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城际铁路某车站基坑支护及土方开挖专项施工方案

2.2 工程地质与水文地质条件 3

3.2 施工进度计划 7

3.4 主要材料计划 7

GB／T39749-2021 中空玻璃隔热保温性能评价方法及分级.pdf3.5 主要机械、设备、机具配置 8

第4章 主要施工方法及措施 9

4.2 基坑开挖 10

4.3 钢支撑施工 16

4.4 桩间土护壁施工 22

第5章 监测方案 26

5.1 监测项目 26

5.2 监测预警值 27

5.3 监测频率与监测精度 27

5.4 主要监测仪器 28

5.5 主要监测内容方法与资料的分析、预测和信息反馈 28

第6章 技术质量保证措施 33

6.1 质量目标 33

6.2 工程质量保证体系 33

6.3 质量保证管理措施 33

6.4 成品保护措施 35

第7章 文明、安全、环保施工措施 37

7.1 安全施工保证措施 37

7.2 土石方开挖安全保证措施 38

7.3 防边坡失稳安全保证措施 38

7.4 防止可能液化安全保证措施 38

7.5 钢支撑施工安全保证措施 39

7.6 防支护失稳安全保证措施 39

7.7 施工机械安全保证措施 39

7.8 锚索施工安全保证措施 40

7.9 施工现场环保措施 41

7.10 防噪音污染措施 41

7.11 大气污染防治措施 41

第8章 应急措施 44

1、项目招标文件及投标文件等相关文件；

2、《沈阳至铁岭城际铁路工程（松山路～道义）土建施工图》之第八篇（车站）第四册（辽宁大学站）第二分册（结构与防水）第一部分（主体围护结构）；

11、工程现场实际情况以及我单位施工经验、机械设备装备、施工技术与管理水平以及多年来相关工程实践中积累的施工及管理经验。

12、设计图纸中要求的技术规范、规定和标准，以及国家现行技术规范、标准。

13、沈阳市地铁土建工程管理办法。

14、国家、辽宁省、沈阳市发布实施的相关法令、法规及行政命令。

沈阳至铁岭城际铁路（松山路～道义）工程土建施工第四合同段（以下均简称为“本合同段”）由辽宁大学站、工程学院站～辽宁大学站区间，即“一站一区间”组成，呈南北向敷设。

车站主体为地下双层单柱二跨岛式站台车站，车站总长169.8m，总宽18.7m，站台有效长度为118m，站台宽10m，顶板覆土厚3.4m。车站采用明挖法施工。

主体围护结构共322根桩。其中：车站标准段基坑支护采用φ800mm间距1200mm钢筋混凝土钻孔灌注桩96根，盾构井基坑支护采用φ1000mm间距1300mm钢筋混凝土钻孔灌注桩226根。围护结构插入比标准段约为0.75h，盾构井约为0.78h(h为基坑深度)。标准段基坑最深17.72m，盾构井处基坑最深19.42米。基坑围护桩桩间采取φ6＠200钢丝挂网喷100mm厚C25混凝土护壁形式。基坑分步开挖，分步支护，随挖随喷。

灌注桩上设置钢筋混凝土冠梁，冠梁总长398m，其中加宽段冠梁高800mm，宽1000mm，长128m；标准段冠梁高800mm，宽800mm，长270m；车站主体围护结构钢支撑共设置4层支撑及一层倒撑，最顶层使用φ609X12钢管，其他处使用φ609X16钢管。标准段为横支撑平均间距约3m。加宽段除横撑外，另设置斜支撑。围护结构平面图见图1，纵断面见图2

图1车站主体围护结构布置图

图2车站主体围护结构断面布置图

工程地质与水文地质条件

本工点建筑场地地形较平坦，地面标高介于47.50m～48.2m之间，场地所处地貌单元为浑河冲洪积阶地。根据岩土工程地质勘察报告，拟建场地范围内的地层结构为第四系人工堆积层、第三纪浑河冲洪积阶地、第四系冰碛物。

场区标准冻结深度为1.2m，最大冻结深度为1.5m。

图3辽宁大学站地质条件图

本标段地层自上而下依次为：

1．四纪全新统人工填筑层（Q4ml）底部高程43.16～45.18。

3．第四系冰碛物（Q2）

泥砾④：杂色，碎，砂砾石占40%～60%，一般粒径10～20mm，可见最大粒径30～60mm，混粘性土20%～30%，以砂类土为主，饱和，中密～密实。

含水层渗透性强，渗透系数一般在30～70m/d之间，水力坡度约11‰左右。

场区地下水对混凝土结构微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋微腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。

本车站基坑开挖及支护由北京市政建设集团有限责任公司沈阳至铁岭城际铁路（松山路～道义）工程土建施工第四合同段项目经理部负责实施。项目部组织机构如下。

在主体结构灌注桩施作超过1/2时（约在2011年2月中旬），开始破桩头，施作冠梁、挡土墙。冠梁上强度后，就开始进行土方开挖。

土方开挖计划2011年3月12日开始，至2011年5月20日结束，工期70日历天。

根据本工程的工程量和进度安排以及配备的机械设备，并结合本公司在类似工程施工中积累的经验，经过分析测算，拟投入总劳动力105人（不包括项目部管理人员），其中作业队管理人员8人。

作业队施工除配备有管理技术人员外，配备有电工、测量工、电焊工等。配合具体工作的作业队进行施工。详见下表。

按月度材料计划筹备齐资金，确保厂家及时供应各种施工用料。钢筋等需要加工的材料提前7天进场，以便加工成型。主要材料用量计划见下表。

主要材料用量计划表主要材料用量计划见下表。

主要材料用量计划表表2

主要机械、设备、机具配置

拟投入本工程主要施工机械设备见表3：主要施工机械设备计划表。

主要机械设备计划表表3

在进行开挖之前，需要进行以下工作，然后才可以进行土方开挖。

基坑四周设置合格可靠的安全栏杆踢脚挡板，防止高空坠物事故的发生。

场地周围及基坑内必须有足够的照明度。

基坑四周不准堆放杂乱零散物质，确保施工人员行走安全，严防杂物滚落坑内伤及作业人员。

现场备足用于结构施工段基坑的钢支撑，并已检验合格，千斤顶加压设备运转良好，压力表经校验和标定完毕。

进一步确认地下管线已拆移完成。

对周边构筑物、管线等的现状进行确认。

基坑周边设置排水管道，并与城市排水管道连通。

钻孔桩围护结构以及桩顶冠梁达到设计强度。

本站降水优先采用技术工艺成熟、施工效率高、成本较低、风险较低的管井降水方法。基坑降水施工顺序随基坑开挖同步进行。车站主体结构整体降水，出入口单独降水，辽宁大学站降水均采用潜水泵降水。降水时间为基坑开挖施工前10天开始至主体结构施工完土方回填后结束。在车站围护结构施工完后，根据观测井的水位，确定井点降水已经降到底板深度1m以下后，在进行基坑开挖。

冠梁采用C30钢筋混凝土，冠梁尺寸为高800mm，宽分为两种：1000mm、800mm。模板采用组合钢模，随钻孔灌注桩进度分段施作。

随钻孔灌注桩进度分段施工，分段长度约20m。冠梁钢筋现场绑扎、组合钢模现场灌注，混凝土采用商品混凝土。

冠梁钢筋混凝土施工应符合钢筋混凝土施工一般要求。冠梁基坑开挖时做好临时排水措施。由于钻孔灌注桩按规范要求超灌，冠梁施工前需凿除超灌部分砼至冠梁底设计标高。冠梁沟槽开挖至钻孔灌注桩钢筋笼顶时，采用人工开挖清理，以防破坏桩顶预留钢筋，预留钢筋在开挖后清洗干净。

挡土墙采用红砖砌筑的“二四墙”，水泥砂浆勾缝抹面，高出对应位置地面不低于300mm。随着冠梁的浇筑，分段砌筑。

基坑开挖遵循时空效应原理，按“分级开挖，由上而下，先撑后挖，分层开挖”的原则进行作业。应减少支撑暴露时间，开挖后至安装支撑时间限制在8小时以内。

每一段土方从上到下分层开挖，开挖时及时架设钢支撑。

由土方开挖顺序的需要，钢支撑和钻孔灌注桩构成的围护结构体系首先在基坑的竖向上形成，施工区段内每层开挖完成架设钢支撑后才能进行下层土方的挖掘施工；

土方开挖过程中，密切注意对周边环境的保护，切实减小围护结构的变形位移及土体的不均匀沉降；

采取对称方式进行土方开挖，即横向由中间向两侧开挖，以免产生偏压现象；

开挖过程中，按规范要求进行，严禁掏挖；

加强对地下水的处理，采取开挖排水沟，集水井集中抽排的方法疏干地下残留水；

加强对开挖标高的控制，开挖接近设计标高时，预留300mm厚度土层由人工清底，严禁超挖；

施工过程中，避免土方开挖机械对围护结构、降水井管的碰撞破坏，前述部位附近的土方开挖由人工进行。

主体开挖由西侧盾构工作井开始，沿车站主体方向由西向东开挖。车站基坑土方开挖顺序见下图。

图5基坑开挖顺序示意图

按车站的结构形式和总体部署分区，土层的分界线为第一钢层支撑下2.5m，其他钢支撑下0.4m。第一层土方采用1.2m3挖掘机直接挖装；第二层土方采用一台1.6m3挖掘机从基坑南端开挖；第三层土方采用1.2m3挖掘机进行挖掘，第四层土方采用1.2m3挖掘机进行挖掘，第四层土方采用1.2m3挖掘机进行挖掘，即每层需要一台挖掘机进行作业。基底预留300mm人工开挖。机械作业台阶宽度4～5m，存土台阶宽度1～1.5m，台阶坡度1：0.75。车站端头盾构井处第三、四、五层上面比车站标准段分别低0.4m、1m、1m，衔接处，挖斜坡。基坑开挖过程中随挖随按设计位置架设钢管支撑，开挖顺序为由上而下逐层开挖。开挖方法见下表。

车站基坑主体深度基本相同，基坑土方在竖向上共分四层开挖：

第一层：竖向高度约为3.2m；

第二层：竖向高度约为4.4m，端头井处为4.8m；

第三层：竖向高度约为3.5m，端头井处为4.1m；

第四层：竖向高度约为2.5m；

第五层：竖向高度约为2.15m,端头井处为3.05m；

其中第二、第三层、第四层、第五层土方开挖需分台阶开挖。机械作业台阶宽度6～7m，台阶坡度1：0.75。

竖向土方分层开挖步序如下表。

车站土方开挖步序表表4

开挖地面浅基坑(桩顶摘帽)，施作钻孔灌注桩及冠梁。

机械开挖基坑Ⅱ步土方，随开挖随架设第一道钢支撑。

机械开挖基坑Ⅲ步土方，随开挖随架设第二道钢支撑。

机械开挖基坑Ⅳ步土方，随开挖随架设第三道钢支撑。

机械开挖基坑V步土方，随开挖随架设第四道钢支撑。

第一层土方竖向高度约为3.2m，采用1.2m3挖掘机一次开挖，将基坑内土方降至冠梁底以下2.5m，北侧留出土通道，坡度为1：0.3,随开挖随挂网喷射混凝土。

第二层土方竖向高度为约为4.4m或4.8m，配合挖掘机走向先逐步施工第一道钢管支撑，随开挖随挂网喷射混凝土。

第三层土方竖向高度为3.5m或4.1m。在第二层南北向土方开挖6m后开始第三层土方开挖，并配合挖掘机走向先施工第二道钢管支撑，随开挖随挂网喷射混凝土。

第三层土方竖向高度为2.5m。在第三层南北向土方开挖6m后开始第四层土方开挖，并配合挖掘机走向先施工第三道钢管支撑，随开挖随挂网喷射混凝土。

第四层土方竖向高度为3.72m或1.88m，在第四层东西向土方开挖6m后开始第五层土方开挖，并配合挖掘机走向施工第四道钢管支撑，随开挖随喷有条件的钻孔灌注桩之间的护壁面，底部300mm由人工配合机械清底，随开挖随挂网喷射混凝土。

土方开挖后，直接装车运输，运输采用20t自卸汽车，运至工程指定弃土点。

待人工清槽完成后，组织人工钎探，在结构范围内按间距1.5m，梅花状布点进行钎探。

沿车站纵轴线方向，第二、三、四、五层土方每隔6m同时开挖。

在每一层每一段的土方施工中，在横断面跨中开中槽，由车站西区端开始沿纵向挖掘；由中槽向两侧开挖面进行开挖作业。

纵向拉中槽，即在每层开挖工作面始端沿车站纵向拉坡开挖中槽，中槽位于车站主体结构横断面中间。

中槽的大小首先要满足挖掘机回转弃土的要求，同时要尽可能多的保留两侧土体，以支撑围护结构，减小对周边环境的扰动，并满足钢支撑施作要求。中槽的宽度为10m左右。

为中槽开挖至6m后，向横向扩边拓展，即由中槽向两边跨开挖扩边。开挖方式为：由中槽向两边跨横向挖土，两边跨的土方开挖尽量对称进行，土方开挖至钻孔桩附近时，改为人工挖土，以免机械开挖破坏钻孔桩。基坑土方开挖纵向拉中槽、横向扩边拓展平面示意图见下图。

图7基坑开挖横纵向拓展平面图

土方机械生产率及机具数量计算

单斗挖掘机工作小时生产率Ph(m3/h)按下式计算：

单斗挖掘机台班生产率Pd(m3/台班)按下式计算：

经计算挖掘机的生产率分别为74.88m3/h，93.6m3/h，挖掘机的台班生产率分别为479m3/台班，599m3/台班。

挖掘机的数量N，应根据土方量大小和工期长短，以及作业环境，并考虑合理的经济效果，按下式计算：

N=Q/(Pd*T*C*K)

经计算，辽宁大学站基坑需1.6m3挖掘机3台，0.5m3挖掘机1台。

需配备自卸汽车的数量N，只要能满足运出每天的基坑最大出量即可，可按下式计算：N=Q/P1

经计算，自卸汽车辽宁大学站主体基坑需要20台。

施工全过程主要考虑以下几点的受力工况：

无支撑开挖，开挖至第一道支撑底标高下2.5m处；

架设第一道钢支撑，开挖至第二道支撑底标高下0.4m处；

架设第二道钢支撑，开挖至第三道支撑底标高下0.4m处

架设第三道钢支撑，开挖至第三道支撑底标高下0.4m处

架设第四道钢支撑，开挖至基坑底。

钢支撑结构设计采用一个固定端、一个活动端及中间多节不同长度的钢管通过焊接连接而成，同时配备部分长度不同的短节钢管，以适应基坑断面宽度变化及斜撑长度要求。钢管分节在工厂加工广州某综合楼拆除施工方案，现场拼接。

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，钢支撑架设极具时间性，钢支撑架设的时间、位置及施加预应力的大小直接关系到深基坑稳定。钢支撑架设必须满足设计要求，使围护结构提前接受支撑反力作用，减少围护结构的变形。钢支撑的架设应保证钢支撑与墙面垂直并按设计要求对墙体施加预应力。顶紧后采用钢楔固定牢固，防止钢支撑因墙体变形和施工碰撞而脱落。钢支撑架设方法为：

1．基坑开挖至第一层土下时，立即放线测出支撑位置线，凿出帽冠梁内的预埋钢板，与托架焊接；

图8横向支撑与冠梁连接图

图9斜撑及横向支撑固定端平面图

2．吊装第一层钢支撑，施工时拟采用一台16t天车进行吊装，吊起两端放在托架上，将固定端与冠梁上的预埋板焊接，活动微调采用特制钢锲加塞施加预应力呼和浩特东达城市广场室外景观绿化及排水工程施工组织设计.doc，方法是：采用两台100t的油压千斤顶施加钢支撑预加力，在活动端沿支撑两侧对称逐级加压，施加预应力为设计支撑轴力的70%，当压力表读数稳定为止，并采用特制铸铁楔子塞紧。

3．第一层支撑安装完毕后，进行第二层土方的开挖，开挖至其底标高后，开始安装第二层钢支撑，工序内容与第一层大体相同，所不同是横向支撑的端头与腰梁连接，具体方式如图：

4．钢支撑固定端固定完成后，采用两台80t液压千斤顶在活动端支撑两侧对称逐级预加力，预加力达到设计支撑轴力的50%时，采用钢楔锁定支撑。