1、北京地铁大兴线高米店北站三号出入口土方开挖专项施工方案高米店北站三号出入口土方开挖专项施工方案一、编制依据1.北京轨道交通大兴线工程施工设计车站附属建筑施工图2.北京轨道交通大兴线工程施工设计车站附属结构施工图3. 轨道交通车站工程施工质量验收标准（试行）4.北京市政工程施工安全操作规程5.建筑基坑支护技术规程（DB11/489-2007）6.建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）7.北京市市政工程施工安全操作规程（DBJ01-56-2001）8. 北京地铁轨道交通大兴线工程初步设计预审会专家组预审意见。9. 北京市有关部门对轨道交通大兴线的会议文件。10. 北京地铁建设
2、管理有限责任公司有关对轨道交通大兴线的会议文件。11.建筑基坑支护技术规程（JGJ 120-99）12.地铁工程监控量测技术规程(DB11/490-2007)二、工程概况高米店北站为地下双层岛式车站，位于香园路与兴华大街交口西北侧，其附属结构包括风道2座，3个出入口、1个预留出入口和2个设备疏散通道。三号出入口采用明挖法进行施工，围护结构采用土钉墙支护，基坑开挖深度一般小于10m，确定基坑安全等级为二级。三号出入口与设备疏散通道二同步开挖支护，基坑开挖长度为74.06m，开挖宽度为19.06m，详见图2-1三号出入口基坑平面图。2.1、工程地质三号出入口所处地层均为第四系全新统地层，按地质成因
3、的类型分为人工填土、第四系新近沉积土和第四系一般沉积土。具体见表2-1高米店北站附属结构底层分布一览表。表2-1 高米店北站附属结构地层分布一览表沉积年代地层编号岩土名称颜色状态密实度描 述Q4ml素填土杂色稍湿松散稍密土质成分为粉土及粘性土，局部为混凝土路面，混凝土路面最深达0.8mQ4al+pl粉土黄褐色稍湿含云母氧化铁，局部地段存在粘土薄层Q4al 粉质粘土可塑含云母氧化铁，偶见有机质，土质不均，局部地段夹粉土薄层Q4al细砂褐黄色稍湿密实颗粒成分主要为石英、长石，砂质不均，偶见圆砾和个别卵石Q4al1中砂黄褐色稍湿密实颗粒成分主要为石英、长石，砂质不均Q4al1圆砾杂色稍湿-湿密实母岩
4、成分主要为砂岩，余为杂砂砾和粉粘粒充填2.2、水文地质钻探深度内揭露的地下水为第四系孔隙潜水，主要赋存于卵砾石层中，稳定水位埋深2728.9m，高程13.2914.95m。由于地下水现状稳定水位埋深相对较大，位于结构底板一下，对基坑开挖基本无影响。2.3、主要工程数量 三号出入口基坑开挖过程中主要工程量见表2-2三号出入口基坑开挖主要工程量表。表2-2 三号出入口基坑开挖主要工程量表名称规格单位数量备注开挖土方m 311300土钉t21土钉钢筋及加强筋钢筋网片8200200mm m 21500注浆W/C=0.5的水泥浆m 347.5喷射砼C20m 3150早强砼三、施工准备3.1、施工场地准备
5、及规划三号出入口位于一期围挡内，不占用交通道路，在三号出入口土方开挖之前将其上方的管线改移，由于车站主体结构已施工完毕，将三号出入口上方的管线改移至车站主体结构上方，由于附属结构施工物资进场较多，需要在施工前对场地进行合理规划、布置。3.2、技术准备在三号出入口基坑开挖前，要综合考虑附属结构施工图、人防通道施工图、附属建筑施工图和防水施工图等，根据施工要求，确定出开挖尺寸及开挖坡度，对基坑开挖过程中可能出现的施工问题做好专项施工方案和针对性处理措施，如管线保护、基坑渗水处理等。对土钉墙施工跟土方开挖的相互协调配合提前做好合理的技术准备。3.3、组织准备拟在本分项工程任职的主要管理人员见表3-1
6、拟定在结构施工中的劳动力投入计划见表3-2表3-1高米店北站管理人员表序 号姓 名职 务职 称1陈典华项目经理高 工2李双贵项目总工工程师3张洪凯项目副总工工程师4徐长生安全副经理工程师5王学林项目副书记政工师6姜学军工区长工程师7王保山工程部长工程师8霍艳华计划部长工程师9邹建洲物资设备部长工程师10杨晓军质检部长工程师11黄兰林安全部长技术员12刘凤仙实验室主任工程师13祝崇武技术员助理工程师3.4、物资供应准备三号出入口基坑开挖过程中使用的材料主要包括土钉钢筋（包括加强筋及固定钢筋）、钢筋网片、水泥、石子、砂子、速凝剂、防冻剂等材料，为保证基坑开挖施工不受材料供应影响，施工前技术部门要根
7、据施工图纸和施工进度制定材料需求计划，物资部门要选择供应能力强的合格厂家，与之签订材料合同。以保证材料供应及时，以免给施工带来影响。3.5、施工机械准备初步拟定投入高米店北站三号出入口土方开挖的机械设备见表3-3。表3-2 各工种劳动力安排表序 号工 序 名 称施 工 队人 数备 注1基坑开挖土方开挖队42土方运输土方运输队103土钉土钉支护队154网喷支护网喷队155后勤保障队10表3-3高米店北站机械配置表序号机械名称直径、吨位、容量或功率数量（台）备 注1喷锚机15KW12电焊机25KW23空压机9m314洛阳铲45挖掘机26自卸汽车87搅拌机18注浆泵22Kw1四、工期筹划根据业主对大
8、兴线整体工期的要求，综合考虑施工过程中的各种因素，进行合理的组织安排，三号出入口基坑开挖的工期安排如下：计划总工期：16工作日计划开工时间：2009年12月16日计划完工时间：2009年12月31日五、施工总体部署管线改移测量放线开挖土方至第一层土钉下0.3m施作第一层土钉网喷混凝土依次分层开挖至最后一层土钉分层施作土钉及喷锚支护机械开挖至基坑底部标高30cm剩余30cm人工清底基坑验槽。六、施工工艺 三号出入口基坑采用土钉支护，土钉墙施工工艺流程：边坡开挖边坡修整定位放线土钉成孔插锚筋注浆挂网加强筋焊接喷射砼养护。6. 1、土方施工6.1.1施工准备所有材料、设备、作业机械必须进场到位，风、
9、水、电安装已经完成；临时弃土地点必须落实，弃土线路畅通；落实好开挖过程中的加固保护措施。6.1.2土方开挖三号出入口开挖深度一般小于10m，基坑东侧为车站主体基坑，由于车站围护桩的支撑作用，按450放坡开挖，基坑北侧开挖深度仅为3m，不考虑施作土钉墙支护，按450放坡开挖，基坑南侧与西侧采用土钉墙支护，墙面坡度为1：0.176。考虑到基坑竖向设置7排土钉，在基坑开挖时竖直方向分8步，每层开挖深度均为为土钉孔位下30cm，最后一层采用机械开挖至基底设计标高30cm，剩余30cm采用人工清底。6. 1.3竖向开挖步骤第一步开挖至第一排土钉下30cm，钻孔施作土钉，往土钉内注浆，然后挂网喷射混凝土，
10、开挖深度1.5m。第二步开挖至第二排土钉下30cm，钻孔施作土钉，注浆完成后立即挂网喷射混凝土，累计开挖深度2.8m。第三步开挖至第三层土钉下30cm，钻孔施作土钉，土钉注浆完成后挂网喷射混凝土，累计开挖深度4.1m。第四步开挖至第四层土钉下30cm，钻孔施作土钉，土钉注浆完成后挂网喷射混凝土，累计开挖深度5.4m。第五步开挖至第五层土钉下30cm，钻孔施作土钉，土钉注浆完成后挂网喷射混凝土，累计开挖深度6.7m。第六步开挖至第六层土钉下30cm，钻孔施作土钉，土钉注浆完成后挂网喷射混凝土，累计开挖深度8.0m。第七步开挖至第七层土钉下30cm，钻孔施作土钉，土钉注浆完成后挂网喷射混凝土，累计
11、开挖深度9.3m。机械开挖至基坑设计标高以上30cm时采用人工清底，挂网喷射混凝土。基坑每次的开挖深度均在土钉孔位下30cm，以方便施作土钉支护。由于土钉与水平面角度为150，为了保证土钉成孔时角度满足设计要求，在分层开挖时每层基面开挖成150。在三号出入口基坑开挖过程中加强与保利地产的沟通协调，根据现场情况及时修改支护参数。详见图6-1基坑分层开挖示意图。6.1.4注意事项基坑开挖前应查明周边地下管线和地下构筑物的情况，并对地下上下管线的渗漏进行排查，以及早发现问题及时处理，对于基坑两侧的管线加强监测，确保开挖时的安全。基坑开挖应分层进行，严禁大锅底开挖，在机械开挖后，铺以人工修整坡面，每次
12、开挖完成后，比较土质是否与设计相符，不符时及时跟设计沟通。基坑靠近围护桩侧在桩顶距离主体结构顶板30cm处设置100泄水孔，泄水管内径为30的硬质塑料管，端部套花管，管外采用碎石堵塞并外包土工布，沿开挖基坑成5%下坡，防止基坑顶部形成水囊，影响基坑开挖安全，详见图6-2泄水管示意图。为了防止雨水及施工用水浸泡基坑，在坡脚设置排水沟，通过排水沟将进入基坑内的积水汇集并及时排除。详见图6-3坡脚排水沟示意图。图6-2 泄水管示意图图6-3 坡脚排水沟示意图6.2、土钉墙施工6.2.1土钉墙施工工艺的选择高米店北站三号出入口基坑开挖深度一般小于10m，根据现场地质条件和相关规范的要求，基坑拟采用1：
13、0.176放坡复合土钉墙锚喷支护。 土钉墙结构沿边坡高度设置7排土钉，土钉墙墙面坡度采用1：0.176，喷层采用20早强混凝土，厚度为10cm，钢筋网片为 8200200mm。土钉与水平面的夹角为150，土钉采用HRB335钢筋，直径为25，钻孔直径120mm，土钉长度经计算确定812m，土钉竖向间距1.3m，横向间距1.2m，呈梅花形布置。具体见表6-1土钉设计参数表。 表6-1 土钉设计参数序号横向间距（m）竖向间距（m）孔径（mm）角度（0）长度(m )杆体材料11.21.21201512 2521.21.31201512 2531.21.31201510 2541.21.3120151
14、0 2551.21.3120159 2561.21.3120159 2571.21.3120158 256.2.2施工要求1、土方开挖要求：土方开挖严格按设计要求放坡，分层开挖，按顺序施工，上层作业面的土钉及锚喷混凝土强度未达到设计强度以前，不得进行下一层边坡土方的开挖。2、边坡清理：本工程的边坡清理采用人工清理，为确保锚喷砼面层的平整，此工序必须挂线定位，由测量人员放出精确位置。定位放线时由测量人员根据施工方案用明显标记钉放出每一个土钉的位置。3、钻孔：根据施工现场土质情况及环境条件，施工时主要采用洛阳铲成孔。钻孔前应根据施工设计图确定孔位，根据建筑基坑支护技术规程的要求，土钉成孔时应符合下
15、列规定：孔深允许偏差为50mm；孔径允许偏差为5mm；土钉孔位允许偏差为100mm；成孔角度偏差为30成孔过程中对局部孔中出现的渗水塌孔或掉落松土、泥浆等杂质应立即清除。钻孔过程要有详细的施工记录，随时掌握土层情况。4、土钉制作与安装(1)土钉制作按有关标准和设计要求检查制作土钉的钢筋有无缺陷。调直钢筋，按设计要求截取长度。将钢筋除锈、除油。为了保证土钉与加强钢筋的连接，在土钉端头焊接两根固定钢筋，固定钢筋与土钉采用双面焊接，焊接长度根据设计要求为8cm。土钉每隔2m设置一个对中支架。注浆管捆扎在土钉上，注浆管端头距土钉头约20cm；设置的排气管距土钉内端头约5cm。土钉制作完成后，应编号、登
16、记并在土钉做好标记，以备安装。(2)土钉安装安装土钉前，应对钻孔进行检查，若发现有碎土、石、杂物及泥浆应立即清除。沿钻孔轴线，将土钉推送入孔内至设计位置；推送过程中，切勿转动土钉，以防止破坏孔壁，并防止土钉插入孔壁土体中。应使土钉位于钻孔的轴线上。推送完毕后，随即检查孔中是否有碎土堵孔，若有，应立即处理，必要时应将土钉拔出，清除碎土后，重新将土钉推入孔内。遇土钉钢筋下放困难时，应查清原因处理后再下放，不可蛮干。施工时要求主筋按设计长度下料，外端设置2根25的固定钢筋与18加强筋焊牢，确保端部的主筋抗拉强度，主筋每隔2m焊对中支架，防止主筋偏离土钉中心；注浆时注浆管插入孔内离孔底0.5m左右。详
17、见图6-4土钉连接详图。图6-4 土钉连接详图5、造浆及注浆：注浆采用孔底注浆法。注浆管随着注浆缓慢拔出，但要保证注浆管端头始终在注浆浆液内。注浆材料选用水灰比为0.5的水泥浆，其强度不低于20Mpa，水泥浆应拌合均匀，随拌随用，严防石块和杂物混入。注浆前，将孔内残留及松动的杂土清除干净，注浆开始或中途停止超过30min时，应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及其管路，注浆时，注浆管应插至距孔底250500mm，为保证注浆饱满，在孔口部位设置止浆塞及排气管。注浆压力控制在0.30.5Mpa。注浆应连续进行，并要饱满。随着浆液慢慢渗入土层中，孔内会出现缺浆现象，及时补浆。6、挂网：三号出入口基坑采用的钢筋
18、网片规格为8200200，网格制作允许偏差为20mm。钢筋在制网前均应拉伸调直，网点分别用绑丝扎牢或焊接牢固。钢筋网在每边的搭接长度不小于400mm。土钉端部的加强筋、钢筋网相互焊接，各钢筋的位置由里向外分别为：钢筋网、水平加强筋、垂直加强筋和土钉端头固定筋。钢筋网片与坡面土体留出间隙1.52cm作为保护层，搭接时上下左右一根对一根搭接绑扎。7、喷射砼：喷射砼顺序可根据地层情况“先锚后喷”或“先喷后锚”（遇砂层时），混合料的配比通过实验室试配确定，水泥与砂石之间的重量比为1：41：4.5，水灰比为0.40.45，混合料应拌合均匀，拌合时间不小于2min。土钉墙支护采用湿喷法进行混凝土喷射。喷射
19、混凝土强度等级为C20，混凝土采用自拌混凝土，厚度为100mm。喷射手均应持有培训合格证。喷射混凝土时，喷头与受喷面保持垂直，并保持0.61.0m的距离。喷射手应控制好水灰比，保持喷射混凝土表面平整，湿润光泽，无干斑或滑移流淌现象。喷射混凝土时，分段分片依次进行，同一段内喷射顺序应自下而上，一次喷射厚度可为4070mm；段片之间，层与层之间做好45角的斜面，以便混凝土牢固凝结成整体。喷射混凝土的厚度误差不超过10mm。喷射混凝土回弹率控制在15%以内。8、施工需要注意事项：遇地下管网漏水或土层含少量滞水，要准备塑料管及滤网以便及时插管排水。若遇砂层局部塌方，要准备砂袋及时回填并立即挂网喷砼后补
20、打土钉。地面防渗措施:为了防止基坑四周的水倒灌到基坑内，在基坑四周5.0m范围内不得设置用水点，并取消基坑坡顶的排水沟，采用反坡向外排水，同时将坡顶路面硬化并在基坑边缘两米范围内采用防水砂浆抹面，防止渗漏水进入基坑引起坍塌。施工散水：基坑坡顶面采用10%的反坡保证积水向四周扩散，以防雨季降雨渗流引起边坡坍塌。拉拔实验每层土钉施工完毕后，应及时进行拉拔实验，根据实验数据调整土钉长度。要求土钉抗拔力平均值大于设计抗拔力，抗拔力最小值大于设计抗拔力的0.9倍。基坑开挖应分层分段平衡开挖，在支撑达到正常使用前，不得超挖下层土体，开挖至距坑底300mm时应由人工开挖、找平。根据建筑基坑支护技术规程（JG
21、J 120-99）的相关规定，上层土钉注浆体及喷射混凝土面层强度应达到设计强度的70%后，再进行下层土方及下层土钉的施工。6.3、围护桩破除施工步序：测量放线破除围护结构基面处理防水层施工。施工前由测量班放样出需要凿除的洞口位置，考虑到施工的方便，在开挖至出入口结构顶标高时即进行围护桩的凿除，先采用风镐破除围护桩混凝土，然后用气割将围护桩钢筋割断，割除钢筋时将每根围护桩上保留2根暂不割除，待整个基坑开挖完成后再将其割除，最后采用汽车吊将割断的围护桩吊出基坑运走。破除围护桩的过程中加强对预留防水层的保护，在施作防水层前将基面抹平。七、质量保证措施7.1、人、材、机的控制1、人员控制主要措施：加强
22、思想教育，让每一位职工都自觉树立工程质量意识。对关键工序加强监管，严格执行“三检”制度，对重点工序施工前进行详细的技术交底和施工培训。严格作息时间，严格执行交接班签字制度。下道工序施工时，上道工序留值班人员，加强检查，通力配合，不留隐患。2、主要材料控制措施用于本工程的所有原材料如土钉钢筋、水泥、砂石、速凝剂等均要有出厂合格证，特别是钢筋主材要在业主指定的厂家之中优中选优，并对进场的材料严格按规范要求进行原材料取样试验，合格后方可使用，杜绝不合格材料用于本工程施工。3、机械主要控制措施投入本工程的主要机械设备均按要求进行报验，对工程质量有直接影响的施工设备如钢筋加工设备、挖土设备、注浆泵、空压
23、机、喷锚机等设备加强保修，使用时配机械师值班，随时保证其满足施工要求。7.2、建立严密的质量检查组织体系1、在项目经理和项目总工程师的领导下，由专职工程师组成质量监察部负责质量管理工作。2、严格执行首件验收制度，首件施工产品经各方验收同意后再进行大面积施工。3、施工队每天进行施工中间检查及竣工质量检查并评出质量等级。4、班组坚持“三检制”，自检合格后，专职质检员进行全面检查验收。报项目经理部质量监察部验收合格后由项目部质检工程师请监理工程师验收签认。5、发现违反施工程序，不按设计图纸、规范、规程施工，使用不符合质量要求的原材料、成品和设备时，各级质检人员有权制止，必要时向主管领导提出暂停施工进
24、行整顿的建议。7.3、制定严格的质量制度1、质量自检制度工前检查设计文件、施工图纸经审核并满足开工需要；施工前的工地调查和复测工作已经进行，并符合要求；各项技术交底工作已经掌握，特殊作业、关键工序有作业指导书；采用的新技术、机具设备、原材料能够保证工程质量需要；施工人员、质量管理人员能保证工程质量要求。施工过程中检查施工测量及放线正确，精度要达到要求；按照施工图纸施工，操作方法正确，质量符合验收标准；施工原始记录填写完善、记录真实；有关保证工程质量的措施和管理制度是否落实；原材料、成品、半成品按规定提交试验报告，设备有产品合格证和出厂说明书；工班自检、互检、交接检严格执行，并有交接详细记录；工
25、程日志簿填写符合实际，真实记录施工。2、隐蔽工程检查制度隐蔽工程必须按规定检查合格并签证后才能覆盖。工程检查签证，除执行国家、部颁规定外，还执行建设项目的有关规定并与业主和监理工程师协商，明确职责分工，由指定的质量检查人员办理。隐蔽工程未经质量检查人员签认而自行覆盖的，揭盖补验，由此产生的全部损失由施工单位负责。隐蔽工程先由项目质检员自检合格后，报验监理工程师进行检查签认，暴露时间不宜过长的工程签证后尽快封闭。发现与设计不符，及时呈报上级解决，必要时邀请业主、监理工程师、设计人员共同研究处理。质量检查人员因故缺席，可委托同级技术人员代检签证，并做好记录。事后请质量检查人员补签认可。隐蔽工程检查
26、证，用蓝黑或黑色墨水填写，字迹工整，数据准确，用词规范，描述详细。3、质量评定制度凡经检验合格的工程，按规定填写分项、分部和单位工程检验评定表，进行评定，作为考核质量成绩和验工计价的凭证；检验不合格的工程，按未完工程处理。项目经理部不定期组织抽查，对不符合验收标准的，予以纠正，并追查责任。4、验工签证制度验工计价是控制工程质量的重要手段，未经质量检查或检查不合格的项目，不予计价和拨款，并追究相关责任人的责任。7.4、冬施期间质量控制措施 三号出入口基坑开挖主要在冬施期间，应严格按冬季施工专项方案施作。质量控重点是在土钉墙锚杆注浆施工时需要掺一定量的防冻剂，喷射混凝土施工时加速凝剂及防冻剂，具体
27、掺量由实验室给出配合比确定。在喷锚施工过程中，每施工一段在表面覆盖草垫子或帆布机型保温，以保证混凝土不受冻，影响早期强度，具体冬施措施详见冬季施工专项施工方案。八、监控量测三号出入口基坑土方开挖施工监测的主要项目包括地表沉降、坡体变形、土钉应力等，具体观测频率和测点布置详见表8-1。表8-1 附属结构三号出入口监控量测项目统计表序号监测项目监测仪器及元件监测范围及测点布置监测频率断面数量1地层及支护情况观察现场观察每个开挖环一个断面开挖后立即进行2地表沉降精密水准仪基坑四周设3排测点，排距38m，点距20m基坑开挖期间：H5m，1次/3天；5mH10m，1次/2天；10mH15m，1次/天；H
28、15m，2次/天3围护桩体（坡体）变形测斜仪沿基坑长边设置34个主测断面基坑开挖期间：H5m，1次/3天；5mH10m，1次/2天；10mH15m，1次/天；H15m，2次/天4围护桩顶（坡顶）水平位移和垂直位移全站仪、水准仪沿基坑长边设置34个主测断面基坑开挖期间：H5m，1次/3天；5mH10m，1次/2天；10mH15m，1次/天；H15m，2次/天5土钉应力钢筋计、频率接收仪每100根土钉选测13根，应与坡顶水平位移位置相对应开挖面距监测面2B时12次/天；开挖面距监测面5B时1次/2天；开挖面距监测面5B时1次/周；基本稳定后1次/月九、安全保证措施9.1、安全防护各种施工、操作人员
29、先进行岗前安全培训，做到持证上岗。班组在班前进行上岗交底，上岗检查，上岗记录的“三上岗”和每班一次的“一讲评”安全活动；做好个人防护，进入施工现场人员必须戴好安全帽，当班人员必须穿工作服，戴工作手套。从事2米以上高空作业，必须系好安全带。设专职安全员负责各种设备和施工过程中的安全隐患检查工作。各种自制设备、设施通过安全检验及性能检验合格后方可使用；现场照明设施齐全，配置合理，经常检修，保证正常的生产、生活；基坑周边设护身栏杆（高度不低于1.2m），下坑设置专用楼梯，楼梯上涂安全色。旁边不堆积杂物，严禁向下掷物，设置的上下扶梯牢固；加强施工过程中的监控量测，及时反馈量测信息，依照量测结果及分析情况，及时调整预加固、预支护措施及支护结构的封闭时间，确保施工安全及地面建筑物安全；有多道工序平行作业、流水作业的施工
