地铁基坑开挖与支护安全施工施工工艺技术

1.1基坑降水方案 11.1.1管井构造 21.1.2成井技术要求 21.1.3成井施工流程 21.1.4前期准备工作 31.1.4.1测放井位 31.1.4.2埋设护口管 31.1.4.3安装钻机 41.1.5成井施工 41.1.5.1钻进成孔 41.1.5.2清孔换浆 41.1.5.3下井管 41.1.5.4埋填滤料 41.1.6洗井 41.1.7降水运行管理 61.1.7.1基坑降水运行管理 61.1.7.2常规管理要求 61.1.7.3按需降水运行工况 71.1.7.4井管保护 71.1.7.5降水安全运行保障措施 71.1.8封井 81.1.8.1封井原则 81.1.8.2封井方案 81.2冠梁、混凝土支撑施工方案 101.2.1冠梁、混凝土支撑设计 101.2.2工艺流程 101.2.3施工工艺及技术措施 111.2.4混凝土支撑拆除施工工艺及安全措施 141.3基坑开挖方案 151.3.1基坑开挖前准备工作 161.3.2基坑开挖流程 161.3.3基坑开挖施工方法 171.3.4基坑开挖质量控制要求 201.3.5基坑开挖过程无支撑暴露时间分析计算 211.3.6基坑开挖质量验收指标 221.4钢支撑安装及拆除方案 221.4.1施工流程 221.4.2钢支撑安装施工方法 231.4.3换撑施工方法 291.4.4钢支撑架设技术管理要求 301.4.5钢支撑架设针对性技术措施 301.4.6钢支撑拆除安全措施 31基坑降水方案管井构造1）井壁管：降水井采用焊接钢管，开孔孔径φ650mm，井壁管直径为φ273mm，管壁厚3mm。2）过滤器（滤水管）：滤水管的直径与井壁管的直径应相同；所有滤水管外均包两层60目的尼龙网，尼龙网搭接长度约为尼龙网单幅宽度的20%～50%。3）沉淀管：滤水管底部设置长度为1.00m的沉淀管，防止井内沉砂堵塞而影响进水；沉淀管底口用铁板封死。成井技术要求1）井口高度：井口应高于地表以上0.20～0.50m，以防止地表污水渗入井内；2）围填滤料：疏干井及观测井滤料填至地面以下2m，降压井按图纸埋填；3）粘土封孔：在滤料围填面以上采用粘土填至地表并夯实，并做好井口管外的封闭工作。4）成孔偏差：井孔的平面误差≤1.0m，井深（孔深）偏差≤+50cm；井孔应圆正。5）井管偏差：井身应圆正，上口保持水平，井管的顶角及方位角不能突变，井管安装倾斜度不能超过1度；井管截面尺寸偏差≤±2mm，井管长度偏差≤±20cm。6）出水含砂量：抽水稳定后，出水含砂量不得超过2万分之一(体积比)；7）井内水位：抽水稳定后，井内的水位应处于安全水位以下。成井施工流程具体成井施工流程见下图。成井施工流程图前期准备工作测放井位根据降水管井平面布置图测放井位，井位测放完毕后应做好井位标记，方便后面施工。如果布设的井点存在地面障碍物，应当设法清除障碍物，以利于打井的进行。如坑内若存在尚未封孔的勘察孔，应及时同相关方进行沟通，明确勘察孔的具体情况以及具体封孔方法，保证降水井施工及后期降水运行安全。若地面障碍物不易清除或受其他施工条件的影响，无法在原布设井位进行打井时，应与工程师及相关方及时沟通并采取其他措施，必要的时候可对井位作适当调整。埋设护口管埋设护口管时，护口管底口应插入原状土层中，埋设深度不少于1.5m，管外应用粘性土或草辫子封严，防止施工时管外返浆，护口管上部应高出地面0.10m～0.30m。安装钻机安装钻机时，为了保证孔的垂直度，机台应安装稳固水平，大钩对准孔中心，大钩、转盘与孔的中心三点成一线，严把开孔关，钻头与钻杆连接处带两根钻铤，并且，弯曲的钻杆不得下入孔内。成井施工施工机械设备选用GPS-10型工程钻机及其配套设备。疏干井成孔时采用正循环回转钻进泥浆护壁的成孔工艺，降压井采用反循环工艺。钻进成孔成孔时均一径到底；钻进开孔时应吊紧大钩钢丝绳，轻压慢转，以保证开孔钻进的垂直度。钻进过程中泥浆密度控制在1.10～1.15，当提升钻具或停工时，孔内必须压满泥浆，以防止孔壁坍塌。清孔换浆钻孔钻进至设计标高后，在提钻前将钻杆提至离孔底0.50m，进行冲孔清除孔内杂物，同时将孔内的泥浆密度逐步调至1.08，孔底沉淤小于30cm，返出的泥浆内不含泥块为止。下井管井管进场后，应检查过滤器的缝隙是否符合设计要求。首先必须测量孔深，并对井管滤水管逐根丈量、记录。封堵沉淀管底部，为保证沉淀管底部封堵牢靠，下部封堵铁板不小于6mm。其次要检查井管焊接，井管焊接接头处应采用套接型，套接接箍长20mm，套入上下井管各10mm；套管接箍与井管焊接焊牢、焊缝均匀，无砂眼，焊缝堆高不小于6mm。检查完毕后开始下井管，下管时为保证滤水管居中，在滤水管上下两端各设一套直径小于孔径5cm的扶正器（找正器），扶正器采用梯形铁环，上下部扶正器铁环应1/2错开，不在同一直线上。埋填滤料填滤料前在井管内下入钻杆至离孔底0.30m～0.50m，井管上口应加闷头密封后，从钻杆内泵送泥浆进行边冲孔边逐步调浆使孔内的泥浆从滤水管内向外由井管与孔壁的环状间隙内返浆，使孔内的泥浆密度逐步调到1.05，然后开小泵量按前述井的构造设计要求填入滤料，并随填随测填滤料的高度。直至滤料下入预定位置为止。洗井在提出钻杆前利用井管内的钻杆接上空压机先进行空压机抽水，待井能出水后提出钻杆再用活塞洗井。活塞直径与井管内径之差约为5mm左右，活塞杆底部必须加活门。洗井时，活塞必须从滤水管下部向上拉，将水拉出孔口，对出水量很少的井可将活塞在过滤器部位上下窜动，冲击孔壁泥皮，此时应向井内边注水边拉活塞。当活塞拉出的水基本不含泥砂后，可换用空压机抽水洗井，吹出管底沉淤，直到水清不含砂为止。空压机洗井原理示意图洗井完毕后，可以下泵试抽。试抽成功，代表该井成孔完毕，可以投入使用。过程质量控制要求序号施工阶段验收项目验收标准验收数量验收方法1成孔井位偏差≤20㎝全数钢尺测量2孔径偏差-0～+5.0㎝全数钢尺测量3垂直度偏差≤1％全数吊垂线4孔深偏差-0～+30㎝全数测绳量5泥浆比重≤1.15全数6一次清孔泥浆比重≤1.087井管安放对接垂直度偏差≤1％全数吊垂线8找中器直径≥设计孔径-5.0cm钢尺测量9井管沉设深度偏差±0.2m≥50％测绳量10二次清孔泥浆比重≤1.0511滤料围填滤料级配中～粗砂12回填数量≥95％全数测算体积13回填高度≥设计高度全数测绳量14封孔土类别粘土≥50％15厚度≥1.5m测绳量16分层捣实基本不漏水、气孔口浸水检验密封性17拉活塞活塞橡皮直径≥井管内径2mm全数钢圈尺量18拉活塞时间≥2h全数表计时19拉活塞次数≥20次全数计数20洗井井底沉淀0全数测绳量21安泵试抽出水量≥设计出水量全数水表计量降水运行管理基坑降水运行管理1）疏干降水井随基坑开挖割除暴露出的井管，基坑开挖期间需要做好降水井的保护。2）合理布设降水井位置，使坑内降水井位置尽量便于基坑土方开挖。通常在布设时，坑内降水井井应靠近格构柱和支撑，也便于横向设置加强筋保护坑内降水井。3）所有降水井应设置醒目标记，安装好夜间施工反光带，加强人工值班保护。有施工作业面的情况下降水井在每层支撑或梁板处采用捆扎等方法尽量将其固定。4）对于工程降水，在正常的降水运行过程中，必须有合理的用电保障已满足降水运行的需求。施工现场由应至少两路工业用电或发电机，降水运行中应保证一路工业用电停电后另一路工业用电能及时使用，保证停电10分钟内（具体由试验结果确定）能将确保降水井正常运转，避免影响降水效果甚至危害基坑安全。5）降水井管保护措施如下：（1）对降水井竖立醒目标志，做好标识工作；（2）抽水运行期间，派专门人员进行看护；（3）土方分层开挖完成后，疏干井应及时割管及下泵。（4）加强井管焊接质量的检查。按照设计要求严格控制焊接质量。焊缝要均匀，无砂眼，焊缝堆高不小于6mm。确保后期基坑开挖焊缝不漏水。（5）疏干井应在区域土方开挖完成后方可割管，避免发生后续挖土过程中被土方掩埋的情况。（6）所有降水井应设置醒目的标记，弄好夜间施工反光带，加强人工值班保护。常规管理要求1）降水运行前，降水井应合理布设排水管道并便于接入施工现场排水设施；2）降水运行前应做好降水供电系统，配备独立的电源线；3）所有抽水井应在供电电箱插座、抽水泵电缆插头及排水管上做好对应的标示，并在每次发生变动时进行相应的标示变更，便于抽水运行管理；供电电箱应定期进行检查并备有检查记录；4）正式降水前必须进行试运行，进一步检验供电系统、抽水设备、排水系统及应急预案能否满足降水要求；试运行结果进行记录并备案，根据试运行结果，对于无法满足降水要求的部分进行相应整改；通过试运行熟悉水泵开启、电路切换，以确保降水连续进行。5）降水前各降水井均应测量其井口标高、静止水位并进行相关记录；6）降水应严格根据工况进行降水控制，确保基坑安全并降低对周边环境影响；7）基坑开挖后，疏干井割管时应测量井深，及时采取清淤措施；8）抽水过程中各应做好抽水井流量及观测水位观测数据记录；降水井在开启运行后每日上报疏干井总出水量。水位观测可利用相应观测井进行。按需降水运行工况1）疏干井坑内疏干井需根据要求加载真空负压，以疏干基坑开挖土体，开挖过程中继续保持持续抽水，降水后坑内水位位于全部坑底以下1m。在疏干井正式抽水前，监测单位应及早施工坑外潜水位观测孔。潜水水位观测孔施工完成后及时开启疏干井进行疏干降水。一般正常情况下，疏干井基本保持24小时连续抽水。出现降水异常时，根据需要进行调整。本次采用真空泵抽气、潜水泵抽水的方法降低潜水位，其中每3口井配备1台真空泵，每口井单用一台潜水泵，要求潜水泵的抽水能力大于单井的最大出水量，潜水泵和真空泵同时开启。真空负压疏干井抽水示意图井管保护基坑开挖时注意保护降水井管，降水井管的管材强度不是很高，经不起一些机械设备的碰撞和冲击，除了降水单位必须保证井管连接的焊接质量以外，在坑内挖土过程中，挖机等不能直接碰撞坑内井管，井周边500mm范围内的土不得用挖机操作，可以人工挖土，并要有专人指挥。首层土方开挖之前，所有的降水井顶部必须插上小红旗以示警戒。坑内的真空疏干深井随基坑开挖深度逐步割除多余的井管，在下层土方开挖之前，疏干深井的管口处应设置小红旗等醒目标志，对可能受车辆行走影响的电缆线以及管路加以防护，并且抽水人员加强对现场的巡视力度。降水安全运行保障措施降水成功与否直接关系到整个工程的安全，所以在施工过程中不能忽视一些影响降水安全的因素。1）连续供电：采用不少于两路供电，至少一路市电、一路发电机组供电。在市电断电后，启动发电机组，发电机组启动完毕并送出电力，当市电恢复后，切回至市电供电。2）水位监控：同时正式抽水运行后，分别在基坑内外布设的观测井，每天固定时间监测水位，监测频率为1次/1天，遇异常情况时应加密监测。3）排水保证：本基坑中地下水的排水过程分为地下排水及地表排水两个相互衔接的过程。地下排水：本工程基坑面积大，部分降水井位于基坑中部，距离基坑周边的排水沟较远，实际降水过程中，井管内地下水可通过水泵抽吸至井口，由钢泵管（或软管）将该区域的地下水汇集至邻近的集水箱（地表处），集水箱处安装大流量水泵接钢泵管（或软管）将排水至基坑外侧的排水沟或者排水总管，在钢泵管（或软管）与排水总管搭接处需安装逆止阀，防止地下水沿排水管路回灌。地下水引至地表后，于基坑四周布置排水沟或者排水总管，将地下水排入市政排水管道。本工程排水量较大，排水沟或者排水总管规格按最高峰时段预估出水量设置，并考虑其它因素（暴雨、其他明水等）。同时排水沟必须有一定坡度，确保地下水能够顺利进入下水道。开挖过程中的明排水：针对开挖过程中的排水问题，主要有雨水，围护渗漏水，日常洒水等等。针对雨水、日常洒水等可以进行收集后集中排出坑外。由于在开挖过程中基坑开挖较深，在遇到雨水较频繁的季节，特别是在进行到第二层土方以后，由基坑内向外排水的困难更大，针对这个问题，利用管道收集雨水，集水箱集中排出。另外针对坑内未排除的雨水，需由挖机配合挖一部分集水坑，通过集水坑聚集后由污水泵排出。封井封井原则针对降水井，在确定停抽、封井时，应注意以下几点：1）本工程疏干井于基坑开挖至底，底板浇筑前封闭；同时应至少保留1/3出水量较大的疏干井于基坑底板浇筑完成后封闭，作为泄水孔使用，封井时于底板浇筑完成后割除井管至底板面，并交由结构方维护管理，并根据泄水孔要求时间封闭；2）试停抽期间降水井内抽水泵不应拔除，且应确保抽水泵可以随时正常开启；3）封井前应进行结构抗浮稳定性验算，封井应会同监理方、设计方以及降水方确定封井原则并形成相关文件，在满足封井原则提出的相应要求时，由监理工程师发出封井指令。收到相应指令后，降水方按指令停止所有降水井抽水并实施降水井封井。封井方案疏干井封井一般分为浇筑前与底板浇筑后封闭，若需保留部分井点作为后期泄水孔，则按相关设计图纸或说明执行。1）底板浇筑前封闭（1）封井前将疏干井管口割至基坑地板垫层面；（2）抽干管内余水；（3）灌入混凝土至井口，并在底板垫层浇筑时将井管口盖于垫层以下。或浇筑垫层时直接将井内灌满混凝土并将井口盖于垫层以下。底板浇筑前的疏干井封井示意图2）底板浇筑后封闭当基坑满足抗浮要求并经设计确认后进行坑内剩余降水井的封井作业，具体做法如下所示：（1）基坑挖至设计标高后，在基坑底开挖面以上50cm处，在井管外焊一止水板，止水板外圈直径φ650mm；（2）底板浇筑后将井口割至底板顶面，交由结构方留作泄水孔；（3）封井前抽干井内余水；（4）采用微膨胀混凝土进行回填；（5）井口部位设置橡胶密封环板和钢扪板；（6）采用防水砂浆进行填实；保留在基坑底板中的疏干井封井示意图冠梁、混凝土支撑施工方案冠梁、混凝土支撑设计金柯桥大道站D出入口、2号封顶工法桩顶部设置一道钢筋混凝土冠梁，截面尺寸为1200×800mm；第一道支撑为钢筋混凝土支撑，截面尺寸为700×800mm，钢筋砼系梁截面尺寸为600×600mm；第一道钢筋混凝土板撑尺寸为2000×2000mm、2500×2500mm、750×750mm厚度均为300mm。工艺流程先挖除工法桩顶土方，凿除清理工法桩顶部至设计桩顶标高，然后将混凝土支撑底标高以上土体全部挖除，人工夯实后铺设10cm厚混凝土垫层（C20）后，再进行冠梁和混凝土支撑钢筋、模板安装及混凝土施做。具体见下图。冠梁、混凝土支撑流程图施工工艺及技术措施1）测量放样（1）根据设计图纸提供的坐标计算出每道钢筋混凝土支撑中线与冠梁交点处坐标，计算成果经技术负责人复核无误后进行测放，并报监理进行复核。（2）待地表土揭除侯，立即将中心线引入坑内以控制底模及模板施工，确保钢筋混凝土支撑中心线的正确无误。（3）在钢筋混凝土支撑混凝土浇注前，将其顶面标高放样于模板面上，以控制钢筋混凝土支撑顶面标高。（4）待钢筋混凝土支撑模板拆除后，检查钢筋混凝土支撑的中心线和平整度、垂直度是否符合设计及规范要求。2）地表土揭除冠梁及第一道混凝土支撑地表土揭除，在工法桩强度满足设计要求后进行，由挖掘机直接挖除，土方现场直接外运。具体见图4.3.3-1所示。开挖标高至冠梁及混凝土支撑底部。表层土揭除示意图冠梁基坑施工前，在冠梁基坑四周布设排水沟，并把排水沟引到已经设计好的集水坑内，在采用抽水泵抽排。并在施工边界设置警戒线进行维护。2）工法桩顶部破除及垫层施工（1）根据初次测量放样的轴线，适当考虑工作面进行原有道路破除和地表土开挖，土层挖至第一道支撑底部，保留0.3m土层进行人工清底。（2）然后人工用风镐凿除工法桩顶部，凿除至冠梁梁底标高，且保证工法桩顶部冠梁区域全部凿除。人工用风镐凿除工法桩顶部冠梁底标高以上5～10cm，再用凿子剔凿至标高处，清除表面浮浆、松动的砼碎块等；（3）在凿除地下连续墙超灌混凝土时，为了减少运输工序，将凿除后的超灌混凝土直接弃于基坑内，与基坑内的土体一起外运。在安放钢筋笼前对混凝土支撑基底进行人工夯实，然后铺设10cm厚C20混凝土垫层，保证基底强度及平整度。3）钢筋制作安装（1）用钢丝刷清除桩顶钢筋上的浮锈、污渍和桩顶上的灰尘；用气泵把开凿面吹喷干净，经质检员验收后，方可绑扎钢筋。（2）钢筋绑扎前清点数量、类型、型号、直径、尺寸等；并对其位置进行测放后方可进行绑扎；钢筋绑扎前，应清理干净冠梁空间的杂物。（3）钢筋绑扎须严格按照设计文件和施工图进行；钢筋的交叉点必须绑扎牢固，不得出现变形和松脱现象。钢筋绑扎允许偏差见下表。钢筋安装允许偏差表序号项目允许偏差（mm)检验仪具1箍筋间距20，-20钢尺2主筋间距列间距10，-10钢尺3层间距5，-5钢尺（4）直径大于25的主筋采用机械连接，其他钢筋接头可用焊接或绑扎方式，单面焊接接头长度不少于10d，双面焊接接头长度不少于5d，焊接接头搭接面积百分率不得超过50%。绑扎接头的搭接长度不少于35d，搭接处的中心及两端须分别用钢丝扎牢，绑扎接头宜相互错开，其搭接面积百分率不得超过50%。（5）在绑扎钢筋接头时，一定要把接头先行绑好，然后再和其他钢筋绑扎；箍筋应与受力钢筋垂直设置，箍筋弯钩叠合处，应沿受力钢筋方向错开设置；钢筋绑扎必须牢固稳定，不得变形松脱。（6）钢筋绑扎完成后先由项目部质检人员进行自检，在自检合格后报监理单位验收，经验收合格后方可进行下道工序施工。4）模板支立（1）冠梁及第一道钢筋混凝土支撑模板采用厚18mm竹胶模板，模板支立前应清理干净并涂刷隔离剂，每次混凝土浇筑之前确保模板清洁光滑。模板截面图（2）当混凝土支撑开挖至设计标高后，进行整平、复测标高，保证底模的平整及高程位置。同时对基底进行夯实处理，以防底模板在混凝土浇筑后发生沉降而影响混凝土支撑的质量。（3）模板安装必须正确控制轴线位置及截面尺寸。当拼缝≥10mm的要用白铁皮封钉。为保证模板接缝宽度符合标准要求，施工中应加强对模板的使用、维修、管理。（4）模板由侧模、主龙骨、次龙骨、斜撑等组成，主龙骨间距0.8m（外侧斜撑间距一致），次龙骨间距0.25m。斜撑与主龙骨之间用铁钉锚固连接，为防止浇筑混凝土时漏浆，在侧模内侧底端应加设海绵条，保证模板可靠的承受支撑结构及施工的各项荷载。（5）模板支撑安装必须平整、牢固、接缝严密不漏浆，保证混凝土浇筑质量。（6）模板制作及安装的偏差应符合下表规定模板制作及安装允许偏差序号项目允许偏差（mm)检验仪具1轴线位置5钢尺2截面内部尺寸4，-5钢尺3相邻两板表面高低差2钢尺4表面平整度5靠尺或塞尺（7）模板拆除应根据设计和规范规定的强度要求统一进行，未经技术部门同意，不得随意拆模。模板安装施工结束后报监理验收，经验收合格后方可进行下道工序施工。6）混凝土浇筑（1）根据图纸中关于混凝土强度的设计要求，钢筋混凝土冠梁、支撑采用C30混凝土，混凝土浇筑采用汽车输送泵浇筑，大体积混凝土要密切关注浇筑及养护质量。（2）主管混凝土的试验人员一定要明确每次浇灌砼的强度、方量，严格把好原材料质量关，水泥、碎石、砂及外掺剂等要达到国家规范规定的标准，及时与砼供应单位沟通信息。（3）砼浇捣前，施工现场应先做好各项准备工作，机械设备、照明设备等应事先检查，保证完全符合要求，模板内的施工杂物要清理干净。（4）砼搅拌车进场后，应严把砼质量关。检查坍落度、可泵性是否符合要求，应及时进行调整，必要时作退货处理。（5）振动器的操作要做到“快插慢拔”，砼浇捣应分点振捣，宜先振捣料口处砼，形成自然流淌坡度，然后进行全面振捣，严格控制振捣时间、移动间距、插入深度严禁采用振动钢筋、模板方法来振实砼。（6）在混凝土浇筑前清理干净模板内杂物，混凝土振捣采用插入式振捣器，振捣间距约为50cm，以混凝土表面泛浆，无大量汽泡产生为止，严防混凝土振捣不足或在一处过振而发生跑模现象。（7）混凝土浇筑后，应立即使采取覆盖保温养护措施，并保持湿润，严防脱水、裂缝。（8）养护时间不小于14d。覆盖养护时，混凝土全部表面应覆盖严密，混凝土每两小时进行一次洒水养护，养护持续不少于7天，保持混凝土表面湿润。7）拆模养护（1）模板和保温应在混凝土冷却到5℃方可拆除，或在混凝土强度达到设计强度等级的50%且混凝土表面温度与外界温度差不大于20℃时拆模，拆模后的混凝土亦应及时覆盖，使其缓慢冷却，养护周期不到14天的应保持洒水养护。（2）应在浇筑完毕后的12h以内对混凝土加以覆盖并保湿养护。（3）混凝土试块按每浇筑100m3做一组。（4）混凝土强度达到1.2N/mm2前，不得在其上踩踏或安装模板及支架。混凝土支撑拆除施工工艺及安全措施1）施工工艺及设备选择砼直（斜）撑切割工程，不得破坏原结构，因此本次拆除主要采用混凝土绳锯钻切设备全液压切割机进行无损静力切割，绳锯切割具有切口平直，整齐、速度快，效率高，不会破坏原结构，噪音低、无粉尘、操作简便等特点，再用吊车至地面指定地方。拟采用全液压切割机，机械参数如下：（1）绳锯驱动方式：液压（2）液压输出功率：34kw（3）最大切割深度:1--10m（4）进给驱动方式：液压（5）切割机头重量：29.5kg2）施工工艺（1）施工流程施工准备→定位放线→临时支撑加固→分块切割→吊至基坑外安全区域，放至清运车辆上→外运→完工（2）支撑体系架设①在准备切割的支撑下采用φ48×3.5钢管搭设临时支撑体系，在混凝土支撑切割前后及吊车调运过程中作为临时支撑体系支撑混凝土支撑的稳定。②操作脚手搭设高度为支撑砼底。立杆沿混凝土支撑方向间距600mm布置、垂直于混凝土支撑方向间距300mm布置，横杆沿竖直方向间距700mm布置。③立杆顶部架设顶托，顶托上托方木，方木垂直与混凝土支撑布置，方木应顶紧砼支撑梁底。④钢管脚手架在贴地处设置一道扫地杆，扫地杆高度不大于20cm。每隔3米设置一道十字撑。⑤采用扣件规格必须与钢管外径（Φ48）相同，螺栓拧紧力不应小于40N·m，且不应大于65N·m。在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪力撑、横向斜撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm，对接扣件开口应朝上或朝内。各杆件端并设有伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。⑥在架设机器位置搭设操作平台，操作平台按照间距900×900搭设，操作平台周围设置1.0m高防护栏杆。⑦临时支撑宜连接为整体，如果混凝土支撑间距过远，相互之间无法连接为整体则每5道立杆加设一道斜撑，以保证调运混凝土支撑时支撑体系稳定。（3）混凝土支撑切割①前期施工准备，专业水、电施工人员负责现场水、电接通，及其它各项前期准备工作。②由现场技术人员对需切割部位砼撑进行定位放线，分出切割尺寸。分块长度及重量如分段长度及吊车架设位置示意图及混凝土支撑吊装参数表所示。③在以上准备做完毕后，专业施工人员及机械设备进场，施工人员按照技术人员的放线位置进行切割。基坑开挖方案基坑开挖前准备工作1）已完成勘察、设计交底；2）基坑围护设计及施工方案、专项施工方案以及应急预案，按规定论证、审批；并做好相关交底、安全技术措施落实及应急物资储备工作，留有相关记录；相应监理实施细则已编制、审批；3）人员、机械、材料按要求均已到位；分包队伍资质、许可证等资料齐全，安全生产协议已签署，人员资格满足要求；4）围护结构及圈梁已完成，满足设计强度要求；5）地基处理已完成，经检测符合设计要求；6）立柱桩已完成；7）降水已满足要求；8）坑外排水措施已落实；9）已调查基坑周边建（构）筑物、管线等状况，并制定切实可行的保护措施；对工程风险进行辨识和分析，完成工点风险评估报告及监测方案，按规定论证、审批；10）已按监测方案布置监测控制点，且已测取初始值，并已上传至基坑监控系统。监测点的布设和初始值的测取已经通过监理和第三方监测验收，并有验收结论和相关记录；11）围护结构质量缺陷已制定相应的方案或处理完成；12）卸土点已落实，途径手续等已办妥；13）已建立“开挖任务单”、“挖土支撑记录表”等管理制度；14）已编制完成有针对性、可操作性的应急预案并落实抢险设备、材料、人员、方案。抢险物资已经监理工程师验收确认并有记录；15）相关质量保证资料齐全；16）设计及规范规定的其他要求。基坑开挖流程基坑开挖条件具备后基坑开挖按照基坑开挖原则进行，D出入口、2号风亭基坑开挖流程图见下图：基坑开挖流程基坑开挖施工方法1）基坑总体开挖方法基坑开挖时充分利用“时空效应”理论，遵循“分层、分段挖土，先中间后两边”的原则组织施工。D出入口、2号风亭基坑全长约46.3m，计划分为两个区域，Ⅰ区共分3个大层，第一层采用水平开挖、第二层三层采用分层分段放坡开挖，Ⅱ区为出入口爬坡段采用长臂挖机与小挖机配合水平分为两层开挖。Ⅰ区基坑：第一层土采用分层分段水平开挖（视现场出土情况而定），随挖随撑，土方直接装车外运；第二层土至第三层土采用分层分段放坡开挖，斜面分层分段纵向总坡度控制在1:3.5，各级土方边坡坡度控制在1:1.5左右。开挖单元长度约为6~8m（即每次只挖2~3根支撑的范围），做到小范围扰动土体，快挖快撑。根据基坑开挖深度，第一层至第三层土开挖拟采用长臂挖机挖土，挖土期间配合2台小型挖掘机翻土及放坡。Ⅱ区基坑：第一层土采用第一层土采用分层分段水平开挖（视现场出土情况而定），随挖随撑，土方直接装车外运；第二层土直接沿爬坡区放坡开挖。机械挖土至垫层底以上20~30cm厚采用人工清底。开挖完一块并清底至设计坑底标高后及时施工接地网并浇筑混凝土垫层。2）标准段开挖方法基坑标准段土方分层开挖参数表编号挖土流程土层底界面层厚开挖深度开挖标高A第一层挖土第二道支撑中心以下50cm处2.94.3+3.9～+1.0B第二层挖土第三道支撑中心以下50cm处2.66.9+1.0～-1.6C第三层挖土垫层底39.9-1.6～-4.6每块土体开挖时先开挖中部土体再开挖两侧土体，留土护壁尽可能减少围护结构的变形。留土护壁开挖示意图开挖示意图第一层至第三层土方采用长臂挖掘机配合小型挖掘机进行开挖（。3）端头区域开挖方法端头井区域由于斜支撑架设所需时间较长，按照先行开挖标准段并架设直撑的顺序施工，再从中间三角区开始，开挖至对应分层支撑中心标高以下0.5m，然后利用小型挖掘机进入斜支撑区域自内而外倒退式开挖基坑转角部位土方。完成一侧转角部位土方开挖并架设斜支撑、加设预应力完毕后，再按照同样的程序进行另一侧转角部位土方开挖。开挖示意如下图所示。开挖示意如下图所示。端头斜撑开挖分区图5）基坑底下翻梁处土方开挖方法基坑底下翻梁处采用放坡开挖，坡度控制在1:1左右，下翻梁施工时需加快施工进度，严格控制无支撑暴露时间。基坑下翻梁处开挖示意6）基坑底集水坑和垂直电梯等局部深坑处土方开挖方法基坑底集水坑和垂直电梯等局部深坑，需在其周围底板浇筑完成且底板强度达到设计要求后方可开挖局部深坑施做结构。基坑开挖质量控制要求1）自上而下、分层分段开挖，随时按要求进行放坡，保证坡面稳定也有利于排水；2）开挖前须按要求确定每层开挖深度，连续开挖两根对撑后及时进行钢支撑安装和施加预应力；3）基坑开挖尽可能避免不利天气。当基坑因雨存水时，必须及时设置集水坑汇水并排除，避免受水浸泡。地面做好排水沟，避免地面水进入基坑；4）基坑开挖至基底以上20~30cm时，采用人工配合挖掘机清底，避免超挖扰动基底破坏。5）精细化开挖措施（1）建立“一令、一表、一报”制度，即开挖令、每天土方开挖及支撑安装报批表，以及监测日报制度。（2）针对每块土方，开挖原则是先中间掏槽，再两边开挖，将土翻至两侧最后由长臂挖机挖出。从而将钢支撑架设时间控制在土方开挖完全完成后的16个小时内，减少无支撑暴露时间。（3）每天早、晚高峰期（早高峰6:30~9:30,晚高峰16:00~19:00）影响土方外运8小时以上，为在每天的两个时间段内完成1块土方开挖和钢支撑架设，详细计算每块土方的开挖时间，开挖前布置好挖装和运输时间段，并结合实际情况较准确的预计土方开挖结束的时间，如果单块土方无法在要求的时间内完成外运，就将采取其他措施（包括土方在基坑内转运、临时放置等）保证钢支撑按时安装，保证无支撑暴露时间要求。若是特殊情况无法完成，现场施工员必须对事情经过进行分析，以便及时调整。（4）在高峰期无法土方外运期间着重进行掏槽土方开挖，边坡修整、排水沟槽开挖等工作，并积极为正常土方外运做好准备。（5）在开挖前应将分层位置、深度，各道支撑标高，作图示意，使施工人员做到心中有数，以控制挖土深度，严禁超挖。（6）每层挖土前，设设置集水井作为基坑内排水之用，如遇暴雨季节，应增设集水井，并应迅速排除坑内积水，使基坑始终处于无水状态。（7）在最后一层开挖中应特别注意，当机械挖土离坑底标高200~300mm范围时，一律改用人工修整坑底，并及时排除积水，保证底板垫层能铺在原状土上。（8）随挖土深度逐层加深，及时凿除围护墙上的塌方混凝土与积土，对支撑腹下残留的陡峭土尖应及时清除，防止其倒塌伤人。（9）由于基坑有立柱桩、降水井点管等需要保护，要求挖土有专人负责指挥，分批分层开挖，抓斗操作中严禁碰撞立柱桩、井点管、围护或伤人。基坑开挖过程无支撑暴露时间分析计算1）标准段无支撑暴露时间分析计算无支撑暴露时间=T0+T1+T2+T3（T0:中间土方掏槽开挖时间；T1：预留反压土方开挖时间；T2：施工牛腿时间；T3：架设支撑时间）。中间土方掏槽开挖时间T0：该区域土方开挖效率较高，开挖时间一般约3小时。预留反压土方开挖时间T1：该区域土方主要根据现场小挖机挖土倒土工效确定，该区域土方开挖时间约6小时。施工牛腿时间T2：支撑面开挖出来后，立刻进行测量，利用风镐对地墙钢筋外侧混凝土保护层进行凿除，然后焊接钢牛腿，预计施工时间约2小时。架设支撑时间T3：提前配好支撑，牛腿施工过程中同步拼装支撑，牛腿焊接后，将支撑吊装至牛腿上，然后施加轴力，每道支撑施工约1小时，两道支撑共需2小时。考虑联系梁架设、钢支撑分节吊装及最下层钢支撑安装效率实际支撑施工时间需3小时。经过分析计算基坑开挖过程无支撑暴露时间预计为15小时。2）端头井、换乘段无支撑暴露时间分析计算无支撑暴露时间=T0+T1+T2+T3（T0:中间土方掏槽开挖时间；T1：预留反压土方开挖时间；T2：施工牛腿时间；T3：架设支撑时间）。中间土方掏槽开挖时间T0：该区域土方开挖效率较高，开挖时间一般约3小时。预留反压土方开挖时间T1：该区域土方主要根据现场小挖机挖土倒土工效确定，该区域土方开挖时间约7小时。施工牛腿时间T2：支撑面开挖出来后，立刻进行测量，利用风镐对地墙预埋钢板外侧混凝土进行清除，然后焊接钢牛腿，预计施工时间约3小时。架设支撑时间T3：提前配好支撑，牛腿施工过程中同步拼装支撑，牛腿焊接后，将支撑吊装至牛腿上，然后施加轴力，每道支撑施工约1小时，四道支撑共需4小时。考虑最下层钢支撑安装效率实际支撑施工时间需6小时。经过分析计算基坑开挖过程无支撑暴露时间预计为19小时左右。基坑开挖质量验收指标土方开挖工程质量检验标准序号类别检查项目允许偏差或允许值检验方法及器具1主控项目边坡、表面坡度应符合设计要求和现行国家及行业有关标准的规定观察或坡度尺检查2标高偏差基坑基槽−50水准仪检查3长度、宽度（由设计中心线向两边量）基坑基槽−50～+200经纬仪和钢尺检查4一般项目表面平整度基坑基槽≤20靠尺和楔形塞尺检查5基底土性应符合设计要求观察检查及检查试验记录钢支撑安装及拆除方案施工流程施工工艺流程详见下图：钢支撑施工流程图钢支撑安装施工方法钢支撑主要采用80t履带吊架设。1）施工顺序（1）场地平整，（2）开槽浇筑顶圈梁及第一道钢筋砼支撑梁；（3）由上往下分层开挖至每一道支撑底，安装钢支架、钢围檩、联系钢梁；（4）先安装钢支撑并及时施加预轴力；（5）及时浇筑素砼垫层和底板。待底板达到设计强度后，拆除第三道钢支撑；（6）浇筑侧墙至第二道钢支撑底，待侧墙达到设计强度后，实施水平换撑（如有必要），拆除第二道钢支撑；（7）浇筑剩余侧墙和顶板，待顶板达到设计强度后，拆除第一道钢支撑，覆土至地面。2）钢围堰施工钢围檩采用两片500×300×11×18的H型钢通过连接钢板焊接而成，预制标准钢围檩一般长度为6m，采用租用成品钢围檩方式满足现场施工，围檩与围檩的现场安装接头处腹板应采用两块2×500×350叠板连接，其翼缘也应采用连接板连接，以保证力的传递。钢围檩随基坑开挖顺序逐段安装，人工配合吊机（80吨履带吊）将钢围檩安放于钢支架上。钢围檩安装后应检查钢支架是否因撞击而松动，并用钢楔将支架与钢围檩间缝隙焊实，钢围檩应与连续墙紧密贴合，未密贴处，将围檩部位围护结构表面凿毛，采用C30快硬细石混凝土填缝，以便钢围檩均匀受力；钢围檩与围护桩之间预留不少于60mm的水平通长空隙，其间用强度等级不低于C30的快硬细石混凝土填嵌，以便钢围檩均匀受力。钢围堰拼接详图钢围堰与H新钢、地连墙连接详图3）系梁制作与安装纵向联系梁采用2[40B槽钢，根据每两根格构柱之间的距离确定系梁长度，与格构柱固定在一起为支撑减跨，采用吊机配合人工安装，系梁放置于图②号钢板上，钢板坐落于图①号牛腿上，牛腿设置每边两个。钢牛腿与格构柱满焊连接，为防止系梁滑落，系梁与钢牛腿点焊连接即可。格构柱与槽钢连接节点详图钢支撑与系梁、格构柱连接大样如下图所示。单钢管支撑与钢系杆节点详图4）钢支撑施工方法（1）钢管支撑加工钢管支撑分节制作，每节标准长度为3m、4m、6m，同时配备部分长度不同的短节钢管，以适应基坑断面的变化，管节间采用法兰盘、高强螺栓连接，同时每根横撑两端分别配活动端和固定端，活动端设预加轴力装置。（2）钢管支撑的安装金柯桥大道站采用80t汽车吊架设钢支撑。钢支撑安装步骤如下：①按照基坑宽度在地面分两节拼装好钢支撑；②先架设固定端钢支撑，钢支撑固定端加于围护结构支座上，另一端架于联系上；③吊装活动端钢支撑，在基坑内连接活动端及固定端支撑管，形成整体，并将支撑管采用U型箍固定于联系梁上；④所有钢支撑均应下托上挂，确保钢支撑的绝对稳定与安全。⑤支撑拼装到位后，对钢支撑按设计要求进行轴力预加。钢管支撑在基坑开挖提前拼装，开挖到钢管支撑标高时，安设钢支座及钢系梁后及时架设钢支撑，通过液压千斤顶对钢管支撑活动端端部按设计要求施加轴力，再用钢楔形隼子塞紧，取下千斤顶。在基坑开挖中将充分利用“时空效应”，每工况开挖面的钢支撑的安装和预应力的施加控制在12小时以内。本标段钢支撑轴力设计值详见下表。18轴~19轴斜撑剖面轴力设计值、预加轴力与报警值支撑轴力设计值（KN）预加轴力（KN）报警值（KN）第一道砼支撑1256/1005第二道钢撑282915102263/1208第三道钢撑220611801765/944第四道钢撑246011501968/92019轴~21轴对撑剖面轴力设计值、预加轴力与报警值支撑轴力（KN）预加轴力（KN）报警值（KN）第一道砼支撑879/703第二道钢支648第三道钢支67221轴~22轴对撑剖面轴力设计值、预加轴力与报警值支撑轴力（KN）预加轴力（KN）报警值（KN）第一道砼支撑1336/1069第二道钢支752第三道钢支撑19709101576/72821轴~23轴斜撑剖面轴力设计值、预加轴力与报警值支撑轴力（KN）预加轴力（KN）报警值（KN）第一道砼支撑1525/1220第二道钢支撑250013102000/1048第三道钢支撑267412302139/984扶梯基坑下沉段斜撑剖面轴力设计值、预加轴力与报警值支撑轴力（KN）预加轴力（KN）报警值（KN）第一道砼支撑1567/1254第二道钢支撑351919002815/1520第三道钢支撑251813702014/1096第四道钢支撑282513202260/1056倒撑1136/909出入口人防门扩大段斜撑剖面轴力设计值、预加轴力与报警值支撑轴力（KN）预加轴力（KN）报警值（KN）第一道砼支撑1040/832第二道钢支撑252613202021/1056第三道钢支撑278812302230/984出入口对撑剖面轴力设计值、预加轴力与报警值支撑轴力（KN）预加轴力（KN）报警值（KN）第一道砼支撑808/363第二道钢支撑1657710/倒撑3631326/568290支撑安装：支撑安装前根据有关计算，将标准管节先在地面进行预拼接并以检查支撑的平整度，其两端中心连线的偏差度控制在20mm以内，经检查合格的支撑按部位进行编号以免错用。钢围堰、地连墙直撑节点平面详图钢围堰、地连墙斜撑节点平面详图A、斜支撑的架设最为关键的是架设及时和预应力得施加，预应力按如下方式施加：每次预加轴力分两次施加到位，第一次施加至设计预加轴力值的50%，待稳定后再施加至设计预加轴力值。B、在第一次施加完预应力后12小时内观测预应力损失及墙体水平位移，并复加至预应力设计值；C、钢支撑按设计要求预加轴力后，在施工过程中应经常对支撑轴力进行观测，如发现有轴力损失时，应及时补加预加轴力，以达到控制围护结构变形的要求，确保基坑安全；D、当昼夜温差过大导致支撑预应力损失时，立即在当天低温时段复加预应力至设计值；E、墙体水平位移速率超过警戒值后，适量增加支撑轴力以控制变形，但复加后的支撑轴力和墙体弯矩必须满足设计安全要求。5）支撑的拆除钢支撑拆除步骤①用吊车平衡吊点，稳住钢支撑；②用千斤顶给钢支撑施加压力，用大锤打出卡在活络头上插销头部分的钢楔；③千斤顶卸载，用吊车吊运钢支撑至地面钢支撑堆放处。④若在加压的情况下用大锤难以打出卡在活络头插销头部分的钢楔时，可考虑用氧焊从活络头插销头部分割断，吊出钢支撑。7）支撑安装质量要求同层支撑中心标高高差不大于30mm；支撑构件两端的标高差不大于20mm；立柱垂直度偏差不大于基坑开挖深度的1/300；支撑与立柱的轴线偏差不大于50mm；支撑水平轴线偏差不大于30mm。换撑施工方法1）支撑安装金柯桥大道站端头井侧墙达到设计强度后，实施换撑，拆除第三道钢支撑。钢支撑架设时，已考虑钢支撑的换撑长度，钢支撑整体拆除后，卸掉换撑节钢管后重新拼接，检查法兰连接高强度螺栓是否松动、变形，并进行复拧和替换。再次量测拼接好的钢支撑的长度，检查无误后做好标记等待架设换撑。换撑施工时，遵循“先撑后换”的原则，先架设替换支撑(直接支撑在已施工完的结构墙上)。架设方法与钢管支撑架设方法相同。按设计值施加预加轴力。换撑施工完成后，再按拆除方法拆除需拆除的支撑。施工相应的结构墙、板。待结构墙板达到设计强度后，才能拆除需置换的支撑。侧墙施工前，需在侧墙内预埋换撑连接钢板，斜换撑大样与斜支撑安装一样，详细节点参考斜支撑安装。2）换撑拆除方法换撑是在结构框架内部进行的，当底、顶板砼达到设计强度后拆除，因换撑已被隔在封闭结构内部，所以在施工顶板时，在顶板上要预留2个吊放换撑的孔洞或预埋吊环，以便用葫芦吊吊放换撑，当换撑吊至底板后，在底板拆除螺栓，分节