车站主体明挖基坑结构施工方案.docx
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车站主体明挖基坑结构施工方案
第1章编制说明
1.编制依据
1.1.1工程施工图纸
序号
图纸名称
图纸编号
出图日期
1
陶然亭站施工设计图
BJ4-205-SS-02（A）-JG
2005.07
1.1.2工程应用的主要规程、规范
序号
类别
规范名称
编号
1
国家
地下铁道施工及验收规范
GB50299-2002
2
国家
混凝土结构工程施工及验收规范
GB50204-2002
3
国家
地下铁道、轻轨交通工程测量规范
GB50308-1999
4
行业
铁路隧道施工规范
TB10204-2002
5
行业
钢筋焊接及验收规程
JGJ18-2003
6
行业
钢筋机械连接通用技术规程
JGJ107-2003
7
地方
混凝土结构工程施工质量验收规程
DBJ01-82-2004
1.1.3工程应用的主要标准
序号
类别
标准名称
编号
1
国家
建筑工程施工质量验收统一标准
GB50300-2001
2
国家
钢筋焊接接头试验方法标准
J140-2001
1.2编制原则
1、严格执行施工过程中涉及的相关标准、规范和规程。
2、遵守、执行招标文件各条款的具体要求，确保实现业主要求的工期、质量、安全、环境保护、文明施工和职工健康等各方面的工程目标。
3、在认真、全面理解设计文件的基础上，结合工程情况，应用新技术成果，使施工方案具有技术先进、方案可靠、经济合理的特点。
4、方案编制尽可能做到总体施工部署和分项工程施工组织相结合，重点项目和一般项相结合，特殊技术和普通技术相结合，总体上使方案具有重点突出，内容全面，思路清晰的特点。
第2章工程概述
2.1工程简介
陶然亭车站位于菜市口南大街与陶然亭路、白纸坊路交叉十字路口，呈南北向布置。
车站主体设计为地下二层两跨岛式站台车站。
设计起点为里程K5+411.25，终点里程K5+607.75，车站中心里程K5+490，全长196.5米。
车站地下一层为站厅层，地下二层为站台层，车站共设四个出入口，两个风道。
车站南、北两端为地下两层明挖结构，中间段为地下一层暗挖结构。
其中南端明挖段长55米，北端明挖段长94米，中间暗挖段长47.5米。
详见“图1北京地铁四号线5标段陶然亭车站施工总平面图”。
根据设计图纸和场地实际情况，车站主体结构在平面上分成南、北端与主体暗挖三大施工区域。
明挖主体结构由底板、站台板、中板、顶板以及侧墙和柱等构件组成。
详见“图2陶然亭车站主体明挖段主体结构横断面示意图”。
整个车站明挖主体结构采用顺作法施工，即自底部向顶部施工，其主体结构砼的施工程序为：
底部结构→边墙、柱→中板→顶板。
2.2结构设计概况
序号
项目
内容
1
结构形式
明挖结构
两层两跨箱形框架结构
2
土质、水位
土质情况
表层为人工填土，其下为第四纪全新世冲洪积层、第四纪晚更新世冲洪积层
地下水位
水位标高为22.73-24.01m（水位埋深为18.20-19.55m）
3
建筑物地基
地基土质
圆砾、卵石
4
地下防水
系统
S10防水混凝土+柔性全包防水层
明挖段底板和侧墙：
SBS防水卷材
明挖段顶板：
2.5mm厚单组分聚氨脂
5
混凝土
强度等级
C40、S10防水砼
底板、侧墙、顶板、梁、柱
C30
站台板、中层板、楼梯、电梯井
6
钢筋类别
HPB235
φ6、φ8、φ10
HRB335
Φ12、Φ14、Φ16、Φ18、Φ20、
Φ22、Φ25、Φ28、Φ32
7
钢筋接
头形式
焊接
底板、中板、顶板、柱主筋（也可用直螺纹）
绑扎
直径小于20mm的主筋和分布筋
直螺纹
预留洞口接茬筋、梁、主筋
8
结构断
面尺寸
墙厚
750mm
板厚
1000mm（底板）、400mm（中板）、900mm（顶板）
纵梁截面
2400×1600mm（底纵梁）、1200×800mm（中纵梁）、
1800×1200mm（顶纵梁）
柱子截面
1100×700mm、1100×800mm
第3章施工布署
3.1总体施工顺序
本标段根据工程的工期要求及施工场地条件,按照因地制宜、方便管理的原则，施工纵向分段，土方、防水、衬砌平行作业。
车站主体结构施工遵循“纵向分段，竖向分层，从下至上。
”的施工原则，车站南基坑纵向从北向南分段施作，北基坑从南向北分段施作，竖向从车站底板开始自下而上施作，即：
底板、底梁→站台层墙、柱→中板、中梁→站厅层墙、柱→顶板、顶梁。
如下图所示：
第一层浇注底板及底板上300mm边墙；第二层浇注柱和站台层边墙至中板倒角下300mm，第三层浇注中板和边墙、中板上边墙300mm；第四层浇注柱和站厅层边墙至顶板倒角下300mm，第五层浇注顶板。
车站主体结构施工前，应先作好底板以下接地网和垫层砼，侧墙部分桩间砼补平和结构外防水层等工作。
3.2施工段划分
1、车站明挖南基坑
车站南段明挖结构施工拟分三次实施，每区段具体里程和长度如下：
第一段：
K5+448～K5+466.25，18.25m；
第二段：
K5+428～K5+448，20m；
第三段：
K5+411.25～K5+428，16.75m；
如下图所示：
2、车站明挖北基坑
车站北段明挖结构施工拟分五次实施，每区段具体里程和长度如下：
第一段：
K5+513.75～K5+532.5，18.75m；
第二段：
K5+532.5～K5+555，22.5m；
第三段：
K5+555～K5+572.18，17.18m；变形缝：
K5+572.18～K5+572.2，20cm；
第四段：
K5+572.2～K5+591，18.8m；
第五段：
K5+591～K5+607.75，16.75m；
如下图所示：
施工中，可根据实际情况，参照上述分段方案做适当调整。
段间相同部位进行流水作业，每段施工进行流水顺作，形成纵向、竖向综合立体推进形式，保证施工进度。
基坑接地、垫层施工后进行底层防水施工，然后浇注底板和底梁；侧墙下层防水层施工，浇注底层柱及底层侧墙，完成后浇筑中层梁板，接下来铺设上层防水层、浇筑上层墙、柱及顶板、顶梁；最后等顶层防水施工完成后进行基坑回填。
第4章施工进度计划及资源配置
4.1施工进度计划
根据施工总体计划结合施工现状，车站衬砌计划工期为2005年12月16日～到2006年6月15日。
见施工进度横道图。
各区段施工进度计划为：
1、车站明挖南基坑
第一段2006年3月15日－2006年4月28日45d
第二段2006年3月25日－2006年5月8日45d
第三段2006年4月4日－2006年5月18日45d
2、车站明挖北基坑
第一段2006年4月25日2006年6月8日45d
第二段2006年5月5日2006年6月18日45d
第三段2006年5月15日2006年6月28日45d
第四段2006年5月25日2006年7月8日45d
第五段2006年5月15日2006年6月28日45d
4.2主要机械、材料计划
1、主要机械设备配置计划
见下页表。
2、主要材料
a、钢筋、混凝土
钢筋选用首钢、承钢等甲方指定的有资质的正规厂家工供货，混凝土选用商品混凝土。
b、模板
委托专业厂家生产与主体结构相配套的模板及其配套支撑。
c、防水材料
业主指定厂家产品。
d、其余材料
均采用市场上流通的合格产品。
e、验收
所有与工程质量有关的材料到场后，按进货检验和试验程序，按照试验规范要求，会同物资部门及质检人员进行见证取样，送检合格后方可用在工程中。
主要机械设备配置计划表
序号
机械名称
规格型号
额定功率（kw）或
容量（m3）吨位（t）
单位
数量
一
运输设备
1
自卸汽车
FV313
15t
辆
10
2
自卸汽车
CA3101
8t
辆
10
3
平板拖车
辆
1
4
小型运输车
辆
4
二
起重设备
1
龙门吊
MH10-20.72
台
2
2
电葫芦
10t
台
2
三
砼设备
1
砼拌合机
JS5W
500L
台
4
2
砼输送泵
HBT60
60m3/h
台
2
3
平板振捣器
2B3
台
4
4
插入式振捣器
2N50
2.5kw
台
20
四
钢筋加工设备
1
对焊机
UN-100
1000mm2
台
1
2
电焊机
BX3-300-2
30kw
台
8
3
钢筋切断机
CD40
400mm
台
1
4
钢筋弯曲机
GG6-40B
40mm
台
1
5
钢筋调直机
GS-40B
40mm
台
1
五
其它设备
1
发电机
250kw
台
4
2
风镐
台
10
3
空压机
E800
台
4
车床
CA6130
4.5kw
台
1
5
钻床
2305
4.5kw
台
1
6
污水泵
台
4
7
潜水泵
QD3-45/2
1.5kw
台
4
8
清水泵
200QJ5-40/3
1.5kw
台
2
4.3劳动力配置计划
工种
普工
钢筋工
混凝土工
焊工
电工
司机
木工
架子工
其它
合计
人数
60
24
24
12
6
6
24
20
24
200
4.4临时用电、用水计划
1、临时用电
目前现场采用发电机发电，待甲方把临时用电解决后，从甲方提供的变压器接驳点引至各施工区域；
现场施工照明按以下方案实施：
车站基坑四周每30m设置一个灯塔，保证基坑照明，并配备足够的高压钠灯帮助局部照明；每层结构隔50m增设一配电箱作为施工照明用电，配电箱设置良好的接地装置，有漏电开关，防止触电。
2、临时用水
车站施工用水使用已接入的自来水，以φ100mm供水管为主管路，φ42mm供水管为支管路，主体基坑四周每60m设置一阀门供生产用水。
第5章结构施工方法及技术要求
5.1明挖主体结构施工工艺流程
图5-1明挖结构施工工艺流程图
5.2基底处理
5.2.1基底处理与封底
基底土严禁超挖，机械开挖至接近设计坑底标高，预留30cm厚土层，至垫层施工前用人工开挖。
若有局部超挖，应上报监理和设计单位相关领导，按其要求处理。
基底挖好后，通知项目总工，由项目总工牵头组织包括甲方、勘察、设计、监理等相关单位进行验槽。
验槽后施工基底10cm厚C15混凝土垫层。
5.2.2基坑允许偏差与检验方法见表5-1。
表5-1基坑允许偏差与检查方法
序
号
项目
允许偏差
（mm）
检验频率
检验方法
范围
点数
1
坑底高程
+10
长50m
5
用水准仪
2
纵横轴线
-20
2
用经纬仪纵横向各侧
3
基坑尺寸
不小于设计
4
用尺量每边各计1点
4
基坑边坡
设计的5%
4
用坡度尺
5.3接地网施工
接地网由水平接地体、垂直接地体构成并经接地引出线引出。
接地网在车站底板垫层下的埋设深度为0.6m，车站整个接地网设置20个垂直接地体，4个强电系统接地引出线，8个弱电系统接地引出线。
基坑开挖至坑底标高后，及时按图示位置人工拉沟，施作水平接地体，完毕后尽快作底板垫层，并预留垂直接地体孔洞（800×800mm）、预留接地引出线孔洞（500×500mm），垫层达到强度后再施工垂直接地体、接地引出线。
每一部分做完后，实测其接地电阻，然后将其与先前施工好的接地装置连接，再测总接地电阻，记录每次测量的数据，作为确定下一部分垂直接地体长度的依据。
接地网敷设完工后，应实测接地电阻、接触电位差及跨步电位差。
5.3.1水平接地网施工
水平接地网不与引出端子直接相连的均压带采用40×5（mm）铜排，其余水平接地均采用50×5（mm）铜排。
水平接地网的连接采用焊接，焊接方式采用搭接焊，要求焊接牢固无虚焊，其搭接长度为宽度的2倍（且至少3个棱边焊接）；交叉处均应可靠焊接，弯曲要求满足：
接地铜排立弯（宽度方向弯曲），内半径大于1.5倍宽度，接地铜排平弯（厚度方向弯曲），内半径大于2倍厚度。
（具体接头连接形式见图5-2）
图5-2水平接地网连接方式图
5.3.2垂直接地体施工
垂直接地体用管径50mm壁厚4mm的铜管，共20处。
铜排与铜管焊接，除在其接触部位两侧进行焊接外，将铜排加工成弧形卡子与铜管焊接；铜管对接采用外套铜管两端焊接形式。
垂直接地体直接用锤击法按设计深度打入即可。
5.3.3接地引出线施工
接地引出线为50×5（mm）铜排，共12处，强电系统接地引出线4处，弱电系统接地引出线8处，要求引出车站底板上缘0.2m，具体做法见下图:
图中：
1－代表绝缘固定环（φ100，厚20mm硬质尼龙板）
2－代表引出铜母线（TMY-50×5）
3－代表镀锌钢管（φ100铜排）
4－代表环氧树脂
5－代表固定块（10×10×20钢板4块）
接地引出端子制作安装说明：
1、固定块焊接在钢管内壁上。
2、钢管外表涂防锈漆（环氧煤焦油厚浆型防锈漆）
3、钢管内环氧树脂填充不渗水。
4、钢管出底板结构100mm。
5、引出线预留长度出钢管口200mmm。
接地引上线引出时，应与底板外防水的施工密切配合，以确保底板外防水层的敷设和应用，该处管外防水层设加强层，止水环止水条加强防水，管内满灌环氧树脂浆液防水，形式参照相应防水细部图，做法见结构防水施工方案。
5.3.4施工注意事项
a、在焊接铜排或铜管前，清除其表面氧化层，确保焊接部位牢固无须焊；
b、地引出线一定要露出底板上缘0.1M，并明显标示、妥善保护；
c、水平接地体施作完毕后，回填土严禁用建筑垃圾，可采用粘土或低土壤电阻率的粉末状强风化岩；
5.4底板垫层施工
基底经检查处理后，应及时进行封底垫层施工，垫层为C15细石混凝土，垫层厚度不小于10cm。
采用商品混凝土，泵送至工作面，人工摊平终凝前抹压，抹面时按宽3.0m分幅放线分格施工，砂浆终凝前进行抹压，确保防水砂浆面清洁平整。
垫层混凝土施工完必须保证其表面平顺、干净、干燥，浇注前如基坑内有水，在坑内开挖排水沟、集水井，抽干基底积水；若有渗水现象则在其表面进行防水砂浆找平层施工。
5.5防水层施工
底板垫层施工后处理围护表面，铺设防水层，铺设高度高出钢筋接头不小于50cm。
防水验收后施工5cm厚C15细石混凝土防水层保护层。
防水做法及验收标准详见防水施工方案。
5.6钢筋工程
钢筋的施工原则是：
必须按设计几何尺寸控制整个形体尺寸，配筋下料和制作、加工尺寸必须准确，钢筋绑扎前要按照图纸中标注的尺寸检查钢筋的配筋尺寸、放置位置，不准确时应立即整改到准确位置，钢筋绑扎要牢固，严禁有松动和变形现象。
钢筋骨架制作，加工必须按图纸配筋下料，使每根钢筋尺寸和外形准确，组装应牢固、准确、整体性好。
钢筋骨架歪斜、扭曲、变形时，要及时进行校正，然后将其绑扣牢固，适当增加十字绑扣。
为增强抵抗变形能力，应增设斜向拉结钢筋和增加点焊，提高骨“网”架的强度和整体性。
钢筋的配置要合理地进行备料组合，确保接头错开，控制同一区段内接头数，在接头区段内控制接头受力钢筋截面积占受力钢筋总截面积的百分率。
5.6.1审图把关，确定控制的重点和难点，制定措施
根据具体情况制定相应的措施，如：
1、若钢筋过密，要提前放样，如梁柱节点、墙的预留洞口等。
2、悬挑构件的绑扎、钢筋接头的控制等。
3、抗震结构的要求，如加强区、箍筋加密区、边跨柱头等。
5.6.2钢筋的进场验收和检验
进场钢筋表面或每捆（盘）钢筋必须有标识，标识上必须写明此部分钢筋所用工程部位、对应配筋单号及其上的钢筋号。
进场钢筋由项目物资部牵头组织验收。
验收时要严格按相关规范、配筋单及方案执行，不合格的钢筋坚决阻止退场。
1、原材检验
对进场钢筋认真检验，在保护设计规格及力学性能的情况下，钢筋表面必须清洁、无损伤，不得带有铁锈、裂纹、结疤、油渍和漆污等，钢筋端头保证平直，无弯曲。
原材试验报告单的分批必须按进场批次和种类划分，原材复试应符合设计及规范要求。
钢筋进场检验内容包括查对标志，外观检查，并按现行国家标准的规定抽样复试，合格后方可使用。
有关技术标准规定如下：
《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499-2003）、《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB13013-2003）。
如不符合上述技术标准质量要求时，应从同一批中另取双倍数量试件重做各项试验，当仍有一个试件不合格，则该批钢筋为不合格品，不得直接使用到工程上。
车站抗震要求一级，结构纵向受力钢筋应进行检验，检验所得的强度实测值应符合以下要求：
钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值不应小于1.25；钢筋的屈服强度实测值与钢筋的强度标准值的比值不应大于1.3。
2、现场验收与储存
半成品钢筋出厂合格证明上填写内容（工程名称、部位、试验编号、钢材规格等）必须与所附原材质量证明书、原材试验报告单相对应。
进场部分焊接头的钢筋表面不得有明显烧伤，按《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003）、《钢筋机械连接通用技术规程》（JGJ18-2003）要求进行的对焊接进行检验。
钢筋码放场地应平整，有良好的排水措施。
钢筋存放应搭设棚架，集中码放，防雨（雪）淋锈蚀。
钢筋应架空分规格码放，其架空高度不应小于10cm。
码放钢筋应做好标识，标识上应注明规格、产地、日期、使用部位等。
5.6.3钢筋加工
1、备料
（1）钢筋在加工前应洁净、无损伤，油渍、漆污和铁锈等应在使用前清理干净。
（2）采用冷拉方法调直钢筋时，HPB235钢筋的冷拉率不宜大于4%。
（3）钢筋代换不得低于设计或遵循规范要求并征得设计同意。
2、加工
（1）为保证钢筋加工形状、尺寸准确，可制作钢筋加工的定型卡具控制钢筋尺寸。
如梯子筋是控制钢筋间距和钢筋保护层的一种有效工具，其效果已经在很多工程实践中得到验证。
但是，由于制作梯子筋工人的素质以及管理力度的不同，造成梯子筋的加工质量不同，因此，对钢筋保护层和钢筋间距的控制效果也不同。
为了消除这些人为因素，可制作梯子筋的加工平台。
通过梯子筋的加工平台定位梯子筋和横撑长度、横撑两端的长度和横撑的间距，并且在梯子筋一批加工完毕后，进行预检，保证梯子筋符合设计要求。
（2）钢筋弯曲：
HPB235钢筋末端应做1800弯钩，圆弧弯曲D≥2.5d，平直部分长度≥5d；弯钩的平直长度为10d。
HRB335钢筋末段应做900或1350弯折，弯曲D≥4d；弯起钢筋中间部位弯折处的直径D≮5d。
（3）钢筋加工的允许偏差：
见表5-1
钢筋加工的允许偏差表5-1
项目
允许偏差（mm）
受力钢筋顺长度方向全长的净尺寸
±10
弯起钢筋的弯折位置
±20
箍筋的内净尺寸
±5
5.6.4钢筋绑扎
1、钢筋绑扎前准备
钢筋绑扎前要放线，顶板钢筋绑扎前在顶板模上弹线、拉通线控制。
2、钢筋绑扎接头规定（表5-2）
钢筋绑扎接头规定表5-2
部位
技术规定
搭接长度末端距弯折处
不小于直径的10倍，接头不宜位于最大弯折处
受拉区
HPB235钢筋末段应做弯钩；HRB335钢筋末端可不做弯钩
受压区
＞φ12的HPB235钢筋末端可不做弯钩，搭接长度为直径的35倍
搭接处
应在中心和两端扎牢
3、受拉钢筋绑扎接头的搭接长度规定（表5-3）
受拉钢筋绑扎接头的搭接长度规定表5-3
钢筋类型
混凝土强度等级
C20
C25
高于C25
HPB235钢筋
35d
30d
25d
HRB335钢筋
45d
40d
35d
注：
设计有明确要求执行设计标准。
4、钢筋绑扎规定（表5-4）
钢筋绑扎规定表5-4
节点部位
技术规定
交叉点
均采用铁丝扎牢，扎丝向内
板、墙网
外围两行筋的相交点全绑扎，中间部位相交点可间接绑扎，双向受力筋的相交全部绑扎。
梁扳钢筋先弹线后绑扎，上层弯钩朝下，下层弯钩朝上，绑丝尾部与弯钩一致，保护层垫块到位。
板、次梁与主梁交叉处，板筋在上，次梁筋在中层，主梁筋在下。
相同箍筋接头交错布置在两根纵向架力筋上。
纵向受力筋为多层时，层间垫以短钢筋保证其间距。
双向板弯矩较大方向的钢筋摆在弯矩较小方向钢筋外层。
梁、柱箍筋
应与受力筋垂直，弯钩叠合处应沿受力筋方向错开设置绑扎，箍筋要平、直，开口对角错开，规格间距依据图纸，扎丝尾部朝柱、梁心，同时梁箍筋伸入柱中不少于一个，梁两端箍筋距柱外筋的外皮50mm；顶层梁筋锚固部分全长加设箍筋，墙体水平筋与柱子箍筋间距错开
20mm。
柱箍筋
箍筋的弯钩平面与模板面形成的角度应为45o。
5、施工工艺流程
（1）板钢筋绑扎施工工艺流程：
接槎部位凿毛处理→人工配合清理杂物→弹放底层钢筋位置及预留孔线→布设垫块→摆放绑扎底层钢筋→自检→交接检→绑扎铁马凳及上层钢筋→绑扎钩筋→安放固定预留孔模具→施工缝封挡→自检→报监理隐检。
（2）墙体钢筋绑扎施工工艺流程：
弹放位置线、模板线、洞口线→验线→检查调整立筋接头的位置→立筋搭接→自检→调整暗梁立筋垂直度→绑扎暗梁箍筋→自检箍筋绑扎和暗柱整体垂直度→绑扎梯子筋及水平钢筋、梁筋、钩筋→安装上部控制立筋位移的卡具→安装保护层垫块→自检报验→专职检验→报监理隐检→与模板施工人员办交接检。
6、绑扎接头位置
绑扎接头位置按设计及规范确定，接头应相互错开。
从任一绑扎头中心至搭接长度的1.3倍区段范围内，有绑扎接头的受力钢筋截面面积占受力钢筋总截面面积的百分率，应符合以下规定：
受拉区不得超过25%，收压区不得超过50%；绑扎接头中钢筋的横向净距不应小于直径且不应小于25mm。
5.6.5钢筋焊接、机械连接
1、焊接接头
焊接接头要检查接头外观质量，包括焊缝高度，宽度，表面是否成规则的鱼鳞状，有无夹渣、气泡、咬筋等缺陷，接头弯折角度（不大于4o或7/100）和轴线偏移等项内容。
钢筋接头一定要离开拐点≥10d，不准位于构件的最大弯矩处。
焊接接头的受力钢筋截面面积占钢筋总面积的百分率见表5-6。
表5-6
项目
技术规定
非预应力钢筋
受拉区不宜超过50%
收压区和装配构件连接处不限
2、焊接检验
外观检查及焊接接头检验抽查数量和方法按《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003）的要求执行。
强度检验是以300个同类型接头作为一批，从每批成品中取三个进行拉伸试验。
3、机械连接接头
对直螺纹接头要检查丝扣的露扣情况，不允许有完整丝扣外露，对出现的完整丝扣外露应采取补焊的措施予以加强，直螺纹还应用扭矩扳手检查力矩并作合格标记。
套筒挤压连接要检查压痕、弯折、裂缝、横向净距的情况，此外还要检查接头错开的情况，只有所有接头验收通过后，才可以开始绑扎。
直螺纹套丝完整牙数规定值见表5-6。
直螺纹套丝完整牙数规定值表5-6
钢筋直径（mm）
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