明挖车站格构柱施工方案

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、施工流程 (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、质量保证措施...................................................... - 11 -六、安全保证措施...................................................... - 12 -七、文明施工及环保措施 ................................................ - 12 -一、工程概况本合同段承建的哈尔滨市轨道交通2号线一期工程土建施工项目四标段施工任务：包括一站一区间，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，围护结构采用连续墙+混凝土支撑+钢支撑支护，车站主体及附属均采用明挖法施工。

0001号风亭4b号出入口4号出入口（预留）3号出入口2c号出入口（预留）2B号出入口2A号出入口2号风亭3号风亭1号出入口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 ，主要穿越的地层为松花江漫滩区，区间隧道盾构管片外径φ6200mm ，采用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。

区间风井采用明挖法施工，围护结构采用连续墙+混凝土支撑，联络通道均采用冷冻法施工。

区间总平面图本车站共设置51根格构柱，格构柱主要包括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站岩土工程勘察报告（详细勘察阶段）》⑶《地铁设计规范》（GB50157-2003）⑷《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50209-1999）（2003年版）⑸《混凝土质量控制标准》（GB50164-2011）⑹《混凝土结构工程施工规范》(GB50666-2011)⑺《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120—2012）⑻《钢筋焊接及验收规范》(JGJ18-2012)⑼《城市轨道交通工程测量规范》（GB50308-2008）⑽《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）⑾《中电科哈尔滨轨道交通有限公司质量验收管理办法（暂行）》ZL-11⑿已下发施工蓝图⒀施工所涉及的适用于车站明挖段的标准、规范、规程以及国家、部委和哈尔滨市有关安全、质量、工程验收等方面的标准及法规文件。

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，定位偏差不大于20mm。

关键工序就是在目前的施工技术水平和现有机械设备情况下，如何保证格构柱的定位精度达到20mm以内，从而保证支撑系统稳固、基坑开挖安全。

3.3、设备选择根据格构柱的技术要求和场地内的工程地质状况，立柱桩采用旋挖钻孔机成孔。

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。

开钻时低档位慢速钻进，以保证桩位准确性，在砂土层中应控制钻进成孔速度，防止孔斜、缩径、塌孔等现象的产生。

（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，采用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，确保桩的桩位、垂直度满足规范、验标要求。

本工程采用膨润土泥浆护壁。

泥浆比重应控制在1.05～1.1，胶体率不低于95%；含砂率不大于6%。

成孔过程中,泥浆系统应定期清理,确保文明施工，泥浆池实行专人管理、负责。

四、施工方法4.1、施工流程⑴桩孔定位测量：根据设计桩中心坐标，采用全站仪定位后，埋设十字护桩，并请测量监理工程师进行复核，确认无误后方可施工。

⑵成孔施工：第一步：埋设护筒，放入泥浆。

按照工地现场土质情况，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，以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，钻头中心与钢护筒顶面中心对位偏差≤20mm。

具体施工流程见图4.1。

图4-1 格构柱施工流程图4.2、泥浆制备4.2.1 原料及配比施工准备 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 排弃渣土废浆验收 下放钢筋笼 商品砼供应 安设格构柱 二次清孔 检查导管 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 验收膨润土：膨润土泥浆具有相对密度低、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。

一般用量为水的8%即8公斤膨润土可掺100公斤的水。

对于粘质土地层，可降低到3%—5%。

较差的膨润土用量为水的12%左右。

CMC：全名为羧甲基纤维素,具有使地基土表面形成薄膜而使之强化和降低失水率的作用。

掺入量为膨润土的0.05%～0.1%。

纯碱：它的作用可使PH值增大，使粘土颗粒进行分散，粘粒表面负电荷增加，为粘土吸收外界的正离子提供了条件，可增加水化膜厚度，提高泥浆的胶体率和稳定性，降低失水率。

掺入量为孔中泥浆的0.1%—0.4%。

4.2.2 泥浆材料的选择（1）水应为PH值呈中性，钙离子浓度小于等于100PPm，否则要掺入分散剂。

（2）膨润土由其产地不同而性能不同，应以经济适用为主。

易受阳离子感染时，宜选用钙土。

（3）CMC的选定，根据地层决定,粘度越高防漏效果越好。

4.2.3 泥浆粘度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—804.2.4 泥浆配制试验和修正泥浆是各种材料特性的综合产品，但它是否完全满足施工条件和地层情况，还要在基本配合比的基础上修正、调配,最后才能得到合适的施工配合比要对泥浆的各种特性逐项试验：稳定性、泥皮形成性能、泥浆流动性、泥浆密度。

4.2.5 制备泥浆的方法泥浆制备设备包括储料斗螺旋输送机、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。

配制好的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，在定量水箱不断加水的同时，加入膨润土、纯碱液，搅拌3min后，加入CMC液继续搅拌。

搅拌好的泥浆应静置24h后使用。

泥浆制备流程见图4-2。

图4-2 泥浆制备流程4.3、泥浆制备依据控制点精确定出立柱桩的平面中心的位置，并在格构柱两个互相垂直轴线的方向一边打设两个护桩，作为控制桩的中点和格构柱的方向控制点。

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,采用孔口护筒,其作用是保证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、机身振动而导致坍孔。

护筒采用板厚为6mm 的钢板焊接整体式钢护筒, 护筒比桩直径大0.2～0.4m ，护筒底应位于坚实的原地层上。

护筒上设2个溢水口，护筒埋设时，筒的中心应与桩中心重合，其偏差不得大于20mm ；并应严格保持护筒的垂直度偏差不大于1%，同时其顶部应高出地面0.5m 。

护筒位置正确固定后，四周均匀回填最佳含水量的粘土，并分层夯实，确保成孔的质量。

4.5、钻进成孔钻进时，边钻进边注入泥浆进行护壁，保持泥浆面始终不低于护筒顶以下0.3m ，钻进过程中随时检测钻机平台水平度及钻杆垂直度，如有偏差及时调整。

成孔后泥浆比重控制在1.25以内，成孔时做好记录。

施工中应注意以下事项：⑴开始钻进时，应先轻压慢转，掌握地层对钻机的影响情况，以确定在该地层条件下的钻进参数，待钻头正常工作后，逐渐加大转速。

⑵桩孔上部孔段钻进时轻压慢转，尽量减小桩孔超径；在粘土层，适当增加扫孔次数，防止缩径；砂层中用中等压力、慢转速，并适当增加泵量。

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24h⑶施工过程中如发现地质情况与原钻探资料不符，立即通知设计、监理等单位及时处理。

⑷根据孔内土层地质柱状图和捞取钻渣样判别土类，每进尺2m，检查泥浆指标及时调整泥浆比重，防止坍孔事故。

⑸应合理调整和掌握钻进参数，在钻进过程中应根据不同地质条件，随时检查泥浆指标。

⑹在松软土层中钻进，应根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，待采取相应措施后在钻进。

⑻成孔过程中，每进4～6m检查一次成孔质量，接近设计孔深时，准确地控制好钻进深度，并做好进入持力层的记录。

⑼钻进过程中应认真、准确、及时地做好成孔记录，填写报表。

4.6、桩孔质量检测桩孔质量参数包括：孔深、孔径、钻孔垂直度等。