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昆明市轨道交通三号线东标段二工区

抗拔桩、临时立柱施工方案

DG／TJ08-2303-2019 轨道交通声屏障结构技术标准中国铁建昆明轨道交通三号线工程指挥部

3工程地质和水文地质条件 3

3.2工程地质条件 4

3.3水文地质条件 4

4施工机械和人员组织 5

4.1主要施工机械 5

6临时立柱施工工艺 8

6.1临时立柱施工工艺流程 8

6.3泥浆制备与管理 10

6.5钻进成孔施工 12

6.6钢筋笼、钢立柱的制作与安装 16

6.7混凝土灌注 24

7.1质量保证体系及管理结构 26

7.2质量管理措施 26

7.3质量控制措施 27

9安全、文明、环境保证措施 31

9.1安全保证措施 31

9.2文明施工保证措施 37

9.3环境保证措施 38

10.1组织机构及职责 40

10.2应急救援程序 44

10.3危险源分析及对策 45

11.4应急救援 47

11.5应急救援物资设备 47

11.6事故调查处理 51

（1）昆明轨道交通三号线省博物馆站招标文件；

（2）昆明轨道交通三号线省博物馆站围护结构设计图；

（3）昆明轨道交通三号线省博物馆站地质勘查报告及现场补勘取得的现场情况；

（4）国家现行相关法规、技术规范、标准及云南省现行相关规范、标准及文件：

其它国家、部颁发的规范和标准

（1）严格执行施工过程中涉及的相关规范、规程和设计标准；

（2）遵守、执行合同文件的各条款具体要求，确保实现业主要求的工期、质量、安全、环境保护、文明施工等各方面的目标；

（3）结合工程情况，使施工方案具有技术先进、方案可靠、经济合理的特点；

（4）充分研究现场施工环境，妥善处理现场施工和周边环境协调问题，使施工对周边环境的影响最小化。

省博物馆站是昆明市轨道交通3号线工程的中间站，同时也是5号线的换乘站，位于东风西路与五一交叉路口以东道路下方，车站站位沿东风西路呈东西向布置，为地下三层岛式站台车站。西南面紧邻省博物馆，北靠省公安厅、景星街、景星花鸟市场，东为中银大厦，其余周边还有顺城双塔、五华大厦、鸿雁情婚纱店、中华小学、红旗小学、景星公园和多栋居民住宅等各类建筑景点分布，是昆明市中心区主要繁华地段之一。

车站有效站台中心里程为YCK14+635.000，包括车站设计起点里程YCK14+561.025至车站设计终点里程YCK14+711.025范围内的主体部分和附属部分。主体结构外包长度150m，标准段宽23.3m，扩大段宽度为35.80m。车站设置4个出入口与2组风亭。车站主体建筑面积为14455㎡，附属建筑面积为2610㎡，总建筑面积17065㎡。

钻孔灌注桩直径Φ1000，共48根，其中40根为抗拔桩或兼临时立柱桩基，8根为临时立柱桩基。临时立柱采用钢构件立柱，截面尺寸为450×450mm，钢立柱插入桩基3m。

车站主体范围内，受车站结构施工影响的地下管线分布如下所述。

东风西路东西走向的管线主要有：1根Φ400输配水/灰口铸铁管，埋深0.82m，1根Φ200输配水/灰口铸铁管，埋深0.71m；1根Φ900雨水砼管，埋深2.46m，排雨水砖沟1400×1600，埋深约1.64m；中国电信沟（塑管块）400×400，300×200，埋深1.04m；交通信号沟（PVC）400×300，埋深约1.04m，100×100，埋深约0.43m。上述管线都位于车站南北两侧基坑边缘及外侧，另有1根Φ1500雨水砼管从路面中心延伸，并与两侧雨水管沟相连，埋深约4.84m。东风西路近南北向还分布有：1根Φ600雨水砼管，埋深约2.00m；1根Φ50交通信号钢管，交通信号沟（PVC）100×50，埋深约1.00m。

五一路南北走向的管线主要有：1根Φ300输配水/灰口铸铁管，2根Φ100输配水/灰口铸铁管，埋深0.8m；Φ325、Φ478煤气（钢）管各1根，埋深约1.50m；中国电信沟（塑管块）510×360，500×360，埋深1.22m；供电沟（管）800×400，埋深约1.84m；中国网通、市有线电视、交通信号沟（砖）800×400（4组），埋深1.80m。

3工程地质和水文地质条件

依据勘察报告提供资料显示，场区内分布新生代第四系全新统和上更新统覆盖层，覆盖土层厚度超过25m，下伏为寒武系中统陡坡寺组泥页岩和砂岩。场地地层层数较多，岩性较为复杂，上覆（Q4ml）的人工填土，（Q4al+pl）的粘土、粉质粘土、淤泥质粘土、淤泥、圆砾、砾砂、粉土，（Q3al+l）泥炭质土、粘土、粉质粘土、粉土、粉砂、砾砂、圆砾，（∈2d）的砂岩夹泥岩（全风化）、白云岩、泥页岩、粉砂质泥岩。

场地内不良地质为砂土液化、活动断裂。特殊岩土为人工填土和软土。

本场地土类型为中软土，建筑场地类别为Ⅲ类。

场地在普渡河中强地震带内，为建筑抗震不利地段。

省博物馆站位置附近分布的玉带河，河流大多被路面填盖，成为相应道路下的暗河和下水道。该河沿东风西路从西向东方向的机动快车道路面下流过，位于省博物馆站地下站点右上方，并与线路方向平行。

沿线地下水主要有上层滞水、孔隙潜水两类。

上层滞水赋存于全线结构松散的人工填土层中，含水量小，其动态受季节控制，主要接受大气降水渗入补给，对工程影响小。

孔隙潜水主要赋存于第四系冲洪积相、冲湖积相的粉土、粉砂、砾砂、圆砾等个含水层中，在工程影响深度范围内多层分布，具有弱承压性。距含水层埋深浅，含水层层数多，层间透水性一般，补给条件较差等特点，总体富水性中等，对工程影响较大。

场地所处区域混合地下水位长期观测稳定，埋深雨季一般在地表下0.7～2m，旱季一般为0.9～3.5m，水位年变幅一般为1～1.5m，场地地下水受盘龙江和玉带河水位控制，形成互通补给关系，渗透系数较大。本场地地下水位埋深为地面下1.0～4.0m，地下水位标高为1887.63～1890.15m。

地下水腐蚀性评价：根据岩土工程勘察报告，场区地下水对混凝土结构无腐蚀性、钢筋混凝土结构中钢筋为微腐蚀。

环境土对混凝土及钢结构腐蚀性评价：根据岩土工程勘察报告，场区环境土对混凝土、钢筋混凝土结构中的钢筋均无腐蚀性，对钢结构有中腐蚀性。

根据本工程特点及地质情况，临时立柱下部基础钻孔灌注桩采用旋挖钻成孔灌注施工工艺。

本工程主要工程任务为临时立柱钢立柱的制作与吊装、临时立柱下部桩基钢筋笼的制作与吊装、桩基混凝土浇筑。

为了加快工期，安排临时立柱与地下连续墙、基坑地基加固同时施工。抗拔桩、临时立柱共计48根，因受场地和交叉作业影响，每天安排成孔2根，需要24天完成；一天分两班，每班6名焊工制作钢立柱和钢筋笼，钢立柱与钢筋笼比临时立柱旋挖成孔至少应提前2天完成；前期施工准备，如施工场地安排、施工队及设备进场、泥浆池、临电、临水、测量定位、技术交底、施工队进场安全教育等，安排4天时间。施工场地协调完善后，钢立柱、钢筋笼加工可与其他施工准备工作同时进行。因此，临时立柱施工工期安排28天。

省博物馆站临时立柱施工工期安排如下：

6抗拔桩、临时立柱施工工艺

6.1抗拔桩、临时立柱施工工艺流程

（1）按照施工场地布置设计，做好施工场地“三通一平”，场地硬化，保证场地有足够的承载力以免钻机沉陷或倾斜。

（2）合理规划布置施工场地，保证旋挖机及其它的施工机械安全就位，以及材料运输，钻渣的及时外运。

（3）合理布置临时用电、用水设施、泥浆池及泥浆、排渣等其它设施，全面满足施工工作的要求。

（4）施工现场四周布设排水沟、集水井，废水经沉淀并符合环保要求方可排入市政排水系统，防止废水流出施工场地，污染周围环境。

（5）各种施工机具、机械设备、施工材料、车辆等按期提前进场并检验合格，并对施工机械备案，维修保养良好。

（6）选择经验丰富的施工队伍。施工队伍进场后，为便于管理，根据专业工作性质，对其编制，并做好对工人的施工技术交底和安全技术交底、安全培训和班前教育工作，增强队伍间协同配合，形成良好的交叉流水作业。

（7）材料提前计划、采购，及时进场；提前联系商品混凝土单位，确保混凝土及时供应。根据业主及监理要求，及时对材料进行相关试验。

（8）地下管线调查，场地内管线已改移至施工范围以外或进行悬吊等保护措施，但有可能存在其它不明管线或文物等，做好调查工作，发现后及时采取保护，避免施工中损坏。

（9）落实好弃土场地，办理弃土车辆通行证等，并规划弃土车辆运输路线，减少车辆运输时间，增加弃土外运能力，并且输送道路及行走路线已取得有关部门同意和认可。

（10）测量放线。根据设计图纸对临时立柱进行编号，提前计算测量数据，根据设计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”引至桩孔四周，采用水准仪测设控制高程点，复核无误后交付现场使用，测量定位点应妥善保护。

泥浆在旋挖成孔过程中起护壁作用，其质量好坏直接影响旋挖成孔的质量与安全。

本工程挖土量：V1=0.5×0.5×3.14×47=36.895m³

新浆储存量：V2=V1×0.8=29.52m³

泥浆循环再生处理池容量：V3=V1×1.5=55.34m³

砼灌注产生废浆量：V4=0.5×0.5×3.14×4.0=3.14m³

泥浆池总容量：V≥V3+V4

可采用240mm厚的砖砌筑或用钢筋混凝土浇捣，规格为6×5×2.5m。

根据地质条件，泥浆采用粘粒含量应大于50%，塑性指标指数IP>17的粘土配置。

施工过程中应经常测定泥浆比重，并定期测定粘度、含砂量和胶体率，其指标控制：泥浆比重为1.1～1.3，粘度为18～22s，含砂率为4%～8%，胶体率不小于90%。

①在钻进过程中，泥浆由循环池注入钻孔，边开挖边注入，保持泥浆液面距离护筒顶0.2m左右，并高于地下水位0.5m以上。在容易产生泥浆渗漏处进行及时堵漏和补浆，使孔内泥浆液面保持正常高度。

②清孔过程中，采用泵吸反循环，泥浆由循环池注入孔内，孔内泥浆抽到沉淀池，以物理处理后，返回循环池。

③砼灌注过程中，上部泥浆返回沉淀池，砼顶面以上4m内的泥浆排到废浆池，原则上废弃不用。

①泥浆制作所用原料符合技术性能要求，制备时符合制备的配合比。

②泥浆制作中每班进行二次质量指标检测，检测项目为泥浆比重、粘度、含砂量和胶体率等。

③新拌泥浆应存放24小时后方可使用，并在泥浆池不断用泥浆泵搅拌。

护筒采用厚度为8mm的钢板卷制而成，直径比桩身直径大200mm，即1200mm，上口外围加焊加劲环，顶部开1～2个溢浆口，护筒长度为2m。

护筒埋设采用挖掘机配合人工进行开挖孔槽，利用机械动力钻头反正搓动和加油缸加压使护筒切入土中，缩短挖坑埋设时间，提高成孔效率。护筒埋深为1.7m，高出地面300mm。

护筒埋设应保证其平面位置与垂直度的正确性。在孔底测放出桩位，用十字线法在护筒顶部或底部，找出护筒的中心，然后人工缓慢移动护筒，使护筒中心与桩位中心的偏差不得大于50mm，同时用水平尺检查护筒垂直度。合格后护筒周边采用粘土对称、均匀的分层回填并夯实，护筒周围和护筒底脚应紧密，不透水。

护筒埋设完成后，移动钻机对中就位。

2、旋挖钻机的设置及调整

施钻时，将钥匙开关电源档，旋挖钻机的显示器显示旋挖钻标记画面，按任意键进入工作画面。先进行旋挖钻机的钻杆起立及调垂，即先将旋挖钻机移到钻空作业所在位置，钻头放入护筒中，显示器显示钻杆工作画面。

从钻杆工作画面中可实时观察到钻杆的x轴、Y轴方向的偏移。操作旋挖钻机的电气手柄将钻杆从运输状态位置起升到工作状态位置，在此过程中，旋挖钻机的控制器通过采集电气手柄及倾角传感器信号，通过数学运算，输出信号驱动液压油缸的比例阀实现闭环起立控制。实现钻杆平稳同步起立。同时采集限位开关信号，对起立过程中钻杆左右倾斜角度进行保护。

在钻孔作业之前需要对钻杆进行调垂。调垂可分为手动调垂、自动调垂两种方式。在钻杆相对零位±5°范围内才可通过显示器上的自动调垂按钮进行自动调垂作业；而钻杆超出相对零位±5°范围时，只能通过显示器上的点动按钮或操作箱上的电气手柄进行手动调垂工作。在调垂过程中，操作人员可通过显示器的桅杆工作界面实时监测钻杆的位置状态，使钻杆最终达到作业成孔的设定位置。

钻进前，现场技术员应核实钻头对中、钻杆垂直度，利用十字护桩拉线核对钻头中心，桩位允许偏差控制在50mm以内，垂直度允许偏差控制在1%以内。经自检合格后，报监理认可方可开始钻进成孔。

旋挖钻机采用筒式钻斗。钻机就位后，调整钻杆垂直度，注入调制好的泥浆，然后进行钻孔。

钻孔时，先将钻斗着地，通过显示器上的清零按钮进行清零操作，记录钻机钻头的原始位置，此时，显示器显示钻孔的当前位置的条形柱和数字，操作人员可通过显示器监测钻孔的实际工作位置、每次进尺位置及孔深位置，从而操作钻孔作业。在作业过程中，操作人员可通过主界面的三个虚拟仪表的显示一一动力头压力，加压压力、主卷压力，实时监测液压系统的工作状态。钻孔时，以钻头自重并加压作为钻进动力，一次进尺短条形柱显示当前钻头的钻孔深度，长条形柱动态显示钻头的运动位置，孔深的数字显示此孔的总深度。当钻斗被旋转挤压充满钻渣后，钻斗底部关闭，将钻斗提出地表，通过操作回转操作手柄转动钻斗，将弃土卸于临时弃土场。完毕后，通过操作显示器上的自动回位对正按钮机器自动回到钻孔作业位置，或通过手动操作回转操作手柄使机器手动回到钻孔作业位置。此工作状态可通过显示器的主界面中的回位标识进行监视。施工过程中应不断补充泥浆，保证泥浆面始终不低于护筒底部，且高于地下水位0.5m以上，确保孔壁稳定性。通过钻斗的旋转、削土、提升、卸土和补充泥浆护壁，反复循环直至成孔。

施工过程中，通过钻机本身的三向垂直控制系统反复检查成孔垂直度，钻机要保持平稳，确保成孔质量，防止发生斜孔、偏孔。

钻进作业时，要及时清运孔口出渣，避免妨碍钻进作业与污染环境。

钻进作业应分班连续进行，交接班时应交待钻进情况及下一步注意事项等。

孔深及沉渣厚度检测：成孔后，提起钻杆，利用测绳测量孔深及沉渣厚度，沉渣厚度等于钻进孔深与测绳测量孔深之差。若测绳测量孔深小于钻进深度，并且也小于设计深度，不符合验收标准，应更换钻斗进行清底，并重新测定孔深。

经自检满足设计及验收标准要求后，报现场监理进行验收。经监理验收合格后，方可进行下一道工序。

项目设专人负责记录程控过程中的各种参数，如钻进深度、地质特征、机械设备损坏、障碍物等情况。记录必须认真、及时、准确、清晰。及时填写地质情况记录表、钻孔记录表等。根据钻进速度变化和土层取样认真做好地质情况记录，绘制孔桩地质剖面图，若与设计不符时，及时报监理、业主、设计单位进行确认处理，由设计单位确定是否进行变更设计。钻孔机列表主要填写工作项目、钻进深度、钻进速度、孔底标高等。

清孔采用换浆法清孔，清孔时应注意保持孔内泥浆面高度。清孔的目的是清除钻渣和沉淀层，尽量减少孔底沉淀厚度，防止桩底存留过厚沉淀而降低桩的承载力。清孔分两次进行，第一次清孔在钻孔深度达到设计深度提钻后进行；第二次清孔在下放钢筋笼、钢立柱及导管后，灌注混凝土前进行。

第一次清孔应满足设计及规范要求，否则不应下放钢筋笼。

第二次清孔后，应满足孔内排出的泥浆手摸无颗粒感觉，孔底沉淀厚度不大于200mm的要求。

严禁采用加深钻孔深度方式代替清孔作业。

（1）成孔前必须检查钻头保径装置，钻头直径、钻头磨损情况，施工过程中对钻头磨损超标的及时更换。

（2）钻进过程中根据地质情况控制进尺速度。由硬地层钻到软地层时，可适当加快钻进速度；由软地层钻到硬地层时，要减速慢进；在易缩径的地层中，应适当增加扫孔次数，防止缩径。

（3）成孔时，派专人负责泥浆的放送，视孔内泥浆液面高度情况，随时补充泥浆，确保泥浆液面高出地下水位0.5m以上，同时也不能低于护筒底，杜绝泥浆供应不足的情况发生。在漏失地段可掺入防漏剂。防止孔内形成负压区，产生坍塌。

（4）成孔中如发现泥浆突然消失潜入地下，应不断补充比重1.3以上的泥浆，同时回填孔直到泥浆液面稳定，再重新成孔，适当提高泥浆比重，且注意观察泥浆液面变化。

（5）钻孔附近堆载不超过20kN/m2，起吊设备及载重汽车的轮缘距离孔壁不小于3.5m。

（6）抓好工序间衔接，使成孔至灌注混凝土时间不得超过4个小时。

6.6钢筋笼、钢立柱的制作与安装

钢筋笼主筋B25、B28优先采用闪光对焊，也可采用双面搭接焊，搭接长度≥5d。主筋接头位置应相互错开位置，且在35d的同一接头连接区段范围内钢筋接头不得超过钢筋数量的50%。钢筋笼加劲筋采用B20，间距2000mm，接头采用双面焊，搭接长度≥5d。主筋与加劲筋必须满足100%全部点焊连接。钢筋笼螺旋箍筋采用A14，间距150mm，与主筋采用绑扎连接。

闪光及预热留量（mm）

为保证闪光对焊焊接质量，采取以下措施。

（1）对焊焊接操作手应具有2年以上工作经验，持证上岗。

（2）钢筋的品种和质量必须符合设计要求和规范要求。钢筋进场后，首先对钢材进行验收，并邀现场监理进行旁站，随机抽取原材试验试件，及时送质量检测单位进行试验，并出试验报告。

（3）钢筋对焊时所选用的对焊机性能和工艺方法，必须符合焊接工艺要求。

（4）对焊前应清除钢筋端头约15cm范围内的铁锈、污泥等，如钢筋端头有弯曲，应予调直或切除；对焊接夹紧钢筋时，应使两钢筋端面的凸部分接触，以利于加强和保证焊接与钢筋轴线相垂直；焊接完毕后，应待接头处由白红色变为黑红色才能松开夹具。

（5）焊接场地设防风、防雨措施，以免接头处骤然冷却，发生脆裂。钢筋对焊半成品按要求堆放整齐，堆放场所设遮盖，防止雨淋而生锈。

（6）钢筋对焊半成品运输装卸时，不得随意抛掷，以避免钢筋变形与破坏。

钢筋笼制作前，应先进行主筋闪光对焊试焊，并邀现场监理旁站。试焊对焊接头送质量检测单位进行试验。若焊接质量合格，钢筋笼主筋采用闪光对焊连接；若焊接质量不符合要求，应对钢筋笼主筋连接方式进行相应变更，采用双面搭接焊或接驳器连接方式，经监理、业主单位批准后方可施工。

钢筋锚固长度，除设计标明外，一般HRB335钢筋锚固长度：当钢筋直径d≤25mm时，锚固长度laE≥28d。

钢筋笼制作成型后应符合下列规定：

①钢筋笼制作过程中，保留出导管位置，上下贯通。

穿越城市轨道交通设施检测评估及监测技术规范穿越城市轨道交通设施检测评估及监测技术规范②钢筋笼底端在0.5米范围内的厚度方向上做收口处理。

③吊点焊接应牢固，并应保证钢筋笼起吊刚度。

④在钢筋笼四周焊接定位钢筋，竖向间距为2m。

钢尺量，每片钢筋网检查上、中、下三处

任取一断面，连续量取间距，取平均值作为一点，每片钢筋网上测四点

钢筋笼、钢立柱制作完成后，应进行自检，填写检查记录，如有误差应及时纠正；自检合格后25密肋楼板模板施工工艺，报现场监理进行验收。经验收合格后，方可进行吊装作业。

3、钢筋笼、钢立柱的吊装

钢筋笼、钢立柱及成孔验收合格后，即可将钢筋笼、钢立柱吊装入孔。吊装时，钢筋笼与钢立柱焊接固定一起吊装。吊装由1台50t和1台25t汽车吊通过抬吊完成。50t汽车吊作为主吊，25t汽车吊做副吊，行车线离槽边不小于3.5m，双机抬吊，将钢筋笼、钢立柱水平吊起，然后升50t主吊钩、放25t副吊钩，最终由50t吊车将钢筋笼凌空吊直并吊入孔内。