春城大街站基坑开挖方案

1、第一部分：工程概况第三部分：施工布署及筹划第四部分：专项施工方案第二部分：工程重难点第五部分：施工监测第六部分：管线、建筑物保护措施第七部分：基坑应急预案及越冬措施第一部分 工程概况1.1长春地铁2号线线路情况长春市地铁2号线一期工程线路全长22.522.5公里，线路西起长春西湖站，经长春西站后沿景阳大路向东，经解放大路、吉林大路，止于东方广场站。线路全部为地下站，共设19座车站座，其中换乘站6座，平均站间距1.234公里；与1号线共用控制中心，设西湖车辆段一座。全线车站一共18座，其中盾构车站15座，含配线及联络线的车站局部采用暗挖法施工，主要穿越的地质层为粉质粘土、粘土、粗砂及泥岩。长春地

2、铁二号长春地铁二号线线BT03BT03标段标段右JD26右JD251189右JD23春城大街站右JD26右JD251189右JD23解 放桥 站正 阳街 站BT03BT03标包括标包括三座明挖站和两个盾构车站，三座明挖站和两个盾构车站，是通往市中心的主要交通城市干道，交通繁忙。标段线路总长2.19km，春正盾构车站总长1289.627m。正解盾构车站总长1821.053m。设计图纸工期为30个月，2013年5月-2015年11月，初步概算6.64亿元。1.2、工程概况春-正车 站正-解车 站北北春城大街站概况车站总长249.3米，车站主体结构标准段为两层两跨式站台车站，车站标准段宽19 米，有

3、效站台长118米，有效站台宽度10.5米。车站底板埋深约为17.8米20.8米，顶板覆土3.3米4.75米。本站主体结构采用明挖法施工，车站围护结构采用钻孔灌注桩，设置四道钢支撑。本站降水采用坑外降水方案，局部靠近建筑物一侧采用止水方案。车站设4处出入口，2座风亭。1号、2号出入口位于景阳大路北侧，采用明暗挖结合施工，3号、4号出入口、1、2号风亭位于景阳大路南侧，采用明挖法施工。春城大街站总平面图孔隙潜水孔隙潜水层层1.3、地质情况杂填土粉质粘土风化泥岩现场勘察过程中，于钻探过程中发现二层地下水，第一层为孔隙潜水（编号（1），第二层为泥岩裂隙水（编号（3）。本场地未见砂层，浅层承压水（编号（

4、2）缺失，现分述如下：（1）层地下水在勘测期间地下水埋深1.903.30m，高程226.30229.75m，主要赋存于第四系粘性土孔隙内，为孔隙潜水，含水层分布全场地，含水层为主要粉质粘土2、21、3、31、4、41层，各含水层水平、垂直向渗透性差异较小。地面主要含水介质颗粒较细，水力坡度小，地下水径流十分缓慢。其主要补给来源为大气降水和地表水，排泄方式主要为蒸发和微弱的径流排泄。地下水流向地形总体坡度一致，主要流向东，其地下水具有明显的丰、枯水期变化，丰水期水位上升，枯水期水位下降，多年变化平均值1.00m，近35年最高水位1.50m，历史最高水位可按自然地面下1.00m考虑。（3）层岩石裂

5、隙水根据地铁1号线抽水试验及地区经验，本层地下水埋深约16.00m(标高212.33m)，以粉质粘土4、41层视为相对隔水顶板, 含水层为全、强、中风化泥岩，主要赋存于泥岩裂隙内，该层地下水水位受季节影响较小，其主要接受上层孔隙水的渗透及侧向径流补给，排泄方式主要为相对含水层中的径流形式及人工开采。1.4、管线排迁序号管线名称材质规格长度（m）1电信1铜DN1003832电信2铜/光400 x3003633雨水1砼DN8003294污水1砼DN6003505污水3砼DN400906燃气1钢DN400354766KV电线851.5、周边建构筑物建筑物名称层数房屋现状结构形式基础形式与场地关系长市

6、春胆肝医院6完好砖混桩基与主体结构相距约10.9m御景名家33完好框剪桩基与3、4号出入口相距分别为13.1m、8.9m春城大街站主体位置1.5、周边建构筑物2号出入口洗车行1号出入口绿化用地 车站标准断面为两层两跨岛式站台车站，采用明挖顺作法施工，车站围护结构采用钻孔灌注桩，设置四道钢支撑，采用坑外降水方案。1.6、基坑断面图14围护结构形式：主体围护桩为1000mm和1200mm钻孔桩，间距1.4m和1.5m。桩长1226.5m。基坑支撑系统：采用壁厚12mm和16mm，609mm钢管支撑，基坑端头井采用角撑，中间位置采用直撑，基坑标准段支撑间距为4m。桩间土体：采用C20挂网喷射砼，冠梁

7、顶到地面为200mm厚砼挡墙。挡土墙高出地面20cm做为挡水沿。15序号项目名称单位春城大街站数量1开挖土方m385681856812回填土方m3985398533桩间网喷混凝土852885284钢围檩t8078075钢支撑t266526651.7、主要工程数量第二部分 工程重难点1、基坑开挖工程量大、支护结构复杂春城大街车站开挖工程量大。支护结构主要有围护桩、钢支撑、桩间喷射混凝土，采用四道钢支撑局部混凝土撑，支护结构复杂。 2、管线多，改移工作量大春城大街站管线密集，类型较多。车站内需改移的管线包括：电信、电力、上水、雨水、污水、煤气等管线。基坑开挖以后基坑周围的管线需进行监控量测工作，防

8、止管线下沉、变形。春城大街站基坑南侧有一66kv高压电春城大街站基坑北侧有DN800雨水和DN600污水，在基坑开挖过程中要重点对其进行监测。 3、施工监测是本工程的重点施工监测是施工过程中的重要环节，是保证施工质量及安全的重要手段。在基坑开挖及结构施工的整个过程中应做好基坑监测，确保基坑稳定；针对基坑周围2倍深度范围内的管线、建筑物需重点监测。4、基坑需过冬维护 春城大街站基坑开挖后经过冬季，钢支撑轴力可能减小，支撑预加力变化易引起围护桩变形，需整个冬季不间断监测并考虑维护措施。第三部分施 工布署及筹划19193.1.1 工期目标1、2014年10月1日2014年11月1日，进行一期浅基坑土

9、石方开挖；2、2015年3月1日2015年6月1日，进行站厅层站台层土石方开挖；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、满足轨道交通车站工程施工质量验收标准及合同要求。 3.1、施工目标20203.1.3 安全目标 杜绝重伤、死亡事故。 杜绝重大交通事故、重大火灾事故，轻伤率控制在8以内。 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、施工目标21213.2.1 施工人员3.2、施工准备序号工种人数备注1挖掘机司机16人2垂直提升架司机6人3汽车吊司机4人4自卸汽车司机10人5降、排水工

10、6人6电焊工4人7修理工3人8电工2人9杂工6人10测量人员4人11管理人员10人合计71人22223.2.2 施工机械设备序号设备名称规格数量备注1挖掘机1.6m4台2挖掘机0.4 m2台3汽车吊50t、25t2台4自卸汽车10t8辆5抽水泵15kw6台6潜水泵15kw6台7空压机9 m1台8电焊机20kw4台3.2、施工准备23春城大街站共分为10个施工段：施工顺序：A1A2A3A4A5A6A7A8A9A103.3、施工区域划分春城大街站土方开挖方向项目名称计划时间（天）开始时间完成时间备注春城大街车站1071工作日2014年6月1日2017年5月6日交通导改30 工作日2014年6月1日

11、2014年6月30日围挡施工3 工作日2014年7月1日2014年7月3日管线挖探改移45工作日2014年7月4日2014年8月17日围护桩30 工作日2014年8月18日2014年9月16日桩头凿除25 工作日2014年9月17日2014年10月11日桩顶冠梁及挡土墙30 工作日2014年9月27日2014年10月26日龙门吊机安装调试15 工作日2014年10月7日2014年10月21日冬季未施工土方开挖90 工作日2015年3月1日2015年5月29日主体施工189 工作日2015年3月31日2015年10月5日基坑回填15 工作日2015年10月6日2015年10月20日路面施工15

12、工作日2015年10月21日2015年11月4日盾构机进场吊装调试60 工作日2015年8月6日2015年10月4日春-正区间左线掘进110 工作日2015年10月5日2016年1月22日盾构机调头30 工作日2016年1月23日2016年2月21日春-正区间右线掘进110 工作日2016年2月22日2016年6月10日盾构机吊出30 工作日2016年6月11日2016年7月10日附属2号风道4号口300 工作日2016年7月11日2017年5月6日冬季未施工说明：1.此表未考虑外界因素制约时间，如有特殊情况工期顺延。2.冬季不施工工期顺延。3.4、总体工期安排第四部分 专项施工方案车站主体基

13、坑长度249.3m，宽度19m，开挖深度约为17.8m20.8m，车站所处地层自上而下为杂填土、粉质粘土、风化岩，主体基坑土石方开挖量85681m3。车站主体采用明挖法施工，各层楼板作为支撑体系使用。围护结构为钻孔灌注桩+钢支撑体系。土方开挖方向由东向西。4.1、基坑开挖施工方案车站主体围护结构平面图（单位：mm）4.1.1土方开挖总体部署土方开挖方向4.1.2土方开挖原则1、为减小地面变形，确保施工安全，基坑必须分段、分层均衡开挖，分段开挖长度约2025米。2、 基坑开挖必须分段、分层、分区、对称进行。3、土方开挖后，及时施作钢管支撑。4、 基坑纵向放坡要求不得陡于1：1。5、基坑开挖至基底

14、以上300mm时，应进行基坑验收，并采用人工挖除剩余土方，挖至设计标高后应即时平整基坑，疏干坑内积水，及时施作垫层，尽量减少基坑大面积、长时间的暴露。6、基坑内施工必须确保无水作业，且应确保施工质量。7、加强基坑稳定的观察和监控量测工作，以便发现施工安全隐患，并通过监测反馈及时调整开挖程序。4.1、基坑开挖施工方案4.1.3 土方开挖施工工艺春城大街车站土方开挖施工工艺流程如下：通过计算，确定挖运土机械型号及数量确定分层开挖高度开挖第一层土方根据监测结果架设第一道钢支撑、施加预应力开挖第二层土方根据监测结果架设第二道钢支撑、施加预应力开挖第三层土方根据监测结果架设第三道钢支撑施加预应力开挖第四

15、层土方根据监测结果架设第四道钢支撑、施加预应力开挖第五层土方人工清槽底。4.1、基坑开挖施工方案车站基坑主体深度基本相同，基坑土方在竖向上共分五层开挖：第一层：竖向高度约为2.26m；第二层：竖向高度约为4.8m；第三层：竖向高度约为3.5m；第四层：竖向高度约为5.0m；第五层：竖向高度约为2.67m。其中第二、第三层、第四层、第五层土方开挖需分台阶开挖。机械作业台阶宽度67m，台阶坡度1：0.75。单位：mm预留人工挖土基坑开挖方向地面钢支撑东西台阶接力法开挖4.1、基坑开挖施工方案基坑开挖纵向施工示意图基坑土方开挖遵循“纵向分段、竖向分层、由上至下、中间拉槽、先支后挖”的施工原则，竖向从

16、上到下分层开挖，纵向形成台阶，横向先挖中间土体，后挖两侧土体。6m4.1、基坑开挖施工方案土方分层开挖步序开挖前先施作降水井，将坑内水抽走，分段开挖基坑至第一道钢支撑下0.5m处，施做桩顶冠梁，砌钢筋砼挡土墙支护，并架设第一道钢支撑。开挖基坑至第二道钢支撑下0.5米处，架设第二道钢支撑；开挖基坑至第三道钢支撑下0.5米处，架设第三道钢支撑；架设第四道钢支撑后开挖基坑至基底；沿车站纵轴线方向，第二、三、四、五层土方每隔6m同时开挖。在每一层每一段的土方施工中，在横断面跨中开中槽，由车站东端开始沿纵向挖掘；由中槽向两侧开挖面进行开挖作业。1、纵向拉中槽纵向拉中槽，即在每层开挖工作面始端沿车站纵向拉

17、坡开挖中槽，中槽位于车站主体结构横断面中间。中槽的大小首先要满足挖掘机回转弃土的要求，同时要尽可能多的保留两侧土体，以支撑围护结构，减小对周边环境的扰动，并满足钢支撑施作要求。中槽的宽度为10m左右。2、 横向扩边为中槽开挖至6m后，向横向扩边，即由中槽向两边跨开挖扩边。开挖方式为：由中槽向两边跨横向挖土，两边跨的土方开挖尽量对称进行，土方开挖至钻孔桩附近时，改为人工挖土，以免机械开挖破坏钻孔桩。4.1、基坑开挖施工方案基坑开挖方向挖掘机6m10m基坑土方开挖纵向拉中槽、横向扩边拓展平面示意图4.1、基坑开挖施工方案344.2.1、支撑体系布置沿基坑竖向设四道钢支撑，基坑平面内采用对撑，在端部

18、与角部采用斜撑。第一道支撑设在冠梁上，其它钢支撑通过钢围檩设在结构的围护桩上。4.2.2、钢围檩、钢支撑架设钢支撑架设极具时间性和协调性，支撑架设的时间、位置及预加力的大小关系到深基坑稳定的成败。钢支撑上下共四道，均采用609钢管，壁厚t=12、t=16mm。4.2、基坑支撑施工方案35钢支撑全部采用609，每站拟配备一台50t履带吊和一台25t吊车吊装。钢支撑分节制作，现场拼装，法兰连接。钢围檩由两根45C工字钢，通过钢板拼装焊接而成。钢支撑、围檩形式4.2、基坑支撑施工方案364.2.3 围檩、钢支撑安装 钢围檩的安装及防脱落措施安装角钢托架及紧线器，紧靠桩身吊装钢围檩，放置在托架上，最后

19、利用紧线器拉紧。钢围檩要求封闭。钢围檩安装后，以C40细石混凝土填平与桩间凹槽，保证钢围檩与围护桩密切接触。 钢支撑的安装钢支撑在基坑外拼装成整根，采用50T履带吊、25T汽车吊吊装就位。钢支撑为防止脱落，在钢缀板上焊接托架。钢支撑安装完成后及时用千斤顶施加预加力。 钢支撑安装质量要点检查项目数值支撑两端中心线偏差20mm支撑总偏心量50mm支撑水平间距偏差20mm支撑安装高程偏差50mm4.2、基坑支撑施工方案 采用两台100t千斤顶，对钢支撑施加预压力。预加力控制值见下表5-5剖面部位第一道支撑第二道支撑第三道支撑第四道支撑设计轴力KN/M232.93648.311128.05941.33

20、预加力KN/M1003004203804.2.4支撑预加力施工4.2、基坑支撑施工方案384.2.5 钢支撑拆除1、每施工完一段且砼达到设计强度后，依次拆除相应位置的钢支撑。2、拆除时所有钢支撑均利用千斤顶卸载抽出钢锲片，然后利用吊车吊出基坑进行循环利用。3、拆除应分级释放轴力，避免瞬间预加应力释放过大而导致结构局部变形、开裂。4.2、基坑支撑施工方案1.随基坑开挖进行桩间网喷混凝土施工。2.网喷砼厚100mm，标号C20。3. 施工时利用膨胀螺栓与61515cm的钢筋网固定在桩间上。4.桩间喷射混凝土支护施工随土方的开挖分步进行。每一层采用自下而上、随挖随喷。5.试验室负责喷射混凝土的配合比

21、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，并按规定制作检验试件。6.两次喷混凝土作业应留一定的时间间隔，为保证上下层喷射混凝土搭接质量，每层下部30cm暂不喷射，并做45的斜面形状。4.3、桩间网喷混凝土施工第五部分：施工监测411) 确保基坑施工安全。 2) 确保近接建（构）筑物、地下管线正常使用与安全稳定。3) 判断施工降水对周围地层的影响程度，防止地下水资源的流失对附近建筑物的影响。4)预测地表变形的趋势,根据变形发展趋势和周围建筑物情况,决定是否需要采取保护措施,并为确定经济合理的保护措施提供依据。5)建立预警机制 ,避免结构和环境安全事故造成施工成本的增加。5.1、

22、监测目的5.2、监测项目435.3、监测控制值监测项目监测精度警戒值变化速率限值地表沉降1mm20mm2mm/d,支护结构水平位移1mm25mm2mm/d,支护结构垂直位移1mm10mm1 mm/d,钢支撑轴力5F.S65f/基坑底隆起1mm20mm2mm/d,管线沉降1.5mm15mm2 mm/d,房屋沉降1mm40mm2mm/d,地下水位10mm1000mm500mm/d,445.5、车站断面布点45春城大街站春城大街站监测点平面图监测点平面图5.5、测点布置盖板标志点盖板路面层套管以粘土固定测量管顶沉降的标志测量管底处土体沉降的标志管线地表沉降监测点管线监测点布设水位管埋设5.6、监测点

23、埋设示意图建筑物沉降观测点钢筋计及测斜管安装5.6、监测点埋设示意图第六部分：管线、建筑物保护措施1. 对基坑周边管线及建筑物保护的主要措施就是施工过程中加强监测，随时了解管线及建筑物的沉降、倾斜及位移情况，如沉降超过控制值，需及时对其进行注浆加固。2.对基坑周边巡视以下内容：坑边超载。包括坑边荷载重量、类型、与坑缘距离、面积、位置等地表积水。包括积水面积、深度、水量、位置、地面硬化完好程度、基坑边缘排水系统是否合理及通畅等。3、对于周边建（构）筑物巡视以下内容： 建（构）筑物开裂、剥落。包括裂缝宽度、深度、数量、走向、剥落体大小、发生位置、发展趋势等。 地下室渗水。包括渗漏水量、发生位置、发

24、展趋势等。四、对于地下管线巡视以下内容： 管体或接口破损、渗漏。包括位置、管线材质、尺寸、类型、破损程度、渗漏情况、发展趋势等。 检查井等附属设施的开裂及进水。包括裂缝宽度、深度、数量、走向、位置、发展趋势、井内水量等。51根据设计图纸及现场踏勘结果并结合长春市地铁二号线地下管线资料调查最终成果资料，DN600污水，DN800雨水管道沿景阳大路路面中心布置。污水管起始直径600mm，主要收集景阳大路两侧建筑生活用水。御景名家小区与吉林省肝胆病医院之间检查井处，为DN600污水支线。污水管整体为混凝土管节结构接口方式为企口连接。雨水管起始直径800mm，主要收集景阳大路两侧沿线雨水及施工降水。污

25、水管整体为混凝土管节结构接口方式为企口连接。污水、雨水管加内衬措施春城大街站管线与基坑位置关系御景名家B区御景名家A区1号出入口2号出入口景阳大路景阳大路万福街吉林省肝胆病医院改移后雨水-DN800改移后污水-DN600原有DN600污水主体结构雨水 砼 DN800雨水 砼 DN800污水 砼 DN600污水 砼 DN600春城大街站为明挖工法施工，基坑开挖深度为17.8-20.8米。现有DN800雨水和DN600污水两条管线位于主体结构范围内，需要将其改移到主体结构北侧。原设计方案改移后两条管线距离结构为21米，为减少管线改移对交通的影响，管线改移围挡与地铁施工围挡合并。53管线与结构关系图

26、DN800雨水DN600污水目前存在风险目前存在风险1、由于污水管为管节结构，不可避免的会出现渗漏水情况，后期可能由于长期的渗漏水，在污水管周围可能存在水囊，若面开挖到水囊附近，极易引起坍塌，从而造成管线破裂的风险。2、地铁施工不可避免的会出现沉降现象，而污水管本身为管节结构，稍有沉降就可能引起管线破裂，从而造成更大损失。尤其盾构加宽段距离管线较近，危险性更大。3、污水管位于景阳大路路中心，为长春市交通主干道，车流量极大，基坑开挖深度17.8-20.8米，且均为粉质粘土层，车辆行驶的振动对土体的稳定性的影响较大。4、污水管为景阳大路主管道，水流量较大，相邻标段和本标段降水也排入此管道，后期管节

27、节点连接缝的破坏较大，其管线周边出现水囊的几率较大，而且管线下方由于长期渗漏水冲刷，土质相对疏松，甚至坍塌从而引起管线破裂等的危险因素。5、根据地质报告车站区域杂填土最深为3.5米，污水管埋深2.3米，稳定性极差。基坑开挖沉降变形，容易造成局部坍塌，从而引起管线破裂的危险。解决措施解决措施为了防止坍塌可能对管线造成的破坏，项目部根据现场实际情况研究，在现有污水管线内安装内衬橡胶防水套管。橡胶套管以原有污水管线作为依托骨架，使污水从套管内部通过，如果管线发生变形或者断裂，可以有效地防止渗漏，减小由于管线渗漏对地铁施工造成的安全隐患。降水井旋喷桩桩基础车站右线医院采用灌注桩基础，桩长14m。医院基

28、础距离车站9150mm，距离车站降水井5550mm。为降低因车站开挖和降水造成的医院沉降和倾斜，在降水井与医院之间打设双排旋喷桩止水帷幕，旋喷桩采用600400三重管，长度入全风化岩1.5m。降水及基坑开挖期间，加强医院沉降及倾斜的监测，及时调整施工。建筑物保护措施吉林省肝胆病医院风险加固图降水井旋喷桩第七部分：基坑应急预案及越冬措施59根据基坑监测情况，如果发现围护桩结构变形超过24mm，在分析产生原因的同时，立即停止开挖，并采取以下措施：1、增大支撑轴力；2、增加应急钢支撑；3、加快垫层施工。增大支撑轴力加快垫层施工增加临时钢支撑6.1、围护桩侧向位移应急预案基坑开挖过程中，将坑内水位控制在开挖面以下1m，同时加强坑外水位观测。当坑外水位发生突变时，立即根据测点位置寻找原因，并及时进行水位补给，减少周边环境沉降。6.2、地下水位快速降低应急预案61在基坑开挖等施工进程中，出现坑底土体反