菱角湖轨排井基坑开挖方案.doc

武汉市轨道交通三号线土建工程第十标段 范菱区间轨排井深基坑开挖专项方案目 录第一章 编制依据及编制原则11.1编制依据11.2编制原则1第二章 工程概况22.1工程概况22.2 场地工程地质条件32.3 场地水文地质条件42.4自然条件52.5周边环境5第三章 基坑开挖总体施工部署53.1工期计划53.2施工人员计划53.3机械设备计划63.4施工场地布置6第四章 基坑开挖施工84.1 基坑开挖原则84.2 基坑开挖前的准备84.3 基坑开挖施工组织104.4基坑开挖的重点及难点104.5 基坑开挖要求134.6基坑安全防护措施144.7基坑土方开挖工程质量检验标准15第五章 冠梁和砼支撑施工155.1冠梁施工165.2钢筋混凝土支撑施工165.3钢支撑施工185.4换撑方法21第六章 基坑施工监测方案226.1施工监测的目的及任务226.2监测组织与流程226.3监测方案246.5监测数据处理与应用296.6确保监测质量的措施31第七章施工组织网络337.1 施工管理网络337.2 技术管理网络337.3 质量管理网络347.4 安全管理网络34第八章 保障措施358.1管理保证358.2组织保证358.3劳动力保证358.4机械保证358.5制度保证358.6安全、技术培训358.7保证工期的技术措施36第九章 雨季施工保障措施369.1雨季施工管理目标369.2雨季施工准备工作369.3雨季施工技术措施37第十章 基坑开挖事故应急预案4110.1编制目的4110.2编制原则4210.3应急响应等级4210.4应急响应程序4210.5应急指挥机构的职责及分工4210.6应急资源储备4410.7危险源辨识4510.8应急处理措施4610.9事件等级及事件报告49中国中铁一局集团有限公司 第2 页 共2页 武汉市轨道交通三号线土建工程第十标段 范菱区间轨排井基坑开挖专项方案范菱区间轨排井基坑开挖专项方案第一章 编制依据及编制原则1.1编制依据1、武汉市轨道交通三号线土建工程第十标段范菱区间轨排井围护结构设计图纸；2、建质【2009】87号文件；3、地下铁道工程施工及验收规范（GB50299-1999 2003年版）；4、混凝土结构工程施工质量验收规范（GB 50204-2011）；5、建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）；6、建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009）；7、建筑与市政降水工程技术规范（JGJ/T111-98）；8、建筑物变形测量规范（JGJ8-2007）；9、建筑施工现场环境与卫生标准（JGJ146-2004）；10、施工现场临时用电安全技术规范（JGJ46-2005）；11、城市轨道交通工程测量规范(GB50308-2008)；12、建筑机械试用安全技术规程（JGJ33-2001）.1.2编制原则1、确保技术方案针对性强、操作性强；施工方案经济、合理。坚持技术先进性、科学合理性、经济适用性与实事求是相结合。根据工程地质、水文地质、周边环境及工期要求等条件选择最具实用性的施工方案和机具设备。2、技术可靠性原则根据本标段工程特点，依据武汉市及其周边地区类似工程施工经验，选择可靠性高、可操作性强的施工技术方案进行施工。3、经济合理性原则针对工程的实际情况，本着可靠、经济、合理的原则比选施工方案，施工过程实施动态管理，从而使基坑开挖施工达到安全、优质、高效的目的。4、环保原则施工前充分调查了解工程周边环境情况，紧密结合环境保护进行施工。施工中认真作好文明施工，减少空气、噪音污染，施工污水、废浆经沉淀并取得相关部门的批准后方可排放。第二章 工程概况2.1工程概况该轨排井结构为两层三跨双层矩形框架结构，外包尺寸：31.2m，宽31.12m，高16.42m，轨排井顶部覆土约4.78m，轨排井采用明挖法施工。基坑开挖深度为18.442m。围护结构为800mm厚地下连续墙，深34.2m；支撑形式为钢支撑和砼支撑，共设四道支撑和一道换撑，第一、二道为8001000mm钢筋砼支撑，第三、四道及换撑均为609、t=16mm的钢支撑。根据本站基坑深度和周边环境条件，确定本基坑安全等级为一级支护。 图2.1 范菱区间轨排井平面图2.2 场地工程地质条件轨排井基坑开挖范围地层从上到下依序为(1-1) 杂填土、(3-2)粘土、(3-3) 淤泥质粉质粘土、(3-4) 粉质粘土夹粉土、(3-5)粉质粘土、粉土、粉砂互层、（4-1）粉细砂层、（4-2）粉细砂。结构底板位于（4-1）层，地下连续墙墙趾位于（4-2）细砂层。图2. 2 范菱区间轨排井地质剖面图表2.2-1 地层特征及分布表土层层号土层名称土层描述(3-3)淤泥质粉质粘土灰褐灰色，饱和，流塑状态，高压缩性，含有机质、腐植物及少量云母片，无摇振反应，稍有光滑，干强度中等，韧性高。该层在一、二级阶地过渡区（井南路以南一带）厚度较大，最大厚度达27.9m。其一般厚度1.57.5m，埋深2.210.0m。(3-4)粉质粘土夹粉土灰褐灰色，饱和，软塑状态，中高压缩性，粉土呈稍密状态，厚0.10.5m，含有机质，腐植物。其厚度0.78.6m，埋深5.012.0m。此地层可能含有可燃的有害气体（瓦斯）。(3-5)粉质粘土与粉土、粉砂互层灰灰褐色，湿饱和，稍密状态、粉质粘土呈软塑状态，中高压缩性。互层单层厚度0.10.5m，局部达1.02.0m，厚度2.39.5m，埋深6.717.0m。此地层可能含有可燃的有害气体（瓦斯）。(4-1)粉细砂灰色青灰色，饱和，稍密中密状态，中压缩性，含云母片、长石、石英等矿物，夹薄层粉质粘土（呈软塑状态）透镱体。其厚度3.514.3m，埋深10.822.8m。表2.2-2 岩土物理力学性质表（一）地层代号岩土名称标贯或动探试验静力触探综合取值基本承载力(kPa)(击)(kPa)(MPa)Ps(MPa)(kPa) (MPa) (kPa) (MPa)(3-3)淤泥质粉质粘土1.9503.50.45553.0553.080(3-4)粉质粘土夹粉土5.9(3.7)85(95)5.0(5.0)1.6(0.7)102(80)7.0(4.0)854.5105(3-5)粉砂夹粉土9.914012.53.7(2.2)124(118)11.0(8.5)1208.5160(4-1)粉细砂16.718716.05.115213.015514.0150表2.2-3 岩土物理力学性质表（二）地层代号及名称天然重度r (kN/m3)粘聚力C(kPa)内摩擦角(度)渗透系数K（cm/s）(3-3)淤泥质粉质粘土17.71153.210-6(3-4)粉质粘土夹粉土17.914129.210-5(3-5)粉砂夹粉土17.910229.610-4(4-1)粉细砂18.90301.510-22.3 场地水文地质条件拟建场区的地下水右上层滞水、孔隙承压水和基岩裂隙水三种类型。1、上部滞水主要存于土层中，受大气降水、地表水及人类生产、生活用水补给影响，无统一自由水面。勘察期间测得上层滞水水位埋深1.053.95m之间，相当于绝对标高17.1119.95m。2、孔隙承压水主要赋存于（3-5）层及其下的砂层中，上覆粘性土及下伏基岩为相对隔水层顶板、底板。根据2011年3月25日在范湖站进行的抽水试验主抽水孔测得的承压水位绝对标高为14.72m。3、下伏基岩为志留系泥岩和砂岩，基岩裂隙水水量较小，对本工程影响不大。2.4自然条件武汉属北亚热带季风性湿润气候区，具有雨量充沛、日照充足、四季分明，夏高温、降水集中，冬季稍凉湿润等特点。一年中，1月平均气温最低，为3.0；7月平均气温最高，为29.3，夏季长达135天；春秋两季各约60天。初夏梅雨季节雨量较集中，年降水量为1205毫米。武汉活动积温在50005300之间，年无霜期达240天。2.5周边环境该轨排井位于新华路东侧的空地内，周边基本无大型建（构）筑物和重要管线，主要有菱角湖位于风井东南象限内，马场角新型管材市场位于风井西南象限内，建筑物基础为天然浅基础，埋深约0.5m。基坑坑开挖面积961。基坑开挖面与周边的建筑物最近距离约1.9m。第三章 基坑开挖总体施工部署3.1工期计划据施工安排、工期要求及场地情况，轨排井基坑开挖及支撑安装由基坑各角部开始施工，地连墙施工完成后立即进行冠梁及第一道钢筋砼支撑施工，同时开展降水井施工。范菱区间轨排井预计于2013年6月17日开挖，2013年7月25日完成开挖，总工期为39天，土方开挖量约2万余方。遵循“横向分段,竖向分层,从上到下，先支撑后开挖”的开挖原则， 为保证基坑在正开挖且未架设支撑的过程中基坑稳定，采取对角开挖。随着土方开挖至基底后，立即进行底板垫层、底板防水层及底板砼浇筑，在短时间内完成底板封闭。3.2施工人员计划1、项目部现场主要管理人员：设置现场施工负责人、技术负责人、安全总监、安全员、试验员、领工员、物设管理员及监控测量等共计13人。2、土方开挖作业队：主管2人，挖掘机司机6人，汽车司机20人，其他10人。3、钢支撑作业队：总指挥1人，领工员2人，现场技术指导及测量人员3人，安装操作人员30人，机械工20人，电工4人，焊工20人。4、冠梁及砼支撑作业队：钢筋工20人，模板工20人，砼工15人，架子工10人，电工2人，焊工8人，其他5人。3.3机械设备计划根据施工的工作量及进度需要，配备挖掘机、运输车、吊车等开挖基坑与吊装钢支撑设备（见下表）。表3.3 主要机械配备数量序号名称配备数量型号主要性能指标1挖掘机1600.5方斗2挖掘机32201.1方斗3长臂挖机125m长臂0.65方斗4后八轮自卸车8德龙F300016t5汽车吊150t6污水泵57.5kw3.4施工场地布置3.4.1场地内道路对场地内的重车道进行布筋硬化，其中砼标号C30、厚250mm，单层钢筋网片采用d8mm200mm200mm（具体道路布置如下图）。图3.4.1 范菱轨排井场地内道路布置图3.4.2施工用电及照明所有施工用电采用三相五线制TN-S供电系统，实现三级配电、二级漏保、重复接地，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地，“做到一机、一闸、一漏、一箱”。基坑四周各设置一个灯塔，保证基坑照明，并配备足够的高压钠灯帮助局部照明。3.4.3施工场地排水系统为保证基坑开挖处于无水作业状态，基坑开挖前在冠梁顶挡土墙外侧1.5m位置处设置一条环向300mm300mm的截水沟，最终引入三级沉淀池沉淀后，排入市政排水系统。3.4.4基坑降水施工范菱区间轨排井开挖深度18.08m(属超深基坑，工程安全等级为一级)，基坑底部位于粉砂层中，本次基坑降水设计采用中深井降水技术进行降水。坑底土方开挖已揭露承压含水层，需要布置中深降水井进行疏干降水，降水目标水位取坑底下1.5m。经过理论计算并通过专家论证，基坑共设置18口降水井，基坑内6口，基坑外12口。降水井施工时应逐井进行验收，单井出水量、含砂率及群井总出水量应满足设计要求。根据开挖及水位观测情况分期分批启动降水井，减少对周边环境的影响，降水井滤料填筑高度宜达到互层土顶面，有利于疏干互层土地下水。开挖过程中做好降水维护工作，确保承压水水位位于开挖面以下2m。降水井待顶板覆土完成后方可封闭井点管。图3.4.4 范菱区间轨排井基坑降水井平面布置图第四章 基坑开挖施工4.1 基坑开挖原则基坑土方开挖采用机械开挖为主，人工清理基底的方式进行基坑土方开挖。基坑土方开挖遵循“分段开挖,分层降水,从上到下，先支撑后开挖”的施工原则，在施工过程中加强监控量测，确保基坑土方开挖中的安全。1、采取考虑时空效应的土方开挖与支撑技术，并根据监测结果不断调整优化施工参数。遵循分层、分块、对称开挖，避免产生偏压现象，其中横向放坡应结合地质、环境条件确定安全坡度，并及时架设支撑，及时施工结构，以减小围护结构变形，确保周边环境稳定。2、在竖向上按照钢支撑设计位置上下分层进行开挖，在每一层分别挖至钢支撑底部标高下50cm时及时进行钢支撑架设。3、尽量缩短土体暴露时间，及时架设钢支撑。严禁在一个工况条件下过量超挖，且在未完成相应层的支撑前严禁开挖下层土方。4、土方开挖过程中，密切注意周边环境，加强对围护结构的监控量测，切实减小墙身变形以及周围地表的沉降。如发现墙身有异常现象，应立即停止开挖，采取加固措施。加固方法视墙身缺陷可采用混凝土补强、高喷加固、钢支撑加密等措施。5、加强对地下水的处理，除采用井点降水措施外，采取开挖排水沟及集水井集中抽排的方法疏干地表水。6、加强对开挖标高的控制，开挖接近设计标高时，预留30cm厚度土层进行人工清底，严禁超挖。7、施工过程中，避免土方开挖机械对围护结构、钢支撑的碰撞破坏，必要时该部分土方开挖采用人工进行。4.2 基坑开挖前的准备1、对地连墙接缝处进行高压旋喷桩止水处理。2、待冠梁及第一道砼支撑达到规范要求强度、完成监测初始值录入、完成应急救援预案的编制批复且进行了针对性的演练、降水深度达到预期效果、基坑开挖方案通过专家论证，且开挖条件节点验收合格后，经过安全、技术交底后开挖。3、放出各轴线位置及支撑标高，以保证支撑的及时安装和控制挖土标高。将开挖分层位置、标高、深度和各道支撑位置等技术指标和质量标准，向全体施工人员详细进行安全技术交底，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和技术标准。4、坑内水位按设计要求降到基底以下2.0m后方可进行基底开挖施工。根据设计地勘资料及类似工程施工经验综合考虑，基坑内降水井共布置18口，并根据现场降水试验对降水井的施工参数进行合理调整。5、基坑内设八根格构柱，待格构柱施工完毕后方可进行后续土方开挖施工。格构柱上部采用钢构件立柱，单根钢立柱长度约21.6m，钢立柱插入基础4m, 下部基础采用27m800钻孔灌注桩。6、选择适合本工程使用的机械设备，对所有进入现场的设备做一次检修，保证施工期间机械正常运转。7、备齐合格支撑安装设备及围檩、支撑材料，严防安装围檩、支撑时，因缺少支撑构配件而延误支撑时间，同时在场地内准备一定数量的支撑备用。8、备足排除基坑积水的排水设备，事先备足抽排水设备以防开挖土坡被暗藏积水冲塌，乃至冲断基坑横向支撑，导致支撑失稳、围护结构大幅度变形和地面大量沉陷的严重后果。9、根据文明施工管理办法，设置洗车台，成立专职保洁班，进出场车辆必须冲洗干净，做好场内外文明施工。10、各挖土阶段均设置备用机械，由专人检查用电和后勤工作。11、做好围护结构、周边环境及地下管线的监控初始数据的采集工作。4.3 基坑开挖施工组织1、基坑开挖是施工中重大风险源之一，其工序繁多，有降水、土方挖运、支撑安拆和监测等多道工序平行作业，相互干扰大，协调难度大，持续时间长，须精心筹划，统筹安排，限时完成，以确保基坑安全。2、本工程深基坑施工，紧邻民居建筑物，因此保护基坑和周边环境的安全成为首要目标。3、深基坑开挖，必须在地连墙和冠梁及第一道混凝土支撑达到设计强度，降水达到开挖要求，支撑施工的材料和设备进场等相关条件完备后才能进行基坑开挖施工。4、做到支撑及时安装并施加预应力，自开始开挖至支撑安装完毕的时间应控制在24小时内。5、及时施做垫层混凝土，封闭基底。6、加强基坑巡查和值班管理，发现险情及时上报和处理。7、制定详细应急预案，准备充足的应急物资和设备，配备专业的应急抢险队伍，加强演练，在险情发生时，做到快速处置，最大程度地减小对周边环境造成的不利影响。4.4基坑开挖的重点及难点1、基坑最大开挖深度18m，基坑开挖深度大；两层砼支撑投影面重叠，不易浇筑；换撑安装后不易拆除。2、房屋保护难度大。根据对范菱区间轨排井围护结构设计图纸和其地质报告，并通过对拟建施工现场的实地踏勘，由于地层以杂填土、粉质土和砂土为主，土体自稳能力较差，基坑开挖及降水时必然引起地面沉降，随即威胁到周边房屋的安全。轨排井房屋保护注浆加固区注浆深度为地面以下2.5m至地面以下20m范围，采用地面垂直注浆，浆液扩散半径为1米，水灰比1:1；钻孔灌注桩采用直径8001000mm，桩深为地面至地面以下25 m，钢筋笼下端1000mm范围内钢筋按10:1收口闭合桩；旋喷桩采用双重管旋喷，深度为地面以下1米至地面下34.8m。加固主要工程量及工期安排见表4.4-1，具体加固部位见图4.4-1。表4.4-1 基坑边房屋加固主要工程量及工期安排数量单位规格施工日期袖阀管注浆100方D1000mm7502013.4.9-2013.4.20钻孔灌注桩475米D800mm10002013.4.27-2013.5.8高压旋喷桩6117.8米D800mm5002013.6.15-2013.6.26图4.4-1 房屋保护加固平面图3、该工程处于交通密集地段，土方开挖后不易运出，影响施工进度。4.5 基坑开挖方法1、根据场地布置条件和结构特点，基坑开挖由南到北，台阶式后退挖土，分台阶配合安装钢支撑；临时弃土场距离基坑10m，弃土高度不得超过1.5m，既满足现场土方临时堆放，由于靠近民房一侧荷载较大，也可用作预留反压土。基坑土方开挖分五层开挖开挖至基坑底：第一层：开挖至第一道砼支撑底部，施工地连墙冠梁与第一道砼撑；第二层：开挖至第二道砼支撑底标高，施工第二道砼撑；第三层：开挖至第三层钢支撑底标高，安装第三道钢支撑；第四次：开挖至第四层钢支撑底标高，安装第四道钢支撑；第五层：开挖至坑底，浇筑垫层、底板。图4.5-1 基坑开挖阶段场地布置图2、基坑开挖施工顺序 步骤图示工程步序说明1由挖机挖、装第一层土方，自卸汽车运输，及时施工靠近民房一侧冠梁及砼撑。开挖时，随时监测围护结构位移情况，作好记录。然后第一道砼撑施工完后，及时监测围护结构位移情况，作好记录。2待第一道砼撑等强后，开挖第二层土方，沿开挖方向继续倒退开挖，挖掘机装土，自卸汽车运输。开挖时，随时监测围护结构位移情况，作好记录。前后两挖掘机之间距离以不影响挖掘机的工作为度。3当第三层土体首先开挖结构角部土方，及时安装第三道钢支撑，最后开挖中间土方。开挖时，随时监测围护结构位移情况，作好记录。前后两者之间距离以不影响反铲挖掘机的工作为度。4当第四层土体首先开挖结构角部土方，及时安装第四道钢支撑，最后开挖中间土方。开挖时，随时监测围护结构位移情况，作好记录。前后两者之间距离以不影响反铲挖掘机的工作为度。剩余土方利用长臂挖土机或吊车将土方运处， 最后由人工开挖基底。挖到基底标高后整平后并报请监理共同检查，签隐蔽工程检查证。4.6 基坑开挖要求1、基坑底部预留0.3m的保护层，采用人工开挖、修平，并经相关单位验槽合格后进行接地网施工，接地网报监理工程师检验合格后进行砼垫层施工，以保证基坑底土层不被扰动。距降水井壁和格构柱0.5m处改由人工修挖，以免对桩身的稳定产生破坏。2、基坑土方开挖时，随挖随撑，减少基坑暴露时间。3、基坑土方开挖完成一块，清理平整一块；清理平整一块，垫层施工一块。4、基坑土方开挖过程中，加强施工监控量测，随时掌握土体压力、支撑结构受力及地下水位变化等情况，做到信息化指导施工。5、在每层土方施工中，在横断面跨中纵向拉坡开中槽，护坡桩两侧各留56m宽平台，充分利用其土体抗力保证围护结构的稳定，同时利用此平台及时进行封堵围护结构的渗漏水，在钢支撑架设完成后，采用机械由中槽向两边横向挖土，人工配合清理桩间土直至围护结构。6、在挖土过程中，机械臂斗严禁碰撞支撑及砼角撑，挖土机械禁止直接停在支撑上作业。7、基坑开挖至6m以下，安排专人24小时对基坑进行巡视，确保基坑开挖过程的任何不利因素均能在第一时间得到妥善处理。4.7基坑安全防护措施1、在基坑四周用钢网设置1.2m高防护栏进行围护，并涂刷醒目标记确保夜间施工安全。基坑周围放置机械就应满足规范的安全距离。2、开挖过程中严格按编制的施工方案进行，操作时应注意土壁的变动情况，发现裂纹或部分坍塌现象，应及时进行躲避。3、表层土方开挖时，注意对地下管线，文物的保护，遇到上述情况，应立即停止开挖，报告有关单位处理完后方可继续开挖。4、机械挖土作业的同时，为保证边坡的稳定性，机械开挖中间土体，在围护结构处预留0.5m厚土体人工开挖修整，防止机械开挖破坏围护结构。5、为防止挖掘机作业时扰动基底原状土，规定挖掘机挖土的标高控制在基底设计标高30cm左右，剩余的土体由人工进行清底。6、所有开挖土方均按指定地点进行堆放。并及时清理散落在路面的浮土，保持施工现场及周边的清洁。7、基坑土方开挖到结构端头，挖掘机无法工作时，剩余土体由人工开挖，汽车吊垂直提升装车运输。8、开挖过程中周期性对桩位及埋设的水准点进行观测，及时掌握桩的位移和基坑沉降，确保基坑土方开挖安全稳定。9、当土方开挖到相应支撑处，必须按设计要求及时安设支撑系统，使基坑的变形满足设计要求。10、经常检查钢支撑、钢围檩支护结构的稳定性，若发现松动及轴力损失及时补充，防止松动脱落。11、随挖土深度逐层加深，必须及时凿除围护桩上的混凝土凸瘤与积土，对内支撑腹下残留的陡峭土尖应及时清除，防止其倒塌伤人。12、挖土必须有专人负责指挥，坚决避免碰撞支撑和机械伤人事故的发生。4.8基坑土方开挖工程质量检验标准项目序号项目 （允许偏差或允许值）检验方法桩基基坑场地平整、基坑人工机械主控项目1标高-50mm30mm50mm水准仪2长度、宽度（由设计中心线向两边量）+200mm-50mm+300mm-100mm+500mm-150mm经纬仪，用钢尺量一般项目1表面平整度20mm20mm50mm用2m靠尺和楔形塞尺检查2基底土性设计要求观察或土样分析第五章 冠梁和砼支撑施工在基坑分段开挖过程中，为减少地下连续墙的变形量，保证施工的安全，采取“先撑后挖”的支护方案。本工程共设计四道支撑，第一、二道为1000mm800mm钢筋混凝土支撑，；第三、四道及换撑均为609mm、t=16mm的钢支撑，在结构施工过程中有一道倒换支撑。5.1冠梁施工5.1.1冠梁施工安排轨排井地下连续墙顶部设置C30钢筋砼冠梁，截面尺寸为1400mm1000mm，将地下连续墙与砼撑连接为整体，以提高围护结构的整体性。冠梁施工安排在地连墙完成后分段组织施工，模板采用组合模板。钢筋在加工场加工，运至现场绑扎，商品砼由砼输送车运至现场浇筑，插入式振动器捣固密实，洒水养护。5.1.2冠梁施工工艺流程加工钢筋开挖土方凿除墙顶浮浆调直上端钢筋绑扎冠梁钢筋立模浇筑冠梁混凝土养护进入下一循环图5.1.2 冠梁施工工艺流程图5.1.3冠梁施工方法及技术措施1、连续墙完成后，凿除地连墙顶部混凝土。2、清除墙顶的余土、浮浆，调直顶钢筋，并用清水清洗干净。3、按设计要求绑扎冠梁钢筋，注意要预留足够的主筋长度与下节冠梁主筋的搭接。4、立模加固。5、每段冠梁砼一次浇筑成型。砼浇筑完成后，及时洒水养护，养护时间不少于7天。5.2钢筋混凝土支撑施工（施工工艺见下图）挖土灰线土方开挖至设计支撑底标高支撑底模施工养护弹线钢筋绑扎侧模施工砼浇筑养护拆模图5.2 钢筋混凝土支撑施工工艺流程5.2.1模板及钢筋施工1、土方不应超挖，若有超挖，应用道渣回填至设计标高，遇暗浜部位应将其挖除，采用道渣回填结实。2、支撑底模设计标高以上200mm必须采用人工铲土，避免扰动地基土，影响承载力。3、为保证混凝土浇筑后支掉底面成型质量，当土质较差时应采取在支掉范围内回填道渣井浇筑混凝土垫层作支掉底模，土质较好时可直接采用泥底模。 4、侧模应采用夹板或钢模板，木档支承井加固，其固定必须能抵抗混凝土浇筑时产生的冲击力。5、混凝土侧模拆除应在不损坏混凝土棱角的情况下进行。6、注意内支撑的配筋方位必须与设计规定的方位一致。钢筋安装时应将监测所需的传感器等及时预埋入，固定准确，妥为保护。5.2.2混凝土施工1、按设计工况当基坑挖土至规定深度时，要及时浇筑支撑和腰梁，减少变形。要待支撑混凝土强度达到不小于70%设计强度时，才允许开挖支撑以下土方。支撑和腰梁浇筑时的底模(模板或细石混凝土薄层等)，挖土开始后要及时去除，以防堕落伤人。支撑如穿越外墙，要设止水片。同时，支撑下部的垫层不宜采用混凝土。2、混凝土施工缝宜留置在支撑受力较小且便于施工的位置。5.2.3质量控制项目：支撑位置:标高30mm;平面100mm；开挖超深(开槽放支撑不在此范围)：200mm；支撑拆除时间符合设计要求，即达到设计强度的70%以上。5.2.4安全措施 1、基坑开挖方法、支撑和拆除顺序应与设计工况相一致，并遵循“及时支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则。2、除支护设计允许外挖土机械和车辆不得直接在支撑上行走操作，严禁挖土机械碰撞支撑、立柱、工程桩、围护墙和井点管。3、支撑施工和使用期间要加强检查、观察和监测，发现折断、支护变形、坑壁裂缝、掉渣、地面裂缝或周边环境变形过大时，应及时进行分析和处理。5.3钢支撑施工5.3.1钢支撑施工工艺流程测量放线钢支撑加工钢牛腿焊接地面钢支撑预拼钢支撑吊放合格钢支撑拼装钢支撑就位支撑轴力预加钢支撑固定图5.3.1 钢支撑施工工艺流程图5.3.2钢支撑施工方法钢支撑主要由三部分组成：一端固定端、中间段和活络端。支撑架预先拼装，再采用吊机分段吊入基坑后，拼装后吊装。钢支撑吊接就位后，进行预加轴力。1、钢支撑安装检查地下连续墙预埋钢板位置是否准确，检查平整度以备薄钢片楔块。安装标准段对撑前，在预埋钢板上焊接钢牛腿托架。安装斜撑前，在支撑端头焊接挂钩，以便钢支撑就位（如图5.3.2-1所示）；斜撑安装前将斜撑接头箱与预埋在地下连续墙的钢板进行焊接，然后进行支撑安装作业（如图5.3.2-2所示）。固定端托架挂钩图 5.3.2-1 托架、挂钩制作图 安装过程牛腿图5.3.2-2 牛腿加工图2、钢支撑吊装支撑用50t吊机吊装到位，支撑吊装采用两点起吊，在吊装过程中必须保持支撑平稳、无碰撞、无变形。钢管支撑吊装基本到位后，用人工辅助将支撑调整到设计位置后将支撑两端放在钢牛腿上或挂在接头箱上，支撑临时固定。对因连续墙施工误差造成支撑的端头不能与预埋钢板面紧密接触处，必须在钢板与支撑端头之间加设薄钢片垫块，以确保支撑轴向受力。3、预加轴力钢支撑预加压力值不得大于支撑设计值的0.30.6倍，同时考虑施工方便，具体取值见表5.3.2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。施压时，将2台200t液压千斤顶吊放入活络头顶压位置，两台液压千斤顶安放位置必须对称平行。施加预压轴力时应注意保持两个千斤顶对称同步进行，预压轴力应分级匀速施加，重复进行，每级施加压力不得超过600kN，且活络头锲入钢楔的空隙不得超过70mm。每级压力施加完毕，在活络头中锲紧钢垫块，并焊接牢固。当预加轴力达到设计预加轴力时，再次检查各连接点的情况，必要时应对节点进行加固，待预加压力稳定后锁定，在活络头中锲紧钢垫块并焊接牢固，然后回油松开千斤顶解开钢丝绳完成该根支撑的安装。施加预应轴力时（见图5.3.2-1）应设专人旁站监督，作好记录备查。表5.3.2 支撑轴力表支撑道数计算轴力预加轴力第三道钢支撑692kn/m100kn/m第四道钢支撑616kn/m100kn/m图5.3.2-3 轴力预加图5.3.3钢管支撑施工的技术控制标准钢支撑安装允许偏差见表5.3.3。 表5.3.3 钢管支撑安装允许偏差表项 目钢支撑轴线竖向偏差支撑轴线水平向偏差支撑两端的标高差和水平面偏差支 撑挠曲度允许值30mm30mm20mm1/600L不大于1/1000L5.4换撑方法1、钢支撑拆除步骤用龙门吊设平衡吊点吊稳钢支撑,用千斤顶给钢支撑施加压力,用大锤打出卡在活络头插销头部分的钢楔,然后千斤顶卸载,用吊车吊运钢支撑至地面钢支撑堆放处。若在加压的情况下用大锤难以打出卡在活络头插销头部分的钢楔时可考虑用氧焊从活络头插销头部分割断,吊出钢支撑。2、换撑方法本结构钢支撑架设时,已考虑钢支撑的换撑长度,钢支撑整体拆除后,卸掉换撑节钢管后重新拼接,检查法兰连接高强度螺栓是否松动、变形,并进行复拧和替换。再次量测拼接好的钢支撑长度,检查无误后做好标记等待架设换撑。换撑架设时首先凿出内衬墙上的钢筋,焊接钢牛腿,架设钢围檩,在钢围檩上焊接水平托架架设换撑。换撑的具体方法是:底板施工完成后,开始结构内衬墙下半段施工完成后,在内衬墙上架设换撑,加力后可拆除第3道支撑,进行内衬墙上半段及中板的施工即完成倒换工作。加强监测对指导施工起着举足轻重的作,施工过程中主要加强对钢支撑轴力、钻孔咬合桩墙体挠曲、水平收敛量测,在施工期间加大观测频率。在基坑荷载、温度等综合因素影响下,所有置换完成后轴力接近置换前的测值。图5.4换撑示意图第六章 基坑施工监测方案6.1施工监测的目的及任务6.1.1施工监测的目的1、监测基坑的稳定和变形情况，验证围护结构、支护结构的设计效果，保证基坑稳定、支护结构稳定、地表建筑物和地下管线的的安全。2、提供判断基坑和周边环境基本稳定的依据。3、通过监控量测，了解施工方法和施工手段的科学性和合理性，以便及时调整施工方法，保证施工安全。4、通过量测数据的分析处理，掌握基坑和围护结构稳定性的规律，修改或确认设计及施工参数。6.1.2施工监测的主要任务1、通过对地表变形、围护结构变形，掌握围岩与支护的动态信息并及时反馈，指导施工作业和确保施工安全。2、经量测数据的分析处理与必要的计算和判断后，进行预测和反馈，以保证施工安全和地层及支护的稳定。3、对量测结果进行分析，可应用到其它类似工程中，作为指导施工的依据。在满足确保工程安全施工的前提下，尽量减少对工程施工的交叉干扰影响。4、对已有量测结果可以分析和应用到其它类似工程中，作为指导复合衬砌设计和施工的重要依据.6.2监测组织与流程6.2.1监测组织1、项目经理部成立专业监测小组，以项目总工程师为直接领导监测进行全过程监督（监测小组人员组织见表6.2.1）。2、监测主要职责：1）总工程师负责监测方案和监测计划的指导与安排工作；2）施技部部长负责监测管理工作；3）测量组长负责方案的实施、监测数据的收集、整理和分析，包括量测断面选择、测点埋设、日常量测、资料管理等；4）测量工程师负责监测仪器的选择和调试、仪器保养维修工作；同时由测量工负责及时进行量测值的计算和绘制图表。并快速、及时准确地将信息（量测结果）反馈给现场施工，以指导施工。5）测量工每次量测结束后，及时进行数据计算和分析，当天将监测结果和可能出现的问题通知测量主管工程师，并协其制定相应措施。3、现场监控量测，按监测方案认真组织实施，并与其它环节紧密配合，不得中断施工。4、预埋测点牢固可靠，并易于识别和妥善保护，不任意撤换和人为破坏5、监测的实施按测点布设、量测和资料报告整理三个阶段组织进行。6、由监测小组及时向监理工程师报告监测成果。表6.2.1 监测管理小组人员组织表序号人员职务主要职责1李戈项目总工程师全面负责各项工作的指导和安排。2路小刚项目副总兼技术部长负责量测计划的安排与实施及监测管理工作3姚俊东技术部副部长负责落实监督监测方案实施及日常管理。4白天潇测量主管负责落实监督监测方案实施及日常管理。5李俊卿测量工负责监测方案实施，资料整理6魏佳军测量工负责监测方案实施，资料整理7王立伟测量工负责监测方案实施，资料整理8潘文涛测量工负责监测方案实施，资料整理9方鑫测量工负责监测方案实施，资料整理10侯育乐测量工负责监测方案实施，资料整理6.2.2监测流程信息化施工工艺流程如下图所示：图6.2.2 深基坑信息化施工流程图6.3监测方案6.3.1测点的布设原则1、按照监测方案在现场布设测点，原则上以监测方案中的要求布置。实际根据现场情况可在靠近设计测点位置设置测点，但以能达到监测目的为原则。2、监测测点的类型的数量结合工程特点、施工特点、监测费用等因素综合考虑。3、为验证设计数据而设的测点布置在设计最不利位置和断面；为指导施工而设的测点布置在相同工况下的最先施工部位，其目的是为了及时反馈信息，以修改设计和指导施工。4、地表变形测点的位置既要考虑反映对象的变形特征，又要便于采用仪器进行观测，还要有利于测点的保护。5、各类监测测点的布置在时间和空间上有机结合，力求同一监测部位能同时反映不同的物理变化量，以便找出其内在的联系和变化规律。6、测点的埋设应提前一定的时间，并及早进行初始状态的量测。7、测点在施工过程中一旦破坏，尽快在原来位置或尽量靠近原来位置补设测点，以保证该测点观测数据的连续性。6.3.2监测项目及监测仪器为确保施工期间的结构及建筑物的稳定和安全，结合该段地形地质条件、支护类型、施工方法等特点，确定监测项目和使用的监测仪器。监测项目见表6.3.2-1范菱区间轨排井施工监测项目汇总表，监测仪器见表6.3.2-2施工监测仪器汇总表。表6.3.2-1 范菱区间轨排井施工监测项目汇总表重要程度监测项目位置和监测对象测点布置监测项目控制值量测频率测点数必测项目地下连续墙顶水平变形地下连续墙顶间距25m30mm开挖过程中一天两次40围护结构变形地下连续墙内孔间距20m，共20孔，测点间距0.5m30mm开挖过程中一天两次20支撑轴力支撑端部或中部根据支撑布设按规范的规定设计值控制开挖过程中一天一次地下水位基坑周围50m左右设一孔围护结构施工及基坑开挖期间每两天一次主体结构施工期间每两天一次20地面沉降基坑周围间距20m左右30mm围护结构施工及基坑开挖期间每两天一次主体结构施工期间每周两次95土体侧向位移地下连续墙周边土体孔间距20m，同一孔测点间距0.5m围护结构施工及基坑开挖期间每5天一次主体结构施工期间每天两次38地下管线沉降和位移管线接头间距510m根据管线部门要求确定根据管线部门的要求确定或两天一次，直至管线恢复为止10表6.3.2-2 施工监测仪器汇总表类别设备、仪器名称单位数量监测仪器全站仪台1精密水准仪台1铟钢尺把2精密光学测量滑动测斜仪个1GY-85收敛计台2轴力计电阻应变仪台1钢弦应变计个8传感器个200测斜管根172磁环分层沉降仪台1水位计台26.4基坑检测控制措施根据范菱区间轨排井围护结构施工图纸及结合范菱区间轨排井的工程特点，在范菱区间轨排井的结构及周围布设监测点。6.4.1地下连续墙水平变形1、控制点与观测测点按一级网布设，按统一的精度观测。水平位移监测与沉降测点共用，其埋设要求与沉降监测测点的布设原则相同。采取保护措施防止毁坏，在桩周用砖砌包围保护，并提醒施工人员保护测点。2、在基坑周围及冠梁顶布置观测墩，基坑周围所布置的观测墩采用精密测量测其坐标并进行严密平差，采用全站仪进行高精度量测。3、测量数据注意温度、气象等的修正，确保量测精度。其它有关技术措施可参照沉降监测技术措施执行。4、确定水平位移监测控制标准值，作为监测数据分析时的对照数据，测量数据超出允许值时及时反馈信息5、测量方法：采用强制对中的方法对其进行测量，在其纵横方向上设置观测点及控制点。每次观测时，仪器必须严格对中，观测点与沉降观测点共用，但要刻出十字线，并对所使用的控制点进行检查，以防止其变化。6.4.2土体侧向变形1、测斜管布设在典型断面上车站底部两侧，各埋一根pvc测斜管，埋设时采用钻孔埋设的方法。在点位处预钻一孔径略大于所选用测斜管外径的孔，孔底低于车站底部1m。插入连接成整体的测斜管，并使测斜管的一对凹槽与线路方向平行。调整好后立即在测斜管与孔之间回填细沙，并在管口砌一窖井。以保护测斜管不受破坏。2、测斜管监测方法测量方法采用在范菱区间轨排井结构周边的土体中埋设测斜管，埋设距离基坑边不小于2m,测斜管的长度超过基坑开挖深度3-8m。实际测量在施工开挖前3日内进行23次重复测量，判明测斜管处于稳定状态后，作为初始值，开始正式测量。在埋设测斜管时应注意使测斜管内的导槽平行于土体位移方向。假定测斜管底端位移为零，由下而上逐段量测各段水平偏差,直至管顶标高为止。量测时将测斜仪探头沿测斜管内导槽滑入管底,开始读数。徐徐提升每0.5m读数一次，直至管顶。提出测斜仪，平转180度重复以上步骤。两次量测的数值平均值即为平行于车站中线方向的土体位移变化值。同样的方法沿垂直于车站线路方向的管内导槽量测即可量测出相应的位移变化值。6.4.3围护结构变形在结构钢筋笼上绑扎测斜管，管底与钢筋笼底部平行或略高于钢筋笼底部标高，使其管顶略高于冠梁顶标高。测量方法同土体测向变形测量方法。6.4.4支撑轴力监测在混凝土支撑及钢支撑端部或中部布设应变计。在混凝土支撑中，钢筋应变计绑扎在钢筋笼上进行预埋，布置时应在同一截面上对称分布并固定牢固。在钢支撑布置焊接时其温度不得高于90摄氏度。量测线同一编号，并引致地面。在千斤顶对钢支撑加载时，做好测试记录。6.4.5地下水位监测根据所测地下水位的位置进行钻孔，孔成后下布满梅花型孔的花管，在有孔的部位用滤网进行包裹，防止有粘土或石块进入管中，并在花管与钻孔含水的四周用滤料进行填充，剩余的空段用粘土填满。6.4.6地面沉降监测在所设的测试断面上沿监测断面方向每5米设一个沉降监测点，每个点位埋设一根0.4m米长12的光圆钢筋，顶部略微隆起。埋设时在地面挖一直径10cm深0.7m的柱状孔。在孔中灌入砂浆插入钢筋。砂浆只能与周围土体土固结在一起，但不能与地面砼硬化层粘结。钢筋头低于砼地表面10cm。上加小盖保护。并在旁便用红色油漆标注点号，点号需与平面布置图中点号一一对应。图6.4.6-1 地表沉降测点剖面图（单位mm）6.4.7建筑物沉降监测范菱区间轨排井结构西边的民居建筑物应加强监测手段（详情见范菱区间轨排井基坑监测方案）。 6.4.8导墙及连续墙倾斜观测导墙在连续墙里的主要作用是起大锁口和导向的作用，对以后基坑的施工有很大的影响。在施工的过程中为了顺利的下钢筋笼和达到施工要求，导墙和连续墙要严格保证其垂直度，测量人员要及时反复的进行倾斜观测。6.5监测数据处理与应用监测数据分析与反馈，用于修正设计支护参数及指导施工。6.5.1监测数据散点图和曲线现场量测数据处理，即及时绘制位移时间曲线（或散点图），一般选用这两种方法中的任意一种。位移（u）时间(t)关系曲线的时间横坐标下，应注明施工工序和开挖工作面距离量测断面的距离。将现场量测数据绘制成ut时态曲线（或散点图）和空间关系曲线。1、当位移时间关系趋于平缓时，进行数据处理和回归分析，以推算最终位移和掌握位移变化规律；2、当位移时间关系曲线出现反弯点时，则表明地层和支护已呈不稳定状态，此时应密切监视地层动态，并加强支护，必要时应立即暂停开挖，采取停工加固并进行支护处理。3、根据位移时间曲线的形态来判断地层稳定性的标准岩体变形曲线分三个区段,围岩岩体蠕变曲线见图9.5.1-1。图6.5.1-1 围岩岩土体蠕变曲线图1）基本稳定区段：主要标志是变形速率不断下降，即du2/dt20，为一次蠕变区，表示地层趋于稳定，其支护结构是安全的；2）过渡区段：变形速率较长时间保持不变，即du2/dt2=0，为二次蠕变区，应发出警告，及时调整施工程序，加强支护系统的刚度和强度；3）破坏区段：变形速率逐渐增加，即du2/dt20，为三次蠕变区，曲线