南京地铁二号线东延线东延伸段D2E-TA04标
施 工 技 术 总 结
中 国 铁 建
中铁十八局集团五公司南京指挥部
二〇一一年十二月八日
南京地铁二号线东延线东延伸段D2E-TA04标
施工技术总结
1.工程概况
1.1工程简介
南京地铁二号线东延线东延伸段工程起自仙鹤东站终点，线路延仙林大道北侧,至370m处经半径600m跨过仙林大道至南侧,延仙林大道向东,跨过九乡河西路、九乡河东路设南京大学站，隔仙林大道与南京大学相望。出南京大学站后继续沿仙林大道南侧东行，在桂林路与仙林大道路口东南侧设体育学院站，站后设交叉渡线和折返线。东延线东延伸工程线路全长4.186km，均为高架线。本标段包括仙鹤东站～南京大学站区间、南京大学站、南京大学站～体育学院站区间、体育学院站、体育大学站～终点。
其中仙鹤东站～南京大学站区间长度1808.9m。南京大学站～体育学院站区间长度1689.3m。两个区间上部结构大部分采用25m单线预应力混凝土U型简支梁，部分路段采用18m和26mU型简支梁进行调整。高架桥标准桥墩采用T型桥墩，预应力盖梁，标准桥墩基础采用4根直径1.2m和直径1.0m钻孔灌注桩。南京大学站和体育学院站形式均为两层高架岛式双层车站，框架结构，地面一层为站厅层，地面二层为站台层，车站总长均为140m，车站轮廓与线路中心线外轮廓平行，呈鱼腹式和半鱼腹式。两车站框架结构基础为2根直径1.0m钻孔灌注桩基础（局部设三桩
承台），桩长不小于40m，摩擦桩设计。体育学院站～终点区间孔跨样式为：三联连续箱梁，桥长350m。桥墩采用花瓣式。基础为4根1.2m钻孔灌注桩，桩长16～48m不等，为摩擦桩设计。 1.2自然地理概况与地质条件 1.2.1自然概况
本标段整个线路区间场地地形较平坦，局部稍有起伏。地貌单元属于侵蚀阶地及冲积谷地地貌单元。
南京属亚热带季风湿润气候区，主要特征是四季分明，夏热冬冷，春秋两季历时短暂，春湿多变，梅雨显著。
年平均气温15℃，7～8月最热，最高气温32～38℃，极端高温43℃；一月份最冷，一月最低平均气温-1.5℃，极端低温-14℃。全年日照1989.2h左右，无霜期约230天，最大积雪深度约15cm，最大冻土厚度9～10cm。
年平均降水量1038.7～1124mm，降水日124.2天。6～8月份降雨量占全年50%以上，6～7月份为梅雨季节多阴雨。
常年主导风向为东北风。冬季（10～3月）主导风向、风频以北东、东北风为主，平均风速16.3～23.8m/s，相对湿度73～75%。夏季（4～9月），主导风向以东南东风为主，高温季节（7～8月）则以西南风为主，风速21～27m/s，相对湿度75～80%。
1.2.2地质条件
根据江苏省南京地质勘察院《南京地铁二号线东延线D2E-XK01标东延伸段》，勘察范围的岩土体分为4个工程地质层，7个亚层。拟建场地内土层分布自上而下为：
①-2a1-2层：素填土，灰黄色，松散，湿润，主要由粉质粘土组成，夹植物根茎和少量碎砖，层厚5.00～6.50m；
①-3a4层：淤泥质填土，灰色，流塑，饱和，具淤臭味，层厚0.50m； ②-1a2-3层：粘土，灰黄、灰色，可塑，饱和，局部软塑，中压缩性。无摇振反应，刀切面稍有光泽，干强度中等，韧性中等，层厚2.30～4.00m；
②-2b4层：淤泥质粉质粘土，灰色，饱和，流塑，中高压缩性。无摇振反应，刀切面稍有光泽，干强度和韧性中等，局部粉粒含量高，层厚10.80～12.20m；
③-1b2层：粉质粘土，灰～灰黄色，可塑，饱和，中压缩性。无摇振反应，刀切面光滑，干强度和韧性中等，层厚5.20～14.70m；
③-2b2-3层：粉质粘土，灰色、灰黄色，可塑，饱和，局部软塑，中压缩性。无摇振反应，刀切面稍有光泽，干强度和韧性中等，层厚8.50～29.60m；
④-1b1-2层：淤泥质粉质粘土，灰色，饱和，流塑，中高压缩性。无摇振反应，刀切面稍有光泽，干强度和韧性中等，局部粉粒含量高，层厚15.40～31.80m；
④-2a1层：含砾粘土，灰色，硬塑，饱和，中低压缩性。无摇振反应，刀切面光滑，干强度和韧性高。砾石成分以石英砂质为主，粒径0.5～5cm不等，磨圆度一般，呈次棱角状，含量约25%，分布不均匀，局部富集，层厚1.00～7.00m。 1.3主要工程数量
1、仙鹤东站～南京大学站区间桩基共364根；承台85个；独立桥墩89个；预制预应力简支U梁148片。
2、南京大学站桩基共138根；承台62个；墩身66个;轨道梁C40现浇梁板733m3。
3、南京大学站～体育学院站区间桩基共320根；承台80个;墩身84个;预应力混凝土U梁138片。
4、体育学院站桩基128根;承台54个；墩身58个;轨道梁现浇梁板733m3。
5、体育学院站～终点站桩基56根；承台11个;墩身15个;连续箱梁8联；简支梁6跨。
2施工技术总结
2.1钻孔灌注桩基础施工
本标段桩基所处地层为素填土层、淤泥质填土层、粘土层、淤泥质粉质粘土层、含砾粘土层；陆上地段的人工填土层分布有碎块石、砼块夹粘性土等。根据不同的地质情况，为保证施工工期要求，划分不同的施工区段，同时上场了冲击钻、回旋钻和旋挖钻，高峰时钻机数量达到33台。钢护筒采用12mm厚的钢板卷制而成、每节长度不小于2m，泥浆用优质粘土拌制而成。人工绑扎钢筋笼，汽车吊吊放就位，采用商品砼泵送，直升导管法灌注水下砼。 2.2 承台施工
承台施工按上部结构，以联为单位，确保了与上部结构施工的有效衔接。
承台基坑采用反铲挖掘机放坡开挖，开挖时，基坑底部留出30cm厚采用人工清底，以防下部土层受到扰动。
钢筋采用钢筋棚下料，现场人工绑扎。
采用大块竹胶模板和商品混凝土，混凝土输送泵车浇筑，每个承台连续浇筑成型。 2.3墩柱施工
墩柱钢筋施工亦是场地加工，运输至现场绑扎。混凝土施工，桥墩
高度小于8m的采用一次性浇筑，大于8m的分两次进行浇筑，混凝土泵车泵送入模。
墩柱混凝土入模采用泵车软管直接到浇注部位，采用分层浇筑，严格控制混凝土自由下落的高度，避免混凝土出现离析现象。
在混凝土浇筑完成后，切实的做好养护工作。 2.4 桥梁上部结构施工方案
本标段桥梁上部结构根据不同的结构形式分为：预应力U型简支梁、预应力混凝土连续箱梁、预应力混凝土简支箱梁。
预应力混凝土连续箱梁和预应力混凝土简支箱梁施工均采用支架法现浇施工；预应力U型简支梁采用运梁车运至现场，用两台LDS10027型龙门吊负责架梁的施工方法。
2.4.1预应力混凝土连续箱梁支架法施工
1、搭设支架
本标段线路在体育学院站～终点区间①～③跨设计采用2×35m连续箱梁形式，③～12跨设计采用简支箱梁形式。其他区间均为预制U型简支箱梁。预应力连续箱梁支架采用碗扣式满堂支架形式。
①、地基加固
地基不良地段，用挖掘机及推土机挖除表层土50cm厚，人工配合推土机平整场地，用砂砾分层回填，每层厚度不超过25cm，用振动压路机进行分层碾压，碾压稳定后，观测无辙痕、无沉降，再用核子密度仪进
行检则。
②、基础施工
支撑柱承载力较大，而与地基接触面积小对地基要求较高，用片石混凝土基础或枕木扩大基础，按现场的地质情况及承载力的大小定；部分地段直接利用原路面。在扩大基础上放支架底座并联成整体。
③、拼装支架
支架搭设可如下布置：纵桥向，墩柱处杆件间距采用60cm，非墩柱处杆件间距采用90cm；横桥向，腹板处杆件间距采用60cm，底板处杆件间距采用90cm，翼缘板处杆件间距采用120cm；高度按每120cm布置横杆。支架搭设宽度要超出梁顶设计宽度两侧各2m，作为施工工作平台。为保证整个支架体系的稳定性，纵桥向与横桥向分别用斜拉杆做成“剪刀撑”，将整个支架连成整体。每孔支架架至下一跨的L/5处部位。保证支架有足够的承载力和稳定性，支架的承载力安全系数大于1.3，稳定性安全系数大于1.5，地面铺设一层15cm×15cm方木，上立碗扣件，碗扣件顶面铺设纵横两层15cm×15cm方木，方木之间用钉或螺杆连接成整体，调节顶部的可调U型支撑，以满足设计标高的要求。箱梁施工是高空作业，需做好安全网，支架严格设计和检测，保证有足够的强度和刚度，防止出现下挠。
2、支架预压试验
考虑梁体自重、地面下沉及支架的弹性和非弹性变形等因素影响，按设计要求对支架进行预压。
预压采用沙袋预压，预压重量按现浇箱梁自重的100%，预压时间根
据地质情况、梁体重量、支架类型等进行现场预压试验后确定，并在箱梁浇筑过程中根据浇筑的重量减少相应的预压重量。根据预压前、后及卸载后测量的标高，计算出弹性和非弹性变形量，以便调整支架顶端标高。
3、支座安装
本标段线路支座设计为盆式橡胶支座，分为活动支座与固定支座两种。
4、模板加工及安装
模板均选择采用15mm厚高强覆膜竹胶合板，拆装缝拼装时用双面胶塞紧。模板安装顺序为先铺设底模，侧模，待底板与腹板钢筋绑扎好后再安装内模。
5、钢筋及钢绞线加工及安装
钢筋及钢绞线加工时抓住四个环节：一是钢筋与钢绞线的试验（物理试验与化学试验）；二是钢筋和钢绞线严格下料尺寸；三是钢筋焊接严把质量关；四是钢筋按设计图绑扎成立体骨架。
所有钢筋均统一在加工场下料、弯制、加工，现场绑扎焊接成型，组合成立体骨架。
6、混凝土的浇筑与养护
箱梁混凝土浇筑采用罐车运输，混凝土输送泵泵送入模，梁体一次浇筑成型。经过第一次箱梁浇筑后，发现梁体一次浇筑施工在操作上存在困难，底模上的杂物难以清理彻底，经研究调整混凝土浇筑方案，分为两次浇筑，分界线及模板安装见下图。
混凝土中掺入适量减水剂，严格控制水灰比，每次开盘作坍落度试验，坍落度控制在12～16cm之间，初凝时间控制在5～6cm左右，坍落度不合格的坚决不准使用。混凝土浇注在炎热和寒冷的天气里，入模温度最低控制在5oC，最高控制在32oC。
7、预应力施工
箱梁张拉采用后张法，钢束的张拉是预应力混凝土工程的关键工序，直接影响到工程的质量，必须严格按照施工操作规程进行。成立专业的张拉组，指定专人负责，在张拉作业之前对张拉千斤顶、油压表及油泵由专业检测部门进行标定，并绘制标定曲线，张拉时按标定曲线配套使用。
待构件的混凝土强度达到设计强度的90%，且混凝土龄期大于10天后方可进行预应力张拉，张拉前须拆除侧模、内模及支撑。张拉顺序为先张拉腹板预应力钢束，后张拉底板和顶板预应力钢束，遵循先内后外，左右对称的原则。预应力张拉采用应力、应变“双控”，以张拉应力（σk）和钢束的伸长量双重控制，进行比较、校核。伸长量理论值和实际值不大于设计要求的±6%伸长量。
灌浆应在张拉完成后24小时以内进行（最迟不得超过3天）。灌浆前用水清洗管道，借以除尘和湿润孔壁，除掉孔内的杂质，以便灰浆流动及孔壁有良好的粘着性。
2.4.2预应力混凝土简支箱梁施工要点
本标段部分线路上部结构为预应力混凝土简支箱梁。 2.4.2.1施工思路
本标段内无影响施工的永久性结构，施工干扰较小。线路范围内地势较为平坦，无较大坡度。线路范围距两个U梁预制厂的平均距均在3km以内。根据施工单位以往的施工经验及设计要求，决定采用专用轮胎式运梁车运梁、喂梁，两台100t龙门吊跨线布置联抬架梁，落梁千斤顶落梁的架设方法。 2.4.2.2主要施工步骤
(1)、准备工作
龙门吊组装及设备检验、施工便道（龙门吊便道和运梁车便道）修建、桥梁支座的进场及检查、落梁设备的检验与标定。
(2)、运梁、架梁施工
运梁车梁厂喂梁（由预制厂龙门吊负责）、运梁至架设现场、给龙门吊喂梁、龙门吊架梁等工作。
(3)、落梁
含落梁就位、支座灌浆等。 2.4.2.3主要架梁设备简介
(1)、龙门吊
本工程采用两台LDS10027型龙门吊负责架梁，额定起重量100t，跨度17-27m可调，结构高19.5m，宽8m，最大起升高度15m，大车运行速度每分钟小于10米，吊梁起落速度每分钟小于1米，大车运行采用H250型钢做专用轨道，空载爬坡能力4%，要求路基宽度不小于2米，对地基承载力要求较小。
架设普通路段U梁时，龙门吊拼装城17m跨度。满足一般路段架梁要求。在DY1-DY
9、DY73-DY7
5、EY1-EY
5、EY60-EY70等接车站分线处及DY19-DY23跨仙林大道门墩处龙门吊拼装城27m跨度可满足要求。
(2)、运梁车
轮胎式运梁车是目前桥梁架设中即将成为替代轮轨式运梁车运输混凝土梁片的主要工具。主要适用于梁场转移梁片,长距离运送预制梁到架桥机，不适合铺轨或铺轨费用较高的场合。
本工程采用的LYC200T轮胎式运梁车，最大运输重量200T，是由两个分别独立的转向机构和运行机构（主动车、从动车）组成的运输机械。主动车由发动机、传动系、行走系、制动系、液压转向系、工作装置及电气系统组成；从动车由行走系、转向系、车架体等组成。主动车与从动车均采用四轴，重载时接地面积约0.12m2。重载爬坡能力4%。自重约15T，功率141KW。
运送梁片时，从动车在前，主动车在后，通过梁片将两车联成整体，由主动车在后推送前进。 2.4.2.4分部施工方案
1、准备工作 (1)、设备组装与检验
主要包含拼装场地硬化、龙门吊组装、设备报检备案等。 (2)、拼装场地硬化
龙门吊拼装场地长50m，宽度不小于30m，现状场地用挖掘机整平，采用YZ14T压路机压实即可。铺设枕木，在龙门吊专用轨道上直接拼装龙门吊。
根据本工程工期要求及U梁预制计划，拟在仙南区间DY57-DY60范围内布置拼装场地。
(3)、龙门吊组装与报验 施工步骤如下：
①先在地面按刚性腿在外、柔性腿在内（相对于运梁车便道而言）将两条支腿拼好，再将主梁在地面拼好。
②用汽车吊将主辅支腿立起并用风揽固定好。 ③将主梁用汽车吊吊装至支腿上并连接固定完毕。 ④拆除风揽，吊装走行小车等附属结构并安装电气设备。 ⑤整机调试。
⑥报技术监督局进行检验标定。
⑦准备架梁。 (4)、施工便道
本标段区间线路较为平坦，无影响架梁的建筑物。地表土质坚硬，承载力大。普通路段采用挖掘机、推土机将地表土整平，然后采用YZ14压路机压实。按50cm等间距铺设20cm*15cm*2m枕木，枕木上铺设H250+□10（焊接为一个整体）专用轨道，枕木与轨道可用道钉做临时固接。测量班控制两侧轨顶高差不大于2cm。软弱地段采用挖除后回填粘土夯实处理。
跨仙林大道、九乡河西路等路段时，按主管部门批准的占路时间及范围，先将路沿石拆除，然后将轨道基础范围内地段整平压实后铺设枕木、轨道。
跨九乡河路段采用回填土石筑岛施工桩基、承台、墩柱盖梁。在架梁前将一期便道（详见跨九乡河施工方案）整平压实，然后分层回填粘土，每层回填层厚控制在30cm内，采用14T压路机先静压再振动最后静压的方式压实，检测其压实度不低于90%。最后一层回填在30cm厚山皮石并压实。在其上满铺20cm*15cm*2m枕木，枕木上铺设H250+□10专用轨道。
运梁车便道宽6m左右，处理方法与枕木下龙门吊轨道基础相同。 (5)、其它施工准备
按照设计要求及施工单位相关经验，本工程采用落梁千斤顶落落梁的方式。每套落梁设备含两套油泵、四台50T油压千斤顶、四只油压表及相应的备用设备。施工前应按相应规范的要求对每套落梁设备进行标定。
桥梁支座运抵工地后立即进行检查，并按支座布置及设计支座上钢板要求提前准备好。配齐桥梁配件并放置在指定地点，做好架梁前的准备工作。
测量班在架梁前在盖梁上放出桥梁中线，支座中心十字线以备落梁时使用。
落梁前准备好无收缩灌浆材料及相应灌注设备。
2、运梁、架梁施工 (1)、U型梁运输
本工程采用LYC200T轮胎式运梁车，重载行驶速度每小时2-3km，有三个前进档和一个后退档。施工时在预制厂装车后运至工地龙门吊下。运输过程必须有引导及监护人员全场监视，遇有任何问题必须马上停车处理。
(2)、U梁架设
①在U架设前先修好相应地段施工便道及铺好门吊专用轨道，龙门吊先在轨道上空载运行1-2遍以检验轨道及便道状况并检验设备运行状况。
②龙门吊双机联动大车运行至架梁位置并调整好门吊位置，整个架梁过程中大车尽量不做纵向移动。
③运梁车喂梁至龙门吊下的制定位置并穿好吊具。
④单机起吊10cm，停止。检查设备及梁体状况。无问题后另一台门吊起吊10cm，检查设备及梁体状况。然后双机抬吊30cm，检查双机协调性。运梁车开走准备运输下一片梁。
⑤安装橡胶支座：将支座用螺栓固定在安装在梁底支座预埋钢板上，固定支座安装调整时，上下底板相互对正，活动支座安装调整时，上下导向块保持平行，支座中心线偏差在允许偏差内。
⑥梁体提升至架设高度。 ⑦小车横移至梁位上空。
⑧落梁至千斤顶上方2-3cm，大车微调纵向，小车微调横向距离，调整准确后将梁体落在千斤顶上。
⑨复核梁位，准确无误后卸吊具，龙门吊移位准备架下一片梁。 (3)、落梁 ①落梁就位
用千斤顶调整梁地高度至设计高程，并控制每支点反力与四个支点反力的平均值相差不超过±5%,并控制垫石顶面与支座底面间隙在20-30mm。安装
支座锚栓、调整支座；桥梁就位后，检查其纵、横向偏差和支座位置安装情况，误差不超过TB10213－99《铁路架桥机架梁规程》规定。
②支座灌浆
用无收缩灌浆材料将锚栓孔及垫石顶面与支座底面间隙填石填实。待灌浆材料强度达到支撑梁体要求后拆除千斤顶（也可用临时支撑垫块代替千斤顶），安装支座围板。完成整个架梁工序。
