A区施工方案 2.docx
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A区施工方案 2.docx
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A区施工方案2
青岛地铁一期工程(3号线)青岛北客站
A区施工方案
1、编制依据、范围与原则
1.1编制依据
⑴施工图。
⑵青岛北客站总体施工组织设计、年度施工计划及施工进展情况。
⑶适用于本工程的标准、规范、规程:
《建筑工程质量检验评定标准》(GB50210-2001)
《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999)
《地下铁道设计规范》(GB50157-92)
《地下工程防水技术规范》(GB50108-2001)
《地下防水工程质量验收规范》(GB50208-2002)
《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》(GB50308-1999)
《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)
《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18-96)
《钢筋机械连接通用技术规程》(JGJ107-96)
《带肋钢筋套筒挤压连接技术规程》(JGJ108-96)
《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)
《混凝土质量控制标准》(GB50164-92)
《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ33-2001)
《施工现场临时用电安全技术规程》(JGJ46-88)
《铁路隧道施工规范》(TB10204-2002)
国家、部委和北京市有关安全、质量、工程验收等方面的标准及法规文件。
⑷我部现有的技术水平、施工管理水平和机械设备配备能力。
1.2编制原则
⑴严格贯彻执行“安全第一、预防为主”的安全生产方针。
确保工程质量、确保施工工期、确保施工安全,全面兑现施工承诺。
⑵确保施工工艺与施工规范、设计要求相符,并达到完善。
⑶达到文明施工、环境保护要求。
施工全过程对环境破坏最小,并有周密的环境保护措施。
保证在施工期间对北京市工体北路及三环路的交通影响减至最小。
⑷优化施工技术方案,推广应用“四新”成果,加强科技创新和技术攻关,确保工程全面创优。
⑸加强施工管理,提高生产效率。
1.3编制范围
本施工方案编制范围为青岛北客站地铁工程A区围护结构、止水帷幕与基坑开挖工程。
2、工程概况
2.1工程简介
青岛地铁一期工程(3号线)青岛北站站,位于铁路青岛北客站下方。
地铁3号线及8号线为东西向平行换乘的地下二层三柱四跨13m双岛四线同台换乘车站,有效站台中心里程K24+488.861,车站规模479.75×41.3m;地铁1号线为南北向地下三层双柱三跨13m岛式站台车站,有效站台中心里程K14+990.000,车站规模335.4×20.3m。
地铁1号线与3,8号线车站形成十字换乘,上述3条地铁线与国铁青岛北客站在地下一层换乘大厅进行换乘,形成大型交通枢纽。
作为配套工程,在青岛北客站东侧设有2层市政地下车库;同时地铁1号线车辆段出入段线明挖区间(部分),地铁3号线出入段线明挖区间(部分),地铁3、8号线联络线明挖区间(部分)纳入本次工程,同步施工。
整个地铁工程划分为三大区域,见下图所示。
2.2A区结构设计情况
地铁三、八号线与国铁青岛北客站重合部分即A区,地铁施工A区长258.52m,宽41.3m,基坑深18.96m。
围护结构:
采用了局部土层放坡开挖+钻孔灌注桩+桩后高压旋喷桩止水帷幕+内支撑方案,采用三道支撑,其中第一道支撑采用钢筋砼支撑,其余2道采用钢管支撑。
主体结构:
该段地下为二层四跨钢筋砼框架结构,其中地下二层为地铁3,8号线站台层,地下一层为国铁出站通道;地上为国铁站房部分。
结构形式如下图所示。
2.3地铁设计技术标准
⑴地铁工程结构的设计使用年限为100年,安全等级为一级。
⑵地下结构中主要构件的安全等级为一级。
⑶地下构件中露天或迎土面混凝土构件的环境类别为二类a。
⑷结构设计按最不利情况进行抗浮稳定验算,当不考虑侧壁摩阻力时,抗浮安全系数Kf≥1.05,当考虑侧壁摩阻力时,抗浮安全系数Kf≥1.15。
⑸钢筋混凝土结构(不含临时构件)正截面的裂缝控制等级一般为三级,即允许出现裂缝。
裂缝宽度:
结构内部混凝土构件(柱,楼板、站台板等)为0.3mm,迎土面为0.2mm。
⑹车站结构抗震设防烈度为6度,抗震等级为三级。
⑺车站结构兼顾人防,地下主体结构按六级人防荷载进行结构强度验算。
⑻车站主体及人行通道顶板防水等级为一级,结构不允许有渗漏水。
⑼地下结构主要构件的耐火等级为一级。
2.4自然条件及工程环境
2.4.1地形地貌
青岛北站及引入工程位于青岛市李沧区,属于海相沉积和李村河入海口交汇的滩涂地貌,濒临胶州湾东岸,地形平坦,地形平坦开阔,地面高程一般在2~4m之间。
后经填海造地,地铁站址范围成为了多年垃圾填埋区。
2.4.2工程地质与水文地质
⑴工程地质
站址范围为多年垃圾填埋区,据地质勘探资料,由上至下地层情况为:
建筑垃圾层(以隧道弃碴为主)、生活垃圾层、淤泥质土层、粉质粘土层及流纹岩基岩,其中生活垃圾层厚5m~10m。
⑵水文地质特征
地表广泛分布垃圾层,局部形成水塘,地表水位随季节变化显著。
地下水位埋深多在0~3m之间,主要接受大气降雨及沟渠补给。
地下水类型有第四系孔隙潜水及基岩裂隙水,孔隙潜水赋存于第四系松散土层孔隙中,以冲积、海积的砂层为主要含水层。
场区内地下水受生活垃圾污染,具强侵蚀性。
⑶地震动参数
根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)(1:
400万),地震动峰值加速度为0.05g;地震动反应谱特征周期0.45s。
⑷特殊岩土
特殊岩土为人工杂填土与松软土。
人工杂填土主要由塑料碎片、混凝土块、碎砖瓦等建筑垃圾及生活垃圾组成;松软土以淤泥质土为主,局部为软黏性土或淤泥,属高压缩性土。
⑹工程地质条件评价
工程所处区域垃圾层与松软土覆盖层厚,水文地质条件较复杂,地表水及地下水对混凝土具有侵蚀性,工程地质条件较差。
2.4.3气象特征
属暖温带半湿润季风气候,受海洋影响较大,气候特点夏季多雨,冬季睛朗干燥。
历年平均气温13.9℃,极端最高气温37.4℃,极端最低气温-10.2℃。
历年平均降水量659.65mm,年最大降水量856mm,年最小降水量464.3mm,全年降水量的57~73%集中于夏季,且多暴雨,日最大降雨量173.3mm。
最大风速21.8m/s,盛行南风。
年平均降雪日数10.6d,最大积雪深度11cm,最大电线结冰厚度5mm,最大电线结冰日数0.4d。
历年平均绝对湿度13.1hpa,平均相对湿度71%;年平均蒸发量1262.9mm。
2.5主要工程数量
地铁工程主要工程数量表
序号
工程项目名称
单位
数量
三、
3、8#线车站
土石方及围护结构
开挖土石方
m3
49544
钻孔灌注桩φ1.2m/φ1.0m
m3
2604/1761
旋喷桩φ1.0m
m3
2597
冠梁
m3
438
喷射砼
m3
625
非预应力钢筋
t
912
钢支撑
t
667
砼支撑
m3
214
围护结构:
钻孔灌注桩Φ1200@1500,单根桩长24m,共380根,合计10464m;格构柱下钻孔桩Φ1200,单根桩长30m,共82根;高压旋喷桩Φ1000@750,共884根,单根长12m,合计10608m。
基坑底站房基础工程桩Φ1200,约600根,单根长40m。
2.6工程特点与工程重难点分析
工程特点:
⑴工程位于特殊地质上,除有较厚的海积相淤泥质土外,更重要还是建筑垃圾、生活垃圾的填埋场;
⑵A区为大面积的深基坑,一般明挖车站埋深约14~15m,本站基坑埋深较大,地面下18.95m;基坑宽度达41.3m,对内支撑体系的安全稳定性要求极高。
⑶地下水的影响巨大,施工区域地下水位高且为特殊地质,一方面,基坑内外的降水效果都不易保证,特别是地层不均匀性形成的水囊极易出现涌水、流泥、流砂及二次破坏作用;另一方面,在建筑垃圾、生活垃圾这种地层中形成止水帷幕是技术难题,是新课题。
⑷A区基坑施工是关键控制工程,工期与安全、质量的矛盾非常尖锐。
工程重点:
⑴安全质量控制重点:
对内支撑体系的稳定性。
⑵工期控制重点:
围护桩与基础抗拔桩施工;垂直提升系统的可靠有效。
工程难点:
基坑降水,关系到安全、施工进度及文明施工水平。
3、总体施工方案
3.1施工组织机构
3.2施工总平面规划
3.2.1生产与生活房屋:
项目经理部租用当地房屋,驻地设在青岛市李沧区四流中路145号(原瑞德宾馆),办公和住宿参照公寓式标准建设。
现场设工程指挥所、中心试验室及各工区住房,其生活与办公用房采用二层的彩钢板房;搅拌站、钢筋场生产房屋采用单层钢结构。
临时房屋计划表
序号
部位
面积(m2)
办公
生活
生产
1
1号钢筋加工场
1050
1406
2
2号钢筋加工场
2283
1125
3
3号钢筋加工场
248
1356
891
4
搅拌站
164
1570
4048
5
中心试验室
422
271
合计
834
6530
7470
3.2.2施工围挡
施工道路与场地硬化:
场地内各堆料场、设备停放场等临时设施场地均进行砼硬化处理,四周设置排水沟、污水处理池,各生产生活污水经处理达到标后,就近排入当地排水系统。
施工用电:
施工用水:
混凝土供应:
钢筋加工场:
施工场地布置:
3.3总体施工方案
A区为青岛北客站控制工期工程,必须首先开工,尽早为站房提供施工工作面。
施工总体原则为:
按先围护结构与止水帷幕、后降水开挖,先主体结构后建筑与附属工程,纵向分段分期推进;A区地铁结构与站房基础统筹同步,协调A区与相邻的B1、B2及C2区施工进度并互相提供有利的场地与通道条件,达到均衡有序生产。
A区纵向长度为284.9m,划分为3个区段组织施工。
围护桩采用冲击钻机钻孔,钢筋笼在钢筋场集中加工后,用25T汽车吊安装钢筋笼,混凝土采用商品站。
基坑四周止水帷幕采用高压旋喷桩钻机施工,基坑内采用管井降水。
土方开挖按照“竖向分层、纵向分段、支护紧跟”的原则进行,第一、二层土体采用长、短臂挖掘机联合开挖,长臂挖掘机不能开挖的地方,采用小型挖掘机配合龙门吊垂直起吊出土,大吨位自卸汽车运输。
第三、四、五层土体采用坑内纵向拉槽开挖,遇石方尽量采用液压破碎锤或风镐破碎开挖,当液压破碎锤或风镐不能开挖时,方采用松动爆破开挖。
随开挖进度及时进行边坡及桩间支护和钢支撑施工。
喷射砼采用TK961湿喷机施工。
预应力锚索采用锚索钻机施工。
钢管支撑采用在基坑外拼装,龙门吊起吊整体安装,油压千斤顶施加钢支撑预加力,并采用特制定型钢楔锁定钢支撑。
A区为狭长基坑,材料及模板等采用龙门吊垂直起吊。
主体结构从下向上分段分层进行施工,侧墙采用单侧移动式模板架,站厅板采用满堂碗扣式支架、大块钢模,现场安装绑扎钢筋,混凝土用输送泵输送到浇筑点、人工机械捣固密实成型。
3.4总体施工顺序安排
3.4.1施工流程
总体施工流程见下页图所示。
3.4.2总体施工顺序
施工A区,即地铁3、8号线车站西段(国铁站房)为加快施工进度,尽早为站房提供施工工作面。
该段工程开挖、底板及其它各层结构施工平行流水作业。
第一步序:
施工准备
征地拆迁、施工围挡、场地与道路硬化等现场准备;测量放线、方案审批与技术交底等技术准备以及临建施工。
现场与技术准备完成后可先进行围护桩、高压旋喷桩的试钻及降水井施工。
第二步序:
围护结构施工阶段
结合施工图到位时间,钻孔桩施工分两个阶段,首先施工围护结构再施工站房基础工程桩。
第一步:
围护结构钻孔桩与格构柱钻孔共布设64台钻机,重点作好钢筋笼运输吊装、砼运输道路及泥浆池、排水沟位置。
第二步:
站房基础施工图到位后,及时安排施工,基坑范围内共布设60台钻机;围护结构钻孔桩完成后钻进高压旋喷桩,并在基坑开挖前一个月选取部分工程桩作降水井,对基坑进行疏干固结。
站房基础工程桩施工周期长,A区围护结构钻孔桩完成后,施工相邻的B1、B2与C2区围护桩与止水帷幕。
第三步序:
基坑开挖阶段
第三步:
放坡拉槽开挖第一层土,第一层开挖深度至第一道钢筋砼支撑底面;先开挖围护桩部分,便于施作冠梁与边坡支护,同步作好基坑四周的排水沟、场地道路硬化及安全防护栏杆。
第四步:
施工第一道钢筋混凝土支撑,格构柱在基础工程桩砼灌注时同步插入;安装龙门架。
第五步:
待第一道钢筋混凝土支撑达到龄期后开始开挖第二层土体。
各道钢支撑底高程为:
第1道+1.8m、第2道-1.8m、第3道-5.3m、第4道-8.5m,生活垃圾层底平均高程为:
-3.56m。
由于钢筋混凝土支撑不允许车辆碾压以及生活垃圾层松软,不具备车辆纵向通行的条件,故第二、三层土体均采用纵向分段横向开挖方案(纵向分段长度约100m,分为3段)。
第六步:
分片开挖成型后,及时施作桩间网喷砼与钢围檩,安装第一道钢支撑,第一道钢支撑通过龙门吊提升至坑内。
第七步:
第一道钢支撑达到工作状态后开挖第三层土体,第三层土体主要采用长臂挖掘机,基坑内增加挖掘机转运辅助,地面设临时存碴场。
第八步:
安装第二道钢支撑,方法同第一道钢支撑。
第九步:
第三层土体开挖由两端向中间纵向拉槽开挖,开挖深度穿透生活垃圾层至原状土层,局部松软地段换填作为出土、进料通道。
分区协调工作:
第三层土体开挖前,相邻的B1、B2与C2区围护桩与止水帷幕已完成,进行坑内降水并纵向拉槽至A区端头。
第十步:
安装第三道钢支撑,安装方向:
从中部向两端,方法同第一道钢支撑。
第十一步:
两端运输通道标高分幅下降,纵向拉槽开挖第四层土体。
第十二步:
安装第四道钢支撑,方法同第三道钢支撑。
第十三步:
机械配合松动爆破继续开挖基坑内石方,落底验槽与抗拔桩桩检。
第四步序:
结构工程施工阶段
第十四步:
施作接地装置、垫层、防水和底板结构(含国铁站房基础);
第十五步:
拆除第三道钢支撑,进行侧墙防水层和地下二层侧墙施工;侧墙施工采用台车分两条流水线施工。
第十六步:
紧随侧墙施工进度分段施工站厅板结构,待强度达到设计要求后拆除第二道支撑。
第十七步:
拆除第一道支撑,施工地下一层侧墙防水和结构侧墙施工,侧墙施工方法同地下二层;地铁站厅通道至国铁站台的出入口结构可同步施工。
第十八步:
施工顶板结构,施工完毕后,转入国铁站台轨道梁施工阶段。
4、施工进度计划与资源配置
4.1进度计划指标
各分项进度指标见表4-1、4-2、4-3
表4-1单根钻孔灌注桩分项作业进度指标表
表4-2单根高压旋喷桩分项作业进度指标表
表4-3土石方开挖分项作业进度指标表
4.2施工进度计划
4.2.1钻机配置数量与工期计算
由于A区施工工期为关键控制点,为缩短工期,各工序施工时都按照最大资源配置。
据场地实际条件钻机可配置64台。
围护结构与站房基础工程桩设计图纸到位时间相差较大(估计围护结构设计图2010年4月底到位,站房基础工程桩设计图2010年5月底到位),故先施工围护结构钻孔桩。
⑴围护结构钻孔灌注桩施工
A区围护桩共380根,单根有效桩长24m,空钻3m。
据钻孔桩试钻过程中取得的参数,单桩成桩时间为,施工准备、埋设护筒及岩层以上土体钻进0.5d;全风化和强风化流纹岩按4m/天计算,围护桩平均深入岩层12m,计3d;清孔、吊装钢筋笼、灌注水下混凝土,计1d,合计4.5d。
按施工区域条件,钻机分两排布置,间距12m,详见A区钻机布置图一,每台钻机施工8根围护桩,能布置54台钻机;格构柱位置钻孔桩间距7.5m~9.0m,每隔50m左右布置一台钻机,共10台钻机。
施工工期为4.5×8=36天。
高压旋喷桩钻机按110m/天进尺计算,A区旋喷桩总共10608m,照此计算每天需要完成10608/110/40=2.41台,确定需要3台高压旋喷桩机能满足工期要求。
⑵站房基础工程桩施工
站房基础工程桩桩长40m,从地面至桩顶空钻深度19m,数量约500根,其中,钻入围护桩平均深入岩层44m。
据钻孔桩试钻过程中取得的参数,强风化和中风化流纹岩进度指标为1-3.8m/d。
单桩成桩时间为:
施工准备、埋设护筒及岩层以上土体钻进0.5d;强风化和中风化流纹岩44/3.1=13d;清孔、吊装钢筋笼、灌注水下混凝土,计1d,合计14.5d。
考虑到钻机选型优化与钻头改进等因素,单桩施工时间为13天/根。
按施工区域条件,钻机分两排错位布置,间距7.2m~10m,详见A区钻机布置图二与同类工程实例照片,共布置64台钻机。
每台钻机钻桩数量约为10根,施工工期为13×10=130天。
4.2.2施工进度计划
青岛北客站计划开工日期2010年3月1日,计划竣工日期2012年2月29日,总工期24个月(国铁站房部分施工工期为30个月)。
地铁工程A区计划开工日期2010年5月1日,计划完成日期2011年05月23日,其中,2011年04月08日可分区分期向站房专业提供施工作业面。
施工进度计划见下表
施工工序
施工时间
天数
备注
施工准备
2010年03月01日—2010年04月30日
61d
系统电接入与图纸到位
围护结构施工
2010年05月1日—2010年06月4日
35d
围护桩与格构柱下钻孔桩,64台钻机
站房基础工程桩施工
2010年06月5日—2010年10月15日
134d
含高压旋喷桩施工,64台钻机
第一道钢筋混凝土支撑
2010年10月16日—2010年11月14日
20d
含冠梁施工、边坡支护及龙门吊安装
第一层土方开挖
2010年11月15日—2010年11月30日
16d
含钢筋混凝土支撑强度增长龄期
第二道钢支撑
2010年12月01日—2010年12月05日
5d
第二层土方开挖
2010年12月06日—2010年12月20日
15d
考虑部分土垂直提升
第三道钢支撑
2010年12月21日—2010年12月27日
7d
第四层土方开挖
2010年12月28日—2011年01月06日
10d
考虑纵向拉槽出土
第四道钢支撑
2011年01月07日—2011年01月13日
7d
第五层土方开挖
2011年01月14日—2011年02月07日
25d
考虑石方爆破开挖
底板施工
2011年02月08日—2011年03月10日
30d
施作接地装置、垫层、防水层
站台层侧墙施工
2011年03月11日—2011年03月24日
14d
流水作业,两套模架
站厅层施工
2011年03月25日—2011年05月23日
60d
2011年04月08日开始提供站房施工作业面
4.3劳动力安排
4.4主要机械设备
4.5主要材料
5、施工方案、施工方法与工艺
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