基坑开挖、外运弃土等施工方案

1、基坑开挖、外运弃土等施工方案5.7.1基坑开挖概述本车站主体结构基坑长 72.05m、宽度21.629.1m、深度26.5m28.0m渐 变，开挖土方总量约为4.75万m3。上部土体为素填土厚3.5m左右，其余为冲 洪积层（Q4al+pl）、（Q3al+pl ）、残积层（Qel）,燕山期花岗岩（丫 5）基坑支护 采用地下连续墙加混凝土、钢管横支撑，必须在围护结构、冠梁施工完毕和降水 一段时间后才能进行各段土方开挖。5.7.2基坑开挖顺序基坑分八段开挖。开挖时充分考虑时空效应，待围护结构封闭后，由北向南分段开挖，每一段从上到下分八层开挖。开挖分段、分层情况见图5-20、5-21。基坑开挖实行三班

2、制连续作业，土方开挖出土每工作面约389.5m3/天。整个开挖工作从2013年5月4日开始至11月5日完工。9.129.12112 112 L 06 7.811.21图5-20 华新站明挖段主体开挖分段示意图图5-21华新站明挖段主体开挖分层示意图5.7.3基坑开挖施工方法及施工工艺1）施工顺序和施工组织土方开挖原则基坑开挖按“纵向分段、竖向分层”的原则进行作业。将本站 土方进行分段分块来组织施工，分段时结合结构施工分段一起考虑， 应避免施工 缝的位置留在墙、柱、梁和预留孔洞内，分段与主体结构相同，N1N8，共8段， 竖向分层四层开挖，土方分别从N8向N1 （即从北向南）组织开挖作业，分8个

3、台阶开挖，每个台阶宽6m。每段采用一台长臂挖掘机开挖，基坑内放 1台小型 挖掘机帮助在坑内转运开挖土方，最后清底土方由人工配合汽车吊吊出。 土方开 挖流向及分层示意见华新站明挖段土石方开挖示意图。开挖时基坑内采用长臂反铲甩渣至基坑左、右两侧，再采用装载机转移至未施工面临时堆存，在夜间 出渣时段集中运至渣场。2）施工方法土方开挖以机械开挖为主，基底标高以上 30cm范围土方采用人工开挖。基 坑土方地表以下2米范围内开挖前先人工挖探沟，确定地下是否有不明的管线， 一旦发现应及时上报有关部门，再采取相应措施。土方开挖选用PC300型长臂挖机作为主要开挖机具。另外，对于边角等长臂挖机未能开挖到达之处及

4、超过开 挖作业范围的土方开挖，配备 PC50UU型小型挖机进入基坑内辅助长臂挖机进 行作业。基坑开挖深度超过长臂挖机及小型挖机接力作业范围时，最后清底土方由人工配合汽车吊吊出。为防止挖掘机作业时扰动基底原状土， 应事先测量好机械和 人工开挖深度，由人工清底剩余的 30cm 厚土体。土方挖完后及时进行基坑的封 底，施工封底垫层混凝土。 在整个开挖基坑的过程中应在坑内做好临时排水系统、 截堵地面水流， 防止基坑被水浸泡。 开挖过程中应保护好已完工的钢管， 避免挖 掘机碰撞钢管。3）支撑施工本工程为了确保地下围护结构安全， 基坑部位按设计要求进行开挖时必须先 支撑后开挖， 支撑的拆除必须满足混凝土结

5、构设计后方可拆除。 主体基坑内竖向 共设六道支撑； 第一道混凝土支撑两端直接支承于冠梁上， 其余五道设在围护结 构内侧的型钢腰梁上。 第一道混凝土支撑待第一层土方开挖完成后， 混凝土支撑 在基坑内进行现浇施工，其余五道钢支撑用两台 50t 汽车吊起吊、安装。（1）混凝土支撑在土方开挖到每层混凝土支撑底 500mm 后停止开挖，通过放样确定支撑的 平面位置，平整基面，做一层混凝土垫层。钢筋绑扎完成后，支模板，浇筑混凝 土。模板采用 12mm 厚木胶板为面板加工的整体木模， 混凝土采用商品砼泵送入 模，砼支撑浇筑宜在 48 小时内完成。对称分层浇筑，插入式振捣器振捣，终凝 后洒水养护。在混凝土支撑

6、施工时， 中部稍作起拱，预留出支撑梁的沉降变形量。 施工完成后及时洒水养护，在达到设计强度的80%以后再继续开挖其下面的土方。（2）混凝土支撑钢支撑架设施工工艺，钢支撑安装工艺流程见图5-22。图5-22钢支撑安装施工工艺流程框图钢支撑安装施工方法钢支撑主要由三大部分组成：一端固定端、中间段和活动端。支撑架设采用 汽车吊现场吊接拼装。附属结构桩围护的支撑安装需先安设钢围檩， 再吊接钢支 撑就位，最后进行预加轴力。钢支撑的安装和预应力施加必须在 1216小时内 完成。支撑安装：每节段分层开挖至支撑架设工况的高度后， 立即测量放出支撑位 置，将钢管支撑用吊车吊放于两端的钢腰梁牛腿上。在围护结构上钻

7、孔安装钢牛 腿，围护结构表面大致凿平作为钢腰梁的支撑面， 钢腰梁安装好后再用砼填充钢 腰梁与围护结构间的空隙，使钢腰梁与围护桩接触密贴。按标准段宽度组拼成一 端固定，一端活动的钢支撑，长度根据断面宽度暂定，微调采用特制钢楔块。用 汽车吊吊放钢支撑到钢牛腿及水平横杆上， 并用固定端旋转法使活动端较宽位置 支撑于钢腰梁上，支撑端部固定详见图 5-23所示。采用两台油压千斤顶施加钢支撑预加力，在活动端沿支撑两侧对称逐级加压， 施加预加力为设计支撑轴力的 0.65倍，当压力表无明显衰减为止，并采用特制 定型钢楔块锁定钢支撑。斜撑安装：因斜撑与围护结构有一定的夹角，不易直接安装支撑并施加预应 力，斜撑安

8、装前先将斜撑支座与预埋在围护桩的钢板进行焊接， 将斜撑支座连成 整体，然后进行支撑安装作业，其安装方法与直撑相同。钢支撑轴力施加内力分析时，支撑按 609mm计，壁厚16mm,水平间距为3000mm,出入 口基坑竖向为两道支撑，局部加深段设置三道支撑，基坑开挖过程中随挖随撑， 严格按设计要求设置支撑体系，并按设计要求及时施加支撑预应力， 支撑内建立 的实际预加轴力值为第一道撑50%，其余道撑为70%。钢管支撑施工技术要点千斤顶预加轴力必须分级加载。钢管横撑的设置时间必须严格按设计情况掌握，土方开挖时应分段分层，按基坑开挖深度及开挖时间及时架设钢支撑。所有支撑连接处，均应垫紧贴密，防止钢管支撑偏

9、心受压。斜撑处钢围檩及支撑头，必须严格按设计尺寸和角度加工焊接、安装，保证支撑为轴心受力且焊接牢实。支撑体系的拆除施工应特别注意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。钢管支撑施工的技术控制标准钢支撑安装允许偏差见表5-15。表5-15钢管支撑安装允许偏差表项目钢支撑轴线 竖向偏差支撑曲线 水平向偏差支撑两端的标咼差 和水平面偏差支撑 挠曲度横撑与立 柱的偏差允许 值 30mm 30mm 20mm 1/600不大于1/1000 30mm基坑开挖过程中要防止挖土机械碰撞支撑体系， 以防支撑失稳，造成事故施工时加强监测，对基坑回弹导致竖向支撑位移而产生的横向支撑竖向

10、挠 曲变形在接近允许值时，必须及时采取措施，防止支撑挠曲变形过大，保证钢支 撑受力稳定，确保基坑安全。钢支撑架设注意事项分层开挖中随挖随架支撑，并及时按设计要求施加预顶力。钢支撑安装时，端头、支撑、千斤顶各轴线要在同一平面上。为确保平直， 支撑上法兰螺栓应采用对角或分等分的顺序扳紧。每道支撑安装时，用2台200t千斤顶施加预应力，使用前必须经具有相关 资质的检测单位进行标定，千斤顶施加顶力，达到设计值后，塞紧钢楔块才能拆 除千斤顶。及时架设支撑，在架设过程中要有专人负责对场地机具设备的检修，吊放过程中要有专人统一指挥，以保障施工安全。对钢支撑倒换材料要有专人统计和保管， 做到尺寸和型号明确，以

11、备下次使 用。架设完成的支撑上严禁人员行走和堆放物件， 如发现挠度增大，或钢楔松动 等现象，立即采取措施加固或重新施加轴力。按设计长度加工和拼装好支撑，法兰盘连接螺栓要确保每颗拧紧。保证钢支撑架设后不扭曲，轴力方向垂直是关键。因此钢支撑架设前，严格 控制支撑端头托架标高，确保钢支撑各支点在同一水平线上。钢支撑预加力后，在土方开挖和结构施工时，做好监测工作，根据监测结果， 发现异常及时补加预应力。同时，监管好钢管支撑的安全，不允许在钢支撑上堆 放荷载，挖土时决不允许碰撞钢支撑，防止支撑失稳。钢支撑拆除相应结构砼强度达到设计强度70%以上时方可拆除支撑。施工顺序：吊车就位、钢丝绳扣扎支撑一活络节内

12、安放千斤顶施加顶力一撤除钢楔一解除顶力，同时卸下千斤顶一支撑杆体下放、拆除高强连接螺栓一拆开 支撑杆体，各部分节调出。拆除方法：钢支撑在管端顶座上设置千斤顶，操作千斤顶逐步给支撑卸荷， 在完全卸荷后， 拆除管端头与围檩之间的钢斜楔， 然后给千斤顶减压并在完全放 松后移走千斤顶，最后将管撑吊起，并撤离现场。在拆除时， 按设计要求的顺序进行拆除， 在卸掉钢管支撑之前， 操作工人与 吊车的吊点分别位于钢管的两侧，以免钢管起吊后摆动，伤及工人。4）石方开挖 华新车站为明挖施工，石方开挖采用钻孔、液压锤破碎、静态破碎剂破碎、掘进机开挖等方法（方案同地下连续墙控制技术方案） 。开挖的石渣采用液压反 铲挖装

13、，所有开挖的土石方由 20t 自卸汽车运输至业主指定渣土受纳场或填筑施 工。石方开挖按照测量放样一覆盖层开挖一石方松动一石渣挖运一坡面防护的 工序，遵循自上而下、 分层分段 ,先土方开挖， 后石方开挖， 再边坡防护的施工程 序进行施工。 基坑采用分层开挖方法， 并依次及时的施作护坡及场地施工期排水 布置。石方开挖过程中，防震、防尘、防飞石及防噪音为施工安全控制重点，现场 拟采用对重点保护对象附近的石方开挖选择预先开挖减震槽等方法， 并采用作业 面飞石控制措施、孔口水封、孔底布置水袋或 PVC 管等减震消尘措施，同时在 重点保护对象附近布置飞石防护罩、 声屏障、 减震孔等安全防护设施， 最大限度

14、 消除或降低飞石、振动、粉尘及噪音、施工声噪对施工周边的影响。5）弃土外运外运弃土方量4.674万m3, 土方主要由反铲挖土直接装车，汽车采用自卸 式环保车。土方弃至弃土场。为了保持“市容”整洁，白天进行土方临时堆放， 在夜间 22:007:00 集中外运至弃土场。为保证市内清洁， 外运弃土采用环保运输车， 一是车斗门保持严密， 防止漏 土；二是车厢加高0.5m,装车不超限；三是对流塑状泥土用专用泥浆车外运或经 晾晒后装运； 四是车厢覆盖篷布且出场前用高压水冲洗车轮及车体外表。 运输车 辆进出施工现场，设专人防护，统一指挥，及时疏导行人及车辆。附属结构开挖施工方案华新站明挖段附属（ 2风亭及

15、B、C 出入口工程）明挖段围护结构，同样选 用地下连续墙。土方开挖采用人工开挖探沟确认无不明管线后同样采用 PC300型 长臂挖掘机开挖土方， 边角等超长臂挖机不能到达处的土方配备一台 PC50UU 小 型挖机直接进入基坑内进行开挖并转运至长臂挖机可到达之处， 再用长臂挖机二 次转运至基坑外。 钢支撑架设采用汽车吊进行作业， 钢支撑架设与土方开挖进度 相结合，土方开挖至相应钢支撑以下 0.5 米时应及时完成钢支撑架设作业，确保 基坑的稳定性， 方可向下开挖土方。 出入口主体结构分段施工， 由低处向高处进 行，施工技术措施与车站相同。基坑开挖安全技术保证措施1）防涌水涌砂措施（1）采取措施保证钻

16、孔桩混凝土质量，如果混凝土灌注过程中出现异常， 应进行超声波检测，必要时增设桩进行加固。（2）开挖过程中对钻孔桩连接处进行观察，若发现少量渗漏，及时注浆处 理，处理完成无渗漏后再继续开挖。（4）通过及时反馈的监测信息严格控制钻孔桩水平位移在允许范围内，必 要时加密支撑，防止变形过大，出现渗水通道。2）防支撑失稳措施（1）斜支撑的架设是关键，除架设要及时外，在斜支撑端头设与钢围檩连 成一体的斜面支座。（2）支撑拼接采用扭矩扳手，保证法兰螺栓连接强度。拼接好支撑须经质 检工程师检查合格后方可安装。 对千斤顶、 压力表等加力设备定期校验标定， 并 制定严格的预加力操作规程，保证预加轴力准确。（3）每

17、个开挖段至少设一个轴力监测断面，当支撑轴力超过警戒值时，立 即停止开挖，分析原因采取加密支撑等措施，并将有关数据反馈给设计部门。4）防边坡失稳措施（1）分三层开挖，层间设 2-3 米台阶，每层开挖边坡根据土体强度计算确 定，保证边坡的稳定。（2）开挖前及开挖过程中进行基坑内降水、排水，并跟踪监测，保证基坑内水位控制在底板以下 1 米左右，以固结土体，提高强度。（3）在基坑四周及基坑内设置完善通畅的排水系统，保证雨天施工时地表 水的及时抽排。（4）密切观测天气预报，暴雨或大雨来临前，停止开挖，立即对边坡进行 覆盖防护。5）防止可能液化的措施（1）空压机等能产生较大震动的设备设减震底座。（2）基坑

18、边上不设过重堆载。（3）大雨过后及时将地面及坑内积水排走。基坑开挖技术要求1）基坑开挖须在围护墙强度、降水及坑内地基加固均达到设计要求后方可 进行。基坑开挖前，应编制基坑开挖专项施工方案，并经专项审批后方可施工。2）基坑开挖过程前，应在基坑外侧设置由集水井和排水沟组成的地表排水 系统，避免坑外地表明水流入基坑内，基坑外侧的排水沟宜尽量远离基坑布置， 如受场地条件限制，应保证排水沟距围护结构外侧不得小于 1m。3）基坑应分层、分段、对称、限时开挖，遵循“先撑后挖、限时支撑、分 层开挖、严禁超挖”的原则，尽量减小基坑无支撑暴露时间和空间。（1）土方应分段开挖，每段开挖中又分层、分小段，并限时完成每小段的 开挖和支撑。每小段每层挖土、 钢支撑的安装和预应力的施加必须在 1216小时 内完成；混凝土围檩、支撑的浇筑宜在 48 小时内完成。（2）在开挖基坑端部时，应根据基坑端部的平面形状确定支撑设置和土方 开挖顺序。角撑范围内的土方，宜自基坑角点沿垂直于角撑方