地铁土建工程土方开挖专项方案.doc

基坑开挖专项方案基坑开挖专项方案 工程名称 无锡地铁 2 号线土建工程*标 编制单位 编 制 人 技术负责人 审批单位 审 批 人 报送日期： 2012 年 02 月 24 日 - 1 - 目 录 1 编制依据编制依据 .- 1 - 2 编制说明编制说明 .- 1 - 3 工程概况工程概况 .- 2 - 3.1 工程概述工程概述.- 2 - 3.2 工程量统计工程量统计.- 5 - 3.3 工期质量要求工期质量要求.- 5 - 3.4 自然条件概述自然条件概述.- 6 - 4 工程重点、难点分析工程重点、难点分析 .- 10 - 4.1 基坑围护结构施工质量是本工程的重点基坑围护结构施工质量是本工程的重点.- 10 - 4.2 土方开挖与钢支撑施工是本工程的重点、难点土方开挖与钢支撑施工是本工程的重点、难点.- 10 - 4.3 跨雨季施工是本工程的难点跨雨季施工是本工程的难点.错误！未定义书签。错误！未定义书签。 4.4 施工用地狭小，施工协调是本工程的难点施工用地狭小，施工协调是本工程的难点.错误！未定义书签。错误！未定义书签。 5 基坑开挖总体安排基坑开挖总体安排 .- 10 - 5.1 施工顺序安排施工顺序安排.- 10 - 5.2 临时设施施工安排临时设施施工安排.- 12 - 5.3 材料进场计划材料进场计划.- 13 - 5.4 劳动力计划劳动力计划.- 13 - 5.5 机械使用计划机械使用计划.- 13 - 6 施工方法与技术措施施工方法与技术措施 .- 14 - 6.1 冠梁施工冠梁施工.- 14 - 6.2 混凝土支撑梁施工混凝土支撑梁施工.- 16 - 6.3 降水施工降水施工.- 17 - 6.4 土方开挖方案土方开挖方案.- 25 - 6.5 钢支撑施工钢支撑施工.- 28 - 7 基坑开挖进度计划基坑开挖进度计划 .- 33 - 8 周边环境调查及环境保护周边环境调查及环境保护 .- 33 - 8.1 周边建筑物调查周边建筑物调查.- 33 - 8.2 周边管线调查周边管线调查.- 33 - 8.3 周边环境的保护周边环境的保护- 34 - 9 基坑监测基坑监测 .- 34 - 9.1 编制依据编制依据.- 34 - 9.2 监测项目及内容监测项目及内容.- 35 - 9.3 监测点布设监测点布设.- 35 - 9.4 监测方法监测方法.- 36 - 9.5 监测设备使用计划监测设备使用计划.- 42 - 9.6 监测工期进度监测工期进度.- 42 - 9.7 监测频率及警戒值监测频率及警戒值.- 43 - 9.8 监测数据处理与信息反馈监测数据处理与信息反馈.- 44 - 10 施工风险分析及应对措施施工风险分析及应对措施 .- 45 - 10.1 施工风险分析施工风险分析.- 45 - 10.2 施工风险应对措施施工风险应对措施.- 46 - 11 雨季施工保证措施雨季施工保证措施 .- 47 - 11.1 人员组织安排人员组织安排.- 47 - 11.2 物资储备情况物资储备情况.- 47 - - 2 - 11.3 雨季施工措施雨季施工措施.- 47 - 12 安全保证措施安全保证措施 .- 48 - 12.1 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.- 48 - 12.2 安全教育、培训制度安全教育、培训制度.- 48 - 12.3 认真执行安全检查制度认真执行安全检查制度.- 49 - 12.4 施工过程安全保证措施施工过程安全保证措施.- 49 - 13 基坑开挖安全应急预案基坑开挖安全应急预案 .- 50 - 13.1 应急预案组织机构应急预案组织机构.- 50 - 13.2 应急抢险物资准备应急抢险物资准备.- 51 - 13.3 应急响应应急响应.- 52 - 14 文明施工及环境保护措施文明施工及环境保护措施 .- 53 - *站设备用房基坑开挖专项施工方案站设备用房基坑开挖专项施工方案 - 1 - 1 编制依据编制依据 2 无锡地铁 2 号线土建工程招、投标文件； 无锡市地铁 2 号线工程土建施工*标合同(gd02tjsght1105)； 无锡地铁 2 号线工程纺织城站设备用房围护结构施工图设计 ； 无锡地铁 2 号线纺织城站岩土工程详细勘察报告 （2011.12） ； 建设单位提供的其它基础资料、相关文件及会议纪要； 国家、行业、地方颁布现行有效标准、规范： 建筑地基基础工程施工质量验收规范 （gb502022002） ； 建筑基坑工程技术规范 （yb9258-97） ； 建筑基坑支护技术规程 （jgj120-1999） ； 混凝土结构工程施工质量验收规范 （gb502042002） ； 钢结构工程施工质量验收规范 （gb502052001） ； 建筑基坑工程检测技术规范 （gb50497-2009） ； 地下防水工程质量验收规范 （gb50208-2002） ； 建筑施工安全检查标准 （tgj59-2011） ； 建筑机械使用安全技术规程 （tgj33-2001） ； 建筑与市政降水工程技术规范 （tgj/t111-98） ； 施工现场临时用电安全技术规范 （tgj46-2005） ； 本公司有关企业管理、施工技术、生产经营等方面的制度及标准，以及现有机械设 备、施工技术力量状况和往年对此类工程的施工经验及成果。 国家、建设部及江苏省颁布的有关深基坑施工的规范、标准和文明施工规定； 2 编制说明编制说明 (1) 本方案主要内容包括基坑降水、基坑开挖与支撑和基坑监测。 (2) 方案编制的重点是合理组织优势资源，科学合理进行基坑开挖，保护周边环境，保 证基坑开挖安全。 *站设备用房基坑开挖专项施工方案站设备用房基坑开挖专项施工方案 - 2 - 3 工程概况工程概况 3.1 工程工程概述概述 3.1.1 工程规模工程规模 无锡地铁 2 号线土建*标施工范围：两站两区间。两站为*站和*路站，为地上三层 高架车站。两区间为：*站-*路站高架区间；*路站-*站高架区间。 其中*城站附属设备用房为地下结构，位于无锡市*路北侧，矩形布置，长 112.5m， 宽 18.8m，为地下一层结构，基坑深约为 7.15m，夹层段深度约为 9.55m，基坑宽度 18.8m。 局部设置下沉电缆夹层，下沉面积约为 909m2，设备用房覆土 1m，底板埋深 6.95m。 本基坑支护体系设计为 smw 桩+内支撑的支护型式，第一道支撑为混凝土支撑，第二 道支撑为钢支撑。采用明挖顺做法施工。 3.1.2 工程结构型式工程结构型式 主体为钢筋混凝土箱型框架结构。单室净跨 18.8m，为地下一层结构，电缆夹层(深层) 段结构净高 8.35m，浅层段结构高 5.95m。 *站设备用房基坑开挖专项施工方案站设备用房基坑开挖专项施工方案 - 3 - 图图 3-3 深层段横断面图深层段横断面图 图图 3-4 浅层段横断面图浅层段横断面图 *站设备用房基坑开挖专项施工方案站设备用房基坑开挖专项施工方案 - 4 - 图图 3-5 深层与浅层过渡段横断面图深层与浅层过渡段横断面图 3.1.3 围护结构简况围护结构简况 本基坑围护结构为 smw 工法桩（3850600smw 工法） ，桩径 850mm，间距 600mm，桩间咬合 250mm。基坑深坑（夹层）段成桩深度为 19m，内插 18m 长 h 型钢 （7003001324） ，型钢隔一插一；浅坑段成桩深度为 14m，内插 13m 长 h 型钢 （5003001118） ，型钢隔一插一。 内支撑体系：本基坑深坑段竖向设两道支撑，第一道支撑为钢筋混凝土支撑，截面尺寸 为 800mm600mm，水平间距 7.0m；第二道支撑为 60916mm 钢支撑。浅坑段为一道 800mm600mm 混凝土支撑，间距 7.0m。工法桩桩顶设 1150900mm 钢筋混凝土冠梁。 3.2 工程量统计工程量统计 本基坑工程土方开挖主要工程量如下表所示。 表表 3- -1 土方开挖主要工程量土方开挖主要工程量 项目名称单位工程量备注 开挖土方 m317661.8 施工主体结构开挖土方 回填土方 m32115 主体结构完工后覆土回填土方 *站设备用房基坑开挖专项施工方案站设备用房基坑开挖专项施工方案 - 5 - 钢支撑 t92.2 围护结构内支撑 钢围檩 t41.66 围护结构内支撑 3.3 工期质量要求工期质量要求 3.3.1 工期要求工期要求 车站附属用房竣工节点工期：2012 年 9 月 30 日； 车站附属用房基坑开挖计划工期：2012 年 4 月 20 日2012 年 5 月 26 日。 （具体日期根 据业主征地拆迁，交付施工用地适当调整） 3.3.2 土方开挖质量要求土方开挖质量要求 土方开挖质量应符合下表规定要求。 表表 3- -2 土方开挖质量要求标准土方开挖质量要求标准 允许偏差或允许值(mm) 挖方场地平整项序项目 基坑基槽 人工机械 检验方法 1 标高 -503050 水准仪 主控 项目 2 长度、宽度 (由设计中心 线向两边量) +200 -50 +300 -100 +500 -150 经纬仪、用钢 尺量 一般项目 1 表面平整度 202050 2m 靠尺、楔 形塞尺检查 3.4 自然条件概述自然条件概述 3.4.1 拟建场地地形地貌及周边环境拟建场地地形地貌及周边环境 拟建工点位于无锡市*路北侧，地形平坦，属太湖流域冲-湖积平原地貌。拟建区域未 见历史文物古迹。本基坑南临*路，东西和北侧为长甲地产施工区域，周围境况相对较为简 单。 基坑周边地下管线情况较为简单，在附属设备用房西北角有两道 dn400 的雨水管，埋 深约为地下 2.5m，将做废除处理。 3.4.2 水文地质水文地质 根据本工程的地勘报告，拟建场地根据地下水埋藏条件，可将地下水分为潜水（二） 、 微承压水（三）1 及承压水（三）2 、 （三）3。 (1)潜水（二）主要接受大气降水的入渗补给，同时接收沿线地表水、自来水的渗透补 给。无锡地区的降雨主要集中在 69 月份，在此期间，地下水位一般最高；旱季为 12 月份 至次年 3 月份，在此期间地下水位一般最低。根据区域历史资料，潜水最高水位标高为 4.00m 左右，年水位变幅为 0.8m。 *站设备用房基坑开挖专项施工方案站设备用房基坑开挖专项施工方案 - 6 - (2)微承压水（三）1 含水层的补给来源主要为潜水和地表水。微承压水（三）1 主要赋存于（3）3 粉质粘土 与粉土、 （5）1 粉质粘土层。前期详细勘察期间测得微承压水（三）1 的稳定水位标高 1.051.18m 左右，据区域资料，年变幅 1m 左右，根据我院搜集的靠近区域地下水降落漏斗 中心无锡市太湖水泵厂 2003-2006 年微承压水水位观测资料。该地区微承压水位标高在 2.40m 左右，为承压水接受地标山体的垂直补给及邻近山体的基岩裂隙水的侧向补给。 (3) 承压水（三）2 含水层的补给来源主要为下层山区基岩构造承压水的越流补给及地下径流。测得承压水 （三）的稳定水位标高在 0.850.90m 左右，据区域资料，年变幅 1m 左右，由于近年来停采 地下水，水位与前期区域资料相比有所升高。 (4) 承压水（三）3 含水层主要赋存于（8） 粉土夹粉质粘土中，受沉积环境的影响，该含水层的顶板埋深、 底板埋深、厚度较稳定，顶板标高-51.96-49.86m，底板标高-60.52-58.62m，厚度 7.1010.00m，改含水层水量中等。 3.4.3 工程地质情况工程地质情况 各土层分布情况详见工程地质剖面图，地基土特征自上而下分述如下： a、(1)1 杂填土层：杂色，松散，由粘性土夹杂碎石、碎砖等建筑垃圾组成,层厚 1.002.60m，平均 1.76m。 b、(3)1 粘土层：黄褐色，硬塑(局部可塑)，含铁锰质结核，夹青灰色条纹。层面标高 0.812.93m，层厚 2.504.50，平均层厚 3.59。 c、(3)2 粉质粘土层：灰黄色，可塑，含铁锰斑点及灰色团块，下部夹薄层粉土。层面 标高-1.81-1.05m，层厚 1.502.10，平均层厚 1.86。 d、(3)3 粉质粘土与粉土层：灰黄灰色，软可塑，薄层理发育，薄层粉质粘土与粉土 呈互层状分布。层面标高-3.69-3.05m，层厚 1.902.90，平均层厚 2.31。 e、(5)1 粉质粘土层：灰色，软塑为主，夹薄层粉土。层面标高-6.27-5.43m，层厚 3.504.20，平均层厚 3.94。 f、(5)3 粉质粘土层：灰色，软塑为主，夹薄层粉土。层面标高-9.86-9.36m，层厚 1.604.20，平均层厚 2.88。 *站设备用房基坑开挖专项施工方案站设备用房基坑开挖专项施工方案 - 7 - g、(6)1 粘土层：暗绿黄褐色，可塑(局部硬塑)，含灰色条带、团块、铁锰质结核。层 面标高-13.65-11.19m，层厚 7.309.10，平均层厚 8.62。 h、(6)2 粉质粘土层：灰黄灰绿色，可塑，含铁质氧化物斑点及钙质结核，夹粉土薄 层。层面标高-21.62-20.92m，层厚 1.102.80，平均层厚 1.98。 i、(6)3 粉土层：灰色，中密，含云母碎屑，夹少量粉质粘土薄层。层面标高-23.85- 22.72m，最大揭示 3.3m。 j、(7)1 粉质粘土层：灰色，软塑，底部局部夹有少量粉土薄层，层面标高-33.00- 30.92m，层厚 1.003.70，平均层厚 2.16。 k、(7)2 粉土夹粉质粘土层：灰色，中密，局部以粉质粘土为主，层面标高-35.93- 33.47m，层厚 1.203.40，平均层厚 2.12。 l、(7)3 粉质粘土层：灰色，软塑，土质较纯，局部夹有少量薄层粉土，层面标高- 37.43-35.50m，层厚 2.405.30，平均层厚 3.72。 浅层地基土物理力学性能 根据室内渗透试验，结合各层土性质，埋深 30.0m 以上各层土的物理力学性能详见下表。 表表 3- -3 浅层地基土物理力学性能表（一）浅层地基土物理力学性能表（一） 表表 3- -4 浅层地基土物理力学性能表（二）浅层地基土物理力学性能表（二） *站设备用房基坑开挖专项施工方案站设备用房基坑开挖专项施工方案 - 8 - 不良地质作用 经勘察及现场调查，本场地在勘探深度范围未发现地裂隙、土洞、暗塘及浅层活动断裂 等不良地质作用存在。本段线路存在的地址灾害主要为砂土液化和地面沉降。根据本次勘察 成果，本车站范围内 20m 以浅无饱和粉土、粉砂存在，不存在砂土液化影响。 3.4.4 气象情况气象情况 无锡属亚热带季风海洋性气候，温和湿润，雨量充沛，雨季较长，主要集中在夏季，无 锡市年平均降雨量为 1048mm，年平均相对湿度为 79%，年平均气温为 15.5。全年无霜期 为 220 天左右，无锡市区日照时数为 2019.4 小时。一年中最热是 7 月，月平均气温 28.0 c；一年中最冷是 1 月，月平均气温 2.8c。气候特点是：冬季偏北风占多，受北方大陆冷 空气侵袭影响，干燥寒冷；夏季东南风主导，受海洋季风的影响，炎热湿润，夏春之交多 “梅雨”，夏末秋初台风次数较多，带来大量降雨。 *站设备用房基坑开挖专项施工方案站设备用房基坑开挖专项施工方案 - 9 - 图图 3- -6 基坑地质剖面图基坑地质剖面图 图图 3- -7 基坑平面图（阴影部分为深浅基坑过渡段）基坑平面图（阴影部分为深浅基坑过渡段） *站设备用房基坑开挖专项施工方案站设备用房基坑开挖专项施工方案 - 10 - 4 工程特点分析工程特点分析 4.1 基坑围护结构施工质量是本工程的重点基坑围护结构施工质量是本工程的重点 smw 工法桩施工质量的好坏，直接影响挡土和止水效果、基坑降水的有效控制、基坑 开挖后钢支撑的支护时效、土方开挖的科学组织，是控制基坑周边变形，保持基坑周边土体 稳定，保证工程施工进度、质量、安全的重点。 smw 工法桩施工前按图纸进行试桩并取芯试验，验证成桩质量。同时，试桩前取样进 行浆液配比试验并借鉴该地区类似施工环境工地的施工参数。 4.2 土方开挖与钢支撑施工是本工程的重点土方开挖与钢支撑施工是本工程的重点 基坑土方的开挖与支撑是关系基坑工程成败的关键，是地下主体结构施工的前提条件。 应严格按照“时空效应”理论，本着“分层、分块、对称、平衡、限时”的原则，以控制基坑周 围地层移动，保护基坑及周围环境的安全。为减少基坑无支撑暴露时间，土方开挖必须密切 配合支撑的安装施工，分层分段进行，先撑后挖，并限时完成每段的开挖和支撑施工。 5 基坑开挖总体基坑开挖总体安排安排 5.1 施工顺序安排施工顺序安排 本基坑有深浅段及过渡段三个工作断面情况，为了合理地组织施工，按照“先深后浅” 的施工组织原则，并结合施工现场实际，施工顺序安排为：纵向自西向东分段、水平分层， 横向自南向北开挖出土。 深层（夹层）段深度为 9.55m，长度 41m；浅层段深 7.15m，长度为 30.45m；中间为过 渡段，长度为 41.05m。施工时遵循“先深后浅”的原则，先施工深层（夹层）段，接着施 工深浅过渡段，最后施工浅层段基坑。 *站设备用房基坑开挖专项施工方案站设备用房基坑开挖专项施工方案 - 11 - 图图 5- -1 基坑开挖纵向分段长度图示基坑开挖纵向分段长度图示 图图 5- -2 纵向分段、横向出土施工顺序图示纵向分段、横向出土施工顺序图示 *站设备用房基坑开挖专项施工方案站设备用房基坑开挖专项施工方案 - 12 - 依据内支撑的布置情况，结合纵向分段长度不超过 10m 的控制要求，并综合考虑基坑 开挖、钢支撑安装的施工效率，在确保基坑安全的前提下对分段长度进行划分，具体数值见 下表所示。 表表 5- -1 基坑开挖分段长度数值表基坑开挖分段长度数值表 分段编号 （由西向东） 分段长度 （m） 8.58.5779.4777 分段编号 （由西向东） 分段长度 （m） 7775.7789.4 总长： 112.5m 5.2 临时设施施工安排临时设施施工安排 5.2.1 施工道路施工道路 拟建场地狭小，基坑南侧临近*路非机动车道，沿基坑北侧布设 8m 宽施工道路，东端 布设一条宽 15m 的出入通道。施工道路用机械压实并铺设碎石，满足施工现场运输要求。 5.2.2 施工用水、用地施工用水、用地 利用业主提供的供水接入点（yak19+977） ，在施工区域内布置临时供水管网。供水 管沿东安路走向设置，并设警示标志。 利用业主提供的最近的 630kva 配电箱（坊善路与东安路路口西北角位置）供电， 通过电缆到动力、照明配电柜分配后引至各分电箱。 现场施工照明按以下方案实施： a、所有施工用电采用三相五线制供电系统，变压器输出端设总控制箱，各施工作业面 设分控制箱，通过电缆输电至各用电处，线路采用电缆架空或埋设。 b、整个施工现场的夜间照明，采用脚手管搭设灯架，设置投光灯。 5.2.3 排水设施排水设施 施工区排水：基坑开挖轮廓线外侧 0.5m 左右设 300mm300mm 截水沟，排水沟与工法 桩间浇注 10cm 厚 c15 混凝土，将截水先排至沉淀池经沉淀后排到市政排水系统。 *站设备用房基坑开挖专项施工方案站设备用房基坑开挖专项施工方案 - 13 - 5.3 材料进场计划材料进场计划 表表 5- -2 材料进场计划材料进场计划 材料名称规格单位数量计划入场时间备注 钢支撑 q235bt92.22012.4 基坑开挖二道支撑 钢围檩 q235bt41.662012.4 基坑开挖二道支撑 钢筋 hrb335t30.852012.5 混凝土冠梁、支撑 混凝土 c30m416.92012.5 混凝土冠梁、支撑 5.4 劳动力计划劳动力计划 表表 5- -3 劳动力使用计划劳动力使用计划 职职 名名( (工种工种) )工工 作作 内内 容容人数人数备备 注注 作业班组长管理该班组施工作业3作业队 挖机机操作工土方开挖8作业队 壮工基坑人工挖除整平16作业队 起重工负责起吊指挥2作业队 普工钢支撑安装8作业队 电焊工负责电焊、气割操作4作业队 电 工负责现场用电安装及安全用电2作业队 吊车司机钢支撑起吊拼装、起吊安装、设施料吊运2作业队 木工混凝土支撑模板施工10作业队 钢筋工混凝土支撑钢筋施工7作业队 混凝土工混凝土支撑的混凝土浇筑10作业队 测量员放线定位3作业队 合计 75 5.5 机械使用计划机械使用计划 基坑开挖深度为 9.55m 和 7.15m 两种工况：在深层（夹层）段，土方开挖配备一台长臂 挖掘机和两台小型挖掘机；浅层段时使用两台 ex200 普通挖掘，一台在基坑内，一台在基 坑上，两台挖掘机相互配合喂土开挖。开挖时，视作业进度配备 812 台土方运输车辆，保 *站设备用房基坑开挖专项施工方案站设备用房基坑开挖专项施工方案 - 14 - 证机械的充分利用。 表表 5- -4 主要施工机械设备使用计划表主要施工机械设备使用计划表 序号机械或设备名称型号规格数量额定功率计划进场时间备注 125t 汽车吊ly25125t20124 250t 履带吊dh508150t20124 3千斤顶qys-1004100t20124 4小型挖掘机ex10020.6m320124 5挖掘机ex200-321.0m320124 6加长臂挖掘机ex200-l10.8m320124 7自卸汽车eq32421012m320124 机械计划入 场时间随场 地协调速度 顺延 6 施工方法与技术措施施工方法与技术措施 6.1 冠梁施工冠梁施工 6.1.1 冠梁结构型式冠梁结构型式 smw 工法桩施工完成后即可施工冠梁。冠梁为钢筋混凝土结构，高 900mm、宽 1150mm， 结构尺寸及钢筋布置如下图所示： 图图 6- -1 冠梁结构及配筋图冠梁结构及配筋图( (单位：单位：mmmm ) ) 6.1.2 冠梁施工工艺流程冠梁施工工艺流程 冠梁采用现场浇筑施工，混凝土强度为 c30，施工工艺流程图如下。 *站设备用房基坑开挖专项施工方案站设备用房基坑开挖专项施工方案 - 15 - 测量放线 基槽开挖 破除桩头 垫层施工 钢筋加工与安装 模板安装 混凝土浇筑 混凝土养护 基槽回填 图图 6- -2 冠梁施工工艺流程冠梁施工工艺流程 6.1.3 冠梁施工方法冠梁施工方法 冠梁基槽土方开挖冠梁基槽土方开挖 冠梁顶设计标高为 4.0m，与实际地面高程相平，在冠梁施工前首先开挖冠梁基槽土方， 冠梁基槽开挖采取 1:0.25 放坡开挖，开挖尺寸如下图所示。 图图 6-36-3 冠梁基槽土方开挖图冠梁基槽土方开挖图( (单位：单位：mmmm ) ) *站设备用房基坑开挖专项施工方案站设备用房基坑开挖专项施工方案 - 16 - smw 桩头凿除与处理桩头凿除与处理 smw 桩施工完毕后，即可清除其上部泥浆，将超灌部分凿除。凿除时，严格控制冠梁 底标高，没有超灌到冠梁底标高的继续下挖，直到坚硬接茬面。凿除后将桩顶水泥土表面清 理干净，插有型钢的桩头凿除后，在 h 型钢四周黏贴 2cm 厚的泡沫板，确认无杂物后进行 冠梁混凝土施工。 冠梁模板支撑冠梁模板支撑 冠梁混凝土结构为非永久性工程，冠梁模板采用 15mm 厚竹胶板切割成所需尺寸，四周 用方木及钢管支撑在两侧基坑面上进行加固，模板支撑如下图所示。 图图 6-46-4 模板支撑图模板支撑图( (单位：单位：mmmm ) ) 冠梁混凝土浇筑与养护冠梁混凝土浇筑与养护 混凝土浇筑：冠梁混凝土采用 c30 商品混凝土，浇筑时由罐车运送至现场，用滑槽将 混凝土放入模板内，采用插入式振捣器振捣，确保混凝土振捣密实。 混凝土养护：混凝土浇筑完成后，用草袋或土工布覆盖养护，浇水养护时间不小于 7 天。 混凝土施工缝设置于混凝土结构受力最小的位置，具体施工时根据混凝土供应情况进 行调整。 6.2 混凝土支撑梁施工混凝土支撑梁施工 在冠梁施工的同时，即可进行第一道混凝土支撑的施工，支撑梁宽 800mm，高 600mm，为钢筋混凝土结构，设计强度为 c30。工序同冠梁施工。 混凝土支撑基槽开挖采取 1:0.25 坡度放坡开挖，开挖尺寸如下图所示。 *站设备用房基坑开挖专项施工方案站设备用房基坑开挖专项施工方案 - 17 - 图图 6-56-5 混凝土支撑梁基槽土方开挖图混凝土支撑梁基槽土方开挖图( (单位：单位：mmmm ) ) 混凝土支撑梁模板用 15mm 厚竹胶板切割成所需尺寸，四周用方木及钢管支撑在两侧 基坑面上进行加固，其加固方式和冠梁施工一样。 支撑梁混凝土施工，采用 c30 商品混凝土，保证混凝土的振捣密实和不少于 7 天的 保温保湿养护。 为了增强支撑梁与冠梁的整体受力性能，施工时混凝土支撑梁整体浇注，与冠梁相接 处 12m 范围内避免设置施工缝。施工缝宜设置在冠梁上且距离混凝土支撑梁位置不少于 1.5m。 图图 6-66-6 施工缝位置图施工缝位置图( (单位：单位：mmmm ) ) 6.3 降水降水施工施工 6.3.1 降水目的降水目的 通过疏干降水，有效降低开挖深度范围内的地下水位标高； 通过降水，有效降低被开挖土体的含水量，以提高土层的水平抗力，达到提高边坡稳 定性、增加坑内土体的固结强度，便于机械挖土； 在基坑开挖施工时做到及时降低基坑内地层中的地下水位，降至开挖面以下 1.0m， 提供坑内干作业施工条件。 6.3.2 降水原则降水原则 本着“分层降水、按需降水、动态调整”的原则降水。 *站设备用房基坑开挖专项施工方案站设备用房基坑开挖专项施工方案 - 18 - 6.3.3 降水方案选择降水方案选择 根据岩土工程勘察报告，本工程施工范围内地下土层主要是微透水层，根据施工图纸说 明与设计，并结合临近标段施工经验，本工程施工降水采用管井疏干降水，降水深度至开挖 面以下 1.0m。具体方案选择根据现场实际降水试验确定降水井数量。 6.3.4 管井降水方案管井降水方案 降水管井布设降水管井布设 每个降水井点降水范围不大于 150m，井点埋设深度 l=h+6m (h：基坑深度)。井径为 500mm，滤水管外包一层 40 目尼龙网。地面 1m 以下井深范围内回填 3-7mm 滤料。井 位在基坑范围内基本均匀布置。降水管井布设位置如下图所示，共设置 14 口降水井。 图图 6-7 基坑降水管井井点布设图基坑降水管井井点布设图 管井结构与施工要求管井结构与施工要求 a、管井横断面形式和管井结构如下图所示。 图图 6-8 管井横断面与管井结构管井横断面与管井结构 *站设备用房基坑开挖专项施工方案站设备用房基坑开挖专项施工方案 - 19 - b、施工要求 钻井施工达到设计深度后，多钻 0.3m0.5m，用大流量泵冲洗泥浆，无沉淀后下井 管，注入清水，稀释泥浆比重接近 1.05 后，投入滤料，不少于计算量的 95%，严禁井管强 行插入坍塌孔底； 井管下完后及时进行洗井，避免搁置时间过长或完成钻探后集中洗井； 完成管井洗井后，进行单井试验性抽水。 降水井工程量降水井工程量 本基坑深度为 9.55m 和 7.15m 两种工况，降水井井点埋设深度 l=h+6m，管井长度为 15.55m 和 13.15m 两种规格。降水井工程量如下表所示。 表表 6- -1 降水井工程量降水井工程量 序号降水井类型井深(m)井数(口)井径(mm) 115.559500 2 疏干降水管井 13.155500 主要施工机械主要施工机械 表表 6- -2 主要施工机械需求数量主要施工机械需求数量 序号设备名称规格型号数量功率备注 1 成井钻机xy-150 型1 台 15kw 成井施工 2 泥浆泵 3pnl 1 台 22kw 成井施工 3 排污泵86 型1 台 7.5kw 成井施工 4 电焊机 bx-300 1 台 10kw 成井施工 5 空压机 w-1-7 1 台 7.5kw 成井施工 6 测绳 50m 2 根 测井深、水位深 7 潜水泵 jqb1.5-6 17 台 2.2kw 3 台备用 本工程共布设 14 口降水井，每口井配置一台潜水泵，潜水泵选用 jqb-1.5-6 型号，其 流量为 1022.5m3/h，扬程为 2028m。 施工方法施工方法 a、成井施工工艺流程、成井施工工艺流程 成井施工采用正循环回转钻进泥浆护壁的成孔工艺及下井壁管、滤水管、围填滤料等成 井工艺。成井施工工艺流程如下图所示。 *站设备用房基坑开挖专项施工方案站设备用房基坑开挖专项施工方案 - 20 - 设备、材料进场 成 孔 定井位立钻架 清 孔 下 井 管 填 滤 料 洗 井 试 抽 降水运行 降水任务完成 安装水泵连接管路 图图 6-9 成井施工工艺流程图成井施工工艺流程图 b、施工方法、施工方法 测放井位 根据井位平面布置图测放井位，测放完毕后做好井位标记。若布设的井点存在地面障碍 物，设法清除，以利于打井施工。若地面障碍物不易清除或受其他施工条件的影响，无法在 原布设井位进行打井时，对井位作适当调整； 埋设护口管 埋设护口管时，护口管底口应插入原状土层中，管外应用粘性土封严，防止施工时管外 返浆，护口管上部应高出地面 0.1m0.3m； 安装钻机 机座安装稳固水平，大钩对准孔中心，大钩、转盘与孔的中心三点成一线； 钻进成孔 降水井开孔孔径为 500mm。开孔钻进时应吊紧大钩钢丝绳，轻压慢转，以保证钻进 *站设备用房基坑开挖专项施工方案站设备用房基坑开挖专项施工方案 - 21 - 的垂直度，成孔施工采用孔内自造浆，钻进过程中泥浆比重控制在 1.101.15，当提升钻具 或停工时，孔内必须注满泥浆，以防止孔壁坍塌； 清孔换浆 钻孔钻进至设计标高后，在提钻前将钻杆提至离孔底 0.5m，进行冲孔清除孔内杂物， 同时将孔内的泥浆密度逐步调至 1.10，直至孔底沉淤小于 10cm，返出的泥浆内不含泥块为 止； 下井管 井管进场后，应检查过滤器的缝隙是否符合设计要求。下管前测量孔深，并对井管滤水 管逐根测量、记录，符合要求后，开始下井管，下管时在滤水管上下两端各设一套直径小于 孔径 5cm 的扶正器（找正器） ，以保证滤水管能居中。 埋填滤料 填滤料前在井管内下入钻杆至离孔底 0.30m0.50m，井管上口应加闷头密封后，从钻 杆内泵送泥浆进行边冲孔边逐步调浆使孔内的泥浆从滤水管内向外由井管与孔壁的环状间隙 内返浆，使孔内的泥浆密度逐步调到 1.05，然后开小泵量按前述井的构造设计要求填入滤料， 并随填随测填滤料的高度，直至滤料下入预定位置为止； 井口封闭 在滤料的围填面上沿井管周围，采用优质粘性土围填至地表，围填时应少放慢下控制下 入速度及数量，然后在井口管外做好封闭工作； 洗井措施 提出钻杆前，利用井管内的钻杆外接空压机进行空压机抽水洗井，待井能出水后提出钻 杆再用活塞洗井，活塞必须从滤水管下部向上拉，将水拉出孔口，对出水量很少的井可将活 塞在过滤器部位上下窜动，冲击孔壁泥皮，此时应向井内边注水边拉活塞。当活塞拉出的水 基本不含泥砂后，再用空压机抽水洗井，吹出管底淤泥，直到水清不含沙为止； 安装与试抽：成井施工结束后，在降水井井内下入潜水泵，地面铺设管道、电缆等。 安装完毕，即可开始潜水泵的试抽水，试抽成功，代表该井成井完毕，可以投入使用。 抽水过程中注意电缆与管道系统的保护，并做好排水工作。 *站设备用房基坑开挖专项施工方案站设备用房基坑开挖专项施工方案 - 22 - 图图 6-10 空压机洗井原理示意图空压机洗井原理示意图 c、疏干降水运行控制、疏干降水运行控制 a、降水运行 疏干降水应在基坑开挖前 20 天采用管井对坑底进行预降水、疏干，以加固坑内土体， 保证无水开挖。基坑降水深度应控制在开挖面以下 1.0m。 疏干降水效果可以从两个方面检验。其一，观测坑内地下水位是否已达到设计或施工要 求的深度；其二，通过观测疏干降水的总排水量或者其他测试手段，判别被开挖土体的含水 量是否已下降到有效范围。 疏干降水运行可从以下几个方面进行控制： 在正式开始降水之前，必须准确测定各井口和地面标高，测定静止水位，安排好抽水 设备、电缆及排水管道，进行降水试运行，保证整个降水系统的正常运转； 抽出的地下水应排入场外的市政管道或其他排水设施中，避免抽出的地下水就地回渗， 影响降水效果； 降水运行应与基坑开挖施工相互配合。基坑开挖前 20 天左右进行预降水，保证预降 水有足够的时间。在基坑开挖阶段，坑内因降雨等因素形成的积水应及时排出坑外，尽量减 少大气降水和坑内积水的渗入； 对于基坑周边环境保护要求严格的基坑工程，应严格执行“按需降水”的降水运行原 则，避免过量降低地下水位； 降水运行阶段，应对毁坏的抽水泵及时更换。疏干井管可随基坑开挖进程逐步割除； 降水运行阶段，做好各井的水位观测、周围建筑物及地下管线的沉降位移监测，指导 降水施工，确保施工安全。 降水运行期间，实行 24 小时值班制，由专人负责抽水、观测，做好各项记录； 当基坑开挖至设计深度后，应根据坑位地下水的补给条件或水位恢复特征，采取合适 的封井措施对疏干井进行有效封闭。 *站设备用房基坑开挖专项施工方案站设备用房基坑开挖专项施工方案 - 23 - b、降水监测 整个降水过程，连续进行降水监测，主要包括水位观测和对周围环境影响观测两项内容。 水位观测 沿基坑四周布设 100mm 的降水观测孔，利用电测水位仪、自测水位仪进行水位量测。 降水开始前，所有抽水井、观测井统一联测静止水位，统一编号。 抽水开始后，在水位未降到设计深度前，每天测 3 次水位； 水位降到设计深度后，且趋于稳定时，每天测 1 次水位； 雨季加强监测频次； 水位监测精度控制为1cm； 根据水位变化情况与预测计算分析，及时发现问题，调整抽排系统。 周围环境监测 降水作业开始前，布设地表沉降、管线沉降、建筑物沉降和倾斜测点，作好周围环境 原始状况记录； 降水作业开始前 3 天测 3 组数据，取平均值作为初始值； 降水作业开始后，在水位未降到设计深度前，每天测 3 次数据； 当水位到达设计深度后，并趋于稳定时，每天测 1 次； 设专人负责监测工作，及时整理监测数据，绘制沉降值 s 与时间 t 曲线图，分析沉降 趋势以及降水作业对周围环境的影响程度和范围； 根据监测数据及 st 曲线，合理调整降水方案，确保地下管线及周围建筑物和构筑 物的安全和正常使用。 管井施工进度计划管井施工进度计划 根据钻井施工工艺特点，单井施工要求连续作业，即从开孔到洗井不间断的作业。为加 快施工进度，提高施工工效，采用 24 小时连续施工。依据土层分层情况、降水设计要求及 场地条件，结合公司以往的施工经验，进场 1 台钻机施工，降水井施工计划安排如下： 进场准备工作：1 天； 设备安装及调试，试成井施工及检测：1 天； 成井施工：需 10 天； *站设备用房基坑开挖专项施工方案站设备用房基坑开挖专项施工方案 - 24 - 钻机退场：1 天。 表表 6- -3 降水施工工期安排降水施工工期安排 6.3.5 基坑周边排水基坑周边排水 施工中为防止地表水渗入基坑，在基坑开挖轮廓线外侧 0.5m 左右设截水沟，每隔 28m 左右设一集水井，将截水先排至沉淀池经沉淀后排到市政排水系统。 截水沟和集水井侧壁采用砌砖，底板用混凝土硬化。水沟与冠梁中间地带用混凝土进行 硬化，并设 2%的单向横坡，利于集水、排水。 图图 6-11 基坑外侧排水示意图基坑外侧排水示意图 *站设备用房基坑开挖专项施工方案站设备用房基坑开挖专项施工方案 - 25 - 6.4 土方开挖方案土方开挖方案 基坑土方的开挖与支撑是关系基坑工程成败的关键。在基坑围护、降水、地下管线监控 和保护、排水设备已到位的条件下进行的。根据工程实际情况，充分利用“时空效应” ，采 用先撑后挖、分层分段开挖，监测及时跟进的方法进行施工。 6.4.1 施工准备施工准备 物资准备 准备支撑材料和施加支撑轴力的液压装置，对支撑材料进行检查。 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。 技术交底 在基坑施工前，将开挖分层位置、标高、深度、各道支撑位置和预加轴力等技术指标和 质量标准，向工人进行技术交底。 土方运输工具及弃土运输线路 根据现场实际情况，落实弃土及待车场地，做好车辆进入施工现场的调配。 6.4.2 挖土施工原则挖土施工原则 基坑开挖采用明挖法，严格按照“时空效应”原理，遵循“先深后浅、分层分段、由上而 下、抽槽开挖、留土护壁、先撑后挖、减少无支撑暴露时间”的原则进行作业，以提高工程 施工质量。 基坑开挖在 smw 桩、冠梁、混凝土支撑达到设计强度后方可进行，并遵循“开槽支撑、 先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则。尽量减少支撑暴露时间，每 36m 宽度、34m 厚度土体的开挖及钢支撑的安装时间不得超过 16 小时。 6.4.3 土方开挖土方开挖 开挖方法开挖方法 基坑开挖在第一道混凝土支撑达到设计强度后进行。第一步用长臂挖掘机分段、逐层 从混凝土支撑间隙中横向取土至第二道钢支撑下 50cm。17 轴(自西向东约 48m 区域) 第 一步开挖深度为 6.3m；711 轴第一步开挖深度为 4.8m；1115 轴区域只有一道混凝土支 撑可分段分层开挖直到设计标高。长臂挖掘机挖不到的边、角，采用 ex-200 型挖掘机配合 倒土、喂土，安装钢围檩、第二道钢支撑。 *站设备用房基坑开挖专项施工方案站设备用房基坑开挖专项施工方案 - 26 - 图图 6- -12 第一步土方开挖示意图第一步土方开挖示意图 第二步为第二道钢支撑以下土方开挖，开挖深度为 9.55m(深层段)、7.15(浅层段)，采 用小型挖掘机配合倒土。纵向分段长度不超过 10m，具体分段如图 9 所示分为 15 分段，开 挖至 12 分段(无第二道钢支撑，基坑深 7.15m)时，采用两台 x200 普通挖掘机，一台在基坑 边挖土装车，另一台在基坑内配合挖土、倒土、喂土。基坑开挖分层高 1m。 图图 6- -13 第二步土方开挖示意图（深层段）第二步土方开挖示意图（深层段） *站设备用房基坑开挖专项施工方案站设备用房基坑开挖专项施工方案 - 27 - 图图 6- -14 浅层段用两台浅层段用两台 x200 挖掘机配合开挖挖掘机配合开挖 施工机械配备 1 台 ex200-l 长臂挖掘机、2 台 ex-200 型挖掘机及 2 台 ex-100 小型挖 掘机。长臂挖掘机、中型挖机（浅坑段）置于地面，中型挖掘机及小型挖掘机置于基坑内， 土方经逐次倒运至地面。 施工过程中动态坡度控制为 1:2，总开挖坡度控制在 1:2.51:3，以保证边坡稳定。 端头部位无法逐层向上倒土时，采用小型挖掘机配合吊车作业。 临边防护临边防护 临边防护工作随挖掘部位跟踪进行，基坑周边护拦材料选用钢管，在冠梁上预埋长 20cm50cm 的 pvc 管，护拦立杆选用长 1.4m 直径 48mm 的钢管，沿基坑周边水平距离每 1.5m 一根。将钢管插在 pvc 管内,外露高度 1.2m，横杆两道，挂密目安全网，底脚设 20cm 高的踢脚板。坑内设置安全警示和宣传标志。 梯笼选用盘扣件制作。梯子宽度 90cm，扶手高度 1.2m，中间加横杆两道,梯子每步高 30cm，踏面选用防滑钢板，宽度 25cm。具体布置见下图，平台长 1.2m，宽 90cm。 图图 6- -15 邻边防护邻边防护(盘扣梯子、护栏盘扣梯子、护栏)示意图示意图 *站设备用房基坑开挖专项施工方案站设备用房基坑开挖专项施工方案 - 28 - 6.5 钢支撑施工钢支撑施工 钢支撑安装前按设计要求编制预加轴力，并对每道撑进行编号以方便施工。千斤顶进 行校核，液压设备、仪表进行标定。 钢支撑施工流程：计算长度支撑拼装测量定位，支撑点安装托架安装支撑前检 查吊装支撑就位施加预加力端头填充定期检查主体结构完成后，支撑拆除。 钢支撑的结构形式如下图所示。 图图 6- -16 钢支撑结构图钢支撑结构图 6.5.1 钢支撑安装钢支撑安装 钢支撑在吊装前预先拼装，将预先加工好的钢牛腿焊接在 h 型钢上，再用吊车安装腰 梁，将钢支撑整体吊装到位，确保支撑端头与支撑部位均匀接触，然后用千斤顶施加预加力， 用特制的钢楔子塞紧，防止脱落。 钢支撑安装主要流程如下图所示。 图图 6- -17 钢支撑安装流程图钢支撑安装流程图 *站设备用房基坑开挖专项施工方案站设备用房基坑开挖专项施工方案 - 29 - 钢支撑架设方法 a、在第 2 道钢支撑就位前，凿除支撑部位 smw 桩墙露出 h 型钢，满足支撑安装需要 即可，不宜凿除过多； b、用758 角钢加工钢牛腿，焊接在 h 型钢上； c、用吊车将腰梁(腰梁提前按照图纸加工拼装好)吊装到钢牛腿上，焊接安装花篮螺丝斜 拉杆,斜拉加固腰梁,然后吊装钢支撑； d、支撑吊架吊住两台 qys-100 千斤顶，将其放入活络头两侧指定位置，施加预应力至 设计轴力的预加值，插入钢楔； e、腰梁与 smw 桩间间隙用细石混凝土填实； f、支撑端头应设置厚度不小于 10mm 的钢板作封堵端板，支撑安装完毕后，及时检查 各节点的连接状况，确认符合要求后方可施加预应力，预应力分级施加，加至设计值时，检 查各连接点的情况，必要时对节点进行加固，待额定压力稳定后锁定，方可继续向下开挖。 图图 6- -18 第二道支撑节点图第二道支撑节点图 斜撑支架： 端头部位有斜支撑。为保证支撑钢管的端头为直角形式，在支撑端头处设三角楔形块， 其构造形式见图 28。 斜撑端头与钢腰梁焊接，焊缝要满焊牢固，焊缝高度6mm。并应保证端头板面与支撑 垂直。 *站设备用房基坑开挖专项施工方案站设备用房基坑开挖专项施工方案 - 30 - 图图 6- -19 斜撑三角支座图示斜撑三角支座图示 支撑安装质量要求 钢支撑安装应确保支撑端头与支撑部位均匀接触，支撑必须顶紧，