黄家圩路拓宽改造工程下穿京沪铁路立交桥工程桩基础工程施工技术方案.doc
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1、目 录一、工程概况31.1、总体概况31.2、自然地理概况与地质条件31.2.1、地形、地貌31.2.2、岩土层分布及其特征41.2.3、水文概况51.2.4、地质参数51.3、桩基础设计概况5二、施工组织62.1、总体筹划62.2、人员组织62.3、机械设备7三、施工计划安排7四、钻孔灌注桩施工74.1、概况74.2、施工准备94.2.1、施工材料与设备94.2.2、作业条件94.2.3、技术准备104.2.4、临近铁路营业线附近桩基施工114.3、施工流程114.4、施工工艺说明134.4.1、护筒埋设134.4.2、钻机就位及校正134.4.3、泥浆制备134.4.4、钻孔成孔144.4
2、.5、钻孔中故障处理154.4.6、泥浆排放154.4.7、清孔验孔154.2.4、钢筋笼制作与安装164.2.5、导管安装及二次清孔174.2.6、砼灌注18五、高压旋喷桩施工185.1、高压旋喷桩施工流程195.2、高压旋喷桩施工工艺流程205.2.1、高压旋喷桩施工技术参数205.2.2、施工工艺流程说明205.2.3、施工注意事项21六、人工挖孔灌注桩施工226.1、概况226.2、施工准备226.2.1、施工材料与设备226.2.2、作业条件226.2.3、技术准备226.3、施工工艺流程236.4、挖孔灌注桩施工工艺说明236.2.3、钢筋笼安装及砼灌注246.3、施工注意事项24
3、六、质量保证措施256.1、人员组织与安排256.2、物资设备管理措施266.3、施工技术保证措施266.4、经济保证措施276.5、施工技术文件、资料管理27七、安全保证措施277.1、施工现场安全保证措施277.2、技术安全保证措施287.3、保证人身安全保证措施287.4、机械设备管理安全保证措施307.5、钻孔灌注桩施工安全保证措施317.6、人工挖孔灌注桩施工安全保证措施32八、文明施工保证措施338.1、施工现场管理348.2、现场卫生管理348.3、交通组织358.4、行业主管部门的管理358.5、地下管线的迁移、保护35九、环境保护措施359.1、控制排污359.2、降低施工噪
4、音369.3、夜间施工369.4、弃土、弃浆369.5、地下障碍物379.6、控制扬尘37一、工程概况1.1、总体概况根据南京市火车站北站房及北广场配套工程总体规划,黄家圩路需进行拓宽改造,工程范围自南侧龙蟠路至北侧和燕路。其中本标段工程为南京市黄家圩路拓宽改造工程下穿京沪铁路立交桥工程,该工程位于京沪铁路南京站西侧咽喉区,道路里程自K1+000K1+245m,全长245m,均位于直线段。本工程在K1+112.61m里程处下穿京沪铁路,并和城际铁路既有箱涵衔接,京沪铁路下既有两孔箱涵废除。本工程下穿京沪铁路的主体箱身结构为8+16+16+8m箱形桥,分离式结构,箱身长62m,总高均为7.45m
5、,总宽55.3m。设计箱身为直线、箱身平坡顶进,顶进箱身中线与下穿沪宁城际的箱身中线对齐,与京沪铁路上行线交角89度50分24秒,立交桥中心线与京沪线上行线交点处铁路里程为京沪线上K1150+155.46。立交引道位于京沪铁路于沪宁城际铁路部分为连接暗埋段,京沪铁路箱身以南和沪宁城际铁路以北依次设计为遮光段和敞开段。黄家圩路既有下穿京沪铁路箱身结构为8.5+8.5m箱形桥、长61.4m、外宽20m,位于铁路里程京沪线上K1150+169,该箱涵需破除。沪宁城际铁路已于既有黄家圩路处预留箱身为8+16+16+8m分离式结构,与本工程进行直线衔接。本工程下穿京沪铁路箱涵拟采用工作坑内预制,架设D2
6、4m施工便梁顶进法施工。本工程建设单位:南京市城建项目建设管理有限公司;代建单位:南京上铁地方铁路开发有限公司;设计单位:上海市政工程设计研究总院(总体)、中铁上海设计院集团有限公司;勘察单位:江苏省地质工程勘察院;监理单位:上海天佑工程咨询有限公司。1.2、自然地理概况与地质条件根据江苏省地质工程勘察院提供的南京火车站北扩黄家圩箱涵岩土工程勘察报告(报告编号:2010172-1),本场地地质资料描述如下。1.2.1、地形、地貌拟建场地隶属于秦淮河漫摊阶地过渡地貌单元,经人类长期活动改造,总体呈南低北高的趋势,地面高程为10.3613.77m之间,最大相对高差小于3.5m。该段南侧靠近曙光国际
7、大酒店、箱涵上部为沪宁铁路和沪宁城际铁路,道路连接和燕路、龙蟠路城市主干道,交通流量大,特别是大型车辆多,铁路客货车流量密集,地下管线多而复杂。1.2.2、岩土层分布及其特征勘察深度范围内,根据岩土工程勘察规范(GB50021-2001,按岩土体成因类型、时代、埋藏分布特征及物理力学性质指标的异同性,把岩土体划分为5个工程地质层,17个亚层,具体分述见下表:时代成因层号地层名称颜色状态特征描述分布层顶埋深(m)厚度(m)层亚层最小最大最小最大新近期-1填土褐灰、褐黄松散主要为碎石块、混凝土块以及粘性土分布普遍0.57.20.57.2-2素填土灰色可塑以粘性土为主,夹小碎石分布普遍1.05.00
8、.52.4Q4-1粉质黏土灰色可软塑局部夹薄层粘土,无摇振反应,刀切面光滑,干强度中等,韧性中等局部缺失2.55.50.74.0-2a粉土褐黄、灰色稍密密湿很湿,局部夹薄层黏性土,含腐植物碎屑。摇振反应中等,干强度、韧性低局部缺失4.57.70.62.9-2b粉质黏土灰、青灰、灰黄软流塑局部夹薄层粉土,淤泥质粉质粘土、淤泥,含腐植物碎屑。无摇振反应,干强度、韧性中,局部夹黏土局部缺失6.615.40.87.7-3粉质黏土夹粉土褐灰软可塑含腐植物碎屑,无摇振反应,干强度、韧性中低局部缺失8.722.12.09.7Q3-1黏土灰黄可硬塑含少量铁锰质结核。无摇振反应,有光泽,干强度高,韧性高分布于场
9、地南部15.620.82.16.8-2粉质黏土褐黄可塑含少量铁锰质浸染色斑。无摇振反应,稍有光泽,干强度高,韧性高大部分布3.032.91.719.1-3粉质黏土褐黄可硬塑局部夹粉土,含少量铁锰质结核。无摇振反应,有光泽,干强度高,韧性高大部分布5.538.01.212.0-4粉质黏土褐黄可塑含少量铁锰质结核。无摇振反应,有光泽,干强度高,韧性高分布于场地南部37.043.81.18.1Q3-1卵砾石杂色稍密中密卵石以灰质、石英质、闪长岩为主,磨圆度较好,直径0.510cm,大者大于108mm,粉质粘土充填,局部粉土、粉砂充填。局部分布40.845.60.88.3-2残积土灰黄、色杂中密密实以
10、风化碎屑物为主,夹少量硬质岩块,硬质岩块含量为520%,遇水极易崩解软化局部发育20.620.81.52.1燕山期s-1闪长岩灰黄、灰白强风化强烈风化后呈砂土状,手捏易散,遇水极易崩解软化,岩体基本质量等级为级大部有分布14.338.02.520.3s-2闪长岩(破碎)灰黄、灰白中风化裂隙很发育,呈碎块状和块状,少部分为短柱状,手扳易碎,岩体基本质量等级为级大部有分布37.043.05.08.2s-2闪长岩灰黄中风化裂隙发育,呈短柱状和块状,少部分为柱状,硬质岩块锤击易碎,岩体基本质量等级为级大部有分布未钻穿最大控制厚度14.7T2zT-1灰岩灰色强风化强烈风化后呈砂土状,手捏易散,遇水极易崩
11、解软化,岩体基本质量等级为级局部分布局部钻穿最大控制厚度1.8T-2灰岩灰黄、灰肉红色中风化角砾状结构,裂隙较发育,岩芯呈短柱状和块状,少部分为柱状,性脆,岩质较坚硬,锤击易碎,经较强蚀变,局部有硅化和溶蚀现象,岩体基本质量为级局部分布未钻穿最大控制厚度9.51.2.3、水文概况拟建场地地下水主要为孔隙潜水及孔隙微承压水和基岩裂隙水。孔隙潜水赋存于层填土和层土体中,主要接受侧向补给和大气降水及人类生活用水的入渗补给,以蒸发排泄为主,水位动态首季节性变化明显。勘探期间测得初见水位埋深为4.14.4m,稳定水位埋深4.04.3m;由于雨季通道内易汇聚地表水,最高抗浮水位可按标高11.0m考虑。承压
12、水赋存于残积土中,主要接受周边同层水和上部孔隙潜水的越流补给。基岩裂隙水主要赋存于下伏基岩裂隙中,由于受后期构造运动与物理风化作用影响,强风化岩呈“粘性土、砂性土夹硬块”状,总体泥质含量高,富水性弱,但开挖时裂隙面和层面会有一定的渗水;中风化岩裂隙较发育,但多被泥质充填,裂隙面上的水蚀痕迹不明显,连通性较差,总体水量小,局部裂隙密集地段,利于地下水富集,水量较为丰富。1.2.4、地质参数基坑开挖范围内的岩土层参数如下:层号重度固结快剪渗透系数CcqcqKKN/m3KPa度cm/s-118.6314310-3-218.91015310-5-119.23020510-6-2a18.31222.34
13、10-5-2b18.21618.7110-5-319.22722.8410-6-118.93721.8110-7-219.22721.6310-5-319.63825.1410-7-419.33022510-7-119.2336310-3-2192430310-5s-1410-41.3、桩基础设计概况本工程京沪铁路南侧顶进工作坑、京沪铁路与沪宁城际之间连接暗埋段基坑以及沪宁城际北侧基坑围护结构均采用钻孔桩,钻孔桩设计桩径有:1m、1.25m、1.5m、1.8m,桩长925m。钻孔桩外侧设置双排0.6m高压旋喷桩作为止水帷幕,咬合0.2m,桩长811m。同时便梁支墩和顶进箱身范围采用高压旋喷桩进
14、行地基加固。便梁支墩底部0.6m高压旋喷桩,咬合0.1m,桩长13.5m;顶进箱身范围0.6m高压旋喷桩,间距1.11.1m,桩长8m。靠近铁路段钻孔桩因受铁路影响,拟采用挖孔桩工艺施工,同时便梁支墩底设置1.5m人工挖孔桩。二、施工组织2.1、总体筹划本工程桩基础作业面共分四处,分别为南基坑(京沪铁路以南)、中基坑(京沪铁路与城际铁路之间)、北基坑(城际铁路以北)、线路加固地段。根据工程进度要求和现场实际情况,先进行南基坑铁路保护线30m以外范围桩基础施工、待办理铁路部门相关手续后,再逐步进行中基坑和北基坑桩基础施工。线上改造完成后即可进行线上部分桩基础施工。其余桩基础在具备施工条件后组织施
15、工。根据现场场地条件及城市环保要求,本工程钻孔桩施工拟采用正循环回旋钻机,计划配备8台GPS20型钻机。支护桩为排桩结构,钻孔桩施工组织时需考虑间隔顺序,以一排桩15根为例:按135246810791113151214示意顺序进行施工。高压旋喷桩作为止水帷幕范围可在钻孔桩施工结束后进行,用于地基加固则根据各分部工程施工再做细化安排。挖孔桩施工拟根据现场情况组织施工,密排挖孔桩间隔2根桩径同时施工,与钻孔桩、高压旋喷桩施工间隔6m以上同时施工。2.2、人员组织为保证桩基工程施工质量和进度,项目部成立钻孔桩施工安全和质量管理小组,并配备回旋钻孔桩、高压旋喷桩专业的桩基施工队伍。人员详见下表。项目部
16、管理人员一览表序号姓名职务岗位职责1曹红权项目经理全面负责2李任荣项目副经理负责外部施工协调3尹九星项目副经理负责内部施工协调4郑国项目副经理负责现场安全文明施工5夏智华项目总工负责技术方案编审、处理技术问题6梅卿技术科长负责现场技术管理工作7刘建强技术员负责桩基质检、工序报验8吕伟技术员负责取样送检,材料、设备报验9陈国正技术员负责测量放样,测量报验10王伟安全员负责现场安全工作11李圣林施工员负责现场施工组织(京沪铁路北侧)12任茂文施工员负责现场施工组织(京沪铁路南侧)2.3、机械设备桩基工程投入机械设备见下表:主要施工机械、设备计划表序号机具或设备名称型号规格单位数量备注1回旋钻机GP
17、S20台8 2高压旋喷桩机单管台63挖掘机PC200台1 4汽车吊25t台25泥浆泵台86空压机台27水泵台108净浆搅拌机台69电焊机台610弯曲机台211调直机台212切断机台213发电机200kw台114泥浆罐车辆415挖孔桩设备套15三、施工计划安排详见后附表。四、钻孔灌注桩施工4.1、概况本工程基坑围护结构、U型槽防浮结构均采用钻孔灌注桩。本工程基坑被京沪铁路和沪宁城际铁路分割为三段,基坑范围分别为南基坑(京沪铁路以南)、中部基坑(京沪铁路与沪宁城际铁路之间)和北基坑(城际铁路以北)。南基坑为下穿京沪铁路箱身顶进工作坑,基坑南侧后背采用单排1.8m钻孔桩围护;基坑东侧采用双排1.5m
18、钻孔桩围护,排间距4m;基坑西侧采用单排1.5m钻孔桩围护,每隔三根桩设2根31mm钢丝绳拉索;基坑北侧靠近铁路段设单排1.5m钻孔桩围护;基坑中间因先形成西侧工作坑,设单排1.5m钻孔桩围护。中部基坑为连接暗埋段,明挖现浇法施工,基坑东侧采用双排1.25m钻孔桩围护,排间距2.75m;基坑西侧采用双排1.5m钻孔桩围护,排间距4.5m;基坑中间因先形成西侧工作坑,设单排1.5m钻孔桩围护。北基坑为遮光段和敞开段,明挖现浇法施工,基坑东侧采用单排1.0m钻孔桩围护;基坑西侧采用单排1.5m钻孔桩围护;基坑中间因先形成西侧工作坑,设单排1.5m钻孔桩围护。基坑范围及围护结构详见后附图,具体技术参
19、数及数量详见下表:钻孔桩围护结构技术参数及数量表序号部位数量(根)桩顶标高(m)桩底标高(m)桩长(m)桩径(mm)1南基坑南侧后靠3111.4-6.61818002西侧150钻孔桩 接收井处(待定)2812.6-17.43015003南基坑北侧框架横顶后靠118.9-0.1915004南基坑西侧前排3112.6-7.42015005南基坑西侧后排拉索桩1112.60.61215006南基坑北侧既有线防护桩2310-31315007南基坑中间2210.9-2.11315008南基坑中间319.8-1.21115009南基坑东侧前排(裙房旁)4812.2-5.818150010南基坑东侧后排(裙
20、房旁)4012.2-5.818150011南基坑东侧前排(工房旁)1313.5-11.525150012南基坑东侧后排(工房旁)1313.5-11.525150013南基坑西侧线路防护1112.63.69100014南基坑东侧线路防护1113.54.59100015中部基坑西侧314-216150016中部基坑西侧前排(常规段)2214.3-7.722150017中部基坑西侧后排(常规段)2214.3-7.722150018中部基坑西侧前排(顶管工作井)914-923150019中部基坑西侧后排(顶管工作井)914-923150020中部基坑中间2610.3-0.711150021中部基坑东侧
21、前排3314.6-12.427125022中部基坑东侧后排3314.6-12.427125023北基坑西侧2311.7-5.317150024北基坑东侧3012.90.912100025北基坑中间2212.3-1.714150026北基坑西侧线路防护713.34.391000本工程U型槽结构抗拔桩设计采用0.8m钻孔灌注桩,桩长约1520m。4.2、施工准备4.2.1、施工材料与设备1) 钻孔桩施工采用泥浆护壁成孔,若孔口地质条件差,则孔口采用钢护筒护壁,钢护筒采用58mm的钢板卷制而成,根据地质条件,护筒长度一般加工为1.53m,局部视具体地质条件而定,护筒内径大于桩径20cm。护筒上下口用
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