1、明挖法施工工艺工法

1、 PAGE PAGE 10明挖法施工工艺工法前言工艺工法概况在地面建筑少、拆迁少、地表干扰小的地区修建浅埋地下工程通常采用明挖法，明挖法按开挖方式分放坡明挖和不放坡明挖。放坡明挖法主要适用于埋深较不放坡明挖是指在围护结构内开挖，主要适用于场地有限及地下水较丰富的软弱围岩地区，围护结构形式主要有地下连续墙、人工挖孔桩、钻孔灌注桩、钻孔咬合桩、SMW工艺原理本文主要介绍有围护结构的明挖法基坑施工。以钻孔灌注桩加桩间网喷为围重型自卸汽车在围护支撑结构体系内进行分层，分段土方开挖，期间穿插网喷支护，钢支撑围檁的架设等以确保基坑处于安全受控状态。工艺工法特点具有施工简单、方便，能够提供作业面多、速度快、

2、工期短、工程质量易保证和工程造价低等特点。适用范围在地面交通和环境允许的地方采用明挖法施工4 主要引用标准（GB50157）混凝土结构设计规范(GB50010)建筑基坑工程技术规范(YB9258)（JGJ120）（GB50299）（JGJ94-）（JGJ59）（JGJ33）（BG50104）（JGJ18）（GB50204）基坑开挖的原则基坑开挖一般按“竖向分层、纵向分段、先中部拉槽、后两侧开挖、先支撑、后开挖”的基本原则组织施工。工艺流程及操作要点施工工艺流程钻孔灌注桩施工降水井施工一般土方开挖冠梁挡墙施工挡墙外围场地硬化轴力施加钢支撑架设轴力施加钢支撑架设钢围檩安装开挖面网喷30cm工清底接

3、地网施工垫层施工底板防水施工底板结构施工站台侧墙及结构柱施工中层板及梁施工侧墙防水施工结构柱施工顶板及顶梁结构施工顶板防水施工拆除钢支撑、钢围檩基坑回填操作要点开挖前施工准备图 1 施工工艺流程图有围护结构的明挖法基坑施工，在施工围护结构时，需要做好以下准备工作：证管线和结构施工安全。目前地铁施工一般位于主干道下方，采取明挖法施工，占地面积大给市政是目前交通局与建设单位共同探讨的问题。目前采取的方案大多为导行和分流处理，改善施工现场周边临时道路、辅路等充当临时道路，缓解交通压力。做好交通疏导、引领车辆正常通行也就成为了项目日常工作的一部分。做好交通引流， 宣扬企业文化。围护结构施工完成后，若地

4、下水位较高，还需要进行降水井施工。一般降水井施工要早于土方开挖一个月左右，以确保土方开挖处于无水作业状态。在结构范围内要打观测井，井眼数和位置要根据基坑形式和周边环境确定，深度一般大于基坑开挖深度即可。同时要健全地面排水系统，将排出的水统一集中起来引说明降水设计或降水设备存在缺陷，可以在一眼降水井中多加几个水泵或增设降水井，加快降水进度。结构施工、顶板回填完成后方可停止降水。同时，为保证基坑周边环境的安全，必要时还需在基坑外侧的敏感部位增设回灌井，以减少建筑物的不均匀沉降乃至破坏。土方开挖3.0m1m顺序为纵向从一端向另一端开挖或从两端向中间开挖，竖向从上到下，按层按段的次序进行。同时，按计划

5、有序地进行相应的喷射砼、钢围檩及钢管支撑的施工作业。土方开挖根据结构施工划分的区域，从基坑内的临时马道出土。马道宽度78 m，1:0.75，保证坡面稳定。马道收土时采用挖掘机接力倒土，并尽量加大马道土方的收土，最后剩余土方采用长臂挖掘机配合塔吊或吊车出土并运至场外。1.土方开挖顺序及方法1.5m3m龙门吊围挡法兰盘开挖线基坑宽度龙门吊图 2 基坑土方开挖分层立面示意图3.5m，1.5m，既便于桩间喷射混凝土施工，又可利用此平台及时进行封堵围护结构的渗漏水和进行钢支撑安装，可以确保在钢支撑施工时土方开挖照常进行，以加快施工进度，同时可以减302龙门吊围挡法兰盘开挖线基坑宽度龙门吊图 2 基坑土方

6、开挖分层立面示意图图 3 基坑土方开挖纵剖面示意图图 4 基坑土方开挖横剖面示意图基坑的垂直、水平运输基坑内的土方水平运输采用自卸汽车运输，经马道外运。马道收尾采取挖掘机挖土，最后剩余土方由人工开挖，汽车吊吊装外运。土方开挖技术措施基坑土方开挖前，每段基坑开挖时均要提前开挖水沟，将水汇入集水坑，用抽水机抽排至基坑外的截水沟，排放到沉淀池。雨季施工时，每次施工完后对开挖面采用彩条布覆盖处理，以防止雨水冲刷边坡，造成边坡的坍塌，坑内若有积水必须立即抽排出，严禁积水泡坑。土方开挖采用台阶式放坡退挖，主要设备为液压反铲挖掘机，开挖过程中及时架设钢管支撑，保证基坑及周边安全。开挖到钢管支撑或基坑边角时，

7、由人工或小型机具配合机械开挖，避免碰撞钢管支撑造成基坑失稳。30cm机械开挖，采用人工清底，以免机械对地层的扰动，破坏地基承载力。如果开挖至基底，遇到明水或边墙渗水时，要及时设置引流槽、集水井排除坑底积水，并5m1：土的类别边坡坡度土的类别边坡坡度坡顶无荷载坡顶有静载坡顶有动载中密的砂土1:1.001:1.251:1.50中密的碎石类土1:0.751:1.001:1.25软塑的轻亚粘土1:0.671:0.751:1.00中密的碎石类土1:0.501:0.671:0.75硬塑的亚粘土粘土1:0.331:0.501:0.67老黄土1:0.101:0.251:0.33软土（经井点降水后）1:1.00

8、设立监测体系，建立信息反馈系统，在开挖过程中对围护桩及钢管支撑、地表沉降，桩顶位移等派专人监测，作好观测记录，并根据监测数据及时调整监测频率，出现异常立即处理。桩间网喷混凝土护面钻孔桩之间的土体采用网喷混凝土进行防护，土方开挖至距离围护桩内边线150mm（钻孔桩不侵入结构线网喷射混凝土进行封闭。细骨料速凝剂水细骨料速凝剂水粗骨料水泥搅拌机混凝土喷射机喷嘴外加剂压缩空气图 5 喷射混凝土工艺流程图喷射砼原料及砼原料及砼的搅拌1)原材料要求：表 2原材料编号材料技术性一般要求1水泥优先使用普通硅酸水泥，强度标号不低于P.O.3252细骨料中粗砂，细度模数2.5，含水率5%7%3粗骨料卵石或碎石、粒

9、径15mm4水饮用水5速凝剂初凝5min，终凝10min量应通过实验室确定。其配分比一经测试确定，不能随意更改。砼的拌制，采用强制式搅拌机时，搅拌时间不得少于 60s，采用滚筒式或自落式搅拌机时，不少120s。运输存放过程中，严防雨淋、大块石与杂物入内，装入喷射机前应过筛，防堵管。喷砼机具设备需要用到的机具设备有：喷射机、强制式搅拌机、压力水泵、空压机、上料机等。喷砼施工作业方法喷射砼前的准备工作设置防水棚，干燥的砂子应当撒水。机械及管路方面：喷射机、砼搅拌机、运输机等在使用前，都应检修完好， 40m装一阀门接头，以便连接。开挖出的基坑面应清理出围护桩面砼，桩间网喷厚度作好标志，防止喷砼侵入主

10、体结构净空。喷射砼边界放样方法：在冠梁施工时在内边沿每桩间隔处埋设小钢筋圈，以用来挂重锤球测定喷射砼的边界线。8150*1508150*150基坑侧150150041616240240钻孔桩桩间土钻孔桩钢筋网连接筋布置图6 钢筋网布置图161m进行加固。在土层中含水量丰富的部位，需留置好泄水管，以便把层间滞水有效的疏导出来，防止地下水的水压力对支护结构产生破坏。3 喷射砼作业喷射工作要严格掌握规定的速凝剂掺量，并添加均匀，严格控制水灰比，使喷层表面平整光滑、无干斑或滑移、流淌现象。喷锚作业前，对机械设备、风、水管路，输料管路和电缆线路进行全面的检查及试运营。在未上砼拌和料之前，先开高压风及高压

11、水，如喷嘴风压正常，喷（然后再开电动机。先进行空转，待喷机运转正常后再开始投料、搅拌和喷射。喷射作业开始时，先送风，后开机，再给料；结束时，应先待料喷完后，再关风。喷射作业时分段分片进行，先喷钢筋网与围护桩间隙部分，后喷钢筋网间部分。桩间部位分两次完成喷射，每次喷射4cm5cm，桩上一次性喷射后喷的一层混凝土应待先喷的一层初凝固后进行喷射路线应自下而上呈“S” 形运动；喷射时，喷头作连续不断的圆周运动，并形成螺旋状前进，后一圈压前一圈三分之一。喷射作业时，喷头距受喷面的距离1.52.0m，风压为 0.3 0.5Mpa。喷射混凝土详见喷射混凝土施工工艺示意图 7钢筋网1.52.0m1.52.0m

12、563563412受5受.1固定钢筋钩喷面约m 5. 1约m 5. 1约桩间喷射砼图 7 喷射混凝土施工工艺示意图对砂层地段进行喷射作业时，应首先紧贴砂层表面铺挂钢丝网，并用钢筋沿环向压紧后再喷射厚 23cm 砼；然后按设计挂设钢筋网并进行二次喷射。对有水地段进行喷射时，先从远离渗漏水处开始，逐渐向渗漏处逼近，将散水集中，安设导管或盲沟引流，再将渗漏处喷射封闭。4 喷射砼的养护为使水泥充分水化，使喷射砼的强度均匀增长，减少或防止砼的收缩开裂， 12h80%（即 3d 以上）可以进行下一道工序，即安装钢围檩。钢支撑施工钢支撑架设施工工艺流程图钢支撑连接钢支撑连接分批对号运到现场安装角钢架安装钢围

13、檩钢支撑就位校正施加预应力紧固钢楔拆除液压千斤顶钢支撑与钢围檩连接图 8 钢支撑施工流程图钢支撑采用609工并运到现场来调整安装。钢围檩则购置钢板、工字钢和角钢在施工现场加工。钢支撑加工技术要求钢管加强螺栓AAA-A剖面图图 9 钢管法兰盘连接图钢管法兰盘连接图t=14mm16mm钢管加强螺栓AAA-A剖面图图 9 钢管法兰盘连接图钢管法兰盘连接图钢围檩加工要求钢围檩在现场加工，采用Q235E4310mm，直接承力的钢板端面皆应预先铣平；钢围檩长度允许偏差20mm。具体尺寸按照10图 10 钢围檩加工示意图钢管长度和钢管连接接头焊缝质量的检查。安装钢支撑前，首先在围护桩上打设胀管螺栓固定角钢支

14、架，然后用通长10010C30细石混凝土填嵌饱满。钢支撑安装紧跟基坑开挖进度，随挖随撑，钢管分节组装好，由吊车或塔吊安装就位。安装时控制好其轴线位置，防止钢支撑受力不均匀而滑落或损坏。每根钢支撑均在一端设置活动端，安装就位后，用塔吊或吊车吊住钢管支撑中部，抵抗因钢管支撑自重产生的挠度，然后用千斤顶和液压泵对支撑施加预压力，预压力值不大于各管撑设计轴力的 50%，然后在预留的活络端加钢楔楔紧。钢支撑架设方法及流程钢支撑架设与基坑土方开挖是深基坑施工密不可分的两道关键工序，支撑架11 PAGE PAGE 13设时间、位置及预加力的大小直接关系到深基坑稳定。基坑开挖至第一层土下时，立即清理出冠梁上的

15、预埋钢板（支撑假设点）， 将定位的支撑托板焊接在预埋钢板上，然后用龙门吊吊起钢支撑的两端，轻放在100t接在同一个液压泵上，保证活动端沿支撑两侧对称加压，施加预应力为设计支撑轴力的 50%，当压力表读数达到设计值并保持稳定为止，并采用特制铸铁楔子塞紧。第一层支撑安装完毕后，进行第二层土方的开挖，开挖至第二道钢支撑下 100后，安装第二层钢支撑，工序内容与第一层大体相同，所不同是：为保证各桩共同受力，支撑两端增设钢围檩，钢围檩搁置在角钢支架上，支架则通过胀栓固定在每根围护桩上。基 坑 开 挖施工监测基 坑 开 挖施工监测安设安装钢支撑前，钢支撑组拼吊 装 钢 支 撑施 加 预 加 力楔 块 锁

16、定图 11 钢支撑架设流程图 12 标准段钢支撑与主体结构位置关系图龙门吊龙门吊围挡法兰盘开挖线基坑宽度龙门吊格构柱施工图 13 钢支撑吊装示意图支撑进行支托。足够的稳定性。构造柱施工方法：4角，柱角之间用钢缀板焊接组装成立柱。C30如钢立柱下沉深度不够，应采用振动锤将其振动下沉到位。（见临时立柱设计图14）图 14 临时立柱图1514图 15 钢支撑与联系梁连接节点图效。钢支撑拆除钢支撑拆除步骤逐步拆除上一道钢支撑。支撑拆除方法钢支撑拆除应随车站结构施工进程分段分层拆除。用龙门吊将钢支撑托起， 2100t至取完钢楔。最后用龙门吊将支撑吊出基坑。钢支撑安装后的维护管理安装了轴力计的钢支撑，每天

17、要检查，记录轴力变化；每天检查支撑变化情况，有没有松动等；对基坑异常处或支撑异常处注意检测和加强辅助设施安装；钢楔、活络头、钢围檩也要时时检查，记录，防止事故；为防止钢支撑在后续施工中意外坠落，需在两端设置钢丝绳套进行防护。结构施工绑扎底板钢筋等，以免基坑暴露时间过长，对基坑造成安全隐患，同时也为后续施工提供了一个作业面，与现有的基坑开挖，钢支撑架设等形成流水作业。结构施工按照前述工艺流程实施。结构底板浇筑完成后、强度达到设计要15 PAGE PAGE 22求后，方可拆除第三道钢支撑，然后施工站厅层侧墙防水，绑扎侧墙钢筋并浇筑混凝土。如果基坑较深，根据受力需要，需要设计倒撑，具体施工方法为：底

18、板2土强度达到设计值时，架设钢支撑，并施加轴力，完成支撑体系转换。当倒撑安装完成后，拆除第三道钢支撑，继续进行上部侧墙及中层板施工。进行顶板外包防水施工。土方回填土方回填质量的好坏直接关系到后期地表沉降的严重程度。顶板防水施工完并在雨季来临前完成土方回填工作，确保回填质量。1 分层摊铺200-300mm3-4300mm4防止地表水渗漏如车站结构。剩余的上部回填土不能用腐殖土，不能含有建筑垃圾、大块石料等。2 分层压实大面积回填碾压前应先做试验段，用实验的方法取的最佳的压实遍数和人工 相邻两次的轮记应重叠 1/3，保证压实均匀，不漏压，对于亚不到位的地方要人工500mm劳动力组织建立工地领导机构

19、挑选技术力量雄厚，具有丰富城市地铁施工经验的管理人员和施工队伍。项目经理项目经理副经理项目总工程工程部实验室安质部物设部财务部测量部日常监测组质检组现场技术组突发事件应急小组主要劳动力配备图16 管理机构组织图为了保证每天的施工进度，需配备如下劳动力：表 3劳动力配置序号工序人数备注1钻孔桩施工50成孔、下钢筋笼、灌注砼2桩间土清理10清土、挂钢筋网、喷射砼3钢支撑施工20钢支撑加工、安装、施加轴力4钢筋工20制作钢筋笼5土方施工20配合机械挖土、运土6电工3现场用电设施的使用及维护7测量人员8开槽放线、支护定位、控制开挖深度、监控量测8安全员2负责现场全面安全工作9文明施工班10表 4现场卫

20、生及清扫马路主要试验、测量、质检仪器设备序号仪器设备名称规格型号单位数量备注1全站仪徕卡 TC402台12精密光学测量滑动测斜仪HCX-1台13频率接受仪SS-2台24水准仪苏光 DSZ2台25精密水准仪DNA03台166水准尺苏光把37测斜管根308铟钢尺2m把18序号作业名称表 5 设备名称主要施工机械配备规格型号单位数 量备注1钻孔桩施工旋挖钻机台12喷 砼锚喷机ZP-XI/7.5kw台13喷 砼空压机W-9/7台14钢筋加工电焊机BS-300/30kw台65钢筋加工切割机JG-400/6kw台26供电配电箱个207土方开挖挖掘机PC-220台38土方运输自卸汽车斯太尔/18辆309运输

21、装载机Z150台110钢筋笼安装汽车吊25t辆1质量控制易出现的质量问题结构顺利安全施工。保证措施基坑开挖应严格遵守“分层开挖”的原则，支撑架设与土方开挖密切配合，开挖时采用中心挖槽法开挖钢支撑附近土方，以防止机械碰撞支撑；采用土方挖到设计标高后及时架设钢支撑并施加预应力，减少无支撑暴露时间。钢支撑的稳定性是控制整个基坑稳定的重要因素之一，其架设必须准须对钢支撑严格监测，确保其稳定性。钢支撑安装时，轴线偏差5cm，求。钢支撑连接时必须对称上螺栓，按顺序紧固，同时为防止钢支撑在施加轴力时产生过大的挠度，在施加轴力前先将挠度校正至水平。矫正；然后将钢支撑安装在牛腿上支座上，并且紧固好。安全措施主要

22、安全风险分析土方开挖超前及支撑架设不及时造成基坑变形地表沉降超限、支撑坠落造成物体打击、临边防护不到位造成物体坠落、降水控制不到位出现基底突涌、高大模板支架搭设不规范垮塌、倒撑安装不到位或预加轴力不符设计要求导致基坑变形或脱落伤人等安全风险；保证措施电工不得安装、操作电器设备。36v湿部位的照明也要采用低压照明，电器设备要有可靠的接地线，电器设备操作人员操作时必须带防护用具和绝缘手套。5m。乙炔气瓶在使用时必须装回火防止器。皮管应用夹头紧固。基础施工时，将基坑周边安全护栏。 要搭设好基槽防护栏杆及上下人马道。清除槽壁、槽顶附近松散砖瓦石块，防止其掉落伤人。设专门人员于基坑周边进行巡视，保证槽底

23、施工人员、槽边行走人员的安全。作业和搭拆架子等主要安全部位要进行定时定人作业施工，并要加大检查力度， 实现安全标准化。夜间施工必须配备足够的照明设施，确保人员安全及施工质量。施工现场的一切设备，未经有关管理部门的同意，不得以任何现由私自移动和拆除。用。吊运的材料凡可以绑扎的要绑扎牢固，防止“天女散花”落下伤人。散碎块状的物品要用专门的容器盛装后吊装防止这些物品绑扎不牢，落地伤人。可继续施工。地方。不随意抛掷。立体交叉作业应设防止物体打击的隔离层。加强对地下管线的保护，防止事故发生。是否佩戴防护用具等。加强监控量测，及时采集有效数据分析，科学的指导施工。加强对钢围檩焊接、钢支撑拼装等质量控制。力

24、计算以及可靠的支撑体系。倒撑安装要按照设计要求，安装防脱落挂件，预加轴力要参照设计给定数值进行施加。加强轴力监测力度，保证结构施工安全。安全风险的预防措施及应急处理措施针对深基坑开挖中安全风险的特点，要“预防为主、防治结合”，并制定详细有效的安全预防措施：监控，及时分析，合理指导施工。现场巡视，正确的监督和引导劳务工的意识观念。严格按照预定方案进行作业，严禁作业队伍私自更改施工方案。利的完成。加大各项安全规章制度的落实力度。由于深基坑开挖存在的不确定因素较多，存在的风险因素也就较大，因此制定相应的应急处理措施是势在必行的。项目针对基坑开挖中存在的风险制定了相应的应急处理措施及应急预案。现场设置必要的急救箱，担架，灭火器等基本急救用品，当发生紧急事故时立即启动预先制定好的应急预案。紧急事故发生紧急事故发生上报现场主管领导抢险领导小组现场处置、送医院抢救抢险方案确定上报监理、业主、设计院物资、设备到位进行抢险抢险结束、恢复生产措施及善后处理、进行总结环保措施图 17 应急预案流程图施工对周边环境的影响因素土方开挖过程中容易有扬尘，土方运输车道路散落渣土；网喷作业时，网喷机不断的震动容易造成水泥扬尘；临时占道施工对交通的影响；地下文物的保护；施工中可能存在的有毒有害气体等；采取的措施挂牌维护管理，增加现场的美观。工地落实门前三包环境责任制，不