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北京地铁6号线一期工程青年路站格构柱施工方案

三、施工准备及安排 3

5、机械设备配置计划 4

DB3302／T 1083-2018 城市高架桥养护技术规程.pdf1、格构柱施工工艺流程 4

3、钻进过程中易出现的问题及处理措施 9

4、水下混凝土灌注中出现问题及对策 9

五、质量保证措施 10

1、钻进过程中技术要求 10

2、水下灌注混凝土的技术要求 10

3、格构柱制作、安装技术要求 11

六、安全保证措施 11

1、人工挖探坑安全防护措施 11

2、格构柱加工、吊装过程中的安全措施 12

3、格构柱施工安全措施 12

4、管线保护安全措施 12

七、绿色施工保证措施 12

1、绿色施工管理措施 12

2、资源节约措施 13

3、环境保护措施 13

4、文物保护措施 13

5、职业健康及安全措施 14

青年路站格构柱施工方案

1）北京地铁6号线一期土建施工合同；

2）北京地铁6号线一期工程青年路站主体围护结构施工设计图纸；

7）现场调查所获得的资料；

青年路站位于朝阳北路与青年路交叉口处，车站沿朝阳北路南侧东西向设置，路口东北象限现状为银帆西雅图商业中心；西北象限为已建成的金泰国益大厦、珠江罗马家园等住宅小区；西南象限为已经拆迁的废品收集站及青年路住宅小区；东南象限为一层的商业民宅、青年路信托商城和朝阳雅筑等住宅小区；朝阳北路南侧道路红线外约50米处为铁路专用线。周围是建成的住宅区，客流密度大，分布较为均匀，是人员密集的地区。

青年路站起讫里程为K21+568.528～K22+125.553（左线）、K22+127.315（右线），有效站台中心里程K21+665.828。采用地下两层双柱三跨的结构形式，车站主体净长为左线557.025m、右线558.787m。标准净宽为20.9～22m，总高14.6～16.05m，为岛式车站。车站地板埋置深度约17.9～20.4m，结构顶板覆土深度约3.1～4.15m。

青年路站格构柱共计4根。分别位于青年路站一期、二期基坑内，一期格构柱2根，二期格构柱2根，格构柱上部采用钢构件立柱，单根钢立柱长度约19.855m，钢立柱插入基础2m,下部基础采用Φ800钻孔灌注桩，埋入车站结构底板以下，埋深9m。见青年路站格构柱结构平面图。

根据钻探资料及室内土工试验结果，按地层沉积年代、成因类型，将本工程场地勘探范围内的土层划分为人工堆积层、第四纪全新世冲洪积层、第四纪晚更新世冲洪积层三大层。

粉体填土①层、杂填土①1层，本层层底标高为28.32～32.40m。

2）第四纪全新世冲洪积层

粉土③层、粉质粘土③1层、粘土③2层、粉细砂③3层，本层层底标高为22.06～24.97m，

粉质粘土④层、粉土④2层、粉细砂④3层，本层层底标高为16.54～19.00m。

3）第四纪晚更新世冲洪积层

圆砾⑤层、中粗砂⑤1层、粉细砂⑤2层，本层层底标高为10.88～14.40m。

卵石⑦层、中粗砂⑦1层、粉质粘土⑧层、粘土⑧1层、粉土⑧2层，未穿透本层。

根据区域水文地质资料，本段线路赋存四层地下水，分别为上层滞水（一）、潜水（二）及层间水（三），承压水（四），在勘察深度范围，实际测量到三层地下水，结构不在承压水层范围。

（1）地表水：本场地内无地表水体分布。

（2）地下水位：在勘察深度范围内，实际测量到四层地下水，分别为上层滞水（一）、潜水（二）、层间潜水（三）和承压水（四），上层滞水（一）水位标高30.40～24.99m，潜水（二）水位标高21.34～20.39m，层间潜水（三）水位标高19.19～16.59m，承压水（四）水头标高10.40m。

（3）含水层与隔水层的分布

含水层的岩性以圆砾、卵石、粉细砂和粉土为主，渗透性强，地下水位较低，隔水层岩性为粉质粘土、粘土，含水层与隔水层基本呈互层状分布，除了地下水的侧向补给，径流和排泄以外，垂直方向运动较明显。

地下水位补给及排泄、地下水的补给来源主要为人工降水垂直入渗补给，场区内地下水流向总体由北向南东流动。地下水的排泄方式主要为人工开采和自然排泄，人工开采主要以农田灌溉、工业用水、生活用水为主；自然排泄包括蒸发及向下游侧向流出。

（4）该地下水对混凝土结构无腐蚀性，在干湿交替和长期浸水条件下，对钢筋混凝土结构中钢筋无腐蚀性。对钢结构具弱腐蚀性。

根据桩身穿过地层和地下水情况，经技术、经济、环境保护等综合比较，决定选择旋挖钻机进行格构柱施工。

施工前进行场地平整、场地硬化工作，并做好施工场地布置，平整场地标高至34..08m。

本工程离居民楼较近，考虑扰民因素，施工时采用一台钻机1天施工完成，保证施工进度。

根据施工安排，格构柱作业人员由已进场的钻孔灌注桩施工相关作业班组承担施工任务。

根据施工需要，现场主要配备25t吊车1台，旋挖钻机1台，交流电焊机2台，钢筋调直机1台，钢筋弯曲机1台，钢筋切断机1台等。

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。

1、格构柱立柱施工工艺流程（见下页图）。

根据施工图纸及现场导线控制点，使用全站仪测定桩位，根据地质情况直接定点或打入木桩定点，并以“十字交叉法”引到四周作好护桩点。

为有效的保护地下未查明的管线，格构柱钻孔灌注桩施工前，人工挖探坑至原状土，挖深约4米，混凝土护壁施工。护壁厚度10cm，护壁混凝土标号C15。具体施工步骤同车站结构围护桩施工。

格构柱立柱施工工艺流程

钻孔施工时采用膨润土泥浆进行护壁。泥浆比重根据不同土层严格控制：粘性土中成孔，可注入清水，以原土泥浆护壁；砂土或较厚夹砂层中成孔，泥浆比重应控制在1.1～1.3，在穿越砂层夹卵石层或容易塌孔土层中成孔时，泥浆比重控制在1.3～1.5；胶体率不低于95%；含砂率不大于4%。泥浆性能指标及测试方法见下表。

泥浆性能指标及测试方法表

500cc/700cc漏斗法

≤20ml/30min

钻进时，边钻进边注入泥浆进行护壁，钻机与格构柱平行就位，钻进过程中随时检测垂直度，并随时调整，钻进过程中做好记录。

桩孔质量参数包括：孔深、孔径、钻孔垂直度等。

（1）孔深：钻孔前先用水准仪确定人工挖探坑第一节护壁口标高，并以此作为基点，按设计要求的孔底标高确定孔深，以测绳确定孔深。

（2）孔径用探孔器测量，若出现缩径现象应进行扫孔，符合要求后进行下道工序。

（3）垂直度：采用双向锤球或孔锤测定，偏差应小于3‰。

钻机成孔后，进行沉渣厚度量测，沉渣厚度小于150mm，若沉渣厚度不满足要求，需进行清孔，清孔时应注意对成孔深度的控制，严禁出现成孔深度超出规范要求的现象。

7）格构柱的制作、安装及成品保护

（1）格构柱基础钢筋笼加工

①钢筋笼采用现场加工制作，将钢筋笼进行整体加工，加工尺寸严格按设计图纸及规范要求进行控制。钢筋笼主筋采用焊接，连接形式满足规范要求；主筋与加强筋采用焊接，焊接必须牢固，以保证钢筋笼的刚度满足吊装要求；主筋与箍筋采用点焊或铅丝绑扎连接。

②钢筋笼主筋保护层厚度为70mm，为保证基础灌注桩的保护层厚度，采用钢筋“耳朵”的方法。钢筋“耳朵”焊在钢筋笼主筋外侧，间距1.5m,钢筋型号、样式同钻孔灌注桩钢筋“耳朵”。

③钢立柱必须插入钢筋笼基础中2m。

④钢筋笼制作允许偏差见下表。

（2）格构柱上部钢立柱加工

（3）钢立柱与钢筋笼连接

（4）格构柱定位检测及误差要求

施工中为了保证格构柱的定位和垂直度，利用桩周围预先埋设好的护桩点控制格构柱定位，确保格构柱的平面定位误差不大于2cm，同时在上部钢立柱靠近顶部的四个侧面各焊接一个耳朵筋用于格构柱垂直控制，保证格构柱的垂直误差不大于1/200基坑开挖深度，施工过程中严格控制，确保格构柱平面定位、垂直度满足设计及规范要求。耳朵筋形式见附图耳朵筋大样图。

①采用25T汽车吊车吊运格构柱。为了保证格构柱起吊时的稳定，采用两点起吊、主副结合，吊点位置设在格构柱两端的1/3处。起吊前应清除格构柱内杂物。

②下格构柱时由人工辅助对准孔位，保持格构柱的垂直，下放过程中要轻、慢，避免碰撞孔壁，严禁高提、猛放和强制下入。

③吊放格构柱过程中，必须始终保持格构柱轴线与桩孔轴线吻合，并保证格构柱顶标高符合设计要求。

①制好的格构柱骨架必须放在平整、干燥的场地上。存放时，钢筋笼加强筋和钢立柱与地面接触处都垫上等高的方木，以免粘上泥土、杂物。格构柱加工完成后，需经监理工程师检查合格后方可使用，合格格构柱都要挂牌标识，标“合格”字样，未经检查或检查不合格格构柱严禁使用。

②格构柱加工完成后放到指定地点，严禁私自移动。

灌注开始前应进行导管密闭性试验，试验合格后方可使用。清孔、下格构柱、导管安装完成后，立即灌注C30混凝土。为使混凝土有较好的和易性，水泥用量满足相关规范要求，混凝土的含砂率采用40%～50%，水灰比采用0.45。混凝土拌和物从拌和机卸出到进入导管时的坍落度为16cm～21cm，灌注应尽量缩短时间，连续作业。

（1）水下灌注混凝土施工顺序如下图：

首先安设导管，用25t吊车将导管（直径250mm）吊入孔内，位置保持居中，导管下口与孔底留30～50cm左右。混凝土浇注过程中应连续，一次灌注完成。

按规范要求制作混凝土试件，并做好养护。

3、钻进过程中易出现的问题及处理措施：

根据地质情况调整钻头的行程等原钻机安装时，因支撑不好、柱孔地质构造不均匀等因素引起钻机整体或钻头在钻孔过程中发生偏斜，导致出现偏孔。针对出现偏斜孔的原因采取相应的方法处理：

①因钻机倾斜造成的应先移开钻机，检查钻孔壁情况，如果钻孔壁比较稳定，则应加固施工范围内的地基或加大钻机的支撑面积，而后，重新安装钻机恢复施工；

②地质构造不均匀引起的，先分析清楚地层的走向，然后采用适当的回填材料（回填材料一般为片石加黏土、纯碱、锯末等组成的混合物）将钻孔回填至计算确定的高程处，静置一段时间后恢复施工。孔中心偏差小于20cm的，静置1～2h后可以继续钻孔。孔中心偏差大于20cm的，应根据情况静置2h甚至更长的时间待地层沉积稳定后恢复钻孔施工。

钻孔经过地层分界面时相邻地层强度差别较大、操作中未及时因引起“卡钻”现象。针对发生“卡钻”的原因采取相应的方法处理：

①由于“探头石”引起的卡钻现象，可以适当往下放钻头，而后，强力快速往上提，使“探头石”受瞬间冲击缩回，从而顺利提起钻头。

②由于机械故障导致钻头在浓泥浆中滞留时间过长造成的钻头无法提升现象，应采取插入高压水管置换泥浆的方法进行处理。

缩孔是在饱和性粘土、淤泥质黏土，特别是IL＞1.0处于流塑性状态的土层中出现的特有现象，其原因是此类地层含水高、塑性大，钻头经过后钻孔壁回缩，从而导致钻孔的直径小于设计的桩直径。针对发生缩孔的原因，采取块、卵石土回填，然后用重新下钻复钻的办法，挤紧钻孔孔壁并钻除多余土的办法处理。

4、水下混凝土灌注中出现问题及对策：

因混凝土和易性差、混凝土中含有的粗骨料粒径过大或受潮凝固的水泥块、灌注混凝土冲击力不足等原因导致水下混凝土灌注过程中无法继续进行的现象统称为“卡管”。

①由于混凝土质量造成的导管堵塞，可以少量（根据堵管前测量及计算的导管埋深结果在保证导管最小安全埋深确定）提升导管而后快速下落的方法或加大一次性灌注混凝土数量而后快速提升再迅速下放，以冲击疏通导管的方法进行处理。

②由于混凝土冲击力不足造成的，应及时加长上部导管的长度，而后，以一次性较大量混凝土冲击灌注达到疏通导管的目的。

③采取“二次砍球法”进行处理。具体操作方法：将导管插入已灌注混凝土中0.5～0.8m，而后按照水下封底的操作方法实施二次封底。以上几种方法处理不能奏效应立即停止，认为已断桩。

由于灌注中提升导管失误、混凝土供应中断（停电、机械故障等）或导管漏水等原因导致导管中已灌注的混凝土与导管的混凝土隔断，无法继续灌注的现象通称为断桩。

在灌注过程中认定发生断桩事故后，应立即停止继续灌注，提拔导管和格构柱，尽量将损失降低到最小。

由于格构柱的加固不可靠或灌注过程中操作因素带来的格构柱移位现象统称格构柱上浮。发现格构柱上浮，应立即暂停灌注，采取以下措施进行处理。

对于格构柱上浮在1倍柱孔直径以下的可以在采取有效防止上浮的措施后继续灌注，悬吊钢筋焊缝脱落的，应及时补焊。

格构柱上浮比较严重的必须拔出格构柱，按断桩进行处理。

1、钻进过程中技术要求

（1）开始钻进时，应先轻压慢转，待钻头正常工作后，逐渐加大转速。

（2）柱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。

（3）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。

（4）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，防止塌孔事故。

（5）钻进过程中应认真、准确、及时地做好成孔记录。

（6）钻孔作业与人工挖孔作业的水平距离不得小于10m。

2、水下灌注混凝土的技术要求

①首批混凝土灌注量应保证导管底口埋入混凝土中2.0～6.0m，灌注过程中混凝土面应高于导管下口2.0m，每次拆除导管前其下端被埋入深度不大于6.0m。灌注连续防止断桩。

②随孔内混凝土的上升，需逐节快速拆除导管，时间不宜超过15min。

③在灌注过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续的混凝土应徐徐灌入漏斗和导管，不得将混凝土整斗从上而下倾入管内，以免在管内形成高压气囊，挤出管节的橡胶密封垫。

④混凝土上层存在一层浮浆不密实，为此实际桩身混凝土顶标高比设计桩身混凝土顶标高高出30～50cm。

3.格构柱制作、安装技术要求

1）格构柱吊放前，对孔径做测量，确保孔径准确，保证桩位容许偏差〈20mm，格构柱垂直度偏差控制在≤1/200基坑开挖深度。

2）钢立柱插入立柱桩钢筋笼基础，保证误差不小于0～+5cm。

3）施工过程必须保证钢构件焊接质量，保证钢立柱与钢筋笼主筋焊接牢固，所有焊接质量须满足设计、规范和技术规程要求。

4）为了保证钢连梁支撑垂直钢立柱侧面，施工中保证钢立柱方向与支撑方向一致。

1）对全体管理人员及施工人员进行技术、安全交底，让大家对格构柱施工顺序、施工进度安排、施工方法、技术要求做到心中有数，并加强大家的安全质量意识。

2）严格执行测量复核签字制度。

3）结构中所需材料委托有资质的试验单位进行检验，确保只有合格产品才能进入。

4）钻孔前探明地下管线，对需要进行保护的管线采取注浆加固等措施保证其安全。

5）严格执行隐蔽工程检查制度。工序完成后经自检、互检、质检工程师专检合格后,填写隐蔽工程检查记录,报监理工程师,经监理工程师检查签认后,再进行下道工序施工。

1、人工挖探坑安全防护措施

1）施工负责人必须逐孔全面检查各项施工准备，做好安全技术交底，使安全管理在思想、组织、措施上都得到落实才通知开挖。

2）人工挖探坑过程中，必须有专人巡视各开挖桩孔的施工情况，严格做好安全监护。

　　3）挖探坑人员应是18～35岁的男性青年，并经健康检查和井下、高空、用电、简单机械和吊装等安全培训考核。每孔作业人员应不少于三人。作业人员应自觉遵章守纪，严格按规定作业，孔下作业人员连续作业不得超过2小时，并设专人防护。

　　4）桩孔必须每挖深1米（不稳定土层0.6米）就护壁一次，严禁只下挖不及时护壁的冒险做法。护壁拆模须经施工技术人员同意。

　　5）成孔或作业下班后，孔四周围护栏要封闭，盖孔口板要盖严。

6）下孔作业人员必须戴安全帽和系安全带、安全带扣绳，由孔上人员负责随作业面往下松长。上、下孔必须使用软爬梯、严禁用手脚爬踩孔壁上下。

7）孔上与孔内人员必须随时保持有效的联系，经常通话。

8）柱孔所使用的手动葫芦、吊桶必须是合格的机械设备，同时应配备自动卡紧保险装置。支承架应加固稳定，使用前必须检查其安全起吊能力。桩孔内必须放爬梯，并随挖探坑深度增加放长至工作面。

9）挖出的土方应及时运走，孔口四周2m范围内不得堆放土方杂物。

10）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。

2、格构柱加工、吊装过程中的安全措施

1）施工场地内的一切电源、电器在安装后必须经验收合格才准接通电源使用。

2）在露天作业时必须做好防雨工作，严防漏电事故发生。

3）对焊机操作严格按使用说明书要求操作。

4）格构柱吊装过程中设专人指挥，其他人不得指挥吊装工作。

5）起吊格构柱骨架，下方禁止站人，必须待格构柱骨架降落到离地1m以内始准靠近，就位支撑好方可摘钩。

3、格构柱施工安全措施

1）随时注意观察现场施工现场的安全情况，保证各种作业安全，拒绝违章指挥，不强制工人冒险蛮干。

2）在灌注过程中应将井孔内溢出的泥浆引流至适当地点处理，防止污染环境。

3）钻孔过程中相关车辆进出需有专人指挥，避免出现意外。

1)人工挖探孔前应调查好现场管线埋深、走向，做到有的放矢。发现不明管线立即上报现场管理人员，并停止施工。妥善保护各类地下管线，确保城市公共设施的安全。

2）格构柱吊装过程中，每次吊装时须等格构柱稳定后方可向桩孔吊运，吊运过程中派工人稳住、扶好格构柱，避免发生意外。另外在钻机和吊机的工作区域内保证地面的硬化强度，保证不出现倾覆现象。

1）现场施工划分施工责任区,分片承包,责任到人。

2）材料严格按计划分批进场,分类、分型、分规格划区挂牌,堆放整齐。

3）施工过程中尽量避免扰民现象。

1)施工现场材料堆放整齐、紧凑，尽量减少土地占用。

2)施工现场尽量采用低能耗施工工艺,优先采用节能、高效、环保的施工设备和机具,充分利用可再生清洁能源。

3)施工现场建立蓄水池,收集地表水和地下水,充分再利用。

4)施工现场材料按照施工进度、材料周转时间等制定材料采购计划,根据施工预算实行限额领料,严格控制材料的消耗。

①施工中对弃土场地进行防护，保证弃土不堵塞、不污染既有排水设施。

①施工场地噪音控制标准按《建筑施工场界噪声限值》(GB12423—90)要求执行，确保离开施工作业区边界30m处噪音小于55dB，撞击噪音最大不超过80dB。

②钢筋切割机等强噪声的机具应设封闭的隔音工棚，夜间尽量避免使用，以免噪音扰民。

③使用低噪音、低振动的机具，采取隔音与隔振措施，避免或减少施工噪音和振动。在采用先进的施工工艺时，选用噪声标准较低的施工机械、设备，对机械、设备采取必要的消声、隔振和减振措施。

④加强设备的维修保养，以降低施工中的噪声。

3)扬尘和大气污染控制措施

①土、石、砂、水泥等材料运输和堆放进行遮盖，减少污染。

②场地出口设洗车槽，并设专人对所有出场地的车辆进行冲洗，严禁遗洒，运碴车辆的碴土应低于槽帮10cm并用苫布等覆盖，严防落土掉碴污染道路，影响环境。

4)工地排水和污水处理方案

①在工程开工前完成工地排水和废水处理设施的建设，并保证工地排水和废水处理设施在整个施工过程中的有效性，做到现场无积水、排水不堵塞、水质达标。

①施工弃土按设计或北京市环保部门要求运至指定地点堆弃，随弃土随平整、碾压TB／T 2311-2017标准下载，同时作好防护，保证不因大风下雨污染环境。

②施工中的材料应堆放整齐，不得随意堆放，同时加强废旧料、报废材料的回收管理，多余材料及时回收入库。

加强全员文物保护意识教育，做到不损坏文物，对施工中发现地下文物，立即停止施工，及时上报文物主管部门，协助文物管理部门做好文物保护工作。

5、职业健康及安全措施

1)按照劳动保护的有关要求，严格控制施工作业时间、劳动条件、劳动强度济宁医学院教学楼总体工程施工组织设计，为施工人员配备劳动保护用品，并由劳动保护人员检查施工中使用情况和使用效果。

2)特种作业人员必须持证上岗，按规定着装，并佩戴相应的个人劳动防护用品；对施工过程中接触有毒、有害物质或具有刺激性气味可被人体吸人的粉尘、纤维，以及进行强噪声、强光作业的施工人员，应佩戴相应的防护器具（如：护目镜、面罩、耳塞等）。劳动防护用品的配备应符合《劳动防护用品选用规则》(GBll651一89）规定。