盾构深基坑开挖支护工程施工设计方案(旋挖桩钢支撑)

1、专业资料盾构始发井及中间风井深基坑安全专项施工方案编制：审核：审批：xxxx 股份有限公司word 完美格式专业资料目录一、编制依据 .6二、工程概况 .62.1地理位置 . .62.1.1盾构始发井 .62.1.2中间风井 .72.2 、工程地质及水文地质 .82.2.1地形地貌 .82.2.2地质构造 .82.2.3岩土层特征 .82.2.4水文情况 .102.3设计概况 . .122.3.1盾构始发井 .122.3.2中间风井 .13三、本工程重难点 .153.1工程重点 . .153.1.1施工安全 .153.1.2工程质量 .153.1.3基坑开挖的稳定与安全 .153.1.4降水工

2、程 .153.1.5基坑支撑体系 .163.1.6雨季防汛 .163.2工程难点 . .163.2.1结构防水 .163.2.2旋挖桩的成桩质量 .163.2.3深基坑开挖施工 .163.2.4锚索施工时间与工期进度的冲突 . .16四、施工安排 .164.1进度计划 . .164.1.1降水施工时间安排 .164.1.2旋挖桩施工时间安排 .174.1.3土方开挖施工时间安排 .174.2主要机械设备进场计划 .174.3劳动组织及责任分工 .184.4主要工程数量表 .18word 完美格式专业资料五、深基坑开挖主要施工方案 . .195.1降水井施工方案 .195.1.1降水井的布置 .

3、195.1.2降水井施工要求 .215.1.3主要施工方法 .215.1.4防止降水对周围建筑影响的保证措施. . 235.2围护桩工艺及方法 .235.2.1施工工艺 .235.2.2施工方法 .245.3深基坑开挖施工方案 .275.3.1始发井土方开挖施工 .275.3.2中间风井土方开挖施工 .355.4预应力锚索施工方案 .35六、危险源辨识 .396.1深基坑施工危险源辨识 .396.2周边环境影响危险源辨识 .416.2.1基坑周边管线及建构筑物情况 .416.2.2周边环境影响危险源辨识 .416.3本项目危险源汇总表 .42七、施工安全管理 .437.1安全指导思想 .437

4、.2安全管理目标 .437.3安全生产管理体系 .437.4组织机构 . .447.5建立健全安全生产责任制 .457.6安全教育与培训制度 .497.7安全检查制度 .50八、施工监控量测 .508.1监测组织机构 .508.2监测项目及频率 .508.3监测点布置 . .518.4监测预警 . .518.5监控量测数据的分析、预测及信息反馈. 528.6量测成果准确性的控制措施 .52word 完美格式专业资料九、针对不同危险源的预防措施. .529.1基坑开挖支护安全保证措施 .529.2基坑支撑体系安全保障措施 .539.3装卸碴与运输安全保证措施 .549.4施工用电安全技术措施 .

5、549.5起重吊运安全保证措施 .559.6管线及邻近构筑物保护安全保证措施.559.7消防安全保证措施 .569.8暴雨预防措施 .56十、应急预案.5610.1应急救援机构及职责 .5610.1.1应急组织体系 .5610.1.2指挥机构各成员职责 .5710.2应急设备及设施 .5810.3应急响应程序 .6010.4应急汇报程序 .6010.5应急处理程序 .6110.6应急响应 . .6110.6.1应急响应总体要求 .6110.6.2应急响应分级与行动 .6110.6.3应急响应 .6210.6.4应急响应组织工作 .6210.6.5应急结束 .6310.7各抢险单位联系人员名单

6、.6310.8应急抢险措施 .6310.8.1基坑施工应急救援措施 .6310.8.2火灾应急救援措施 .6410.8.3触电应急救援措施 .6410.8.4暴雨应急救援措施 .65十一、环保及文明施工措施. 6511.1对噪声的控制 .6511.2对水污染的控制 .6511.3对城市生态环境保护. 6511.4对大气污染的控制. 6611.5固体废弃物的遗弃. 66word 完美格式专业资料word 完美格式专业资料一、编制依据（1）关于印发危险性较大的分部分项工程安全管理办法的通知（建质200987号）；（2）关于印发城市轨道交通工程安全质量管理暂行办法的通知（建质20105号）；（3）施

7、工现场临时用电安全技术规范JGJ46-2005（4） xx 市建设委员会关于完善施工现场安全管理人员配备的实施意见（成建委发 (2008)101号）（5）关于执行xx 地铁建设工程重大危险源安全管理办法的通知（成地铁发2009203号）；（6）关于印发 xx 地铁工程安全生产及文明施工管理考核办法的通知（成地铁发 2009210号）；（7）西南勘察设计院提供的xx 地铁四号线一期工程土建3 标地质补勘报告；（8）地下铁道工程施工及验收规范GB50229-1999 （2003 版）；（ 9）中铁二院提供的 西客站苏坡立交站区间盾构始发井兼中间风井围护结构设计图（ 10）国家、省、市、市安监站及x

8、x 地铁公司其他相关法律、法规等；二、工程概况2.1 地理位置盾构始发井盾构始发井位于xx 区 IT 大道北侧空地内，周围建（构）筑物较少，最近建筑物距离始发井基坑约 70 米，超出基坑影响范围。始发井周边无地下管线。始发井结构南侧有一10KV架空线。始发井旁 IT 大道车流量小。始发井西端距清水河约40m。清水清河百新城建空地路盾构始发井西客站IT 大道苏坡立交站盾构始发井地理位置图word 完美格式专业资料中间风井中间风井位于xx 区成飞大道下方及路边公共绿化带内，中间风井周围无建（构）筑物。中间风井所处路段车流量小。区间隧道西客站中间风井中坝站中间风井地理位置图风井结构线内有给水管，雨水

9、管，交通井，浅埋电缆廊沟，路灯线穿过，以上管线均为东西走向，在结构线内的长度从16 米到 22 米，埋深较浅，约1 2，具体见下表 :管线名称类型尺寸（ mm）埋深（ m）走向电力电力浅沟1100× 1400东西走向雨水混凝土管DN8001.6m东西走向给水铸铁DN3001.7m东西走向通讯电信排管400× 10001.6m东西走向word 完美格式专业资料电缆廊沟宽度 . 中间风井管线位置图2.2 、工程地质及水文地质地形地貌中坝站西客站盾构区间隧道地处川西平原岷江水系I 级阶地，为冲洪积地貌，地形平坦，地面高程 515.26m 517.88m，最大高差为1.62m。西客

10、站苏坡立交站盾构区间隧道地处川西平原岷江水系级阶地，为冲洪积地貌， 地形平坦，地面高程513.25m 516.34m，最大高差为3.09m。地质构造xx 平原出于新华夏系第三沉降带之川西褶带的西南缘，界于龙门山隆褶带山前江油灌县区域性断裂和龙泉山褶皱带之间，为一断陷盆地。市区一带断裂构造和地震活动较微弱，历史上从未发生过强烈地震，从地壳的稳定性来看应属于稳定区。工程位于龙门山东部边缘构造带。xx 市区距龙泉山褶皱带20Km，距龙门山褶皱带50Km。历史上于 2008 年 5 月 12 日发生了汶川8.0 级特大地震对场地区域内建筑、xx 平原及周边构造未造成破坏。岩土层特征盾构始发井1）第四系

11、全新统人工填筑土（Q4ml） 1人工填筑土：褐黄、灰黑等杂色，松散，稍湿。由碎石、砂土、砖瓦碎块等建筑垃圾组成，其间重填粘性土。分布于地表，层厚 1.6m 11.0m。靠近中坝站隧道右线位置填土较厚，是由原来道路施工回填所致。该层在场地内普遍分布，该层土均匀性差，多位欠压密土，结构疏松，多具强度较低、压缩性高、受压易变形的特点。word 完美格式专业资料2）第四系全新统冲积层（Q4al ）2-3 粉质粘土：褐黄色，软塑可塑，含少量铁锰质氧化物等。在场地内普遍分布，层厚0.50m3.30m。2-4 粉土：褐黄色，松散，稍湿，含少量铁锰质氧化物、云母等。在场地内局部分布，层厚0.90m2.20m。

12、 2-5 粉、细砂：青灰色，松散，稍湿，含少量铁锰质氧化物、云母、石英等，分布于卵石层顶面或以呈透镜体状分布于卵石土中，厚度0.50m 1.50m。 2-6 中砂土：青灰色或褐黄色，松散，饱和，以透镜体形式分布于卵石土中。场地内局部存在，层厚 0.70m1.80m。 2-8 卵石土：青灰色，褐黄色，湿饱和。卵石成分主要以岩浆岩、变质岩类岩石组成。以亚圆形为主， 少量圆形， 分选性差， 卵石含量 60 85%，粒径以 20 80mm为主，部分粒径大于 100mm，最大粒径180mm，充填物为细砂，局部夹漂石，顶面埋深2.9 11.0m。根据超重型动力触探试验成果及卵石含量，将卵石土分为松散卵石土

13、2-8-1 、稍密卵石土2-8-2 、中密卵石土2-8-3 和密实卵石土2-8-4 ，共 4 个亚层。3）第四系上更新统冲洪积层（Q3al+pl ） 3-8 卵石土：褐黄色，稍湿饱和。卵石成分主要以岩浆岩、变质岩类岩石组成。以亚圆形为主，少量圆形，分选性差，卵石含量50 75%，粒径以 20 80mm为主，个别粒径大于 100mm，充填物为中砂，局部夹少量角砾或漂石，顶面埋深25.10 34.90m。根据 N120 超重型动力触探试验成果及卵石含量，将该层卵石土均为密实卵石土3-8-4 ，共 1 个亚层。2.2.3.2 中间风井根据钻探揭示，站内均为第四系（Q）地层覆盖。地表多为第四系人工填筑

14、土（ml），其下为Q4al）粉土及砂、卵石土。第四系全新统冲积（ Q4本段地层按岩土层层序，从上至下分述如下：（1）第四系全新统人工填筑土（Q4ml）人工填筑土 <1>：褐黄、灰黑等杂色，松散，稍湿。由碎石、砂土、砖瓦碎块等建筑垃圾组成，其间充填粘性土。分布于地表，层厚1.6 11.0m。靠经中坝站隧道右线位置填土较厚，是由原来道路施工回填所致。该层土在场地内普遍分布，其结构疏松，多具强度较低、压缩性高、受压易变形的特点。al（2）第四系全新统冲积层（Q4 ）：主要有粉质粘土层、粉土层及砂、卵石土层word 完美格式专业资料粉土 <2-4> ：褐黄色，松散，稍湿，含少量

15、铁锰质氧化物、云母等，在场地内局部分布，层厚0.9 2.2m。粉、细砂 <2-5> ：青灰色，松散，稍湿，含少量铁锰质氧化物、云母、石英等，分布于卵石土顶面或以呈透镜体状分布于卵石土中，厚度0.5 1.5m。卵石土 <2-8> ：青灰色，黄褐色，湿饱和。卵石成分主要以岩浆岩、变质岩类岩石组成。以亚圆形为主，少量圆形， 分选性差， 卵石含量6085%，粒径以 20 80mm为主， 部分粒径大于100mm，最大粒径180mm，充填物为细砂，局部夹漂石，顶面埋深2.9 11.0m。根据超重型动力触探试验成果及卵石含量，将卵石土分为松散卵石土<2-8-1> 、稍密卵

16、石土 <2-8-2> 、中密卵石土 <2-8-3> 和密实卵石 <2-8-4> ，共 4 个亚层。本次勘察未揭穿卵石层。始发井地质情况剖面图水文情况盾构始发井（1）地表水根据调查，清水河由北向南穿过始发井西侧，距始发井约40 米，区间隧道自清水河下穿过。清水河属川西平原岷江水系，具丰富的地表径流，为本区段地下水形成提供了丰富的补给来源。该段清水河宽约35m，河床深约4.8m，河身为人工条石U 型河堤，边坡较稳定。（ 2）地下水类型本标段地下水主要为赋存第四系砂卵石地层中的孔隙型潜水。word 完美格式专业资料第四系孔隙水主要赋存于第四系卵石土中，卵石土层结构

17、比较松散，含水丰富，含水层厚度大于 30m。本标段基坑基本位于卵石土层中，受地下水影响较大。施工时，应该采取降水措施。（ 3）土层的透水性和富水性 1人工填筑土层：场地内广泛分布于地表，渗透系数差异较大。 2-3 粉质粘土、2-4 粉土层：为弱透水性，富水性较差，位于地下水位以上，渗透系数 k=0.01m/d 。 2-5 、 2-6 砂层：呈透镜状分布，渗透系数k=10.0m/d ，为强透水层，富水性好。 2-8 、 3-8 卵石土层：广泛分布，渗透系数k=18.0 22.0m/d ，为强透水层，富水性好。（ 4）地下水腐蚀性评价场地范围内场地土和地下水对混凝土及钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐

18、蚀性，对钢结构有弱腐蚀性。中间风井本段地下水主要为赋存第四系砂卵石地层中的孔隙型潜水。（1）地下水的补给、径流、排泄xx 市充沛的降雨量（多年平均降雨量 947mm，年降雨日达 104 天），构成了地下水的主要补给源，同时，雨洪期河水及附近沟渠也为其补给源。 此外，区内地下水还接受 NW方向的侧向径流补给。区内地下水径流方向为 NW方向至 SE方向。区内地下水排泄主要为大气蒸发和向下游径流。（2）地下水的动态特征场地内地下水具有埋藏深，季节性变化明显，受降水影响大，水位西北高东南低。根据 xx 市水文地质工程地质环境地质综合勘查报告（ xx 省地质矿产局xx 水文地质工程地质队， 1990 年

19、 10 月） xx 平原区地下水具有明显季节变化特征，潜水位一般从4、5 月开始上升至8月下旬，最高峰出现在7、 8 月，最低在1 3 月、 12 月中交替出现，动态曲线上峰谷起伏，动态变化明显，该区地下水埋深枯期2 4m，洪季 1 3m，年变幅13m。（ 3）水的腐蚀性评价本区间隧道详勘阶段取水试样4 件，按照岩土工程勘察规范（GB50021-2001）及其局部修订的条文（中华人民共和国住房和城乡建设部，2009 年 5 月 19 日），场地内水的腐蚀性评价按类环境考虑，经判定地下水对混凝土，对钢筋混凝土结构中的钢筋均有微腐蚀性。word 完美格式专业资料2.3 设计概况盾构始发井盾构始发井

20、呈西北- 东南走向， 东端采用二层三跨钢筋混凝土框架箱型结构，西端采用三层三跨钢筋混凝土框架箱型结构，中间标准段采用地下一层矩形箱体结构。结构外缘起讫里程为YDK21194.151 YDK21+274.151，全长 80m，最宽处26.1m，最大埋深24.8m。本始发井基坑最深24.8m，盾构井盾构吊出段及盾构井两侧围护结构采用12002000的旋挖桩，始发端洞门采用15001800玻璃纤维筋桩。 桩插入基坑底面下3.5m，扩大段插入基坑下4.5m 。围护桩平面示意图基坑采用内支撑体系，扩大端采用四道钢支撑，均采用壁厚t=16 的钢管支撑。转角位设置双拼I45b 型钢角撑。标准段沿竖向采用五道

21、锚索，锚索设置于混凝土腰梁上，锚索选用1× 7 标准型钢绞线，公称直径15.2mm，其标准强度为1860Mpa。内支撑平面示意图word 完美格式专业资料扩大端钢支撑断面示意图标准段锚索断面示意图中间风井中坝站西客站中间风井里程YDK19+766.090 YDK19+786.845，总长约20.8m，基坑最深约25.8m，风井采用三层三跨钢筋混凝土框架箱型结构，结构采用明挖法施工，围护结构采用围护桩加word 完美格式专业资料内钢支撑体系，其中围护桩在一般段采用12002000的旋挖桩，端头盾构洞门范围内采用15001800玻璃纤维筋人工挖孔桩，附属风道围护结构采用10002000的

22、旋挖桩。中间风井围护桩平面示意图钢支撑平面示意图word 完美格式专业资料钢支撑断面示意图三、本工程重难点3.1 工程重点施工安全在施工中树立“安全第一、预防为主”思想。本标段工程，主要为高空作业及深基坑内作业等高危险性工种，为了确保本项目顺利完成，首先要确保参建人员及周边行人、车辆安全；其次要确保施工影响范围内结构物、地下管线道路以及施工作业产品安全。因此确保施工安全是本项目的第一重点。工程质量质量是施工单位的形象、信誉和生命线，关系到工程使用年限和运营安全，因此把工程质量列为施工的重点。在质量保证以保结构施工质量为主，以保防水质量为主。基坑开挖的稳定与安全由于基坑为一狭长结构形态，基坑开挖

23、深度在 25m 左右，施工期还需跨越雨季。同时基坑支撑密集、层间高度有限，致使土方开挖不能大面积展开，只能分段进行施工。如在雨季到来之前不能及时完成土方开挖任务，则将直接影响后续结构的施工。降水工程降水施工对深基坑工程影响较大，降水井出砂量过大、降水井失效或意外停止抽水容易造成基word 完美格式专业资料坑失稳、坍塌等事故。降水工程是深基坑施工安全保障的关键之一。基坑支撑体系盾构始发井基坑深度为24.8 米，中间风井基坑深度为25.8 米，基坑保护等级为一级，均采用明挖法。基坑开挖后需要及时架设支撑及施工锚索，以确保基坑安全。因超挖或未分层开挖或基坑周边超堆荷载、未及时封闭开挖面、未及时架设钢

24、支撑、钢支撑失稳、未及时架设锚索、地下水位超高等极易造成基坑失稳、倾覆、滑移、基坑底部隆起等事故，后果极其严重，因此保证支撑体系有效性是深基坑施工安全保障之一，也是本工程重点之一。雨季防汛盾构始发井距清水河东岸仅 40 米。雨季来临时，如未做好防汛工作，基坑周围地下水补充及地表降水易引起基坑、失稳、基坑底部隆起等事故，后果极其严重，因此雨季防汛是基坑安全的保障之一，也是本工程的重点。3.2 工程难点结构防水地下主体结构防水等级为一级，结构不允许渗漏，结构表面不得有湿渍。本工程所在地区地下水位高、地层渗透系数较大、补给来源丰富、地下水对砼和钢筋具有不同程度的腐蚀。必须选择有效、可靠，操作方便的防

25、水方案，方能保证防水工程的工程质量。旋挖桩的成桩质量在 xx 地铁施工标段中，本标段围护桩施工是首批全部采用旋挖成孔、水下灌注混凝土的施工工艺。旋挖桩的成桩质量是保证基坑安全及工期进度的关键。因施工经验较少，因此在施工前要做好前期组织及技术准备工作，施工中严格进行过程控制，以确保旋挖桩的成桩质量，保证基坑安全及工期进度。深基坑开挖施工本标段盾构始发井及中间风井均为深基坑内作业，采用明挖顺做法施工。如何确保基坑边坡及基底的稳定，是本工程顺利实施的关键。我们将严格贯彻设计的意图，精心组织土方开挖的施工前期组织和过程控制。针对这个关键点，拟采取的针对性措施控制基坑变形，以确保工程本身及环境的安全。锚

26、索施工时间与工期进度的冲突由于盾构始发井为 7#、 8#盾构机的始发工作井，施工进度将直接影响整个标段的节点工期的完成，而锚索施工周期较长，导致基坑开挖及支撑系统施工工期漫长，影响盾构机下井时间。四、施工安排4.1 进度计划降水施工时间安排根据施工组织设计总体进度计划安排：盾构始发井降水：2012 年 4 月 1 日 2012 年 10 月 1 日。word 完美格式专业资料中间风井降水：2012 年 6 月 1 日 2012 年 11 月 15 日。旋挖桩施工时间安排根据施工组织设计总体进度计划安排：盾构始发井旋挖桩施工：2012年 3 月 1日-2012 年 4月 25日中间风井旋挖桩施工

27、：2012年 5月 4日-2012 年 6月 4日土方开挖施工时间安排盾构始发井土方开挖施工：2012年 4月 15日-2012 年 8月 1日中间风井土方开挖施工：2012年 6 月 3日-2012 年 8月 16日4.2 主要机械设备进场计划机械、设备配置：按照此方案进行机械设备的选型配备，同时考虑了特殊情况下的应急设备、备用设备，以确保施工工期和工程质量，满足工程施工的需要。确保上投入机械设备的性能完好，设备数量充足，保证工程的正常施工。主要机械设备计划表：序号设备（仪器）名称1挖掘机2挖掘机3自卸汽车4潜水泵5汽车起重机6 空压机（内燃）7 旋挖钻机8压浆设备9喷射机10钻机11LUY系列移动式螺杆空气压缩机12注浆泵13钻机14洗井设备15污水泵16深水泵拟投入本工程的主要机械表规格及型号数量PC200LC 0.8m33PC60 0.2m31EQ3141G 8t8QS40-3 型 5.5KW16QY25 25t2375kw212m徐工 XR200210MPa1TK96-12YXZ-704LUY 203 DC235NSA-UB31CZ-22 30kw1134SQ-80 750m