天津地铁5号线张兴庄站2号风道地下连续墙施工及钢筋笼吊装方案

天津地铁5号线张兴庄站2号风道地下连续墙施工及钢筋笼吊装方案

天津路桥建设工程有限公司

2015年1月4日

汇报内容一、编制依据二、工程概况三、施工目标四、施工准备五、施工方法六、地连墙施工关键工序质量控制措施七、质量保证措施八、安全文明施工措施一、编制依据

1.1设计图纸天津市市政工程设计研究院《天津地铁5号线张兴庄站2号风道围护结构设计图纸》。

1.2相关规范、地方标准现行相关的国家及行业设计规范、施工规范、验收标准及有关文件，天津市及地铁集团的有关规定。《建筑施工起重吊装工程安全技术规范》（JGJ276-2012）；《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2012）；《建筑施工模板安全技术规程》（JGJ162-2008）；《钢筋混凝土地下连续墙施工技术规程》（DB29-103-2010）；《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）；《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）；《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）；《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-1999（2003年版）；《钻孔灌注桩成孔、地下连续墙成槽检测技术规程》（DB29-112-2004）。《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005)

二、工程概况

2.1总体概况

天津地铁5号线张兴庄站位于天津市北辰区宜兴埠镇下卫道1号，既有铁路北环线和规划均富路交口，为地下三层岛式站台车站。本站与地铁3号线T型换乘。车站设有4个出入口及2个风道，其中小里程有C号出入口及1号风道、D号出入口，建筑面积分别为1676.75m²和502.63m²，主体结构已于2013年4月全部施工完成，具体布置情况见下图。大里程的2号风道、1号集散厅、2号集散厅、B号出入口、E号出入口，其中B号、E号2个出入口与3号线共用。现在B号出入口通道临时封闭，E号出入口正常运行。1、2号集散厅主体结构基本完工，本次施工部位为大里程的2号风道。

2.2围护结构概况

2号风道基坑支护采用地连墙、混凝土内支撑及钢支撑相结合的围护形式。2号风道基坑深约16.1m，墙厚800mm，墙底深度28.93m，入土深度最深约12.86m，插入比约0.80。施工场地原地面标高约为2.3m。

2号风道第一层支撑标高为压顶梁中+0.80m，第二层支撑中线标高为-3.80m，第三层支撑中线标高为-7.30m，第四层支撑中线标高为-10.70m。

2号风道地下连续墙采用C30抗渗混凝土，抗渗标号为P8。采用圆形锁口管接头，2号风道地下连续墙划分为8个槽段，其中“—”型槽段6个，“L”型槽段2个。2.3工程地质2.4水文条件2.5地连墙成槽参数2.5地连墙槽段统计序号项目单位质量标准1垂直度‰≤3‰2槽深mm不小于设计深度3槽宽mm0～+504沉渣厚度mm≤100序号分幅个数至冠梁顶墙深度（ｍ）结构类型幅宽（ｍ）厚度（ｍ）2号风道B-1427.93—型60.8B-2227.93—型4.6550.8BL-1227.93L型3.0350.82号风道围护结构平面图（第一道混凝土撑处）2号风道围护结构平面图（钢支撑处）2号风道围护结构剖面图1-12号风道围护结构剖面图2-2三、施工目标3.1工期目标3.2质量目标达到国家质量验收规范合格标准3.3安全目标杜绝重大及以上安全生产事故，杜绝因我方责任造成较大以上事故，杜绝责任火灾事故，杜绝因工责任事故，控制和减少一般伤害事故。3.4文明施工目标达到市级文明工地标准四、施工准备4.1技术准备4.2劳动力准备4.3材料准备保证料源充足：对于围护结构施工，开工前做出一次性备料计划，提前考察混凝土的货源、储量、运距等，详细制定出进料计划，保证各种物资的供应。根据生产计划编制供应计划，超前订货加工，同时严把原材料质量关，防止因不合格材料而影响工期。4.3机械设备准备序号设备名称规格型号单位数量备注1挖掘机W4-60C台1导墙施工2成槽机宝峨34台1连续墙成槽3履带吊车100t/50t台1/1钢筋网片吊装4泥浆泵3PNL台2泥浆循环5泥浆搅拌机5KW台2制备泥浆6剪断机/弯筋机QJ-40/WJ-40台1/1钢筋加工制作7电焊机15KW台10钢筋加工制作8试验仪器套1质检9测量仪器套1测量、质检10锁扣管套111千斤顶个1五、施工方法5.1测量放线由于基坑开挖时地下连续墙在外侧土压力作用下产生向内的位移和变形，为防止后期围护结构侵线，根据设计要求，导墙（地连墙）中心轴线向基坑外侧外放11㎝。5.2导墙制作导墙采用“┓┏”型现浇钢筋混凝土，导墙背后回填粘土并夯实。导墙平均高度为1.8m，厚度如图所示。墙内侧比地连墙厚度大50mm，导墙的混凝土设计强度为C30。5.3地连墙施工工艺流程

地连墙施工工艺流程图地下连续墙施工顺序示意图5.4泥浆工艺本工程泥浆主要成分为：膨润土、纯碱、CMC化学浆糊和水。根据计算和以往经验，初定配合比为：膨润土：8%～10％纯碱：0.1%CMC：0.25%根据本工程实际情况，为提高泥浆质量掺加添加剂：加重剂，采用重晶石（比重：4.1～4.2）控制泥浆污染的液位，保证泥浆液位在地下水位1.0米以上，并不低于导墙顶面以下30厘米。在施工中定期对泥浆的指标进行检查，泥浆性能指标应符合下表规定：在成槽过程中，泥浆会受到各种因素的影响而降低质量，对严重污染及超比重的泥浆作废浆处理，用全封闭运浆车运到指定地点，保证城市环境清洁。盛装泥浆的泥浆池的容量能满足成槽施工时的泥浆用量。泥浆池的容积计算：Qmax＝n×V×K

Qmax：泥浆池最大容量

n：同时成槽的单元槽段，本工程同时成槽的槽段为1

V：单元槽段的最大挖土量，本工程按V＝139m3

K：泥浆富余系数，本工程取K＝2故泥浆池的最大需要容积为278m3，根据现场实际情况，分别设置1个废浆池、1个循环池、1个调浆池，其中废浆的容量约为40m3，循环池的容积约为120m3，调浆池的容量约为120m3。天津地铁5号线张兴庄站2号风道施工现场平面布置图5.5槽段施工5.5.1槽段放样首开幅应开挖宽度＝分幅宽度L＋锁口管的外放尺寸800mm5.5.2成槽垂直度控制利用成槽机的垂直度显示仪和自动纠偏装置来控制成槽过程中的槽壁垂直度，确保垂直度控制在1/300以内。5.5.3成槽施工（1）成槽前在抓斗顶部安装吊环，吊环承受拉力不应小于100吨，以保证抓斗被卡时可以取出。过程中，成槽机掘进速度应控制在15m/h左右。（2）施工时泥浆液位，一般高于地下水位500mm以上，并不低于导墙顶300mm。（3）在抓挖过程中，每3抓作一次180度方向旋转，以消除因抓斗齿咬合不均造成的槽位偏移。5.5.4槽深测量及控制槽深采用标定好的测绳测量，每幅根据其宽度测2～3点，根据导墙实际标高控制挖槽的深度，以保证地连墙的设计深度。5.6接头处理及清槽5号线张兴庄站2号风道地下连续墙接头采用锁扣管连接，先期施工槽段将锁扣管首先下方，锁扣管的中心应保证与设计中心线相吻合，底部插入槽底50～80cm。浇筑完成后，应在混凝土终凝前应拔出锁口管，在使用千斤顶拔锁口管时应在千斤顶下垫钢板，增加千斤顶与导墙的接触面积，减少对导墙的单位作用力。由于单元槽段接头部位的土渣会显著降低接头处的防渗性能，当后续槽段挖至设计标高后，用刷壁器清刷先行幅接头面上的沉碴或泥皮，至少十次，刷至刷壁器的毛刷面上无泥为止，确保接头质量。成槽至标高后，采用成槽机抓斗进行清淤，在抓斗直接挖除槽底沉渣之后，使用气举式反循环设备，由起重机悬吊入槽，使用6m³的空气压缩机输送压缩空气，以泥浆反循环法吸除沉积在槽底部的土渣淤泥。5.7槽段检测在每一幅槽段完成后，用超声波对该槽段进行检测，检测断面为3个，检测数据包括槽段垂直度、槽段厚度、槽底标高等。5.8钢筋笼制作5.8.1混凝土导管插入通道预留采用双导管法进行浇筑，两导管灌注时同时进行，各自混凝土面高差小于0.3m，直到灌注到槽顶标高以上300～500mm。导管的水平布置间距应≤3m，距槽段端部1～1.5m，导管下端距槽底为300～500mm。导管在使用前需做拼接、水密等试验。先把导管首尾用密封扣件相连，把拼装好的导管先灌入70%的水，两端封闭，一端焊输风管接头，持续加压，导管需滚动数次，经过15min不漏水即为合格。5.8.2声测管安装20%的连续墙设预埋声测管：声测管为直径Φ50mm钢管，焊接固定在钢筋笼内侧，下端与槽底平齐，上、下段均需密封，防止杂物落入。钢筋笼制作允许偏差、检验数量和方法5.9钢筋笼的吊装钢筋笼吊放采用双机抬吊。以100t履带吊作为主吊，50t履带吊作副吊机。钢筋笼吊放具体分八步：第一步：起吊前先进行试吊，检查钢筋笼和吊点是否出现异常，无误后再继续进行。主要检查措施如下：1、钢筋笼起吊前认真检查，有无工作器材（如电焊、焊条）和零散钢筋放在钢筋笼上，确保钢筋笼上无外挂物品。2、认真检查钢筋笼的焊点，杜绝虚焊、漏焊现象。第二步：指挥100t、50t两吊车转移到起吊位置，起重工分别安装吊点的卸扣。第三步：检查两吊机钢丝绳的安装情况及受力重心后，核算作业半径无误开始同时平吊。第四步：钢筋笼吊至离地面0.3m～0.5m后，应检查钢筋笼是否平稳，检查吊车和钢筋笼、吊装索具和吊点位置的加强物是否有异常。第五步：100t吊车起钩，保证钢筋笼尾部不接触地面，随时指挥副机配合起钩。第六步：钢筋笼吊起后，100t吊车向50t吊车方向侧旋转、50t吊车顺转至合适位置，让钢筋笼垂直于地面。第七步：指挥起重工卸除钢筋笼上50t吊车起吊点的吊具，然后远离起吊作业范围。第八步：指挥100t吊车吊笼行走至挖好槽段附近、入槽、定位，吊车走行应平稳，钢筋笼上应拉牵引绳。下放时不得强行入槽。5.9.1吊点设置1、“一”型地连墙钢筋笼吊点设置钢筋笼横向吊点设置：按钢筋笼宽度L，吊点按0.207L、0.586L、0.207L位置为宜。钢筋笼纵向吊点设置：钢筋笼纵向吊点设置四点，吊点位置为：笼顶下0.7m+8.5m+8.5m+8.5m+1.4m。2、“L”型地连墙吊点设置2号风道BL-1地连墙钢筋笼为“L”型，钢筋笼重量为18.1t，且两侧等长均为3.035m，横截面为规则形状。因此L型钢筋笼的吊点选择，其中主机上吊点A.B两点，分别为各自边中点即1.5m位置，MN为主机平衡梁选用的宽度。主机下吊点C、D两点；为各自边1.5m、0.7m位置，副机上吊点和下吊点均为C、D两点位置。5.9.2吊装安全性验算2号风道地连墙钢筋笼长度最大为27.63m，2号风道B-1幅钢筋笼重量为20.1t，因此按6.0米“一”字型钢筋笼满足吊装安全计算即可。1、主吊机垂直高度H确定主吊臂架最大仰角75°，吊具尺寸为h0+h1+b=6.0m，BC取3mAC=BC•tg75°=11.2mh2=AC-h1-b-h0=11.2-6.0=5.2m故H+b=AC+h3+h4=11.2+27.63+0.5=39.3m2、主吊机起重臂长度LL=（H＋b－D）/sina=（39.3－3）/sin75°=37.6m3、主吊起重量的确定主吊具重Q2=1.5t，副吊具重Q3=1t；动力系数取K=1.5。主吊吊装重量最不利状态为最大的钢筋笼竖起，主吊单独吊装状态。此时，主吊的臂长不变的情况下，主吊的工作半径最大，起重重量最小。此时的吊装重量为：Q=（Q1+Q2+Q3）×K=(20.1+1.5+1)×1.5=33.9T。起吊参数选择1、主吊选用100t履带吊，臂长42.0m,作业半径R=14m，起重能力为35.4t；2、副吊选用50t履带吊，作业半径R=8m，起重能力为16.21t；3、钢筋笼按单节最大重量Q1=20.1t计算；4、主吊吊具重Q2=1.5t，副吊吊具重Q3=1t；5、吊筋、吊环采用HPB300Φ28，设计抗拉强度σb=215Mpa；6、吊索采用36.5mm钢丝绳，最小破断拉力为702KN；7、动力系数取K=1.5。起吊安全性验算1、吊索的验算主吊装采用6股×37根并且直径为36.5mm的钢丝绳，其最小破断拉力为702KN，取其不均匀系数为0.85，钢丝绳安全系数取5。钢丝绳最大许用拉力［S］≤P／K=702／5=140.4KN吊索最不利受力为钢筋笼竖起以后，由主吊单独起吊状态，按4吊点2根绳计算。K＝140.4×4×0.85/(33.9×10/4)＝5.6>5,符合要求。50吨吊车使用一对φ25mm－6×37＋FC的钢丝绳扣、一弯两股/根，钢丝绳扣的破断拉力为193KN，则其安全系数为：k＝38.6×4/15.0＝10.2>52、吊筋、卡环验算（1）卡环本次验算的卡环主要用于扁担与吊索连接和吊索与钢筋笼连接。本次使用的卡环型号20，使用荷载为20吨。当整个钢筋笼的重量完全由主吊承受时，主吊的卡环受力最大，因此只验算此时受力的卡环。此处钢筋笼、扁担、滑轮的重量由2个卡环承受，总重量Qgbh=20.1+1.5+0.18×2=21.96t。1／2Qgbh=21.96／2=10.98t＜20t因此20的卡环强度满足要求。（2）吊筋、吊环主副吊筋采用HPB300Φ28圆钢，吊环采用HPB300Φ28圆钢。主吊点全荷载吊环钢筋受力验算公式：G=2［σ］πd2／（4g）=8.01d2sina［σ］：为吊环的允许拉应力，取值不大于50N／mm2。G：一个吊环起吊重量（t）,G=33.9／8=4.24t；D：吊环直径（mm）；a：吊绳起吊斜角，a=cos-1(0.94／5)=79°09′。所以d=(G／8.01sina)1／2=(4240／8.01sin79°09′)1／2=23.22mm，取d为28mm。（3）吊环与吊筋焊缝强度验算（4）地面承载验算吊装时，取前履带2/3受压，后履带1/3受压。主吊履带压