天津地铁施工方案6号线9标基坑开挖施工方案.doc

目目 录录 一、编制说明一、编制说明.1 1.11.1 编制依据编制依据1 1.21.2、编制范围、编制范围.1 二、工程概况二、工程概况.1 2.12.1、工程概述、工程概述.1 2.22.2、周围环境情况及管线、周围环境情况及管线2 2.32.3、基坑支护设计概述、基坑支护设计概述4 2.42.4、工程地质、水文概况、工程地质、水文概况9 2.4.1、工程地质条件.9 2.4.2、水文地质条件.10 2.52.5、基坑工程的难点、重点和关键点、基坑工程的难点、重点和关键点11 2.5.1、本工程重点、难点分析.11 2.5.2、针对本工程重点、难点采取的措施.11 三、施工总体安排三、施工总体安排 .12 3.13.1、开挖顺序安排、开挖顺序安排 .12 3.23.2、现场平面布置图、现场平面布置图12 3.33.3、资源配置计划、资源配置计划 .13 3.3.1、施工组织管理机构、人员配置.13 3.3.2、施工队伍安排.13 3.3.3、机械设备使用计划.14 3.3.4、材料计划.14 3.43.4、工期安排、工期安排.15 四、开挖方案四、开挖方案.15 4.14.1、土方开挖、土方开挖.15 4.1.1、施工准备.15 4.1.2、挖土方法.17 4.1.3、基坑开挖技术措施.23 4.1.4、基坑开挖安全保证措施.24 4.24.2、冠梁及混凝土支撑施工、冠梁及混凝土支撑施工.25 4.34.3、钢支撑施工、钢支撑施工.25 4.3.1、支撑体系的准备.25 4.3.2、基坑支撑施工.27 4.3.3、钢支撑架设的技术措施：.30 4.3.4、钢支撑架设安全措施.30 五、降水方案五、降水方案.31 5.15.1、降水设计情况、降水设计情况 .31 5.25.2、降水系统的布置、降水系统的布置31 5.2.1、疏干井.32 5.2.2、减压备用井.32 5.2.3、观测井.33 5.35.3、降水井施工工艺、降水井施工工艺34 5.3.1、准备工作.35 5.3.2、钻机定位、埋设护孔管.35 5.3.4、钻进清孔.36 5.3.5、下井管.36 5.3.6、填料.36 5.3.7、止水.36 5.3.8、洗井.36 5.3.9、试抽水.37 5.3.10、降水井质量验收标准:.37 5.45.4、降水运行管理、降水运行管理 .38 5.4.1、降水运行中水位和水量的控制.38 5.4.2、降水运行的信息化管理.38 5.55.5、降水安全运行的保障措施、降水安全运行的保障措施.39 5.5.1、双电源保证.39 5.5.2、降水设备保证.40 5.5.3、排水保证.40 5.5.4、井管保护.40 5.65.6、降水井的封闭、降水井的封闭 .41 六、周边建（构）筑物及管线的保护方案六、周边建（构）筑物及管线的保护方案41 6.16.1、周边建筑物情况、周边建筑物情况41 6.26.2、周边管线情况、周边管线情况 .42 七、基坑监测七、基坑监测.42 7.17.1、监测工作内容、监测工作内容 .42 7.1.1、监测内容设计原则.42 7.1.2、监测内容.42 7.27.2、监测实施方案、监测实施方案 .44 7.2.1、地下管线沉降监测.44 7.2.2、地表沉降监测.44 7.2.3、连续墙顶沉降监测.45 7.2.4、连续墙顶顶水平位移监测.45 7.2.5、墙体水平位移监测.46 7.2.6、混凝土支撑轴力.46 7.2.7、钢支撑轴力.46 7.2.8、基坑外水位观测.47 7.2.9、立柱沉降监测.47 7.2.10、坑底隆起监测.48 7.37.3、监测点的保护和恢复、监测点的保护和恢复 48 7.3.1、监测点保护措施.48 7.3.2、破坏点恢复方案.49 7.47.4、监测工作量及监测频率、监测工作量及监测频率.49 7.57.5、现场监测及巡视控制指标、现场监测及巡视控制指标.50 7.5.1、现场监测项目控制值.50 7.5.2、监测点警戒标准.50 7.67.6、预警判定及信息反馈、预警判定及信息反馈 51 7.6.1、预警判定程序.51 7.6.2、监测信息反馈.51 7.77.7、监测投入仪器设备及人员、监测投入仪器设备及人员.52 八、应急预案和风险管理八、应急预案和风险管理53 8.18.1、围护墙渗漏水风险及应对措施、围护墙渗漏水风险及应对措施 .53 8.28.2、管涌风险及应对措施、管涌风险及应对措施 54 8.38.3、支护结构变形过大、支撑失稳、支护结构变形过大、支撑失稳 .55 8.48.4、地下连续墙、混凝土支撑局部破损、地下连续墙、混凝土支撑局部破损55 8.58.5、周边沉降、周边沉降.55 8.68.6、管线破坏、管线破坏.55 8.78.7、应急物资准备、应急物资准备 .55 8.88.8、其他应急保障措施、其他应急保障措施56 九、雨季施工保证措施九、雨季施工保证措施57 9.19.1、人员组织安排、人员组织安排 .57 9.29.2、物资储备情况、物资储备情况 .57 9.39.3、雨季施工措施、雨季施工措施 .57 9.49.4、雨季施工其他措施、雨季施工其他措施59 十、质量保证措施十、质量保证措施 .59 10.110.1、质量保证体系图、质量保证体系图60 10.210.2、技术措施、技术措施.61 10.310.3、加强技术人员施工过程中的指导和检查，使施工过程完全受控、加强技术人员施工过程中的指导和检查，使施工过程完全受控.61 10.410.4、测量过程控制、测量过程控制62 10.510.5、土方开挖及支撑施工技术保证措施、土方开挖及支撑施工技术保证措施63 十一、安全保证措施十一、安全保证措施63 11.111.1、建立健全安全生产保证体系，落实安全生产责任制、建立健全安全生产保证体系，落实安全生产责任制63 11.211.2、安全教育、培训制度、安全教育、培训制度 65 11.311.3、施工过程安全保证措施、施工过程安全保证措施.65 十二、绿色文明施工及环境保护措施十二、绿色文明施工及环境保护措施 .66 12.112.1、绿色施工及环境保护管理体系、绿色施工及环境保护管理体系 .66 12.212.2、绿色施工管理、绿色施工管理67 12.2.1、绿色施工管理流程.67 12.2.2、环境因素辨识.67 12.2.3、环境保护措施.68 十三、有关附图附表十三、有关附图附表70 附录附录 1 1： .71 1、冠梁、第一道混凝土支撑和第五道混凝土支撑的施工71 2、钢筋施工.72 3、混凝土施工.74 4、砼角撑制作.75 5、施工过程安全保证措施.75 一、一、编制说明编制说明 1.11.1 编制依据编制依据 （1）上海市城市建设设计研究总院提供的天津地铁 6 号线工程新开 河站主体围护结构施工图设计 ； （2）天津市勘察院提供的天津地铁 6 号线工程岩土工程勘察报告 ； （3）主要遵循的规范、规程和标准: 1） 地下铁道施工及验收规范 （gb50299-1999，2003 年版） ； 2） 建筑基坑支护技术规程 （jgj 120-2012） ； 3） 建筑地基基础工程施工质量验收规范 （gb50202-2002） ； 4） 天津市地下铁道深基坑施工技术规程 (db/29-143-2005)； 5） 建设工程项目管理规范 （gb/t 503262006） ； 6） 天津地铁建设工程文明施工管理标准 ； 7） 工程建设施工企业质量管理规范 （gb/t50430-2007） ； 8） 建筑钢结构焊接技术规程 （jgj 81-2002） ； 9） 建筑桩基检测技术规程 （jgj 106-2003） 。 1.21.2、编制范围、编制范围 本方案内容为新开河站主体基坑土方降水、开挖；施工期间监测；周 边建筑物及管线保护及风险处理应急预案等。 二、工程概况二、工程概况 2.12.1、工程概述、工程概述 天津地铁 6 号线工程土建施工第 9 合同段起讫范围为天津北站站(不 含)新开河站(含)南口路站(不含)，包括 1 站 2 区间。 车站中心里程 d1k12+624.619，车站总净长 222m，标准段净宽 20.2m，端头井宽 24.2m，为地下三层 12m 宽岛式站台车站。主体采用双柱 三跨框架结构，车站覆土厚约 3.0m3.32m。基坑安全等级为一级。 基坑总长 224.7m，其中：两端头井分别长 15.2m，深度约 25.94m，净 宽 26.7m，围护结构采用 1200mm 厚地下连续墙，地下连续墙长 47.0m，插 入比为 0.83；标准段长 194.3m，深度 24.31m，围护结构采用 1000mm 厚地 下连续墙，地下连续墙长 47.0m，插入比为 0.95。地下连续墙与主体结构 内衬墙组成复合结构，车站采用明挖顺筑法施工。 2.22.2、周围环境情况、周围环境情况及管线及管线 车站位于吕纬路与五马路、六马路、八马路交汇处，吕纬路、六马路 已封闭，站址处均为拆迁待建区，路面交通流量一般；八马路、五马路处 于车站两倍基坑范围内；新开河距离车站 28.6m， ；海韵家园、调纬里小区 位于车站两倍基坑开挖范围外，分别距车站最近距离为 55m、60m。车站具 体位置及周边环境详见下图： 车站周边环境平面图车站周边环境平面图 管线现状及调查：施工前期组织专门的管线调查小组，收集施工影响 范围内的所有管线图纸和管线竣工资料。根据设计图纸，施工用地范围内 影响施工的地下管线主要为吕纬路和六马路管线，管线如表所示： 地下管线调查表地下管线调查表 序号序号管线名称管线名称规格规格埋深（埋深（m m）走向走向 1 雨水 1 dn10002.95 顺吕纬路 2 雨污 1 dn10003.06 顺吕纬路 3 输配水管 1 dn6000.8 顺吕纬路 4 输配水管 2 dn3001.1 顺吕纬路 5 输配水管 3 dn4000.62 顺六马路 6 天然气管 dn2500.66 顺六马路 7 雨污 2 dn2501.23 顺六马路 8 雨污 2 3001.31 顺六马路 9 煤气管 dn2001.01 顺六马路 10 输配水管 4 dn3000.82 顺六马路 以上管线在地下连续墙施工时，根据切改计划全部切改至基坑外六马 路 dn2000 煤气管线、dn300 输配水管距离小里程端头井最小距离为 15m； 吕纬路 dn1000 雨污管、dn1000 雨水管距离大里程基坑最小距离为 7m。 2.32.3、基坑支护设计概述、基坑支护设计概述 基坑标准段围护结构采用地下连续墙，墙厚 1m，墙深 47m，开挖深度 24.31m。设置 5 道支撑，第一、五道支撑为钢筋混凝土支撑，其余均为 609 钢支撑。 基坑端头井围护结构采用地下连续墙，墙厚 1.2m，墙深 47m。端头井 基坑开挖深 25.94m。端头井设置 7 道支撑，第一、六道支撑为钢筋混凝土 支撑，其余均为 609 钢支撑。 支撑详见附件附件 1 1：支撑平面布置图。：支撑平面布置图。 主体结构基坑内设直径 1000mm 钻孔灌注桩，内插 460mm460mm 格构 柱，做为钢筋混凝土支撑和钢支撑的中间临时支撑柱。 车站设置 22 口疏干井，其中两端头井各 2 口，标准段 18 口；在基坑 内设置 4 口降压井，作为第二承压含水层的备用井。 土方开挖施工前对大里程端头井每幅地连墙的接缝处、主体围护结构 的阴阳角外三角区域进行了多排的双高压旋喷桩止水加固，加固深度为地 面至基底以下 4m，要求旋喷桩加固体 28 天无侧限抗压强度达到 1.2mpa. 地连墙接缝处旋喷桩桩径为 0.8m，阴阳角加固区旋喷桩桩径为 1m，桩中 心距 700mm，采用水泥为 po42.5 级普通硅酸盐水泥，水泥参数不小于 25%，施工采用双高压工艺进行施工。 大小里程端头井设置旋喷桩加固，加固深度为坑底以下 4m，要求旋喷 桩加固体 28 天无侧限抗压强度达到 1.5mpa.桩径为 0.8m，桩中心距 700mm，采用水泥为 po42.5 级普通硅酸盐水泥，水泥参数不小于 25%，施 工采用双高压工艺进行施工。桩位布置图详见下图，工程数量详见下表。 高压旋喷桩加固平面布置图 高压旋喷桩处理工程数量表高压旋喷桩处理工程数量表 车站支护形式详见下图： 工程部位工程部位工程项目工程项目单位单位根数根数 单根长单根长 度度(m)(m) 总长总长(m)(m)备注备注 大里程端头井地 连墙接缝 800 旋喷桩根 4229.941257.48 端头井内底板800 旋喷桩根 17384.06952 空钻长度约 45084m “z”形幅拐角800 旋喷桩根 13229.943952.08 标准段支撑布置剖面图标准段支撑布置剖面图 端头井支撑布置剖面图端头井支撑布置剖面图 基坑支撑结构平面图基坑支撑结构平面图 2.42.4、工程地质、水文概况、工程地质、水文概况 2.4.1、工程地质条件 天津地处华北平原，属海积、冲击低平原。六马路站整个场地地势较 平坦，各孔孔口大沽高程介于 3.52.38m 之间。 根据地质勘查资料，该场地埋深 65.00m 深度范围内，地基土按成因 年代可分为以下 8 层，按力学性质可进一步分为 14 个亚层，具体分层如 下： 1层杂填土（qml） 1 厚度为 1.303.10m，呈杂色，松散状态，由砖块、石块、石子、灰 渣、废土、生活垃圾等组成。 2层素填土（qml） 1 厚度为 0.401.90m，呈褐色，软塑可塑状态，粘土、粉土、粉质 粘土质，含砖渣，属中高压缩性土。 1层粉质粘土（q43al） 4 厚度为 1.705.10m，灰黄色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压 缩性土。局部夹粉土、粘土透镜体。 3层粉土（q42m） 6 厚度为 2.504.70m，呈灰色，稍密中密状态，无层理，含贝壳， 属中（偏低）压缩性土。局部夹粉质粘土透镜体。 4粉质粘土（q42m） 6 厚度为 4.506.40m，呈灰色，软塑状态，有层理，含贝壳，属中压 缩性土。局部夹粉土、淤泥质粉质粘土、粘土透镜体。 1层粉质粘土（q41al） 8 厚度为 3.409.00m，呈灰黄色，可塑状态，无层理，含铁质，属中 压缩性土。局部夹粉土，粘土透镜体。 2层粉土（q41al） 8 厚度为 0.904.70m，呈灰黄色，密实状态，无层理，含铁质，属中 （偏低）压缩性土。局部夹粉质粘土透镜体。 1层粉质粘土（q3eal） 9 厚度为 4.30m7.40m，呈褐黄色，可塑状态，无层理，含铁质，属中 压缩性土。局部夹粉砂、粉土、粘土透镜体。 1层粉质粘土（q3cal） 11 厚度为 6.5012.00m，呈褐黄色，可塑状态，无层理，含铁质，属中 压缩性土。局部夹粉砂、粉土、粘土透镜体。 2层粉砂（q3cal） 11 厚度为 1.305.00m，呈褐黄色，密实状态，无层理，含铁质，属中 （近低）压缩性土。局部夹粉土透镜体。 3层层粉质粘土（q3cal） 11 厚度为 3.40m10.50m，呈褐黄色，可塑状态，无层理，含铁质，属 中压缩性土。局部夹粉砂、粉土、粘土透镜体。 1层粉质粘土（q3bm） 12 厚度为 7.8m10.20m，呈黄色灰色，可塑状态，无层理，含铁质、 贝壳，属中压缩性土。局部夹粉砂、粉土、粘土透镜体。 2层粉砂（q3bm） 12 厚度为 2.00m2.50m，呈黄色灰色，密实状态，无层理，含铁质、 贝壳，属低压缩性土。 1粉质粘土（q3aal） 13 厚度 5.70m，呈褐黄色，可塑硬塑状态，无层理，含铁质，属中压 缩性土。局部夹粉砂、粉土、粘土透镜体。 附件附件 2 2：天津地铁：天津地铁 6 6 号线新开河站地层剖面和含水层分布图号线新开河站地层剖面和含水层分布图 2.4.2、水文地质条件 根据地基土的岩性分层，室内渗透试验结果，埋深 55.00m 以上可划 分为 3 个含水层。 潜水含水层：1 层杂填土；2 层素填土；1 层粉质粘土；1a 1 1 4 6 层粉土；4 粉质粘土为潜水含水层，含水介质颗粒细，水力坡度小，地 6 下水径流十分缓慢，排泄方式主要有蒸发、人工开采和向下部承压水、地 表水渗透，水位埋深 2.02.5m,静止水位埋深 1.41.8m，1 层粉质粘 8 土为潜水含水层与其下承压含水层的相对隔水层。 第一承压含水层为：2 层粉土承压含水层，该含水层水头大沽标高 8 0.10m，1 层粉质粘土为承压含水层隔水底板。 11 第二承压含水层为：2 层粉砂承压含水层，该含水层水头大沽标高- 11 1.00m，3 层粉质粘土、1 层粉质粘土为承压含水层隔水底板。 1112 根据勘察资料，本场地地下潜水在干湿交替的情况下，对混凝土结构 具有微腐蚀性；在无干湿交替的情况下，对混凝土结构具有微腐蚀性；本 场地第一承压水对混凝土结构具有中等腐蚀性；按地层渗透性判定，本场 地地下潜水对混凝土结构具有微腐蚀性；本场地第一承压水对混凝土结构 具有微腐蚀性；本场地地下潜水在长期浸水的情况下，对钢筋混凝土结构 中的钢筋具有微腐蚀性，在干湿交替的情况下，对钢筋混凝土结构中的钢 筋具有弱腐蚀性；本场地第一承压水对钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐 蚀性。 2.52.5、基坑工程的难点、重点和关键点、基坑工程的难点、重点和关键点 2.5.1、本工程重点、难点分析 1）基坑内钢支撑密，纵向最小间距 1.6m，横向最小间距 4.3m，及时 上撑是本工程施工的难点； 2）根据 6 号线总体工期安排，2014 年 1 月底须提供盾构始发条件， 工期紧张，及时提供盾构端头井是本工程施工的关键点。 3）车站大里程盾构端头井距新开河为 28.6m，新开河河堤稳定性是本 工程的难度。 2.5.2、针对本工程重点、难点采取的措施 1）严格按照“时空效应”理论，坚持“随挖随撑，先撑后挖”的原 则，确保及时上撑。 2）根据工期安排，车站土方开挖从两盾构端头向中间开挖。首先完 成车站两盾构端头井土方开挖，再根据分层、分段顺序向中间开挖，为后 期车站主体和盾构施工创造条件，确保工期。 3）在大里程盾构端头井开挖时坚持“先探后挖” 、 “随挖随撑，先撑 后挖”的原则，加强对新开河河堤和新开河水位监测，确保新开河河堤的 稳定性。 三、施工总体安排三、施工总体安排 3.13.1、开挖顺序安排、开挖顺序安排 车站先施工围护结构，完成后施工中间桩柱、旋喷桩、钻孔灌注桩， 完成后分层分段进行基坑开挖，根据开挖顺序及时施工钢支撑、混凝土支 撑，坚持“先撑后挖，随挖随撑”的原则，开挖完成后分段施工底板和车 站主体结构。主体结构施工完成后进行车站附属结构施工。 待两端头车站主体施工完成后进行盾构施工，车站两个端头井均为盾 构始发井。为满足业主工期要求，车站土方共分为 9 段开挖，每段长度约 25m，分别从基坑小里程、大里程方向向中间进行，为车站端头井位置主 体施工、盾构下井提供施工条件，土方开挖具体施工顺序见下图。 基坑开挖顺序图基坑开挖顺序图 3.23.2、现场平面布置图、现场平面布置图 根据场地和现场开挖的情况，对场地进行了进行整体平面规划和布置， 具体场地布置； 详见附件详见附件 3 3：天津地铁：天津地铁 6 6 号线新开河站施工现场场地平面布置图号线新开河站施工现场场地平面布置图。 3.33.3、资源配置计划、资源配置计划 3.3.1、施工组织管理机构、人员配置 按照天津市城乡建设和交通委员会文件建筑2012141 号天津市建 设工程施工项目部配置规定和集团公司项目管理标准化手册要求， 项目班子成员均为公司抽调的从事地铁施工的优秀人才，项目部设置五部 一室，分别为工程部、安质部、预算合同部、机物部、财务部、试验室， 项目部配备 43 人。并对于 9 大员均按要求进行取证培训，明确科室和各 岗位工作职责，保证本合同段工程建设任务的优质、高效完成。 施工组织机构图施工组织机构图 3.3.2、施工队伍安排 为能保质保量完成施工任务，项目部选择优秀的施工队伍以确保工程 质量，降低施工投入，充分利用自有设备，广泛吸纳社会资源，拟对以下 项目进行分包管理，分包形式见下表。 序号序号分包项目分包项目分包形式分包形式进进/ /退场时间退场时间 工程管理部 陈锋 预算合同部 张艺 安质部 王龙生 试验室 杨磊 财务部 信敬芝 施工班组 项目经理：徐晔 副经理：李军安全副经理：王金总工程师：荆志 敏令 机物部 骆景山 1 降水施工队专业分包 2013.4/2014.5 2 监控量测专业分包 2012.7/2014.5 2 土方施工队劳务分包 2013.6/2013.12 3 主体结构劳务分包 2013.9/2014.5 劳动力使用计划，根据现场施工的流程，计划深基坑开挖使用劳动力 计划详见附件附件 3 3：天津地铁：天津地铁 6 6 号线新开河车站劳动力计划表号线新开河车站劳动力计划表。 3.3.3、机械设备使用计划 根据工程进度合理安排施工机械，天津地铁 6 号线 9 合同段基坑开挖 阶段设备需用计划详见下表。 序号序号船机名称规格型号船机名称规格型号工作内容工作内容数量数量使用起止时间使用起止时间备注备注 1 pc220 挖掘机 基坑 19m 以上土方开 挖 6 台6 月11 月 2 ex210lc 长臂挖掘 机 基坑 19m 以上挖土2 台8 月12 月 3 pc200 挖掘机基坑内倒土2 台8 月12 月 4 sk100 小型挖掘机基坑内挖土4 台8 月12 月 5 16t 龙门吊 基坑 19m 以下吊土、 安装支撑 1 台6 月12 月 6 50t 汽车吊基坑 19m 以下吊土1 台7 月12 月 7 方吊斗装土方4 个7 月12 月 8 20 方自卸汽车运输土方出场30 辆6 月12 月 9 装载机2 辆6 月12 月 10 25t 汽车吊吊放钢筋1 辆6 月12 月 3.3.4、材料计划 挖土期间所需主要材料工程量见下表。 深基坑挖土施工主要材料及工程量深基坑挖土施工主要材料及工程量 项目项目单位单位数量数量 土石开挖 m3122830 c25 混凝土垫层 m31034 c30 混凝土 m32161 砼支撑及腰梁 钢筋 t296 c30 混凝土 m3524 砼支撑体系 钢格构柱桩基础 钢筋 t78 钢支撑 t2097 高压旋喷桩土体加固 m311630 疏干井口 22 降水井 降压井口 4 浅层水观测井口 8 降水 观测井 承压水观测井口 2 3.43.4、工期安排、工期安排 计划于 2013 年 6 月 20 日进行基坑土方开挖，2013 年 12 月 22 日完成 基坑土方开挖；2013 年 9 月 23 日进行车站主体施工，2014 年 5 月 1 日完 成主体施工；期间于 2013 年 12 月底完成小里程盾构端头井 120m 结构施 工，为盾构施工提供条件。 计划详见附件计划详见附件 5 5：天津地铁：天津地铁 6 6 号线新开河站施工计划横道图。号线新开河站施工计划横道图。 四、开挖方案四、开挖方案 4.14.1、土方开挖、土方开挖 4.1.1、施工准备 1）现场“四通一平” 根据施工进度安排，合理调整场地布局，现场布置以天津市文明工地 要求为原则，根据施工区域先后顺序、交通疏导情况以及总体流程，场地 分阶段、分期布置，施工场地内部设置钢支撑存放区、钢筋存放区、临时 土方存放区。基坑周围施工场地全部硬化，且在基坑外侧设置 15m 宽环形 道路，道路采用 c25 钢筋混凝土硬化，混凝土硬化厚度 25cm，内设 hrb33512 双层钢筋网片，网格间距 20cm。在施工现场布置中对各个生 产设施等标识明确，现场水、电、通信、道路规划已经全部布置到位，并 已经通过验收，保证了现场的“四通一平” 。 2）障碍物的清除 在基坑开挖前，围护结构地连墙时，已经把六马路、吕纬路影响基坑 开挖的管线全部切改完成，顺利完成了地连墙的封闭。本站以拆迁代建用 地为主，主要为平房区，其中小里程方向有一栋 5 层住宅楼横跨基坑，进 场时已拆除，该层楼房基础在基坑开挖时根据开挖部序逐步破除。 3）检查井点降水效果、地基加固龄期和现场排水 基坑开挖前，应检查井点降水效果。当井点降水持续 15 天以上，方 可进行基坑开挖施工。基坑分段分层开挖时，要保证基坑内降水井中的水 位处于基坑开挖底面标高 3m 以下，最后一层土地下水位降至坑底 1m 以下。 同时在基坑的内外布置完成排水沟，所有排水沟都与三级沉淀池相连，保 证污水全部经过三级沉淀池后排入市政的污水管道中。 4）开挖前的对支护结构进行渗漏检测 在基坑开挖前，委托有相应资质的检测单位对地下连续墙隔水效果进 行检测，检测合格后组织基坑开挖，如检测出现相应的渗漏部位，立即进 行处理，合格后进行基坑开挖。 5）布置测量及监测网点 在基坑开挖前，先布置好基坑的测量及监测网点，放出各轴线位置及 标高。记录地面相关建筑物原始状态，作为监测原始数据。控制网点都避 开建筑物、构筑物、土方机械操作及运输线路，用混凝土浇筑，并做好保 护措施，防止破坏；对坐标控制点按照要求进行及时复测，以防点位位移。 在向基坑内引测标高时，首先联测高程控制网点，以判断控制网水准点是 否被碰动，经联测确认无误后，方可向基坑内引测所需的标高。 6）技术、安全交底 在基坑施工前，将开挖分层位置、标高、深度、各道支撑位置等技术 指标和质量标准及安全注意事项，向全体施工人员详细进行交底，使全体 施工人员熟悉并掌握本工程所执行的各项技术措施、技术标准和安全注意 事项，并对出土的司机进行外运过程的交底，保证市内出土线路的整洁。 4.1.2、挖土方法 为确保安全，执行专项探水制度，开挖严格遵循“时空效应”的理论， 按照“分段、分层、对称、平衡、限时”和“随挖随撑、限时支撑、严禁 超挖，先中后边”的原则进行开挖。 1）基坑开挖顺序 a、基坑开挖平面顺序 基坑开挖按照分段的要求纵向划分为 9 段，每段长度约 25m，为满足 盾构施工工期的要求，车站土方从两侧盾构端头井向中间按照分层分段顺 序逐步进行开挖。 基坑开挖顺序图基坑开挖顺序图 b、基坑开挖剖面顺序 基坑剖面采用分层挖土方法，以支撑竖向间距作为分层厚度。端头井、 标准段均分 6 层进行施工,分层的原则是每道支撑下 15cm，分层厚度分别 为 1.9m、4.6m、4.5m、4.3m、4.3m、5.21m。 基坑土方分层分段开挖流程图详见附件基坑土方分层分段开挖流程图详见附件 6 6。 土土 方开挖剖面分层示意图方开挖剖面分层示意图 2）基坑开挖方法 基坑开挖应遵循“分层分段，随挖随撑”的施工原则。基坑开挖主要 采用 pc220 挖掘机倒土，长臂挖机、小挖机、16t 龙门吊、50t 吊车配合 出土的方法进行开挖。 第一层土方挖土厚度约 1.9m，第一层土方的开挖深度为地面至第一道 混凝土支撑梁底下方 15cm，及时进行 15cm 垫层的浇筑和混凝土支撑、冠 梁的施作。 第二、三、四、五层土方开挖深度为相邻两道支撑的竖向距离，分别 为 4.6m、4.5m、4.3m、4.3m，采用 pc220 挖机接力倒土的方法进行开挖， 开挖过程中坚持随挖随撑，具备条件后被四小时内架设钢支撑并按照图纸 要求施加预应力。 第五层土方开挖后及时施工第五道混凝土支撑梁底下方 15cm 垫层的 浇筑和混凝土支撑、围檩的施作。因基坑从两侧向中间进行开挖，部分土 方无法采用接力倒土方法开挖，采用小挖机配合长臂挖机进行出土，小挖 机在坑内集土，长臂挖掘机坐落在基坑两侧地面上。 最后一层土方开挖分层厚度为 5.21m，小里程方向采用小型挖掘机配 合 16t 龙门吊垂直出土，大里程方向采用小型挖掘机配合 50t 吊车垂直出 土，小型挖掘机将土方装入土斗，小里程端采用龙门吊吊出至地面，大里 程端采用 50t 吊车吊出至地面。挖土挖至坑底以上 30cm，余下土方应采用 人工修底方式挖除，减少对坑底土方扰动。土方外运采用 20 方自卸汽车。 对于在支撑下脚死角部位，用小型挖掘机，同时配合人工进行开挖。 在土方开挖至基坑到底时，分别存在落深区和集水坑。在落深区时， 采用退台方式开挖，人工配合一次见底；对集水坑的开挖，用 pc200 挖掘 机进行施作，完成后立即进行集水坑及周边垫层的浇筑，使集水坑的四周 不会出现塌方的现象。 3）基坑开挖工况图 工况1：开挖过程中，挖掘机坐落在基坑两侧的硬化土体上，地面标高+2.80m，有两侧向中间整体开挖车站第一层土方至第一道混凝土支 撑底20cm，本次挖土厚度为2.10m，开挖后及时施做冠梁及第一道混凝土支撑。 工况2：按图顺序从两侧向中间分层、分段开挖土方，每段开挖长度约25m，纵向共分9段；分层高度为每层支撑底下，分别为 4.6m、4.5m、4.3m、4.3m、5.21m，共分6层，为加快施工进度，增加工作面，土方从两端头井向中间对称挖土。开挖方法为多台挖掘机 分台阶挖土，依次由下往上倒土，最后将土体倒运至基坑外运走，施工过程中及时施作钢支撑。 工况3：开挖至地面以下16.2m后，分两种方法开挖，16.2m以上部分继续采用多台挖掘机分台阶联合作业开挖、倒运土方，16.2m以下部 分，有一台挖掘机将土方开挖，倒运至16.2m以内深度，地面增加长臂挖掘机将土体垂直取出。考虑到土体开挖面坡度的稳定性，在标 高-13.43m设置一缓冲平台。 工况4：深度16.2m以上部分，继续采用多台挖掘机分台阶联合取土，地面下16.2m以下部分，采用一台挖掘机开挖、倒运土方，长臂挖 掘机垂直取土，挖土挖到-18.9m后，盾构井平台上一侧增加一台小型挖掘机配合50吨吊车出土，另一侧采用16吨龙门吊配合小型挖掘机 垂直出土，挖至基坑底板以上20cm，使用人工清底。 工况5：继续采用工况4挖土工作，中间部分土体逐渐下挖，分别采用台阶倒土，长臂挖掘机配合挖掘机垂直出土，吊车及龙门吊配合小 型挖掘机垂直出土，最后开挖至基坑底，人工清底后，及时施工第二道混凝土撑及最后一道钢支撑，及时施工车站底板，最后完成基坑 开挖工作和围护支撑的安装以及车站底板的施工。 4）出土路线 在基坑开挖时，主体基坑开挖土方量约 124000 立方。车辆自场区沿 六马路右拐，沿六马路走至律纬路右拐，至志成道路上外环到弃土场。路 线如图所示： 出土运输路线图出土运输路线图 4.1.3、基坑开挖技术措施 1、每层土方开挖前进行专项探水作业 开挖专项探水是指在基坑大面积开挖前，先在拟开挖区域内的地下连 续墙接缝处，用人工配合挖掘机在围护结构薄弱部位探挖，探挖深度为本 次开挖深度，探挖后静置，检查本次开挖深度范围内地下连续墙接缝是否 有漏水情况。如本次开挖深度范围内所有地下连续墙接缝均无漏水情况， 即达到大面积开挖条件；如有漏水情况，组织回填并进行墙外注浆处理， 处理完毕再次探测无漏水情况后方可开挖。 探水作业时，袋装水泥等应急物资应放置在探孔开挖作业面周边，满 足应急处理要求，避免在探水过程中出现突涌水现象发生。 2、土方开挖施工一定与测量监测紧密结合，一旦地连墙倾斜速率加 快，水位井水位变化速率较大，立即停止施工且通知设计与业主研究对策， 隐患处理完毕后方可继续施工。 3、施工期间，基坑周边严禁大量堆载，超载不得大于 20kpa。 4、基坑开挖时严禁机械碰撞支撑、立柱、排水设施、围护墙等工程 设施，挖土时应先掏空立柱四周，避免立柱承受不均匀的侧向土压力。 5、基坑开挖时坑底预留 20cm-30cm 厚土层，由人工挖除整平，以便 防止坑底扰动。 6、在雨天，开挖面做好明沟排水和集水井，将基坑开挖过程中的坑 内汇水引入集水井，用水泵抽排出基坑，防止雨水浸泡基坑。 7、土方开挖完成后应尽快清底验槽，浇好垫层，封闭基坑，防止水 浸和暴露，无垫层坑底最大面积不大于 200，垫层必须在基坑见底后 24 小时内浇筑完成，并应及时进行地下结构施工。 4.1.4、基坑开挖安全保证措施 1）基坑内支护结构的保护措施 因本工程采用地连墙和混凝土支撑体系的围护结构，基坑开挖过程中， 要确定每层混凝土支撑都已经达到设计的强度，再进行开挖；小挖机不能 以混凝土支撑为支撑点进行移动，挖土过程不能碰撞支撑及临时立柱。对 于部分土方因要保护支撑体系而不能用挖机施作的，用人工进行配合，保 证支撑体系的稳定和施工的安全。 2）临边防护 基坑的临边防护工作至关重要，临边防护工作要随挖掘部位跟踪进行。 基坑周边护拦材料选用脚手架管，在冠梁上预埋直径为 5.5cm 长为 20cm 的钢管，护拦立杆选用 1.4m 长直径 4.8cm 的脚手架管，沿基坑周边水平 距离每 1.8m 一根。将脚手架插在钢管内,外露高度 1.2m，横杆三道，四周 挂密目安全网，底脚立宽 20cm 的竹板。在坑内设置安全警示牌和宣传布 标。 随挖土深度在基坑两端制作上下梯子。梯子宽度 900mm，扶手高度 1.2m 中间加横杆两道,梯子每步高 200mm，踏面选用防滑钢板宽度 250mm。 平台长 1300mm，宽 1000mm。 4.24.2、冠梁及混凝土支撑施工、冠梁及混凝土支撑施工 冠梁及混凝土支撑施工详见附录 1。 4.34.3、钢支撑施工、钢支撑施工 4.3.1、支撑体系的准备 新开河车站标准段第二道、第三道、第四道支撑为 609(壁厚 16mm) 钢支撑，端头井第二道、第三道、第四道、第五道、第七道支撑为 609(壁厚 16mm)钢支撑。 在围护结构地连墙钢筋笼加工过程中，按照设计要求的标高位置预埋 了钢板。开挖前须备齐钢支撑，钢支撑壁厚、纵向顺直度应符合要求。钢 支撑预加应力设备千斤顶使用前须进行标定，并由试验单位出示相应试验 报告。施工前，进行设计预加轴力的换算。施工单位根据试验结果显示的 千斤顶压力与压力表读数关系计算出在工程中使用的压力状态下相应的压 力表读数，以供施加预应力及复加预应力时使用。 钢支撑的稳定性是控制整个基坑稳定的重要因素之一，钢支撑的架设 必须准确到位，并严格按设计图的要求施加预应力。尤其要注意斜支撑的 制作、安装必须保证其稳定、强度、变形的要求；使用的材料、设备及相 关构件必须符合设计要求。 钢支撑分为标准节和活接头两种形式： 1）钢支撑标准节类型及配撑 为了便于安装，现有 6 米、5 米、4 米、2 米、2.5 米、1.5 米、1 米、 0.3 米、0.2 米等多种型号的标准节。支撑安装前，应对每根支撑位置地 连墙预埋钢板的实际距离进行实测，然后根据现有支撑标准节的长度及活 接头的伸缩长度（不能超过 30cm）进行配撑。 2）活接头 支撑端头采用活接头的形式便于施加预应力，接头形式为两厢式接头， 楔块为 45 号铸钢，主要构造形式为内外活头相互套在一起，内设加固肋 板。钢支撑安装完成后施加预应力，利用楔块楔入深度调节支撑钢管的长 度。钢支撑活络头效果图见下图： 钢支撑活络头效果图钢支撑活络头效果图 3）支撑使用的设备 采用 qys-200 型千斤顶对支撑钢管施加预应力，千斤顶行程为 200mm, 每组最大顶力 400 吨，两个千斤顶为一组。施工前将油泵与千斤组对与压 力表进行标定，采用试验机校验油压千斤顶，将千斤顶放入检验仪器内进 行加压，自零至最大吨位，逐点标定到千斤顶的油压表上，并留档记录。 对应的油表兆帕值，施工时使用内插法设定设计的压力。制作固定千斤顶 的吊架，固定千斤顶吊架架立在调节头上，采用龙门吊和吊车进行支撑钢 管的吊装施工。 4）钢支撑的连接 钢支撑采用 m24 螺栓连接，螺栓带平垫和弹簧垫圈。钢支撑接头断面 图如下： 钢支撑接头断面图钢支撑接头断面图 4.3.2、基坑支撑施工 1）钢支撑布置形式 车站标准段第二道、第三道、第四道支撑为 609(壁厚 16mm)，端头 井第二道、第三道、第四道、第五道、第七道支撑为 609(壁厚 16mm)。 2）安装钢支撑的方法和步骤 钢支撑安装流程： 计算长度支撑拼装支撑点安装固定件焊接支点安装支撑前检 查吊装支撑就位支撑安装施加预应力端头填充定期检查 当挖掘机开挖至设计标高时及时组织测量人员施放钢支撑的点位， 焊接支架，支撑直接用 m25b 级螺栓锚固在地连墙内，锚固长度为 400mm， 支撑底部设置托架，托架焊接在预埋钢板上，上面焊接一块水平钢板，托 架一定要准确定位，利用托架控制支撑的水平位置与高程，设置详见对撑 节点大样图；斜撑在地连墙内预埋钢板，钢板上焊接三角传力架，斜撑直 接连接在三角传力架上，详见斜撑端头按照示意图。在格构柱上用 32 工 字钢板设置钢连系梁，钢支撑固定在刚联系梁上，设置详见钢支撑与斜撑、 钢联系梁连接大样图。 对撑节点大样图对撑节点大样图 斜撑端头安装示意图斜撑端头安装示意图 钢支撑与格构柱、钢系梁连接图钢支撑与格构柱、钢系梁连接图 25 吨吊车拼装支撑钢管，利用 16t 龙门吊、50t 吊车安装支撑。 在支撑钢管长度调节端头上设两台千斤顶，千斤顶两端均顶在长度 调节端头上，然后对钢支撑施加预应力，预应力的操作顺序为： 校核计量器具 安装千斤顶与油泵校正千斤顶作用点是否与支撑 同心施加应力静停安放支撑斜铁钢楔回顶。 预应力的施加： a、本工程各道支撑的最大设计轴力在工程施工设计图中给出，其各 道支撑的预加力值按设计轴力的 50%施加，为控制墙体水平位移，第三道 支撑设置完成后需对所有支撑附加预应力。 b、当昼夜温差过大导致支撑预应力损失时，应立即在当天低温时段 复加预应力至设计值。 c、为防止施工中支撑撑好以后松动脱落现象的发生，在压顶梁预埋 钢环，钢环吊钢丝绳兜住钢支撑，防止坠落伤人。 d、支撑预加应力根据现场测量的围护结构变形与支撑轴力计的数值 的变化，随时观测钢支撑内力。 e、围护结构水平位移速率超过警戒值时，可适量增加支撑轴力以控 制变形，但复加后的支撑轴力和挡墙弯矩必须满足设计安全要求。 4.3.3、钢支撑架设的技术措施： 1）钢支撑安装的允许偏差应符合下列规定： 钢支撑轴线竖向与水平偏差：不大30mm； 支撑两端的标高差：不大于 20mm 及支撑长度的 1/600； 支撑的挠曲度：不大于支撑长度的 1/1000； 支撑轴线水平向偏差：不大于30mm。 2）钢支撑均采用“随挖随撑”的施工原则，基坑开挖至支撑设计标 高以下 0.5m 时必须停止开挖，及时设置钢支撑。钢支撑按设计要求施加 一定的预应力，确保围护结构的变形在设计允许范围内，待支撑设置完毕 后，应检查确认支撑的稳定性，安全后方可继续开挖施工。 3）在设计标高安装托架，严格控制托架顶面的水平和标高，并按要 求在托架上架设钢支撑，确保钢支撑端头与地下连续墙面均匀接触。 4）钢支撑按一端固定，一端活动组拼而成。 5）采用两台 qys-200 型千斤顶施加钢支撑预加轴力，千斤顶本身必 须附有压力表，使用前需在实验室进行标定，在活动端的两侧对称逐级加 压。施加预加力按设计要求施加，当压力表无明显衰减时，采用特制定型 钢楔锁定钢支撑。然后在拆除千斤顶。 4.3.4、钢支撑架设安全措施 1）钢支撑在拼装时，轴线偏差应小于 2cm，并保证支撑接头的承载力 符合设计要求。钢支撑连接时，必须对称上螺栓，按顺序紧固。安装时用 20 钢筋做吊环，紧固于冠梁上，以防坠落；同时用于微调的钢楔块由 6 钢筋焊接串联，防止坠落。 2）根据支撑轴力监测情况，将受力与设计情况下的受力进行比较， 若有异常情况立即加强支撑。 3）挖掘机在支撑下方，应注意挖掘机的扬臂高度，避免机械碰撞支 撑，而发生松动脱落。 4）支撑架设完成后，应紧贴钢支撑两侧，在钢系梁上焊接两块钢楔 子，并用钢筋采取抱箍处理。 五、降水方案五、降水方案 5.15.1、降水设计情况、降水设计情况 根据建委有关文件要求，我们委托上海长凯岩土工程有限公司完成 中铁三局集团有限公司天津地铁 6 号线 9 合同段新开河站站基坑降水设 计方案并于 2013 年 4 月 11 日在建科委通过专家评审，根据专家意见设 计单位已经细化和修改。 5.25.2、降水系统的布置、降水系统的布置 主体基坑开挖面积约为 5000m2，根据计算需布置 20 口疏干井，另外 需考虑 1.1 安全系数另外设置 2 口备用井，因此主体基坑共布置 22 口疏 干井。其中端头井各 2 口，小里程端头井位置井深端头井 32m，大里程端 头井位置井深 35m。标准段 18 口，井深 30m。基坑降水井平面布置图详见基坑降水井平面布置图详见 附件附件 7 7。 由于基坑开挖深度超过 15m，基坑开挖施工时间较长，如果一次性将 疏干井水位降至基底以下 1m，会导致长时间大量的抽取地下水，对周边环 境引起影响。因此疏干降水过程中执行分层降水，即基坑疏干井降水分两 个降深，第一个降深为将基坑内水位控制在-13m，第二个降深为将基坑内 水位控制在基底以下 1m。当基坑开挖至第四道钢支撑时启动第二降深阶段 的疏干降水。 另外，根据需要布置 4 口第二承压含水层减压备用井，其设置目的为 针对第二承压水的备用井，考虑到围护结构较深，不可避免的存在质量缺 陷，一旦围护结构发生渗漏，就有可能导致坑内外水力连通，在较大水头 压力作用下，导致坑底发生突涌，因此设置备用井，一但基坑发生由于围 护结构渗漏或是其它原因导致的基底突涌，可以启动减压备用井，在最短 时间内降低承压水头，确保基坑安全。 坑外观测井的设置原则为分层，针对不同含水层单独设置，因此在坑 外共布置 8 口浅层观测井。此外，为了在实际降水运行过程中，通过降水 验证围护结构是否将第二承压水完全隔断，需在基坑外侧布置 2 口针对第 二承压含水层的观测井，通过坑内第二承压含水层备用井试抽水，观测坑 外水位变化情况，进一步判断坑内外第二承压含水层之间的水力联系。 5.2.1、疏干井 疏干井材质选用直径为 273mm，壁厚为 4mm 的钢管。其中两端头井各 设置 2 口疏干井，小里程端头井疏干井深度深度 32m，大里程端头井疏干 井深度 35m。基坑标准段设置 18 口疏干井，井深 30m。钢管井为 3m 一根 钢管焊接在一起，钢管井对应滤水管位置包 2 层标准 60 目纱网，阻止土 层中粉细砂通过滤水孔流入井内，造成淤井现象发生。钢管井井孔为 650mm，回填滤料自地面以下 2m 至井底，滤料以上 2m 采用粘土封孔。疏 干井井结构如下图所示： 5.2.2、减压备用井 坑内减压备用井针对第二承压含水层设置，材质选用 273mm，壁厚为 4mm 的钢管，井深原则上进入第二承压含水层 3m 即可。结合地质资料，坑 内减压备用井深度为 40-44m，回填滤料自井底以上 5m，滤料以上 5m 范围 内选用优质粘土球进行回填封孔，优质粘土以上至自然地面位置，选用一 般粘土封填。减压钢管井为 3m 一根钢管焊接在一起，钢管井对应滤水管 位置包 2 层标准 60 目纱网，阻止土层中粉细砂通过滤水孔流入井内，造 成淤井现象发生。井孔径为 650mm，减压井井结构如图所示： 5.2.3、观测井 基坑外共布置 8 口浅层观测井，井底进入第一承压含水层，材质选用 273mm，壁厚为 4mm 的钢管，