地铁出入段线深基坑开挖喷锚支护支护施工方案secret.docx
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地铁出入段线深基坑开挖喷锚支护支护施工方案secret
1编制依据
1.1图纸及设计文件
ＸＸ地铁ＸＸ号线ＸＸ工程XX标土建工程施工合同文件；
ＸＸ地铁ＸＸ号线ＸＸ工程ＸＸ停车场出入段线施工设计图纸。
1.2技术标准、规范规程
1.2.1施工规范、规程及验收标准
（1）《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》（GB50307-1999）
（2）《地铁设计规范》（GB50107-2003）
（3）《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》（GB50308-1999）
（4）《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999）（2003年修订版）
（5）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）
（6）《建筑基坑支护技术规范》（JGJ120-99）
（7）《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003）
（8）《混凝土质量验收标准》（GB50164-92）
（9）《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）
（10）《建筑工程质量检验评定标准》（GB50210-2001）
（11）《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111-98）
（12）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）
（13）《建筑工程施工技术管理规程》（DBJ-80-2003）
（14）《轨道交通公司单位工程、分部工程和分项工程划分标准》（JQB-084-2005）
（15）《轨道交通工程施工质量统一验收标准》（JQB-068-2005）
（16）《轨道交通降水工程施工质量验收标准》（JQB-053-2005）
（17）《建筑工程冬期施工规程》（JGJ104-97）
（18）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）
（19）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202—2002）
（20）《建筑地基与基础设计规范》（GB50007-2002）
（21）《建筑基坑工程监测技术规程》（GB50497-2009）
1.2.2安全、文明施工及环境保护规范
（1）《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）
（2）《建筑工程施工现场供用电安全规范》（GB50194-93）
（3）《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）
（4）《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-91）
（5）《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）
（6）《建设工程施工现场安全资料管理规程》（DB11/383-2006）
（7）《建设工程施工现场安全防护场容卫生环境保护及保卫消防标准》（DBJ01-83-2003）
（8）《消防安全疏散标志设置标准》（DBJ01-611-2002）
（9）《ＸＸ地铁施工突发事故应急预案》
2工程概况
2.1出入段线工程概况
ＸＸ地铁ＸＸ号线ＸＸ停车场设2条出入线，用于停车场与正线的衔接。
左、右出入段的里程分别为CK0+000～CK0+962.988和CK0+000～CK0+803.244。
两条线分别起于停车场咽喉最外道岔，终于ＸＸ站端。
（1）本标段出入段线施工范围
右线：
ＸＸ方向起讫里程为右CK0+390.000～右CK0+759.150，长369.150m；
左线：
ＸＸ方向起讫里程为左CK0+568.000～左CK0+917.000，长349.000m。
其余出入段线结构与正线区间结构共建。
（2）明挖基坑深度
右线：
最大深度为9.844m，由小里程到大里程逐渐变浅，直到出地面；
左线：
最大深度为10.745m，由小里程到大里程逐渐变浅，直到出地面。
（3）采用明挖法施工，围护结构采用土钉墙支护形式。
（4）明挖基坑基底宽度
基坑标准段基底开挖宽度为7850～8050mm不等。
2.2出入段线地质及水文概况
2.2.1工程地质情况
2.2.1.1左线工程地质情况
左线基坑侧壁土层自上而下依次为边墙穿过的岩土层主要为粉土填土①层、杂填土①1层、粉土③层、粉质粘土③1层、粉质粘土④2层、粘土④1层、粉土④2层、粉质粘
土⑥层和粉土⑥2层，局部为粉细砂③3层。
其中粉土填土①层、杂填土①1层、粉细砂③3层自稳能力差，易发生坍塌现象，而且粉细砂③3层含水层，易发生涌水、涌砂（见图2-1）。
图2-1左线地质剖面图
2.2.1.2右线工程地质情况
基坑侧壁土层自上而下依次为粉土填土①层、杂填土①1层、粉土③层、粉质粘土③1层、粉细砂③3层、粉质粘土④层、粉土④2层、粉细砂④3层、粉质粘土⑥层、粉土⑥2层，均属于Ⅵ级围岩，其中粉土填土①层、杂填土①1层、粉细砂③3层、粉细砂④3层自稳能力差，易发生坍塌现象，而且粉细砂③3层、粉细砂④3层为含水层，易发生涌水、涌砂（见图2-2）。
图2-2右线地质剖面图
2.2.2水文地质情况
2.2.2.1左线水文地质情况
上层滞水：
水位标高为32.75～34.46m，水位埋深为4.46～5.70m。
含水层为粉土③层及粉细砂③2层，补给来源为管沟渗漏及大气降水。
潜水：
水位标高为24.80～24.95m，水位埋深为13.30～13.50m。
含水层为粉细纱④3层、粉土⑥2层，主要接受侧向径流补给，以侧向径流、向下越流补给层间潜水及人工开采的方式排泄。
层间潜水：
水位标高为13.13～14.95m，水位埋深为23.45～25.10m。
含水层为卵石⑦层、中粗砂⑦1层、粉细纱⑦2层，接受侧向径流及越流补给，人工开采的方式排泄。
2.2.2.2右线水文地质情况
上层滞水：
水位标高为33.99～34.46m，水位埋深为4.46～4.80m。
含水层为粉土③层及粉细砂③3层，补给来源为管沟渗漏及大气降水。
潜水：
水位标高为26.27～28.37m，埋深为10.83～13.01m。
含水层为粉土⑥2层，主要接受侧向径流补给，以侧向径流、向下越流补给层间潜水及人工开采的方式排泄。
层间潜水：
水位标高为18.89～19.74m，水位埋深为19.46～20.50m。
含水层为卵石⑦层、中粗砂⑦1层、粉细纱⑦2层，接受侧向径流及越流补给，以人工开采的方式排泄。
2.2.2.3水文地质评价
上层滞水：
该层地下水位于结构基坑开挖范围内，施工时将无法保证干燥作业，而且地下水外渗易造成含水层的粉土③层和粉细砂③3层颗粒的流失而导致坍塌，工程应采取有效措施进行降水。
潜水：
位于结构基坑开挖范围内，施工时将无法保证干燥作业，而且地下水外渗造成粉细砂③3层和粉土④2层颗粒的流失而导致坍塌，应采取有效措施进行降水。
层间潜水：
该层地下水位于结构基坑开挖面以下，且距离较远，对工程无影响。
2.2.3场地的地震评价及不良地质情况
本场区地震基本烈度为8度，建筑物场地类别为Ⅱ级，在地震烈度8度的情况下，地面以下20m深度范围内的饱和粉土及砂土不液化。
场区地处平原地区，无滑坡、泥石流、岩溶等不良地质作用；第四纪冲洪积层厚度约50～100m，本场区粉土填土、杂填土普遍分布，厚度约为0.6～2.5m，最厚处达到4.6m，为松散～中密土层，力学性质差异较大，稳定性较差。
除填土外无湿陷性黄土、膨胀土、风化岩及残积土等特殊岩土分布。
2.3出入段线周边环境
地铁ＸＸ线ＸＸ工程ＸＸ停车场位于环线东南角ＸＸ地区，在ＸＸ站的东南方向，北临规划ＸＸ庄路、南靠规划ＸＸ路，西临规划北ＸＸ街，东与ＸＸ地铁车辆厂西围墙接邻，用地南北长约832m，南部宽约412m，北部宽约394m，部分场地为ＸＸ线、ＸＸ线以及ＸＸ线公用，目前ＸＸ线停车场已建成投入使用。
影响出入段线的环境因素有：
（1）出入段线与正线相交处需进行二次开挖，施工进度与组织都需要与正线施工安排协调配合，施工过程中必须做好协调工作。
（2）出入段线横穿三条交通便道，分别为：
①右线里程CK0+454处通往待拆迁区居民的交通便道，此便道等待区民去拆迁完毕后随之拆除（正线施工时，也必然断掉此条交通便道）。
②右线里程CK0+538处为通往ＸＸ线停车场内交通便道，将在施工过程中进行导改。
③左线里程CK0+625处为通往肖村的交通便道，施工过程中进行导改。
（3）出入段线U型槽段位于既有ＸＸ线停车场内，施工中需做好协调工作。
（4）出入段线近邻已建成的ＸＸ线出入线，XX线部分支护锚杆在可能深入开挖面内。
（5）出入段线左线地上待拆迁构筑物较多，主要有车辆厂内的消防库、两栋四层居民楼、XX线临时项目部等构筑物。
2.4出入段线地下管线情况
由于本工程原址为居民聚居区，故而出入段线地下管线繁杂，依据现场实际探测及《管线综合设计图》，出入段线所涉及到的管线如表2-1。
表2-1出入段线影响施工管线情况汇总表
序号
里程
管线名称
材质
规格（mm）
埋深（m）
走向
处理措施
1
右CK0+532
上水
镀锌管
40
0.3
南北走向
临时改移
2
右CK0+533
上水
铸铁管
150
0.9
南北走向
临时改移
3
右CK0+534
不详
PVC管
80
0.3
南北走向
临时改移
4
右CK0+535
上水
铸铁管
100
0.7
南北走向
临时改移
5
右CK0+535
上水
水泥管
400
1.5
东北西南
临时改移
6
右CK0+505
上水
铸铁管
150
3.1
东北西南
临时改移
7
右CK0+472
上水
铸铁管
150
1.4
东西转南北
临时改移
8
右CK0+557
上水
镀锌管
40
1.7
东北西南
临时改移
9
右CK0+390～CK0+615
污水
砼管
1600
6.6
西北东南
管线保护
10
右CK0+449
电信
待查
待查
待查
待查
临时改移
11
右CK0+586
上水
待查
100
待查
待查
临时改移
12
右CK0+620
电信
待查
待查
待查
待查
临时改移
13
左CK0+843、右CK0+710
上水
待查
100
待查
待查
临时改移
14
左CK0+610
上水
待查
100
待查
待查
临时改移
15
左CK0+868、右CK0+735.5
雨水
砼管
800
待查
待查
临时改移
16
左CK0+627.5
热力
待查
300
待查
待查
临时改移
17
左CK0+636
上水
待查
100
待查
待查
临时改移
18
左CK0+643
热力
待查
300
待查
待查
临时改移
19
左CK0+657
上水
待查
100
待查
待查
临时改移
20
左CK0+701
燃气
待查
200
待查
待查
临时改移
21
左CK0+715
电力
待查
2000×2350
待查
待查
临时改移
22
左CK0+749
电力
待查
待查
待查
待查
临时改移
由于目前施工受限，多数区域无法进行现场坑探施工，具体管线情况需在具备施工条件后，结合《管线综合设计图》及现场实际探测，制定相应的管线改移或保护方案。
3施工部署
3.1施工目标
质量目标：
各分部工程验收均为“合格”；
工期目标：
确保按期完成全部工程施工任务；
成本目标：
将成本控制在预算内；
安全目标：
杜绝死亡和重伤事故；
管理目标：
管理目标：
按“ISO9001质量体系”模式进行管理，按职业健康安全与环境管理方针的要求组织安全、文明施工。
3.2施工总体安排
根据设计图纸要求，出入段线左、右线土方开挖及支护均分两次施工，左、右线一、二次开挖分界里程分别为左线CK0+622.733和右线CK0+452.618。
综合考虑设计及施工要求，出入段线土方开挖及支护施工共分为6个施工段（详见图3-1）。
首先施工具备施工条件的第2、5施工段，然后将施工及民用道路导改至已回填施工完毕的第2、5施工段，接着施工第3、4施工段，最后待正线结构回填完毕后，再施工第1、6施工段。
4施工技术及方法
4.1施工准备
4.1.1管线调查
本标段施工区域内管线繁多，施工前，应结合现场实际勘探与《管线综合设计图》对整个施工区域内的管线进行排查；对严重影响工程施工的管线，要积极联系产权及业主单位，制定管线改移或保护方案，并按要求进行改移或保护；对未进行现场勘探及已探明管线未进行改移或保护的区域，严禁开挖。
4.1.2场地平整及布置
（1）机械施工操作面采用机械铺设辅以人工修整行走路线，场地平整度要求±10cm，铺埋区土体要求密实，具有一定的承载力，以便机械行走。
若原状土质差，可采用换填粘土，或铺填砂袋、卵石，以承载相应施工机械的施工荷载。
（2）材料堆场的平整应符合规范要求，水泥堆场应选取较平整的场地，水泥离地面保持150～300mm。
（3）钢材堆场应在平整场地后，搭设钢材堆放钢管架，集中堆放，离地面应为200～300mm。
（4）现场临时供电布置
本工程施工用电采用三级配电、二级漏电保护，按“三相五线制”供电。
为防止停电对施工造成影响，现场设150KVA柴油发电机组一台，并连接好备用电路，遇停电时马上切换备用电路，使用发电机供电，以保证工程进度。
（5）现场临时供水管路
现场施工用水，主干管采用管径DN100镀锌铁管，支管道为DN40～DN25镀锌铁管。
右线地质剖面图
图3-1施工流水段划分图
4.1.3技术准备
（1）开工前，所有管理人员应熟悉施工图纸，将疑难问题以书面的形式汇报给项目经理，由项目经理组织召开专题会议，讨论并提出解决方案。
（2）开工前，由项目测量小组对各测量控制点进行复核；并准确放出基坑开挖线、标高控制点、里程桩位、监控量测点等。
（3）组织施工管理人员了解现场及周边管网情况，对影响我标段施工的管线进行排查，配合业主及设计单位编制管线改移或保护方案；对风险源管线编制针对性的施工保护方案。
（4）对全体施工人员进行技术交底，明确施工方法、施工范围、管线保护情况、质量控制标准等。
4.1.4材料机械准备
（1）编制材料采购计划，执行公司材料管理手册。
（2）钢筋、水泥、外加剂等需复试的材料，进场后提前取样送试，确保使用合格的材料。
（3）组织相关材料和机械设备进场。
机械设备应做好检修和保养，保证完好率。
（4）喷射混凝土的配比要经过实验室的确定后，方可进行施工。
4.1.5管理人员配备
为满足施工要求配备足额的管理人员，具体施工人员配备详见图4-1项目管理组织机构图。
测控作业队
图4-1项目管理组织机构图
4.2土方开挖施工
出入段线左线长349.0m，基坑最大开挖深度为10.745m；右线长369.150m，基坑最大开挖深度为9.844m。
基坑两侧按70°角放坡开挖；当基坑开挖深度小于2.5m时，按45°角向基坑两侧放坡开挖。
左、右线开挖土方量共计约29183m3。
4.2.1施工方法
明挖基坑土方开挖采用竖向分层，中部拉槽、横向修边的施工方法。
（见图4-2）。
（1）竖向分层：
竖向分层高度考虑满足土钉墙的施工要求，确定为1.5m。
（2）中部拉槽：
土方开挖时，先开挖中间部分土方，在中心挖槽处布置挖掘机进行开挖；沿围护结构（土钉墙）两侧各留1.0m左右，人工开挖。
（3）横向修边：
基坑开挖作业后，边坡利用人工进行修整，以确保其立面角和壁面的平整度，人工修坡每步开挖不得超过500mm，三步进行土钉支护一次；当遇有上层滞水影响时或土层分界处，可在坡面上每隔一定距离插放一个泄水孔，疏导滞水以免其影响坡面的稳定。
基坑开挖至基坑垫层以上200mm时，应进行基坑验收，并采用人工挖出剩余土方，挖至设计标高并及时施作垫层。
土方开挖前先进行坑外降水，开挖过程采用集水坑明排降水。
根据土方开挖进度合理安排土钉墙施工，并进行基坑监测工作，严密观察基坑的稳定情况，组织有序的土方外运工作，合理的安排结构施工。
图4-2基坑开挖横断面示意图
4.2.2机械配置
考虑到场地的安排，本工程采用斗容量1.5～2.0m3反铲挖土机，配备10t~15t自卸汽车，分段、分层施工；第一、六施工段开挖收尾时设置一台加长臂挖土机配合普通挖土机一次性清除坑底土方，最后再将坑内的挖土机用汽车吊吊出，主要机械配置详见表4-1。
表4-1主要机械配置表
序号
机械名称
机械型号
额定功率（kw）或容量（m3）或吨位（t）
数量
备注
1
反铲挖掘机
小松PC400-7
1.9m3
2
2
长臂挖掘机
现代
ROBEX25LC-7
112kw
1
3
自卸汽车
EQ3228G型
206kw
20
4
汽车吊
徐工QY25E
25t
1
4.2.3质量标准
土方开挖质量控制标准参见表4-2。
表4-2土方开挖工程质量检验标准
序号
项目
允许偏差或允许值（mm）
检验方法
校基
基坑
基槽
挖方场地平整
管沟
地（路）面基层
人工
机械
主控项目
1
标高
-50
±30
±50
-50
-50
水准仪
2
长度、宽度（由设计中心线向两边量）
+200
-50
+300
-100
+500
-150
+100
经纬仪，用钢尺量
3
边坡
设计要求
观察或用坡度尺检查
一般项目
1
表面平整度
20
20
50
20
20
用2m靠尺和楔形塞尺检查
2
基底土性
设计要求
观察或土样分析
注：
地（路）面基层的偏差只适用于直接在挖、填方上做地（路）面的基层。
4.2.4施工要点
（1）土方开挖开始时，先由建设方提供的放线控制桩位引线，并按基础外轮廓尺寸、肥槽宽度施放开挖边线，放线时须经甲方、监理认可验收后，方可进行开挖。
（2）土方施工设专人指挥，并进行书面交底，严格执行土方施工方案。
（3）基坑开挖期间，设专人指挥挖土机，同时要配合甲方尽可能查明地下障碍物，以防止出现意外。
（4）挖土时注意周边管线，开挖浅部4m厚度土层时，需有人跟铲作业，注意观察周边暗埋物的情况；基槽开挖预留保护土层由人工清除。
（5）机械挖土到设计槽底以上200mm，在挖该步土时，需由测量员配合进行；由水准仪配合测量标尺，不许超挖，以免扰动下部地层。
（6）测量员随时测量，保证基底标高和基坑线。
（7）锚杆支护应根据设计规定的分层开挖深度按作业顺序施工，在未完成上层作业面的锚杆和喷射混凝土支护以前，不得进行下一层深度的开挖。
（8）人工修坡处，要严格控制开挖高度，每步开挖高度不得大于500mm，修正的坡面应当平整且符合设计要求，每修坡1.5m，支护一次。
4.3土钉墙施工
出入段线基坑放坡开挖，土钉墙支护从上到下分层进行，土钉墙土钉长度5~14m，土钉直径110mm，梅花型设置，间距1200×1200mm，主筋采用Φ25锚筋，土钉倾角为15°，土钉墙采用C20喷射细石混凝土，单层钢筋网片按Φ8@150×150mm设置，土钉面板厚100mm，下端插入坡脚土层300mm。
4.3.1施工流程
土钉墙施工工艺流程为：
开挖工作面→修整边坡→喷射底层砼→测量定位→成孔→插筋→堵孔注浆→锚杆钢筋和钢筋网焊接→喷射混凝土面层→土钉及混凝土面层养护→检查验收。
4.3.2施工方法
（1）开挖：
按照70°角放坡开挖，开挖过程中不得扰动边坡土体，每层开挖高度为1.5m，人工每次修坡高度不大于0.5m。
若遇不稳定的坡面，须采取封面措施稳固土体。
（2）修坡：
基坑开挖作业后，边坡利用人工进行修整，以确保其立面角和壁面的平整度；当遇有上层滞水影响时或土层分界处，可在坡面上每隔一定距离插放一个泄水孔，疏导滞水以免其影响坡面的稳定。
（3）成孔：
土钉成孔采用洛阳铲施工，成孔前应根据施工设计图确定孔位，在设计孔位处作明显标志，以免成孔时错位；定位后用量角器测量洛阳铲倾角直至满足设计角度后再行施工；成孔深度应大于设计深度0.5m，主要是因为成孔后孔内虚土会影响钻孔深度。
成孔中局部孔中出现的渗水塌孔或掉落松土、杂质及泥浆应立即清除。
成孔过程需有施工记录，随时掌握土层情况。
（4）土钉制作与安装
土钉制作：
土钉为Φ25钢筋，间距为1.2m，单根长度5～14m不等，梅花形布设。
首先按有关标准和设计要求检查制作土钉的钢筋，无缺陷后调直钢筋，按设计要求截取长度；将钢筋除锈、除油，土钉每隔2m设置一个对中支架，注浆管捆扎在土钉上，在距孔口50～70cm处，设置一止浆袋。
土钉制作完成后，应编号、登记并在土钉上做好
标记，以备安装。
土钉连接采用焊接连接，单面焊接搭接长度不得小于10d，双面焊接搭接长度不得小于5d；且焊接搭接段应放置在距离土钉面板较近一侧。
土钉安装：
成孔完毕后，对钻孔进行检查，若发现有碎土、石、杂物及泥浆应立即清除，清理干净后立即将钢筋体和灌浆管沿钻孔轴线同时推送入孔内，锚筋上间距2m安装星型定位器以保证主筋的保护层厚度，土钉距孔底留100mm～150mm、灌浆管距孔底约150mm。
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。
（5）注浆：
注浆采用重力注浆法，注浆至孔口溢浆为止。
注浆材料选用M20水泥浆，水灰比0.45，浆液应随拌随用，拌合均匀。
注浆应连续进行，并要饱满，保证灌浆质量，增加抗拔力。
随着浆液慢慢渗入土层中，孔内会出现缺浆现象，应及时补浆,对孔口不实处必须回填喷射混凝土确保密实。
（6）编扎钢筋网：
面板钢筋网片为钢筋网φ8@150×150mm，钢筋在制网前均应拉伸调直，网片用插入土中的钢筋固定，挂在土钉主筋上。
每片钢筋网片均应与上步搭接，并给下步留茬，钢筋网在每边的搭接长度至少不小于一个网格边长，检验合格后进行面板喷混凝土施工。
（7）土钉端部焊接：
土钉墙支护时，每根锚钉端头焊接2段长80mmΦ25短钢筋加强锚固，锚钉与短钢筋双面焊接连接；墙面内设横向、竖向通长Φ16加强钢筋，与土钉焊接连接，间距1.2x1.2m；在土钉端部还需设置水平、垂直方向Φ22长400mm的压面筋各2根，与土钉、端部钢筋及钢筋网片焊接连接（详见图4-3、图4-4）。
（8）喷射混凝土：
土钉墙支护采用潮喷法进行混凝土喷射。
喷射混凝土强度等级为C20，混凝土采用自拌混凝土，混凝土厚度为100mm；喷射混凝土时，喷头与受喷面保持垂直，并视具体情况保持0.6～1.2m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；面板压顶长度不小于2m，插筋入土中深度大于100cm，坡底面板下部深入土层不小于30cm；喷射混凝土时，分段分片依次进行，同一段内喷射顺序应自上而下；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。
喷射混凝土终凝2h后，应喷水养护，并在至少7天内始终保持其表面湿润。
图4-3土钉墙钢筋网片平面图
图4-4土钉墙剖面图
4.3.3机械配置
土钉墙施工主要机械配置详见表4-3。
表4-3主要机械设备计划表
序号
设备名称
额定功率
数量
备注
1
空压机
12m3/h
1
2
砼喷射机
6m3/h
2
3
搅拌机
1
4
注浆机
3m3/h
1
5
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