武林广场站北端盾构井范围浙江省科技局、科技活动场所 一、编制依据
1、浙江省科技局、科技活动场所桩基蓝图。
2、杭州地铁武林广场站总平面图。
二、工程概况
武林广场站位于杭州市中心广场—武林广场东北角，与广场东通道呈34度斜交，是地铁1号线与3号线的换乘站， 4柱5跨三层结构(两端4层)。车站长161.75m，标准段宽36.6 m,底板埋深约26.4m,顶板覆土约4m,两端4层覆土约1.5m，车站设5个出入口，其中1、2、4号出入口为本次车站施工范围，3、5号出入口为预留，接武林广场地下开发和地铁控制中心大楼。
按照业主节点工期要求2009年9月1日前提供车站北端盾构井，以确保地铁1号线2011年底通车要求，方案调整为先施工车站北端盾构井（盾构井采用盖挖逆作法施工），盾构井范围拆
迁正在进行中。
三、工程地质及水文地质条件
1、地质情况
①1层为杂填土：灰～杂，松散，顶部有30cm左右的混凝土地面，以下一般由建筑垃圾及碎块石、瓦片等组成，粘性土充填，局部含大块石，成分杂，分布在整个场区，层厚0.9～5.8m。
①2 层为耕植土：灰～褐灰，松散，主要由粉质粘土及粉土组成，含腐殖质及少量碎石。场区局部缺失该层，层厚0.60～3.70m。
④1层为淤泥质粘土：灰黑、流塑，含云母，局部夹薄层粘土，全场分布，层厚2.7～5.9m。
④2层为淤泥质粉质粘土:灰，流塑，含云母、腐殖质，干强度中等，全场分布，层厚0.9～5.9m。
④3层为淤泥质粉质粘土夹粉土:灰，流塑，含云母、贝壳碎屑等，夹较多散体状粉土，层厚3.10～8.40m。
⑥1层为淤泥质粉质粘土：灰～深灰，流塑，局部软塑。含云母，切面粗糙，呈鳞片状，层厚1.20～8.50m。
⑥2层为粉质粘土：灰，软塑，含腐殖物，局部夹粉砂。切面粗糙，鱼鳞片状，层厚0.60～3.80m。
⑦1层为粉质粘土：青灰～灰黄，软可塑～硬可塑，含铁锰质氧化斑点及铁质结核，略具水平层理，层面夹粉土，层厚0.3纱～2m。
⑦2层为粉质粘土：褐黄，硬可塑，含铁锰质氧化斑点及铁质结核，具水平层理，局部夹粉土薄层,层厚3.00～10.10m。
2、水文地质
盾构井范围地下水主要为第四系松散岩类孔隙潜水、孔隙承压水和深部基岩裂隙水。根据
地下水的含水介质、赋存条件、水理性质和水力特征，勘探深度内可划分为第四系松散岩类孔隙潜水、承压水和基岩裂隙水。
1步态识别）孔隙潜水
盾构井范围浅部地下水属孔隙性潜水类型，主要赋存于上部①层填土及②层粉土④3层淤泥质粉质粘土夹粉土中，补给来源主要为大气降水及地表水，地下水位随季节性变化，勘探期间测得水位埋深0.4～3.8m，对应高程为2.24～5.54m。建议抗浮设防水位高程取6.0m。根据杭州市类似工程经验及场地环境，地下水流速较小。
2）孔隙承压水
盾构井范围承压水含水层主要分布在底板以下的(12)2层细砂、(12)4层圆砾和(14)2层圆砾中，水量中等。隔水层为上部的粉质粘土和粘土层(④、⑥、⑦、⑧、⑨、⑩层)，承压含水层顶板埋深37.50～40.80m，地质勘察在Zlwlgc～14-01钻孔内埋设铁制套管，将上部潜水含水层隔离，实测承压水头埋深在地表下5.14m，相应高程为1.28m。浅层地下潜水对混凝土结构无腐蚀性、对钢筋混凝土结构中钢筋在长期浸水和干湿交替作用下无腐蚀性、对 钢结构具弱腐蚀性,深部承压水对混凝土结构无腐蚀性、对钢筋混凝土结构中钢筋在长期浸水作用下弱腐蚀性、对钢结构具中等腐蚀性。
四 施工准备
1、认真研究浙江省科技局、科技活动场所桩基平面图纸，确定桩基的具体情况；
2、研究并制定具体拔桩实施方案；
3、组建施工队伍，并对施工人员进行施工前教育培训和技术交底;
4、组织施工机械设备和材料进场；
五、桩基拔除说明
车站北端盾构井范围为浙江省科技局、科技活动场所（拆除中），始建于70年代中期，通过调查和了解，拆除后地面以下为桩基础，且大部分在车站北端盾构井范围内，严重影响盾构井的施工。开工前需对其进行拔除处理，否则会影响盾构井的提供时间。该桩基为直径Φ460mm钢筋砼桩,桩长约15m，采用15号钢筋混凝土浇筑。“浙江省科技局、科技活动
场所桩基平面图”及“浙江省科技局、科技活动场所桩基与车站位置关系见附图”。
需要处理的桩基统计分类如下：
Ⅰ、北端盾构井范围影响连续墙、中间桩及临时立柱施工的共102根桩基（其中中间桩范围有56根，地下连续墙范围有37根，临时立柱范围9根），目前急需处理;
Ⅱ、北端盾构井基坑内不影响连续墙及中间桩施工的有237根桩基；
Ⅲ、1号风亭范围及盾构井端头加固位置有111根桩基。
六、桩基拔除施工方案
1、场地处理
桩基拔除施工前，需对拔除范围地面用打夯机夯实，然后采用C25商品砼进行局部硬化，硬化厚度为150mm，硬化面积根据现场情况而定。
2、桩位放样
根据浙江省科技局、科技活动场所桩基平面图及车站总平面图，用全站仪量测出桩基位置，并打水泥钉作为标记，并在桩基外侧做4个护桩，以便施工过程中复核桩基中心、下放套管。对每个桩基进行编号，按照编号的顺序进行拔除施工。
3、桩基拔除极限应力计算
1）桩基整体拔除计算
（1）桩基主筋抗拉值计算
需处理的Φ460mm桩基主筋为4根Ф12螺纹钢，长15m。
查混凝土结构设计规范得：HRB335钢筋的抗拉设计值为300N/mm2；
4根Ф12钢筋的总抗拉力设计值为3.4 T×4=13.6 T
（2）桩基摩擦阻力计算
P（桩身摩擦阻力）=Up∑qsia li 式中 Up为桩周长
qsia为桩侧阻力特征值 li为第i层土层的厚度
根据施工图主体结构（二）中HD1/S/BU1/04/Z12/JG02/01/A图及基础工程教材查得，桩基础在各层土中的摩擦阻力值如下表所示：
土 层 | 土层厚度li（m） | 桩侧阻力特征值qsia | 桩侧阻力计算公式 | 换算结果(T) |
杂填土 | 4 | 18KPa | 3.14×0.46×18×4 | 10.4 |
淤泥质粘土 | 5 | 10.8 Kpa | 3.14×0.46×10.8×5 | 铆压机7.8 |
淤泥质粉质粘土 | 6 | 6.4 Kpa | 3.14×0.46×6.4×6 | 5.5 |
摩擦阻力合计 | 23.7T |
| | | | |
根据摩擦阻力值表得：
P（桩身摩擦阻力）=10.4T+7.8T+5.5T=23.7T
（3）桩基起拔验算
G（桩身自重）=3.14×0.462÷4×2.4×15=6.0T
这时桩主筋抗拉力：
T=13.6T＜P（桩身摩擦阻力）+ G（桩身自重）=29.7T
通过以上计算得出：4根Ф12钢筋无法直接拔除桩基的要求。
2）临界拔除桩基长度计算
根据以往拔桩经验，桩基自重，导致桩基无法整体上拔的原因主要是桩基周边摩擦阻力比较大，只能采用人工凿除部分桩基，待桩基自重加摩阻力小于主筋的抗拉强度时，再将剩下的桩基整体上拔。
假设剩余桩长为L时，主筋钢筋可以承受起拔的重力和摩擦力为：
四根钢筋拉力P=13.84≥P+G= (3.14×0.46m×6.4KPa×6m) + [3.14×0.46m×10.8KPa×(15-6-L)m]÷10=13.06T 可以得出：
剩余桩基长度L≤5m未松动时，可以整体将剩余桩基拔除。
通过以上计算得出如下结论：桩基4根钢筋抗拉值为13.6T，桩基顶面以下10m必须将土体松动，才能将桩基整体直接拔出。
4、三种位置桩基处理方案：
I、盾构井连续墙、中间桩范围桩基处理
经过上述三种桩基拔除计算，确定采用搓管机下压套管松动桩基周边土体后起拔的方法。此方法在类似工程中具有良好的成功经验。现急需处理的桩基有：影响中间桩施工的桩基有37根，影响地下连续墙施工的桩基有56根，影响临时立柱施工的桩基有9根，共计102根桩基需机械拔除。
1）地基处理
放出桩基位置后，首先对地下连续墙及中间桩范围过梁混凝土进行处理，机械开挖露出桩顶，然后对周边地坪混凝土处理。
烟焦油2）套管埋设
用水准仪量测出桩顶标高，根据桩顶标高推算出需埋设套管的长度，然后TGZ-1500型全套搓管机就位、对中，就位后用护桩复核套管机的中心是否与桩基中心重合（应反复2-3次对中），重合后方可下放套管，用全套搓管机下压套管就位（套管直径1.0m、每节长6m，壁厚45mm，每根桩打设3节套管，套管在孔口连接，并做好连接处的防水(采用橡胶垫接缝止水)，套管机抱管力为2100KN，最大扭矩1900KN，保证套管的埋深长度在桩底以下3m左右。
3）套管下压到位后分两步进行施工：第一步向管内反复冲水、抽水以消减管内土体摩擦力，保证桩顶以下10m范围内土体松动；第二部根据计算结果设定起拔力（<13.6T）以防断桩，使用50t拔桩机和50T履带吊车配合进行拔桩。
起拔过程中现场设两名安全员24小时轮流值班。影响盾构井连续墙及中间桩施工的桩基见附图“浙江省科技局、科技活动场所桩基与车站位置关系”，桩基拔除工艺流程见下图。
二联件
桩基拔除工艺流程图
Ⅱ、北端盾构井基坑内不影响连续墙及中间桩施工的237根桩基处理；青嵩素
1）盾构井基坑内桩基长15m，直径为φ460mm。
2）桩基底部伸入负一层结构内约3.5m左右。顶板和负一层结构施工时对其内的桩基采用PC60炮机分上下两段凿除，割断钢筋后用绳索捆绑牢靠吊出地面。
3）伸入负二层结构内桩基，在结构土方开挖时直接挖出剩余的3.5m长桩基，用绳索捆绑后吊出地面。
4）基坑内桩基凿除设一个5人班组并配一台PC60炮机进行施工。
5）桩基凿除与土方开挖错开，以免影响土方开挖和钢支撑的架设时间。
Ⅲ、1号风亭范围及盾构井端头加固位置的111根桩基处理；
1）车站北端盾构井基坑外，盾构井端头加固范围（盾构井端头加固长度按9m计）内有61根桩基，处理方法与I中相同。
2）除盾构井端头加固范围61根桩基外，车站1号风亭范围剩余有50根桩基，在1号风亭施工前对其进行机械拔除。1号风亭不在本次车站施工范围。
5、凿除后的孔内加固
桩基处理完成后，孔内回填的土方比较松散，为了防止地下连续墙成槽施工中孔壁坍塌，对连续墙施工带来不利等因素，视情况对桩基础回填土采用分层夯压，并进行注水泥土加固，加固水泥土参量控制在20%左右，分层水平夯实。
相邻起拔桩基的间距保持在5m以上，并且在处理临近桩时，需对临近拔除完的桩孔内土体进行加固，确保安全。
七、桩基拔除工期计划
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