TJ2101-栎社新村站基坑专家评审汇报.ppt

宁波市轨道交通2号线一期工程TJ-2101标,栎社新村站基坑工程施工方案汇报材料,2011年4月,中铁一局集团有限公司,汇报内容,一、工程概述二、施工总体安排三、施工场地布置四、围护结构施工五、基坑降水六、基坑开挖及支撑架设施工七、基坑施工监测八、施工风险分析及应对措施九、备注,中铁一局集团有限公司,车站场地及周边环境示意图,车站标准段横剖面图,中铁一局集团有限公司,一、工程概述,1、车站概况：栎社新村站位于机场路南侧，呈东西走向布置。本站为地下二层地上三层岛式车站，车站长度142m，为单柱双跨闭合框架结构；底板埋深13.5m15.4m，标准段基坑宽度19m，共设三个出入口，两组风亭，车站采用明挖顺筑法施工。2、周边环境：场趾范围及南侧为23层民居，需拆迁，拆迁后车站主体基坑周边无重要建筑物；且其它周边建构筑物离车站基坑距离大于3倍的基坑开挖深度，车站施工对其没有影响。北侧机场路离车站基坑很近，其填方路基坡脚离车站最近距离约为3m。拟建厂区内有1组架空电线、1根饮水管、2组电信管线横跨车站，采取永久改迁至车站之外暗埋。3、合同工期：2010年12月10日-2014年3月24日，总工期39.5个月。,中铁一局集团有限公司,3、工程地质：,中铁一局集团有限公司,土层物理力学性质参数表,中铁一局集团有限公司,车站地下深度约13.515.4m，底板均位于1粉质粘土层，直接涉及到1杂填土、2粘土、3淤泥质粘土、1粘土、2a淤泥、1淤泥质粘土、1粉质粘土层等。浅部土层中3、2a、1等土层层厚较大，具天然含水量大、渗透性弱、抗剪强度很低等特性，土层开挖后稳定性差；1层以呈可塑为主，具中等压缩性，物理力学性质较好。地下连续墙插入深度为1213m，插入比分别为1:0.87、1:0.84。墙趾位于2粘土层，土层物理力学性质较好。,4、水文地质情况,栎社新村站潜水主要赋存于浅部粘性土、粉性土中，地下水位随降雨、潮汛影响而略有变化，根据区域地质资料，地下水位变化幅度不大，一般在0.41.4m之间。本场区内承压水赋存于1a砂质粉土层、1a粉砂、砂质粉土层、5中砂层和3砾砂层中。根据详勘资料，基坑开挖时，5层和3层中承压水不会发生冲顶现象，坑底土稳定；1a承压水层被围护结构截断，无需进行专门降水处理。车站标准段底板埋深约13.5m，端头井坑底埋深约15.4m。经计算，基坑抗承压水满足要求。,中铁一局集团有限公司,5、工程特点（1）软弱富水地层里基坑施工，本站软弱地层主要为3淤泥质粉质粘土，1粘土、2a淤泥。其天然含水量大、渗透性弱、抗剪强度低、具有明显的触变及流变性，且在基坑开挖范围内分布较广，尤其是2a淤泥层分布达到2.3-3.5m，物理力学性质极差。（2）因车站施工靠近机场，连续墙钢筋笼吊装受到机场限高的制约。栎社站限高35m，结合场地标高，实际吊装有效高度不大于32.5m。（3）本站结构形式采用叠合墙设计，且结构顶板高出原装地面0.9m。顶板之上有规划三层结构，本次只施工地下两层结构。6、基坑工程重点,（1）因业主2012年1月1号西端头盾构始发节点工期的要求，工程进度控制是本站的重点。（2）基坑在软弱地层里施工，其本体安全控制是重点。（3）叠合墙施工质量的控制是重点。7、技术难点（1）淤泥质地层里的基坑开挖是本站的技术难点。（2）因场地条件所限，基坑只能采取单侧开挖，土方开挖的功效降低，造成基坑变形控制难度加大。,中铁一局集团有限公司,二、施工总体安排,车站施工部序图,中铁一局集团有限公司,1、本工程为两站两区间，结合本标段实际情况，及业主节点工期的要求。栎社站作为两个盾构区间掘进施工的主场地，西端头为盾构一次始发端，目前仅交出车站东端50m结构施工场地，西端90m范围因民房拆迁未完成，场地还未交出。根据施工筹划，一期围护结构先施工东端已交出的50m场地，待西端全部交出后调整工序全力抢西端90m范围施工。二期施工范围为本站重点，需加大投入，确保民房拆迁工作能按时完成，为后续施工创造条件。本站计划2011.6.30-2011.9.10完成基坑开挖与支撑架设。基坑由西向东开挖，平行流水作业。,2、栎社新村站主要包含导墙、连续墙、扩大端阴角土体加固、基坑降水、冠梁及第一道钢筋混凝土支撑、车站土方开挖及支撑架设。,中铁一局集团有限公司,3、施工进度计划1）连续墙：2011年3月25日2011年5月24日2）抗拔桩及立柱桩施工：2011年4月18日2011年6月18日3）扩大端阴角加固：2011年5月24日2011年6月13日4）冠梁及砼支撑梁：2011年5月15日2011年6月14日5）降水施工：2011年5月25日2011年6月10日6）土方开挖及支撑架设：2011年6月30日2011年9月10日,中铁一局集团有限公司,4、施工场地总平面布置及基坑挡水墙设计,图中包括施工区和生活办公区，交通导改、重载路、钢筋笼加工场地、泥浆池等设施的布置,中铁一局集团有限公司,重载路、基坑边挡水墙、排水沟的横剖面图设计,中铁一局集团有限公司,5、施工分区示意图,一期移交东端头50m场地，可施工18幅连续墙,等二期场地移交和民居拆迁完成，开始剩余42连续墙的施工（拆迁完成时间2011年5月份）,围护结构施工完成后，基坑开挖时，挖机在车站基坑南侧由西向东开挖,中铁一局集团有限公司,6、资源配置,人员配备一览表,（1）人员配备：项目部管理人员配备40人，基坑施工期间配备作业人员为80人。基坑开挖期间涉及的劳动力主要为：清洁人员（车辆冲洗、马路清扫），降水维护人员，施工监测人员，各种机械操作人员，汽车驾驶员，混凝土支撑施工的钢筋工、木工、砼工，钢支撑施工及施加预应力的人员，凿混凝土人员等（桩头凿除、地下墙墙面清理）。,中铁一局集团有限公司,（2）机械设备：,机械一览表,中铁一局集团有限公司,四、围护结构施工车站主体围护结构采用800mm厚地下连续墙，共计60幅。地下连续墙施工采用1台德国宝娥GB30型成槽机成槽，一次施做完成；钢筋笼吊装采用1台50t履带吊配合1台150t履带吊施工。连续墙墙体水下混凝土灌注采用导管法进行施工。结构阴角部位地层加固采用1套双重管高压旋喷桩进行加固施工，范围从地面下3m至基坑底3m进行加固。,地下连续墙施工程序图,中铁一局集团有限公司,五、降水施工,1、降水设计,根据本工程基坑开挖及基础底板结构施工要求，基坑开挖前20天须进行基坑降水。结合场区水文地质情况，本站降水措施如下：,疏干降水：随着基坑的开挖需要及时疏干开挖范围内土层中的地下水，降低围护范围内基坑中的地下水位，保证基坑的干开挖施工的顺利进行。因此，开挖基坑前，需要布设若干数量的疏干井，对基坑开挖范围内土层含水进行疏干。本站基坑场地上部土层基本上为粘性土，含水量大，渗透性差，采用重力自流短期内疏干潜水具有一定的困难，因此疏干需采用真空降水方法，提高降水井的工作效率，（本站疏干井单井有效抽水面积为200m2)本站共设疏干井19口。,中铁一局集团有限公司,本站降水井统计表,降水井井点布置图,中铁一局集团有限公司,2、管井构造,（1）井壁管：井壁管均采用焊接钢管，井壁管直径均为273m。（2）过滤器（滤水管）：滤水管的直径与井壁管的直径应相同；所有滤水管外均包一层30目40目的尼龙网，尼龙网搭接长度约为尼龙网单幅宽度的20%50%。（3）沉淀管：滤水管底部设置长度为1.00m的沉淀管，防止井内沉砂堵塞而影响进水；沉淀管底口用铁板封死。,3、管井施工施工机械设备选用GPS-10型工程钻机及其配套设备。成孔时采用正循环回转钻进泥浆护壁的成孔工艺。,疏干井结构剖面,中铁一局集团有限公司,六、基坑开挖及支护结构施工1、基坑开挖技术措施1）基坑开挖深度为13.515.4m。2）每步开挖所暴露的部分地下墙体宽度宜控制在3m6m，每层开挖厚度控制在钢支撑底部约0.5m。开挖坡度控制在1:31.4之间。3）土方开挖严格遵循“时空效应”理论，遵循“纵向分段、竖向分层、限时、对称、由上而下、先支撑后开挖”的原则开挖；分层：第一层开挖至冠梁底，施作冠梁及钢筋混凝土支撑。钢筋混凝土支撑以下土方以每两道钢支撑间距分层开挖土方。分段：沿车站纵向根据支撑平面位置分段，每段完成2根支撑范围内的土方开挖工作量，长度约为56m。分块：每层每小段土方开挖采用分块作业，根据本工程围护结构和基坑支护系统的特点以及现场实际情况依次进行分块的开挖。限时、对称：根据基坑实际情况在基坑两侧分别布设一台挖掘机进行限时、对称开挖；（因施工场地限制，不具备基坑两侧对称开挖的条件，本站采取单侧开挖。为提高单侧开挖的功效，我部将精心编排合理组织）。由上而下、先支撑后开挖：从上至下每个开挖段每开挖出2根支撑的位置时及时做好相应钢支撑架设后才进行下层土方开挖，杜绝超挖。一般上层土方开挖得快，下层土方挖得慢，因为上层土可直接用挖机挖出装车外运，而下层土要小挖机在支撑下面掏挖出土方再由坑边长臂挖机从二个支撑之间挖出装车，常规要求，开挖每一段土方时间及支撑架设时间越短越好。,中铁一局集团有限公司,4）基坑开挖时随时根据监测结果不断进行施工参数的调整和优化，及时架设支撑和施作结构，以减少围护结构变形，确保周边环境稳定；5）加强对地下水的处理，基坑内采取开挖排水沟、集水井集中抽排的方法疏干地下水；6）尽量缩短围护结构暴露时间，土方开挖结束时立即跟上基础垫层的施工，以抵抗基底隆起变形，并形成底层支撑，降低基坑围护结构变形速率；7）土方开挖时严禁在基坑边堆放弃土；8）加强对开挖标高的控制，避免对基底原状土的扰动，基底以上30cm采用人工配合机械进行清理；9）施工过程中，避免土方开挖机械对围护结构、支撑系统等的碰撞破坏；10）施工过程中，加强对立柱桩的保护，在这些桩周围挖土时，应薄层、对称开挖，挖机下铺钢板，远离桩位作业。,中铁一局集团有限公司,2、基坑开挖段落划分根据栎社新村站主体结构施工缝设置情况，主体结构分为7段，与之相适应，土方开挖也分7段进行。根据本标段盾构施工总体策划，本站基坑开挖由西向东放坡开挖。开挖工作面流程:第1段第2段第3段第4段第5段第6段第7段。,基坑开挖方向,中铁一局集团有限公司,3、基坑开挖方法在围护施工完毕、基坑降水达到要求后，进行第一层土方开挖。第一层土方开挖深度为第一道钢筋混凝土支撑体系底面设计标高，进行冠梁及刚筋混凝土支撑施工；第二层土方开挖深度为第一道钢支撑下0.5m，之后进行第一道钢支撑架设。第三层土方开挖深度为第二道钢支撑下0.5m，第四层土方开挖深度为第三道钢支撑下0.5m，第五层土方开挖到距基坑底部0.20.3m厚人工清除。,第一层土方开挖示意图,第一层土方为从地面开挖至第一道钢筋混凝土支撑底面标高，深度为1.5m，直接采用1台小松PC60小挖机配合1台日立ZAXIS250短臂挖掘机在基坑南侧进行开挖，土方运输车运输出土。,中铁一局集团有限公司,第二层土方开挖示意图,第二层土体开挖（5m）拟投入2台小松PC60小挖机在基坑北侧倒土配合1台日立ZAXIS360LC长臂挖掘机进行开挖。,中铁一局集团有限公司,第三、四、五层土方开挖示意图,第3、4、5层土体开挖（开挖深度8.5-15m）采用长臂挖掘机进行挖土，对于基坑北侧部分区域长臂挖机无法开挖的部位，采用2台或3台小型挖掘机配合倒土，将土体转至长臂挖机能够够到的地方，再由长臂挖机将土挖走。基底以上30cm采用人工配合机械进行清理，避免超挖。,中铁一局集团有限公司,端头井土方开挖,端头井部分按照先开挖转角并架设斜支撑，然后再开挖斜支撑之间的土方，最后往标准段方向开挖并架设直撑的顺序施工。,中铁一局集团有限公司,基坑单侧开挖控制要点车站基坑北侧靠近机场路路基边坡，最近距离端头只有3m。基坑开挖不具备对称开挖的条件。所以开挖设备只能在基坑南侧进行单侧开挖。这样基坑开挖的功效就大大降低，为此必须采取有效措施，以提高单侧开挖的功效，我方决定从开挖第一层土方开始，在基坑北侧设一小松PC60小挖机将北侧土倒运到南侧大挖机能够到的地方，再由大挖机将土挖出。在挖第二层至第5层土时，再增加1台（或2台）PC60小挖机配合接力倒土，以提高长臂挖机挖土的速率。这里增强小挖机之间的协作以加快小挖机之间的倒土速率是基坑单侧开挖功效的控制要点。使土方开挖速率提高以尽可能缩短基坑每段的暴露时间，从而及时架设支撑，以控制基坑变形。,中铁一局集团有限公司,4、基坑支护体系施工,砼支撑平面布置图,钢支撑平面布置图,支撑布置,中铁一局集团有限公司,钢支撑布置纵剖面图,本站支撑系统采用砼支撑加钢管支撑，第一道钢筋砼支撑结构形式采用9001000mm，水平间距9m左右。钢支撑采用609钢管，壁厚16mm，水平间距3m左右，共设3道。在基坑阴角处设钢筋砼内角撑。支撑选用和预拼装1）钢支撑规格的选用必须按设计要求或按设计轴力及建筑基坑工程设计规范（JGJ120-99）要求来选用。2）每根钢支撑的配置按总长度的不同配置用一端为固定端另一端为活络端头架设于牛腿上，中间段最多不宜超过3节。,中铁一局集团有限公司,钢支撑端部和地连墙连接示意图,3）钢支撑配置时应考虑每根总长度（活络段缩进时）比围护结构净距小1030cm。4）钢支撑安装前应先在围护结构墙安装支撑牛腿用螺栓固定于地墙上或焊接在凿出的地墙主筋上），严防因围护变形或施工撞击支撑而产生脱落。5）在每一层每小块的开挖中，当开挖出一道支撑的位置时，将支撑牛腿连接到地墙上。6）地面上要求专人负责检查支撑及其配件，支撑在使用前应进行试拼装，以保证支撑有适当的长度和安装精度，对不符合技术规范要求的支撑配件一律弃用。7）钢支撑应分层堆放整齐，高度一般不超过四层，底层钢支撑下面应安设垫木。,中铁一局集团有限公司,支撑安装示意图,钢支撑吊装1）钢支撑采用地面预拼，采用整体吊装就位的方法。各节钢管（中间节、调整节、端头节）连成整体后，便可由88龙门吊整体起吊安装，将钢支撑管吊放到位，搁在牛腿钢板上，两段支撑管之间通过法兰盘以及螺栓连接，法兰盘螺栓应全数拧紧。,中铁一局集团有限公司,2）钢支撑吊装就位后，先不松开吊钩，将活络端拉出顶住钢围檩，再将2台100吨液压千斤顶放入活络端顶压位置。为方便施工并保持顶力一致，用专用托架将2台千斤顶固定为一个整体，将其骑放在活络端上。3）支撑安装完毕后，其端面与围护墙面应平行，且应及时检查各节点的连接情况，经确认符合要求后方可施加预应力。4）为防止支撑在施加预应力后由于和地墙不能均匀接触而导致偏心受压，事先用速凝细石混凝土将空隙填实。5）钢支撑预应力要严格按照设计轴力进行施加。,钢支撑安装允许偏差表,注：L为支撑长度，H为基坑开挖深度。,中铁一局集团有限公司,确保钢支撑稳定的技术措施（1）钢支撑在拼装时，轴线偏差2cm，并保证支撑接头的承载力符合设计要求。（2）钢支撑端部设10钢筋吊环，通过钢丝绳或钢筋连系在围护结构上，以防坠落，同时用于微调的钢楔也应点焊连接，防止坠落。（3）采用人工开挖支撑附近土方，防止机械碰撞支撑。（4）加强对钢支撑轴力监测，根据支撑轴力监测情况，决定是否加强支撑。,施加预应力1）所施加的支撑预应力大小由设计单位根据设计轴力予以确定，具体如下表所示：,2）预应力施加前，必须对油泵及千斤顶进行标定，使用中要经常校验，使之运行正常，确保量测预应力值的准确。施加预应力的设备应专人负责，且应定期维护（一般半年一次），如有异常应及时校验。3）千斤顶接通油管后即可施加预应力。预应力值应为设计预应力值加上10%的预应力损失值。预应力应分级施加，第一次预加50%80%，通过检查螺栓、螺帽，无异常情况后，施加第二次预应力到设计要求。每根支撑施加的预应力值要记录备案。4）预应力施加到位后，在活络端中楔紧楔块，然后回油松开千斤顶，解开起吊钢丝绳，即完成整根支撑的安装。,中铁一局集团有限公司,5）在支撑受力后，严格检查并杜绝因支撑和受压面不垂直而发生徐变，从而导致地下连续墙水平位移持续增大乃至支撑失稳等现象的发生。6）施加预应力后，要经常检查法兰盘螺栓的松动情况，及时拧紧，并再次检查其端板处空隙，若有则应用微膨胀高标号水泥砂浆或细石砼填实。7）在下列情况需要复加预应力：（1）在第一次加预应力后12小时内观测预应力损失及墙体水平位移，并复加预应力至设计值。（2）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复加预应力至设计值。（3）墙体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度要求。（4）当采用被动区注浆控制挡墙位移时，应在注浆后12小时内在注浆范围复加预应力。,中铁一局集团有限公司,支撑预应力施加表,中铁一局集团有限公司,钢支撑拆除1）根据设计要求，在主体结构施工过程中，达到拆除条件并经监理确认后，按照以下顺序逐步拆除支撑。结构底板达到设计强度的70%后拆除第四道支撑，施工地下二层侧墙；拆除第三道支撑，继续施工地下二层侧墙、中柱、中板梁及中板，待中板砼强度达到设计强度的70%后，拆除第二支撑；拆除砼支撑及第二道支撑，继续施工地下一层侧墙，中柱顶板梁及顶板。2）支撑拆除时，首先用千斤顶松开活络头，再将支撑吊出基坑，所有拆除的支撑材料及时解体，装运出场。3）钢支撑拆除后应进行修理，凡构件变形超过规定要求或局部残缺的要求进行校正修补。,中铁一局集团有限公司,七、基坑施工监测,基坑监测平面图,中铁一局集团有限公司,八、施工风险分析及应对措施,1、基坑开挖阶段连续墙接缝处渗漏水甚至涌土、喷砂,应对安全措施：,槽壁夹泥点和接缝处的渗漏，