地铁站侵限钻孔桩处理方案.docx

武汉市轨道交通2号线南延线第X标段土建工程XX站侵限钻孔桩处理方案一、工程概况XX站：本站为2号线南延线工程的第7个车站，位于武汉市东 湖高新开发区，沿光谷大道南北向布置，车站主体位于光谷大道偏东。 本项目合同额：3. 359亿元；总工期：760天，进场日期2015年7月 底。本项目为2号线南延线第5标段，包含一个车站一个区间，车站 南端提供盾构始发条件，北端提供盾构接收条件。车站为地下二层岛式站台车站，有效侧站台宽度为2. 85m。车站 总建筑面积为21763. 424，本站近期共设4个出入口、2组风亭。 外包总长350m,标准段总宽20. 9m,站台宽度为12m,车站埋深约 18. 76n)o车站两端区间为盾构区间，南端头井为始发井。XX站平面 示意图见下图。XX站平面示意图XX站XX站区间，沿光谷大道敷设，全长1275. 9m。区间施 工工法为盾构法施工，中部设置2座联络通道，其中在区间线路 最低点处设置1#联络通道与废水泵房合建。车站采用明挖法施工，主体基坑选用直径L2米，间距L5米的 钻孔围护桩+内支撑，标准段设一道钢筋混凝土支撑、两道钢管支撑; 盾构扩大段设三道钢筋混凝土支撑；附属工程出入口及风亭基坑均选 用直径0. 8米，间距L 2米的钻孔围护桩+内支撑，设一道钢筋混凝 土支撑、一道钢管支撑；车站主体结构采用12米站台的二层单柱双 跨框架结构型式，标准段结构外包尺寸20.9X 13. 96米（宽义高）， 顶部覆土约4. 55. 1m。出入口通道为单层单跨矩形框架，出入口敞 开段为U形槽。二、工程地质1、地形地貌XX站地处长江南岸III级阶地，属剥蚀堆积岗状平原地貌类型。 场地地形较平坦、开阔，略呈东高西低；地面标高19. 6422. 12m。 场地北东部为早期弃土形成的不规则低丘，顶部标高超过23nb场地 南东侧距车站主体结构约30m分布一小水塘，面积约150 m2,水面标 高 20. 37m,水深 0. 51. 5m。2、地层岩性根据钻孔揭露，结合区域地层对比，场地表层分布人工填土层， 其下为第四系全新统地层，局部分布残坡积地层，下伏基岩为三叠系 下统大冶组灰岩。各时代地层岩性自上而下分述如下：（1）人工填土层杂填土（Qml） （1-1）：灰色、黄黄褐色、棕红等杂色,主要由粘性土、砖渣、公路路基路面(碎石、碎碎块)等物质组成;土层结构松散，堆积时间1年以上，厚度一般0.2L2m, EQNJzO5-III14-dsdl-47-l揭露该层最厚为4nb零星分布于场地表面。素填土 (Qml) (1-2):主要为褐红色、灰黄色粉质粘土、粘土，混杂少量砖渣、碎石、植物根茎等，堆积年限2年以上。埋深01.8m,厚度0. 27. 8m,分布整个场地。淤泥质土(Qml) (1-3):呈灰黑、灰褐色，为暗埋原湖、塘、沟内沉积物，含有机质及少量砖、瓦、碎石等杂质；以软一流塑状为 主，后期经压填固结，部分具软塑一可塑特征。揭露厚度0.55. 6m 不等，场地内不连续分布。(2)第四系全新统冲积层(Q4al)粉质粘土 (6-1)：浅黄色、灰黄色，局部顶部为灰色，微含有 机制，可塑状。厚度0.74.2m,埋深0. 75nb呈透镜状分布。粉质粘土 (6-2)：灰色、灰黄色，硬塑状为主，局部可塑状。 厚度0.37.7m,埋深1.08.3m,场地连续分布，与粉质粘土(6-1) 具渐变特点。砂质粘土 (6-3)：灰黄色，一般沙粒含量较高，局部相变为泥 质粉细砂透镜体。底部局部分布有含粘土质砾、卵砾石、砾石成分主 要为石英砂、硅质页岩等。该层厚度0.66. 6m,埋深6.68.2m, 分布较连续分布。(3)第四系溶洞堆积层(Qcal)根据钻孔揭露，溶洞堆积物多为棕红、棕黄色粘土或粘土夹碎石。充填物状态不一，呈可塑状，少量呈硬塑状及软塑状。(4)残坡积层(Qel+dl)粘土夹碎石(10-4)：褐红色、褐黄色，夹灰绿色条带或团块， 局部以灰绿色为主，硬塑状，裂隙较发育，裂面光滑。碎石分布不均 一，含量5%30%,可见粒径1lOcm呈次圆一次棱角状。埋深8. 5 11.7m,厚度0. 55. 05m,多呈透镜体状分布于基岩顶板凹槽中。该 层土体性状差异较大，一般含水量高，钻进中常出现垮孔、漏浆现象。(5)三叠系下统大冶组(Tld)灰岩(16g)：灰一深灰色，局部为褐灰色，微晶结构，薄层状构造，单层厚度多在0.55.0川之间，轻击岩芯可沿层面断开呈片状。层面呈灰黑色，污手，主要为炭质；场地南端局部夹角砾状灰岩及泥 质灰岩。角砾状灰岩砾石主要为灰色灰岩，粒径一般25cm,最大 可达8cm,棱角状，红色泥、钙质胶结，其中钙质胶结较好。3、地质构造车站场地位于黄家湖倒转向斜北冀偏核部。黄家湖倒转向斜为轴线呈北东东的紧密线状向斜，两翼岩层总体倾向北，场地范围倾角65°75。，未发现断层，裂隙发育较弱，多充填胶结方解石脉。4、地质纵剖图：XX站车站地质从上至下依次是素填土、粉质粘土、砂质粘土及灰岩。如下图所示:(1)不良地质作用场地内地势平坦，无崩塌，滑坡及泥石流等不良地质作用。场地下伏基岩为三叠系下统大冶组(Tld)薄层状微晶灰岩(16g), 局部夹角砾状灰岩及泥质灰岩。灰岩中顺层为主的溶蚀裂隙发育，具 上不密集向下渐少的特点。场地内98个碳酸盐岩钻孔中，有27个钻 孔揭示溶洞43个，溶洞沿直高度0. 37. 3m,其中铅直高度大于3. 3m 溶洞5个。钻孔见洞率27. 6%,线岩溶率约L 6%。43个溶洞中无填 充21个，半重填16个，全充填6个。根据建筑地基基础设计规范 (GB50007-2011 )和城市轨道交通岩土工程勘察规范(GB50307), 本场地岩溶中等发育。场地处于平原地区，地表未见岩溶塌陷、漏斗和岩溶洼地，未发 现地下暗河、伏流等；相邻钻孔间无临空面，基岩面最大高差4. 15m, 串珠状溶洞发育深度一般小于27.3m,极少超过35.2m；钻孔见洞率 27. 6%,线性溶率1. 6%。根据建筑地基基础设计规范(GB50007-2011) 第6. 6条款第2表6. 6. 2对于岩溶发育程度分级的相关规定，综合确 定本地为岩溶中等发育。根据城市轨道交通岩土工程勘察规范(GB50307-2012)第11. 3 条第2款条文说明表11对岩溶发育程度分级的相关规定，本场地为 岩溶弱一中等发育。据以上论述，综合判断本场地为岩溶中等发育场地。(2)特殊性岩土场地内分布的特殊性岩土主要为人工填土软土。人工填土一般15. 0m,局部厚达7.8m,主要由杂填土 (1-1) 和素填土(1-2)组成。成分较复杂、结构松散，分布于表层，场地 内均有分布。场地分布的软土主要为淤泥质土 (1-3),软塑状为主，厚度一般 0. 55. 6m,顶板埋深0.57. 7%多呈透镜状分布；场地西南侧一带 分布范围较广，其中 EQNJzO5111443n> EQJzO5III14dsdl53 钻孔揭露度5. 45. 6m, EQNzO5111447n最大埋深7. 7m。三、原因说明由于XX站主体围护钻孔灌注桩采用旋挖转和冲击钻成孔，受地 质情况(灰岩)影响，局部有大量的溶洞,浇筑混凝土时外流,导致局部 钻孔灌注桩侵入主体结构限界内。经现场量测分析，侵限一般都在。 30cm之间，造成主体结构侧墙未能到达设计宽度，主体结构侧墙设 计厚度80cm,影响主体结构侧墙强度，不能满足图纸设计要求，需 解决钻孔灌注桩侵限。四、存在问题1、灰岩开挖面局部侵限：(I) XX站因主体钻孔灌注桩大多采用冲击钻成桩，即垂直度有 偏差，溶洞产生的鼓包较多，基坑开挖后会出现侧墙侵限情况，目前 土方开挖至底板漏出钻孔灌注桩369根，侵入侧墙45根，具体如下 表：序号根数侵限尺寸备注1250 5cm2115 10cm371020cm422030cm5030cm以上(2)根据现场和设计图纸结合考虑，将主体钻孔灌注桩侵限分为四大类分别为：05cm、510cm、1020cm> 2030cmo具体如下图表示：钻孔灌注桩侵限图侵限00.5cm钻孔灌注桩侵限图2、灰岩中平整度差：在土方开挖施工中因开挖机械设备型号较大，精度差，难控制， 易造成桩间开挖过深，平整度得不到有效控制。3、基面处理工作量大土方开挖进入灰岩层后，开挖面平整度差，防水卷材施工前，对 侵限的钻孔灌注桩凿除、钢筋割除、抹平（砂浆或喷碎）修复，然后 铺设防水材料，工作量大。五、施工方案I、根据XX站工程特点，现场实际情况，及以下几点分析编制了 专项的侵限处理施工方案。1、安全方面：1）地质分析；地表以下10121n全是灰岩，灰岩强度高，自稳性高。2）变形分析：开挖阶段基坑监测变化数据小，测斜管测斜值为 -3.3mm+3.5mm,未超线，基坑稳定性好。3）水源分析：本标段地层为长江三级阶地，地下水不丰富，整 体透水性弱。4）地质后果分析：钻孔灌注桩在灰岩地层中出现较大鼓包，抗 拔性高，稳定性好。2、质量方面：1）保证钻孔灌注桩侧面基面的平整度；2）保证主体结构侧墙防水的质量；3）保证主体结构侧墙的厚度。II、根据以上分析及不同的侵限情况，制定了不同的处理方法， 具体如下：1）、钻孔灌注桩局部鼓包，用风镐破除，砂浆抹平后再铺设防水 卷材。2）、钻孔灌注桩侵限05cm,用风镐直接破除钢筋保护层，砂 浆抹平后再铺设防水卷材。3）、钻孔灌注桩侵限510cm,用风镐直接破除钢筋保护层，剥 出围护桩箍筋，然后用砂浆磨平再铺设防水卷材。4）、钻孔灌注桩侵限1020cm,用风镐直接破除钢筋保护层， 剥出围护桩箍筋、主筋，割掉漏出部分箍筋，将主筋砸弯贴至碎面， 然后用砂浆填平再铺设防水卷材。5）、钻孔灌注桩侵限2030cm,用风镐直接破除钢筋保护层，剥出围护桩箍筋、主筋，割掉漏出部分箍筋及最外侧4根主筋，将其 余主筋砸弯贴至碎面，然后用砂浆填平再铺设防水卷材。III、钻孔灌注桩侵限报验流程图：W施工具体方法：1、对于侵限小于7 cm钻孔桩，采取直接凿除的方法即凿除钻孔 桩钢筋保护层保证主体侧墙厚度，侧墙一次性浇筑。2、对于单根侵限大于7cm小于30cm的钻孔桩，分二次处理：（1）开挖后凿除桩面和喷射砂阶段初凿开挖后凿除桩面时，不得凿除至进入桩身主筋；然后喷射碎可不喷或扫喷，再进行钢围楝、钢支撑架设。（2）主体结构施工阶段凿除处理要一次凿除到位（保证主体侧墙厚度），凿除面进行高标号砂浆找平，不能有明显的凹凸面，然后再铺设防水卷材绑扎主体钢筋。侧 墙一次性浇筑，不能另留施工缝。凿桩时沿桩向上分段进行凿除，凿 一段应立即施工一段，不可放置时间过长。每次凿除分段位置控制在 主体浇筑面上L 5m以内，并进行桩体观测和基坑监测（如开裂、位 移、掉块等）做好注浆和加撑准备。3、对于顶板以下侵限大于7 cm小于30cm的排桩，为保证深基坑 稳定性，先施工未侵限部位主体结构侧墙或者中、顶板，把侵限部分 预留出来，在施工未侵限部分主体时及时做好施工缝处理工作，等主 体结构侧墙或者中、顶板碎强度达到70%及以上时再施工侵限部分主 体结构。凿桩前分段及检测准备工作同单根侵限一样。具体分为两种 情况：（1）不用切断侵限钢筋凿除钻孔桩侵限部分的混凝土至设计要求后，将裸露的钢筋向内 扳弯后主体侧墙厚度可达到60 cm,可不用切断钻孔桩钢筋，直接用 高标号砂浆找平凿除面再铺设防水卷材绑扎侧墙钢筋进行二次浇注 砂。（2）需切断侵限钢筋凿除钻孔桩侵限部分的保护层混凝土，露出侵限部分的钢筋，按 要求凿至设计要求后，将裸露的钢筋向内扳弯后主体侧墙厚度达不到 80 cm,可切断钻孔桩钢筋后再重新焊接，以保证主体侧墙厚度达到80 cm的要求，然后再用高标号砂浆找平凿除面再铺设防水卷材绑扎 侧墙钢筋进行二次浇注碎。4、对于顶板以上的侵限桩，保持喷射碎墙面基本平整的前提下,不需另行处理。六、施工方案保证措施根据现场实际情况，计划配置4套凿桩机械，2台电焊机，2台切割机。同时现场设现场负责人1人，安检工程师1人，技术员1人,施工员2人。1、人员配置表人员配置表姓名职责备注1、现场管理人员（5人）现场负责人现场全权负责现场安检工程师日常安全质量 检查现场技术员现场技术指导现场施工员现场施工员2、现场施工工人（30人）技术工人16人侵限桩凿除每套配4人切割机工人2人侵限钢筋切割每台配1人电焊工2人侵限钢筋切割后再焊接每台配1人杂工10人凿桩垃圾清理2、设备配置表设备配置表名称单位数量备注凿桩机械套4切割机台2电焊机2防灰尘口罩70七、安全保证措施1、开工前对施工人员做好各级安全交底工作，建立健全安全 生产保证体系，建立健全安全生产责任制，明确各级人员的责任，做 到分工明确，责任到人。2、加强施工工人安全生产教育，提高工人安全意识，牢固“树 立安全第一”的思想，坚持“安全生产、预防为主”的方针。3、深化教育，强化安全意识。施工人员上岗前必须进行安全教 育和高处作业施工培训。4、建立和完善各项安全作业制度和防护措施。5、进行高处凿除作业时，使用符合要求的脚手架、脚手板、吊架、 梯子、跳板、安全带等。在能设置安全网的临空处设置安全网等安全设 施。6、凡从事高处作业人员，必须先进行体格检查。施工人员戴好安 全帽，系好安全带，并设置防坠落防护网等防护设施，防止人身安全 事故。7、严禁操作人员以绳索及起重机作为梯子上下，严禁在未固定 的脚手架上工作，严禁在钢支撑上通过。8、每天组织一次安全检查，检查安全的落实情况，检查施工中 存在的安全隐患，及时补充完善安全措施。八、文明施工保证措施1、制定文明施工管理制度，破除的渣石要集中堆放、及时外运处理。2、做好防尘、防噪工作，封闭施工，降低噪声，晚10点至次日 凌晨6点不得进行施工。