护I22a型钢拱架外侧(临土侧)净保护层40mm,内侧保护层30mm。(2)二衬保护层厚度为40mm。(3)钢筋的锚固与搭接除图中注明外,钢筋的锚固长度为35d;(4)结构构件受力钢筋的连接宜采用焊接型式。当钢筋采用焊接连接时,其接头型式、焊接工艺、试验方法、质量要求及质量验收等,应符合《钢筋焊接及验收规程》(JTJ18-2012)、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015)等现行国家有关规范、规程的要求。钢筋焊接前,必须根据施工条件进行试焊,合格后方可施焊;(4)钢筋接头应错开布置,在45d范围内的钢筋接头面积应不大于截面钢筋总面积的50%。3.5主要工程材料3.5.1北端出入口结构及支护(1)混凝土顶板、底板、侧墙均采用C40混凝土,抗渗等级为P8;垫层采用C15混凝土;钻孔桩、冠梁采用C25混凝土;钢筋混凝土撑采用C30混凝土。(2)钢筋钢筋均采用HRB400钢筋,结构构件受力钢筋的连接宜采用焊接型式。当钢筋采用焊接连接时,其接头型式、焊接工艺、试验方法、质量要求及质量验收等,应符合《钢筋焊接及验收规程》(JTJ18-2012)、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015)等现行国家有关规范、规程的要求。钢筋焊接前,必须根据施工条件进行试焊,合格后方可施焊;受力钢筋抗震性能指标检测要求:结构受力钢筋强度和最大力下总伸长率的实测值应符合下列规定:1)钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25;2)钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.30;3)钢筋的最大力下总伸长率不应小于9%。(3)钢材所有受力钢材采用Q345C钢,其标准应符合GB/T700-2006的规定。(4)细石混凝土防水保护材料要求:1)水泥:采用强度级别不小于32.5级的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥。2)砂:采用中砂或粗砂,含泥量不大于2%。3)石子:采用卵石或碎石,粒径5~15mm,含泥量不大于1%。3.5.2人行过街通道(1)初期支护混凝土:喷射C25早强混凝土,抗渗等级为P8钢架:I22a工字钢大管棚:φ108×6热轧钢花管;小导管:φ42×4热轧钢花管;(2)二衬混凝土:C40钢筋混凝土,抗渗等级为P8钢筋:HPB300、HRB4003.6材料要求1)水泥浆液:水泥采用普通4硅酸盐水泥,强度等级≥R42.5级;2)水泥砂液:水泥砂浆强度等级≥M20;3)钢筋符合GB1499.2-2007及GB1499.1-2008的规定,所有受力钢筋采用HRB400钢筋,其它钢筋采用HPB300钢筋。4)所有受力钢材均采用Q345C钢,其余可采用Q235C钢,其标准应符合GB/T700的规定。5)焊条:HPB300级钢筋级Q235B钢的焊条采用E43一系列型焊条,HRB400级钢筋的焊条采用E50—系列型焊条。4、防水设计隧道的防水以结构自防水为主,辅助适当的结构外防水措施。隧道结构采用掺入高效复合防水剂的C35防水砼,抗渗等级为P8。结构外防水采用MPD高分子卷材复合防水层,采用土工布作保护层以防止施工作业损伤防水层。施工缝设钢板止水带,变形缝设置中埋式及外贴式止水带,在结构的转角局部设置双层的防水卷材,以达到外防水的要求。根据地质资料分析,隧道区地下水对砼具微腐蚀性,桩基或主体结构应按介质的性质选用相应的水泥;采用普通硅酸盐水泥,建议最大水灰比为0.55,最小水泥用量335~350kg/m3,C3A<8%。细石混凝土防水保护材料要求:1)水泥:采用强度级别不小于32.5级的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥。2)砂:采用中砂或粗砂,含泥量不大于2%。3)石子:采用卵石或碎石,粒径5~15mm,含泥量不大于1%。主要防水材料性能指标:(1)1.5mm厚高分子自粘胶膜防水卷材性能指标项目指标拉伸性能拉力,N/50mm≥500膜断裂伸长率,%≥400钉杆撕裂强度,N≥400冲击性能直径(10±0.1)mm,无渗漏静态荷载20kg,无渗漏耐热性70℃,2h,无位移、流淌、滴落低温弯折性’-25℃,无裂纹防窜水性0.6MPa,不窜水与后浇混凝土剥离强度,N/mm≥无处理2.0水泥粉污染表面1.5泥沙污染表面1.5紫外线老化1.5热老化1.5与后浇混凝土浸水后剥离强度,N/mm≥1.5热老化(70℃,168h)拉力保持率,%≥90伸长率保持率,%≥80低温弯折性’-23℃,无裂纹热稳定性外观无起皱、滑动、流淌尺寸变化,%≤2.0注:高分子预铺式冷自粘防水卷材,为单面自粘型,卷材全厚度为1.5mm。高分子主体材料可采用PVC或HDPE等材料,厚度宜取0.8mm。(2)自粘层技术要求为:项目指标剪切状态下的粘合性,N/mm≥2.0耐热性,100℃×2h无流淌、龟裂持粘性(min)≥20防窜水性0.6MPa,不窜水与后浇混凝土剥离强度,N/mm≥无处理2.0水泥粉污染表面1.5泥沙污染表面1.5紫外线老化1.5热老化1.5与后浇混凝土浸水后剥离强度,N/mm≥1.5剥离强度(N/mm)卷材与卷材≥1.0卷材与卷材(热老化,80℃×168h)≥1.0卷材与水泥砂浆板≥1.0卷材与水泥砂浆≥1.0(3)水泥基渗透结晶型防水涂料性能指标项目指标外观均匀、无结块含水率≤1.5%细度,0.63mm筛余≤5%氯离子含量≤0.10%施工性加水搅拌后刮涂无障碍20min后刮涂无障碍抗折强度,28d≥2.8MPa抗压强度,28d≥15.0MPa湿基面粘接强度,28d≥1MPa砂浆抗渗性能带涂层砂浆的抗渗压力,28d报告实测值抗渗压力比(带涂层),28d≥250%去除涂层砂浆的抗渗压力,28d报告实测值抗渗压力比(去除涂层),28d≥175%砂浆抗渗性能带涂层混凝土的抗渗压力,28d报告实测值抗渗压力比(带涂层),28d≥250%去除涂层混凝土的抗渗压力,28d报告实测值抗渗压力比(去除涂层),28d≥175%带涂层混凝土的第二次抗渗压力,56d≥0.8MPa基准砂浆和基准混凝土28d抗渗压力应为0.4MPa,并在产品质量检验报告中列出。(4)单组分聚氨酯防水涂料性能指标:项目单位指标拉伸强度Mpa≥1.9断裂伸长率%≥550潮湿基面粘结强度Mpa≥0.5低温弯折性℃≤-40表干时间≤12h实干时间≤24h固体含量≥80%不透水性0.3MPa30min不透水耐水性%≥80注:耐水性指标是指材料浸水168h后取出擦干即进行试验,其粘结强度及抗渗性的保持率。(5)高模量聚氨酯建筑密封胶(20HM)检测项目指标密度,g/cm3规定值±0.1下垂度,mm≤3表干时间,h≤24挤出性,mL/mm≥80适用期,h≥1弹性恢复率,%≥70拉伸模量,Mpa(+23℃,-20℃)>0.4或>0.6定伸粘结性无破坏浸水后定伸粘结性无破坏冷拉-热压后的粘结性无破坏质量损失率,%≤7注:1)挤出性仅适用于单组分产品。2)适用期仅适用于多组分产品,允许采用供需双方商定的其他指标值。(6)低模量聚氨酯建筑密封胶(20LM)检测项目指标密度,g/cm3规定值±0.1下垂度,mm≤3表干时间,h≤24挤出性,mL/mm≥80适用期,h≥1弹性恢复率,%≥70拉伸模量,Mpa(+23℃,-20℃)≤0.4或≤0.6定伸粘结性无破坏浸水后定伸粘结性无破坏冷拉-热压后的粘结性无破坏质量损失率,%≤7注:1)挤出性仅适用于单组分产品。2)适用期仅适用于多组分产品,允许采用供需双方商定的其他指标值。(7)遇水膨胀止水胶的物理力学性能指标检测项目指标PJ220固含量,%≥85密度,g/cm3/规定值±0.1下垂度(50±2)℃,mm≤2表干时间,h≤247d拉伸粘结强度,Mpa≥0.4低温柔性(-20±2)℃,2h无裂纹拉伸性能拉伸强度,Mpa≥0.5断裂伸长率,%≥400体积膨胀倍率,%≥220长期浸水体积膨胀倍率保持率,%90抗水压力,MPa1.5不渗水实干厚度,mm≥2溶剂浸泡后体积膨胀倍率保持率,(3d),%5%Ca(OH)2≥905%NaCl≥90注:第12项检测项目根据地下水的性质由供需双方商定执行。检测方法见《遇水膨胀止水胶》(JG/T312-2011)。(8)遇水膨胀橡胶止水条性能指标:检测项目指标PJ220硬度(邵尔A,度)42±7拉伸强度(MPa)≥3.5扯断伸长率(%)≥450体积膨胀倍率(%)≥250反复浸水试验拉伸强度(MPa)3扯断伸长率(%)350体积膨胀倍率(%)250低温弯折-20°C、2h无裂纹注:1.本试验试样为制品型试样(即采用与制品相当的硫化条件制取标准试样)。2.成品切片测试应达到本标准的80%。3.接头部位的拉伸强度指标不得低于表格中标准性能的50%。4.硬度为推荐项目。(9)丁腈软木橡胶(变形缝衬垫板材料)性能指标:硬度(邵尔,A)≥90°抗拉强度≥3.2MPa扯断永久变形≤10%伸长率≥25%防霉等级:不低于2级(即0~2级)注:丁腈软木橡胶采用氯丁胶粘剂粘贴。5耐久性措施1)防水混凝土所用的砂宜为中砂,含泥量不超过1%,砂率宜为35%~40%,泵送时可增至45%,防水混凝土所用的碎石及卵石粒径宜为5~40mm,含泥量不得大于0.7%,泵送时最大粒径应≤运输管径的1/4,;吸水率不应大于1.5%,不得使用碱活性骨料;2)采用低水化热水泥。水泥用量不小于320kg/m³,增加其他活性粉料用量时,不小于280kg/m³,水胶比≤0.45.3)防水混凝土必须采用机械振捣密实4)混凝土浇注应在室外气温较低时进行,混凝土入仓温度不应超过30℃。夏季气温较高时,应采用降温措施。拆模后即保温、保湿养护,混凝土表面保湿养护应根据天气条件采用控制措施,混凝土内外温差不应超过25℃,养护时间不得小于14天。5)对混凝土材料的基本要求:氯离子含量不大于0.08%(占胶凝材料重)。6)施工期间确保钢筋保护层满足设计要求,外侧(迎水面)主筋外缘保护层厚度不小于50mm,内侧(背水面)主筋外缘保护层不小于40mm,箍筋、勾筋保护层不小于25mm。5、施工方法5.1北端出入口北端出入口采用明挖法,基坑开挖深度4.33m~11.9m,长36.1m,考虑到基坑距离北环高架桥(元岗桥)较近,为保证与桥梁桩基的间距,利用围护结构作为结构侧壁外模板,结构侧壁与基坑边缘保持5cm间距。1)钻孔灌注桩:考虑场地所处环境,围护结构采用钻孔灌注桩,桩径为1000mm,间距1150mm,顶部设置冠梁,冠梁尺寸为1200mm×800mm;2)止水桩:采用φ600双管旋喷桩,桩间咬合长度为200mm,布置于钻孔灌注桩周边;3)腰梁:采用I45c工字钢;4)支撑:按照基坑深度不同,设置一道或两道支撑,考虑到基坑周边行车及支护安全,对基坑变形要求较高,第一道撑采用600mm×800mmC30砼支撑,第二道支撑采用φ600mm(t=12mm)钢管支撑,在基坑四个转角位置加设钢管斜撑,斜撑采用φ600×12。5)泵房支护:泵房位置比周边土体深3m左右,采用400×170热轧U型钢板桩,桩长为6m,桩顶0.5m以下设置一道φ300×10钢支撑。6)地基处理:结构底板较浅位置,底板位于淤泥层以上,施工前,对底板以下淤泥层进行地基处理,处理方法为浅层换填,换填材料为中粗砂。5.2人行过街通道人行过街通道开挖采用台阶法(预留核心土)施工,衬砌为复合式衬砌。结构所处地层主要为粉质粘土层,粉细砂层,地层条件较差,为防止开挖期间大量地下水流失与砂层的崩塌造成路面沉降以及保证通道施工安全,开挖前,采用超前支护封堵地下水并加固掌子面。超前支护采用大管棚+水平高压旋喷桩,掌子面采用袖阀管注浆加固,浆液为1:1的水泥浆,横向沿钻孔桩之间的空隙布置,纵向间距1m,考虑到开挖长度较小,掌子面先全部完成注浆加固。初期支护采用φ8@150mm×150mm钢筋网+喷射C25早强混凝土+I22a工字钢,混凝土抗渗等级为P8,二衬采用C40钢筋混凝土,抗渗等级为P8。1)超前支护:①大管棚施工前在洞口位置设置长度为1m,高度为0.42~0.6m的导墙,用于定位大管棚施工,大管棚采用φ108×6无缝钢管,布置于初支周边,环向布置,间距350mm,拱顶内侧单根总长24m,其余单根长15m,穿过通道未施工段。注浆采用水泥一水玻璃浆液,配合比1:0.3,注浆压力不小于1MPa。②水平高压旋喷桩,桩径600mm,环向间距400mm,咬合距离为200mm,单排布置,布置于初支侧壁外,旋喷桩桩长8m。高压旋喷桩施工应跳桩进行,避免连续施工造成过大的附加变形对上部土体,路面和管线造成不良影响,建议跳桩间隔不小于3根,具体施工单位根据施工经验和现场观测确定。2)掌子面加固:掌子面采用袖阀管注浆,每段1m,注浆管采用∅42无缝钢管,壁厚4mm,长9m,横向沿钻孔桩之间的空隙布置,纵向间距1m,采用1:1水泥浆注浆,注浆压力为0.3~0.5MPa。3)初期支护:暗挖结构处于广汕路下,埋深较浅,路面交通繁忙,为控制路面变形,减小施工对行车安全的影响,初支采用150mm×150mmφ8钢筋网+30cmC25早强喷射混凝土+I22a工字钢拱架,每榀间距75cm。4)二衬:采用C40钢筋混凝土,抗渗等级为P8。6、施工注意事项6.1北端出入口6.1.1、基坑开挖1)各断面的开挖分层次数与该断面内支撑道数大致相同,一般土层分层开挖深度为1~2m,开挖宽度应能满足支护作业和边坡临时稳定性要求;2)基坑开挖应自上而下进行,严禁超挖,严禁大锅底开挖,开挖后应及时支护;3)基坑采用机械开挖时,边坡位置应预留20cm厚做边坡的保护层,然后用人工修整坡面;4)支护前,松动土体必须清除。6.1.2、基坑回填主体结构应分节段施工,砼和防水层的保护层在满足设计要求、检查合格后,应及时回填,并应满足以下要求:1)基坑内杂物应清理干净,无积水;2)侧墙回填:侧墙高度范围内回填中砂;6.1.3、钢支撑体系施工要求1)钢支撑安装及拆除(1)土方开挖每开挖至支撑底0.5m,即按设计图纸要求浇筑砼冠梁及砼支撑或架设钢腰梁和钢支撑;(2)基坑开挖至设计高程,施工基底素砼垫层,然后施工隧道结构底板和图纸要求高度的一部分侧墙;待主体结构的结构强度达到设计要求时,方可开始回填夯实至侧墙高,拆除最下一道支撑;(3)施工隧道侧墙,回填砼或中砂并夯实,拆除倒数第二道支撑,按以上工序,逐步向上施工;(4)第一道支撑如在隧道顶板以上,必须施工完顶板后方可拆除;(5)撑拆除应遵循下列原则及注意事项:a、支撑拆除应遵循“先下层,后上层,先两边,后中间”的原则分段跳拆,相邻支撑不得同时拆除;b、支撑拆除前通道结构与支护结构间应回填施工至支撑下端不大于1.5m高度,且通道砼强度达设计80%;c、支撑拆除前通道结构与支护结构之间应有可靠的传力体系,必要时应在通道侧墙设临时支撑;d、支撑拆除时应加密监测频率,尤其注意相邻支撑内力变化和基坑变形情况,发现异常情况应采取应急急措并及时知会设计单位;e、支撑拆除宜采用切割方法。:2)钢支撑的焊接对钢支撑构件角焊缝,连接件厚度小于6mm时,焊缝厚度不小于4mm且不大于连接件厚度,当连接件厚度大于6mm时,焊缝厚度比连接件厚度小1~2mm,焊缝长度大于或等于8倍焊缝厚度,且不小于40mm,严禁在负荷状态下对钢支撑、钢立柱和钢腰梁等主要受力构件进行焊接。6.1.4、钢腰梁(围檩)1)支撑与钢围檩的连接需根据设计采用焊接或螺栓连接。北端出入口基坑北侧元岗桥,桩基类型不明确,施工过程中,应保证围檩与钢支撑之间的焊接质量,同时保证抗剪墩的施工质量。施工全过程需做好严密的监测工作,保证施工及元岗桥的运营安全。2)围檩与钻(冲)孔灌注桩之间应保留不小于60mm的空隙,用强度不小于C30的细石混凝土填嵌。6.1.5冠梁1)施工冠梁之前,排桩、钻孔桩顶部的密实的混凝土面应凿毛。应确保排桩露出的钢筋竖直,并满足设计要求的露出长度。2)浇注混凝土前,必须清理干净排桩(钻孔桩)与冠梁连接面的残渣、浮土和积水,确保连接牢靠。3)浇注混凝土时,不得使用土体做侧模。6.1.6、钻孔灌注桩1)桩位偏差,轴线和垂直轴线方向均不宜超过50mm,垂直度偏差不宜大于0.5%;2)钻孔灌注桩桩底沉渣不宜超过150mm;3)排桩采用隔桩施工,并应在灌注砼24h后进行邻桩成孔施工;4)冠梁施工前,应将支护桩桩顶浮浆凿除干净,桩顶以上露的钢筋长度应达到设计要求;5)桩基检测:桩基应按质检部门要求进行质量检测,建议同类型桩基各抽取3根预埋3Ф60(t=1.5mm)钢管,钢管呈正三角布置,由质检部门用超声波对桩基逐根检测,其余桩基建议采用低应变动测法对桩基逐根检测桩身结构完整性;当按低应变动测法判定桩身缺陷可能影响桩的水平承载力时,应用钻芯法进行补充检测,检测数量不宜小于总桩数的2%,且不得少于3根;当对钢支撑焊缝施工质量有怀疑时,建议采取超声波探伤等非破损检测,检测数量根据现场确定。6)根据地质资料分析、隧道区地下水对砼具有微腐蚀作用,桩基应按介质的性质选用相应的水泥;建议采用普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥,最大水灰比为0.55,最小水泥用量335~350kg/m3,C3A6.1.7、高压旋喷桩施工注意事项1)基坑支护的旋喷桩主要用于防水防渗及增强基坑边坡稳定性,本工程采用双管旋喷法(高压水的压力应大于20MPa);2)旋喷桩双管法高压水射流的压力应大于20~30MPa以上,提升速度为10cm/min,旋转速度10rpm;3)水泥浆液的水灰比可取1.0~1.5;4)高压旋喷在处理土体的要求:渗透系数小于1.0x10-6cm/s5)高压旋喷桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法应满足下表要求高压旋喷桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法序号检验项目允许偏差检验数量检验方法1桩位(纵横向)50mm按成桩总数的10%抽样检验,且每检验批不少于5根测量仪器或钢尺丈量2桩体垂直度(水平)1%测量仪器或掉线测钻杆倾斜度3桩体有效直径不小于设计值开挖50cm~100cm深厚,钢尺丈量6)未尽事宜,应严格按照《地下工程防水技术规范》GB50108-2008,《地下防水工程质量验收规范》GB50208-2011等有关规范执行。6.1.8、应急措施1、基坑开挖前,应作好基坑抢险加固准备工作,包括:1)坑底降水应有充分的时间保证;2)储备止水堵漏的必要器材;3)基坑的位移和沉降监测措施;加固用的钢材、水泥、草袋等.2、当地面有裂缝出现时,必须及时用粘土或水泥砂浆封堵。3、当支护结构后土体出现渗漏水的情况时,应及时采取有效堵漏止水措施。4、基坑未设止水帷幕或止水帷幕漏水、流土,坑内降水及开挖使坑外地面或道路下沉、建筑物倾斜、管道断裂时,应立即停止坑内降水和挖土,并立即用粘土或水泥土阻塞夯实再加混凝土封砌渗漏或用化学浆液、树脂等材料处理止水帷幕的渗漏,必要时重新补做止水帷幕。5、基坑开挖引起流砂、涌土或坑底隆起失稳时,应立即停止基坑内降水或挖土,进行堆料反压,周围环境允许时,也可配合坑外降水。6、当基坑支护结构变形超过允许值或有失稳前兆时,应立即采取加固措施,加固的方法有撑、拉、压、灌、堵、减等,加固原则如下:1)、当支护结构变形过大,明显倾斜时,可在坑底与坑壁之间加设斜撑。如基坑周边场地允许,可设置拉锚。2)、当坑边土体严重变形,且变形速率持续增加时,应视为基坑整体滑移失稳的前兆,应立即采用砂包或其它材料回填基坑,待基坑稳定后再作妥善处理。3)、坡顶或桩墙后卸载,坑内停止挖土作业,适当增加内撑或锚杆,增大内撑预应力或预应力锚杆的锚固力。7、支护结构桩墙嵌固深度不足,使支护桩墙内倾或踢脚失稳,应立即停止土方开挖,在桩墙前堆砂包反压,也可在基坑外侧挖土卸载,在挡土桩被动区打入短桩加固。8、基坑开挖回弹,工程桩上拔,通道底板上浮甚至开裂时,应及时进行基坑内外降水,在通道基础底板下打抗浮锚杆、抗浮桩。9、当基坑周围建筑物水平位移、沉降、倾斜达到警戒值时,应停止基坑开挖,立即采用砂包或其它材料回填基坑,将建筑物进行有效处理之后再继续开挖。10、当基坑周围建筑物严重开裂、倾斜时,应立即组织人员紧急疏散,并补强加固或拆除,同时上报上级主管部门。6.2人行过街通道施工应根据本工程特点、地质条件、环境情况及工期要求,在确保安全、经济的前提下,编制科学、合理的施工组织设计。应充分利用现场监控量测信息指导施工,严格施工程序,不得任意省略。施工过程中应将现场施工实际情况与地质勘查资料进行核对,若有变化应立即通知有关单位现场处理,以满足设计要求。(1)暗挖结构周边5m内不允许有堆载之外堆载及超载不超过20kPa;(2)采用信息化设计和施工,应重视和加强监控量测工作,把监控量测工作贯穿于施工过程的始终,并应及时反馈信息指导设计和施工,确保出入口结构施工安全;(3)在施工中应做好地下水及超前地质预报,制定相应的施工安全措施和工程处理措施;(4)在对地层进行注浆加固施工中,应通过实验以选择合理的注浆参数,找出固结程度高、胶凝时间适中、可注性好的浆液配方和注浆方案,已取得最佳注浆效果。注浆方案和注浆参数应根据监控量测信息和现场实验情况进行实时调整;(5)如有可能,可将通道周边污水管在施工期间作截污处理,以方便施工。7、监控量测监控量测是地下工程信息化设计、施工必不可少的手段,本工程主要安排以下量测项目。1)掌子面地质素描、围岩与支护观察。2)地面沉降量测(地面沉降警戒值为2Omm,极限值为30mm)3)洞顶下沉量测。4)隧道周边收敛量测。5)初支、二衬混凝土应力量测。5)围岩压力量测。6)暗挖结构水压力量测。7)钢架应力量测。8)基坑围护结构变形量测9)基坑及相临建筑物变形量测。明挖基坑监控量测项目表表3序号监测项目监测位置测试元件监测
精度测点布置监测变形报警值备注I级基坑
基坑周边2H范围有建筑物(H为基坑深度)I级基坑1支护结构(或坡顶)
水平位移、沉降支护结构上端部(坡顶)经纬仪、水准仪1.0mm间距15~20m水平位移:桩支护段:0.2%H,且不大于25mm或每天发展不超过3mm;
沉降变形:地面最大沉降0.15%H(H为基坑深度)且不大于20mm或每天发展不超过3mm;2土体侧向变形
(深层水平位移)支护结构土体测斜管、测斜仪1.0mm间距20~50m钢板桩支护段:0.6%H,且不大于50mm或每天发展不超过3mm;
沉降变形:地面最大沉降0.4%H(H为基坑深度)且不大于45mm或每天发展不超过3mm;3基坑周边地表沉降基坑周边地面经纬仪、水准仪1.0mm20~50m一处,根据实际情况增减不大于30mm或每天发展不超过3mm4支撑轴力支撑中部或端部轴力计或应变仪5/1000
(F.S)轴力较大处设置1500kN6地下水位基坑周边水位管、水位计1.0mm间距20~50m1600mm或每天连续发展500mm7周边建(构)筑物
水平位移、沉降、倾斜需保护的建筑物经纬仪、水准仪、
卷尺1.0mm周边建筑物沉降8mm,每天不超过2mm,
倾斜:2/1000,
高层1.5/1000或倾斜速率连续3天
大雨0.0001H/d(H为建筑物高度)8周边重要设施(管线)
的变位与破损管线接头经纬仪、水准仪1.0mm一个管线接头1个点见注明9桩侧土压力支护结构后
和入土后支护
结构前土压力计5/1000
(F.S)3~4孔,同一孔测点间距2~3m与朗肯土压力大小对比,同时
考虑水压力,透水土按水土分算,
不透水图按水土合算10支护结构内力支护结构内部
或表面应变或应力计5/1000
(F.S)受力,变形大且有代表性部位钢筋应力不超280MPa,
<压应力不超13.8MPa11基坑周边管线的渗漏状况巡视12基坑周边地面超载状况基坑周围不超过20kN/㎡13基坑渗、漏水状况基坑内14建筑物裂缝、地表裂缝、支护结构裂缝地表裂缝不超过15mm,是否有扩大趋势,建筑物裂缝不超过2mm或持续发展,围护桩裂缝不超过2.5mm或持续发展注:1、本基坑深度大于6m,或基坑周边2H范围内有建筑物时为I级;
2、采用承插式或接头的铸铁水管,钢筋混凝土水管两个接头之间的局部倾斜值不应大于0.0025;采用焊接接头的水管两个接头之间的局部倾斜值不应大于0.006;采用焊接接头的煤气管两个接头之间的局部倾斜值不应大于0.005(接头局部倾斜指两接头沉降差与其距离的比值)。
3、如在基坑开挖范围内有煤气管道、地下铁道等特别重要的建(构)筑物时,变形控制值应按相关单位的特殊要求取值。
4、当监测项目的变化速率达到表中规定值或连续三天超过该值的70%应报警;
5、嵌岩的灌注桩或地下连续墙位移报警值宜按表中数值的50%取用。暗挖隧道监控量测项目表表4量测项目量测方式测点布置量测频率1~15天16~30天1~3个月3个月~竣工开挖面观察与描述观察、记录目测观察开挖面每次开挖之后进行拱顶下沉水准仪、钢尺每5米一个断面1~2次/天1次/2天1次/周1次/2周周边收敛收敛计每5米一个断面1~2次/天1次/2天1次/周1次/2周初支混凝土应力混凝土应变计每5米一个断面1~2次/天1次/2天1次/周1次/2周二衬混凝土应力混凝土应变计每5米一个断面1~2次/天1次/2天1次/周1次/2周围岩压力土压力2个断面1次/天暗挖结构水压力孔隙水压力计2个断面1次/天钢架应力轴力计3个断面1次/天地表下沉精密水准仪、
钢尺5个测量断面开挖面前后,1次/天沉降趋于收敛后,1次/2天周沉降值小于2毫米后,1次/周注:表中拱顶下沉,周边收敛监测,二衬混凝土应力监测含既有初支完成段监控量测项目必须纳入施工组织管理中,施工前应编制量测计划大纲,成立专门监控量测小组负责测点埋设、日常监测、数据处理和仪器维修保养工作,并将量测信息及时反馈给设计、监理和施工。8、周边现状、设计应对措施及建议8.1周边现状本项目为人行地道完善工程,项目停工前,已完成隧道结构常年被地下水浸淹,同时根据物探成果资料,工程周边存在很多管线及构造物,分列如下:①主要地下管线:通信光缆、给水管、污水箱渠、煤气管(具体详见物探成果)。②主要构筑物:北环高架桥(元岗桥)、地铁3号线、地铁6号线。与本工程的关系:北端出入口与周边建筑物、地下管线关系表(水平)表5序号构筑物、地下管线最小间距(m)(净距)备注北端出入口结构止水桩11#桩基3.31.71北环高速
(元岗桥)22#桩基3.311.6633#桩基3.591.9442500×1900污水箱涵2.380.73截污引流5φ32.5煤气管1.350.236地铁3号线-31.5
(水平间距)7地铁6号线14.98811.5468通信电缆交叉交叉迁改地下通道与周边建筑物、地下管线关系表(竖向)表6序号构筑物、地下管线埋深(m)最小间距(m)(净距)备注地下通道结构管棚12500×1900
污水箱涵2.4690.6790.219截污引流2φ32.5煤气管2.1623.162.93φ1200给水钢管1.6382.782.524φ400给水铸铁管1.9383.2743.0145地铁3号线-33.69
(水平间距)-6地铁6号线25.1223.94623.748.2设计应对措施及建议:本项目位于天河客运站附近,项目施工距离周边结构物很近,且周边管线复杂。在设计过程中遇到了一些问题,为减小施工对原有环境的影响,采取的措施及有关建议如下:1)通信光缆:光缆处于施工范围内,将其迁离施工区域,具体管线迁移按各管线单位意见及管线规划执行。2)煤气管:施工止水帷幕时,应按照图纸中坐标点放样定点,尽量避开煤气管进行施工,并做好相应监测工作,如现场情况与图纸不符,应及时通知设计单位;3)φ1200给水钢管给水管、φ400给水铸铁管:两者位于通道正上方,与通道净距较远,因此,对给水管不做处理;4)污水箱渠:污水箱渠尺寸为250x200,通道与污水箱渠最小距离仅67.9cm,而管棚与污水箱渠最小净距仅21.9cm,对其采取截污引流的措施。5)北环高架桥(元岗桥):北端出入口支护结构距离北环桩基较近,且北环桩基在地铁六号线施工过程中,其浅基础出现下沉,后经桩基托换处理。但搜集的托换桩基图纸,未明确桩基类型,需进一步搜集资料,根据其桩基钻孔资料,砂层较厚,初步判定为摩擦桩。为减小明挖基坑施工对
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