1、地铁明挖段基坑支护及土方开挖施工方案地铁明挖段基坑支护及土方开挖施工方案 1.编制依据及原则 11.1编制依据 11.2 编制原则 22.工程概况 22.1工程的性质和作用 22.2工程地点和结构特征 22.3场地工程地质与水文地质条件 52.4地下水的影响分析 62.5工程施工特征 62.6地下管线及建构筑物情况 73.施工目标及施工筹划、部署 73.1施工目标 73.1.1工期目标 73.1.2质量目标 83.1.3安全目标 83.1.4文明施工目标 83.1.5环境保护目标 83.2施工准备 83.2.1施工技术准备 83.2.2劳动力准备 93.2.3施工机械、物资准备 103.3施工
2、总体筹划、施工部署 103.4公共关系协调 103.4.1 与交通、市政等政府职能部门的施工配合及协调措施 113.4.2 与当地政府、单位和居民的施工配合及协调措施 114.施工方案 114.1施工起点流向 114.2确定施工顺序 114.3 具体的施工方法 124.3.1冠梁部位土方开挖 124.3.2桩头凿除 124.3.3冠梁和挡土墙施工 124.3.4土方开挖 144.3.5网喷混凝土施工 224.3.6钢支撑施工 254.3.7监控量测 295.质量保证措施 345.1 制度保证 345.2原材料质量的保证措施 355.2.1建立原材料采购制度 355.2.2建立严格的原材料、成品
3、和半成品进场验收制度 355.2.3建立健全原材料、成品、半成品的管理制度 365.3基坑开挖施工质量保证措施 365.4桩间喷混凝土质量保证措施 375.4.1钢筋网片质量保证措施 375.4.2网喷混凝土质量保证措施 375.4.3桩间喷射混凝土检验标准 375.5钢支撑及腰梁质量保证措施 385.6施工测量精度保证措施 396.安全保证措施 406.1安全管理 406.1.1安全保障体系 406.1.2管线保护 426.1.3预防钢支撑坠落安全措施 436.1.4预防基坑坍塌安全措施 446.1.5交叉作业安全措施 456.1.6吊装作业安全防护 456.1.7冬期施工安全保证措施 46
4、6.1.8雨期施工安全保证措施 476.1.9基坑口安全防护 486.1.10高处作业安全防护 486.1.11机械设备安全和防护 496.1.12焊接与切割安全防护 496.1.13现场用电安全防护 496.2材料管理 506.2.1方针：严把质量、规范管理 506.2.2 目标：杜绝浪费、增收节支 506.2.3管理措施 506.3 保卫管理 516.3.1保卫管理方针 516.3.2 保卫管理目标 516.3.3管理措施 51.7.文明施工、环境及卫生保证措施 517.1 防止噪音污染 517.2 防止粉尘及泥浆污染 527.3 防止对水污染 527.4 减少扰民措施 538. 消防保证
5、措施 539.基坑施工应急预案 539.1危险源分析 539.2 预防措施 539.3 应急处理 549.4 应急组织机构及人员职责 559.5 应急救援程序 571.编制依据及原则1.1编制依据1）北京地铁十号线二期工程施工设计（变更）第三篇区间土建工程第十二册第三分册1#、2#明挖段施工图第一部分围护结构施工图；2)地下铁道工程施工及验收规范（2003年修订版）GB50299-1999；3）轨道交通车站工程施工质量验收标准QCD-006-2005； 4）建筑桩基技术规范JGJ94-2008； 5）建筑基坑支护技术规程JGJ120-99；6）建筑地基基础设计规范GB50007-2002；7）
6、建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002； 8）混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-20029）钢结构工程施工质量验收规范GB50205-200110）锚杆喷射混凝土支护技术规范GB50086-2001； 11）工程测量规范GB50026-2007； 12）建筑变形测量规范JGJ8-2007； 13）建筑施工测量技术规程DB11/T446-2007； 14）地铁工程监控测量技术规程DB11/490-2007；15）滚轧直螺纹钢筋连接接头JG163-2004；16）施工现场临时用电安全技术规程JGJ46-2005；17）建筑施工安全检查标准JGJ59-99；18）北京市
7、建设工程施工现场管理办法（72号令）；19）北京市建设工程施工现场安全防护、场容卫生、环境保护及消防标准；20）北京市市政工程施工安全操作规程；21）绿色施工管理规程；22）建设工程施工现场安全资料规程；23）北京市建筑起重机械安全监督管理规定。1.2 编制原则1）确保实现业主要求的安全、质量、进度、环境保护、文明施工和职工健康等方面工程的目标。2）严格执行相关的国家及北京市规范、规程和标准。3）结合工程情况，应用新技术成果，使施工方案具有技术先进、安全可靠、经济合理的特点。4）充分考虑施工周边环境保护，周密安排交通疏解和管线保护，使施工对周边环境的影响最小化。2.工程概况2.1工程的性质和作
8、用该工程主要是土方开挖工程，为后期主体结构施工创造条件，为了保证土方开挖工程的安全顺利进行，利用围护桩和钢支撑结合支撑体系，同时根据土方开挖工况，进行相应的地下水位监测，桩间挂网喷射砼及钢支撑架设。2.2工程地点和结构特征本段区间线路呈“L”走向，线路在规划的四合庄西路和看丹路交叉口处转弯。线路西北段穿越大量居民区（刘家村、葛村西里、桥梁厂宿舍楼），东段在规划的看丹路下方铺设，与规划的看丹路东段永中基本平行。规划的看丹路宽40m，在樊家村站西端已经形成路面，但还未完全形成道路。区间沿线要穿越居民区（刘家村、葛村西里）多为13层砖房，状况不佳；桥梁厂5栋3层居民楼，砖混结构，无地下室，条基，结构
9、和基础抗沉降和倾斜能力差。看丹路两侧有正在施工的高层住宅小区和已经建成的小区，北侧为万年花城，南侧为首都经济贸易大学。1#明挖段基坑深20.3m。桩径1000mm1800，桩长24m。基坑南端利用施工竖井兼盾构接收井A2A6号桩。2#明挖段基坑深20m，桩径1000mm1800，桩长23.5m。桩间采用C25早强挂网喷射混凝土；支撑系统从上至下共设置3道支撑和一道换撑，均为609mm钢管支撑（壁厚14mm）。桩顶设8001000mm混凝土冠梁。第一层钢支撑横向间距6m，第二、三层钢支撑横向间距3m，位于冠梁上放置，第二层钢支撑位置冠梁中心线下7.5米处中放置，第三层钢支撑在冠梁中心线下13.5
10、米处中放置。换撑在第三层钢米支撑中心线下1.5米处放置。施工总平面图 1#明挖段围护结构平面图（第一道撑）2#明挖段围护结构平面图（第一道撑）明挖区间段概况1#明挖段标准断面围护结构剖面图2#明挖段标准断面围护结构剖面图2.3场地工程地质与水文地质条件地貌部位为古金沟河故道与古漯水河故道交汇区，表层以厚度不均的人工堆积的房渣土、素填土为主，人工堆积层以下为新近沉积的粘性土、粉土、砂土及卵石层，再以下以第四纪沉积的卵石为主，局部夹薄层砂土。工程地质统计表本段明挖区间属于水文地质第二单元，处于北京市区工程水文地质分区的b亚区。分布一层地下水，地下水动态类型主要为渗入径流型潜水，以大气降水入渗、地下
11、水侧向径流和天窗渗漏补给方式为主，以侧向径流和向下越流方式排泄，含水岩组为第四纪厚层碎石土层，含水岩组富水性较强。地下水类型为潜水，该层水以大气降水入渗、地下水侧向迳流补给方式为主，以侧向迳流和向下越流方式排泄。本次勘察未发现上层滞水。水文地质统计表2.4地下水的影响分析依据勘察报告，场地内水位在结构底板以下，因此无需降水。但为了安全起见，保证坑内无水作业，已经在基坑边缘打设降水观察井，随时观测地下水位情况。如开挖过程中遇水，采用坑内降排水等方法。2.5工程施工特征2.5.1施工地点距离小区近，必须提前做好和当地政府、市政、交通管理部门、当地居民的协调工作。2.5.2土方开挖工程施工过程中，涉
12、及到降水、桩间锚喷、钢支撑支设、后续的防水工程、结构主体施工等，故在抓住主要矛盾的前提下，各工序的协调、均衡、衔接尤为重要，尤其土方开挖、桩间锚喷、钢支撑支设，各工作工况一定要相互配合，协调进展。2.5.3土方开挖应充分考虑时空效应，合理确定土方开挖的层数，每层分段数量（长度和宽度），护壁土留置的宽度、和高度、分段开挖的时间限制等。2.5.4开挖过程中必须坚持信息化施工，注意监测信息的反馈资料，及时指导土方开挖，并充分考虑各中意外情况发生，提前做好充分的应急准备。2.6地下管线及建构筑物情况由于本段明挖区间位于原孟家村站施工围挡内，原孟家村站已经改移完毕的地下管线并不影响土方施工，开挖范围内无
13、地下管线。因此无需再进行管线改移。基坑开挖过程中对改移后的管线进行监测。区间沿线要穿越居民区（刘家村、葛村西里）多为13层砖房，状况不佳；桥梁厂5栋3层居民楼，砖混结构，无地下室，条基，结构和基础抗沉降和倾斜能力差。看丹路两侧有正在施工的高层住宅小区和已经建成的小区，北侧为万年花城，南侧为首都经济贸易大学。根据空洞探查报告，区间及围护桩施工范围内无空洞。3.施工目标及施工筹划、部署3.1施工目标3.1.1工期目标1#明挖段长度为61.1米，2#明挖段长度为44m。按照工期进度安排，同时为了保证开挖过程中基坑稳定，结构施工的流水作业，在区间主体施工完全部围护桩及冠梁后，便可进行主体土方开挖。1#
14、、2#明挖基坑土方约1.4万m3，区间左线1#明挖段基坑土方约为0.8万m3，区间右线2#明挖段基坑土方约为0.6万m3。为确保施工开挖安全，严格遵循“时空效应”的理论，按照“分段、分层、对称、平衡”的原则进行开挖。先开挖1#明挖段，1#明挖段由北向南阶梯开挖土方到基底长度20米槽底，停止开挖，留置40米做45坡度压实。然后由北向南阶梯开挖2#明挖段，待2#明挖段土方开挖施工结束，1#明挖段浇筑完成结构底板，继续阶梯开挖1#明挖段剩余土方。土方收尾：在南端基坑边放置1台长臂挖掘机出土，基坑内放置一台小挖掘机配合出土。为了安全以及便于施工，随着土方开挖的进行，随时剔凿原孟家村站已经施工围护桩桩头
15、。采用一台25吨吊车配合，剔凿每根桩时用吊索把桩身捆牢，凿完每根桩及时吊出。土方开挖工期：2011年3月25日开始，完成2011年4月8日结束，总工期为15天。3.1.2质量目标确保围檩、钢支撑加工、安装、喷射混凝土等施工质量全部达到设计标准、市政基础设施长城杯工程质量评定标准（DB11/T514-2008）、轨道交通隧道工程施工质量验收标准（修订版）QGD-007-2005及合同要求，工程质量等级达到合格。3.1.3安全目标 杜绝死亡、重伤事故。 杜绝重大交通事故、重大火灾事故、坍塌事故、机械伤害事故、高处坠落事故。 不发生重大地下管线破坏事故；职业病发病率控制在0.5以内。各种变形均控制在
16、允许范围内，地下管线不断不裂；地表建筑物及环境稳定。3.1.4文明施工目标争创北京市文明安全工地。3.1.5环境保护目标噪音、粉尘污染不超过国家规定的三级标准规定，废气、废水（液）、废弃物按行业规定处理。3.2施工准备3.2.1施工技术准备（1）熟悉和审核施工图纸开工前应具备场地工程地质资料和水文地质资料、围护结构、土方开挖施工图，并对各种施工图进行熟悉，在熟悉图纸的基础上完成图纸会审、设计交底工作。（2）依据施工图，编制可实施性的土方开挖施工方案依据设计文件、调查资料以及施工图纸，按照施工合同要求，制定经济合理的施工方案，报监理工程师审批后组织实施，并在开工前组织有关人员进行技术、安全交底。
17、（3）测量复核 根据设计单位提供的导线点、水准点和测量资料，对这些点进行复测；并将交桩复测报告上报监理工程师审核。以测量控制点控制基坑开挖标高、基坑开挖限界等尺寸，同时为腰梁、支撑安装等工序施工提供指导。 在土方开挖施工前制订详细的施工测量方案并在施工中执行。（4）施工监控量测基坑开挖施工前，按照施工图、北京市轨道交通工程建设安全风险技术管理体系（试行）、地铁工程监控量测技术规程（DB11/490-2007）、樊家村站-丰台站区间主体结构第三方监测方案等相应规范和业主下发的要求编制车站监控量测方案并报监理、第三方检测方、项目中心审批。按照审批完成的监控量测方案对开挖施工前、施工阶段、工后进行相
18、应的监控量测工作，保证车站开挖过程中的基坑及结构安全。3.2.2劳动力准备 为全面落实施工安排的组织保障，更好组织施工，切实加强技术管理、质量控制，我项目拟调派技术、质量、安全、测量、试验等方面有较强能力的人员组成车站工区。区间施工工期紧、任务重、施工难度大，为了顺利完成该项施工任务，我项目部选派有施工经验的现场管理人员协调基坑开挖施工中的各个环节。 根据工期安排，我单位选择有较强施工组织能力、信誉高、肯吃苦的队伍进行基坑开挖施工，同时合理组织施工人员进行基坑支护、喷射混凝土、安装等施工。 进场前对施工人员进行全员入场教育、岗前培训，对施工人员进行基坑开挖施工中各个工序、工种的专项安全、技术交
19、底。做好特殊工种的准备工作，特殊工种施工人员只有取得特殊工种操作证后才能持证上岗。施工主要劳动力表 工 种人 数备 注机组人员8挖掘机、装载机汽车司机10自卸汽车支护施工25锚喷支护、钢支撑（围檩）架设杂工10配合施工人员数量根据实际施工需要随时增减。3.2.3施工机械、物资准备（1）根据现场平面布置，在开工前做好物资、临建工作。（2）开工前落实各项施工用料的计划，按照相关程序要求选定合格厂家和产品，签订供货合同，并分期分批组织进场。（3）根据主要机具需用量计划，及时组织机械设备的进场、安装、调试，保证使用。（4）大型设备进场前要进行设备报验，经过监理批复后的合格设备才允许进场施工。（5）施工
20、物资进场后需报验，并准备相应的合格证、出场检验报告、进场复试报告，物资进场报验合格后方可投入使用。土方施工主要机械设备表 名 称型 号数量备注挖掘机PC-150-52台挖土EX-150-31台挖土CAT240B1台挖土、拆除长臂挖掘机24米1台清土收尾ZX1101台挖土自卸汽车太脱拉等10辆运土装载机ZL-502台拆除、运料空压机P400WCU3台凿桩头、桩间锚喷装载机D85A-181台现场、卸土场3.3施工总体筹划、施工部署区间基坑开挖采用多种机械配合的开挖方案，配置1台普通挖机，3台0.4m3小挖机。为提高工效，各种挖机分层配合，采用台阶接力式开挖。土方收尾时，在基坑下设小型挖掘机、基坑边
21、放置1台24米长臂挖机，人工辅助开挖及清底。3.4公共关系协调3.4.1 与交通、市政等政府职能部门的施工配合及协调措施在施工前与当地交管部门取得联系，对工程项目施工影响到的道路事先做好交通疏解的改移方案、警示标志和交通疏导措施，并经交管部门审批同意后付诸实施，避免施工中造成交通阻塞，影响当地居民生产生活。3.4.2 与当地政府、单位和居民的施工配合及协调措施3.4.2.1在施工前加强与当地政府各部门的联系，融洽周边居民关系，争取他们的理解和支持，创造良好的外部施工环境。3.4.2.2在施工过程中，征求当地环保部门及绿化部门的意见，做好环保工作和场地附近的绿化工作，尤其避免运土机械扬尘污染、噪
22、音扰民，并按要求做好施工污水排放工作，严禁污染周边环境，避免对当地环境造成影响。4.施工方案4.1施工起点流向1#、2#明挖段均从北向南开挖，人工配合机械开挖出桩头后，凿除桩头施工冠梁，冠梁施工完毕后，第一层先挖至冠梁底以下500mm，第二层、第三层、第四层、第五层考虑明挖段较窄，采用全断面开挖，中部不拉槽放坡每层向下挖约2m，直至底板设计标高上300mm，采用人工清底。先期投入1台挖掘机，后期投入3台挖掘机退挖，接力倒土。最后清土收尾配置1台24米长臂挖掘机。随挖随剔凿原孟家村站已施工灌注桩，每2米剔凿一段，配合一台吊车及时吊出。4.2确定施工顺序冠梁处沟槽开挖凿桩头桩身质量检测冠梁和挡土墙
23、施工第一层土方开挖桩体内侧土方挖除钢筋网片安装及锚喷砼第一层钢支撑安装第二层土方开挖桩体内侧土方挖除钢筋网片安装及锚喷砼第三层土方开挖桩体内侧土方挖除钢筋网片安装及锚喷砼第四层土方开挖桩体内侧土方挖除钢筋网片安装及锚喷砼第五层土方开挖桩体内侧土方挖除钢筋网片安装及锚喷砼（第一道）钢围檩及（第二层）钢支撑安装第六层土方开挖桩体内侧土方挖除钢筋网片安装及锚喷砼第七层土方开挖桩体内侧土方挖除钢筋网片安装及锚喷砼第八层土方开挖桩体内侧土方挖除钢筋网片安装及锚喷砼（第二道）钢围檩及（第三层）钢支撑安装第九层土方开挖桩体内侧土方挖除钢筋网片安装及锚喷砼人工清理槽底至设计标高基坑钎探。4.3 具体的施工方法
24、4.3.1冠梁部位土方开挖主体围护桩达到强度要求后，采用挖掘机配合人工进行桩顶土方开挖。开挖前测量放线，并撒白灰标定开挖范围，开挖沟槽中线与桩中线重合，放坡开挖坡度不大于1:0.75，冠梁两侧槽底开挖出约1.0m宽度。开挖沟槽土方至冠梁顶设计标高时（围护桩预留钢筋顶部），采用机械和人工配合作业，机械挖桩两侧土体，注意挖时距离桩边缘距离约200mm,不能碰到桩头，以免使桩被破坏；人工开挖桩顶及桩间土体，并对冠梁外侧土体进行修坡处理，冠梁内外侧土体利用机械开挖至梁底标高上20cm，人工清平至冠梁底部。4.3.2桩头凿除人工开挖槽底土方至桩顶混凝土面，根据设计桩头凿除高度开始人工凿除围护桩桩头混凝土
25、，清除桩顶浮碴及杂物，剔凿完毕的桩头应是坚实、凿毛均匀的混凝土面，并校正锚固钢筋位置。要求处理后桩芯混凝土顶面标高不超过理论桩顶标高，但也应避免桩体混凝土凿除过多，给后续的冠梁施工带来不便。在钢筋绑扎之前，必需依照10%抽检检查桩身质量，检查方法用低应变法，检查合格后方可进行桩顶冠梁的施工。4.3.3冠梁和挡土墙施工4.3.3.1钢筋绑扎桩头剔凿完毕后对剔凿混凝土面及冠梁外侧面土体（或喷射混凝土面）进行二次清理，然后二次测量放线，冠梁的纵向轴线与桩中心轴线重合，放好线以后找监理报验，合格后按照设计绑扎冠梁钢筋和挡土墙钢筋，冠梁主筋采用机械连接， 挡土墙主筋采用焊接连接，焊接连接搭接长度单面焊采
26、用10d,双面焊采用5d， 冠梁箍筋、拉筋按照图纸制作弯钩，纵向受力钢筋的焊接接头连接区为39 d，凡接头中点位于该连接区段长度内的接头均属于同一连接区段，同一连接区段内接头面积百分率不大于50%，且间隔放置，注意在绑扎管理钢筋的同时，注意按照图纸的位置放置钢支撑的预埋钢板。项目允许偏差（mm）绑扎钢筋骨架长10宽、高5受力钢筋间距10排距5保护层厚度梁5墙3绑扎箍筋、横向钢筋间距20预埋件中心位置5水平高差3 4.3.3.2模板安装冠梁钢筋绑扎完毕验收合格后，支立冠梁模板，冠梁模板采用钢模板，支撑采用钢管丝托支撑。模板安装前必须进行检查，板面必须平整无磕碰损伤，涂刷脱模剂前对板面进行彻底清理
27、，而且脱模剂涂刷必须均匀，以保证冠梁侧面混凝土外观质量。按设计要求埋设钢支撑预埋件，在涂刷脱模剂时，不得玷污钢筋和砼接槎处，模板的接缝处应不漏浆，在浇注砼前，应确保模板的牢固、可靠，经监理工程师检查合格并确认后，方可进行冠梁混凝土的浇筑。4.3.3.3混凝土浇筑冠梁砼的塌落度控制在180mm左右，由于冠梁顶与地面高差很小，故混凝土可以直接浇筑，浇注时分层浇注，浇注层的厚度为300mm,同一施工段的砼应连续浇注，并在底层砼初凝前将上层砼浇注完毕，砼振捣采用插入式振捣，浇注完毕后在12小时内对砼加以覆盖保温养护。4.3.3.4挡土墙施工在主体结构冠梁顶设置钢筋混凝土挡墙，挡墙宽度250mm，高度大
28、约高出场地硬化后的地面200mm（由测量人员配合定出挡土墙高度），冠梁施工结束后即组织挡墙施工。4.3.4土方开挖在土方开挖过程中，区间北段的围护桩施工及打桩土方的外运等工作同时进行，由于土方工程是影响工期的主线，各分项工程都要围绕这一主线组织施工，采用分区、分层、分步流水作业，各道工序严格按进度部位要求完工。4.3.4.1开挖原则4.3.4.1.1做好开挖前的准备工作：测量监测的布点、降水观测井已正常运行，已备好排除基坑积水的抽水设备，已备好应急措施用的物资，钢支撑的制作已满足安装要求等。4.3.4.1.2基坑开挖施工以保证施工和周围环境安全及节点工期为原则，土方开挖的顺序方法必须与设计工况
29、相一致，严格按照时空效应理论，掌握好“分层、分段、分块、对称、限时”五个要点，并遵循“先支撑,后开挖；边开挖,边支撑；先中间,后两侧,主体结构紧跟”的施工原则，形成流水作业,确保工程安全质量前提下快速施工，土方退挖应严格保证支撑及时跟进。4.3.4.1.3基坑开挖必须在灌注桩、冠梁到设计强度后方可进行，根据设计，基坑周边2m以内不应堆载，并控制10米范围内堆载20KPa。4.3.4.1.4土方开挖过程中，密切注意对周边环境的保护，加强测量监测工作，切实减小围护结构的变形、位移及土体的不均匀沉降。4.3.4.1.5开挖过程中，严格按规范要求进行，严禁掏挖。4.3.4.1.6加强对地下水的处理，采
30、取开挖排水沟，集水井集中抽排的方法疏干地下水，并在开挖过程中随时监测地下水位的变化。4.3.4.1.7加强对开挖标高和放坡坡脚的控制，开挖接近设计标高时，预留30cm厚度土层人工验底，严禁超挖，超挖部位回填夯实。4.3.4.2土方开挖施工方法4.3.4.2.1基坑竖向分层开挖，依次由北向南开挖。竖向第一层：挖到冠梁以下0.5米，基坑无支撑暴露时间限制在15小时之内。竖向第二层：挖到冠梁以下3米，即该层开挖深度为2.5米，基坑无支撑暴露时间限制在8小时之内。竖向第三层：挖到冠梁以下5.5米，即该层开挖深度为2.5米，基坑无支撑暴露时间限制在8小时之内。竖向第四层：挖到冠梁以下8米，即该层开挖深度为2.5米，基坑无支撑暴露时间限制在8小时之内。竖向第五层：挖到冠梁以下10米，即开挖深度为2米，基坑无支撑暴露时间限制在8小时之内。竖向第六层：挖到冠梁以下12米，即开挖深度为2米，基坑无支撑暴露时间限制在8小时之内。竖向第七层：挖到冠梁以下14.5米，即开挖深度为2.5米，基坑无支撑暴露时间限制在8小时之内。
