地铁深基坑开挖专项施工方案

PAGE地铁深基坑开挖专项施工方案1、土方开挖1.1、施工准备1）现场“四通一平”根据施工进度安排，合理调整场地布局，现场布置以天津市文明工地要求为原则，根据施工区域先后顺序、交通疏导情况以及总体流程，场地分阶段、分期布置，施工场地内部设置钢支撑存放区、钢筋存放区、临时土方存放区。基坑周围施工场地全部硬化，且在基坑外侧设置15m宽环形道路，道路采用C25钢筋混凝土硬化，混凝土硬化厚度25cm，内设HRB335Φ12双层钢筋网片，网格间距20cm。在施工现场布置中对各个生产设施等标识明确，现场水、电、通信、道路规划已经全部布置到位，并已经通过验收，保证了现场的“四通一平”。2）障碍物的清除在基坑开挖前，围护结构地连墙时，已经把六马路、吕纬路影响基坑开挖的管线全部切改完成，顺利完成了地连墙的封闭。本站以拆迁代建用地为主，主要为平房区，其中小里程方向有一栋5层住宅楼横跨基坑，进场时已拆除，该层楼房基础在基坑开挖时根据开挖部序逐步破除。3）检查井点降水效果、地基加固龄期和现场排水基坑开挖前，应检查井点降水效果。当井点降水持续15天以上，方可进行基坑开挖施工。基坑分段分层开挖时，要保证基坑内降水井中的水位处于基坑开挖底面标高3m以下，最后一层土地下水位降至坑底1m以下。同时在基坑的内外布置完成排水沟，所有排水沟都与三级沉淀池相连，保证污水全部经过三级沉淀池后排入市政的污水管道中。4）开挖前的对支护结构进行渗漏检测在基坑开挖前，委托有相应资质的检测单位对地下连续墙隔水效果进行检测，检测合格后组织基坑开挖，如检测出现相应的渗漏部位，立即进行处理，合格后进行基坑开挖。5）布置测量及监测网点在基坑开挖前，先布置好基坑的测量及监测网点，放出各轴线位置及标高。记录地面相关建筑物原始状态，作为监测原始数据。控制网点都避开建筑物、构筑物、土方机械操作及运输线路，用混凝土浇筑，并做好保护措施，防止破坏；对坐标控制点按照要求进行及时复测，以防点位位移。在向基坑内引测标高时，首先联测高程控制网点，以判断控制网水准点是否被碰动，经联测确认无误后，方可向基坑内引测所需的标高。6）技术、安全交底在基坑施工前，将开挖分层位置、标高、深度、各道支撑位置等技术指标和质量标准及安全注意事项，向全体施工人员详细进行交底，使全体施工人员熟悉并掌握本工程所执行的各项技术措施、技术标准和安全注意事项，并对出土的司机进行外运过程的交底，保证市内出土线路的整洁。1.2、挖土方法为确保安全，执行专项探水制度，开挖严格遵循“时空效应”的理论，按照“分段、分层、对称、平衡、限时”和“随挖随撑、限时支撑、严禁超挖，先中后边”的原则进行开挖。1）基坑开挖顺序a、基坑开挖平面顺序基坑开挖按照分段的要求纵向划分为9段，每段长度约25m，为满足盾构施工工期的要求，车站土方从两侧盾构端头井向中间按照分层分段顺序逐步进行开挖。基坑开挖顺序图b、基坑开挖剖面顺序基坑剖面采用分层挖土方法，以支撑竖向间距作为分层厚度。端头井、标准段均分6层进行施工,分层的原则是每道支撑下15cm，分层厚度分别为1.9m、6m、5m、3m、3m、5.21m。基坑土方分层分段开挖流程图详见附件6。土方开挖剖面分层示意图2）基坑开挖方法基坑开挖应遵循“分层分段，随挖随撑”的施工原则。基坑开挖主要采用PC220挖掘机倒土，长臂挖机、小挖机、16t龙门吊、50t吊车配合出土的方法进行开挖。第一层土方挖土厚度约1.9m，第一层土方的开挖深度为地面至第一道混凝土支撑梁底下方15cm，及时进行15cm垫层的浇筑和混凝土支撑、冠梁的施作。第二、三、四、五层土方开挖深度为相邻两道支撑的竖向距离，分别为6m、5m、3m、3m，采用PC220挖机接力倒土的方法进行开挖，开挖过程中坚持随挖随撑，具备条件后被四小时内架设钢支撑并按照图纸要求施加预应力。第五层土方开挖后及时施工第五道混凝土支撑梁底下方15cm垫层的浇筑和混凝土支撑、围檩的施作。因基坑从两侧向中间进行开挖，部分土方无法采用接力倒土方法开挖，采用小挖机配合长臂挖机进行出土，小挖机在坑内集土，长臂挖掘机坐落在基坑两侧地面上。最后一层土方开挖分层厚度为5.21m，小里程方向采用小型挖掘机配合16t龙门吊垂直出土，大里程方向采用小型挖掘机配合50t吊车垂直出土，小型挖掘机将土方装入土斗，小里程端采用龙门吊吊出至地面，大里程端采用50t吊车吊出至地面。挖土挖至坑底以上30cm，余下土方应采用人工修底方式挖除，减少对坑底土方扰动。土方外运采用20方自卸汽车。对于在支撑下脚死角部位，用小型挖掘机，同时配合人工进行开挖。在土方开挖至基坑到底时，分别存在落深区和集水坑。在落深区时，采用退台方式开挖，人工配合一次见底；对集水坑的开挖，用PC200挖掘机进行施作，完成后立即进行集水坑及周边垫层的浇筑，使集水坑的四周不会出现塌方的现象。3）基坑开挖工况图天津地铁6号线新开河站基坑开挖方案深基坑开挖专项施工方案中铁三局集团有限公司第22页，共76页4）出土路线在基坑开挖时，主体基坑开挖土方量约124000立方。车辆自场区沿六马路右拐，沿六马路走至律纬路右拐，至志成道路上外环到弃土场。路线如图所示：出土运输路线图1.3、基坑开挖技术措施1、每层土方开挖前进行专项探水作业开挖专项探水是指在基坑大面积开挖前，先在拟开挖区域内的地下连续墙接缝处，用人工配合挖掘机在围护结构薄弱部位探挖，探挖深度为本次开挖深度，探挖后静置，检查本次开挖深度范围内地下连续墙接缝是否有漏水情况。如本次开挖深度范围内所有地下连续墙接缝均无漏水情况，即达到大面积开挖条件；如有漏水情况，组织回填并进行墙外注浆处理，处理完毕再次探测无漏水情况后方可开挖。探水作业时，袋装水泥等应急物资应放置在探孔开挖作业面周边，满足应急处理要求，避免在探水过程中出现突涌水现象发生。2、土方开挖施工一定与测量监测紧密结合，一旦地连墙倾斜速率加快，水位井水位变化速率较大，立即停止施工且通知设计与业主研究对策，隐患处理完毕后方可继续施工。3、施工期间，基坑周边严禁大量堆载，超载不得大于20kPa。4、基坑开挖时严禁机械碰撞支撑、立柱、排水设施、围护墙等工程设施，挖土时应先掏空立柱四周，避免立柱承受不均匀的侧向土压力。5、基坑开挖时坑底预留20cm-30cm厚土层，由人工挖除整平，以便防止坑底扰动。6、在雨天，开挖面做好明沟排水和集水井，将基坑开挖过程中的坑内汇水引入集水井，用水泵抽排出基坑，防止雨水浸泡基坑。7、土方开挖完成后应尽快清底验槽，浇好垫层，封闭基坑，防止水浸和暴露，无垫层坑底最大面积不大于200㎡，垫层必须在基坑见底后24小时内浇筑完成，并应及时进行地下结构施工。1.4、基坑开挖安全保证措施1）基坑内支护结构的保护措施因本工程采用地连墙和混凝土支撑体系的围护结构，基坑开挖过程中，要确定每层混凝土支撑都已经达到设计的强度，再进行开挖；小挖机不能以混凝土支撑为支撑点进行移动，挖土过程不能碰撞支撑及临时立柱。对于部分土方因要保护支撑体系而不能用挖机施作的，用人工进行配合，保证支撑体系的稳定和施工的安全。2）临边防护基坑的临边防护工作至关重要，临边防护工作要随挖掘部位跟踪进行。基坑周边护拦材料选用脚手架管，在冠梁上预埋直径为5.5cm长为20cm的钢管，护拦立杆选用1.4m长直径8cm的脚手架管，沿基坑周边水平距离每1.8m一根。将脚手架插在钢管内,外露高度1.2m，横杆三道，四周挂密目安全网，底脚立宽20cm的竹板。在坑内设置安全警示牌和宣传布标。随挖土深度在基坑两端制作上下梯子。梯子宽度900mm，扶手高度1.2m中间加横杆两道,梯子每步高200mm，踏面选用防滑钢板宽度250mm。平台长1300mm，宽1000mm。2、冠梁及混凝土支撑施工冠梁及混凝土支撑施工详见附录1。3、钢支撑施工3.1、支撑体系的准备新开河车站标准段第二道、第三道、第四道支撑为Φ609(壁厚16mm)钢支撑，端头井第二道、第三道、第四道、第五道、第七道支撑为Φ609(壁厚16mm)钢支撑。在围护结构地连墙钢筋笼加工过程中，按照设计要求的标高位置预埋了钢板。开挖前须备齐钢支撑，钢支撑壁厚、纵向顺直度应符合要求。钢支撑预加应力设备千斤顶使用前须进行标定，并由试验单位出示相应试验报告。施工前，进行设计预加轴力的换算。施工单位根据试验结果显示的千斤顶压力与压力表读数关系计算出在工程中使用的压力状态下相应的压力表读数，以供施加预应力及复加预应力时使用。钢支撑的稳定性是控制整个基坑稳定的重要因素之一，钢支撑的架设必须准确到位，并严格按设计图的要求施加预应力。尤其要注意斜支撑的制作、安装必须保证其稳定、强度、变形的要求；使用的材料、设备及相关构件必须符合设计要求。钢支撑分为标准节和活接头两种形式：1）钢支撑标准节类型及配撑为了便于安装，现有6米、5米、4米、2米、2.5米、1.5米、1米、0.3米、0.2米等多种型号的标准节。支撑安装前，应对每根支撑位置地连墙预埋钢板的实际距离进行实测，然后根据现有支撑标准节的长度及活接头的伸缩长度（不能超过30cm）进行配撑。2）活接头支撑端头采用活接头的形式便于施加预应力，接头形式为两厢式接头，楔块为45号铸钢，主要构造形式为内外活头相互套在一起，内设加固肋板。钢支撑安装完成后施加预应力，利用楔块楔入深度调节支撑钢管的长度。钢支撑活络头效果图见下图：钢支撑活络头效果图3）支撑使用的设备采用QYS-200型千斤顶对支撑钢管施加预应力，千斤顶行程为200mm,每组最大顶力400吨，两个千斤顶为一组。施工前将油泵与千斤组对与压力表进行标定，采用试验机校验油压千斤顶，将千斤顶放入检验仪器内进行加压，自零至最大吨位，逐点标定到千斤顶的油压表上，并留档记录。对应的油表兆帕值，施工时使用内插法设定设计的压力。制作固定千斤顶的吊架，固定千斤顶吊架架立在调节头上，采用龙门吊和吊车进行支撑钢管的吊装施工。4）钢支撑的连接钢支撑采用M24螺栓连接，螺栓带平垫和弹簧垫圈。钢支撑接头断面图如下：钢支撑接头断面图3.2、基坑支撑施工1）钢支撑布置形式车站标准段第二道、第三道、第四道支撑为Φ609(壁厚16mm)，端头井第二道、第三道、第四道、第五道、第七道支撑为Φ609(壁厚16mm)。2）安装钢支撑的方法和步骤钢支撑安装流程：计算长度→支撑拼装→支撑点安装固定件→焊接支点→安装支撑前检查→吊装→支撑就位→支撑安装→施加预应力→端头填充→定期检查=1\*GB3①当挖掘机开挖至设计标高时及时组织测量人员施放钢支撑的点位，焊接支架，支撑直接用M25B级螺栓锚固在地连墙内，锚固长度为400mm，支撑底部设置托架，托架焊接在预埋钢板上，上面焊接一块水平钢板，托架一定要准确定位，利用托架控制支撑的水平位置与高程，设置详见对撑节点大样图；斜撑在地连墙内预埋钢板，钢板上焊接三角传力架，斜撑直接连接在三角传力架上，详见斜撑端头按照示意图。在格构柱上用32工字钢板设置钢连系梁，钢支撑固定在刚联系梁上，设置详见钢支撑与斜撑、钢联系梁连接大样图。对撑节点大样图斜撑端头安装示意图钢支撑与格构柱、钢系梁连接图=2\*GB3②25吨吊车拼装支撑钢管，利用16t龙门吊、50t吊车安装支撑。=3\*GB3③在支撑钢管长度调节端头上设两台千斤顶，千斤顶两端均顶在长度调节端头上，然后对钢支撑施加预应力，预应力的操作顺序为：校核计量器具→安装千斤顶与油泵→校正千斤顶作用点是否与支撑同心→施加应力→静停→安放支撑斜铁钢楔→回顶。=4\*GB3④预应力的施加：A、本工程各道支撑的最大设计轴力在工程施工设计图中给出，其各道支撑的预加力值按设计轴力的50%施加，为控制墙体水平位移，第三道支撑设置完成后需对所有支撑附加预应力。B、当昼夜温差过大导致支撑预应力损失时，应立即在当天低温时段复加预应力至设计值。C、为防止施工中支撑撑好以后松动脱落现象的发生，在压顶梁预埋钢环，钢环吊钢丝绳兜住钢支撑，防止坠落伤人。D、支撑预加应力根据现场测量的围护结构变形与支撑轴力计的数值的变化，随时观测钢支撑内力。E、围护结构水平位移速率超过警戒值时，可适量增加支撑轴力以控制变形，但复加后的支撑轴力和挡墙弯矩必须满足设计安全要求。3.3、钢支撑架设的技术措施：1）钢支撑安装的允许偏差应符合下列规定：①钢支撑轴线竖向与水平偏差：不大±30mm；②支撑两端的标高差：不大于20mm及支撑长度的1/600；③支撑的挠曲度：不大于支撑长度的1/1000；④支撑轴线水平向偏差：不大于±30mm。2）钢支撑均采用“随挖随撑”的施工原则，基坑开挖至支撑设计标高以下0.5m时必须停止开挖，及时设置钢支撑。钢支撑按设计要求施加一定的预应力，确保围护结构的变形在设计允许范围内，待支撑设置完毕后，应检查确认支撑的稳定性，安全后方可继续开挖施工。3）在设计标高安装托架，严格控制托架顶面的水平和标高，并按要求在托架上架设钢支撑，确保钢支撑端头与地下连续墙面均匀接触。4）钢支撑按一端固定，一端活动组拼而成。5）采用两台QYS-200型千斤顶施加钢支撑预加轴力，千斤顶本身必须附有压力表，使用前需在实验室进行标定，在活动端的两侧对称逐级加压。施加