大郊亭站附属基坑开挖支护专项施工方案.docx
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大郊亭站附属基坑开挖支护专项施工方案
大郊亭站附属结构基坑开挖及支护
专项施工方案
编制人：
审核人：
审批人：
中铁十二局集团有限公司
北京地铁7号线00标项目经理部
二O一二年十二月
第一章编制说明…………………………………………………………………………1
1.1编制依据………………………………………………………………………………1
1.1.1施工图纸……………………………………………………………………………1
1.1.2标准、规范…………………………………………………………………………1
1.2编制范围…………………………………………………………………2
1.3编制原则………………………………………………………………………………2
第二章工程概况…………………………………………………………………………2
2.1设计概况………………………………………………………………………………2
2.2工程地质及水文地质情况……………………………………………………………3
2.2.1工程地质情况………………………………………………………………………3
2.2.2不良地质作用评价…………………………………………………………………4
2.2.3水文概况……………………………………………………………………………5
2.3管线情况…………………………………………………………………………5
第三章 工程特点及难点…………………………………………………………………6
3.1工程特点……………………………………………………………………………6
3.1.1管线多，改移保护工作量大………………………………………………………6
3.1.2车站周边建筑密集…………………………………………………………………6
3.1.3基坑开挖工程量大、支护结构复杂………………………………………………6
3.2工程难点………………………………………………………………………………6
3.2.1保证明挖基坑稳定是车站施工控制的难点………………………………………6
3.2.2地表沉降、桩身变形是基坑开挖施工控制的难点………………………………7
3.2.3确保各种管线和构（建）筑物安全是基坑土方开挖施工控制的难点…………7
第四章施工目标及施工筹划……………………………………………………………8
4.1施工目标……………………………………………………………………………8
4.1.1工期目标……………………………………………………………………………8
4.1.2质量目标……………………………………………………………………………8
4.1.3安全目标……………………………………………………………………………9
4.1.4文明施工目标………………………………………………………………………9
4.1.5环境保护目标………………………………………………………………………9
4.2施工准备……………………………………………………………………………9
4.2.1施工技术准备………………………………………………………………………9
4.2.2劳动力配置………………………………………………………………………10
4.2.3施工机械、物资准备………………………………………………………………10
4.2.4生产准备………………………………………………………………………12
4.3施工总体筹划、施工部署…………………………………………………………13
4.4施工现场平面布置…………………………………………………………………13
4.4.1施工场地平面布置依据和原则…………………………………………………13
4.4.2工程用地范围及场地布置………………………………………………………13
4.4.3 运输线路安排……………………………………………………………………14
第五章基坑开挖施工……………………………………………………………………15
5.1基坑开挖施工流程………………………………………………………………15
5.2土方开挖…………………………………………………………………………16
5.3网喷砼……………………………………………………………………………19
5.4横撑支护……………………………………………………………………………20
5.5格构柱…………………………………………………………………………………27
5.5.1工艺流程…………………………………………………………………………27
5.5.2格构柱的制作与施工……………………………………………………………27
5.6锚索施工…………………………………………………………………………33
5.6.1工艺流程………………………………………………………………………33
5.6.2锚索的制作安装…………………………………………………………………33
5.6.3锚索施工质量控制要点…………………………………………………………37
第六章质量保证措施……………………………………………………………………37
6.1基坑开挖施工质量保证措施……………………………………………………37
6.2桩间喷混凝土质量保证措施……………………………………………………38
6.2.1钢筋网片质量保证措施………………………………………………………38
6.2.2网喷混凝土质量保证措施………………………………………………………38
6.2.3桩间喷射混凝土检验标准………………………………………………………39
6.3钢支撑及钢围檩质量保证措施……………………………………………………39
6.4施工测量精度保证措施……………………………………………………………40
6.5冬季施工质量保证措施施……………………………………………………………42
第七章监控量测…………………………………………………………………………45
第八章安全保证措施…………………………………………………………………50
8.1组织保障措施………………………………………………………………………50
8.2技术保障措施………………………………………………………………………50
8.3各类事故的预防措施…………………………………………………………………52
8.4基坑开挖施工应急预案……………………………………………………………56
第一章编制说明
1.1编制依据
（1）《北京地铁7号线工程设计大郊亭站车站北侧附属结构施工图》
（2）《北京地铁7号线工程设计大郊亭站车站南侧附属结构施工图》
（3）《北京地铁7号线工程勘察02合同段大郊亭站岩土工程勘察报告》
（4）《北京地铁七号线（02标段）管线详查》
1.1.2标准、规范
（1）《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）
（2）《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999）
（3）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）
（4）《城市轨道交通工程测量规范》（GB50308-2008）
（5）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）
（6）《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001
（7）《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）
（8）《建设工程监理规程》（DBJ01-41-2002）
（9）《建筑基坑支护技术规程》（DB11/489-2007）
（10）《建设工程安全监理规程》（DB11/382-2006）
（11）《地铁工程监控量测技术规程》（DB11/490-2007）
（12）《绿色施工管理规程》（DB11/513-2008）
（13）《安全施工管理规程》（DB11/382-2006）
（14）《轨道交通土建工程施工质量验收统一标准》（QGD-005-2005）
（15）《轨道交通车站工程施工质量验收标准》（QGD-006-2005）
1.2编制范围
本方案涉及的工程范围为北京地铁7号线00标合同段大郊亭站附属结构基坑开挖、基坑支护等方面内容，具体工程内容包含大郊亭站的1号出入口、2号出入口、1号风道及1号安全出口、2号风道及2号安全出口、3号出入口、4号出入口土方开挖、横撑（斜撑、钢围檩）架设安装、桩间网喷砼、施工测量、监控量测等。
1.3编制原则
1、认真贯彻国家有关工程建设的各项方针和政策，严格执行工程建设程序。
2、严格执行有关设计、施工规范，遵循建筑施工工艺及其技术规律、坚持合理的施工程序和规律。
3、在充分理解施工图纸及现场条件的基础上采用安全、先进、合理、经济、可行的施工方案。
严格控制施工质量、确保施工安全，努力缩短工期，降低工程成本。
4、应用先进的管理技术，合理计划，统筹安排，突出重点，控制关键工作，实现均衡生产，连续施工。
5、坚持优化技术方案和推广应用“四新”成果，加强科技创新和技术攻关，应用新技术、新材料、新工艺、新设备，确保施工质量。
6、科学规划施工场地，保证施工全过程对环境破坏最小、占用场地最少，并有较周密的环境保护措施。
第二章工程概况
2.1工程概况
大郊亭站位于东四环大郊亭桥与广渠路立交路口西侧，车站主体设置在广渠路北半幅路下，东西走向，车站北侧为中化方兴建设用地，南侧为平房区，东侧为大郊亭桥。
车站主体为三层双柱三跨箱形结构，总长184.7m。
标准段结构总宽21.1m，总高19.8m，顶板覆土厚3.0m。
目前车站主体工程已经结束。
车站附属结构设置情况：
共设4个地面出入口、2个风道、2个安全出口及2个无障碍电梯口。
车站北侧附属包括1、2号出入口、1、2号风道、1、2号安全出口和1号无障碍电梯口，车站南侧附属包括3、4号出入口。
附属结构除3、4号通道暗挖外其余均采用明挖法施工。
附属结构明挖基坑采用桩撑支护体系。
基坑围护桩为Φ800（600）钻孔灌注桩，间距1.4（1.2）m。
内支撑采用Φ609×12的钢管，支撑水平间距一般为3.5m。
见图2.1~2.5围护结构及支撑平面布置图;
2.2工程地质与水文地质条件
本合同段沿线勘探范围内的土层划分为人工堆积层（Qml）、第四纪全新世冲洪积层（Q4al+pl）、第四纪晚更新世冲洪积层（Q31al+pl）三大层。
本合同段地层分布情况见表2.1。
本合同段地层分布情况表表2.1
沉积年代
地层
代号
岩性名称
颜色
地层描述
人工
填土
①
粉土填土
褐黄色～黄褐色
以砂质粉土、粘质粉土为主，含少量砖渣
①1
杂填土
杂色
含沥青、砖渣、灰渣、石子、砾石，连续分布
第四纪全新世冲洪积
③
粉土
褐黄色～灰色
中密～密实，稍湿，中低压缩性，含云母、氧化铁
③1
粉质粘土
褐黄色～灰色
软塑～硬塑，中高压缩性，含氧化铁、云母，少量有机质
③3
粉细砂
褐黄色
松散～密实，湿，低压缩性，含云母、氧化铁，局部夹粉土薄层，透镜体分布
④
粉质粘土
褐黄色～灰色
软塑～硬塑，中压缩性，含氧化铁、云母，少量有机质，透镜体分布
④2
粉土粉
褐黄色～灰色
密实，稍湿，低压缩性，含云母，氧化铁，透镜体分布
④3
细砂
褐黄色～灰色
中密～密实，饱和，低压缩性，含云母、氧化铁，局部夹粉土薄层
④4
中粗砂
褐黄色～灰色
密实，饱和，低压缩性，含云母、氧化铁，局部夹粉土薄
④5
圆砾
杂色
密实，饱和，低压缩性，一般粒径5-30mm，最大粒径不小于110mm，粒径在2-20mm的含量大于60％，褐黄色中砂充填，透镜体分布
第四纪晚更新世冲洪积
⑤
圆砾卵石
杂色
密实，饱和，低压缩性，一般粒径5-30mm，最大粒径不小于110mm，粒径在2-20mm的含量大于60％，褐黄色中砂充填，透镜体分布
⑥
粘质粉土
褐黄色
软塑～硬塑，中低压缩性，含氧化铁、云母
⑥2
粉土
褐黄色
密实，低压缩性，含氧化铁、云母，多粗砂颗粒
⑥3
细中砂
褐黄色～灰色
密实，饱和，低压缩性，含云母、氧化铁，透镜体分布
⑦
圆砾卵石
褐黄色～灰色
密实，饱和，低压缩性，一般粒径10-30mm，最大粒径不小于100mm，粒径在2-40mm的含量大于50％，褐黄色中粗砂充填
⑦1
中粗砂
褐黄色
密实，饱和，低压缩性，含云母，少砾石
⑦2
粉细砂
褐黄色
密实，饱和，低压缩性，含云母，少砾石，连续分布
⑦3
粉土
褐黄色～灰色
密实，湿，低压缩性，含氧化铁、云母，多粗砂颗粒，透镜体分布
⑦4
粉质粘土
褐黄色～灰色
软塑～硬塑，中低压缩性，含氧化铁、云母，透镜体分布
⑧
粉质粘土
褐黄色
软塑～硬塑，中低压缩性，含氧化铁、有机质，局部夹细砂透镜体
在基坑开挖范围内，分布三层地下水，地下水类型分别为上层滞水
（一）、潜水
（二）和承压水（三）。
水位均位于设计底板标高以上。
2.2.1大郊亭站附属结构
附属结构明挖基坑侧壁土层自上而下依次主要为杂填土①1层、粉土填土①层、粉土③层、粉细砂③3层。
浅部的填土层厚度较大，且空间分布差异较大，含有物不一，土质不均，稳定性差，且经多次人为扰动后较松散，应避免水体的浸泡。
基坑侧壁的粉土③层、粉细砂③3层土体自稳能力很差，很容易发生坍塌，施工过程中应加强对桩体变形及土体位移进行严密监测。
在勘察深度范围内，拟建场地内赋存三层地下水，地下水类型分别为上层滞水
（一）、潜水
（二）和承压水（三）。
根据实测水位，承压水（三）水头标高局部位于出入口结构底板以上。
因此，施工前必须采取合理有效的地下水控制措施，疏干结构施工范围内的潜水，并将出入口范围内的承压水（三）的水头降低至结构底1.0m以下，同时，拦截各层水的侧向补给，防止土的渗透变形、突涌等不良作用对开挖侧壁及拱底造成影响，保证施工安全。
2.11#出入口围护结构及支撑平面布置图
图2.22#出入口围护结构及支撑平面布置图
图2.33#出入口围护结构及支撑平面布置图
图2.44#出入口围护结构及支撑平面布置图
图2.51#风道及1#安全出口围护结构及支撑平面布置图
第三章施工目标及施工筹划
3.1工期目标
附属结构基坑开挖及支护工期为2013年1月16日～2013年6月17日，施工周期为152天。
施工进度计划见表3.1大郊亭站附属结构基坑开挖及支护施工进度计划表
任务名称
工期
开始时间
完成时间
大郊亭站附属结构土方开挖及支护施工计划
152个工作日
2013年1月16日
2013年6月17日
1号出入口
26个工作日
2013年1月26日
2013年2月20日
车站附属结构基坑土方开挖（9200m³）
26个工作日
2013年1月26日
2013年2月20日
1号风道及1号安全出口
10个工作日
2013年1月16日
2013年1月25日
车站附属结构基坑剩余土方开挖（3100m³）
10个工作日
2013年1月16日
2013年1月25日
2号风道
39个工作日
2013年1月21日
2013年2月28日
车站附属结构基坑剩余土方开挖（7000m³）（考虑春节6天）
39个工作日
2013年1月21日
2013年2月28日
2号出入口（明挖）
20个工作日
2013年3月23日
2013年4月11日
车站附属结构基坑剩余土方开挖（4500m³）
20个工作日
2013年3月23日
2013年4月11日
3号出入口
42个工作日
2013年5月7日
2013年6月17日
车站附属结构基坑剩余土方开挖（7000m³）
42个工作日
2013年5月7日
2013年6月17日
4号出入口
42个工作日
2013年5月7日
2013年6月17日
车站附属结构基坑剩余土方开挖（7000m³）
42个工作日
2013年5月7日
2013年6月17日
表3.1大郊亭站附属结构基坑开挖及支护施工进度计划表
3.2劳动力配置
劳动力配置见表3.2，施工中根据实际需要进行人员工种、数量调整。
劳动力配置表表3.2
编号
职务
数量
编号
职务
数量
1
生产副经理
1
9
焊工
4
2
技术主管
1
10
龙门吊司机
2
3
工程质量管理员
2
11
信号工
2
4
安全员
2
12
司索工
2
5
试验员
1
13
土方队
48
6
测量人员
3
14
钢结构队
15
7
量测人员
3
15
喷锚队
10
8
电工
2
3.3施工机械、物资准备
3.3.1施工机械准备
施工设备进场配置见表3.3，施工中根据实际情况进行同类设备调整以保证施工正常进行。
施工设备进场计划表表3.3
编号
名称
型号
数量
编号
名称
型号
数量
1
挖掘机
CAT320C
8
10
电焊机
BX1-500
4
2
小挖机
ZX110
1
11
切割机
TQ-3
2
3
25T汽车吊
QY25
1
12
风镐
G10
4
4
自卸汽车
欧曼
20
13
钢筋调直机
1
5
喷锚机
TK-500
4
14
断筋机
1
6
空压机
LWJ-20/8-1
2
15
强制搅拌机
JS350
1
7
千斤顶
200T
2
16
长臂挖掘机
1
8
水泵
20m3
2
17
9
发电机
DCL250
1
18
3.3.2材料准备
施工前准备足够以下材料保证工程正常施工，具体材料类型见表3.4
施工主要材料计划表表3.4
编号
名称
型号
数量
单位
1
钢管
Φ609,t=16mm
1178.3
T
2
工字钢
I45c
327.5
T
3
槽钢
22a
34.06
T
4
槽钢
18a
24.08
T
5
槽钢
12.6
3.6
T
6
钢板
б=40mm
5.47
T
7
钢板
б=30mm
102.4
T
8
钢板
б=20mm
251.4
T
9
钢板
б=12mm
131.5
T
10
角钢
L80×10
16.2
T
11
钢筋
HPB335Φ32
7.0
T
12
钢筋
HPB335Φ16
1.4
T
13
花篮螺丝
1.3螺旋扣
868
套
14
螺栓、螺母
M24
18228
套
15
膨胀螺栓
M20L=220
2604
套
3.4施工总体筹划、施工部署
车站基坑开挖采用多种机械配合的开挖方案，配置8台普通挖机（平均每个出入口2台），1台0.3m3挖掘机。
为提高工效，前期采用水平分层、纵向拉槽开挖，后期采用台阶接力式开挖，最后在基坑下设小型挖掘机、人工辅助开挖及清底，汽车吊提升出土。
3.4.1施工场地平面布置依据和原则
根据本项目工程特点、重点及难点，按施工场地条件及工期要求，结合周边环境的特
点合理安排施工场地布置。
施工场地的布置应符合北京市对建设工程的管理规定：
《北京市建设工程施工现场管理办法》、《北京市建设工程施工现场管理基本标准》、《北京市建设工程施工现场消防安全管理规定》、《北京市建筑施工现场安全防护基本标准》、《北京市建设工程施工现场保卫工作基本标准》、《北京市建设工程施工现场环境保护工作基本标准》。
3.4.2工程用地范围及场地布置
⑴工程施工范围
本阶段工程大郊亭站附属结构基坑开挖、基坑支护施工。
⑵施工场地布置
施工场地主要布置以下几类场地：
机械物资存放处、支护材料存放区、周转模具材料存放区、混凝土搅拌站、喷锚材料存放区。
场地布置见图3.1大郊亭站附属结构基坑开挖阶段场地平面布置图。
⑶消防设施
生产区及生活区内，按照相关消防法规、条例配备消防栓、灭火器、铁掀、砂堆等灭火设施。
⑷洗车槽
根据环境要求及施工要求设置，门口设洗车槽，洗车槽设蓄水池和沉淀池，以便车辆外出时清洗，确保不带泥上路，不污染城市交通道路。
第四章基坑开挖施工
4.1基坑开挖施工流程
基坑开挖施工为地铁车站施工中一个最重要的工序，施工中按照施工规范及设计要求操作，在开挖过程中掌握好“分层、分步、对称、平衡、限时”五个要点，遵循“竖向分层、纵向分区分段、先支后挖”的施工原则。
标准段开挖工艺流程见图4.1。
图4.1基坑开挖流程图
4.1.1施工方法
1号风道及1号安全出口基坑开挖使用小挖掘机配合长臂挖掘机开挖。
1号出入口基坑开挖从基坑东端开始,2号出入口及2号风道基坑开挖从基坑南端开始，3号出入口基坑开挖从基坑西端开始，4号出口基坑开挖从基坑东端开始。
作业面配置2台挖掘机开挖土方，人工配合清底。
采用台阶接力式开挖，中部纵向拉槽，作为机械行走及出渣通道，两侧预留宽1米平台。
具体就是第一层土方分为两个小层开挖,开挖第一小层土方时，将第二小层的中间部分土体挖除，两侧各留设一个工作平台，便于架设支撑、挂网喷锚，横向及纵向放坡坡度均不小于1：
1，开挖第二层土方时，将第二层土方分为两个小层开挖,开挖第一小层时,将第二小层中间部分土体挖除.第三层土方开挖方法与第一层、第二层土方方法相似。
每层土方开挖的分层高度根据各层钢支撑之间的竖向设计间距合理分层，除第一层外，其余各层开挖分层高度均不大于3m，纵向和横向放坡坡度不小于1：
1。
开挖方法详见图4.2基坑开挖纵向示意图、图4.3基坑开挖横向示意图、图4.4基坑开挖平面示意图。
图4.2基坑开挖纵向示意图
图4.3基坑开挖横向示意图
图4.4基坑开挖平面示意图
4.1.2基坑开挖技术要点
⑴土方开挖到各层钢管支撑设计标高下50cm，及时施作钢管支撑。
⑵基坑开挖竖向分层、对称进行。
⑶纵向放坡，在坡顶设置截水沟或挡水土堤，防止地表水冲刷坡面和基坑外积水流入坑内。
基坑开挖后及时设置坑内排水沟和集水井，防止基坑内积水。
⑷基坑纵横向放坡根据地质、环境条件取开挖时的安全坡度，要求不得陡于1：
1。
对暴露时间较长或可能受暴雨冲刷的纵坡采用钢丝网水泥喷浆等坡面保护措施，严防纵向滑坡。
⑸土方开挖沿纵向的分幅坑底长度不超过24m；而在每开挖层中，每段长度一般不超过8m，竖向分层不超过3.0m。
⑹基坑开挖至基底标高以上0.2m时，改用人工开挖至基底，通知业主、监理、设计及勘查单位进行基底验收，及时封底，尽量减少对基底土的扰动。
⑺施工时严禁挖土机械碰撞支撑、立柱，严禁机械在支撑上行走，支撑表面不允许加荷载。
基坑开挖时应及时施作桩间网喷层，保证桩间土体稳定。
开挖至基底
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