隧道工程深基坑开挖施工监理实施细则

武汉长江隧道工程 汉口江北段深基坑开挖施工监理实施细则武汉长江隧道工程汉口江北段深基坑开挖施工监理实施细则编 制： 审 批： 总监理工程师： 上海市市政工程管理咨询有限公司联合体 武汉长江隧道工程施工监理部一、工程概况1.1工程简介武汉长江隧道为武汉市重点工程，是武汉市第一条过江隧道，位于武汉长江一、二桥之间。武汉长江隧道工程汉口段位于大智路、北京路一线的汉口中心城区，包括主线隧道以及右进隧道A匝道、右出隧道B匝道，其中：(1)主线隧道起于大智路铭新街平交口，沿大智路、北京路延伸，下穿中山大道、胜利街、鄱阳街，终于汉口盾构接收井，本期施工里程RK2+090+294.318及RK2+334.318+710.3,长590.3m；(2)右出隧道A匝道位于胜利街,本期施工里AK0+035+252.382,长217.382m.(3)右出隧道B匝道位于天津路,本期施工里程BK0+038.729+375.4,施工段长336.671m.1.1.1设计概况1.1.1.1、基坑结构尺寸主线隧道及A、B匝道基坑结构尺寸见基坑尺寸一览表。基坑结构尺寸一览表里程长（m）宽（m）深（m）RK0+090+29720721.01.29.2RK0+337+581.337244.33721.023.69.611.3RK0+581.337+670128.96323.645.211.314.4AK0+035+252.382217.3829.610.2011.5AK0+038.729+375.4336.67110.013.41.911.51.1.1.2、施工方法 汉口段主线隧道及A、B匝道施工均采用明挖顺作法，围护为基坑开挖时的挡土结构，使用阶段不参与主题结构受力。1.1.1.3、基坑等级主线隧道：RK2+090+165段基坑工程安全性等级为二级，RK2+165+297段基坑工程安全性等级为一级，RK2+337+710.3段基坑工程安全性等级为一级；A匝道：AK0+035+170段基坑工程安全性等级为二级，AK0+170+252.382段基坑工程安全性等级为一级；B匝道：BK0+038.729+195段基坑工程安全性等级为一级，BK0+195+375.4段基坑工程安全性等级为二级；一级基坑支护结构最大水平位移应不大于40mm，二级基坑支护结构最大水平位移应不大于100mm。1.1.1.4、围护结构设计概况汉口明挖段隧道基坑根据基坑深浅的不同，采用的围护结构形式较多，有地下连续墙、钻孔灌注桩、SMW工法桩、钢板桩、放坡开挖等五种围护形式。1.1.1.5、基坑支撑设计概况 汉口明挖隧道基坑支撑主要采用钢或钢筋砼内支撑的形式，具体布置情况为：主线隧道：大智路RK2+090+297段基坑设一二道钢支撑；北京路（中山大道胜利街）RK2+337581.337段基坑设三道支撑，第一道支撑为钢筋砼支撑，第二三道支撑为钢支撑；北京路（胜利街竖井）RK2+581.337+710.3段基坑设三四道支撑，第一道支撑为钢筋砼支撑，第二四道支撑为钢支撑。A匝道：根据基坑开挖深度的不同设一三道支撑，除AK0+252.382+190段基坑的第一道支撑为钢筋砼支撑外，其余均为钢支撑。B匝道：根据基坑开挖深度的不同设一三道支撑，除BK0+038.729+175段基坑的第一道支撑为钢筋砼支撑，其余均为钢支撑。钢筋砼支撑为800mm1200mm和600mm800mm两种，砼强度等级C30，其中800mm1200mm钢筋砼支撑用于主线RK2+337+535段和RK2+581.337+710.3段基坑的第一道支撑；600mm800mm钢筋砼支撑用于主线RK2+535+581.337段以及A匝道AK0+252.382+190段、B匝道BK0+038.729+175段基坑的第一道支撑。钢支撑为609钢管支撑，除大智路RK2+090+297段基坑的第一道钢支撑为60912mm钢管支撑外，其它钢支撑均为60916mm钢管支撑。基坑防水主线隧道围护结构钻孔灌注桩桩间采用摆喷桩墙止水帷幕止水，匝道围护结构钻孔灌注桩桩间采用600mm高压旋喷桩止水，地下连续墙均在分幅处采用3根600mm高压旋喷桩止水，摆（旋）喷桩长与钻孔灌注桩或地下连续墙相同。摆（旋）喷桩施工时应针对不同地层进行试验选取水泥掺量，且水泥最小掺量不应小于18%，桩体强度qu2Mpa。基坑降水基坑开挖前半个月须进行井点降水，以达到地基加固、疏干坑底土层和降低承压水高度的目的，防止基坑突涌及流砂变形。基坑内坑底采用深井降水，应保证降水后承压水头高度在开挖面以下不少于2m。降水管滤头底端与围护结构距离不小于3m。1.1.1.6、基坑开挖主要工程数量 汉口段明挖隧道基坑土方数量总计为182733m3。具体分布见表一基坑开挖土方数量表。表一 基坑开挖土方数量表序号位 置里程数量（m3）合计1大智路（铭新街中山大道）RK2+090+297218361432052北京路（中山大道胜利街）RK2+337+581.337571433北京路（胜利街竖井）RK2+581.337+710.3642264胜利街A匝道AK0+035+252.38212956395285天津路B匝道BK0+038.729+375.4265726总计1827331. 2、工程地质及水文地质情况：1.2.1、工程地质汉口段明挖隧道工程所处地区地层结构为典型的二元地层结构,上部以软可塑粘性土为主,具有中等中等偏高压缩性和较低强度特点,下部以中密密实粉细沙层为主,呈中等低压缩性、强度较好的特点。（1）主线RK2+090+297段基坑深度约为1.29.2m，基坑主要位于1粘土、2粉质粘土层；（2）主线RK2+337+581.337段基坑深度约为9.611.3m，基底主要位于1粘土层；（3）主线RK2+581.337+710.3段基坑深度约为11.315.5m,基底主要位于4粉质粘土、6粉土层；（4）A匝道AK2+035+252.382段基坑深度约为011.5m，基底主要位于2粉质粘土、3粉土、4粉质粘土层；（5）B匝道BK0+038.729+357.4段基坑深度约为1.911.5m，基底主要位于4粉质粘土、1粘土层。1.2.2、水文地质场地内地下水主要有上部滞水、潜水、承压水三种类型。上部滞水主要赋存于人工填土层及第四系粘性土层中，其水量较小；潜水主要赋存于长江河床下的粉细砂、中粗砂层中，与长江具有密切的水力联系；承压水主要赋存于长江两岸粉细砂、中粗砂层中。根据场地所取上部滞水、承压水的水质分析结果，场地内地下水对混凝土及混凝土结构中的钢筋无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性。根据场地上部滞水及承压水的水头观测结果，场地上部滞水的水位标高在20.7223.90m之间，承压水水位标高在15.4522.95m。根据汉口段隧道周边搜集承压含水层抽水试验结果，场地承压含水层综合渗透系数按18.6m/d考虑。二、本工程施工难点2.1.1、深基坑开挖过程中，围护结构渗漏水及基底防止突涌、管涌，及其对土方开挖的影响作好各项紧急预案。2.1.2、施工场地狭小，难免发生交叉作业，应当特别注意施工安全；开挖施工时要加强施工统一协调；确保步调一致。2.1.3、开挖过程中支撑系统的安装、施加轴力应严格按照设计和相关规范文件作好质量控制；同时开挖过程中加强监测及时根据监测的结果来调整开挖施工。三、编制依据3.1、武汉长江隧道工程施工监理合同；3.2、经业主批准的武汉长江隧道工程施工监理规划；3.3、经审查批准的施工设计图；3.4、武汉长江隧道工程江北区主线RK2+090+294.318、RK2+334.318+710.3及A、B匝道（AK0+035+252.382、BK0+038.729+375.4）段基坑开挖施工组织设计；3.5、武汉长江隧道工程地质与水文评勘报告；3.6、湖北省地方标准基坑工程技术规程（DB42/159-2004）；3.7、江北区基坑围护结构设计交底会会议纪要；3.8、国家现行的有关规范标准建设工程监理规范（GB50319-2000）；建设工程施工质量统一验收标准（GB50300-2001）；钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2002）；建筑地基与基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）；钢筋焊接及验收规程（JBJ18-96）；建筑施工安全检查标准（JGJ59-99）；地下工程防水技术规范(GB 50108-2001)；建筑基坑支护技术规程(JGJ12099)；建筑机械使用安全技术规程(JGJ332001)； “江北明挖段深基坑工程安全专项施工方案专家审查会”专家意见；地下铁道工程施工及验收规范(GB 50299-1999)；市政地下工程施工及验收规范 (DGJ-236-1999)； 中华人民共和国工程建设标准强制性条文；四、审查基坑开挖具备的条件（1） 、基坑开挖节点验收必须具备的条件： 、按设计图纸、文件及确定的关键部位（工序）阶段工作量全部完成。 、施工质量保证资料完整（附自评记录、隐藏验收单及相关的检测报告）。 、经自检，施工单位填写项目检查汇总表，监理单位复查确认。（2）、具备以下条件后方可进行基坑开挖施工：、 围护桩、混凝土支撑及冠梁强度达到设计要求；、 基坑加固及防水已经完成；、 基坑水位降至开挖层底面以下1.0米； 、计划开挖段的钢支撑已通过检查；、做好雨季施工的各项准备；、按照基坑应急预案做好各项应急准备。、施工方案报审已完成审批，开挖节点验收已通过；人员已进场，物资、设备、材料已组织到位并进场或能够随时进场。五、监理对施工质量的控制5.1 、基坑开挖主要施工方法及技术措施5.1.1 、基坑开挖的原则本工程基坑开挖全部采用明挖法，开挖过程中始终坚持分层、分块、对称、平衡、限时开挖、随挖随撑的原则，尽可能减少基坑开挖面上围护结构的无支撑暴露时间及变形。（1）、土方开挖和支撑架设方案根据基坑周边环境允许的变形限度来控制。（2）、根据“时空效应”的原理来确定基坑开挖与支撑架设采用分层、分步、对称、平衡、随挖随支的施工方案，尽可能减少开挖过程中土体扰动的范围以及围护墙体无支撑暴露的时间。（3）、基坑开挖施工为明挖段施工中一个最重要的工序，施工中必须严格按照施工规范操作，在开挖过程中掌握好“分层、分步、对称、平衡、限时”五个要点，遵循“竖向分层、纵向分区分块、随挖随支”的施工原则。（4）、基坑开挖分段进行，每个纵向分段内分区、分层均匀开挖，分区长度根据土方开挖能力、支撑间距等确定，分层开挖厚度以支撑竖向间距、机械作业空间要求为依据。5.1.2、 基坑开挖的控制（1）、基坑开挖全部采用明挖法，开挖过程中始终坚持分层、分块、对称、平衡、限时开挖、随挖随撑的原则，尽可能减少基坑开挖面上围护结构的无支撑暴露时间及变形。基坑土方开挖流程见 基坑开挖流程图。施工准备基坑降水第一层土方开挖第一道支撑施工第二层土方开挖支撑地面预拼装第二道支撑安装第三层土方开挖第三道支撑安装第四层土方开挖第四道支撑安装垫层施工备注：明挖暗埋段支撑安装部分为4道支撑。（2）、土方开挖和支撑架设方案必须根据基坑周边环境允许的变形限度来控制。（3）、必须根据“时空效应”的原理来确定基坑开挖与支撑架设采用分层、分步、对称、平衡、随挖随支的施工方案，尽可能减少开挖过程中土体扰动的范围以及围护结构无支撑暴露的时间。（4）基坑开挖为明挖隧道施工中一个最重要的工序，施工中必须严格按照施工规范操作，在开挖过程中掌握好“分层、分步、对称、平衡、限时”五个要点，遵循“竖向分层、纵向分区分块、先支后挖”的施工原则。（5）基坑开挖分段进行，每个纵向分段内分区、分层均匀开挖，分区长度根据土方开挖能力、支撑间距等确定，分层开挖厚度以支撑竖向间距、机械作业空间要求为依据。5.2、支撑施工技术要点（1）、钢筋混凝土支撑施工技术要点、 夯实支撑部位的地基，浇灌垫层，施工钢筋混凝土支撑；、养护至设计规定强度的100，在对支撑妥善保护的条件下开挖至下一层支撑位置，直至开挖完毕。（2）、钢管支撑施工技术要点、采用内支撑的基坑必须按“由上而下，随挖随撑”的原则施工，尽可能对称开挖，严禁超挖。应保持开挖状况与设计计算的工况一致。、有立柱的内支撑体系必须保证立柱的埋设深度和垂直度，设置好立柱与下层支撑的连接件。采用钢立柱时应避免在负荷状态下对立柱主体上施焊。、在设置围檩部位，应凿去表面的软弱部分，露出坚实的混凝土。采用钢围檩时还需在围檩与支护结构件之间充填适当厚度的C30细石混凝土，保证支撑力的均匀传递。、支撑保护基坑开挖过程中要防止挖土机械碰撞支撑体系，并注意不得在支撑上加荷载，以防支撑失稳，造成事故。5.3、支撑施工的技术控制标准5.3.1、钢筋混凝土支撑施工技术控制标准（1）、钢筋混凝土支撑的允许偏差应符号表二中规定：表二 钢筋混凝土支撑的允许偏差表序 号项 目允 许 偏 差备 注1立柱中线偏差40mm2立柱垂直度H/500 、 30mmH：基坑开挖深度3立柱顶标高20mm4支撑轴线偏移20mm5支撑截面尺寸+15mm,-10mm（2）、钢筋混凝土支撑施工除允许误差按表二的规定外，其余要求应满足混凝土结构工程施工及验收规范的有关规定。5.3.2、钢支撑施工技术标准（1）、钢支撑的构件制作应符合钢结构施工验收规范和钢结构焊接规程的有关规定。焊接应选择合理的工艺，避免出现过大的焊接应力和变形。钢支撑系统的制作允许误差见表三：表三 钢支撑系统的制作允许误差表序 号项 目允 许 偏 差备 注1构件制作截面尺寸5mm2截面扭曲8mm3轴线弯曲矢高fL/100012mmL：构件长（2）、钢支撑安装的容许偏差应符合表四规定： 表四 钢支撑系统的制作及安装允许误差表序 号项 目允 许 偏 差备 注1立柱中线偏差30mm2立柱顶标高20mm3立柱垂直度偏差H/50030mmH：基坑开挖深度4支撑轴线偏移15mm5支撑挠曲矢高fL/75030mmL：立柱或支点间距6支撑截面不垂直度20mm7支撑中心标高及同层支撑顶面的标高差：30mm。（3）、钢支撑采用2个200t千斤顶施加预加轴力，预加轴力分级施加，施加预应力值为设计预加轴力值加上10%的预加轴力损失值。5.4、施工测量和钢支撑预加轴力的控制5.4.1、检查承包单位使用的测量仪器、工具的标定情况，是否符合要求，并在有效期内，检查承包单位施测人员的上岗资格。5.4.2、依据已交桩复核的平面座标控制点和高程控制网，进行测量复核，并督促、检查承包单位制作和保护好测量控制点，便于钢支撑的位置和高程控制。5.4.3、检查承包单位使用的预加轴力仪器（液压千斤顶）出厂合格证及校准证书及是否在有效期限内，审查作业人员上岗资格；审查钢管支撑及活络头出厂证明资料是否齐全、有效。5.4.4、钢支撑预加轴力前检查钢支撑支座的焊接质量是否符合设计文件和施工规范要求；钢支撑现场预拼装时检查拼装长度是否同实际长度相符，钢支撑拼装有无弯曲变形，法兰盘接头处有无弯折、接触是否平整、螺栓数目是否符合要求等。5.4.5、钢支撑支撑临时固定后，及时检查各节点的连接状况，经确认符合要求后方可施加预压轴力,预加轴力时检查操作人员是否同上报人员相符，分级施加轴力检查每次施加轴力是否符合要求，最终轴力施加是否满足设计要求等。5.4.6、钢支撑预加轴力后检查钢支撑接头有无变形、埋件处焊缝有无破损或开裂等，及时修复合格后将支撑固定牢固。5.4.7、钢支撑安装遵守先挖的先支，支撑安装后及时预加轴力，一层支撑全部安装、施加轴力完成后方可下层土方开挖。5.4.7下层土体开挖时严禁碰撞上部支撑体系，同时为施工安全考虑，支撑上无设置安全防护措施时，严禁在支撑上部走人和放置、挂设物品。5.5、施工降水与排水1、降水井施工完毕后要求作群井抽水试验主要检查降水井的出水能力和降水效能是否同方案的计算相符合。若能满足降水需求则可，否则应根据实际出水能力重新增设降水井以保证土方开挖和后期施工的需要。2、要经常检查、观测降水过程中的水位变化情况，确保降水施工同土方开挖施工相适应，不得过降和少降；降水期间同时要严格按照监测方案作好监测工作，加强基坑开挖、降水对周边环境影响的同步监测，提高监测的频率；并且及时汇总、分析，有异常情况及时汇报相关人员进行处理。3、各种施工机械要避免碰撞损坏降水设备、供电线路支撑等设施。排水渠道要保持畅道。为保障水泵运转和正常使用，确保各抽水、排水和供配电系统的正常运行，发生设备等故障和基坑险情时，及时反馈并采取有效措施加以排除。4、加强降水期间监理巡视力度，及时对施方上报的监测数据资料收集整理；针对存在的问题及时督促施工方整改、处理。5.6工程材料与施工试验控制5.6.1、 对进场材料应首先审查出场质量证明文件是否齐全、符合要求；现场材料检查主要检查外观及截面尺寸是否符合材料外观质量标准。5.6.2 、现场焊接的构配件则主要在加工过程中检查操作人员是否具备操作资格，所使用的焊接材料是否符合设计及相关规范要求；对已完工构配件主要检查焊缝的外观质量是否合格，用焊缝检查尺检查焊缝的缝高、宽等是否符合设计要求；对一级和二级焊缝还应该按要求作超声波等检查，焊缝检查不合格的材料和构配件严禁在工程上使用。5.6.3、对于以上工程材料检验和施工试验，监理单位进行检查并按100%见证取样送检，其中30%送武汉市市政质检站试验中心试验。5.7、旁站计划、质量控制的关键因素及工作方法5.7.1、旁站监理计划应对钢管支撑的轴力施加过程进行全过程旁站监理，记好旁站监理记录。5.7.2、关键因素及工作办法、 所用于工程的材料、半成品及成品质量合格； 、施工各项操作均满足施工验收规范和操作规程要求；、 施工人员均有上岗资格，进场使用的机械设备、仪器均是合格有效的。工作方法、现场抽检、试验室检验和相应的合格报告审核；、现场目测、仪器量测、旁站检查验收和相应的质量记录、试验报告确认；、对人员资质审查过程中，对其工作能力不断跟踪考察。六、 监理工作流程1、施工阶段质量控制工作流程框图分项工程开工准备审批施工方案审批工程材料核查机械设备复核测量放线检查质保体系审批分项工程开工申请进行监理工作交底监理过程控制工序质量验收分项完工质量验收2、土方开挖与支撑安装监理工作流程钢支撑原材报验签发签发钢支撑现场拼装支撑拼装质量验收格构柱型钢联系梁焊接，钢支撑安装临时固定监理旁站钢支撑预加压力值分级施加土方开