区间1#、2#明挖段基坑支护及土方开挖施工方案(上传)

地铁十号线二期工程 10 标段 1 2 明挖段 基坑支护及土方开挖施工方案 编制人 审核人 审批人 2011 年 3 月 目 录 1 编编制依据及原制依据及原则则 1 1 1 编制依据 1 1 2 编制原则 2 2 工程概况工程概况 2 2 1 工程的性质和作用 2 2 2 工程地点和结构特征 2 2 3 场地工程地质与水文地质条件 5 2 4 地下水的影响分析 6 2 5 工程施工特征 6 2 6 地下管线及建构筑物情况 7 3 施工目施工目标标及施工筹划 部署及施工筹划 部署 7 3 1 施工目标 7 3 1 1 工期目标 7 3 1 2 质量目标 8 3 1 3 安全目标 8 3 1 4 文明施工目标 8 3 1 5 环境保护目标 8 3 2 施工准备 8 3 2 1 施工技术准备 8 3 2 2 劳动力准备 9 3 2 3 施工机械 物资准备 10 3 3 施工总体筹划 施工部署 10 3 4 公共关系协调 10 3 4 1 与交通 市政等政府职能部门的施工配合及协调措施 11 3 4 2 与当地政府 单位和居民的施工配合及协调措施 11 4 施工方案施工方案 11 4 1 施工起点流向 11 4 2 确定施工顺序 11 4 3 具体的施工方法 12 4 3 1 冠梁部位土方开挖 12 4 3 2 桩头凿除 12 4 3 3 冠梁和挡土墙施工 12 4 3 4 土方开挖 14 4 3 5 网喷混凝土施工 22 4 3 6 钢支撑施工 25 4 3 7 监控量测 29 5 质质量保量保证证措施措施 34 5 1 制度保证 34 5 2 原材料质量的保证措施 35 5 2 1 建立原材料采购制度 35 5 2 2 建立严格的原材料 成品和半成品进场验收制度 35 5 2 3 建立健全原材料 成品 半成品的管理制度 36 5 3 基坑开挖施工质量保证措施 36 5 4 桩间喷混凝土质量保证措施 37 5 4 1 钢筋网片质量保证措施 37 5 4 2 网喷混凝土质量保证措施 37 5 4 3 桩间喷射混凝土检验标准 37 5 5 钢支撑及腰梁质量保证措施 38 5 6 施工测量精度保证措施 39 6 安全保安全保证证措施措施 40 6 1 安全管理 40 6 1 1 安全保障体系 40 6 1 2 管线保护 42 6 1 3 预防钢支撑坠落安全措施 43 6 1 4 预防基坑坍塌安全措施 44 6 1 5 交叉作业安全措施 45 6 1 6 吊装作业安全防护 45 6 1 7 冬期施工安全保证措施 46 6 1 8 雨期施工安全保证措施 47 6 1 9 基坑口安全防护 48 6 1 10 高处作业安全防护 48 6 1 11 机械设备安全和防护 49 6 1 12 焊接与切割安全防护 49 6 1 13 现场用电安全防护 49 6 2 材料管理 50 6 2 1 方针 严把质量 规范管理 50 6 2 2 目标 杜绝浪费 增收节支 50 6 2 3 管理措施 50 6 3 保卫管理 51 6 3 1 保卫管理方针 51 6 3 2 保卫管理目标 51 6 3 3 管理措施 51 7 文明施工 文明施工 环环境及境及卫卫生保生保证证措施措施 51 7 1 防止噪音污染 51 7 2 防止粉尘及泥浆污染 52 7 3 防止对水污染 52 7 4 减少扰民措施 53 8 消防保消防保证证措施措施 53 9 基坑施工基坑施工应应急急预预案案 53 9 1 危险源分析 53 9 2 预防措施 53 9 3 应急处理 54 9 4 应急组织机构及人员职责 55 9 5 应急救援程序 57 1 1 编制依据及原则 1 1 编制依据 1 北京地铁十号线二期工程施工设计 变更 第三篇区间土建工程第十二册第三 分册 1 2 明挖段施工图第一部分围护结构施工图 2 地下铁道工程施工及验收规范 2003 年修订版 GB50299 1999 3 轨道交通车站工程施工质量验收标准 QCD 006 2005 4 建筑桩基技术规范 JGJ94 2008 5 建筑基坑支护技术规程 JGJ120 99 6 建筑地基基础设计规范 GB50007 2002 7 建筑地基基础工程施工质量验收规范 GB50202 2002 8 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204 2002 9 钢结构工程施工质量验收规范 GB50205 2001 10 锚杆喷射混凝土支护技术规范 GB50086 2001 11 工程测量规范 GB50026 2007 12 建筑变形测量规范 JGJ8 2007 13 建筑施工测量技术规程 DB11 T446 2007 14 地铁工程监控测量技术规程 DB11 490 2007 15 滚轧直螺纹钢筋连接接头 JG163 2004 16 施工现场临时用电安全技术规程 JGJ46 2005 17 建筑施工安全检查标准 JGJ59 99 18 北京市建设工程施工现场管理办法 72 号令 2 19 北京市建设工程施工现场安全防护 场容卫生 环境保护及消防标准 20 北京市市政工程施工安全操作规程 21 绿色施工管理规程 22 建设工程施工现场安全资料规程 23 北京市建筑起重机械安全监督管理规定 1 2 编制原则 1 确保实现业主要求的安全 质量 进度 环境保护 文明施工和职工健康 等方面工程的目标 2 严格执行相关的国家及北京市规范 规程和标准 3 结合工程情况 应用新技术成果 使施工方案具有技术先进 安全可靠 经济合理的特点 4 充分考虑施工周边环境保护 周密安排交通疏解和管线保护 使施工对周 边环境的影响最小化 2 工程概况 2 1 工程的性质和作用 该工程主要是土方开挖工程 为后期主体结构施工创造条件 为了保证土方 开挖工程的安全顺利进行 利用围护桩和钢支撑结合支撑体系 同时根据土方开 挖工况 进行相应的地下水位监测 桩间挂网喷射砼及钢支撑架设 2 2 工程地点和结构特征 本段区间线路呈 L 走向 线路在规划的四合庄西路和看丹路交叉口处转弯 线路西北段穿越大量居民区 刘家村 葛村西里 桥梁厂宿舍楼 东段在规划的 看丹路下方铺设 与规划的看丹路东段永中基本平行 规划的看丹路宽 40m 在 3 樊家村站西端已经形成路面 但还未完全形成道路 区间沿线要穿越居民区 刘 家村 葛村西里 多为 1 3 层砖房 状况不佳 桥梁厂 5 栋 3 层居民楼 砖混结构 无地下室 条基 结构和基础抗沉降和倾斜能力差 看丹路两侧有正在施工的高 层住宅小区和已经建成的小区 北侧为万年花城 南侧为首都经济贸易大学 1 明挖段基坑深 20 3m 桩径 1000mm 1800 桩长 24m 基坑南端利用施工 竖井兼盾构接收井 A2 A6 号桩 2 明挖段基坑深 20m 桩径 1000mm 1800 桩长 23 5m 桩间采用 C25 早强挂网喷射混凝土 支撑系统从上至下共设置 3 道支撑和 一道换撑 均为 609mm 钢管支撑 壁厚 14mm 桩顶设 800 1000mm 混凝土冠 梁 第一层钢支撑横向间距 6m 第二 三层钢支撑横向间距 3m 位于冠梁上放 置 第二层钢支撑位置冠梁中心线下 7 5 米处中放置 第三层钢支撑在冠梁中心 线下 13 5 米处中放置 换撑在第三层钢米支撑中心线下 1 5 米处放置 施工总平面图 1 明挖段围护结构平面图 第一道撑 4 2 明挖段围护结构平面图 第一道撑 明挖区间段概况 1 明挖段标准断面围护结构剖面图 5 2 明挖段标准断面围护结构剖面图 2 3 场地工程地质与水文地质条件 地貌部位为古金沟河故道与古漯水河故道交汇区 表层以厚度不均的人工 堆积的房渣土 素填土为主 人工堆积层以下为新近沉积的粘性土 粉土 砂土 及卵石层 再以下以第四纪沉积的卵石为主 局部夹薄层砂土 工程地质统计表 本段明挖区间属于水文地质第二单元 处于北京市区工程水文地质分区的 b亚区 分布一层地下水 地下水动态类型主要为渗入 径流型潜水 以大气降 水入渗 地下水侧向径流和 天窗 渗漏补给方式为主 以侧向径流和向下越流方 式排泄 含水岩组为第四纪厚层碎石土层 含水岩组富水性较强 6 地下水类型为潜水 该层水以大气降水入渗 地下水侧向迳流补给方式为主 以侧向迳流和向下越流方式排泄 本次勘察未发现上层滞水 水文地质统计表 2 4 地下水的影响分析 依据勘察报告 场地内水位在结构底板以下 因此无需降水 但为了安全起 见 保证坑内无水作业 已经在基坑边缘打设降水观察井 随时观测地下水位情 况 如开挖过程中遇水 采用坑内降排水等方法 2 5 工程施工特征 2 5 1 施工地点距离小区近 必须提前做好和当地政府 市政 交通管理部门 当 地居民的协调工作 2 5 2 土方开挖工程施工过程中 涉及到降水 桩间锚喷 钢支撑支设 后续的防 水工程 结构主体施工等 故在抓住主要矛盾的前提下 各工序的协调 均衡 衔 接尤为重要 尤其土方开挖 桩间锚喷 钢支撑支设 各工作工况一定要相互配 合 协调进展 2 5 3 土方开挖应充分考虑时空效应 合理确定土方开挖的层数 每层分段数量 长度和宽度 护壁土留置的宽度 和高度 分段开挖的时间限制等 2 5 4 开挖过程中必须坚持信息化施工 注意监测信息的反馈资料 及时指导土方 开挖 并充分考虑各中意外情况发生 提前做好充分的应急准备 2 6 地下管线及建构筑物情况 由于本段明挖区间位于原孟家村站施工围挡内 原孟家村站已经改移完毕 的地下管线并不影响土方施工 开挖范围内无地下管线 因此无需再进行管线改 移 基坑开挖过程中对改移后的管线进行监测 区间沿线要穿越居民区 刘家村 葛村西里 多为 1 3 层砖房 状况不佳 桥 7 梁厂 5 栋 3 层居民楼 砖混结构 无地下室 条基 结构和基础抗沉降和倾斜能 力差 看丹路两侧有正在施工的高层住宅小区和已经建成的小区 北侧为万年花 城 南侧为首都经济贸易大学 根据空洞探查报告 区间及围护桩施工范围内无空洞 3 施工目标及施工筹划 部署 3 1 施工目标 3 1 1 工期目标 1 明挖段长度为 61 1 米 2 明挖段长度为 44m 按照工期进度安排 同时为 了保证开挖过程中基坑稳定 结构施工的流水作业 在区间主体施工完全部围护 桩及冠梁后 便可进行主体土方开挖 1 2 明挖基坑土方约 1 4 万 m3 区间左线 1 明挖段基坑土方约为 0 8 万 m3 区间右线 2 明挖段基坑土方约为 0 6 万 m3 为确保施工开挖安全 严格遵循 时空效应 的理论 按照 分段 分层 对称 平衡 的原则进行开挖 先开挖 1 明挖段 1 明挖段由北向南阶梯开挖土方到基底长度 20 米槽底 停止开挖 留置 40 米做 45 坡度压实 然后由北向南阶梯开挖 2 明挖段 待 2 明挖段土方开挖施工结束 1 明挖段浇筑完成结构底板 继续阶梯开挖 1 明挖段 剩余土方 土方收尾 在南端基坑边放置 1 台长臂挖掘机出土 基坑内放置一台小挖掘 机配合出土 为了安全以及便于施工 随着土方开挖的进行 随时剔凿原孟家村站已经施 工围护桩桩头 采用一台 25 吨吊车配合 剔凿每根桩时用吊索把桩身捆牢 凿完 每根桩及时吊出 土方开挖工期 2011 年 3 月 25 日开始 完成 2011 年 4 月 8 日结束 总工期 8 为 15 天 3 1 2 质量目标 确保围檩 钢支撑加工 安装 喷射混凝土等施工质量全部达到设计标准 市政基础设施长城杯工程质量评定标准 DB11 T514 2008 轨道交通隧道工 程施工质量验收标准 修订版 QGD 007 2005 及合同要求 工程质量等级达到 合格 3 1 3 安全目标 杜绝死亡 重伤事故 杜绝重大交通事故 重大火灾事故 坍塌事故 机械伤害事故 高处坠落 事故 不发生重大地下管线破坏事故 职业病发病率控制在 0 5 以内 各种变形均控制在允许范围内 地下管线不断不裂 地表建筑物及环境稳 定 3 1 4 文明施工目标 争创北京市文明安全工地 3 1 5 环境保护目标 噪音 粉尘污染不超过国家规定的三级标准规定 废气 废水 液 废弃物 按行业规定处理 3 2 施工准备 3 2 1 施工技术准备 1 熟悉和审核施工图纸 开工前应具备场地工程地质资料和水文地质资料 围护结构 土方开挖施工 9 图 并对各种施工图进行熟悉 在熟悉图纸的基础上完成图纸会审 设计交底工 作 2 依据施工图 编制可实施性的土方开挖施工方案 依据设计文件 调查资料以及施工图纸 按照施工合同要求 制定经济合理 的施工方案 报监理工程师审批后组织实施 并在开工前组织有关人员进行技术 安全交底 3 测量复核 根据设计单位提供的导线点 水准点和测量资料 对这些点进行复测 并 将交桩复测报告上报监理工程师审核 以测量控制点控制基坑开挖标高 基坑开 挖限界等尺寸 同时为腰梁 支撑安装等工序施工提供指导 在土方开挖施工前制订详细的施工测量方案并在施工中执行 4 施工监控量测 基坑开挖施工前 按照施工图 北京市轨道交通工程建设安全风险技术管理 体系 试行 地铁工程监控量测技术规程 DB11 490 2007 樊家村站 丰台站 区间主体结构第三方监测方案 等相应规范和业主下发的要求编制车站监控量测 方案并报监理 第三方检测方 项目中心审批 按照审批完成的监控量测方案对 开挖施工前 施工阶段 工后进行相应的监控量测工作 保证车站开挖过程中的 基坑及结构安全 3 2 2 劳动力准备 为全面落实施工安排的组织保障 更好组织施工 切实加强技术管理 质 量控制 我项目拟调派技术 质量 安全 测量 试验等方面有较强能力的人员组 成车站工区 区间施工工期紧 任务重 施工难度大 为了顺利完成该项施工任务 我 10 项目部选派有施工经验的现场管理人员协调基坑开挖施工中的各个环节 根据工期安排 我单位选择有较强施工组织能力 信誉高 肯吃苦的队伍 进行基坑开挖施工 同时合理组织施工人员进行基坑支护 喷射混凝土 安装等 施工 进场前对施工人员进行全员入场教育 岗前培训 对施工人员进行基坑 开挖施工中各个工序 工种的专项安全 技术交底 做好特殊工种的准备工作 特殊工种施工人员只有取得特殊工种操作证后才能持证上岗 施工主要劳动力表 工 种人 数备 注 机组人员8挖掘机 装载机 汽车司机10自卸汽车 支护施工25锚喷支护 钢支撑 围檩 架设 杂工10配合施工 人员数量根据实际施工需要随时增减 3 2 3 施工机械 物资准备 1 根据现场平面布置 在开工前做好物资 临建工作 2 开工前落实各项施工用料的计划 按照相关程序要求选定合格厂家和产 品 签订供货合同 并分期分批组织进场 3 根据主要机具需用量计划 及时组织机械设备的进场 安装 调试 保证 使用 4 大型设备进场前要进行设备报验 经过监理批复后的合格设备才允许进 场施工 11 5 施工物资进场后需报验 并准备相应的合格证 出场检验报告 进场复试 报告 物资进场报验合格后方可投入使用 土方施工主要机械设备表 名 称型 号数量备注 PC 150 52 台挖土 EX 150 31 台挖土 CAT240B1 台挖土 拆除 长臂挖掘机 24 米1 台清土收尾 挖掘机 ZX1101 台挖土 自卸汽车太脱拉等10 辆运土 装载机ZL 502 台拆除 运料 空压机P400WCU3 台凿桩头 桩间锚喷 装载机D85A 181 台现场 卸土场 3 3 施工总体筹划 施工部署 区间基坑开挖采用多种机械配合的开挖方案 配置 1 台普通挖机 3 台 0 4m3小挖机 为提高工效 各种挖机分层配合 采用台阶接力式开挖 土方收尾 时 在基坑下设小型挖掘机 基坑边放置 1 台 24 米长臂挖机 人工辅助开挖及清 底 3 4 公共关系协调 3 4 1 与交通 市政等政府职能部门的施工配合及协调措施 在施工前与当地交管部门取得联系 对工程项目施工影响到的道路事先做 好交通疏解的改移方案 警示标志和交通疏导措施 并经交管部门审批同意后付 12 诸实施 避免施工中造成交通阻塞 影响当地居民生产生活 3 4 2 与当地政府 单位和居民的施工配合及协调措施 3 4 2 1 在施工前加强与当地政府各部门的联系 融洽周边居民关系 争取他们的 理解和支持 创造良好的外部施工环境 3 4 2 2 在施工过程中 征求当地环保部门及绿化部门的意见 做好环保工作和场 地附近的绿化工作 尤其避免运土机械扬尘污染 噪音扰民 并按要求做好施工 污水排放工作 严禁污染周边环境 避免对当地环境造成影响 4 施工方案 4 1 施工起点流向 1 2 明挖段均从北向南开挖 人工配合机械开挖出桩头后 凿除桩头施工 冠梁 冠梁施工完毕后 第一层先挖至冠梁底以下 500mm 第二层 第三层 第 四层 第五层 考虑明挖段较窄 采用全断面开挖 中部不拉槽放坡每层向下 挖约 2m 直至底板设计标高上 300mm 采用人工清底 先期投入 1 台挖掘机 后 期投入 3 台挖掘机退挖 接力倒土 最后清土收尾配置 1 台 24 米长臂挖掘机 随 挖随剔凿原孟家村站已施工灌注桩 每 2 米剔凿一段 配合一台吊车及时吊出 4 2 确定施工顺序 冠梁处沟槽开挖 凿桩头 桩身质量检测 冠梁和挡土墙施工 第一层土 方开挖 桩体内侧土方挖除 钢筋网片安装及锚喷砼 第一层钢支撑安装 第 二层土方开挖 桩体内侧土方挖除 钢筋网片安装及锚喷砼 第三层土方开挖 桩体内侧土方挖除 钢筋网片安装及锚喷砼 第四层土方开挖 桩体内侧土 方挖除 钢筋网片安装及锚喷砼 第五层土方开挖 桩体内侧土方挖除 钢筋 网片安装及锚喷砼 第一道 钢围檩及 第二层 钢支撑安装 第六层土方开挖 桩体内侧土方挖除 钢筋网片安装及锚喷砼 第七层土方开挖 桩体内侧土 13 方挖除 钢筋网片安装及锚喷砼 第八层土方开挖 桩体内侧土方挖除 钢筋 网片安装及锚喷砼 第二道 钢围檩及 第三层 钢支撑安装 第九层土方开挖 桩体内侧土方挖除 钢筋网片安装及锚喷砼 人工清理槽底至设计标高 基 坑钎探 4 3 具体的施工方法 4 3 1 冠梁部位土方开挖 主体围护桩达到强度要求后 采用挖掘机配合人工进行桩顶土方开挖 开挖 前测量放线 并撒白灰标定开挖范围 开挖沟槽中线与桩中线重合 放坡开挖坡 度不大于1 0 75 冠梁两侧槽底开挖出约1 0m宽度 开挖沟槽土方至冠梁顶设计标高时 围护桩预留钢筋顶部 采用机械和人 工配合作业 机械挖桩两侧土体 注意挖时距离桩边缘距离约200mm 不能碰到 桩头 以免使桩被破坏 人工开挖桩顶及桩间土体 并对冠梁外侧土体进行修坡 处理 冠梁内外侧土体利用机械开挖至梁底标高上20cm 人工清平至冠梁底部 4 3 2 桩头凿除 人工开挖槽底土方至桩顶混凝土面 根据设计桩头凿除高度开始人工凿除 围护桩桩头混凝土 清除桩顶浮碴及杂物 剔凿完毕的桩头应是坚实 凿毛均匀 的混凝土面 并校正锚固钢筋位置 要求处理后桩芯混凝土顶面标高不超过理论 桩顶标高 但也应避免桩体混凝土凿除过多 给后续的冠梁施工带来不便 在钢筋绑扎之前 必需依照10 抽检检查桩身质量 检查方法用低应变法 检查合格后方可进行桩顶冠梁的施工 14 4 3 3 冠梁和挡土墙施工 4 3 3 1钢筋绑扎 桩头剔凿完毕后对剔凿混凝土面及冠梁外侧面土体 或喷射混凝土面 进行 二次清理 然后二次测量放线 冠梁的纵向轴线与桩中心轴线重合 放好线以后 找监理报验 合格后按照设计绑扎冠梁钢筋和挡土墙钢筋 冠梁主筋采用机械连 接 挡土墙主筋采用焊接连接 焊接连接搭接长度单面焊采用10d 双面焊采用 5d 冠梁箍筋 拉筋按照图纸制作弯钩 纵向受力钢筋的焊接接头连接区为39 d 凡接头中点位于该连接区段长度内的接头均属于同一连接区段 同一连接区 段内接头面积百分率不大于50 且间隔放置 注意在绑扎管理钢筋的同时 注 意按照图纸的位置放置钢支撑的预埋钢板 项目允许偏差 mm 长 10 绑扎钢筋骨架 宽 高 5 间距 10 排距 5 梁 5 受力钢筋 保护层厚度 墙 3 绑扎箍筋 横向钢筋间距 20 中心位置5 预埋件 水平高差3 4 3 3 2模板安装 冠梁钢筋绑扎完毕验收合格后 支立冠梁模板 冠梁模板采用钢模板 支撑 采用钢管丝托支撑 模板安装前必须进行检查 板面必须平整无磕碰损伤 涂刷 15 脱模剂前对板面进行彻底清理 而且脱模剂涂刷必须均匀 以保证冠梁侧面混凝 土外观质量 按设计要求埋设钢支撑预埋件 在涂刷脱模剂时 不得玷污钢筋和 砼接槎处 模板的接缝处应不漏浆 在浇注砼前 应确保模板的牢固 可靠 经监 理工程师检查合格并确认后 方可进行冠梁混凝土的浇筑 4 3 3 3混凝土浇筑 冠梁砼的塌落度控制在180mm左右 由于冠梁顶与地面高差很小 故混凝土 可以直接浇筑 浇注时分层浇注 浇注层的厚度为300mm 同一施工段的砼应连 续浇注 并在底层砼初凝前将上层砼浇注完毕 砼振捣采用插入式振捣 浇注完 毕后在12小时内对砼加以覆盖保温养护 4 3 3 4 挡土墙施工 在主体结构冠梁顶设置钢筋混凝土挡墙 挡墙宽度250mm 高度大约高出场 地硬化后的地面200mm 由测量人员配合定出挡土墙高度 冠梁施工结束后即 组织挡墙施工 4 3 4 土方开挖 在土方开挖过程中 区间北段的围护桩施工及打桩土方的外运等工作同时 进行 由于土方工程是影响工期的主线 各分项工程都要围绕这一主线组织施工 采用分区 分层 分步流水作业 各道工序严格按进度部位要求完工 4 3 4 1 开挖原则 4 3 4 1 1 做好开挖前的准备工作 测量监测的布点 降水观测井已正常运行 已备 好排除基坑积水的抽水设备 已备好应急措施用的物资 钢支撑的制作已满足安 装要求等 4 3 4 1 2 基坑开挖施工以保证施工和周围环境安全及节点工期为原则 土方开挖 16 的顺序方法必须与设计工况相一致 严格按照时空效应理论 掌握好 分层 分段 分块 对称 限时 五个要点 并遵循 先支撑 后开挖 边开挖 边支撑 先中间 后 两侧 主体结构紧跟 的施工原则 形成流水作业 确保工程安全质量前提下快速施 工 土方退挖应严格保证支撑及时跟进 4 3 4 1 3 基坑开挖必须在灌注桩 冠梁到设计强度后方可进行 根据设计 基坑 周边 2m 以内不应堆载 并控制 10 米范围内堆载 20KPa 4 3 4 1 4 土方开挖过程中 密切注意对周边环境的保护 加强测量监测工作 切 实减小围护结构的变形 位移及土体的不均匀沉降 4 3 4 1 5 开挖过程中 严格按规范要求进行 严禁掏挖 4 3 4 1 6 加强对地下水的处理 采取开挖排水沟 集水井集中抽排的方法疏干地 下水 并在开挖过程中随时监测地下水位的变化 4 3 4 1 7 加强对开挖标高和放坡坡脚的控制 开挖接近设计标高时 预留 30cm 厚度土层人工验底 严禁超挖 超挖部位回填夯实 4 3 4 2 土方开挖施工方法 4 3 4 2 1 基坑竖向分层开挖 依次由北向南开挖 竖向第一层 挖到冠梁以下 0 5 米 基坑无支撑暴露时间限制在 15 小时之内 竖向第二层 挖到冠梁以下 3 米 即该层开挖深度为 2 5 米 基坑无支撑暴露时间 限制在 8 小时之内 竖向第三层 挖到冠梁以下 5 5 米 即该层开挖深度为 2 5 米 基坑无支撑暴露时 间限制在 8 小时之内 竖向第四层 挖到冠梁以下 8 米 即该层开挖深度为 2 5 米 基坑无支撑暴露时间 限制在 8 小时之内 17 竖向第五层 挖到冠梁以下 10 米 即开挖深度为 2 米 基坑无支撑暴露时间限制 在 8 小时之内 竖向第六层 挖到冠梁以下 12 米 即开挖深度为 2 米 基坑无支撑暴露时间限制 在 8 小时之内 竖向第七层 挖到冠梁以下 14 5 米 即开挖深度为 2 5 米 基坑无支撑暴露时间 限制在 8 小时之内 竖向第八层 挖到冠梁以下 16 5 米 即开挖深度为 2 米 基坑无支撑暴露时间限 制在 8 小时之内 竖向第九层 挖到冠梁以下 18 25 米 1 明挖段 即开挖深度为 1 75 米 挖到冠 梁下 17 926 米 2 明挖段 即开挖深度为 1 426 米 基坑无支撑暴 露时间限制在 8 小时之内 4 3 4 2 2 基坑为细长条结构 不利于挖掘机作业 且基坑采用围护桩加钢支撑的 支护体系 基坑支护必须与土方同时施工 但钢支撑安装后对土方施工会造成一 定的影响 妨碍挖掘机作业 造成施工降效 为挖掘机挖土尽可能的提供操作工 作面 开挖到该层深度后 钢支撑紧跟其后进行安装 具体土方开挖示意图如下 18 第一层开挖断面 第二层开挖断面 19 安装第一层钢支撑 第三层开挖断面 20 第四层开挖断面 第五层开挖断面 21 安装第二层钢支撑 第六层开挖断面 22 第七层开挖断面 第八层开挖断面 23 安装第三层钢支撑 第九层土方开挖 括号中为 2 明挖段基坑开挖深度 4 3 4 2 3 结合工程情况 开挖第一层时 一台挖掘机从北向南开挖 开挖深度为 冠梁下 0 5m 开挖长度约 24m 后停止开挖 随后挖掘机进入基坑中开挖 随挖土 随安装钢支撑 开挖长度为 20 米 第三台阶开挖段长度为 16 米 并在开挖第三 24 台阶时再投入一台挖掘机 接力倒土 随后进入第四台阶开挖 开挖段长度为 12 米 并在开挖第四台阶时再投入一台挖掘机 四台挖掘机接力倒土 随挖随安装 钢支撑 挖掘机进行土方接力 直至施工到土方结束 土方接力的具体施工方法 见下图 4 3 4 2 3 由于开挖前期 基坑深度较浅 运土车辆可沿土方运输坡道开至基坑底 部装车 土方开挖后期土方经过挖掘机三次倒运即可装车运走 4 3 4 2 4 在土方开挖的同时挂网喷射混凝土封闭土体 4 3 4 2 5 本工程由于施工工序多 多道工序要同时进行 都需要土方施工配合 因此施工关键是土方运输 根据土方挖运量 合理安排运输车辆循环作业 合理 布置现场道路和出入口 合理规划卸土场地 优化运土路线 安排好作业时间 做好车辆分流 减少道路拥挤 4 3 4 2 6 土方收尾 在基坑内部预留一部小型挖掘机或铲运机 选用长臂挖掘机 在冠梁处向下开挖至最大深度 利用基坑内挖土设备 将土方装至运土料斗 用 基坑边吊车将土吊出 土方全部施工完毕后用吊车将基坑内挖土设备吊出 4 3 4 3 土方开挖的过程中 随时通过监测井监测地下水位 保证地下水位始终处 25 于开挖面 2 米以下 4 3 4 4 挖掘机在开挖过程中 必须保证南北方向纵坡土层的稳定性 由于相邻盾构接收井不由我单位施工 而此盾构井的施工进度对 1 明挖段 南端土方开挖及支撑有直接影响 因此我方会根据其施工进度情况与相邻标段 进行沟通协调 如需调整 则重新编制方案报审 4 3 5 网喷混凝土施工 为了保证桩间土体的稳定 使围护结构更安全 对桩间土体进行挂网喷射 C25 早强混凝土支护 桩间喷射厚度 100mm 土方开挖完成后 人工对开挖面进行修整 剔除桩间土体 剔除土体的厚度 为喷射混凝土的厚度 然后喷射底层混凝土 以保证凿桩挂网过程中土体稳定 初喷完成后 按照一定的间距安装金属膨胀螺栓 将网片钢筋与其焊接牢固 然 后网片外侧再附压筋 提高网片整体稳定性 最后复喷混凝土至设计厚度 桩间 挂网喷射混凝土支护 自上而下进行 随挖随喷 4 3 5 1 施工工艺流程 喷射混凝土采用干喷机进行喷射施工 喷射混凝土就是按照实验室出具的配 合比 把喷射混凝土用的原材料输入搅拌机 混合拌制成混凝土 送入喷射机料 斗 喷射机活塞将混凝土送入混合室 与压缩空气和速凝剂等外加剂混合后进入 喷射管 从喷嘴喷射到受喷面 施工工艺流程如下图所示 26 4 3 5 2 钢筋网片安装 钻孔桩桩间钢筋网为 6 5 150 150 钢筋网应采取 M16 膨胀螺栓 竖向间 距 0 5m 牢固固定在桩身上 4 3 5 3 喷射混凝土配合比及质量要求 4 3 5 3 1 原材料要求及配合比设计 水泥 采用 P O 42 5 普通硅酸盐水泥 每立方米水泥用量 380Kg 左右 细骨料 采用硬质洁净的中砂或粗砂 砂的细度模数为 2 3 3 7 粗骨料 采用坚硬耐久的碎石 最大粒径不大于 15mm 级配良好 水 采用自来水 水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质 减水剂 采用苯系高效减水剂 速凝剂 采用的速凝剂初凝时间 1 4min 终凝时间 2 10min 掺量一般不超 过水泥用量的 5 喷射混凝土配合比通过试验确定 水泥砂碎石 外加剂 混凝土搅拌机 混凝土喷射机 喷嘴 压缩空气 水 受喷面 干喷混凝土工艺流程图 27 4 3 5 3 2 自拌混凝土质量要求 为确保自拌混凝土的质量 现场混凝土拌制要满足以下几个要求 1 材料的配合比偏差不得超过下列规定 水泥 1 各种集料重量的允许偏 差为 3 2 骨料含水率经常检查 据以调整加水量和骨料重量 雨雪天施工时 增加 检测次数 3 混凝土搅拌至各种组成材料混合均匀 颜色一致 在搅拌机中搅拌时 自 全部材料装入搅拌筒中起 至混凝土由搅拌筒中开始出料为止 其连续搅拌的最 短时间要满足规范要求 4 在下盘料装入之前 搅拌机的拌和料全部倒出 搅拌机停用 30 分钟或更 换水泥品种时 彻底清洗搅拌机 4 3 5 4 施工注意事项 喷射混凝土作业在满足 锚杆喷射混凝土支护技术规程 及其它相关规定的 基础上 遵守以下几点 喷射机安装好后 先注水 通风 清洁管道内杂物 同时用高压风吹扫受 喷面 清除受喷面上的尘埃 喷射混凝土的混合料采用混凝土搅拌机拌和 搅拌时间不少于 2min 并应 保证连续供料 喷射机要求风压为 0 4 0 6MPa 喷头距受喷面的距离控制在 0 8 1 5M 时 较好 4 喷射作业应分段分片进行 并在坡面上垂直打入短钢筋作为控制厚度的标 志 同一段内喷射混凝土的喷射路线应自下而上 呈 S 形运动 喷射时 喷头作 28 连续不断的圆周运动 并形成螺旋状前进 后一圈压前一圈三分之一 5 喷头尽量与受喷面保持垂直 如遇受喷面被钢筋网片覆盖时可将喷头稍微 偏斜 10 20 6 喷射分二次喷射 第一次喷射完毕后应清除表面上的松散碎屑 挂设钢筋 网片 钢筋网片与第一次喷射面之间的间距宜大于 30mm 在第二次喷射之前 喷 水湿润第一次喷射面 7 试验室负责优选喷射混凝土的配合比与现场控制 喷射施工前先进行试喷 试喷合格后再投入喷射施工 并按规定取样喷射大板 制作检验试件 8 每次喷混凝土完毕后 即时检查厚度 若厚度不够需进行补喷达到设计厚 度 9 基坑土方开挖施工过程中 随着喷射混凝土环节施工完成 及时对喷射混 凝土面进行砂浆找平处理 使基面满足结构防水施工要求 有效缩短防水施工周 期 提高施工效率 4 3 6 钢支撑施工 钢支撑作业顺序 钢支撑及围檩的加工制作 三角托架的架设 环向钢围檩 的安装 焊接支撑托架 钢支撑架设 预应力施加 4 3 6 1 钢支撑及钢围檩加工制作 钢支撑 钢围檩的制作将采取场外加工制作的方式进行 应在施工准备期间 尽快完成钢支撑和钢围檩的放样及加工工作 为土方工程施工创造条件 钢支撑均采用 609 14 钢管分段制作而成 分段之间采用法兰盘与螺栓连 接 每一分段对接拼接采用焊接时应采用加肋板或外包加强管箍的形式 并保证 焊缝质量 具体见下图钢支撑连接方式 29 钢围檩采用分段加工而成 分段之间采用上 下及内侧附加钢板连接牢固 保证围檩的整体稳定性能 法兰连接图 4 3 6 2 钢支撑体系安装 4 3 6 2 1 钢支撑体系架设施工流程 支撑编号 对号运到现场 焊三角形钢板托架 钢围檩就位 钢支撑就位 施加预应力 紧固钢楔 钢支撑与围檩连接 拆除千斤顶 4 3 6 2 2 钢围檩安装 1 钢围檩安装前先安装三角支架和支架端部水平通长角钢 以 M20 L 220mm 膨胀螺栓紧固 然后吊装钢围檩 钢围檩采取现场分段连接 分 段之间采用上 下及内侧附加钢板连接牢固 保证围檩的整体稳定性能 2 围檩在运输和吊装过程中不得扭曲 碰撞 严格保护围檩不受损伤 3 安装围檩时 根据测量调整角度 调整围檩的受力 保证与钢支撑作用力 方向垂直 根据实际情况 围檩与锚喷面之间的缝隙 用细石砼填充 使围檩背 面与锚喷面密贴 使围檩受力均匀 标高允许误差正负 30mm 钢围檩位置示意图如图下图所示 30 钢围檩位置示意图 钢围檩就位后 即进行钢支撑托架的定位焊接 而后采用履带吊或其它吊装 机械吊装就位 钢管就位后一端固定 另一端施加预应力 预应力达到设计要求 后插打楔铁 4 3 6 3 钢支撑架设及预应力施加 4 3 6 3 1 钢支撑架设 钢支撑施工配合土方施工展开 钢支撑分别架设在冠梁预埋铁件和围檩的 缀板上 预埋铁件在冠梁施工时既已预埋 围檩上的缀板在围檩安装时同时施做 支撑安装前进行复测定位 焊接支撑托架 托架采用 t 12mm 钢板焊接 托架焊 好后即可进行钢支撑的架设 钢管支撑在基坑旁提前拼装 拼装完成后 找监理 报验 钢支撑两端支点中心线的偏心不大于 20mm 安装后总的偏心量不大于 50mm 水平间距偏差不大于 100mm 开挖到钢管支撑标高时 及时用 50 吨履带 吊或其它吊装机械安设钢管横撑 27 斜撑安装图 4 3 6 3 2 预应力施加 采用 2 台 100 吨千斤顶对钢支撑进行轴力施加 千斤顶需带压力表 经检 验合格并通过试验标定 钢支撑安装完毕后 应及时检查各节点的连接情况 承压面应平整并与围 檩轴线方向垂直 经确认符合要求后方可施加预力 预应力应分级施加 重复进行 加至设计值时应再次检查各连接点的连接 情况 必要时应对节点进行加固 待设计要求的压力值稳定后 预加轴力偏差不 大于 5 吨 设计的预加轴力见下表 再用铁楔打紧锁定 钢支撑的预加轴力表 1 2 明挖段相同 直撑斜撑 28 轴力设计值预加轴力值轴力设计值预加轴力值 第一道钢支撑 395KN200 KN520 KN260 KN 第二道钢支撑 1690KN900 KN2220 KN1200 KN 第三道钢支撑 2040 KN1100 KN2760 KN1450 KN 钢支撑锁定后 若发现有明显的预压力损失时 应进行补偿加压 4 3 6 4 钢支撑体系安装的施工要点 1 基坑竖向平面内需分层开挖 并遵循先支撑 后开挖的原则 支撑的安装 应与土方施工紧密结合 在土方挖到设计标高的区段内 及时安装并发挥支撑作 用 设置好的内支撑受力状况必须和设计计算工况一致 2 钢管横撑安装时应确保两端同步 对称 并与钢围檩正交 斜撑要确保剪 力块角度与斜撑角度一致 钢管横撑安装后应及时施加预应力 3 使用千斤顶对钢支撑施加轴力时 必须确保千斤顶轴线与钢支撑轴线重 合 避免支撑偏心受压 出现变形 移位等情况 4 基坑两端盾构井部位斜撑施加轴力时 必须保证东西两侧斜撑对称施加 防止基坑两侧围护结构受力不均 5 为防止活络头与千斤顶对顶接触部位受力变形 活络头加工制作时需要 对相应部位进行加强处理 6 钢支撑的施工与使用过程中均应考虑气温的变化对支撑工作状态的影响 应对支撑内力进行监控 随时调整钢楔或支撑头 使支撑与围檩保持紧密接触状 态 并防止升温引起的附加应力对钢支撑造成破坏 7 要求专人检查钢管支撑楔子 一有松动 及时进行重新加荷打楔子 专人 检查钢管支撑时 由于高空作业 需系安全带 29 4 3 6 5 钢支撑保护措施 1 为防止钢围檩安装就位后出现移位甚至坠落等问题 可在围檩上沿设置 防坠索具临时固定 防坠索具与围护桩做可靠连接 2 基坑开挖过程中要防止挖掘机械碰撞支撑体系 以防支撑失稳 造成事故 3 施工过程中加强监测 若因侧压力造成钢管横撑轴力过大 造成横撑挠曲 变形 并接近允许值时 必须及时和设计 监理沟通采取加撑或增加临时竖向支 撑等措施 防止横撑挠曲变形过大 保证钢支撑受力稳定 确保基坑安全 4 3 6 6 钢支撑拆除技术措施 支撑体系拆除过程其实就是支撑的 倒换 过程 即把由钢管支撑所承受的侧 向土压力转至永久结构或其它临时支护结构上 支撑体系的拆除施工应特别注意以下两点 1 拆除时应分级释放轴力 避免瞬间预加应力释放过大而导致结构局部变 形 开裂 同时对围护桩的桩顶位移 桩心侧压力进行监测 2 利用主体结构换撑时 主体结构的砼强度应达到设计要求的强度值 钢支 撑与主体结构位置关系见下图 30 主体基坑围护结构剖面图 4 3 7 监控量测 4 3 7 1 监控量测方案设计原则 施工监测是一项系统工程 监测工作的成败与选用监测方法的选取及测点 的布置直接相关 根据以往监测工作的经验 归纳以下 5 条原则 1 可靠性原则 可靠性原则是监测系统设计中所考虑的最重要的原则 为了 确保其可靠性 必须做到 a 系统需要采用可靠的仪器 b 应在监测期间保护好测点 2 多层次监测原则 多层次监测原则的具体含义有四点 a 在监测对象上以位移为主 兼顾其它监测项目 b 在监测方法上以仪器监测为主 并辅以巡检的方法 c 在监测仪器选择上以机测仪器为主 辅以电测仪器 d 分别在地表 及临近建筑物与地下管线上布点形成具有一定测点覆盖率的 监测网 3 重点监测关键区的原则 在具有不同地质条件和水文地质条件 周围建筑 物及地下管线段 其稳定的标准是不同的 稳定性差的地段应重点进行监测 以 保证建筑物及地下管线的安全 4 方便实用原则 为减少监测与施工之间的干扰 监测系统的安装和测量应 尽量做到方便实用 5 经济合理原则 系统设计时考虑实用的仪器 不必过分追求仪器的先进性 以降低监测费用 31 4 3 7 2 监测目的 验证支护结构设计 指导基坑开挖和支护结构的施工 由于设计所用的 土压力计算采用经典的侧向土压力公式 与现场实测值相比较会有一定的差异 因此在施工过程中迫切的需要知道现场实际的应力和变形情况 与设计时采用 值进行比较 必要时对设计方案或施工过程进行修正 从而实现动态设计及信息 化施工 保证基坑支护的安全 支护结构在破坏前 往往会在基坑侧向不同部位 上出现较大的变形 或变形速率明显增大 如有周密的监测控制 有利于采取应 急措施 在很大程度上避免或减轻破坏的后果 4 3 7 3 监测内容 本工程场地周围地理位置复杂 为有效保护周围建筑物和地下管线 以及结 构自身的安全 本工程变形量测控制按一级安全等级考虑 依照设计要求 地面沉 降量 30mm 围护结构桩顶的最大水平位移 30mm 桩体的水平位移 20 mm 监 测项目和频率见下表 序号监测项目监测范围仪器监测精度监测频率 1 桩顶水平位移 桩顶冠梁全站仪 1 0mm 2 围护桩变形桩体全高 测斜管 测斜 仪 1 0mm 3 支撑轴力 支撑端部或中 部 应变计 1 100 F s 基坑开挖期间不 低于 1 次 天 基 坑开挖完成后 1 7 天 1 次 天 7 15 天 1 次 天 15 30 天 1 次 3 天 30 天以 后 1 次 周 达 到基本稳定后 1 次 月 32 4地表沉降 基坑周边地表水准仪 1 0mm 5 建筑物沉降及 倾斜 基坑建筑物 全站仪 水准 仪 1 0mm 基坑开挖期间 H 5m 1 次 3 天 5m H 10m 1 次 2 天 10m15m 2 次 天 开挖完成后 1 7 天 1 次 天 7 15 天 1 次 天 15 30 天 1 次 3 天 30 天后 1 次 周 基本稳 定后 1 次 月 注 可根据施工条件和沉降情况增加或减少观测次数 4 3 7 4 监测控制标准 警戒值 根据监测内容 本站选用围护结构水平位移及钢支撑轴力两项设定预警值 作为围护结构施工安全判别标准 对周边环境的监测每项均需要设预警值 项 目监测按 分区 分级 分阶段 的原则制定监控量测控制标准 按黄色 橙色和红 色三级预警进行反馈和控制 其安全性判别标准如下 F 实测值 容许值 围护桩水平位移容许值 第二步开挖 16mm 第三步开挖 25mm 第四步开挖 30mm 黄色预警 实测位移 或沉降 的绝对值和速率值双控指标均达到容许值 的70 85 之间时 或双控指标之一达到极限值的85 100 之间而另一指标 未达到该值时 33 橙色预警 实测位移 或沉降 的绝对值和速率值双控指标均达到容许值 的85 100 之间时 或双控指标之一达到极限值而另一指标未达到时 或双控 指标均达到极限值而整体工程尚未出现不稳定迹象时 红色预警 实测位移 或沉降 的绝对值和速率值双控指标均达到极限值 与此同时 还出现下列情况之一时 实测的位移 或沉降 速率出现急剧增长 基 坑支护混凝土表面出现裂缝 同时裂缝处已开始出现渗流水 发出 黄色预警 时 监测组加密监测频率 加强对地面和建 构 筑物沉降 动态的观察 尤其加强对预警点附近的雨 污水管和有压管线的检查和处理 发出 橙色预警 时 除需继续加强上述监测 观察 检查和处理外 还要 根据预警状态的特点进一步完善针对该状态的预警方案 同时对施工方案 开挖 进度 支护参数 工艺方法等做检查和完善 在获得设计和建设单位同意后执行 发出 红色预警 时 除需要立即向上述单位报警外还要求立即采取补强 措施 并经设计 施工 监理和建设单位分析和认定后 改变施工程序或设计参 数 必要时立即停止开挖 进行施工处理 监测点布置平面图 4 3 7 5 监测数据的整理和分析 每次监测工作结束后 均须提供监测资料 简报及处理意见 监测资料整理要 及时 以便发现数据有误时 及时改正和补测 当发现测值有明显异常时 迅速通 知施工主管和监理单位 以便采取相应措施 原始数据经过审核 消除错误和取舍之后 可供计算分析 根据计算结果 绘 34 出各观测项目观测值与施工工序 施工进度 及开挖过程的关系曲线 列出的图 表力求格式统一 以便装订成册 观测资料经整理校核后 列出阶段或最终成果表 并绘制有关过程线和关系 曲线 在此基础上 对各观测资料进行综合分析 以说明围护结构支撑体系和建 筑物在观测期间的工作状态与其变化规律和发展趋势 判断其工作状态是否正 常或找出问题的原因 并提出处理措施的建议 供研究解决问题的参考 5 质量保证措施 5 1 制度保证 施工前 建立质量保证体系 实行质量责任制 向所有施工人员进行技术交 底 明确工程质量标准 做到人人尽职尽责 保证质量 创优质工程 项目部设置 专职质检员 负责围护桩施工过程中的质量监控工作 质量技术部 项目经理 项目总工程师 项目副经理 刘长剑 安全保卫部工程管理部经营合同部 综合办公室物资设备部 专家顾问组 试验室 各专业施工作业队负责人 盾构管理部 35 工程质量管理组织机构 5 2 原材料质量的保证措施 5 2 1 建立原材料采购制度 原材料采购须制定采购计划 采购计划按技术部门提出的施工总进度计 划 施工图纸和技术要求制定 工程材料 包括施工用料 和设施的采购文件包括以下内容 项目名称 工程使用部位 规格 数量 时间及价格要求 施工合同规定的质量保证规范 标准 工程招标技术规范的要求 运输和交货条件 质量鉴定和检查方法 按采购计划制定书面的采购定货单 选择供应商 预定交货地点和日期 5 2 2 建立严格的原材料 成品和半成品进场验收制度 对采购进场的原材料及成品 半成品由质检工程师组织进行验收 参加 验收的人员包括质量 技术 物资部门及施工队的有关人员 验收的内容包括 进场货物的品种 规格 数量是否符合采购计划 供应厂家的产品合格证或检验报告是否齐全 产品现场质量检查 并填写检查 验收记录 取样进行试验 并填写试验报告 按验收程