1、某地铁车站中间柱及钢管柱施工方案1 编制依据序号 名称 编号12 地下铁道工程施工及验收规范 GB50299-19993 钢结构工程施工质量验收规范 GB50205-20014 建筑钢结构焊接技术规程 JGJ81-20025 工业建筑防腐蚀设计规范 GB50046-956 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级 GB / T89237 车站工程施工质量验收标准 QCD-006-20058 钢管混凝土结构设计与施工规程 CECS28：9092 工程概况2.1 工程地理位置及周边环境2.2 工程设计概况本车站采用盖挖逆作法施工，车站共设 52 根中间柱。中间柱作为施工过程的中间支撑柱，在车站底板结构尚未
2、封闭时，承受地下各 层 已施作完毕的框架结构自重和各种施工荷载；顶板封闭后，中 间柱作为车站主要竖向承载和传力结构。车站主体共 52 根中柱，中柱为 800mm钢管柱，壁厚 14mm，柱长 16.2m，柱心填充 C40 微膨胀 混凝土，钢 管柱与顶板、中板和底板相接位置 设置换形钢牛腿；柱下设1600mm混凝土灌注 桩基 础， 桩基采用 C35 水下混凝土灌注，桩长采用 ZJ1 型20.5m（225 轴，共 48 颗 ）和 ZJ2 型 21.5m（26、27 轴，共 4 颗）两种类型，钢管柱锚入桩基 2m。2.3 工程地质情况自地表以下依次为人工堆积层 QmL：1 杂填土、粉土填土；第四纪全新
3、世冲洪积层 Q4aL+pL：粉土、 1 粉质粘土、粉质粘土、 2 粉土、3 粉细砂；第四纪晚更新世冲洪积层 Q3aL+pL：3 细中砂、2 粉土、 粉质粘土、 1 粘土、卵石圆砾。2.4 工程特点、难点2.3.1 中柱柱底以上部分成孔采用人工挖孔，其余采用旋挖钻机成孔，桩基混凝土采1用商品砼水下灌注。钢管柱由工厂加工，现场采用人工在桩基顶部安装自动定位器，汽车吊吊装入孔就位方式安装。2.3.2 中间柱柱底以上部分成孔采用人工挖孔，挖孔深度大 21m，施工难度大。2.3.3 工期紧，作业空间狭小，围护桩、中间柱穿插施工，相互干扰大，工效低，场地布置困难，施工组织协调要求高。2.3.4 钢管柱施工
4、精度要求高，测量控制难度较大。3 施工安排3.1 施工部署及工期安排根据施组工期总体安排，中间柱施工工期为 ，共计 天。中间柱主要工序包括：上部人工挖孔、下部机械成孔灌注、桩头清理、定位器安装、钢管柱吊装、柱心混凝土填充和柱四周回填等。具体施工工期安排见下表。 场地布置 图见附图一。序号 项目名称（部位） 工期（天） 开始时间 结束时间2.1 南段右部分（13 根颗）2.2 北段左部分（13 根颗）2.3 南段左部分（13 根颗）2.4 北段左部分（13 根颗）3.2 劳动组织及责任分工3.2.1 管理层负责人3.2.2 作业层负责人3.2.3 工人数量及分工序号 工种 人数 备注1 开挖工
5、每队同 时开工 13 孔，每班 4 人/孔，两班作业2 焊工 每 队配备 10 人，人员和围护桩共用3 机电工 每 队配备电工 2 人、修理工 2 人4 木工 每队配备 10 人5 测量工 每队配备 2 人6 试验工 每队配备 1 人7 普工 每队配备 10 人8 其它人员 每队配备 8 人合计4 施工准备4.1 技术准备2认真作好熟悉图纸和会审图纸工作，了解清楚设计意图，检查施工图是否完整、 齐全，是否符合国家规范的要求。各专业之间的施工图 是否交圈，有无矛盾和 错误。建筑与结构图在坐标、尺寸、标高及说明方面是否一致，技术要求是否明确。编制施工方案和安全技术施工方案，对作业工班和全体作业人员
6、进行施工技术和安全交底。施工测量人员按设计图纸进行桩位放样，并 经 XXX 院复核满足施工条件可以 进行挖孔施工。4.2 机具准备机械设备按两套配备，设备与围护桩共用。每套包括钢筋加工安装设备、 钻孔设备、人工挖孔和吊装设备，具体如下：序号 机械名称 规格 单位 数量 备注1 电动空压机 10m3 台 22 风镐 台 203 发电机 SB-W-120 台 24 交流电焊机 AX-3201 型 台 105 装载机 ZL40 台 16 旋挖钻机 意马 AF-18 台 27 汽车吊 25T 台 28 混凝土拌和设备 套 29 泥浆泵 台 1010 挖孔工具 套 2611 孔桩提升设备 套 264.3
7、 材料准备序号 材料名称 单位 数量 备注1 钢管柱 根 52 根据施工进度需要，陆续进场2 挖孔护壁模板 节 263 5 25mm 碎石 m3 800 根据施工进度需要，陆续进场34 砂 m3 640 根据施工进度需要，陆续进场5 水泥 T 250 根据施工进度需要，陆续进场5 主要施工方法及措施5.1 流水作业段的划分沿结构轴线纵向划分为四段，安排两个作业班组，两段同时施工，其余两段流水作业。具体划分详见下表，流水段布置见图二。流水作业段序号 轴线线号 桩号 施工顺序号1 2 轴8 轴 左 Z1Z7 右 Y1Y6 I2 8 轴14 轴 左 Z8Z13 右 Y7Y13 II3 14 轴20轴
8、左 Z14Z20 右 Y14Y19 II4 20 轴26轴左 Z21Z26 右 Y20Y26 I流水段划分表图二 流水段划分平面示意图5.2 施工方案车站主体共 52 根中间柱，中间柱上部为 800mm 钢管柱，柱下设 1600mm 混凝土灌注桩基础。钢管柱由加工 场加工，汽 车运输至现场 汽车吊吊装入孔就位安装。柱底以上部分采用人工挖孔成孔，柱底以下部分桩基础采用旋挖钻机成孔。施工工艺详见图三。5.3 施工方法5.3.1 测量定位利用 XX 院提供的导线点在盖挖围挡内布设临时导线点，由临时导线点使用全站仪对中桩位置进行极坐标法放样，采用换点施测的方法对中桩桩位坐标、高程进行复测，安 装 锚
9、固 自 动 定 位 器人 工 凿 除 杯 口 混 凝 土抽 排 基 桩 内 泥 浆水 下 灌 注 混 凝 土吊 放 基 桩 钢 筋 笼钻 孔 灌 注 桩 清 底机 械 成 孔 基 桩安 装 钢 管 柱灌 注 杯 口 混 凝 土灌 注 柱 芯 混 凝 土回 填 柱 四 周 空 隙基 桩 钢 筋 笼 加 工 制 作自 动 定 位 器 加 工 、检 验钢 管 柱 加 工 、检 验人 工 挖 孔4确保桩位坐标、高程的准确。施测完成后，及 时上报监 理单位复核同意后，方可开挖。图三 中间柱施工工艺流程图5.3.2 人工挖孔1、人工挖孔设计中桩下部基桩采用机械成孔，为便于桩机下钻、提 钻，人工挖孔部分的有
10、效内径定为 1.8m。孔桩土方采用人工开挖，开挖前须探明是否有地下管线并做好标记，加强保护。每节开挖高度控制在 1.2m 以内，孔内出 碴采用手动 卷扬机提升吊桶运出，护壁模板采用上口小、下口大的嗽叭型模板，拆上节立下节循环 周转使用。 护壁采用钢筋砼，厚度15cm。护壁形式采用外齿式护壁，上下搭接 5cm，作为施工用的衬体，增加抗塌孔的能力。孔桩 分节及开挖护壁见图 四。7.5cm1.2m 1.8m7.5cm1.8m 0.15m5cm0.15m0.4m0.15m5图四 孔桩开挖及护壁图护壁砼强度标号 C20，并且在 砼中掺加适量高效早 强减水剂。护壁钢筋主筋采用1216（级），箍筋 8150
11、（级），主筋上下层之间采用采用弯钩连接，以使上下两节形成整体，护壁配筋详见图 五。图五 护壁配筋图最底部一节护壁竖向设两排 20锁脚锚杆，排局 0.4m，两排错开布设。每排环向 6根，锚杆 长 1.7m，锚杆与对应位置主筋焊接成一整体，确保下部基桩钻孔时护壁不致开裂下沉。锚杆布设详见图六。12 6均 布 1 1护 壁 配 筋 平 面 图 1-剖 面箍 筋 81501-剖 面11锚 杆 布 置 平 面 图竖 向 主 筋 环 向 锚 杆 20,L=1.7m 20,L=1.7m环 向 锚 杆 竖 向 主 筋 6图六 底节锚杆布置图2、人工挖孔施工(1)施工工艺施工工艺流程见图七。图七 人工挖孔施工工
12、艺流程图(2)施工准备及 测量定位中间柱位于 XXX 主路范围，施工前首先采用 风镐人工破除 沥青混凝土路面结构层。破除范围以挖孔中心为圆心， 1m 半径范围。破除完成后迅速清除各种 杂物、平整场地。按施工设计图纸对每根桩进行编号，按照编号逐一计算桩中心点的坐标。采用极坐标定位法，使用全站仪及激光 测距仪进行轴线引测，以保证桩心定位准确，再由 桩中心点引出 4 个十字方向控制点。 测量测定桩位后，做好标识，并注意保 护。(3)人工挖孔前辅助工序施工先挖出首节护壁深度，同时以中桩桩位为中心自现况地面下挖 3*3m 见方、30cm测 量放 线、定桩位安设出土提升设备拼装护壁砼模板人工开挖土方成孔验
13、收施工准备 开挖锁口浇 注砼护壁设 置孔口安全盖板 安放护壁钢筋浇注护壁砼 拆除护壁砼模板人工依次开挖下部土方至设计底梁底面合格后施工下道工序循环 工序设置安全 软梯、安全带，布 设通风、照明线路人工挖孔前辅助工序7深的土槽，绑扎钢筋、支立护壁模板， 浇注锁口和作 业平台混凝土。浇注混凝土时设置安全软爬梯、埋设安全带固定栓点，布设通风、照明线 路。平面布置见图八。(4)人工挖孔人工挖孔所需的设备及工具主要有：提升架、手推车、镐、 锹、手铲、钎、线坠、混凝土搅拌机、吊桶、溜槽、导 管、振捣棒、插钎、粗麻 绳 、钢丝绳、安全活动盖板、防水照明灯（低压 36V、100W）、电焊 机、通 风及供氧设备
14、、扬 程水泵、活动爬梯、安全帽、安全 带等。每节挖孔深度为护壁高度，现浇钢筋混凝土护壁每节高为 1.2m。挖土由人工从上到下逐层用镐锹进行，挖土次序 为先中间后周边。 碴土装入吊桶，提升架垂直提升至洞内地面，再倒运出桩孔竖井。在吊桶提升过程中，桩内施工人 员暂停挖土躲避开吊斗正下方，注意安全。当吊桶提升至高出洞内地面 1.0m 时，人工水平推动吊桶离开井口卸土，下吊桶同时继续挖土。随开挖随支护，清理桩孔壁淤泥，复核桩孔垂直度和直径，及时修正，并按下列顺序进行护壁施做。绑扎护壁钢 筋：按设计图纸 插入竖向钢筋并保证 向下预留长度，再布 设环向箍筋并绑扎成形，及时安设模板。浇注护壁混凝土及拆模：模
15、板安装好后，浇注护壁早强混凝土，等级 C25，灌注时可用敲击模板或用钢筋棒反复捣实。护壁模板采用 组合式木模板，模板由四块拼装组成，模板间用 U 型卡钉连接，同时以利拆除每节护壁适当设置 L 形调节缝板。模板长度为 1.2m/节，加工节数根据实际情况定（满足施工倒用）。与 与与36与0.与18与与30*图八 人工挖孔地面布置图8施工过程中严禁超挖，如遇不稳定土层时，需根据 现场实际情况重新分层，及早支护、及早 浇注护壁砼。施工过程中需在上层护壁砼达到 设计强度的 75%后方可拆模，再开挖下步土体。人工挖孔的过程中，要保证孔内人员操作面内具有良好的通风和照明。通风设备选用鼓风机，根据鼓风机的鼓
16、风能力及孔内的换气量进行布管。每个桩孔自地面向孔内布设一根 300 帆布通风管。照明用 电采用 36V 安全电压设备照明，并设专业电工人员定期对低压线路进行检查。人工开挖全过程地面上要设有“正在施工” 的明显标 志，并且保证每个桩位至少有两名工作人员，一人孔内，一人孔口，保持孔内、孔口作业的人员联系，孔内、孔口作业人员要定时交换作业位置，避免工人疲乏作业。(5)防止护壁坠 落损坏措施护壁主筋握成弯 钩，上下钩结形成整体。遇粘性土或松软土时，向土中砸设 20钢筋锚钉 ，长度 1m，环向间距 50cm，并和护壁钢筋连接。最底节护壁 竖向设两排 20锁脚锚杆，排距 0.4m，两排错开布设。每排 环向
17、 6 根，锚杆长 1.7m，锚杆与对应 位置主筋焊接成一整体，确保下部基桩钻孔时护壁不致开裂下沉。人工挖孔的垂直度和有效直径严格控制，避免 钻具下放损坏护壁。5.3.3 基桩施工基桩采用旋挖钻机机械成孔灌注，待底节护壁混凝土达设计强度 100方可开钻。(1)泥浆制拌在场地南北两端各设一个的泥浆池，泥浆池采用砖砌筑成 10m4m2m 方型。用制浆机加入清水、膨胀土和纯 碱等制备泥浆，泥 浆比重控制在 1.151.20 左右，泥 浆粘度控制在 1824S 左右；在处 于卵石层和承压水层， 为了保证不坍孔，泥浆浓度选择在1.201.30 左右。泥浆使用后回收重复使用，用完后经沉淀抽去表面的水后运到指
18、定地点堆放并掩埋。泥浆制备及 测试技术要求：A、及时 采集泥 浆样品， 测定性能指标，对新制备的泥浆进行第一次测试，使用前再进行一次测试，钻孔过程中 经常进行检测，保 证泥浆质 量；B、储存泥浆每 8 小时搅拌一次，每次搅拌泥浆或测试结 果作好原始记录；C、新鲜泥浆制作好后搁置 24 小时，必须经各项指 标测试合格方可使用，回收泥 浆9经过筛处理，性能指标达到要求后再循环利用；D、设置拌 浆 池、 贮浆池、循环池、沉淀池和泥 浆泵形成循环系统供浆，泥浆池容积满足钻孔桩施工进度要求。(2)钻机就位钻机自行至桩位处把钻杆中心对准桩位，调整钻机底盘水平度，待钻机底盘水平度调整完成后重新用钻杆对准桩位
19、中心锁死钻机定位装置。在钻机对位用线绳拉十字交叉点进行钻头对中，对中误差控制在 2cm 以内。(3)成孔钻机开钻前需再次对钻机平台、钻盘中心及桩位进行检查以保证孔位偏差在规范允许范围内。 钻进开始时缓慢地 进行，待 钻至底节混凝土 护壁下口 1.0m 以下再正常钻进。钻进利用钻机取土桶正转， 进行孔内原始土的切削，然后提升取土桶。 钻桶在提升前回转 35 周，防止孔底土层 粘附钻桶，造成卡 钻事故。卸土时将取土桶提出孔外，平转到卸土位置卸空取土桶。钻土 过程中加入调配好的泥浆，泥浆液面始终保持高于地下水位1m，以保 证孔内稳定液起到平衡孔壁。重复以上过程，直至钻进至设计标高。对终孔深度范围用测
20、孔器对孔径、孔形、倾斜度进行检测，同 时测量孔深。钻进过程中根据出碴情况查明地质情况并做好钻进记录。钻至砂卵石层时加强钻机和孔内水位观测，若遇泥浆渗漏，立即停止钻进回填粘土，加强护壁后，重新开始钻进至设计标高，同时加大泥浆浓度。在钻 孔过程中，若发现钻孔位置处的地质情况与 设计有显着差别时， 应及时通知或请示监理工程师，在未征得 监理工程师同意的情况下不得进行下一工序施工。桩内挖出的土体及时用装载机清离孔口，用汽车运到指定地点堆放，防止土体压力过大造成孔壁坍塌。(4)检孔与清孔钻孔至设计标高后，采用规范规定的方法检测孔深、孔径和垂直度等，待 检测合格后，及时 清孔。验收方法是做一个长度等于 46 倍 桩径，直径等于孔径的 钢筋笼孔规，将孔规吊放入孔，并顺利放到 设计要求的孔底， 说明孔径和垂直度达到要求。孔深用 测绳和钢尺丈量。钢筋笼放不到底时还立即用钻具修孔直至孔壁铅直，孔规能顺利放到底为止。清孔时保持孔内原浆不变，静态护壁。先用旋挖 钻机在不向下掘进的情况下，反复挖除孔底松碴和沉碴，以节 省清孔时间；同时注入新鲜泥浆对孔内泥浆进行循环置换，从而可彻底清除孔底沉碴，清孔时必须保持孔内水头低于护筒顶 12m ，防止坍孔。不
