地铁车站1号竖井开挖及支护安全专项施工方案

1、 目 录1编制依据、编制原则及适用范围. 11.1 编制依据. 11.2 编制原则. 11.3 适用范围. 12工程概况. 12.1 站体位置. 12.2 地面交通状况. 22.3 工程地质. 22.4 水文地质. 42.5 设计概况. 42.5.1 竖井结构 . 42.5.2 竖井平面图、纵断面图. 62.6 管线情况. 63风险因素分析. 83.1 风险识别、原因分析和主要处理措施 . 83.2 施工风险管理组织机构及职责. 84工程重、难点. 105总体施工部署. 105.1 总体施工方案. 105.2 资源配置计划.115.2.1 施工人员配置计划 .115.2.2 施工机械配置计划

2、. 125.3 工期进度安排. 126竖井施工方案. 126.1 主要设计及施工参数. 126.2 竖井施工方案. 146.3 锁口圈施工. 146.3.1.土方开挖 . 146.3.2 钢筋绑扎 . 15I 6.3.3 预埋件安装 . 176.2.4 混凝土工程 . 176. 4 竖井施工. 186.4.1 施工准备 . 196.4.2 钢格栅加工 . 196.4.3 竖井开挖 . 206.4.4 格栅架设 . 246.4.5 喷射混凝土 . 246.4.6 加强环梁施工 . 256.4.7 回填注浆 . 276.4.8 封底施工 . 286.4.9 施工注意事项 . 286.5 风险源的专

3、项施工方案及措施. 296.5.1 针对地质风险的施工措施. 296.5.2 针对深基坑风险的施工措施. 296.5.3 保证电力、燃气和电信管线安全的施工措施. 296.5.4 保证热力管线安全的施工措施. 307降水施工. 318监控量测. 318.1 施工监控量测的主要目的与对象. 328.2 施工监控量测布置. 329施工保证措施. 339.1 质量管理及保证措施. 339.1.1 质量管理 . 339.1.2 质量保证措施 . 349.2 安全保证措施. 369.2.1 土方开挖安全保障措施. 369.2.2 钢筋工程施工安全保障措施. 379.2.3 模板、混凝土施工安全保障措施.

4、 389.2.4 抓斗提升安全保障措施. 40 9.2.5 安全用电措施 . 419.3 文明施工、环境保护保障措施. 429.4 绿色施工. 4410应急预案. 4410.1 应急救援责任制及组织机构. 4410.2 应急救援小组的主要职责. 4410.3 应急救援小组组长、副组长及成员的职责与分工. 4510.4 安全事故应急救援流程. 4510.5 主要应急措施. 4610.5.1 基坑失稳应急措施 . 4610.5.2 突泥涌水应急措施 . 4610.5.3 燃气管线泄漏的应急措施. 4610.5.4 管线变形过大应急措施. 4611安全风险控制的组织管理措施 . 4711.1 成立项

5、目安全生产领导小组 . 4711.2 成立项目质量控制领导小组 . 4711.3 成立项目风险控制领导小组 . 4711.4 实行风险预告管理 . 4711.5 执行风险源现场巡查制度 . 4811.6 做好现场抢险物资准备 . 4811.7 施工组织安排及劳材机配置 . 4811.8 主要仪器设备配备计划 . 4911.9 联系电话. 49 开挖与支护安全专项施工方案1编制依据、编制原则及适用范围4、现行国家、行业相关技术规范、要求、标准及*有关安全、质量、工程验收等方面的地方性法规和行业标准、法律和法规；6、我单位多年从事类似工程的施工经验。1.2 编制原则1、在熟悉施工设计图纸、场地水文

6、地质情况及施工现场管线调查的基础上采用先进、合理、经济、可行的施工方案；2、施工进度、劳力资源等安排均衡、高效；3、加强施工管理，提高生产效率，降低工程造价；4、严格贯彻“安全第一”的原则；6、保护环境、保护文物，文明施工。1.3 适用范围*站位于西*与建国路交叉口北侧西*正下方，南北向布置，车站位于 CBD 商务核心区范围，周边用地功能以商业和居住为主，与现状 M1 线换乘。路口西南侧为现代城，西北侧为高层住宅区及金地中心、万达广场，东南侧为在建酒店及公寓擎峰中心，东北侧为华贸中心。大望桥南北两侧各有一座地下通道分别连通西*东西两侧，北侧人行通道东侧与华贸中心结合，西侧设置一个出入口并与地铁

7、 1 号线出入口通道连接，地下通道底标高为 24.25 米，埋深 12.77 米；南侧地下通道内底标高为21.89m，埋深为 15.5 米。南北两侧过街地下通道均为新建，设置有扶梯，通道净宽为5 米。1 图 2-1 *站及 1 号施工竖井平面位置图2.2 地面交通状况*站位于西*站与建国路十字路口北侧、现状西*道路下方，沿西*南北向布置。西*道路红线宽 42m，南北走向，双向 6 车道；建国路道路红线宽 100m，东西走向。西*、建国路等主要道2.3 工程地质站位处于北京老城区，所处地貌类型主要为古金沟河古河道，属于平原地貌，表层分布有厚度不一的人工堆积层，一般厚度约为 35m，最大厚度可达

8、68m，以房碴土、城市道路路基土为主，局部分布有素填土，人工堆积层堆积时间短，成分复杂，土质结构松散，物理力学性质及工程性质均差，承载力低，且厚度变化较大。本站区场地勘探范围内的土层划分为人工堆积层（Qml）、第四纪全新世冲洪积层（Q41al+pl）、第四纪晚更新世冲洪积层（Q3al+pl ）三大类：（1）人工填土层：（2）第四纪全新世冲洪积层： 圆砾卵石层：杂色，中密，饱和，低压缩性，最大粒径不小于80mm,一般粒径 2-15mm,粒径大于 2mm 颗粒占总质量的 5560%，亚圆形，中粗砂填充；圆砾卵石层：杂色，密实，饱和，低压缩性，最大粒径不小于100mm,一般粒径 2-15mm,粒径大

9、于 2mm 颗粒占总质量的 6570%，亚圆形，中粗砂填充；中粗砂1 层：褐黄色，密实，饱和，低压缩性，含云母、氧化铁、个别砾石；粉细砂2 层：褐黄色，密实，饱和，低压缩性，含氧化铁、云母，局部夹粘性土薄层或透镜体；粉土3 层：褐黄色，密实，很湿，低压缩性，含云母、氧化铁。粉质粘土4 层：褐黄色，可塑，中低压缩性，含云母、氧化铁。该大层层底标高 3.140.67m。粉质粘土层：褐黄色，可塑，中低压缩性，含云母、氧化铁；粘土1 层：褐黄色，可塑，中低压缩性，含云母、氧化铁；粉土2 层：褐黄色，密实，很湿，中低压缩性，含云母、氧化铁；圆砾卵石层：杂色，密实，饱和，低压缩性，最大粒径不小于120mm

10、，一般粒径为 5-25mm，粒径大于 2mm 的颗粒站总质量的 6570%，亚圆形，中粗砂填充。中粗砂1 层：褐黄色，密实，饱和，低压缩性，含云母，氧化铁、个别砾石。粉细砂2 层：褐黄色，密实，饱和，低压缩性，含云母，氧化铁、个别砾石。部分钻孔穿透此层。粉质粘土层：褐黄色，可塑，低压缩性，含云母、氧化铁。 *站赋存三层地下水，地下水类型分别为上层滞水（一）、潜水（二）和承压水（四），详细情况如下：上层滞水（一）：水位标高为29.7333.43m，水位埋深为1.906.75m，含水层为粉土填土层、杂填土1 层、粉土层，主要接受大气降水、管沟渗漏补给为主，以蒸发、向下越流补给的方式排泄。该层地下水

11、分布呈无规律性，呈局部分布。潜水（二）：含水层岩性为粉细砂3 层、中粗砂4 层、圆砾卵石层、中粗砂1 层、细中砂3 层，水位埋深14.3015.15m，水位标高22.1821.30m，观测时间为2009 年 12 月，主要接受大气降水、管沟渗漏补给为主，以蒸发、向下越流补给的方式排泄。承压水（四）：含水层为上部中粗砂1 层、粉细砂2 层，水头埋深为 17.2520.76m，水头标高为 19.1815.81m，水头高度约 46m，观测时间为 2009 年 12 月。该层地下水分布连续，主要接受大气降水及侧向径流补给，以蒸发、侧向径流、向下越流补给的方式排泄。承压水（五）：含水层主要为下部圆砾卵石

12、层、中粗砂1 层、粉细砂2 层，水头埋深 24.5428.60m，水头标高 11.918.08m，水头高度约 45m，观测时间为 2009 年 12 月，主要接受侧向径流*站 1#施工竖井结合车站 1 号风道设置在车站主体南部东侧，平面形状为矩形，内净空为 13.06×9.8m，深 28.8m。竖井初期支护 400mm 厚，由喷射混凝土、双层钢筋网及钢格栅组成，采用倒挂井壁法分部施工。竖井中间位置南北向设置一道、东西向设置两道中隔墙，中隔墙由I20a 工字钢、挂双层钢筋网并喷射混凝土组成。井底采用钢格栅+喷射混凝土铺底封闭，井口设置现浇混凝土锁口圈梁，变断面圈梁尺寸从上到下分别为：1

13、500×700mm、1000×650mm、500×650mm，具体参见图 2-3。4 土土 细 粗 质 土 粗 砾 质粉 粉 中 粉 粉 中 圆 粉石土粘土 土 土 质 粗 砾 砂 质粉 粉 粘 粉 中 圆 中 粉:图 2-2 *站地质剖面图5 图 2-3 锁口圈剖面图2.5.2 竖井平面图、纵断面图竖井平面图见 2-4；竖井纵断面图见 2-5。图 2-4 1#竖井平面图根据管线图纸以及现场调查，1#施工竖井施工范围内主要管线有： 600 中压燃气，管顶埋深 1.2m； 500 中压燃气，管顶埋深 0.9m； 60 直埋电缆，埋深 0.9m；74×25

14、电信管沟，顶埋深 1.6m 左右；此外，在竖井北侧有埋深约 10m、尺寸 4400×2350 的大热力方沟，与竖井的平面尺寸仅 0.48m。6 管线与竖井结构的相互位置关系见图 2-6，图 2-7。图 2-7 1#竖井与管线位置剖面图7 3风险因素分析根据 1#竖井的施工内容和具体情况，风险源存在于安全、工期、质量、成本四个方面，其中安全风险是最大的风险源。四大风险源有着密切的关系，相互影响。在竖井施工中，自身风险：28.8m 深基坑工程；环境风险：管线、降水施工、周边建筑等对竖井的影响，详见表 3-1。序号风险项目风险出现的可能性方式123456地质风险竖井支护结构失稳降水井施工中

15、对地下管线的伤害有(2) 风险识别及风险原因分析结合本竖井的施工内容、工程地质水文地质情况等特点，参考类似工程施工经验，识别出本工程施工的主要风险为：环境风险、地质风险、竖井支护结构失稳风险等，详见表3-2。表 3-2 风险原因分析序号1环境风险（1) 承压水比较丰富；（2）地质勘察手段的局限性；23地质风险3.2 施工风险管理组织机构及职责成立专门的施工风险管理组织机构，负责施工风险的分析、预测、管理和规避，组织机构见图 3-2。8 项目经理专家顾问组项目生产副经理项目总工程师项目安全副经理风险监测组风险分析组风险规避组风险管理组专家顾问组专业监测队工程技术部计划合约部质量检查部各工区经理（

16、施工队长）、专职安全员施工监测和安全巡视各工班（组）长、兼职安全员施工监测和安全巡视图 3-1 施工风险管理组织机构图全面负责本工程项目的施工风险管理工作，负责及时采取有效措施规避和预防各种施工风险，主持召开施工风险分析会并做出相应处理方案，尽可能的降低施工风险。专家顾问组职责全面参与本合同段的风险管理工作，负责提出施工风险管理的总体组织、管理方案、分析控制的重点，参与具体的风险分析及规避策划、解决风险管理中的具体难题。项目副经理职责负责对风险管理组的管理，协调配合其它风险组的工作，组织各项风险预防措施、规避风险预案的实施，深入施工现场了解可能出现的施工风险问题，及时预防和消除。项目总工程师职

17、责9 负责对风险监测组、风险分析组、风险规避组的管理，配合项目经理与副经理做好风险管理工作；负责组织制定预防施工风险措施和规避风险预案，提交风险分析会讨论实施。风险监测组职责负责进行地质预测预报和监控量测工作，负责采集地质预测预报和监控量测数据，对数据进行处理和分析，并及时将结果报风险分析组。风险分析组职责负责收集各种施工风险的资料，包括施工进度、地质预测预报和监控量测结果；结合工程施工情况对其进行分析，提出风险预警报告。风险规避组职责依据风险分析结果，及时制定相应的施工风险预防措施和规避风险的预案，规避各种施工风险。风险管理组职责负责各项风险措施、规避风险预案以及发生施工风险后的紧急救援工作

18、的实施。结合竖井内容和情况、工程地质水文等特点，参考类似工程施工经验，本竖井施工的主要重、难点有：（3）地层上层滞水、承压水比较丰富，周边管线较多，为确保无水作业，保证降水质量较为困难。（4）地处 CBD 商业中心，民扰、降水等问题可能会影响竖井施工，并且施工沉降控制标准高。根据目前施工图纸以及施工场地的实际情况，结合我单位类似的施工经验，竖井施工总体方案为：首先施作竖井锁口圈梁，然后采用倒挂井壁法分六部开挖竖井并施作初期支护。在开挖至横通道第一层临时仰拱时，施做本段马头门处加强环梁，施做完毕后继续竖井开挖和初期支护，同理至第二层、第三层、第四层、临时仰拱时施做各段加强环梁，后继续竖井开挖支护

19、至永久封底，详见图5-1。 竖井开挖支护（架设中隔墙）第一层临时仰拱以上加强环梁施做、风道超前管棚施工竖井继续开挖并分段施做加强环梁图 5-1 总体施工工艺流程图竖井开挖支护施工投入的技术工人由钢筋工、电工、钳工、机修工、电焊工、喷砼工及机电司机114作业队管理人员122111班长电焊工杂工6钢筋加工班6小计132班长开挖工焊工406开挖班提升司机喷浆工修理工电工2422 小计5882总计表 5-2 *南工区竖井施工主要机械配备计划序号1名称挖掘机规格型号DH55VZL-40备注2装载机13自卸汽车电动空压机交流电焊机钢筋切割机钢筋弯曲机钢筋调直机吊斗提升系统风镐644L-20/8BX3-50

20、0TFC-MGUB-40-EDGT4-10154617181916潜水泵2抽水机4注浆机HFV-5D2砼喷射机2开始日期12011 年 4 月 21 日2011 年 5 月 1 日2011 年 5 月 16 日10156123(1) 竖井开挖尺寸：13.86m×10.6m。(2) 钢格栅：施工竖井钢格栅间距严格按设计图纸架设，详见图6-1。(3) 钢格栅和对撑工字钢内外两侧设置钢筋网：钢筋网为 A 8150 mm×150 mm，搭接长度150mm。(4) 连接筋：22 连接筋沿竖井格栅内外交错布置，环向间距1 m，中隔壁墙及开洞两侧加密，与格栅主筋可靠焊接。此外相邻两榀对撑

21、工字钢之间竖向用连接筋连接（双侧），以增加整体稳定性，连接筋采用 22150，梅花型布置，与工字钢双面可靠焊接。(5) 注浆导管：竖井施工时沿竖井井壁打设注浆导管，注浆管竖向间距随格栅间距，环向间距为1.0m，梅花形布置。注浆管选用32的热轧钢管，t=2.75mm，长度3.0m，外插角8°左右。浆注浆管内注浆浆液根据地层情况采用改性水玻璃或水泥水玻璃浆液，浆液配合比应由现场试验确定，注浆压力0.40.6MPa，注浆加固厚度0.5m。 图 6-1 竖井格栅布置图 6.2 竖井施工方案图 6-2：竖井施工工艺流程图。施工准备测量放样降水井施工抓斗提升系统安装竖井开挖循环挂设钢筋网架立格栅

22、钢架焊竖向连接钢筋竖井封底施工锁口圈为高 2.0m，顶宽 1.5m、底宽 0.5m 的三层倒阶梯状钢筋混凝土结构，混凝土等级为C25。开挖由人工完成，以保证竖井断面尺寸符合设计要求。在开挖过程中控制超挖，严禁欠挖，详见图 6-3。 图 6-3 锁口圈结构平面图和剖面图钢筋保护层厚度内外侧均为 35mm，受拉钢筋锚入梁中长度35d，不足 35d 的加弯钩。钢筋直径20mm 时，钢筋采用机械连接；钢筋直径20mm 时，钢筋采用焊接连接。锁口圈钢筋配筋如图 6-4 所示。（1）钢筋加工1）钢筋加工制作时，将钢筋加工表与设计图复核，检查下料表是否有错误和遗漏，对每种钢筋要按下料表检查是否达到要求，经过

23、检查后，再按下料表放出实样，试制合格后方可成批制作，加工好的钢筋要挂牌堆放整齐有序。2）加工前钢筋表面应洁净，如粘着有油污、泥土、浮锈等应在使用前必须清理干净。3）钢筋调直，可用机械或人工调直。经调直后的钢筋不得有局部弯曲、死弯、小波浪形，其表面伤痕不应使钢筋截面减小 5%。4）钢筋切断应根据钢筋号、直径、长度和数量，长短搭配，先断长料后断短料，尽量减少和缩短钢筋短头，以节约钢材。5）钢筋端部平头最好使用台式砂轮片切割机进行切割，丝头加工用钢筋剥肋滚丝机，先将钢筋的横肋和纵肋进行剥切处理后，使钢筋滚丝前的柱体直径达到同一尺寸，然后再进行螺纹滚压成型。 （2）钢筋绑扎与安装：1）钢筋绑扎前先认真

24、熟悉图纸，检查配料表与图纸、设计是否有出入，仔细检查成品尺寸与下料表相符，核对无误后方可进行绑扎。项目箍筋间距列间距层间距±10主筋间距±5钢筋弯起位移±10受力钢筋保护层±5（3）钢筋的存放、运输2）钢筋分别挂牌，按型号规格分门别类存放在避风、无雨的地方，防止日晒。钢筋放置离地面不得小于 15cm，使钢筋免受腐蚀及受其他物质的污染。6.3.3 预埋件安装浇筑混凝土前预埋步梯、防护栏杆、龙门吊预埋件等构件。防护栏杆每隔1.5m 埋设 1.2m 高方钢管；龙门吊预埋件按照龙门吊设计图纸预埋，确保预埋螺栓顶部齐平，外露部分使用套管保护，防止锈蚀。锁口圈梁内预

25、埋格栅钢架连接筋。锁口圈采用木模板，支撑体系上 0.8m 为满堂钢管（钢管型号为 48）脚手架，沿最下侧横向方木外侧按照间距 1m 打设地锚，地锚采用 32×2.75mm，钢管长度 2m，以保证稳固。模板采用木胶板+100mm×100mm 方木制作。在模板背后布置 3 根横向方木作为脚手架与方木的连接，起背撑作用。在锁口圈上部采用倒角模板形式。支撑体系见图6-5。 图 6-5 模板支撑体系（2）浇筑混凝土1）锁口圈为现浇 C25 商品砼，用混凝土运输车送到施工现场。用泵车泵送入模，分层对称浇筑，用振动棒振动密实。混凝土表面清除浮浆，抹平、分两遍赶光。2）砼振捣采用插入式振捣

26、器捣实，插入式振捣器移动间距不宜大于振捣器作用部分长度的 1.25倍，不得有漏振现象。每一振点的延续时间，以表面呈现浮浆和不再沉落为达到要求，避免碰撞钢筋、施工竖井平面图见图 6-6，竖井开挖尺寸为 13.86m×10.6m。图 6-6 竖井平面图 6.4.1 施工准备竖井锁口圈浇筑完成并达到设计强度的 80%后，架立提升架，提升架的加工制作采用专业厂家定做及安装，使用必须具备以下几个条件：（4）提升架顶部搭设彩钢瓦作为防雨棚，设置一定的坡度，使雨水汇集到一起通过雨水管排入临时排水沟。（5）龙门吊系统必须经过程序验收才能使用。6.4.2 钢格栅加工图 6-7 竖井格栅大样图施工竖井采用钢格栅+网喷混凝土支护，竖井格栅采用工厂化加工。格栅加工交底由技术人员严格按照标准规范交底于格栅加工厂。钢筋格栅第一榀制作好后在场地内试拼，保证满足规范及设计要 求的偏差后，首件验