深基坑开挖及支护工程安全专项施工方案_新

青洋路（武进大道至老 342 省道）快速化工程一标段武进大道下穿通道基坑开挖及支护工程安全专项施工方案江苏恒基路桥有限公司青洋路快速化工程一标项目部二 0 一三年十一月青洋路（武进大道至老 342 省道）快速化工程一标 武进大道下穿通道基坑开挖及支护安全专项方案第 1 页共 1 页目 录第一章 编制依据与工程概况 .1一、编制依据及编制原则 .1二、工程概况 .2第二章 施工组织部署 .7一、施工平面布置图 .7二、人员组织机构框图 .8三、机械、材料准备情况表 .9第三章 降水施工方案 .10一、水文地质条件及参数 .10二、基坑涌水量计算 .10三、管井数量(n)的计算 .11四、降水主要施工方法 .11五、降水井施工工艺及要求 .12六、降水技术要求 .12七、质量保证措施 .13八、安全保证措施 .14第四章 深基坑土方开挖与支护方案 .16一、开挖概述 .16二、开挖方案 .201、开挖前的准备工作 .202、便道设置 .223、开挖原则 .224、施工步骤 .225、土方开挖顺序及方法 .236、支撑施工 .247、泵房施工 .29三、开挖施工注意事项 .29四、基坑施工常见问题处理方法 .30第五章 深基坑开挖施工监控 .31一、深基坑施工监控量测概述 .31二、施工人员、材料、主要仪器进场计划 .31三、量测断面布置 .32四、量测频率和方法 .32五、监测要求 .33六、监测报警界限 .33七、监测资料整理 .34八、基坑工程监测警戒值 .34第六章 安全文明施工 .35一、生产安全管理措施 .36二、文明、环保措施 .38三、深基坑施工过程中风险源分析及防控措施 .38四、安全应急预案 .40青洋路（武进大道至老 342 省道）快速化工程一标 武进大道下穿通道基坑开挖及支护安全专项方案第 1 页共 50 页第一章 编制依据与工程概况一、编制依据及编制原则（一）编制依据1、青洋路（武进大道至老 342 省道）快速化工程一施工标段 2013 年 8月设计的武进大道隧道设计施工图；2、 工程地质勘察报告 ；3、 建筑基坑支护技术规程 （JGJ 120-2012） ；4、 混凝土结构工程施工质量验收规范 （GB 50204-2011） ；5、 地基与基础工程施工及质量验收规范 （GB 50202-2002） ；6、地下工程防水技术规范（GB501082011）；7、地下防水工程质量验收规范（GB 50208-2011）；8、建筑地基处理技术规范(JGJ79-2012)；9、建筑结构荷载规范(GB50009-2012)；10、建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范(JGJ166-2008)；11、钢结构设计规范(GB50017-2011)12、公路工程建设现场安全管理标准化指南（二）编制原则1、坚持统筹安排，编制施工计划，并按此配备劳动力、机械设备，确保按期完成。2、坚持机械化、标准化作业，严格按照招标文件和有关要求组织施工。3、坚持分区作业、点面结合、均衡生产的原则，根据实际情况，合理安排施工工序，做好施工中的监测，同时有针对性的制定预警方案，保证工程施工安全。4、坚持按专业化组织施工的原则，组织强有力的管理机构和优秀的专业施工队伍，承担施工任务。青洋路（武进大道至老 342 省道）快速化工程一标 武进大道下穿通道基坑开挖及支护安全专项方案第 2 页共 50 页5、坚持安全、文明、环保施工、以人为本的原则，做好安全管理控制、水土保持、环境保护、交通疏导等工作。（三）编制范围本专项施工技术方案编制范围：青洋路（武进大道至老 342 省道）快速化工程一施工标段武进大道隧道工程，起始桩号为 WJK4+765-WJK5+335，全长共 570 米；含基坑降排水、深基坑开挖、支护与基坑围护结构及暗埋段箱体结构等工作内容。二、工程概况（一）工程简介青洋路（武进大道至老 342 省道）快速化工程一施工标段，武进大道下穿通道的起始桩号为 WJK4+765-WJK5+335,全长共 570，共分 22 个节段。其中WJK4765K4985、WJK5115WJK5335 为敞开段，分别单节长度西到东（25*8+20）m、( 25*8+20)m，共 18 节段，长 440 米。WJK4+985-WJK5+115 为暗埋段，节段长度分别是(30+3035+35)m，共 4 个节段，长 130 米。通道全宽27 米，采用双向六车道。敞开段采用“U”型船坞结构，暗埋段采用钢筋混凝土箱涵结构。内部结构采用 C35 防水混凝土浇注，抗渗等级 P8，底板下设 C20混凝土垫层及细石混凝土保护层，底板上设 C30 混凝土调平层，在道路中心位置设置 1.5 米宽中央分隔带，侧墙顶设置护栏。武进大道下穿通道工程基础采用钻孔灌注抗拔桩基础，其中 A 型桩（立柱桩）45 根，桩径 800mm； B 型桩 （抗拔桩）314 根，桩径 800mm; 800 桩长有 10m、11m、12m、13m、14m、16m、18m、24m，八种。基坑围护结构形式有 SMW 工法桩支撑体系。SMW 工法桩直径为 850mm，间距 600mm。工法桩插入深度比为 0.8，根据基坑的深度不同，850 桩长有5m、6m、7m、9m、11m、13m、15m、16m、17m、18m、26m，11 种。本工程设计工法桩水泥土搅拌桩采用 P.O42.5 普通硅酸盐水泥，水泥掺量为 20%，型钢的插入方式均采用“隔一插一” ，插入深度为工法桩底以上 1 米，型钢规格为 H7003001324。基坑安全等级设计为二级。青洋路（武进大道至老 342 省道）快速化工程一标 武进大道下穿通道基坑开挖及支护安全专项方案第 3 页共 50 页等级的划分参照施工设计图与表 3.1.32、根据工程类比与计算，对于不同深度的基坑分别采用管井降水和 SMW 工法桩围护，基坑均采用明挖法施工。（二）工程名称及建设地点1、工程名称：青洋路（武进大道至老 342 省道）快速化工程一施工标段武进大道隧道工程，始桩号为 WJK4+765-WJK5+335。2、建设地点：常州市武进区礼嘉镇。（三）工程规模及结构形式1、 工程规模：主要为下穿通道的土建及结构工程，包括敞开段、暗埋段的施工降水、基坑土方开挖、内支撑体系、箱体结构等内容；其中暗埋段箱体结构宽度为 29 米。2、 结构形式：通道敞开段采用“U”型船坞结构，暗埋段采用矩形箱体框架结构。（四）设计标准汽车荷载等级:公路一级;项目区地震动峰值加速度为 0.1g;基坑保护等级为二级,地面最大沉降量0.15H,围护桩最大水平位移量0.2H,桩顶最大水平位移量0.1H。（五）主要工程数量主要工程数量：土方开挖：9.3 万 m3；临时支撑及连接用型钢：约2100t，结构混凝土 3.5 万 m 3；结构钢筋 4800t。（六）地下水及地质情况: 场地地下水类型分为两种：一种是赋存于层填土中的上层滞水，主要由于大气降水和地表径流补给，水量较小，水位受大气降水影响明显。第二种是赋存于粉土夹粉质粘土、粉砂、粉砂。河水是其主要补给来源，水量丰厚，上层滞水静止水位标高为 1.2 米左右，水位变化幅度在 0.50 米之间。下穿段土方地质情况主要由粘性土及粉性土组成青洋路（武进大道至老 342 省道）快速化工程一标 武进大道下穿通道基坑开挖及支护安全专项方案第 4 页共 50 页拟建区域地质及场区工程地质条件稳定，其具体地层情况如下：填土：杂色，湿，松散，主要由粉质粘土构成，厚度 0.46-2.18 米。 1粉质粘土：灰褐色，可塑状态，稍光滑，摇震无反应，强度中等，层厚1.5-3.13 米。 2粉质粘土：黄褐色，可塑状态，稍光滑，摇震无反应，强度中等，层厚1.5-3.13 米。粉土夹粉质粘土：黄灰色，湿，中密，摇震反应中等，干强度低，层厚1.8-3.8 米。粉质粘土：灰色、软塑，摇震无反应，干强度中等，层厚 1.80-4.20 米。粉砂：黄灰色，饱和，中密，无光泽，摇震反应迅速，干强度低，层厚2.5-11.51 米。 1粉质粘土：灰色，软塑，摇震无反应，干强度中等，层厚 0.79-3.26 米。 2粉质粘土：灰色，流塑，稍光滑，摇震无反应，干强度中等，层厚1.82-10.54 米。粉质粘土：黄灰色，可塑，摇震无反应，干强度中等，层厚 0.89-11.77米。粉砂：黄灰色，饱和，中实，无光泽，摇震反应迅速，干强度低，层厚1.5-13.94 米。粉质粘土夹粉土：黄灰色，可塑，稍光滑，干强度低，层厚 1.5-13.94米粉质粘土：黄灰色，可塑，稍光滑，摇震无反应，干强度中等，层厚2.51-18 米。青洋路（武进大道至老 342 省道）快速化工程一标 武进大道下穿通道基坑开挖及支护安全专项方案第 5 页共 50 页青洋路（武进大道至老 342 省道）快速化工程一标 武进大道下穿通道基坑开挖及支护安全专项方案第 6 页共 50 页青洋路（武进大道至老 342 省道）快速化工程一标 武进大道下穿通道基坑开挖及支护安全专项方案第 7 页共 50 页青洋路（武进大道至老 342 省道）快速化工程一标 武进大道下穿通道基坑开挖及支护安全专项方案第 8 页共 50 页第二章 施工组织部署一、施工平面布置图 N厕 所女 男 浴 室 厕 所 女男浴 室箱 梁 预 制 场 地 箱 梁 堆 放 场 地洗 漱 池场 内 便 道共 18槽 底 板停车场 大 门小 龙 门 轨 道 大 龙 门 轨 道50KW变 压 器 ,主 供 隧 道366,43,4110561285616,8036一办公室二员工宿舍 4三员工宿舍40108,37 地 磅 司 磅 房仓 库仓 库养 护 室大 拌 和 楼 场 地 （ 两 方 机 ）小 拌和 楼场 地102,65龙 门 轨 道加 工 棚9723 31,9207,5场 内 便 道大石子料仓21022120小石子料仓 大石子料仓1黄砂料仓810生 活 用 电 配 电 箱（ 包 括 空 调 ）小 拌 合 楼 配 电 箱（ 10KW） 大 拌 合 楼 配 电 箱（ 150KW）预 制 场 配 电 箱（ 10KW）钢 筋 加 工 场 配 电 箱（ 150KW）50KW变 压 器 ,主 供 三 场配 电 房隧 道 办 公 区10#墩1#墩青洋路（武进大道至老 342 省道）快速化工程一标 武进大道下穿通道基坑开挖及支护安全专项方案第 9 页共 50 页二、人员组织机构框图施工队长：李小伟挖运组徐国文监控组徐世文降水组黄金贵后勤组姚协明安机组殷成龙技术组马晓竣支护组易乃寿项目经理：潘曙青常务副经理：孙明项目副经理：仲小飞 项目总工：陈元骏安设科王小成综合办公室徐利华试验室符清芬工程科马宇波财务科潘旭东计量科杨解林材料科杨亚斌青洋路（武进大道至老 342 省道）快速化工程一标 武进大道下穿通道基坑开挖及支护安全专项方案第 10 页共 50 页三、机械、材料准备情况表基坑土方开挖、支护机械设备及进场时间计划表序号 名称 规 格 数量 用 途 计划进场时间1长臂挖掘机W1 100/A2 台 用于基底土方开挖2014.32短臂挖掘机WL 100/A4 台 用于一般土方开挖2014.33自卸汽车 12 辆 用于土方运输2014.34 吊车 50t2 台 用于钢支撑吊装2014.35 空压风炮机2 台 用于破除桩头2014.36 电焊机 6KW2 台 用于钢支撑、牛腿等焊接2014.3说明:设备进场时间计划,视进场条件将时间顺延。主要材料进场表序号 材料名称 单位 数量 备注1 32a 槽钢 t 25 用于连系梁2 300*300mm 钢板 块 248 用于牛腿3 609*16mm 钢管 t 1020 用于钢支撑4 活络头 个 180 用于钢支撑5 钢围檩 t 160 用于第钢支撑青洋路（武进大道至老 342 省道）快速化工程一标 武进大道下穿通道基坑开挖及支护安全专项方案第 11 页共 50 页第三章 降水施工方案一、水文地质条件及参数基坑挖深最深9.5m，计算范围面积：约1.15万m 2；水位标高按地面下0.7m计，承压水含水层厚度M为5.4m，基坑水位降深s d=9.3m，渗透系数k=2.5m/d，采用管井进行降水。 计算模型：均质含水层承压-潜水完整井。二、基坑涌水量计算 影响半径(R)值按下式进行计算计算:10214.()wRskm式中： 井水位降深（m） ；当井水位降深小于10m时，取 =10m，其余符号ws同前。基坑等效半径( ) 按下式进行计算0r0/15/60.()rAm式中：A为基坑面积(m2)。基坑涌水量(Q)的计算填 土(潜 水 层 )粉 质 粘 土隔 水 层粉 砂 夹 粉 土(承 压 水 层 )粉 土承 压 水 层粉 质 粘 土 1043203本 地 质 典 型 柱 状 图 原 地 面 标 高 5.3水 位 标 高 46 ro R950509hMHo总 涌 水 量 计 算 模 型 图说 明 ： 1、 图 中 除 高 程 以 m计 外 ， 其 余 均 以 cm计 。 2、 h=90c M54Ho=102青洋路（武进大道至老 342 省道）快速化工程一标 武进大道下穿通道基坑开挖及支护安全专项方案第 12 页共 50 页基坑总涌水量(Q)按承压潜水完整井公式进行计算=(2)2(1+)=3.142.5(210.25.4)5.40.92(1+141.4260.5)=522.66(3)式中： M承压含水层厚度(m)；三、管井数量(n)的计算 单井出水量计算考虑到目前能放入315PVC管井管中的潜水泵额定出水能力为4.5m3/h，降水效率系数取0.25，管井使用效率系数取0.3进行计算得：q=4.50.250.324=8.1m3/d。 井数计算井数按下列公式进行计算： n=1.1Q/q=1.1*522.66/8.1= 71(口)结合图纸工程量及实际施工经验，共布设降水管井80口，可以满足设计要求。四、降水主要施工方法1、降水井布置降水井沿边沟一侧布置，横向间距 10 米，纵向间距 15 米，井底距基坑最深处顶面净距约 3 米。在现场建筑临近 5 米处设置观测井，观察降水后对原有青洋路（武进大道至老 342 省道）快速化工程一标 武进大道下穿通道基坑开挖及支护安全专项方案第 13 页共 50 页降水建筑物影响。2、降水井结构基坑四周降水按照上述初步设计进行。降水井孔径为 315mm，全孔下入水泥砾石滤水管，管底封死，管外填滤料。滤料的规格：下部 47mm，上部24mm。滤料填至孔口径以下 12m，上部回填粘土封至孔口。3、降水井周边应采取的措施在边沟、基槽一侧修建一条明渠，以便抽出的水汇集在一起，防止土壤被水冲走，引发地质灾害。4、排水沟施工沿管沟外围用机械配合人工开挖一条排水沟，沟槽用塑料薄膜铺，根据自然地面高程布置排水渠，所有基坑内的地下水集中通过排水渠，引入附近河道内，防止抽出来的地下水回渗。五、降水井施工工艺及要求1、 施工准备（1）测量定位：用测量仪器定出轴线及标高，确定井位。（2）用 KE-1000 干钻孔连续钻孔取土。（3）组织协调好施工作业人员进场工作及井具设备堆放场地。（4）现场供电、供水及场地平整由甲方协助解决。2、工艺流程及工艺要求降水井施工工艺流程及工艺要求见下页表 1。六、降水技术要求抽水工作要求做到：1、每台水泵抽水不能间断。2、抽水需要 24 小时派员值班，并作好抽水记录，以掌握抽水动态。3、每日二次（间隔 12 小时）定时对观察井进行水位观察，选取一个地方作为观察点，水位观察要在抽水前进行，并做好观察记录。青洋路（武进大道至老 342 省道）快速化工程一标 武进大道下穿通道基坑开挖及支护安全专项方案第 14 页共 50 页4、每口井平均降水周期为 90 天。表 1 降水井施工工艺流程及工艺要求工艺流程工艺要求定位通过测量仪器定出井位，并严格按照设计井位成孔。钻机就位时必须对准所定孔位，机架水平、正直，井位误差不超过 10cm。成孔采用正循环钻进工艺，成孔直径为 40mm，钻进过程中，根据不同的地层合理选用钻压、转速、泵量等技术参数，采用自然造浆护壁，成孔垂直度偏差小于 1%。清孔 清孔的目的是将成孔后的稠泥浆及孔内的泥浆冲出。下管本工程拟采用 PVC 管，下管时所有深井的底部要通过测量控制在一个水平面上：为了保证井管不靠在井座上和填砾厚度，在井管上加设扶正器（门形钢管架） 。填砾所用材料为粒径 38mm 的瓜子片。填砾高度至孔口 2m 处，填砾时采用管外返水快投法，封闭井口从管内送入清水，当送入的水从孔中返回时，即可快速均匀的沿着井管四周撒入砾料，如此砾料中的杂质和细砾可顺循环槽排走。洗井洗井工作必须在下管填砾后及时进行，拖延的时间越长，泥浆与砂土、砾料一起凝固后洗井越困难，洗井时必须用清水冲洗，以达到要求。下泵 洗井完成后，将潜水泵下放至井底。七、质量保证措施1、技术员和质检员，对成井的各个环节进行质量控制和检查，发现问题及时解决。2、必须按施工工艺的要求及操作规程执行。3、原始资料是整个工程施工的真实反映，是检查工作质量的重要依据。各班组记录人员、质量监督人员、施工管理人员都必须认真填写记录，各种数据做到准确、齐全、清楚。4、井深直径必须达到或大于设计直径。5、井的深度应达到或不超过设计井深的正负 2%，采用绳尺进行抽检。青洋路（武进大道至老 342 省道）快速化工程一标 武进大道下穿通道基坑开挖及支护安全专项方案第 15 页共 50 页6、井的顶角偏斜不超过 1 度，钻机在坚实的基础上，避免钻机钻孔时机身发生移动。八、安全保证措施1、施工人员必须严格遵守施工现场安全生产“六大”纪律及安全操作规程，尤其是进入现场必须带安全帽，扣好帽带。“六大”纪律：(1)、 进入现场必须戴好安全帽，扣好帽带；并正确使用个人劳动防护用品。(2)、 2m 以上的高处、悬空作业、无安全设施的，必须系好安全带、扣好保险钩。(3)、 高处作业时，不准往下或向上乱抛材料和工具等物件。(4)、 各种电动机械设备必须有可靠有效的安全接地和防雷装置，方能开动使用。(5)、 不懂电气和机械的人员，严禁使用和玩弄机电设备。(6)、 吊装区域非操作人员严禁入内，吊装机械必须完好，吊臂垂直下方不准站人。2、每天上岗前施工负责人必须对全体施工人员进行安全交底，施工班组有专人做好“三上岗”工作。操作人员必须对自己所使用的机具和作业环境进行认真检查，确定无隐患后方可施工。3、机械维修必须在停机状态下切断电源、挂警示牌，并派专人监护。4、所有电器设备必须进漏电保护器，严格按照施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-2005 规范要求组织施工。具体着重做到以下几点：(1)、建立临时用电施工组织设计和安全用电技术措施的编制、审批制度，并建立相应的技术档案。(2)、施工现场内临时用电的施工和维修必须有经过培训后取得上岗证书的专业电工完成，电工的等级应同工程的难易程度和技术复杂性相适应，初级电青洋路（武进大道至老 342 省道）快速化工程一标 武进大道下穿通道基坑开挖及支护安全专项方案第 16 页共 50 页工不允许进行中、高级电工的作业。(3)、配电系统应设置室外总配电箱和分配电箱，实行分级配电。(4)、开关箱应由末级分配电箱配电。开关箱应“一机一闸一箱” ，每台用电设备应有自己的开关箱，严禁用一个开关电器直接控制两台及以上的用电设备。青洋路（武进大道至老 342 省道）快速化工程一标 武进大道下穿通道基坑开挖及支护安全专项方案第 17 页共 50 页第四章 深基坑土方开挖与支护方案一、开挖概述本基坑工程根据设计及开挖方法，分为放坡开挖、有围护无支撑开挖和有围护有支撑开挖三种。根据施工条件，基坑开挖深度在 01.715m 采用放坡开挖的型式，基坑开挖深度在 1.7158.797m 采用 SMW 工法复合墙围护加钢支撑型式进行开挖。基坑开挖时，均采用通道纵向开挖法，分段、分层、分区开挖，开挖以机械为主，人工修挖为辅。基坑开挖深度、宽度及支护类型见下：平面图 1平面图 2青洋路（武进大道至老 342 省道）快速化工程一标 武进大道下穿通道基坑开挖及支护安全专项方案第 18 页共 50 页平面图 3平面图 4平面图 5青洋路（武进大道至老 342 省道）快速化工程一标 武进大道下穿通道基坑开挖及支护安全专项方案第 19 页共 50 页平面图 6横剖图青洋路（武进大道至老 342 省道）快速化工程一标 武进大道下穿通道基坑开挖及支护安全专项方案第 20 页共 50 页青洋路（武进大道至老 342 省道）快速化工程一标 武进大道下穿通道基坑开挖及支护安全专项方案第 21 页共 50 页开挖、支护施工遵循的原则：1、尽可能增加开挖工作面和运输线，采用高挖高弃、低挖低弃的原则。2、在基坑开挖平面内，土方开挖时，分段、分区、分层对称进行，不得超挖。3、无支护段基坑开挖采用从上到下分块开挖的原则，根据不同开挖过程选择不同的放坡坡度。4、开挖前作好截、降排水措施，保证开挖过程中的排水畅通。5、 遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则。二、开挖方案1、开挖前的准备工作（1）基坑降水：在基坑开挖前 20 天进行地下水降水，确保地下水水位控制在开挖面 1m 以下；在基坑开挖过程中不出现渗水等现象；另外，地下水的降排应贯穿基坑开挖及结构施作施工全过程。下穿通道基坑开挖深度不均匀，敞开放坡段开挖深度为 0.5277.915m 不等，围护敞开及暗埋段基坑开挖深度为 7.9158.797m，基坑降水深度较大，在下穿进青洋路（武进大道至老 342 省道）快速化工程一标 武进大道下穿通道基坑开挖及支护安全专项方案第 22 页共 50 页出口敞开放坡开挖段主要采用管井降水。由于在引道段揭露的地层主要为粘土、粉质粘土、淤泥质粉质粘土等，为潜水含水层，因此，管井深度可以以微、弱透水粉土为隔水底板，来降低引道段基坑中的地下水。对于明挖暗埋段箱体结构，基坑开挖深度较大，除揭露粘土、粉质粘土外，还揭露了淤泥质粉质粘土，淤泥质粉质粘土为承压水，为保证施工安全，基坑开挖时主要是降土层中的承压水。基坑壁由于采用了三轴水泥搅拌桩内插 H 型钢的复合墙形式支护结构，具有止水功能，因此坑内主要采用明沟排水沟（坑）与轻型井点降水相结合的方式。为确保坑底稳定，降低坑底承压水头高度，按开挖深度的不同，分段采用疏干降水和减压降水。由以上分析得知，通道基坑降水主要有两种方式： 深基坑内用轻型井点降水结合明沟排水。(2)施工图设计设置观测井,为有利于对地下水位进行有效观测和施工监测，必要时可考虑在明挖暗埋段左右两侧各设置 2 个地下水观测井，具体设置位置详见施工图管井与观测井布设平面图。（3）测量放线：按图纸定出各主要特征点以及边坡线，并对原地面标高进行复测，绘制横断面图，整理资料报监理工程师确认。（4） 清除地表植被、树根、腐植土、表层土等所有土方杂物。（5） 开挖前作好截、降排水设施，保证开挖过程中的排水畅通。（6）依施工图设计，基坑降水根据有无围护结构和开挖深度的不同,分别采用管井降水与明沟疏干排水相结合的方式;WJ K4+765-WJK4+790与 WJK5+290-WJK5+335三段（即 1WJK1WJK21、WJK22段）, 属于放坡开挖和无支撑地段，根据设计采用管井降水。WJK4+790-WJK5+290（WJK2WJK20段）属于围护结构和钢支撑段, 根据 2设计在基坑内采用明沟疏干排水的方式； 明沟疏干排水采用在基坑内开挖纵、青洋路（武进大道至老 342 省道）快速化工程一标 武进大道下穿通道基坑开挖及支护安全专项方案第 23 页共 50 页横向临时排水沟，在逐段开挖的下一个较深段落基坑围护结构范围设置2个集水坑，用潜水泵排出基坑之外。基坑内排水沟设置 3在基坑开挖过程,为防止基坑两侧滲水和雨天积水对土方开挖的影响,在基坑全范围内均设置临时排水沟,具体设置如下:a WJK4+765WJK4+840(WJK1WJK3段)与WJK5+265WJK5+335(WJK20 WJK22段)基坑两侧,各设置一条0.5*0.2m 的纵向排水沟,每隔40米设置一条0.2*0.2m 的横向排水沟连通。b 在 WJK4+840WJK5+265(WJK4WJK19段)，沿基坑中心线位置设置一条顶宽为14米、底宽2米、深3米的梯型沟，便于格构柱牛腿、连系梁安装，同时在梯形底部一侧设置0.4*0.4米的排水沟连通集水井。抽水泵配置 4根据本下穿基坑开挖正进入梅雨季节的不利因素,拟在本项目配备1.52.2KW 潜水泵6台,其中4台用于正常排水,2台备用。另配置管径为46英寸的胶水管300米。2、便道设置根据土方外运的需要，在土方开挖之前需要在基坑南侧设置施工便道，土方挖运临时施工便道宽度8米,路面高程为4.6米(冠梁顶下0.2米，冠梁顶标高为4.8米),便道路面结构采用50cm 厚的道渣填筑,确保行车安全。3、开挖原则本工程基坑开挖始终坚持分段、分层、对称、均衡、限时开挖、随挖随撑的原则；挖土分层厚度不超过 2 米，在开挖过程中可根据地下土质调整开挖厚度但不得超过 2 米；尽可能缩短围护结构无支撑情况下的暴露时间，减小基坑变形和地面沉降； 无支护段基坑开挖采用按设计放坡要求开挖；开挖前作好截、降排水措施，保证开挖过程中的排水畅通。4、施工步骤青洋路（武进大道至老 342 省道）快速化工程一标 武进大道下穿通道基坑开挖及支护安全专项方案第 24 页共 50 页本下穿工程项目土方开挖分为三部分五个段落，即两道支撑(一个段落)、一道支撑(两个段落)与放坡开挖(两个段落)。每一部分开挖采取不同的开挖方法。 土 方 开 挖 纵 断 面 示 意 图 1m原 地 面 设 计 基 底两道支撑起始桩号为 WJK4+940-WJK5+165(WJK8WJK15段)，该段土方计划共四台挖掘机施工(其中长臂挖机2台,短臂挖机2台)；一道支撑分两段，第一段计划两台挖掘机施工需10天完成；第二段计划两台挖掘机施工需14天完成；放坡开挖段分两段，第一段计划两台挖掘机施工需20天完成；第二段计划两台挖掘机施工需20天完成。青洋路（武进大道至老 342 省道）快速化工程一标 武进大道下穿通道基坑开挖及支护安全专项方案第 25 页共 50 页5、土方开挖顺序及方法1)开挖顺序（1） 、土方开挖施工纵向分段开挖顺序：放坡开挖段一道支撑段两道支撑段。有支撑段按8m 为一个节段, 随撑随挖。（2） 、横向：先中间，后两侧，左右两侧对称开挖。2）开挖方法（1）土方开挖步骤:a 开挖基坑放坡段,最大开挖深度为1.7米,可一次开挖成形;此段开挖在基坑中心线设置临时便道,运输车辆从基坑南端运至弃土场；b 开挖一道支撑段, 分两层对称开挖完成;此段开挖也在基坑中心线设置临时便道,便道出口设置在西侧,运输车辆从东南侧运至弃土场；c 开挖两道支撑段：第一次开挖第一道砼支撑处中心处开始开挖梯形沟, 梯型沟面宽为14米,深度为3m,底宽2米，横向边坡1:2，纵向坡度按1:3考虑，确保纵、横边坡稳定；梯形沟开挖便于格钩柱牛腿及钢连系梁安装和基坑排水；此开挖分段开始，按8米为一个节段,由西向东逐段施工，安排2台挖机配备6台运输车，每一个节段需在3小时内完成土方开挖。此开挖完成后迅速集中力量破除格构柱下桩头与安装牛腿及钢连系梁；其余段落由此东向西拓展，按8米为一开挖节段，逐段施工。第二次开挖从第一道支撑至第二道支撑底开挖,安装第二道第一根钢支撑,安装第二道第一根钢支撑后,按每一个节段长度8米进行分段开挖,待第一个节段第一、第二道钢支撑均安装完成后,再进入下一节段施工。以此类推逐段完成。要求在当天开挖当天完成钢支撑.第三次开挖从第二道支撑下与结构垫层底以上的土体开挖,采用长臂挖机与人工开挖相结合的方法, 长臂挖机停置在基坑两侧临时施工便道上进行横向开挖(如果长臂挖机挖不到的位置,则采用在基坑底部用小型挖机向基坑两侧倒运土方)，此开挖要预留30cm 用人工整平,以防超挖。人工整平完成后迅速集中力青洋路（武进大道至老 342 省道）快速化工程一标 武进大道下穿通道基坑开挖及支护安全专项方案第 26 页共 50 页量逐段进行结构垫层与底板施工。同时按基坑降水要求设置好排水沟。6、支撑施工1）支撑体系施工概况本标段第一道撑采用钢筋混凝土支撑,第二道撑采用609*16(234kg/m*29=6786kg)钢管支撑体系维护稳定。纵向钢管支撑间距为4m。在基坑中部增设钢格构柱。本标段内支撑体系由水平钢管支撑、钢筋混凝土冠梁、钢围檩、钢牛腿、格构式立柱组成。钢支撑安装工艺流程图：测量放线围护结构墙面修凿找平锚固钢围囹支撑钢围囹施加支撑预应力施工结束预拼检查青洋路（武进大道至老 342 省道）快速化工程一标 武进大道下穿通道基坑开挖及支护安全专项方案第 27 页共 50 页2）钢支撑施工注意事项（1）钢支撑施工原则是边挖边撑，先撑后挖。（2）每段施工结束后（阶段施工节点） 、作业班交接班过程中以及作业班下班之前，尤其晚上进行的交接班，必须对钢支撑的支撑情况进行检查；其次，晚上下班时，如果该段钢支撑未施工完毕，必须等钢支撑施工完毕后才能下班。（3）钢支撑安装,先在场外分两节拼装好后再运至施工场地,在钢支撑活络接头与钢围檩处施加一个力，将钢支撑固定住，将钢契敲入钢围檩与钢支撑的缝隙处。3）钢支撑的使用规定：钢支撑规格必须按设计图纸要求来选用。钢支撑应采用两点吊装，吊点一般在离端部 0.2L 左右为宜。支撑两端的标高差不大于 20mm 及支撑长度的 1/600；支撑挠曲度不大于支撑长度的 1/1000；支撑水平轴线偏差不大于 30mm；支撑中心标高及同层支撑顶面的标高差不大于 30mm。支撑安装完毕后，且应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力。用千斤顶对钢支撑施加预应力，轴力施加应根据监测进行动态控制调整，不允许一次性施加轴力到设计值的 100%，施加预应力的设备应专人负责，且应定期维护，如有异常应及时校验且施工前应提在规定的鉴定中心进行标定。钢支撑两端应有可靠的支托或吊挂措施，严防因围护结构变形或施工撞击而产生脱落事故。4）钢支撑安装结构施工拆除钢支撑青洋路（武进大道至老 342 省道）快速化工程一标 武进大道下穿通道基坑开挖及支护安全专项方案第 28 页共 50 页钢管横撑的安装施工流程为：确认实际所需长度管节配置管节拼接钢管横撑就位预加轴力轴力锁定。根据管节配制，安装前先在地面进行试拼，以检查支撑的平直度，拼接支撑两头中心线的偏心度控制在 2cm 之内，经检查合格的支撑编号备用。待钢围檩安装完成后，在基坑两侧分别用两台 50T 吊车将拼装的两段钢支撑吊装设计位置附近。钢管支撑安装就位后，用液压千斤顶在钢管支撑活动端分级施加轴力，并用钢楔锁定轴力。在进行施工前需对起吊设备的钢丝绳、葫芦等进行验算，确保施工设备、人员和工程的安全。支撑安装如图所示。50 吨汽车起重机性能表（主臂）注：不支第五支腿，吊臂位于起重机前方或后方；支起第五支腿，吊臂位于侧方、后方、前方主臂长度(m)工作半径(m)10.70 18.00 25.40 32.75 40.103.0 50.003.5 43.004.0 38.004.5 34.005.0 30.00 24.705.5 28.00 23.506.0 24.00 22.20 16.306.5 21.00 20.00 15.007.0 18.50 18.00 14.10 10.208.0 14.50 14.00 12.40 9.20 7.509.0 11.50 11.20 11.10 8.30 6.5010.0 9.20 10.00 7.50 6.0012.0 6.40 7.50 6.80 5.2014.0 5.10 5.70 4.6016.0 4.00 4.70 3.9018.0 3.10 3.70 3.3020.0 2.20 2.90 2.9022.0 1.60 2.30 2.4024.0 1.80 2.00第 一 道 砼 支 撑第 二 道 钢 支 撑 冠 梁 地 面指 挥 人 员护 栏 29010青洋路（武进大道至老 342 省道）快速化工程一标 武进大道下穿通道基坑开挖及支护安全专项方案第 29 页共 50 页26.0 1.40 1.50二 0 100 100 100 100三 0 0 33 66 100四 0 0 33 66 100各臂伸缩率（%）五 0 0 33 66 100钢丝绳倍率 12 8 5 4 3吊钩重量 0.515 0.2155）钢支撑拆除支撑体系拆除的过程其实就是支撑的“倒换”过程，即把由钢管横撑所承受的侧向土压力转至永久支护结构或其它临时支护结构。两台吊车分别于基坑两侧就位，两点起吊且钢绳竖向持力后，先用液压千斤顶对支撑加力压缩，拆除钢楔，卸去钢支撑轴力。再拆除定位钢板等附件对钢支撑的约束，然后拆除中部对接螺栓，各自移走拆除部分钢支撑。最后拆除围檩、牛腿。暗埋段钢支撑同样先用葫芦分节固定好，再卸去支撑轴力和附件的约束，然后拆除管节连接螺栓，在挖机、葫芦配合将管节下放至底板上再转运吊出。支撑体系拆除施工应特别注意以下几点：拆除时分级卸载，避免瞬间预加应力释放过大而导致结构局部变形、开裂。底板施工结束砼强度达到设计要求后可拆除支撑，两道支撑处先拆下撑，再拆上撑。6)钢支撑安装拆除安全保证措施a、钢支撑安装要满足支撑围护结构的强度、刚度要求。参加钢支撑安装的人员要进行安全技术培训。b、钢支撑必须在开挖到设计位置后立即安装，并按设计要求对坑壁施加预应力值。c、钢支撑安装时，在围护结构上标出支撑点位置并进行清理、平整，使支撑端部与围墙垂直密帖，使之受力均匀，并在端部采取固定支托措施，防止支撑滑落。青洋路（武进大道至老 342 省道）快速化工程一标 武进大道下穿通道基坑开挖及支护安全专项方案第 30 页共 50 页d、钢支撑不可再做辅助脚手架等他用，且不容许人行走。e、设专人对支护结构和钢支撑的变形、位移，进行观测、监控，以便采取措施，确保结构和人员安全。f、起吊钢支撑必须有专人指挥，平稳起吊，在吊装下一道钢支撑时，严禁碰撞，损伤已安装好的支撑。g、切割焊和吊运过程中工作区严禁过人、拆除的零部件严禁随意抛落，避免伤人。h、六级以上风力，雨雪天严禁作业。7、泵房施工泵房基坑及结构施工按照如下顺序进行：1）场地平整，开挖土体至第一道支撑位置，浇筑围护结构顶砼圈梁及第一道混凝土支撑；2）随挖随撑，开挖土体至底板下基坑底面，浇筑素混凝土垫层、施工泵房结构底板、侧墙，待砼达到100%设计强度后，拆除第三道支撑。浇筑下穿底板及部分侧墙，浇筑侧墙至第二道支撑下方，待砼达到100%强度后，换撑，拆除第二道支撑，继续浇筑侧墙。3）待砼达到100%强度后，拆除第一道支撑，浇筑剩余部分侧墙及顶板。三、开挖施工注意事项1、开挖过程中，要加强断面高程检查，避免超挖或欠挖。2、开挖至设计标高时，人工拉线整平至设计标高。3、按设计边坡率开挖，并尽量保持坡面平顺。4、侧沟、截水沟等施工，要做到沟基稳定，沟型整齐，沟水排泄不对基坑产生危害，同时在整个基坑开挖过程中，始终要进行减压降水，确保基坑施工安全。5、护坡边坡，当防护不能紧跟开挖进行，应暂时留一定厚度的保护层，待做护坡时再刷坡。青洋路（武进大道至老 342 省道）快速化工程一标 武进大道下穿通道基坑开挖及支护安全专项方案第 31 页共 50 页6、在整个基坑开挖过程中要进行信息化管理，加强基坑施工监测，确保施工安全。7、土方开挖时要注意在靠近工法桩管桩处预留10cm，采取人工处理，以避免机械施工时碰到并损坏工法桩，致使工法桩失去支护与止水作用。8、基坑分层开挖每层不应大于 2m,在垫层底标高需预留 30cm 用人工清底平整,以防超挖。9、土方开挖在纵向段落及第一、第二道支撑交接处，开挖纵坡 1：2。四、基坑施工常见问题处理方法1、流沙及管涌:1) 采用井点降水，使水位降至基坑底 0.5m 以下，使动水压力的方向朝下，坑底土面保持无水状态；2) 沿基坑外四周打钢板桩，深入坑底下面一定深度，增加地下水从坑外流入坑内的渗流路线和渗水量，减小动水压力；3) 采用化学压力注浆或高压水泥注浆，固结基坑周围粉砂层，使形成防渗帷幕；4)往坑底抛大石块，增加土的压重和减小动水压力，同时组织快速施工；5)清除管涌部位所有流动土,且向下挖 30cm,回填粒径不小于 10cm 的碎石,上面再铺砂加石。2、围护结构水平位移：1）调整和控制开挖顺序及开挖深度；2）根据位移情况，可以采取增加支撑顶力与增加支撑的办法。3、基地隆起：1）坑外卸载，在基坑周边挖去一定范围的土体；2）坑内加载；3 )采用双液注浆的基坑内土体加固；4）加快垫层封底施工,减少基底暴露时间；青洋路（武进大道至老 342 省道）快速化工程一标 武进大道下穿通道基坑开挖及支护安全专项方案第 32 页共 50 页5）做好坑内降水和排水工作，防止坑内积水。4、周围地面沉降：1）停止基坑外降水，或采取回灌措施；2）在围护结构外施以压密注浆进行隔水；3）对围护结构和支撑变形，进行加固措施。 青洋路（武进大道至老 342 省道）快速化工程一标 武进大道下穿通道基坑开挖及支护安全专项方案第 33 页共 50 页第五章 深基坑开挖施工监控一、深基坑施工监控量测概述在基坑开挖前制定系统的监测方案，在开挖及地下结构施工中，采用仪器、设备和各种手段对支护结构、周边环境的位移、倾斜、沉降、应力、开裂、基底隆起及地下水位的动态变化、孔隙水压力变化等进行综合监测。并对监测数据进行整理与分析，比较勘察、设计所预期的性状与监测结果的差别，对原设计成果进行评价并判断现有施工方案的合理性。通过反分析法计算和修正岩土力学参数，预测下一施工阶段可能出现的新动态，为施工期间进行设计优化和合理施工提供可靠信息，对后续开挖提出建议，对可能出现的险情进行及时预报，当有异常时立即采取必要技术措施，防患未然，确保安全。根据总体施工任务安排,这一部分基坑施工监控量测工作,由项目部选择有专业基坑监测资质的单位进行实施，报业主与监理组认可备案。在施工过程中项目部根据施工图设计，结合实际地形地质条件、支护类型、施工方法等特点，初步拟定以支护