三元桥站土方开挖施工方案

1、三元桥站基坑支护及土方开挖安全专项施工方案一、工程概况十号线三元桥站是与机场线三元桥站的换乘车站，为地下双层岛式车站。站位位于东 京顺路与机场高速之间的空地内，车站位南北走向。本站与站位西侧的机场线三元桥站之 间设通道进行换乘连接。车站全长 160.9 米。车站主体为地下双层岛式钢筋混凝土框架结构， 车站宽 23.4 米（两 层三跨），局部宽 37.1 米（两层四跨） ， 车站深度为 17.81 米，车站有效站台中心为 K15+450.00。车站共设4个出入口、1个与机场线三元桥站的换乘通道、1个紧急疏散口 及 2个风道。主体、风道、 3 号出入口及紧急疏散口采用明挖法施工， 1 号出入口通道

2、及 与机场线换乘通道采用暗挖法施工。西南风道长 49.35 米（双层长 22.9 米，单层长 26.65 米），东北风道长 35.98 米为单层。三元桥站两侧均为盾构区间，盾构隧道先于车站施工，在三元桥站推进通过，三元桥 站施工时，将车站范围内大部分管片整环拆除。 车站北端起点 18.6米采用盾构扩挖施工方 法，即整环管片只有局部拆除，盾构隧道作为车站的一部分与车站框架结构结合。该技术 目前在国内尚未运用，而处于开发研究阶段，该段作为科研的实验段。车站范围内有三元桥至京顺路的匝道桥，在车站施工前部分拆除，车站施工完成后桥 梁恢复，在车站范围内桥梁基础座落在车站结构顶板上，还有部分桥桩基础与西南

3、风道较 近，在施工风道围护结构时，桥基础同时施作。车站主体及西南风道明挖围护结构采用钻孔灌注桩，支撑采用 锚杆 支撑及预应力锚杆 支撑。盾构扩挖实验段上部基础采用土钉、喷锚支护，东北风道采用土钉支护。车站南端东侧有一条改移后的 D400的雨水管，有一条6100X 1800mm的雨水方沟， 北端东侧有一条改移后的 D600 的雨水管。在锚杆施工前，应查明确定管线的准确位置， 施作锚杆时避开管线。二、工程地质与水文地质概况1 、工程地质特性车站场区范围上覆人工堆积层及第四纪全新世冲洪积层。地层依次为：（1）粉土填土层：褐黄色，松散，湿，含少量砖渣、灰渣、水泥块等。（2）杂填土层：杂色，松散，湿，以

4、建筑垃圾为主，含砖渣、灰渣、水泥块等。（3）粉土层：褐黄色，密实，湿，中压缩性，含云母、氧化铁。(4) 粉细砂层：黄褐色，中密，湿，中压缩性，含云母、氧化铁，局部夹粉土薄层。(5) 粉土层：褐黄色黄灰色，密实，湿很湿，中压缩性，含云母、氧化铁、有 机质。( 6)粉质粘土层：褐黄色黄灰色，可塑，中压缩性，含云母、氧化铁。(7) 粉质粘土层：黄灰色灰色，可塑局部硬塑，中压缩性，含云母、氧化铁。(8) 粉土层：黄灰色灰色，密实，湿很湿，低压缩性，含云母、氧化铁、有机 质。( 9)粉细砂层：褐黄色，密实，饱和，低压缩性、含云母、氧化铁。( 10)中粗细砂层：褐黄色，密实，饱和，低压缩性、含云母、氧化铁

5、、个别砾石。( 11)粉细砂层：褐黄色，密实，饱和，低压缩性、含云母、氧化铁、个别砾石。(12) 粉质粘土层：褐黄色，可塑局部硬塑，密实，中压缩性，含云母、氧化铁。(13) 粘土层：褐黄色，可塑，中压缩性，含氧化铁，局部夹粉土薄层。( 14)粉土层：褐黄色，密实，很湿，低压缩性，含云母、氧化铁。( 15)细中砂层：褐黄色，密实，饱和，低压缩性，含云母、氧化铁。( 16)中粗砂层：( 17)粉细砂层：褐黄色，密实，饱和，低压缩性，含云母、氧化铁、局部夹粉土薄 层。2、水文地质特性 车站范围内量测到四层地下水：上层滞水(一) 、潜水(二)、承压水(三)及承压水(四)。(1) 上层滞水(一)水位标高

6、为 30.6931.42m,含水层为粉土层、粉土层、粉细砂 层、主要接受管道漏水及大气降水补给；(2) 潜水(二)水位标高为26.5627.83m，含水层为中粗砂层、粉细砂层及细中砂 层，主要来源为上层滞水、大气降水及侧向径流补给；(3) 承压水(三)水头标高为16.5 417.98m，含水层为中粗砂层、粉细砂层，主要 接受侧向径流补给及潜水越流补给；(4) 承压水(四)水头标高为10.88m，埋深较深。车站范围内地下水对混凝土结构无腐蚀性；对钢结构具弱腐蚀性；对钢筋混凝土中的 钢筋没有腐蚀性。车站底标高为22.421.30米，座落在粉质粘土、粘土、粉土、及细中砂土层上；西 南单层风道底标高为

7、 27.90 米，座落在粉细砂层；东北单层风道底标高 29.90 米，座落在 粉质粘土层上。车站进入潜水 6.5 米左右，未进入承压水。3、地震评价本场区地震基本烈度8度，属U类场地，地下20m深度范围内，饱和粉土及砂土不液 化。三、编制依据1、北京地铁十号线一期（含奥运支线）工程施工设计车站围护结构施工图2、建筑地基基础工程施工质量验收规范 GB50202-20023、锚杆喷射混凝土支护技术规范 GB50086-20014、建设工程施工安全技术操作规程5、钢筋机械连接通用技术规程 JGJ107-20036、建筑基坑工程技术规范 YB9258-97四、施工重难点1 、断面形式多、支撑体系复杂；

8、2、结构距京顺路和机场路距离较近，施工难度大，吊装困难；3、京顺路和机场路车辆繁多，施工运输和监控量测难度大；4、集坑开挖刚好跨过整个雨季，对基坑稳定不利。五、进度计划土方开挖计划2006年6月1日开始，以每天开挖土方量800m3的施工进度进行施工， 2006年 9 月 20 日结束，其中第一次土方见底时间为 2006年 7 月 17日。（分段图见图 3）六、施工方案1 、基坑上部土方开挖 、接帽土方：钻孔灌注桩施工结束后，开始开挖桩顶及桩外侧处土方，桩外侧外放0.5 米，并采取 1：0.5 放坡，满足人工操作。 、冠梁施工：冠梁施工前，先进行人工破除桩头，施工冠梁。（见下图）冠梁施工分段进行

9、，按 20 米左右一段进行施工。钢筋加工 钢筋加工按设计图纸尺寸进行加工，钢筋主筋接头采用直螺纹进行连接，并根据钢1 |49.351&636J8J,142.3第一段第二段第二段第四段第五段第六凰第七段第八f”挖段23.852L9020.2020. 6020. 7016.2017.2016.00116015. 6023.8523.85L 85图一、主体基坑分段图筋机械连接通用技术规程JGJ107-2003规范进行验收合格后方可用于绑扎。钢筋绑扎钢筋绑扎前由测量班进行放线，确定冠梁边线，人工做好砂浆底模后，开始冠梁钢筋 绑扎。钢筋绑扎采用梅花型绑扎，并做好变截面处钢筋的连接及锚固。冠梁钢筋施工时做

10、 好钻孔桩钢筋锚固。模板安装模板采用组合钢模板，安装时确保冠梁结构内部尺寸符合设计和规范要求，并控制好 接缝和错台。砼浇注砼米用商品砼，砼浇注时分层浇注，振捣时保证不过振、漏振，确保不出现蜂窝、麻 面。二：顶梁2、主体基坑开挖冠梁施工结束后，开始主体基坑开挖。主体基坑开挖时按照“从中间向两边开挖”的 顺序进行开挖，并在开挖过程中遵循“纵向分段、竖向分层，由上而下、支撑紧跟”的原 则，按照以下施工步序进行施工：开挖顺序为：第四段i第三段一第二段一第一段，第五段第六段第七段一第八段第九段第一步：开挖时从第四段（6-6截面）向第一段（3-3截面）、第五段（6-6截面）向第 九段（东北风道）进行开挖，

11、开挖过程中，按照2米左右一层进行开挖，在开挖过程中，及时做好桩间网喷，做到随开挖随喷锚。开挖至第一道钢支撑下50cm处开始架设钢支撑。钢支撑在施工区域内进行拼装。钢 支撑安装位置为冠梁底，安装完毕后进行施加预应力，施加预应力时按设计图纸提供的轴 力进行施加力。每道支撑预加轴力为设计轴力的0.6倍。在5-5截面、4-4截面、3-3截面处为土层锚杆，开挖时挖至锚杆钻机便于操作的位置 后，进行锚杆施工。锚杆施工前必须做拉拔试验，以确定锚杆轴向受拉承载力。每种锚杆不少于三根，用做基本试验的锚杆参数，材料及施工工艺必须和锚杆设计相同，锚杆轴向受拉承载力设计值取基本试验确定的极限承载力除以受拉抗力分项系数

12、1.3。锚杆注浆分两次进行注浆，在第一次注浆结束24小时（注浆固体强度达到5Mpa）后，开始第二次注浆， 注浆压力为2.55.0Mpa。锚杆张拉宜在锚孔浆体强度达到设计强度的 80%后，并经验收 合格后进行张拉。每道锚杆施加的轴力应为设计张拉值的 0.6倍。第二步：第二次开挖基坑至第二道钢支撑（锚杆）下 50cm位置及便于锚杆钻机施工 位置后，停止开挖。等候锚杆和钢支撑安装完毕后进行开挖。在开挖过程中，及时绘制地 质剖面图，并与设计图纸进行比较，发现与设计图纸不符时，通知监理。开挖时根据地质 条件，控制开挖面积，组织好人员做好桩间网喷，争取在开挖完24小时内，完成挂网喷射砼工作。施工桩间网喷时

13、，将钢筋网片采用12胀管螺栓和钢丝将网片固定在钻孔桩上， 钢筋 网片搭接长度为20cm。拌和砼前由试验提供砼配比单，按试验要求进行人工拌和。喷射砼 前，采取吊线控制砼面层位置。做到随喷随刮，保证喷射砼面层的平整度。钢支撑架设方法及锚杆施工方法同第一道钢支撑及锚杆相同。第三步：第三次开挖基坑至第三道锚杆下便于钻机操作位置。施工第三道锚杆。锚杆 施工方法同第一道锚杆。在开挖至盾构管片位置时，要放慢开挖速度，做好管片的保护及拆除，保证拆除后的 管片完整性及可用性。在拆除车站两端管片时要确保管片已拉紧。第四步：开挖至距坑底20cm位置，采用人工进行清槽，防止超挖。主体基坑开挖施工步序图1n4第一步：开

14、挖至第一道钢支撑或锚杆 下50cm处，架设第一道钢支撑或安装 第一道锚杆。3、开挖及出土方法基坑开挖采取“台阶法”开挖的施工方法进行开挖，开挖时从中间向两边开挖。、土方开挖时，现场安排专人指挥挖掘机挖土，并且严格按照“分段分层；中间拉 槽”的施工方法进行开挖。、基坑上层8米左右的土方直接采用挖掘机挖除，安排自卸车运走。、基坑下层土方采用 23台挖掘机进行接力将土方倒到便于装车的地方，然后安排挖掘机将土装到自卸车上，将土运走iIa第一段17.2米第二段20.6米第三段20.7米第四段16.2米第五段17.2米第六段15米第七段19.6米第八段15.4米|弓叶默性轴I.图三、土方开挖平面图r -

15、Jri c , | .1.1 0.厂p$i呷叫刑H希|伽徧顾叫二,|jinnrn 匕3.fl图四、土方开挖立面图、开挖至管片位置后，按既定的管片拆除方案对管片进行拆除，拆除时确定两端管 片已拉紧，并对其整环拆除。严禁破坏管片。、基坑底以上20cm采取人工清土，开挖至底层后由测量班控制标高，严禁超挖, 破坏原状土。对于超挖部分采用素砼填补。、在开挖过程中，发现明流水时，要及时对其进行引导，防止其破坏桩间土，引起 坍塌。、开挖过程中要及时对开挖土层进行描绘，并与设计图纸进行对比，发现差别较大 时，及时通知监理、设计，采取必要的处理措施。、开挖至基底后，在基坑两侧挖排水沟及排水坑，对于基坑内出现的积

16、水及时用抽 水泵排走，确保基坑内无水作业。、为保证基坑的稳定，基坑开挖完成后，尽快完成底板的施工。、在开挖过程中，及时按照既定的监控量测方案进行量测，并把量测数据反馈到相 关部门进行存档，确保施工正常进行。（11）、基坑开挖容许偏差及检查方法见下表土方开挖工程质量检验标准（mm）项序项目允许偏差或允许值检验方法柱基基坑基槽挖方场地平整管沟地（路）面基层人工机械主 控 项 目1标咼-50 30 50-50-50水准仪2长度、宽 度（由设 计中心线 向两边量+200-50+300-100+500-150+100经纬仪、用钢尺量3边坡设计要求观察或用坡度 尺检杳般项目1202050202020用2米

17、靠尺和楔形三尺检查2基底土性设计要求观察或图样分析注：地（路）面基层的偏差只适用于直接在挖、填方上做地（路）面的基层4、外运弃土、由于车站每天开挖土方量在 800m3,且本车站受到所处地理环境、运距、施工时 间影响，因此要合理组织土方外运是土方开挖的关键工序，避免因组织不当，耽误工期。、弃土外运专人负责组织安排，场地内、外统一调度，协调内外关系，组织安排出 土车辆运输。场地外的运输路线与业主及有关部门协调安排,确保外运弃土按计划进行。、考虑天雨、特殊情况造成的工期滞后等因素及外部环境的影响，每个工作面最大 弃土量按最大开挖土量的150%计，弃土量近1200m3/天，弃土在夜间北京市规定的时间段

18、 内进行，配备 10 辆大吨位的自卸汽车运输。配备 4 台挖掘机倒装土方。、根据合同要求，外运弃土在夜间规定的时间内进行， 以保证施工计划的正常进行。、弃土场地按要求弃土。、制定弃土、弃碴、弃泥浆的排放施工方案并征得监理工程师的批准后，遵守北京 市政府的有关规定弃土外运。5、雨季施工方案土方开挖处于雨季施工，因此应做好雨季施工准备。、在主体基坑开挖前 30天，启动降水井开始降水，并把井内水位降低至基地底下 0.5 米。、在土方开挖前准备好抽水设备，防止开挖过程中，由于下雨导致基坑内的积水无 法排出。、地面排水：基坑开挖前首先进行冠梁施工，冠粱上面的砖墙砌筑时高出原地面 30CM，以防基坑外面的

19、水回灌到基坑内，另外在基坑外侧修筑排水沟，排水沟方向从北 向南与机场高速雨水井相接，坡度为 2%，能使地表水能顺利排到机场高速雨水管道内。 地表排水明沟在汛期前清挖、找坡完毕能使地表雨水自然流入明沟内。、基坑排水：基坑开挖时，从中间向两边分段进行，开挖过程中及时挂网喷射混凝 土。以防雨水冲刷坑壁。每层开挖到标高后及时架设钢支撑。雨季施工时每天有专人密切 注意天气预报，充分利用无雨天施工，集中精力快速挖土方，每段基坑开挖到底时，沿基 坑底边周圈、槽底两侧设排水沟，其上口宽 0.5 米，下口宽 0.3 米，深 0.4 米，并在适当的 位置设集水井，井内设潜水泵，潜水泵管接入地表排水明沟内。6、土方

20、开挖事故的预防和处理、塌方在基坑开挖过程中由于边坡失稳发生土方塌方。 原因：开挖高度过大，以及边坡角度太大。处理措施： 、开挖过程中，控制每层土方的开挖高度，禁止超挖。 、开挖过程中，根据地质原因，控制桩间锚喷时间，在地质较差地层，加快锚喷时 间，防止时间过长，造成塌方。 、分层开挖时，控制土方堆放坡度，严禁坡度过大。 、加强降水，防止开挖过程中，由于水流太大，造成桩间土失稳塌方。、涌砂 在开挖至砂层段，出现涌砂现象。 原因：开挖后，暴露时间过长，以及降水后水位太高。处理措施： 、开挖至砂层后，尽快完成桩间喷锚，控制涌砂现象发生。 、加强降水，将水位降低至基底以下 0.5米。 、开挖过程中对围

21、护桩结构拐角等薄弱部位设专人监视，若出现少量渗漏，及时处 理，先堵漏后开挖，防止渗漏点扩大。 、通过及时反馈的监测信息严格控制围护结构变形在允许范围内，必要时加密支撑,防止变形过大，遇薄弱环节错位开裂，出现渗水通道时，及时处理。、液化 开挖过程中，桩间土变为可塑性液体，产生液化。 原因：基坑边上土方堆放过高，机械过重。降水好坏也是一方面原因。处理措施： 、基坑边严禁行走过重机械，土方严禁堆放过多。 、基坑开挖前加强降水是保证土方顺利开挖的关键。 、对于产生较大震动的设备设减震底座。 、暴雨过后及时将地面及坑内积水排走。7、下基坑楼梯预埋件安装 由于本基坑开挖完后，人员无法上下基坑，因此在基坑开

22、挖过程中，需留设楼梯预埋件，并在架设完钢支撑或施工完锚杆后，安装楼梯。楼梯预埋件位置设在第八段锚杆顶 部 100cm 位置。下基坑楼梯大样图图五、下基坑楼梯大样图6米。（见8在龙门吊延伸至扩挖段、东北风道处，增加钻孔桩基础，钻孔桩间距为 图六）五、文明施工、环境保护根据本工程所处地理位置，文明施工作为一项重要检查项目。1文明施工措施项目经理部建立文明施工、环境保护管理组织机构，落实文明施工和环境保护措施： 、现场布置图：必须根据场地实际合理进行布置，设施设备按现场布置图规定设置 堆放，并随施工不同阶段进行场地布置和调整。 、道路与场地：道路畅通、平坦、整洁，不乱堆乱放，无散落物；建筑基坑周围保

23、 持清洁；场地平整不积水，无散落杂物；场地设排水系统，并畅通不堵，建筑垃圾必须集 中堆放，及时处理。 、施工现场：班组必须做好操作手清，随作随清，物尽其用。在施工作业时，应有防止尘土飞扬、泥浆洒漏、污水外流、车辆沾带泥土运行等措施。有考核制度，定期检查 评分考核，成绩上牌公布。拉土车辆进出场地设专人进行冲洗及覆盖加以防扬尘和遗洒。2、环境保护措施 本工程应认真贯彻北京市建设工程施工现场环境保护基本标准 。措施如下： 、加强所有参施人员的环保教育，增强环保意识，遵守项目部的环保规定。 、健全组织，专人负责环保工作的检查、监督，发现问题及时处理。 、完善排水系统。食堂设隔油池，并经常清洗隔油池，污

24、水进入市政管网前必须经 过沉淀池沉淀。 、现场存放的油料必须进行防渗漏处理，储存和使用都要采取措施，防止油料跑、 冒、滴、漏、污染水体。a现场施工注意粉尘、废气、废水、噪音污染，降到最低限度，达到环保要求。b、施工现场尽量避免占用道路。挖土方避开交通高峰期，外运。c、 生产生活垃必须倒在圾指定专设垃圾堆放场地进行销纳，施工垃圾做到每天清运。 现场厕所安排专人打扫。d、采取降噪措施，尽可能选用噪音小的机械设备，各种车辆进入现场禁止鸣笛，对 噪音大的设备采取围档隔音措施。优化施工方法、施工工艺，保护周围环境不受污染。e、施工道路硬化处理，排水畅通，路面及时清扫洒水。f、将钻机排出的渣土应及时用卸土

25、车拉出现场。3、生活卫生管理措施 、生活卫生应纳入工地总体规划，落实卫生（兼）职管理人员和保洁人员，落实 责任制。 、施工现场须设有饮水亭或饮水桶，做到有盖加配杯子，有消毒设施（除沙滤水 外） 、工地有男女厕所，有便溺设施，落实专人管理，保持清洁无害。 、生活垃圾必须随时处理或集中加以遮挡，妥善处理，保持场容整洁。 六、安全保证措施 由于在基坑开挖过程中，大型机械多，且多种工序交叉作业，因此，在施工中必须采取必要的安全保证措施：1、各种机械操作人员（挖掘机、吊车）必须持证上岗。2、挖掘机挖土时，严禁在其回转半径内站立。3、吊车吊装作业时，作好吊装记录，且在吊装过程中，信号工要到位，吊装物下严

26、禁站人。4、吊装散装物时，要捆绑牢固，防止吊装过程中掉落伤人。5、在对钢支撑、锚杆进行施加预应力时，遵循千斤顶操作规程，严禁在千斤顶后站 立。在张拉时要挂牌警示。6、在挂设钢筋网、架设钢支撑使用电钻、电焊机等电器时，防止漏电。7、喷射砼时，喷射手应戴防护罩，避免粉尘进入口、鼻内，防止喷射时石子伤及眼 睛。8、六级以上的强风和大雨、大雾天气，应停止露天高处起重作业。9、作业中出现不安全险情时，必须立即停止作业，不准在现场逗留，组织撤离危险 区域，并报告上级领导解决，不准冒险作业。10、基坑开挖过程中要防止施工机械碰撞支撑体系，防止支撑失稳，造成事故。为防 止基坑内起吊作业时碰动钢管支撑，每根钢管

27、支撑、钢围檩要求通过钢丝绳固定在围护桩 上。11、雨季吊装时要注意防雨、防滑。12、油泵、千斤顶操作人员必须经过安全技术掊训，考试合格，持证上岗。严禁非司 机操作。13、给油泵接通电源时，应由专业电工接线，零线必须接通，检查绝缘情况，以免触 电。14、油泵、千斤顶使用前，必须检查油路连接情况，确保连接牢固后才能使用，严防 工作时油路连接件松动而发生危险。15、油泵有压时不能拆卸油管和零件。16、 操作时严禁超载，或承受偏心荷载，侧向荷载不得超过额定载荷的5%。17、长期存放如再使用，应对各零件进行检查，保养或更换密封圈。18、工作时若发生不正常现象，应及时拉闸断电检查。19、千斤顶与油泵连接时，油路应保证清洁和畅通，严防杂物带入缸内。20、在使用机械移动油泵、千斤顶时，一定要将其固定牢固并且不能从施工人员上方 通过，防止脱落伤人。21、当龙门吊与土方开挖交叉作业时， 应派专人进行协调指挥， 在龙门吊作业区域内， 严禁进行开挖作业。土方施工机