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穗莞深城际SZH-9标深圳机场站深基坑专项施工方案十六局集团第一工程有限公司穗莞深城际SZH-9标项目经理部2016年08月1施工组织设计编制说明1.1编制依据(1)《新建铁路穗莞深城际轨道交通长安金沙至深圳机场段深圳机场站主体围护结构施工图》;(2)《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50007-2011);(3)《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012);(4)《建筑基坑工程检测技术规范》(GB50497-2009);(5)《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001);(6)《钢筋焊接及验收规程》(JGJ182012);(7)《钢筋机械连接技术规程》(JGJ107-2016);(8)《铁路工程地基处理技术规程》(TB10106-2010);(9)《铁路混凝土工程施工质量验收标准》(TB10424-2010);(10)《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2011);(11)《钢筋混凝土地下连续墙施工技术规程》(J10470-2010);(12)《地下防水工程质量验收规范》(GB50208-2011);(13)《生产经营单位生产安全应急预案编制导则》(GB/T29639-2013);(14)我单位对当地环境及现场考察所获取的调查资料。(15)我单位的同类工程施工经验及为完成本工程拟投入的施工管理、专业技术人员、机械设备等资源情况。(16)穗莞深城际SZH-9标深圳机场站实施性施工组织设计1.2编制原则(1)遵循招标文件原则。严格按招标文件要求的工期、质量等目标编制基坑开挖施组,使发包人的各项要求均得到有效保证。(2)遵循设计文件的原则。认真阅读核对所获得的技术设计文件资料,了解设计意图,掌握现场情况,严格按设计资料和设计原则编制施组,满足设计标准和功能要求。(3)遵循“安全第一,预防为主,综合治理”的原则。严格按照铁路施工规范、标准、安全操作规程,从制度、管理、方案、资源方面制定切实可行的措施,确保施工质量及安全,服从发包人指令,服从监理工程师监督检查,严格按规程办事。(4)遵循贯标机制的原则。确保质量、安全、环境三体系在本项目工程施工中自始至终得到有效运行。(5)遵循施工生产与环境保护“同时设计、同时施工、同时投入使用”的原则。(6)快速施工原则。确保机械配套科学合理、先进,能满足机械化、专业化施工。1.3适用范围本施工方案适用于穗莞深城际SZH-9标深圳机场站主体基坑工程开挖施工使用。2工程概况2.1工程设计概述深圳机场站位于深圳市宝安机场T3航站楼西侧领航五路及领航四路人行道下。车站东侧为T3航站楼高架桥,西侧为机场驻场单位、办公区、能源中心等。本站设计起点里程为DK82+949.0,终点里程为DK83+861.0。车站基坑长约912米,标准段基坑宽度为23.34米,深度为19.9米,为地下双层岛式车站,地下一层为站厅层,地下二层为站台层,采用明挖法施工。车站设5个出入口(其中Ⅰ号为预留)、5组风亭(其中3组低风亭和2组高风亭、3个消防疏散口顶出和一座地面冷却塔。深圳机场站土石方开挖60.8万方,混凝土圬工方20.6万方,钢筋3.3万吨,防水10.7万平米。车站总建筑面积48215.65平米。合同工期:2014.10.1~2018.4.30,共计43个月。详见附图1:深圳机场站施工平面布置图图2.1-1车站总体平面示意图图2.1-2车站位置示意图2.2基坑支护设计概述2.2.1围护、支撑结构选型本车站根据地质情况及主体结构型式车站围护结构采用连续墙+内支撑的支护型式。除能源中心段附近连续墙墙厚为1200mm外,其余连续墙墙厚均为1000mm。围护结构使用阶段与内衬墙形成复合墙。2.2.2北端井1-4轴支撑北端端头井采用四道支撑及一道钢支撑换撑,第一道至第四道均为斜撑,采用混凝土支撑;钢支撑换撑采用D800,t=20mm,Q345钢管,腰梁采用混凝土腰梁。换撑在拆第四道支撑后实施,端头井预留盾构吊装孔,周边设置盾构框梁。第一、二道支撑截面为800mm*1000mm,第三、四道支撑截面为1000mm*1000mm,均采用C30混凝土、HPB300、HRB400钢筋现浇。图2.2-1北端井支撑断面图2.2.3标准段4-35轴支撑本段采用四道支撑及一道钢支撑换撑,第一道支撑为混凝土撑,其余均为钢支撑;除第二道钢支撑采用D800(t=20mm)Q345钢管,其余钢支撑采用D609(t=16mm)Q235钢管。图2.2-2标准段4-35轴支撑断面图2.2.4标准段36-52轴支撑本段采用五道支撑及一道钢支撑换撑,第一道支撑和第三道支撑为混凝土撑,其余均为钢支撑;所有钢支撑采用D609(t=16mm)Q235钢管。图2.2-3标准段36-52轴支撑断面图2.2.5基坑53~103轴处本段采用四道支撑及一道钢支撑换撑,第一道为混凝土撑,其余均为钢支撑;除第二道钢支撑采用D800(t=20mm)Q345钢管,其余钢支撑采用D609(t=16mm)Q235钢管。图2.2-4标准段52~102轴支撑断面图2.2.6南端井103-105轴支撑南端端头井采用四道支撑及一道钢支撑换撑,第一道至第四道均为斜撑,采用混凝土支撑;钢支撑换撑采用。图2.2-5南端头井103~105轴支撑断面图2.3工程地质特征2.3.1地形地貌拟建场地主要为滨海堆积平原地貌,后成为深圳宝安机场扩建区,现场址为在建的机场出场路。本场地地表普遍分布人工填土,其构成主要有黏性土、砂土以用碎、块石等三种成份,其性质不均,结构松散,为不良地基土。2.3.2地质特征根据设计提供地质及勘察成果资料,本施工区域内岩土层详细划分如下:(1)第四系人工堆积层(Q4ml)①素填土〔层号(1)1〕:褐红、褐黄、灰褐等色,稍湿~很湿,松散,主要成份为粉质粘土等黏性土,夹含量不均的砂、砾或碎、块石组成,由人工平整场地或弃土堆填而成。场地内该层广泛分布于地表,厚度变化较大,介于0.50~12.90m,平均4.66m。现场标准贯入试验23次,实测击数N=1~17击,平均击数7.00击。岩土工程施工分级为Ⅰ级。②填砂〔层号(1)2〕:褐灰、褐黄等色,稍湿~饱和,松散,主要成份为中、粗砂,夹粘性土、碎石及贝壳残片。该层一般在围海造陆初期吹填而成,主要分布于深圳宝安机场扩建区域(DK81+100~DK83+800),层厚1.30~11.00m,平均厚度5.17m,顶面埋深0.00~6.00m,层面标高-2.55~5.12m。现场标准贯入试验55次,实测击数N=3~20击,平均击数11.25击。岩土工程施工分级为Ⅰ级。③填石〔层号(1)3〕:褐灰、褐黄等色,稍湿,松散,主要成份为花岗岩块石及碎石,一般有粘性土及砂土充填。场地内该层主要分布于路基及海堤基础部位,仅少量钻孔见有揭露,层厚0.70~6.00m,平均厚度1.93m,顶面埋深0.00~9.00m,层面标高-2.57~6.43m。岩土工程施工分级为Ⅲ级。(2)第四系以海积为主的海陆交互层(Q4mal)①淤泥〔层号(2)1〕:深灰~灰黑色,饱和,流塑,含有机质、腐殖质以及贝壳残片,具腥臭味,压缩性高,并具流变性及触变性,场地内大部分地段分布,呈层状或透镜体状,层厚0.40~17.20m,平均厚度6.04m,顶面埋深0.00~16.00m,层面标高-10.42~6.53m。取原状样84件,物理力学统计参数为:W=20.40~95.30%,IL=1.09~2.63,IP=12.50~26.70,e0=0.70~2.40,Es=1.26~6.28Mpa。现场标准贯入试验280次,实测击数N=1.0~5.0击,平均击数1.58击;建议地基基本承载力取σ0=40kPa。岩土工程施工分级为Ⅱ级。②淤泥质粘土〔层号(2)2〕:深灰~灰黑色,饱和,流塑~软塑,含有机质、腐殖质以及贝壳残片,具腥臭味,压缩性高,并具流变性及触变性,场地内大部分地段分布,呈层状或透镜体状,层厚0.30~12.30m,平均厚度5.10m,顶面埋深0.00~20.00m,层面标高-16.08~3.89m。取原状样33件,物理力学统计参数为:W=29.40~71.70%,IL=0.79~1.77,IP=9.80~29.90,e0=0.80~1.91,Es=1.49~3.90Mpa。现场标准贯入试验121次,实测击数N=2.0~8.0击,平均击数3.83击;建议地基基本承载力取σ0=60kPa。岩土工程施工分级为Ⅱ级。③淤泥质黏土〔层号(2)3〕:黑灰色,软~可塑,含少量砂粒。场地内局部地段呈透镜体状分布,层厚0.20~8.80m,顶面埋深0.00~19.00m,层面标高-15.28~5.72m。取原状样10件,物理力学统计参数为:W=17.90~73.40%,IL=0.21~1.76,IP=9.60~27.60,e0=0.53~1.98,Es=1.85~10.91Mpa。现场标准贯入试验35次,实测击数N=2.0~7.0击,平均击数4.00击;建议地基基本承载力取σ0=80kPa。岩土工程施工分级为Ⅱ级。④粉质黏土〔层号(2)5-1〕:浅灰色,灰黄色,软塑,土质黏性较好,场地内仅局部钻孔(JZ-Ⅲ12-隧中57、隧右60、隧左61、隧中71、隧左71、隧左72、隧左73、隧中73等8个钻孔)分布,呈层状及透镜体状,层厚0.50~5.60m,平均厚度2.16m,顶面埋深0.00~8.50m,层面标高-7.38~6.22m。标准贯入试验3次,实测击数N=6~14击,平均击数11.0击;建议地基基本承载力取σ0=120kPa。岩土工程施工分级为Ⅱ级普通土。⑤粉质黏土〔层号(2)5-2〕:褐黄色,灰黄色,可塑状,土质黏性较好,场地内该层部分地段分布,呈层状及透镜体状,层厚0.90~11.50m,平均厚度4.18m,顶面埋深2.80~20.90m,层面标高-16.34~4.18m。取原状样35件,物理力学统计参数为:Wp=9.60~31.80%,WL=16.30~48.30%,IL=-0.01~1.44,IP=4.90~21.60,e0=0.31~1.25,Es=2.54~16.08Mpa。标准贯入试验98次,实测击数N=4~27击,平均击数12.31击;建议地基基本承载力取σ0=150kPa。岩土工程施工分级为Ⅱ级。⑥粉质黏土〔层号(2)5-3〕:褐黄色,灰黄色,硬塑,土质黏性较好,场地内仅局部地段分布,呈层状及透镜体状,层厚1.00~14.20m,平均厚度4.08m,顶面埋深2.20~23.10m,层面标高-19.06~-1.18m。取原状样16件,物理力学统计参数为:Wp=16.70~32.30%,WL=29.90~57.40%,IL=-0.01~1.42,IP=11.90~25.10,e0=0.49~1.78,Es=1.67~10.72Mpa。标准贯入试验68次,实测击数N=10~49击,平均击数20.26击;建议地基基本承载力取σ0=180kPa。岩土工程施工分级为Ⅱ级。⑦粉砂〔层号(2)8-2〕:浅灰、灰黄色,饱和,松散,分选性较好,呈透镜体状,场地局部地段呈透镜体状分布,层厚0.90~7.40m,平均厚度2.30m,顶面埋深7.20~19.10m,层面标高-12.36~-5.59m。标准贯入试验12次,实测击数N=7~19击,平均击数13.58击;岩土工程施工分级为Ⅰ级。⑧细砂〔层号(2)9-2〕:浅灰、灰黄色,饱和,松散,成份以石英为主,分选性较好,呈透镜体状,场地内部分地段分布,层厚0.50~20.00m,平均厚度5.45m,顶面埋深0.00~20.00m,层面标高-13.26~7.62m。标准贯入试验51次,实测击数N=4~24击,平均击数14.88击;动力触探试验6次,实测击数N=3~6击/10cn,平均击数4.33击/10cm;建议地基基本承载力取σ0=120kPa。岩土工程施工分级为Ⅰ级。⑨中砂〔层号(2)10-1〕:浅灰、灰黄色,饱和,松散~稍密,成份以石英为主,分选性较好,呈透镜体状,场地内部分地段分布,层厚0.50~6.20m,平均厚度3.16m,顶面埋深0.00~15.60m,层面标高-10.47~5.82m。标准贯入试验15次,实测击数N=1~16击,平均击数8.27击;建议地基基本承载力取σ0=120kPa。岩土工程施工分级为Ⅰ级松土。⑩中砂〔层号(2)10-2〕:浅灰、灰黄色,饱和,稍密~中密,成份以石英为主,分选性较好,呈层状及透镜体状,场地内部分地段分布,层厚0.40~6.20m,平均厚度2.76m,顶面埋深1.00~24.50m,层面标高-20.01~-1.27m。标准贯入试验43次,实测击数N=10~33击,平均击数19.00击;建议地基基本承载力取σ。=150kPa。岩土工程施工分级为Ⅰ级松土。⑪粗砂〔层号(2)11-2〕:浅灰、灰黄色,饱和,中密,成份以石英为主,分选性较好,呈透镜体状,局部分布,层厚0.80~5.70m,平均1.82m,顶面埋深4.60~22.80m,层面标高-19.08~2.21m。标准贯入试验9次,实测击数N=11~29击,平均击数18.22击;建议地基基本承载力取σ。=200kPa。岩土工程施工分级为Ⅰ级松土。⑫细圆砾土〔层号(2)12-2〕:灰褐色,饱和,中密,砾径2~6mm为主,量约70%,成份以石英为主。场地内仅于钻孔Jz-Ⅱ11广-隧道14、Jz-Ⅲ12-站三24、70,3个孔见有揭露,呈透镜体状,层厚1.00~1.50m,平均1.20m,顶面埋深18.30~24.20m,层面标高-19.54~-12.94m。动力触探试验3次,实测击数N=8~27击/10cn,平均击数16.67击/10cm;建议地基基本承载力取σ。=300kPa。岩土工程施工分级为Ⅱ级。(3)第四系坡残积层(Q4el+dl)粉质黏土〔层号(5)1-3〕:褐黄色,浅灰色,褐红色,硬塑、局部可塑,以粉、黏粒为主,由混合花岗岩、花岗岩风化残积而成。场地内大部地段分布,呈层状,层厚0.50~21.60m,平均5.99m,顶面埋深1.70~27.00m,层面标高-23.08~2.70m。标准贯入试验379次,实测击数N=10~56击,平均击数23.01击;建议地基基本承载力取σ。=200kPa。岩土工程施工分级为Ⅲ级。(4)加里东期花岗岩(γc)中细粒花岗结构,块状构造,主要矿物成份为长石、石英等,主要分布于里程DK81+030~DK83+880范围,按其风化程度分:①全风化花岗岩〔层号(11)1-1,W4〕:褐黄色,岩芯呈坚硬砂土状或半岩半土状,石英含量高达65~70%,其余矿物均已风化成粉质粘土等,手掰易碎,浸水易崩解。呈层状,其埋深及厚度变化较大,层厚2.30~29.30m,平均11.02m,顶面埋深10.70~38.00m,标高-35.55~-10.01m。岩土工程施工分级为Ⅲ级。②强风化花岗岩〔层号(11)1-2,W3〕:褐黄色-浅灰色,岩芯呈碎块及块状,节理裂隙很发育,长石、云母等矿物受风化强烈变质,岩块锤击易碎,分布不均,呈层状及透镜体状,层厚0.20~12.30m,平均3.55m,顶面埋深16.20~53.10m,标高-50.15~-16.48m。地基基本承载力取σ。=500kPa。岩土工程施工分级为Ⅳ级。③中风化花岗岩〔层号(11)1-3,W2〕:青灰色,花岗结构,块状构造,节理裂隙稍发育,岩芯呈柱状、块状、碎块状。揭露层厚0.90~24.00m,平均7.26m,顶面埋深11.20~55.00m,标高-52.55~-9.48m。取岩样做烘干抗压强度8件,范围值为50.00~162.90MPa,平均值92.39Mpa,标准值115.40MPa。做饱和抗压强度11件,范围值为17.40~112.00MPa,平均值66.73Mpa,标准值86.05MPa。地基基本承载力取σ。=1000kPa。岩土工程施工分级为Ⅴ级。(5)土层描述与分布汇总表详见下表地质剖面图详见附图2:深圳机场站地质剖面图表2.3-1土层描述与分布汇总表编号土层层名层厚(m)层顶标高(m)平均层厚(m)状态密实度压缩性土层描述(1)1素填土0.50~6.002.85松散土质不均匀,主要成份为粉质黏土等粘性土,夹含砂、砾、碎块石组成。(1)2填砂2.70~8.20-0.50~5.125.37松散土质不均匀,以粗砂及中砂为主,夹贝壳碎片及粘性土。(1)3填石1.00~6.00-2.57~6.432.57松散土质不均匀,夹粘性土及砂粒。(2)2淤泥质黏土2.60~8.70-15.28~-0.585.39软~流塑高含有机质、腐殖质以及贝壳残片,具有流动性和触变性。(2)5-2可塑状粉质黏土1.00~10.00-15.39~-6.234.12可塑主要成份为粉、黏粒,粘塑性好,局部含有淤泥(2)5-3硬塑状粉质粘土1.40~11.50-19.06~-7.095.57硬塑土质不均,主要成份为粉、黏粒,一般含有砂粒,粘塑性一般。(2)10-2中砂0.50~6.20-20.01~-9.132.72稍密饱和,砂粒成分为石英,分选性一般。(2)12-2细圆砾土1.00~1.50-19.64~-16.451.25中密饱和,粗砂填充,颗粒成份以石英为主。(5)1-3粉质黏土1.50~3.40-18.08~-14.132.54硬塑主要成份为粉、黏粒,粘塑性一般。(11)1-1,W4全风化花岗岩3.40~29.30-24.28~-12.8813.4全风化岩芯呈土状,手捏易散,渗水易软化、崩解。(11)1-2,W3强风化花岗岩0.20~12.30-45.16~-21.163.49强风化岩芯一般呈碎石状及块石状(11)1-3,W2中风化花岗岩0.20~12.30-45.13~-22.36中风化岩芯呈柱状、块状,岩质硬。2.3.3不良地质(1)人工填土本场地地表普遍分布人工填土,其构成主要有黏性土、砂土以用碎、块石等三种成份,其性质不均,结构松散,为不良地基土。(2)软土本场地分布的淤泥质粘土,呈流塑~软塑状,具有高孔隙度、高压缩性、高富水性、低透水性和富含有机质等特征,以及触变性、流变性等工程性能。属强度低、抗滑及稳定性差,变形量大,承载力低的软弱地基土。(3)残积土和风化岩本场地分布残积土粉质粘土及全风化混合花岗岩、花岗岩,石英含量高达65~70%,富含蒙脱石、伊泥石等亲水粘土矿物,在饱和状态下扰动后,极易软化变形,强度、承载力骤减。强风化及中风化混合花岗岩,普遍绿泥石化发育,导致混合花岗岩强度、承载力降低;花岗岩具有风化不均匀的特点,容易在残积土及全风化层形成球状风化岩石(孤石)。虽本阶段钻探未发现此类球状风化体,但仍需施工单位注意此类情况对盾构施工的可能影响。(4)地震液化土根据既有勘察成果,本场地分布的粉砂、细砂,位于DK79+050~+200及DK83+200~+860,其中部分为地震液化土,即在饱和条件下,遇Ⅶ度地震作用时,土体会出现液化性状而导致其强度及承载力骤减,主要危害位于T3地下站。(5)有害气体根据既有勘察成果,本场地未发现有害气体粗砂全风化花岗岩中砂细砂粉质黏土淤泥黏土素填土2.3.4水文情况粗砂全风化花岗岩中砂细砂粉质黏土淤泥黏土素填土⑴地表水拟建深圳机场地下站场地,原为滨海滩涂地貌,为潮水往返淹没之地,地表水系发育,后因深圳宝安机场扩建而填海造陆,地表水系亦因而消失。⑵地下水根据测区地下水的形成、赋存条件、水力特征及水理性质,地下水可划分为两大基本类型:孔隙潜水和基岩裂隙水。场地主要位于海陆交互层冲积平原区,地下水量丰富,埋藏浅,水位稳定,勘察期间测得地下水稳定水位埋深0.00~14.00m,相应标高-3.63~1.632m。地下水主要靠大气降雨垂直入渗及地表河流侧向补给为主。2.3.5气象条件深圳地处南海之滨,属亚热带季风气候,长夏短冬,夏无酷暑,冬无严寒。年平均气温22.5℃,若以气候寒暖为具体指标来划分深圳的四季,春季平均有76天,夏季平均有191天,秋季平均有76天,冬季平均只有22天。随着全球气候的变暖,深圳冬季时间有减少的趋势,近10年中有7年没有冬天。深圳年平均降雨量1966.5mm,降雨大多集中在夏季,占全年雨量的80—85%,春、秋两季的雨量分别占6—8%,冬季的雨量最少,只占2-4%。雨量最多的年份年降雨量可达2747mm(2001年),最少的年份仅有912.5mm(1963年)。深圳地处沿海,空气湿润,年平均相对湿度约77%,3-8月都在80%以上,11-12月湿度最低,在70%以下,其余月份在70%-80%之间。2.4工程周边环境2.4.1基坑临边建筑物调查2.4.1.1基坑临边建筑物深圳机场站位于深圳市宝安机场T3航站楼西侧,临边建筑物主要有:T3航站楼高架桥、场驻场单位、办公区、能源中心等。临边建筑物布置如下图示:图2.4-1机场站基坑临边建筑物布置图各建筑物和基坑具体位置关系如下:(1)机场高架桥:深圳机场站东侧为T3航站楼高架桥,桥面距离车站最近距离约2.7米。图2.4-2高架桥(2)能源中心:车站西南侧设置有机场4组蓄冷罐,每组蓄冷罐直径为26.5米,高度为30米,运行总重为14500吨。蓄冷罐距离车站侧墙最近距离3.4米。图2.4-3蓄冷罐(3)空管站:车站西侧设置空管站,距离车站侧墙最近距离18.4m。图2.4-4空管站(4)灯管塔:车站西南侧设置3#灯光站,距离车站侧墙最近距离9.2m。图2.4-5灯管塔(5)领航四路:车站东侧紧邻领航四路,路面距离车站最近距离约6米。图2.4-6领航四路2.4.1.2临边构建筑物安全等级划分基坑安全等级为一级;东侧高架桥和西侧能源中心的环境保护等级为特级;西侧3#灯管塔、航管楼及驻场单位的环境保护等级为一级。2.4.1.3基坑临边建筑物原有裂缝调查空管站靠近基坑一侧共有10处原有裂缝,蓄冷水罐抹面层有68处原有裂缝,三号灯光站靠近基坑处有5处原有裂缝,高架桥桥墩无原有裂缝。图2.4-6空管站墙体裂缝图2.4.2基坑范围内地下管线调查(1)机场站施工范围内有21处给排水管道横跨基坑。(2)机场站东侧地连墙位置有通信管道。(3)机场站北段基坑内有冷却管A、B系统。(4)机场站中断空管站内有10千伏以上电力管线。(5)基坑范围内地下管线平面布置图详见附图3:机场站地下管线平面布置图图2.4-7基坑东侧地连墙下地下管线2.4.3基坑范围内地上附着物调查机场站地连墙位置有机场高架桥交通指示牌及广告牌,影响地连墙施工图2.4-8机场站地连墙处广告牌机场站占用机场集团面积共计:41024m2;空管站面积共计:17435m2。表2.4-1机场站地上附着物统计表序号管线名称单位数量序号管线名称单位数量1树木棵2289能源中心围挡m2472路灯盏6510空管中心大门处23监控处311空管中心围挡m5664水泥电线杆根112绿化带㎡273385标示牌块3413人行道㎡40066大广告牌处414水泥路面㎡129477飞行区栅栏m25115沥青路面㎡103578能源中心迁改大门处13工程重难点分析及应对措施3.1工程重难点分析3.1.1工程工期较短本车站是全线顺利开通的节点工程,由于施工用地拆征困难,很可能会造成工期拖延。我部将精心施工、合理安排工期,尤其对于控制工期的分项工程,更要科学组织,采取一切切实可行的措施,调整施工组织安排,并在施工组织中采取一切有效的措施,确保工期目标的实现。3.1.2基坑安全及变形控制难深圳机场站东侧为T3航站楼高架桥,桥面距离车站侧墙最近距离约2.7米;西侧为机场驻场单位、办公区、能源中心等,其中能源中心蓄冷罐距离车站侧墙最近距离约3.4米(车站西南侧设置有机场4组蓄冷罐,每组蓄冷罐直径为26.5m,高度为30m,运行总重为14500t),外界干扰施工的因素较多;如何确保基坑和既有构筑物的安全和变形不超过设计要求的30mm,将成为本项目的重中之重。3.1.3文明施工本项目地处深圳机场范围内,基坑和机场高架桥平行,特别是Ⅳ地下通道穿过机场贵宾楼,对宣传公司形象是一个很好的机会,因此,确保交通畅通、道路整洁和文明施工是本项目施工的一个又重点。3.1.4征地、迁改新建深圳机场地下站施工用地要与机场、空管站、市政、公安交通等地方多部门进行沟通协调。征地、迁改工程量较大、比原设计大量增加,且主要涉及到机场及空管站,当地政府不具备直接管理的权限,同时须经过市政、公安交通部门的批准,给前期拆征造成很大困难。如何快速完成前期项目征地拆迁是本项目的难点。3.1.5工程结构防水项目地处围海造陆的填筑区域,地下水丰富、且结构接缝较多,因此结构防水施工是本项目的难点。3.2工程重难点应对措施项目部面对工程重难点,制订了以下对策措施:3.2.1工期较紧任务重的应对措施(1)寻找工序衔接点、实现循环作业综合考虑不同开挖方式带来的时间效应,结合施工现场,寻找最佳、最经济的施工方案,做到围护、开挖、支撑、主体浇筑各个工序循环推进,紧密衔接。对基坑主体结构施工积极采用新工艺新材料。如考虑轨道车床支模等措施,进行主体混凝土浇筑,压缩各施工工序衔接时间。(2)合理安排施工、各工序互创施工条件施工过程中实事求是、合理布置好作业班次和工作面,有序安排白天和夜间工作,抓好工序搭接和流水作业,为各分项工程互创施工条件。3.2.2基坑安全及变形控制应对措施(1)确保围护结构的质量围护结构的抗侧压能力、抗渗能力是基坑稳定的关键,施工过程中要加强对地连墙的垂直度、墙的厚度、墙底标高、接缝质量、钢筋笼质量、混凝土密实度、主筋保护层厚度等进行严格的控制。对搅拌桩、旋喷桩的连续性和均匀性进行严格的控制。(2)确保基坑降水的质量降水质量是保证基坑开挖和基坑稳定性的关键之一。为加快降水进度,确保降水质量,要切实做到:每口井降水面积控制在600㎡,开挖前降水时间不得少于20天,并通过观测井进行水位观测,确认基坑内地下水位已降至基坑底面以下1m后才能进行基坑土方开挖。(3)处理好开挖和支撑的关系在开挖过程中掌握好“分层、分步、对称、平衡、限时”五个要点,遵循“竖向分层、纵向分区分段、先支后挖、随挖随撑、快速封底”的原则,处理好开挖和支撑的关系,严格按照“时空效应原理”组织施工。(4)确保地下连续墙防水施工质量,及时抽排基坑内的明水加强地下连续墙的防水施工质量,在基坑开挖过程中随时观察地下连续墙的表面渗漏水情况,对出现的渗漏水要及时封堵、疏干,以免水流过大引起墙后流砂现象,影响地下连续墙外土体的稳定。基坑内地表的明水随时抽排干,防止地表水渗入土中软化土体。(5)及时进行地基加固,施作垫层、底板封闭土体尽早形成支撑受力体系。基坑开挖前应及时进行地基加固,施作垫层混凝土封底,缩短土体暴露时间,并应在最短的时间内将结构底板施作完毕,形成基坑支撑体系,增强基坑安全。(6)处理好安、拆支撑和结构混凝土施工的关系结构钢筋混凝土按照底板——下边墙——中板——上边墙——顶板的顺序从下至上逐层施工,为配合结构施工支撑也需从下至上逐层拆除,此时应处理好安、拆支撑和结构混凝土施工的关系,施工中应注意:必须待结构混凝土有了足够的强度后才能拆除。(7)加强监测,及时反馈信息指导施工监测项目主要包括:①支护结构。支护结构成型质量、有无开裂、渗漏;冠梁、围檩、支撑有无裂缝出现;支撑、立柱有无较大变形;墙后士体有无裂缝、沉陷及滑移;基坑有无涌士、流沙、管涌。②施工工况。开挖后暴露的士质情况与岩土勘察报告有无差异;基坑开挖分段长度、分层厚度及支锚设置是否与设计要求一致;场地地表水、地下水排放状况是否正常,基坑降水设施是否运转正常;基坑周边地面有无超载。③周边环境。周边管道有无破损、泄漏情况;周边建筑有无新增裂缝出现;周边道路(地面)有无裂缝、沉陷;邻近建筑的施工变化情况。④监测设施。基准点、监测点完好状况;监测元件的完好及保护情况;有无影响观测工作的障碍物。(8)发生下列异常情况时,应立即停止挖土,并应立即查清原因和及时采取措施后,方能继续挖土:①围护结构变形达到设计规定的位移限值或位移速率持续增长且不收敛;②支护结构的内力超过其设计值或突然增大;③围护结构或止水帷幕出现渗漏,或基坑出现流土、管涌现象;④开挖暴露出的基底出现明显异常(包括黏性土时强度明显偏低或砂性土层水位过高造成开挖施工困难);⑤围护结构发生异常声响;⑥边坡或支护结构出现失稳征兆;⑦基坑周边建(构)筑物变形过大或已经开裂。(9)编制“深基坑施工专项施工方案”,并做好应急预案,备好应急物资,做到有备无患。为了确保深基坑施工的安全,做到万无一失,项目部还要编制十分详尽的“深基坑施工应急预案”,备好各种应急物资,成立抢险应急分队,时常组织抢险演练,做到有备无患。一旦发生险情时便可以做到“发现早,反应快,处理及时”,把损失降低到最小。(10)采用有限元进行基坑受力分析、确定基坑变形预警值对基坑临边建筑物、围护结构及开挖过程,采用大型有限元计算软件ANSYS进行模拟计算,在ANSYS软件中按照梁单元模拟地连墙结构,二力杆单元模拟混凝土支撑及钢支撑,弹簧单元模拟基底下坑内土体对墙体的抗力约束,挡土墙后土压力按照规范进行加载,基坑邻边建筑物模拟为竖向荷载作用在挡土墙后土体上。通过对基坑开挖及支撑安装、开挖时土体弹性变化、预加轴力等的模拟,分析基坑施工和临边建筑物变形特性,为保护基坑和临边建筑物提供技术支持。3.2.3场地文明施工的应对措施(1)现场施工管理措施严格按《铁路建设项目现场管理规范》(Q/CR9202-2015)和《企业文化建设实用标准手册》(中铁十六局集团有限公司)的要求进行现场施工管理。(2)具体处置措施①减少施工粉尘:对土方开挖及运输可能产生粉尘的施工,采取先洒水或在施工作业中喷水的办法减少粉尘的产生;干燥的土方、水泥、黄砂等细颗粒散体材料的堆放场地,尽量做到四周封闭并加遮盖;场内地面道路及附近市政道路派专人清扫,随时洒水湿润,保持清洁干净。②防止水污染:场地排水形成系统,定期清理疏通管道;加强泥浆施工管理,防止泥浆管泄漏污染场地,劣质废浆采用罐车装运外弃,严禁排入下水道或附近场所;现场排水排污系统落实专人定期(每天)进行清理疏通,保持排水排污系统畅通无阻,防止污水外溢;生活污水纳入市政污水处理系统,临时厕所按当地有关要求设置、处理,达到环保卫生要求。③控制噪音:空压机、冲击钻机等噪音比较大的机械均设置消音装置,控制施工噪音;教育、督促施工班组工人在施工中做到轻提轻放,严禁随便乱扔、乱敲工具和材料,杜绝不必要的噪声产生;对不可避免的噪音,采取设置隔音屏障的办法以吸收和隔阻噪音的扩散。④灯光管理措施:照明方向集中在施工区,严禁夜间在附近办公区域及交通区域投射高亮度灯光;配合当地公共事务管理单位,在交通疏解道路安装路灯。3.2.4征地、迁改难度大的应对措施(1)了解所需、实现互惠互利项目部对外协调领导小组,积极询问相关部门的困难和需求,运用党性、科学发展、大局观,努力解决征拆单位确实存在的问题,在我项目部能力范围内的尽力帮助解决,同时克服我项目部征拆困难,实现互惠互利。(2)分部门分专业、逐个击破项目部对外协调领导小组,分专业分部门、集中力量,结合现场实际施工情况,将征拆困难进行分类,逐个击破,实现先进场施工,边施工边协调。3.2.5工程结构防水的应对措施(1)加强围护结构的防水施工质量,把好防水施工第一关①提高地下连续墙分幅接头的“刷壁”效果,确保接头不渗漏。②严格控制地下连续墙成槽和浇注垂直度,避免围护结构开叉,如发现开叉渗漏现象,必须在围护结构外侧增加旋喷桩或搅拌桩进行止水,并在基坑开挖前防水补漏。③在内衬施工前,应对地下连续墙进行普遍凿除松软及突出部分混凝土,对地下连续墙缝处采用聚合物水泥或水泥基渗漏透结晶型防水涂层以加强防水,改善其开裂与渗漏。④降水期间于基坑内外均设置水位观测孔,观测基坑内外水位变化情况,如发现基坑内外的水位降低明显,则说明该段围护结构有渗漏,对有隐患的围护结构先进行外侧旋喷桩止水,待确认隐患消除后再进行基坑土方开挖。⑤基坑开挖后如发现围护结构表面有渗漏,采用向围护结构内注浆填充围护结构内部的缝隙及疏松处并结合表面涂刷水泥基渗透性防水涂料将渗漏消除后才进行主体结构的施工,确保围护结构和主体结构达到较好的防水效果。(2)主体结构的防水措施地下工程主体结构的防水详见“6.9防水工程施工”所述。4施工部署4.1施工部署依据4.1.1原设计施工方案机场站按照原设计要求:先施工基坑围护结构,再一次开挖土方并施工支撑,后施工主体结构。待主体结构施工完毕后在施工车站附属结构。4.1.2总工期要求根据珠三角城际轨道交通有限公司《指导性施工组织设计》(2016年1月)文件,机场站在“2018年1月25日”完成线下主体结构施工的施工,2018年9月30日开通”。4.1.3目前现场施工进展机场站因土地征用、地表附着物及地下管线迁改难易先后等原因,在施工过程中自然形成5个不同进度的施工区段。自北至南为区段一(DK82+949~DK83+179,长230米)、区段二(DK82+179~DK83+399,长220米)、区段三(DK83+399~DK83+549,长150米)、区段四(DK83+549~DK83+654,长105米)、区段五(DK83+654~DK83+861,长207米)。施工进展示意图如下图4.1-1机场站施工进度平面示意图4.1.4目前管线迁改情况(1)通信管线和高压电力管线迁改,2016年7月5日底完成。(2)冷源管A系统迁改,2016年5月底完成。(3)冷源管B系统迁改,预计2017年3月底完成。管线迁改进度示意图如下图4.1-2机场站未迁改管线平面示意图4.2总体施工部署4.2.1方案总述4.2.1.1调整原设计施工顺序机场站受工期和现场管线迁改的影响,将原设计“基坑围护结构封闭完后一次开挖”,调整为分段开挖施工。分段划分如下图示。图4.2-1机场站分段开挖平面示意图首先开挖基坑4、1,土方一次外运。待基坑4和基坑1主体结构施工完毕后,开挖基坑3和附属出入口,将基坑3底层全风化土方及附属出入口可利用的土方开挖回填至基坑4和基坑1,并在顶部预存部分土体。基坑3和附属出入口主体结构完工后,将基坑2的土方回填至基坑3和附属出入口。基坑2施工完毕后将预存的土体回填至基坑2。实现场内土体倒运和钢支撑及主体模板循环利用,减少工程投资。4.2.1.2隔墙分段原则①机场站全长912米,紧邻深圳机场T3航站楼,分段施工是施工组织的合理安排②按照原设计方案施工,预计机场站主体工程2018年10月结束,无法满足“2018年1月25日”完成线下主体结构施工的工期要求。③基坑中段段西侧有四组冷水罐,每组重14500吨,距离基坑围护结构最近处仅1.5米,安全保护等级较高,设计要求在冷水罐低水位时开挖基坑。设置隔墙可以降低安全风险,缩短开挖时间,减少基坑开挖工作量。④机场站通道口及出入口都在基坑北侧DK83+179以北,在DK83+179处设置隔墙,可确保盾构机按期吊出。⑤空港五道与领航四路处交通复杂,在DK83+465处设置隔墙,实现倒边施工,可解决钢便桥跨越基坑问题,减少安全隐患。⑥根据目前施工状况,在DK83+658设置隔墙,可以平衡机场站施工,减少机场站施工压力。4.2.1.3隔墙位置遵照上述几点隔墙,位置划分如下:基坑1起止里程为DK82+949~DK83+179,长230米;基坑2起止里程为DK83+179~DK83+465,长286米;基坑3起止里程为DK83+465~DK83+658,长193米;基坑4起止里程为DK83+658~DK83+861,长203米。4.2.1.4隔墙形式车站隔墙1-2#、2-3#基坑采用旋喷桩分隔,3-4#基坑采用搅拌桩+素混凝土地连墙隔墙。4.2.2施工部署注意事项(1)具备以下条件后方可按照设计要求进行基坑开挖施工:①围护结构封闭,地连墙、混凝土支撑及冠梁强度达到设计要求;②基坑水位降至开挖层底面以下0.5~1m;③计划开挖段的钢支撑已预拼装好并通过检查;④做好雨季施工的各项准备;⑤按照基坑应急预案做好各项应急准备。(2)确保按期完成盾构始发井的节点工期要求。(3)在开挖过程中,掌握好“分层、分步、对称、平衡、限时”五要点,遵循“竖向分层、纵向分段、平面分块”的施工原则。(4)基坑开挖按照从底到高、从深到浅的原则进行。(5)基坑开挖到底后及时垫层封底,快速施工底板混凝土。(6)施工过程严格实施施工监测,并根据反馈的监测信息合理调整施工方法。4.2.3施工平面布置机场站采取分段开挖作业,基坑4最先开始施工。局部开挖到坑底后,边施做主体结构边开挖土方,施工期间钢筋加工场地,主要设置在基坑南端头线路右侧,离南端头约200米设置一处临时弃土场,用于晾晒土方。(1)施工围挡设置施工场地周围应设置硬质、连续、牢固的围挡。围挡应挺直、整齐划一、曲线平滑、清洁美观和无破损,外观应与周围环境相协调。采用彩钢瓦进行围挡。(2)普通道路由于施工场地都是狭长形,我部拟将除泥浆池,钢筋平台外的道路均铺设钢砼,以利于重型机械的行走。道路设计应满足的围护施工需要。施工便道范围内,先夯实天然地基,上铺15cm碎石,夯实平整后,其上再铺设C20砼20cm厚,道路均应满足成槽机及重型车辆行走要求。(3)钢筋笼制作场地根据场地条件,按照分段开挖原则,在场地内布置3个钢筋笼制作平台。钢筋笼制作平台平均长40m,宽9m,钢筋笼制作平台场地平整,以保证钢筋笼整体平整度。4.3施工准备(1)按工程监测要求,作好各种不同类型的测点布置,并测完各监测点的初始数据;(2)基坑土方开挖在基坑围护、降水等工序已完成并通过质量验收后,排水设备已经准备充足的条件下进行;根据本站工程实际情况,结合人员、设备配置状况,基坑采用竖向分层、水平分段、逐层开挖的方法,支撑与监测及时跟进的方法进行施工。(3)垂直起重吊装设备的选择垂直起重设备选择主要考虑最大钢管支撑的重量和工作半径,根据目前机场站现状及机场站周边地理环境,起重设备采用50T汽车吊和16T龙门吊作为垂直起吊设备。汽车吊具有灵活机动、占据场地面积较小等诸多优点;基坑冷水罐两侧没有施工便道,龙门吊可在此处施工。4.4组织机构及劳力配置4.4.1组织机构新建深圳机场地下站施工下设五部一室(工程技术部、安全质量部、设备物资部、计划合同部、财务部、综合办公室)分别负责本合同段工程的施工技术、安全、质量、物资设备保障、计划、财务、环境保护、交通运输组织协调、行政管理、材料试验与检验、监控测量等工作,另外聘请专家组帮助我部抓好施工生产,对施工中的重点、难点工程及时进行研究指导,确保本合同段工程建设任务的优质、高效完成。为安全、优质、按期完成本单位工程的施工任务,以精干和高效为原则,抽调理论和实践经验丰富、业务能力强、综合素质高的技术、管理人员及具有丰富施工经验的施工队伍完成本合同段工程的施工任务。4.4.2职责划分组织机构职责划分详见下表表4.4-1机场站组织机构职责表。职责/职务机构职责工区经理贯彻实施我单位质量方针和质量目标,组织开展质量体系活动,确立项目质量目标,受我单位法定代表委托向顾客做出质量承诺,对项目工程质量负全面领导责任。工区总工对工程项目质量、施工技术、计量测试等负全面技术责任,指导技术人员开展有效的技术管理工作。负责工程项目施工方案、施工组织设计、质量计划的组织编写及批准实施。解决工程质量技术难题。负责新技术、新工艺、新设备、新材料及先进科技成果的推广和应用。工程技术部负责工程项目施工过程控制,制定施工技术管理办法。负责工程项目施工组织设计编制、测量管理、技术交底、验工计价、编制竣工资料。组织推广应用新技术、新工艺、新设备、新材料,努力开发新成果。设备物资部负责物资、设备的采购和管理工作,负责产品的标识和可追溯性。负责顾客提供产品的控制工作。安全质量部根据我单位质量方针和目标,制定质量创优规划,行使质量监察职能,负责产品的标识和可追溯性。确保产品在生产、交附及安装各个环节以适当的方式加以标识。负责检验和试验、不合格品的控制、质量记录的控制工作。负责全面质量管理。组织开展工程项目的QC小组活动。计划财务部负责对工程项目制定施工计划,并实施管理。负责组织合同评审、验工计价工作,编制统计报表。负责工程项目的财务管理、成本核算工作。试验室负责工程项目检验和试验工作,按检验评定标准对施工过程实施监督并对检验结果负责。负责工程项目的检验、测量和试验设备的核定、校准及使用管理工作。综合办公室负责制定工程项目的各种管理职责,负责文件和资料的控制工作,负责组织培训工作。4.4.3劳力配置根据总体施工进度要求和拟投入的开挖机械设备,每个小基坑开挖施工拟配备管理和生产人员合计193人,其中管理人员17人,生产人员176人。具体配备如下表4.4-2所示。表4.4-2劳动力配备计划表序号项目人数备注1管理人员172测量人员12持证上岗3试验人员3持证上岗4挖机驾驶员20持证上岗5龙门吊司机6持证上岗6自卸车司机24持证上岗7维修工108支撑安装工209钢筋工1610架子工20持证上岗11模板工1512混凝土工1213电焊工16持证上岗14电工2持证上岗15其他20合计2134.5设备、材料配置4.5.1机械设备配置土方开挖前先根据设计和施工总体安排,准备好带有活络头的Ф609钢管支撑和钢垫板等配件,对支撑预加预应力的2套千斤顶及配套油泵作全面检验,确保其能正常使用。主要开挖设备详见下表。表4.5-1基坑开挖阶段主要机械配备表序号机械名称型号规格生产能力数量用途备注一降水、排水设备1回转钻机SPJ300φ800mm1台2泥浆泵4ZS-1280m3/h1台泥浆泵用3柴油发电机250KW1台备用电源4污水泵WQ15-40-5.515m3/h6台抽水5潜水泵WQ15-36-315m3/h22台抽水二基坑土方开挖及支撑架设设备6挖掘机PC2000.8m34台挖土7挖掘机PC1200.5m32台挖土8挖掘机PC600.3m34台挖土9长臂挖掘机18m0.6m32台挖土10龙门吊16T2台支撑安装11电焊机B×5004台支撑安装12组合千斤顶2×2002套支撑安装13千斤顶配套油泵2台支撑安装14自卸汽车15T30辆外运土方4.5.2物资材料配置序号材料配件品名型号规格及材质单位需求数量使用工程项目及部位备注1钢管横撑固定端Q235钢材个283基坑钢支撑2600mm2钢管横撑活动端Q235钢材个283基坑钢支撑1500mm3钢管横撑中间节3×4000+3700mm根252基坑钢支撑φ609×16,Q2354钢管横撑中间节4×4000+200mm根31基坑钢支撑φ609×16,Q2355钢管横撑钢垫板350×400×10mm块566基坑钢支撑10mm厚6钢管横撑钢垫板700×160×10mm块283基坑钢支撑10mm厚7钢管横撑钢垫板1400×600×10mm块283基坑钢支撑10mm厚8钢管横撑三角板肋350×350×20mm块1132基坑钢支撑20mm厚912t龙门吊电缆50mm2m300基坑吊装1016t龙门吊电缆50mm2m150基坑吊装11基坑爬梯个2基坑上下通道表4.5-2基坑开挖材料需求配置表4.6施工工期计划4.6.1工期安排原则(1)根据招标文件要求及本标段施工特点,结合我公司的施工能力、设备、人员等资源储备情况和对工程的施工总体规划,拟定施工进度计划。(2)严格按照建设方对工期的要求,科学、合理地安排施工程序及进度,确保按工期要求完成施工任务。(3)紧紧围绕施工关键线路组织施工,综合分析各种施工条件,实现工程整体协调推进,均衡生产。(4)充分考虑各种不利因素对工程进度的影响,做好各项施工准备工作,确保施工质量;强调安全生产,重视文明施工和环境保护。(5)合理划分施工段落,组织平行、流水施工,实现专业班组、专业施工。4.6.2工期计划根据珠三角城际公司最新工期要求,结合实际管线迁改及地连墙完成情况,调整工期计划如下:(1)基坑4计划2017年7月30日主体结构完成。(2)基坑1计划2017年2月15日土方开挖,2017年9月27日主体结构完成。(3)基坑3计划2017年3月8日土方开挖,2017年9月30日主体结构完成。(4)基坑2计划2017年6月18日土方开挖,2017年12月31日主体结构完成。(5)附属出入口2017年5月1日土方开挖,2018年3月10日主体结构完成。机场站附属出入口原设计明挖施工,由于机场T3航站楼交通影响,需进行暗挖施工,目前暗挖变更正在商谈阶段,预计2016年12月30日确定,2017年7月1日开始,2018年1月31日结束。机场站整体工期2018年1月31完成。具体详见附图4。4.7施工任务划分及队伍进场安排4.7.1施工单元划分根据设计及相关规范要求划分施工单元,设置纵向施工缝及环向施工缝,施工缝设置原则为:(1)在满足规范、方便施工的前提下,尽量少留或不留施工缝。(2)施工缝位置避开出入口及风井,以保证施工缝的整体性。(3)每个施工单元长度在12-20m。(4)在多跨结构段设于结构柱间受力较小部位,即梁跨的1/3~1/4处。按上述原则,深圳机场站主体结构分为46个单元。分段开挖,每个小基坑约占12个施工单元。4.7.2施工任务划分根据穗莞深城际SZH-9标项目部安排,机场站工程根据自身不同时段的施工任务,调整各施工队的工种比例和人数,实行动态管理,建立劣汰制度和激励机制,使施工队伍始终保持较高素质和较强的战斗力,确保高效率、高质量完成本合同工程施工,表4.7-1具体施工队伍安排如下表示。序号队伍名称人数工程范围1土方一队30负责DK82+949-DK83+407范围土方开挖2土方二队30负责DK83+407-DK83+861范围土方开挖3主体结构1队90负责DK82+949-DK83+407范围混凝土支撑4主体结构2队90负责DK83+407-DK83+861范围混凝土支撑5钢支撑施工1队20负责DK82+949-DK83+407范围钢支撑6钢支撑施工2队20负责DK83+407-DK83+861范围钢支撑7结构防水施工队20负责DK82+949-DK83+861范围防水施工合计300
4.7.3施工队伍进场安排根据现场实际施工进度,分期分批安排队伍进入现场,并按实际情况随时调整施工人数。施工队伍进场后立即召开施工动员大会,作好队伍的调遣工作。安排前期管理、技术、施工人员和部分先期使用的机械设备首先进场,其他人员设备按照施工进度及劳力计划提前进场,确保按合同文件要求开工日期开工。5主体围护结构及临边建筑物保护施工5.1总体施工顺序施工准备施工准备三通一平场地围挡围护结构施工开挖前降水开挖、抗拔桩、接地、防水、底板柱、侧墙及中板施工柱、侧墙及顶板施工站台层施工附属结构施工回填及场地恢复防水施工防水施工预留孔洞及预埋件图5.1-1车站工程施工顺序示意图(1)管线迁改、道路交通改线(含改线部分的围护结构及部分土方开挖施工)。对既有结构物布设监测点,测读初读数,并按要求进行监测。(2)既有结构物加固、连续墙成槽防淤泥坍塌处理,该部分加固设施的强度应达到设计强度后方可进行后续工程施工。(3)地下连续墙、冠梁及挡土墙施工,抗拔桩、临时立柱桩、临时立柱施工、基坑底裙边加抽条搅拌桩加固(场地布置时注意该部分应尽可能预留施工场地),降水井施工。地下连续墙及冠梁应东西对称、跳槽开挖施工,施工段落长度一般为6m(为设计分幅长度)。应在基坑开挖前20天进行降水。(4)开挖至第一次开挖面处,施工第一道支撑,施工段落长度不超过24m。基坑开挖必须在围护结构封闭且地下墙、冠梁和第一道混凝土斜撑达到设计强度后进行。(5)第一道钢筋砼支撑的强度达到设计强度后,开挖至第二次开挖面处。每小段长度一般不超过6m,每小段开挖支撑时限在8小时和24小时之间。端头井段应按设计要求施工腰梁和混凝土支撑,下层土体开挖应在腰梁和混凝土支撑达到设计强度后方可进行。(6)随挖随撑,向下开挖至基底。钢支撑应在开挖后24h内完成预应力施加工作。严禁大锅底开挖,开挖至基底以上0.3m时,应核对底板标高并进行基坑验收,并改用人工开挖至基底,及时封底,尽量减少对基底土的扰动。(7)施工基底垫层、底板防水层、底板、中柱、部分站台层侧墙和防水层,待其达到设计强度后,拆除第四道支撑。(8)施工第三道支撑标高1.2m以下的侧墙和防水层,待其达到70%强度后施工换撑。(9)拆除第三道支撑,继续施工侧墙及防水层、中板。(10)施工侧墙及防水层至第二道支撑下,拆除第二道支撑。(11)继续施工侧墙及防水层、顶板,拆除第一道支撑及换撑。(12)在车站主体连续墙施工完成后,施工附属结构的围护结构及支撑,分层开挖、分层支撑至基底,顺作法施工附属结构的主体结构。(13)装修、机电施工,回填覆土,恢复管线及路面。5.2主体围护结构施工5.2.1槽壁加固搅拌桩施工(1)场地平整设备进场前,必须先进行场地平整,清除施工区域内表层硬物,素土回填夯实,路基承重荷载以能行走重型桩架为准。(2)测量放线根据甲方提供的坐标基准点,按照设计图纸进行放样定位及高程引测工作,并做好永久及临时标志。放样定线后做好测量技术复核单,提请监理进行复核验收签证。确认无误后进行搅拌桩施工。(3)桩机就位由当班班长统一指挥桩机就位,移动前看清上、下、左、右各方面的情况,发现障碍物应及时清除,桩机移动结束后认真检查定位情况并及时纠正。(4)搅拌和注浆三轴水泥土搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液,同时严格控制下沉和提升速度。(5)制备水泥浆液及浆液注入在施工现场搭建拌浆施工平台,平台附近搭建水泥库、在开机前应进行浆液的搅制,开钻前对拌浆工作人员做好交底工作。图5.2-1搅拌桩施工图片(6)清洗、移位将集料斗中加入适量清水,开启灰浆泵,清洗压浆管道及其它所用机具,桩施工完成后,将搅拌机移至下一位置,重复上述步骤,施工下一根桩。(7)搅拌桩穿过人工填石层处理根据现场设计地质情况及现场实际施工情况,搅拌桩穿过上部填石层,采用机械换填进行处理,将石块挖出,换填黏土。深层石块,搅拌桩无法穿过,采用避绕的方式,进行施工,极个别地方采用减小搅拌桩桩径加大搅拌桩浆液浓度进行处理。5.2.2地连墙施工(1)导墙施工根据测量放样在导墙位置首先进行开挖,清除导墙施工障碍,然后制作素砼导墙底板,再绑扎筋、立模进行导墙砼浇筑。图5.2-2导墙施工(2)泥浆系统制备泥浆的各项性能指标符合规范要求,采用泥浆分离机进行泥浆的再生处理。(3)开挖槽段及槽段检测用抓斗挖槽时,挖至设计高程后,应及时检查槽位、槽深、槽宽、垂直度,合格后方可进行清底。清底时,吸泥管要由浅入深,使空气升液器的喇叭口在槽段全长范围内离槽底0.5米处上下左右移动,吸除槽底部土渣淤泥。(4)钢筋笼制作及吊放钢筋笼在钢筋平台上加工成型,钢筋笼制作采用电焊焊接(主筋和主筋加筋接头使用机械连接,起吊桁架钢板和吊点圆钢采用单面满焊)。钢筋笼制成品必须先通过“三检”,再填写“隐蔽工程验收报告单”,并把材料质保书、闪光对焊和原材料复试报告、试件强度报告等相应具备验收条件后请监理单位验收签证,否则不可进行吊装作业。(5)钢筋笼分段连接由于受机场限高要求,地连墙需分段进行吊装。钢筋笼分段连接采用钢筋套筒连接技术进行连接。(6)钢筋笼的起吊地连墙钢筋笼吊运,采用160T履带吊作为钢筋笼起吊主吊机,70T履带吊配合起吊,钢扁担采用45号钢板加工制作而成。图5.2-3钢筋笼起吊(7)浇灌墙体混凝土在单元槽段内,两根导管的间距不应大于3m。单元槽段必须连续灌注,不得中断,接近墙顶时,导管内超压力减少,为此可在槽内适量加水稀释泥浆。浇灌全槽时间不得超过砼初凝时间。(8)注浆施工本工程注浆采用压力和注浆量双控,注浆时一般注浆液压力控制在0.8~1.2Mpa,最大不超过1.6Mpa,即注浆压力达到1.6Mpa或每孔注浆量达到2m3即停止注浆。5.2.3旋喷桩施工 5.2.3.1施工概述地下车站旋喷桩施工主要应用于机场高架桥桥墩基础土体加固。在桥墩外侧拟设置直径800mm,间距600mm双管旋喷桩加固土体,以减少连续墙施工及基坑开挖时对桥墩基础的影响。5.2.3.2施工工艺(1)平整场地①施工前探明地下障碍物埋深和位置,挖出探坑并作好明确标记。同时采取措施对地上位于施工范围内的各种线路加以保护。②清除施工区域内的建筑垃圾和杂物,进行平整压实。(2)测量定位①施工场地的基准点、基轴线及水准点必须会同工程师及设计单位共同引进,经复核及各方签证后方可使用。②对于标定的基准点要做好明显的标志和编号,并做好保护工作。使用经纬仪和钢卷尺等,采用坐标法进行桩位测定。对施工区域内的所有桩进行测量定位,并做好明显、牢靠的桩位标志。③做好测量记录,以便复核。(3)钻机就位将钻机安置在设计孔位上,使钻杆头对准孔位中心。为保证钻孔达到设计要求的垂直度,钻机就位后,作水平校正,钻机钻杆采用钻杆导向架进行定位,使钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置,其倾斜度不得大于0.5%。(4)钻孔钻孔的目的是为将喷射注浆管插入预定的地层中。直接采用旋喷钻机钻孔,控制孔位与设计位置的偏差不大于50mm。钻孔过程中作好详细的钻进记录。(5)插管插管是将喷射注浆管(三重管)插入地层预定的深度。插管过程中,为防止泥砂堵塞喷嘴,采取边射水、边插管的方法,水压力控制不超过1MPa,防止因压力过高造成孔壁射塌。(6)制备固化剂浆液在旋喷桩贯入注浆管的同时,严格按设计要求配置水泥浆,待压浆前将水泥浆倒入集料斗中。旋喷注浆的材料用42.5号普通硅酸盐水泥,根据需要可加入适量的外加剂,水泥浆液的水灰比取1.0。(7)旋喷注浆固结体喷头钻机空压机水泥仓搅拌机高压泥浆泵高压水泵水箱固结体喷头钻机空压机水泥仓搅拌机高压泥浆泵高压水泵水箱图5.2-4旋喷桩注浆示意图①当喷射注浆管插入预定深度后,由下而上进行喷射注浆。②注浆管分段提升的搭接长度不小于100mm。③施工过程中,视实际情况对需要扩大加固范围或提高强度的部分采取重复喷射的方法,并使实际桩顶标高高于设计标高0.3~0.5m。④对旋喷桩施工的结合部位及桩身咬合比较薄弱的环节,根据现场实际情况和工程师的要求,采取在原桩位的周围进行补桩的措施。⑤浆液搅拌后4h内用完,当超过时间时,通过试验证明其性能符合要求后方可使用。⑥喷射注浆过程中,安排值班人员时刻检查浆液初凝时间、注浆流量、风量、压力、旋转提升速度等参数是否符合设计要求,并做好记录,绘制作业过程曲线。(8)冒浆处理喷浆过程中,冒浆量超过20%或完全不冒浆时,查明原因,并采取相应处理措施。冒浆量过大的主要原因是有效喷射范围与注浆量不相适应,注浆量大大超出喷浆固结所需浆量所致。减少冒浆量的措施为:①提高喷射压力;②适当缩小喷嘴孔径;③加快提升和旋转速度。为确保旋喷桩质量,对冒出地面的浆液不再利用。不冒浆采取措施为:①在浆液中掺入适量的速凝剂,缩短固结时间,使浆液在一定土层范围内凝固;②在地层空隙地段增大注浆量,填满空隙后再继续正常喷浆。(9)拔管、冲洗喷射作业结束后,迅速拔出注浆管,用清水将注浆管等机具设备冲洗干净,管内机内不得残存水泥浆。(10)桩机移位待旋喷桩机注浆管全部提出地面后,先关闭电机,然后将桩机移至新的桩位。5.2.4钻孔桩施工5.2.4.1施工概述深圳机场站基坑加固方案中蓄冷罐基础保护和机场高架桥基础保护均采用了直径800mm间距1000mm的钻孔隔离桩,以减少连续墙施工及基坑开挖对蓄冷罐基础和桥墩基础的影响。5.2.4.2钻孔桩施工顺序(1)场地平整、钻机就位施工前除去基础位置上的表土,根据地形进行场地平整,用全站仪精确测量放样,进行钻孔桩定位;现场放线定出桩位后,要做好桩位的轴线标记,随后,会同有关人员进行复核,作出复核记录,经复核确认桩位正确无误,并确认桩位下面确无管线埋在地下时,方可开凿地面、清障和埋设护筒。钻机就位时,用枕木垫平,确保钻机机架平稳,防止钻机施作过程中出现倾斜。(2)钻孔灌注桩护筒设置护筒采用6mm厚的钢板加工制作,高度1.5m~2m,护筒内径比钻头大200mm。护筒要根据设计桩位中心线埋设,埋设深度1.2~1.5m,然后复核校正,其平面中心偏差应不大于50mm。护筒的顶部开设1~2个溢浆口,并高出地面,使溢流泥浆流入储浆池,沉碴后循环利用,废弃泥浆用罐车拉至场外妥善处理,减少污染场地,保证文明施工。(3)钻孔灌注桩泥浆制拌护壁使用的泥浆用优质粘土制作。泥浆比重的控制:一般地质采用1.03~1.25,在松散易坍的地层采用1.3~1.5;泥浆粘度在一般地质为17~20S,松散易坍地层为19~28S;泥浆含砂率不大于2%;胶体率大于96%。施工中经常测定泥浆比重、粘度、含砂率和胶体率。泥浆制备技术要求:①及时采集泥浆样品,测定性能指标。对新制备泥浆进行第一次测试,使用前、钻孔过程中和回收泥浆处理后均要进行测试。②储存泥浆每隔一段时间搅拌一次,每次搅拌泥浆或测试须作为原始记录。③新鲜泥浆制作好后搁置24小时经各项指标测试合格方可正式用;回收泥浆必须经过处理,性能指标达到要求后才可循环利用。(4)钻机就位钻机就位时应做垂直、水平调节,保证钻机的立轴与桩点对齐,并确保钻机机身垂直,同时应采取措施确保钻机在施工中的稳定。成孔前必须检查钻头保径装置,钻头直径、钻头磨损情况,施工过程对钻头磨损超标的及时更换。根据工程的地质条件和钻孔灌注桩的施工工艺,拟选用旋挖钻机数量为2台。施工时每台钻机最少要配备2个护筒,护筒都预先埋设在桩位上。钻机就位时,应保持底座平稳,不发生倾斜、移位。钻头中心采用桩定位器对准桩位,确保钻头中心严格与桩位中心对中。(5)钻孔灌注桩成孔为保证钻孔的垂直度,在钻进过程中,设置钻机导向装置,利用双向调节标尺或线坠调整钻杆垂直。开孔时做到稳、准、慢,钻进速度根据土层类别,孔径大小,钻孔深度及供浆量确定。钻进施工时泥浆沿着泥浆沟流向泥浆沉淀池,泥浆经沉淀循环形成钻孔施工的泥浆循环系统,施工时要有专人清除泥浆沟和沉淀池中的沉碴。灌注桩身混凝土时,用泥浆泵把排出的泥浆抽到泥浆池中进行净化处理,循环利用。桩的钻孔顺序采用间隔跳跃法进行,并保证相邻的桩身混凝土已有足够的强度方可钻孔。(6)钻孔灌注桩清孔钻孔过程中要做好详细的钻孔记录,终孔时利用钻杆的长度计算孔底标高以及孔底到护筒的高度,并利用测绳进行复核。桩孔钻至设计深度后,要会同现场监理工程师进行验孔,符合要求后才进行清孔工作,使用正循环方法进行换浆清孔,开动钻头空钻不进尺,使沉碴处于悬浮状态随旧浆排走,在清孔过程中应及时捞除钻碴,不断加入清水稀释以降低泥浆的比重、粘度、含砂率等指标,为水下砼灌注做准备。清孔时不断量测沉碴顶面到护筒的高度,计算孔底沉碴的厚度,直到孔底沉碴符合设计及技术规范要求。在量测孔底沉碴时要进行多点量测,防止孔底局部沉碴过厚。在灌注水下混凝土前,还须复测孔底沉淀物厚度,符合要求方可灌注水下混凝土。清孔时,必须保持孔内水位,防止坍孔。图5.2-5旋挖钻钻孔施工(7)钻孔灌注桩钢筋笼制作钢筋笼按设计图纸加工制作,加劲箍设置在主筋外面,主筋不设弯钩,以免妨碍导管抽拔。钢筋笼加工前先调直主筋,焊接时,主筋的搭接应互相错开35d,且不小于500mm区段范围内,要做到同一根主筋上不得有两处驳接接头,同区段内接头数不得超过钢筋总数的50%。钢筋笼在现场制作,在放置和制作钢筋笼过程中要注意对钢筋和钢筋笼的保护,使用枕木作为足够的保护垫层。(8)钻孔灌注桩钢筋笼的吊放钢筋笼吊装采用吊机吊装就位,钢筋外圈设置足够数量的保护层垫块,这些垫块应可靠的等距离绑扎在钢筋骨架周径上,其沿桩长的间距不超过2m,横向圆周不少于4块。以确保钢筋笼居中。钢筋笼吊起后要缓慢落入桩孔内就位。桩孔下节钢筋笼笼上节钢筋笼笼桩孔下节钢筋笼笼上节钢筋笼笼图5.2-6钢筋笼吊放示意图由于钢筋笼离桩底均有一定的距离,待就位到正确定位置后,用4根φ22钢吊钩钩住笼顶加强箍,用2根[16a槽钢做横担悬挂在井壁上,借助自重保证钢筋笼标高及垂直度正确,待桩芯混凝土具有一定强度,再取掉挂钩。钢筋笼吊运时应防止扭转、弯曲。安装时应对准孔位,吊直扶稳,缓慢下放,避免碰撞孔壁,就位后立即固定。钢筋骨架应紧接在混凝土灌注前,整体放入孔内,若混凝土灌注不能紧接着进行灌注,则钢筋骨架应从孔内移去。待钢筋骨架重放前应对钻孔的完整性,包括孔底清碴重新进行检查。(9)钻孔灌注桩水下混凝土灌注钢筋笼到位后,把扁担横梁固定在井沿上(以防止在浇筑混凝土过程中钢筋笼向上浮起),接着进行砼灌注,采用直升导管法浇筑砼,严禁在孔口抛铲或倒车卸入。混凝土应垂直灌入桩孔内,严禁混凝土导管斜向冲击主筋,使主筋局部扭曲。混凝土采用连续浇灌。桩顶混凝土应比桩顶理论标高高出60~100cm,待桩身强度达到5~8Mpa时凿除桩顶浮浆。浇筑桩体混凝土时,相邻10m范围内的桩孔内不得作业,以免发生危险。5.2.5中间立柱施工5.2.5.1设置原则当基坑宽度大于21米或支撑设计轴力较大时,增设临时竖向立柱,立柱应在开挖前先做好基础再安设。5.2.5.1施工方法深圳机场站围护结构内的中部临时立柱的基础采用φ1200mm钻孔灌注桩。钻孔灌注桩桩长满足设计要求。施工时,钻孔完成孔后,下放灌注部分的钢筋笼,上部的钢构柱与钢筋笼焊接固定,同时吊放入孔,控制好定位标高,然后浇注水下砼,砼浇注至设计标高后,再考虑适当的超灌量。钻孔灌注桩的施工方法及工艺流程详见本章6.2.1.2钻孔桩施工。5.3基坑临边构建筑物保护措施5.3.1高架桥基础保护措施5.3.1.1高架桥基础形式深圳机场站东侧为T3航站楼高架桥,桥面距离车站最近距离约2.7米高架桥基础为直径1500mm的钻孔灌注桩,桩长45米,进入微风化岩层不大于1.5米。5.3.1.2高架桥基础保护措施(1)高架桥基础拟采用直径800mm,间距1000mm的钻孔隔离桩加固。(2)并在桥墩外侧设置直径800mm,间距600mm的双管旋喷桩加固土体,以减少连续墙施工及基坑开挖对桥墩基础的影响。图5.3-1高架桥基础加固示意图5.3.2灯管塔基础保护措施5.3.2.1灯管塔基础形式机场飞行区3#灯管塔位于车站西南侧,距离车站侧墙最近距离9.2m。经调查灯管塔采用锤击预应力混凝土管桩,桩径500。灯管塔(建)构筑物特征一览表:项目名称耐火等级抗震设防烈度结构形式建筑耐久年限建筑层数建筑高度3#灯光变电站一级7度钢筋砼框架结构50年二层局部一层9.3m5.3.2.2灯管塔基础保护措施3#灯管塔基础采用∅850@600三轴搅拌桩格构式加固,格栅240x300cm图5.3-23#灯管塔基础加固示意图5.3.3空管站基础保护措施5.3.3.1空管站基础形式采用锤击预应力混凝土管桩,桩径500。不考虑负摩阻的单桩竖向抗压承载力特征值1200KN,考虑负摩阻的单桩竖向抗压承载力特征值1000KN。桩端持力层为混合岩(强风化)层,持力层进入全风化混合岩层0.8米或强风化混合岩层,单桩竖向承载力特征值R=1000KN。5.3.3.2空管站基础保护措施空管站基础采用∅850@600三轴搅拌桩格构式加固,格栅240x300cm。图5.3-3空管站基础加固示意图5.3.4冷源罐基础保护措施5.3.4.1冷源罐基础形式车站西南侧设置有机场4组蓄冷罐,每组蓄冷罐直径为26.5米,高度为30米,运行总重为14500吨。蓄冷罐距离车站侧墙最近距离约3米,其基础形式为预应力管桩,桩长30米左右,进入全风化不小于3米,或进入强风化不小于0.6米。5.3.4.2冷源罐基础保护措施为保证连续墙施工及基坑开挖期间蓄冷罐的安全,蓄冷罐基础加固采用三轴搅拌桩穿过淤泥质粘土和粉质粘土,同时采用∅80钻孔桩进入全分化花岗岩(W4)5m,部分进入强分化花岗岩(W3)进行加固。具体保护措施如下:(1)蓄冷罐影响范围段连续墙厚度加厚至1200mm,同时支撑由标准段4道增加至5道(第一、三道为混凝土支撑.其余为钢支撑),混凝上支撑间距由9米加密至4.5米。(2)在蓄冷罐侧设置直径800mm间距1000mm的钻孔隔离桩.隔离桩外侧设置搅拌桩格构式加固上体。可有效减少连续墙成槽和基坑开挖对蓄冷罐的影响。(3)为减少在偏载作用下基坑及支撑体系的整体水平位移,对基坑被动侧土体进行搅拌桩格构式加固,同时为减少地面超载下坑底隆起,对坑底土体也进行了裙边加抽条式加固。(4)加深连续墙嵌固深度.以改善蓄冷罐桩底处坑底受力,减少围护结构变形及坑底隆起。(5)施工过程中加强监测,并将监测情况及时反馈给相关单位,以便尽早发现问题及时处理。(6)基坑开挖前对该构筑物进行鉴定,对己存在的裂缝进行统计井与所属业主进行确认。同时应积极和能源中心管理部门联系。收集到目前已发生累计沉降量。图5.3-4蓄冷罐基础加固示意图5.3.5管线迁改及保护措施5.3.5.1管线调查机场站基坑范围内密布有机场集团和中南民航总局深圳分局空管站的通信
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