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919土方工程专项方案.docx

1、919 土方工程专项方案南京禄口国际机场二期工程停车楼基础工程土方工程专项施工方案中交第二公路工程局有限公司2011年8月20日土方工程专项施工方案1. 编制说明1.1编制依据(1)南京禄口国际机场二期工程交通中心及停车楼基础工程(H2-1+H3-1)标段)施工图设计;(2)南京禄口国际机场二期工程交通中心及停车楼基础工程(H2-1+H3-1)标段)招标文件;(3)现场踏勘情况;(4)建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99);(5)建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202-2002);(6)建筑工程质量验收统一标准(GB50300-2001);(7)建筑施工安全检查标准(JGJ59-

2、59);(8)爆破安全规程(GB6722-2003)(9)建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)(10)建办200589号关于印发建筑工程安全防护、文明施工措施费用及使用管理规定的通知;(11)宁建工字2009104号关于印发南京市建筑工程危险性较大的分部分项工程安全技术管理实施意见的通知。1.2编制说明本专项施工方案仅用于南京禄口国际机场二期工程交通中心及停车楼基础工程(H2-1+H3-1)标段)的土方及场地平整工程,编制时对以下几方面内容给予了充分的考虑:以满足投标文件及业主的全部要求为基本原则,突出安全、快速、有序,优质高效的施工特点。紧密结合本工程的特点,依靠先进的科学技术和现代化管

3、理手段,实行动态管理并动静结合的原则。2. 工程概况2.1 地理位置南京禄口国际机场位于南京市东南部,距市中心直线距离为35.8km。本标段土方工程的主要工程任务为机场二期工程交通中心、停车楼、地铁车站等三部分基础工程的施工。施工区域的平面布置图(包括施工便道及场区预留施工通道、钢筋加工场、钢结构加工场、电力线布置线路图),详见附件一施工区平面布置图所示。施工区地理位置图如图2.1-1所示。图2.1-1 场区地理位置图2.2 地形地貌停车楼、交通中心及附属建筑物主要位于一期围界内,场地原始地貌由于建设一期项目,已经改造整平,现一般为13.515.5m左右,原地貌类型主要为阶地。2.3 地质、水

4、文情况2.3.1 场地岩土层分布(1)全新统(Q4)1杂填土:褐黄灰色,松散稍密,由粉质粘土混建筑垃圾,主要分布于原水泥路面。层厚0.55.2m;2素填土:褐黄灰色,软可塑,局部硬塑,由粉质粘土混少量碎砖、碎石填积,场地普遍分布。层顶埋深0.03.2m,层厚0.78.0m;(2)上更新统(Q3)1粘土、粉质粘土:褐黄色,可硬塑,夹铁锰结核及灰白色粘土条。切面较光滑,韧性、干强度中等偏高。该层多数埋深较浅,层顶埋深在地表以下0.83.0m,局部层顶埋深较厚为9.0m,该层厚度为1.810.7m。残积土:褐黄色,可塑,夹风化岩碎屑,由母岩风化而成,遇水软化。切面稍有光滑,韧性、干强度中等。该层层厚

5、0.41.9m;(3)基岩侏罗系龙王山组(J3l)1全风化安山(角砾)岩:灰黄紫灰色,风化强烈,呈土状,遇水软化,手可捏碎,间夹全风化岩碎块。揭露厚度0.27.6m 左右;2强风化安山(角砾)岩:灰黄紫灰色,风化强烈,呈碎块状,局部短柱状,遇水软化,间夹中风化岩碎块,锤击声闷,手可掰断。揭露厚度0.511.5m;2a强风化安山(角砾)岩:灰黄紫灰色,呈碎块状,局部短柱状,遇水软化,锤击声稍脆闷,手不易断。该层位于强风化层中,呈不规则分布,揭露厚度0.59.8m;3中风化安山(角砾)岩:灰黄灰色,岩质软硬不均,以软岩较硬岩为主。岩体裂隙发育,呈短柱状态、柱状,少量呈碎块状,锤击声脆,锤击不易碎。

6、埋藏深度起伏较大,一般在5.820.0m。层厚为1.08.7m。3b中风化安山(角砾)岩(破碎):灰黄灰色,岩质以软岩较硬岩为主。岩体裂隙发育,较为破碎,呈呈碎块状、块状,锤击声脆,锤击不易碎。一般位于3层中,揭示层厚为1.26.9m。典型的地质剖面图如图2.3-1所示。图2.3-1 地质剖面图2.3.2 水文条件交通中心及附属建筑物主要位于一期围界内侧,场地原始地貌已经被改造,现地面相对较平坦,无水塘、河沟地表水体等分布。场地在勘察深度范围内地下水主要为赋存于第四系全新统(2素填土、1粉质粘土)及上更新统1粉质粘土中的上层滞水孔隙潜水,安山(角砾)岩中的基岩裂隙水。地下水最高水位一般在78月

7、份,最低水位多出现在旱季12月份至翌年3月份。2011年3月量测的地下水稳定水位在地面下0.62.5m,地下水位随季节性变化,年变化幅度在1.0m左右。2.4 气候条件南京属北亚热带季风气候区,气候湿润,夏季酷热而冬季寒冷。多年平均降水量10001100mm之间,年降水量分配不均,68月份降水量约占全年降水量的约60,年际中6月下旬至7月中旬为阴雨天气多,是本地区梅雨季节。多年平均蒸发量在1000mm左右,69月蒸发量占总蒸发量的一半左右年际变化也较大,从多年资料分析,本区蒸发量略小于降水量。风向以东北向为主,秋冬季节多雾。2.5 主要工程交通中心基坑面积(除地铁车站)约为3万平方米,基坑挖深

8、6.211.0m;停车楼基坑面积(除地铁车站)约为5.3万平方米,基坑挖深9.85m;地铁车站普遍区域基坑挖深约15.8716.89m,端头井区域挖深17.718.5m,西侧设备风道区域局部挖深12.8m,东侧风室区域局部挖深9.5m。本工程采用整体顺作法施工,将交通中心、停车楼、地铁车站三个单体作为一个大基坑一并施工。根据现场情况,施工过程中采取分段分层分块施工,在总体上划分为四个区域,即区域、;同时为了便于组织施工及现场管理,将各个区域再次划分若干个子区域,如-A、-B,-A、-B,-A、-B,如下图2.5-1所示,工程量如表2.5-1所示。总体施工区域划分详见附件二。图2.5-1 土方工

9、程施工区域划分示意图表2.5-1 土方工程量汇总表分区面积深度方量小计(万方)备注-A3077.517.252933 6.0 地铁-B38217.76761 -A18242.318145938 30.5 第一次开挖交通中心(含地铁)-B 19913.18159305 第一次开挖停车楼(含地铁)10990.9998918 15.1 第二次开挖地铁-A12374.11224748 第二次开挖交通中心(不含地铁)-B 14508.781.8526841 第二次开挖停车楼(不含地铁)-A14095.858112767 21.6 第一次开挖停车楼(-A)-B12932.068103457 第一次开挖停车

10、楼(-B)28002.71.8551805 5.2 第二次开挖停车楼19231.99596160 9.6 第一次开挖交通中心19231.99476928 7.7 第二次开挖交通中心合计(万方)95.73. 施工总体部署3.1 总体思路根据南京禄口国际机场二期工程建设指挥部、南京地下铁道有限责任公司对工程质量、进度的要求,民航管理局关于机场工程施工的相关规定,建办200589号文关于建筑工程安全防护、文明施工的管理规定,宁建工字2009104号文关于南京市建筑工程危险性较大的分部分项工程安全技术管理实施意见,结合我公司对该类工程的施工经验,确定本工程施工组织,总体思路如下:(1)现场管理做到四个

11、“确保”,贯彻“三高”四个“确保”即:确保工程质量、确保施工安全、确保工程工期、确保环保达标。“三高”即:高标准控制本工程、高水平建设本工程、高效率完成本工程。(2)施工过程坚持“四先”一要采用先进的设备,科学的配置来满足设计要求、规程要求及业主要求;二要采用先进的技术与工艺来保证质量的要求;三要采用先进的组织管理保证工期的要求;四要采用先进的工程质量概念来保证工程的创优实现。(3)工程竣工达到三个“满意”工程最终达到业主满意、监理满意、自己满意。(4)试验先行根据本工程的特点,针对土方工程、降排水等重难点工程,先行试验,确定施工参数(包括施工程序、方法、机械能力等),报监理审批后,再进行施工

12、。(5)全过程监控施工施工过程实行动态管理,对各道工序进行全过程的跟踪监测,并及时将施工过程中的各类信息反馈到设计监理部门,经设计监理部门处理后再反馈指导施工。(6)注重环保施工过程中要严格按照江苏省、民航总局、南京地下铁道有限责任公等有关施工环境保护的规定,严格控制对植被的破坏,注重绿化,并控制施工噪音、机械废气的排放,施工道路要经常洒水除尘。在进、出施工区的便道上设置洗车池清洗车辆。洗车池结构图详见附件三所示。施工废弃物运至指定地点堆放或掩埋,运输过程中进行覆盖严防洒漏,确保施工区内环境保护达到有关要求。(7)文明施工施工全过程按照有关工程建设、文明、安全施工管理的各种规定的要求,对施工驻

13、地、施工场地、机械和材料的停存放场地进行统一规划,做到整齐、清洁、美观。采取可靠的施工措施防止扰民,维护和保持与施工相关的道路畅通。主动解决与相邻合同段及后续工程施工单位的相关问题,不扯皮、不推诿。3.2 施工部署3.2.1施工组织及平面部署本工程的施工组织管理形式为:局直属的项目经理部,以项目经理负责制的管理形式来进行本工程的全面管理。针对本工程施工工期紧、作业面积大等特点,设立4个土方作业队以及4个支护作业队、1个测控作业队配合施工。采取分区域各自独立组织施工,并由项目经理部统一领导,统一指挥。土方施工区域平面布置图详见2.5-1。3.2.2施工人员及机械设备根据施工需要及工期安排,实际投

14、入的主要施工人员及设备如表3.3-1、表3.3-2所示:表3.3-1 主要施工人员管理人员技术人员挖掘机司机自卸车司机履带吊司机压路机司机推土机司机4842150424龙门吊司机洒水车司机设备检修工电工安全员质检员普工22214220表3.3-2 主要设备进场计划表设备单位201120129月10月11月12月1月上旬中旬下旬上旬中旬下旬上旬中旬下旬上旬中旬下旬上旬中旬下旬挖掘机台88812121414141421216推土机台222222222222自卸车台343434505054545454757521洒水车台111111111111111履带吊台6666999999992223.3 施工

15、进度计划根据本标段的特点及实际投入的人员、机械、物资等,在总体施工区域划分的基础上,土方施工进度计划为2011.9.12012.1.20,工期为142d。各分区土方工程的施工进度计划如下:土方工程施工进度计划详见附件四土方工程施工进度计划,施工进度详见附件五施工形象进度图。图3.4-1土方工程施工进度计划图分区面积深度方量小计起始时间结束时间挖掘机自卸车备注-A3077.517.252933 6.0 2011-10-132011-12-312 6 地铁-B38217.76761 -A18242.318145938 30.5 2011-9-132011-11-18 34 第一次开挖交通中心(含地

16、铁)-B 19913.18159305 2011-9-132011-11-1第一次开挖停车楼(含地铁)10990.9998918 15.1 2011-11-22011-12-314 13 第二次开挖地铁-A12374.11224748 2011-12-122011-12-312 8 第二次开挖交通中心(不含地铁)-B 14508.781.8526841 2011-12-122011-12-312 9 第二次开挖停车楼(不含地铁)-A14095.858112767 21.6 2011-10-132011-12-163 10 第一次开挖停车楼(-A)-B 12932.068103457 2011-

17、11-22011-12-163 13 第一次开挖停车楼(-B)28002.71.8551805 5.2 2011-12-172011-12-314 17 第二次开挖停车楼19231.99596160 9.6 2011-11-22011-12-163 12 第一次开挖交通中心19231.99476928 7.7 2011-12-172012-1-56 21 第二次开挖交通中心合计(万方)95.74. 主要施工方案及技术措施4.1 施工准备4.1.1 施工人员机械进场根据施工进度计划安排组织施工人员及机械按期进场,主要施工人员及设备进场计划见表3.3-1、表3.3-2所示。4.1.2 开工准备人员

18、设备进场后,组织技术人员对现场进行踏勘调查及施工便道、场区预留施工通道的路线规划(详见附件六施工便道进度示意图),为全面展开施工做好准备工作。4.2土方工程土方开挖采用机械挖土,自卸汽车进行运输。总体思路上优先考虑影响地铁车站支护桩施工的区域土体的开挖,同时遵循提前开挖出边坡,为边坡防护形成工作空间和作业面后,及时施工边坡土钉和锚索的同时,开挖面继续向中间部位延伸,以便于施工组织。地铁车站的土方开挖遵循“平面分块,竖向分层,中间拉槽,横向对称扩边,随挖随撑(或支护),积水集中抽排”的原则进行。在竖向上开挖按照钢支撑设计位置,由上而下分层开挖,并在每一层分别挖至横撑底部标高下50cm时及时进行架

19、设支撑,并施加预应力;纵向分块,即沿基坑纵轴线方向将土方划分为若干单元,同时施工,以便于组织土方工程及围护工程的流水施工;中间拉槽,即在大跨度基坑下部的土方施工中,在横断面上靠中间拉槽,开槽的大小首先要满足土方机械作业空间及挖掘机回转弃土的要求,同时要尽可能多的保留一侧土体,以支撑围护结构,减小对周边环境的扰动;横向对称扩边,即中槽纵向拉通后,由中槽向两边跨横向对称挖土,以免产生偏压现象。交通中心与停车楼基础的土方开挖遵循“平面分块,竖向分层,限时开挖,随挖随支护”的原则,以机械挖土为主,人工修挖为辅,机械挖土至基底30cm时,由人工修挖,保证原状土体不受破坏。挖方过程中严格控制各个区域的标高

20、,严禁超挖。4.2.1 定位放线根据已建立的平面和高程控制系统,放出施工边界,并在各边界设置横向及纵向控制桩,每100m设置一个,控制桩用混凝土浇筑,埋地面以下20cm,以控制边界及控制高程,同时边界桩之间撒上白灰以明示。4.2.2 降排水系统(1)基坑开挖施工前,在修建的场区环形施工便道的内侧设置截水沟,拦截地表水,以免冲刷坡面。截水沟采用M7.5浆砌片石,截面为矩形,尺寸为深60cm、宽60cm,浆砌厚度30cm;在距离坡脚大于1m的位置,设置临时排水沟,尺寸为顶宽1m,坡比为1:0.5,采用M7.5浆砌片石,及时将积水汇至集水井,通过水泵抽出基坑外的机场内雨水方涵中排走。(2)本标段基坑

21、面积较大,雨天汇水量较多,会影响基坑开挖和支护。基坑施工过程中,采取临时汇水,集中抽排的措施,确保基坑内无积水;在场区内主要施工便道内侧设置主排水沟,同时设置若干支排水沟,将基坑内的雨(积)水,通过主排水沟汇集到集水井,集水井设置在基坑的东侧(距离机场内原雨水方涵较近)。将集水井中的积水集中抽排到机场内的雨水方涵内,保证基坑施工正常进行。(3)根据地勘资料,本项目的施工区域内没有很好的含水层,主要以孔隙水、风化裂隙水、基岩裂隙水为主;对于在基坑开挖过程中涌现和汇集的地下裂隙水,通过临时汇水,集中抽排的原则处理。熟悉地勘资料,准确掌握地下水分布情况,在含水量比较大的区域附近挖设临时的集水井,通过

22、水泵将集水井里面的水抽排到基坑内布置的支排水沟中,以保证基坑开挖顺利进行。(4)在土钉及复合土钉墙上设置一定数量的泄水孔,确保墙后孔隙水和降水顺利排出。4.2.3 施工流程为确保本标段基坑开挖工程施工质量和工期的实现,根据工程的特点,同时组织4个土方作业队,采取分段分层分块挖方施工,具体详见图2.5-1土方施工区域平面布置图。各区域内土方施工情况如下所示:(1)区内地铁站基坑的平均挖深约为16m,与地铁站相邻的停车楼基坑的平均挖深约为9.85m。由于地铁站沿线支护桩分布密集,挖土空间狭小,故先将整个区土方统一放坡开挖到-8m,以降低地铁站土体地面标高。在此基础上施工地铁站内的支护桩、立柱桩和压

23、顶梁,待支护桩、立柱桩和压顶梁的混凝土强度达到设计要求后,架设钢支撑继续挖掘地铁站-8m以下的土方。区除地铁站部分的土方,离施工便道较近,采用大型挖土机配合自卸车施工,采用逐级放坡的方式处理,保证土体的稳定性。边坡按照设计要求采用复合土钉(锚杆)加固,在开挖过程中严格控制开挖工况,做到每开挖一层做一层土钉。(2)区内普遍区域基坑挖深为16.64316.878m,端头井区域挖深17.718.5m,西侧设备风道区域局部挖深12.8m,东侧风室区域局部挖深9.5m,-A区支护方式为桩撑支护+止水帷幕,-B区为桩撑支护。该区域土方开挖前先要进行支护桩、立柱桩以及压顶梁的施工,-A区还要进行高压旋喷桩的

24、施工,当压顶梁和桩身强度达到设计要求后,架设钢支撑开始土方挖进,采取随挖随支护,逐层倒土的方式进行,逐级递推,直到完成区内土方的挖掘。(3)区内的开挖深度为9.85m,-A区的北侧有高架桥,-B区的东侧有机场建筑,在这些区域采用桩锚支护的方式,其余部分采用复合土钉墙支护。该区域的支护桩施工工期为两个月,而且停车楼的东北方向有食品厂需要延时拆迁,故先进行区南半侧土方开挖,南半侧的土采用放坡挖进,挖出的土通过支便道和场区便道运出基坑。区内支护桩桩身强度达到设计要求后,即可进行北侧和东侧土方的开挖,严格按照设计要求开挖,随挖随支护。(4)区的开挖深度在6.211.0m之间,该区域的支护形式主要为纯土

25、钉支护和多级放坡,部分区域为复合土钉,在场区内设置若干支便道(支便道分布情况见附图八)进行放坡开挖,在基坑边线附近作业时,需要边开挖边支护,保证环场便道的稳定。(5)各区域挖方完成后,开始挖除场区便道,边挖边后退,直到场区便道全部挖完。施工工艺流程如下图4.2-1所示,每个节点工程均请监理工程师签字验收,方进行下步施工。图4.2-1 施工工艺流程4.2.4 分段分层分块开挖4.2.4.1区域施工为了便于组织施工,将区域分为两部分,即-A、-B,如图4.2-2中的阴影部分所示。根据施工条件及设计特点,各自的施工工艺分述如下。图4.2-2区域土方工程1)-A区在竖直方向有三道横向支撑,第一道钢支撑

26、的中心标高为-0.35m,顶面与开挖地面基本平齐,纵向间距为9.0m;第二道钢支撑标高为-6.35m,纵向间距约为7.4m;第三道钢支撑的标高为-12.35m,纵向间距约为7.4m;此外,在地铁基坑中心沿线有一排格构柱,用做横向钢撑的竖向支点,以减小横向钢撑在自重作用下跨中的变形。该区域土方开挖需要在支护桩和高压旋喷桩浇筑完毕,且桩身强度达到设计要求后进行,需要严格控制支护桩的桩位和垂直度,以保证钢支撑能顺利安装和施加预应力。-A区拟采用分层分段的开挖方法,对于浅层土方(地面以下4m范围)采用大型挖掘机直接在地面上挖土,先浅层开挖到地面以下1m,安装横向钢支撑并施加预应力,然后继续向下挖到-4

27、m,施工过程中注意挖掘机不能碰到横向钢支撑,将挖出的土直接装入自卸车运至指定的弃土场,其工作情况如图4.2-3所示;-4m以下的土方开挖时,钢撑分布密集,为了避免挖土机械碰到横向钢撑,该区域采用小型挖掘机挖土。在竖直方向将其分为四层,各层开挖深度约为3m,每层设置一个挖土平台,满足挖掘机倒运土方时工作空间的要求。土方开挖时纵向的放坡坡度为1:1.33。在横断面的中间拉槽,开槽的大小首先要满足土方机械作业空间及挖掘机回转弃土的要求。沿支护桩两侧各留顶部2.0m的宽平台,横向放1:0.5的坡,即可充分利用土体抗力保证围护结构的稳定,又可为钢支撑安装提供平台,同时可以确保在钢支撑施工时土方开挖正常进

28、行,以加快施工速度。在进行下面一层土方开挖前再铲除预留平台部位的土方。在中槽纵向拉通后,由中槽向两边跨横向对称挖土,以免产生偏压现象。遵循上述原则,采用小型挖掘机在基坑内分层挖土,待达到内支撑(或锚杆)标高时,及时支护,逐层倒运4次,形成连续作业体系,如图4.2-4所示。便道系统详见附件六施工便道进度示意图。图4.2-3 地铁浅层土方施工示意图图4.2-4 -A区深层土方施工示意图-A区土方开挖工艺a 第一次开挖,在地铁支护桩、压顶梁施工完毕且强度达到设计要求后进行,用挖掘机浅层开挖约1m,架设第一道钢支撑,随后继续开挖至-4m标高(地面标高为0);b第二次开挖,用大、小挖掘机配合挖土,逐层倒

29、运土方,地面上的大挖掘机将倒运上来的土装入停在地面的自卸车;挖深达到-6.85m时,架设第二道钢支撑(中心标高-6.35m);c 如此反复直至完成第三道支撑(-12.35m)施工完毕;d 继续开挖至基底设计标高以上20cm,采用人工清底,至设计标高后及时施工混凝土垫层。该区域基坑开挖由西向东单向进行,分层倒土,逐级递推,东侧最后一段基坑内土方,采用小型挖机在基坑内挖、装土、清底,履带吊吊运、自卸车运输的方式进行。2)-B区在竖直方向有二道横向支撑及斜撑支护,第一道钢支撑的中心标高为-0.35m,第二道钢支撑标高为-9.85m。根据现场施工条件及设计特点,经研究,该区域拟采用分层分段开挖方法,竖向分为4层,每层开挖深度为约为4m,纵向的放坡坡度为1:1.33;在横断面的中间拉槽,沿支护桩两侧各留顶部2.0m

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