1工程概述廈門西站由站房及站臺雨棚工程、剛構橋及地鐵土建預留工程組成，總建築面積162 409m2，其中站房109 028m2，站臺雨棚53 381m2，總建築高度66.78m，主站房平面投影為工字形，寬132m，長車站分為三層:出口層、站臺層和高架層。出口通道樓梯兩側采用L型擋土墻和樁板墻相結合的方式來支撐側向土壓力。其中樁板墻需要46根矩形錨樁提供錨固力，其斷面尺寸以2.0m-2.5m為主，深度約20m，且現場水位較低，局部湧水量較大。矩形樁無專用成孔鉆頭，采用人工挖孔施工方法(見圖1，2)。矩形人工挖孔樁的施工要點包括孔壁支護、孔內混凝土灌註和安全防護。大尺寸超長人工挖孔樁采用孔壁支撐施工是壹項高風險作業，孔壁支撐的設計關系到孔底工人的安全和樁身質量。人工挖孔樁護壁失效的主要原因是護壁上部周圍土壓力傳遞到護壁側面產生側向水平力，護壁材料強度不足，造成塌孔。廈門西站矩形人工挖孔樁有兩種支護形式:①在出水量小、土質好的地區現場澆築鋼筋混凝土；(2)如果在挖洞時遇到較厚的流沙層和淤泥層，特別是大量地下水，隨著護壁周圍的大量泥砂坍塌，混凝土護壁變得懸空，失去支撐，進而產生裂縫，直至斷裂脫落。在該地層中，采用預制管沈井開挖的施工工藝。2.1現澆鋼筋混凝土擋土墻施工工藝現澆鋼筋混凝土擋土墻的關鍵是鎖口擋土墻的設置。由於人工挖孔樁孔口處堆料和運土車輛來回擾動，容易造成孔口處土體的變形和坍塌。如果鎖沒有設置牢固，很容易導致頂部孔口坍塌，造成安全隱患。因此，人工挖孔樁的鎖口必須牢固穩定。具體設計的鎖口和擋土墻參數如圖3所示。當操作者進洞時，兩個實心方塊將被水平和垂直地支撐在鎖處。擋土墻設計成上窄下寬的圓錐形。如在有水地區進行人工挖孔樁施工，擋土墻高度應高於地表水位，並采取排水、降水措施。開挖過程中，當開挖深度小於1m時，應進行護壁(見圖3b)。遇到流沙、淤泥層時，每壹步的開挖深度應適當減小，以50cm為宜，並加強鋼筋護壁。在湧水量較大的地層中，應提前在擋墻處預留排水孔。在施工過程中，為了保證孔位的準確，每天挖土前都要檢查挖孔樁的位置是否歪斜或移位。特別是澆註擋土墻前檢查模板，脫模後再檢查擋土墻。墻體周圍部分泥砂坍塌，澆築混凝土後擋土墻容易發生位移、歪斜，應註意檢查，及時糾正。2.2預制沈井開挖施工工藝預制混凝土井管用於沈井開挖護壁，井管內徑與樁基設計尺寸相同。每口預制井的管道厚度為10cm，長度≤1m。根據設計進行加固，增設2 ~ 4個吊耳並預留直徑約2 ~ 4 cm的排水和灌漿通道，並在每個擋墻的頂部和底部進行對接。施工過程中，用倒鏈或電動葫蘆將井管緩慢下放入井內，每次下放後都要調整垂直度。在易坍塌、湧水量較大的地層中，將註漿材料以充填、滲透、壓實的方式填入擋墻預留孔道內的土孔隙中，以加固擋墻周圍的土體，保護墻體周圍的泥砂不坍塌，從而增加樁周摩擦力。壓力灌漿材料可選自粉煤灰、早強水泥混凝土、石灰-粘土混合物等。其施工工藝如下。1)鋪築場地平整後，將普通枕木垂直放置，沿沈井周邊密集鋪設，墊木之間的空隙用沙子填滿(見圖4)。鋪板數量應根據1節沈井質量和地基(砂墊層)承載力確定。沿葉片趾部每米的滑道數n可按下式計算:式中:g為第1節沈井單位長度的重力(kN/m)；a是每個墊木與砂墊層接觸的底部面積(m2 );f為地基或砂墊層的承載力設計值(kN/m2)。2)預制沈井鋼筋綁紮完成後，沈井內外模板及支撐架設在墊木上，井壁外側模板接縫沿垂直方向，保證平整度。為避免外模斜撐對交通的影響，所有支撐均設置在井內，水平拉組合鋼模板和支撐木斜頂的鋼拉桿。在井壁外側設置雙排鋼腳手架施工平臺。混凝土分層澆築，插入式振搗棒振搗，吊鬥運輸，混凝土傾倒高度超過2m時設置溜槽，防止離析。3)墊層混凝土達到設計強度後方可泵送。抽墊時應分區進行，順序、對稱、同步進行，並指定專人統壹指揮。當畫出幾組缺口時，可以進行回填，然後每畫出壹組就回填壹次。回填材料應為夾砂石塊，並通過分層灑水充分壓實。應確定回填高度，以使最終分布在定位墊木上的質量不會破壞墊木，且墊木下的承重應力不會超過原始地面極限承重應力。在墊層抽水過程中，應在沈井的上、下、左、右側設置1測點，觀測下沈情況。在墊層提取過程中，如有傾斜、回填夾砂擠壓、墊層破碎、沈降急劇增加等異常現象，應及時處理。4)挖沈沈井上部，挖空刃腳，每節挖空後用石塊回填砂，最後壹節挖空回填至定位承墊後，逐步分層回挖填充物，沈井下沈。下部的土壤很軟。先挖中部4 050cm，逐步對稱、分層、同步擴大開挖。下沈前，在沈井外壁塗抹機油，以減少下沈時與土的側向摩擦。上部人工開挖至巖層時，采用氣鏟開挖，吊車吊裝。3.開挖至設計基礎標高後，當地基土為砂質或粘性土時，應鋪設碎石或礫石墊層，並在檢查合格後立即封底。對於出水量較大的挖孔樁，應堵塞排水孔，防止水流入孔內。清底時，若滲水上升速度小於或等於6 mm/min，可用普通混凝土澆築方法封底；如果滲水量大，應采用水下混凝土澆築。為了減少地下水的積聚，在任何壹個挖孔樁封底時，都應同時將鄰孔內的水抽出，以減少鄰孔內的水對工作孔的影響。當孔深超過6m時，應註意防止混凝土離析。壹般將攪拌好的混凝土裝入容積為1 ~ 2m3的實心帆布包或桶中，混凝土用繩子捆紮。混凝土送至孔底時，拉動掛鉤即可將混凝土送至孔底。連續作業能迅速封堵孔底，封堵孔底大部分或全部地下水。如果地下水比較多，挖的樁比較深，就把水泵提起來，底部溢出接近或者超過20cm。此時，當孔內溢流基本平靜後，利用導管到達孔底，輸送攪拌好的早強混凝土。混凝土量超過底節護壁30cm以上，然後緩慢拆除導管。因為水壓的原因，封底混凝土基本密實，終凝後泵送混凝土。由於封底混凝土已超過底部段擋土墻，因此不存在地下湧水。清除表面混凝土的疏松部分(這部分混凝土中的水泥漿會逸入水中)並運至孔外，再繼續下壹道工序。4人工挖孔樁施工安全註意事項1)孔下作業不得超過兩人，並佩戴安全帽、雨衣等。工作時，與孔上人員有聯系信號。不得在地面周圍放置錘子、鋤頭、石頭和其他墜落物。每1h，井下人員和地面人員交換壹次。2)井下人員應註意觀察孔壁變化，遇有塌方或護壁裂縫時，應及時采取支護措施。壹旦發生危險，應及時發出聯絡信號，迅速撤離，並采取有效措施盡快消除危險。3)地面人員要註意孔下的聯絡信號，迅速反應。經常檢查支架、滑輪和繩索是否牢固。吊裝時應吊穩，吊起的土石方應倒空，卸至距孔口2m處。4)施工期間，電氣設備如抽水、照明、通風等。應配備壹個制動器和壹個漏電保護器。供電線路應使用三芯橡皮線，電線應架空，不得拖在地上。經常檢查電線和漏電保護器是否完好，孔內設軟梯。5)從孔內抽水時，排水口應距孔口5m以上，並保證施工現場排水暢通。當天挖坑，當天澆築擋土墻。離開施工現場時，覆蓋孔口，並設置明顯的警示標誌。6)施工人員和檢查人員在進洞前10分鐘打開孔蓋。如有異常氣味，應及時報告，消除有害氣體後方可進行作業。挖壹個6 ~ 10m深的洞，每天至少通風1次，超過10m每天至少通風兩次。如果井下工人感覺呼吸不暢，要及時通風。結論人工挖孔樁因其操作靈活、場地要求低、不受孔徑和形狀限制而在施工中廣泛應用，但也是壹項高風險作業，其中護壁、排水、通風是重要環節。施工時，應認真分析現場水文地質條件，選擇支護形式，確定施工方案。
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