深基坑及钢筋笼吊装安全专项施工方案.docx

1、深基坑及钢筋笼吊装安全专项施工方案一、工程概况1、车站平面位置及规模香港路站位于建设大道与香港路交汇路口，是3号线与规划6号线、7号线换乘的三线换乘站。三线车站总建筑面积5.35万 m2。3、7号线沿建设大道布设，为地下三层叠错式站台车站。车站总建筑面积3.63万 m2，外包总长为290.0m，有效站台中心里程处宽25.13m。6号线车站沿香港路方向布置，为地下一层侧式站台车站。车站总建筑面积1.72万m2，外包总长222.0m，有效站台中心里程处宽50.3m。香港路车站平面位置图2、车站分期施工根据交通疏解和管线改移需要，香港路车站共分三期施工。其中建设大道北侧外挂站厅作为一期施工。一期基坑

2、主要采用明挖法施工，计划工期17个月。香港路站分期施工示意图3、一期基坑设计3.1 一期基坑施工范围一期基坑施工范围主要包括号出入口、号出入口、六号线车站侧式站厅、部分主体站台、5号风亭等部分。3.2 一期基坑规模一期基坑宽度11m36.4m，设计深度约13.70m，其中5号风亭深18.7m。一期基坑开挖面积5195m2，开挖土方约84410m3。3.3 一期基坑支护基坑围护结构主要采用地连墙。根据基坑所处部位的不同，地连墙深度和厚度有所不同。一期基坑与二期基坑共用围护结构（基坑南侧）地连墙厚1200mm，深度约48m，入强风化基岩层5m。5号风亭紧贴国税局地下车库，地连墙厚度为800mm，深

3、44m。其余部位地连墙厚度均为800mm，深度为22m25m。基坑内支撑主要由钢管支撑和混凝土支撑组成。5号风亭基坑设置有五道支撑，上层三道为混凝土支撑，下层两道为钢管支撑。其余基坑支撑为三道，其中上层第一道支撑为混凝土支撑，支撑间距平均为6m，下层2道支撑为钢管支撑（香港路区段因设置有临时栈桥，下层支撑均为混凝土支撑），支撑平均间距为3m。香港路站一期基坑支护示意图4、工程地质概况4.1 岩土地质概况拟建工程场地地貌单元主要为河流堆积平原，属长江级阶地，地形平坦，地面高程在2022米之间。(1)表层为松散的人工填土层（Qml），局部分布有淤泥；(2)上部主要为第四系全新统冲积相（Q4al）可

4、软塑状态的粘性土，软流塑的淤泥质粉质粘土、粉砂、粉土、粉质粘土互层；(3)中部为稍密中密的粉细砂，中密密实状态的细砂、厚度不等的中粗砂夹砾卵石；(4)下伏基岩为白垩下第三系东湖群（K-Edn）砂砾岩、泥质粉砂岩。一期基坑（5号风亭除外）全部处于上部粘土淤泥层中。4.2 水文地质概况 (1)上层滞水勘察期间实测场地上层滞水静止地下水位埋深为1.302.70m，相当于黄海高程18.2519.15m。(2)孔隙承压水承压水主要赋存于粉土、砂土层（地层编号为（3-5）及（4）层）中，勘察期间实测场地内承压水位16.67m。(3)基岩裂隙水基岩裂隙水主要赋存于下部基岩中，主要接受其上部含水层中地下水的下

5、渗及侧向渗流补给。6号线车站地质剖面图（沿香港路方向）5、车站周边环境条件5.1周边建筑香港路车站周边高楼林立，紧邻车站。主要建筑有华银大厦、中华城（在建）、国税局、地产大厦、地税局、浙商大厦（在建）等。基坑施工前，需对周边建筑物进行现状鉴定。基坑施工期间，对周边建筑物需按要求做好监控。周边建筑分布示意图5.2地下管线基坑范围内的地下管线在施工前均需改移到基坑外，并保留一定安全距离。中华城及汉口银行侧因受场地条件限制，改移管线需沿基坑边布设。基坑施工前，紧邻基坑的改迁管线需防护到位。施工期间，需按要求对管线进行监控。5.3黄孝河箱涵一期基坑南侧的黄孝河箱涵埋深5.2m，断面规格尺寸为BH2-4

6、.8m3.0m，设计流量为36.6m3/S。黄孝河箱涵距地连墙较近，图示最小距离约800mm。施工前需对黄孝河箱涵边墙壁具体位置开挖沟槽探查，地连墙槽壁施工时需作好防护。二、编制依据深基坑施工内容主要包括基坑围护结构施工、基坑土方开挖施工、内支撑施工及基坑降水施工。根据其施工内容，深基坑安全施工专项方案编制依据汇总如下：1、危险性较大的分部分项工程安全管理办法（建质200987号）2、 香港路站一期基坑围护结构图3、武汉地铁3号香港路车站地质详勘资料4、武汉地铁3号香港路车站土建工程施工合同5、建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）6、建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）7、建筑与市政

7、降水工程设计规范（JGJ/T111-98）8、建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）9、地下铁道工程施工及验收规范（GB50299-1999）2003版10、建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009）11、钢型水泥土搅拌墙技术规程(JGJ/T199-2010)12、水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范（SL174-96）13、软土地基深层搅拌加固法技术规程（YBJ-225-91）14、湖北省地方标准建筑地基基础技术规程（DB42/242-2003）15、湖北省地方标准基坑工程技术规程（DB42/159-2004）16、建筑地基基础工程质量验收规范（GB50202）17、基坑工程

8、手册（第二版）18、起重吊装常用数据手册19、香港路一期工程实施性施工组织设计20、中铁十一局集团公司类似工程施工经验三、施工计划本车站工程场地狭窄，周边环境复杂，不良地质突出，基坑施工针对这些特点进行规划和安排。1、施工组织安排1.1不良地质处理不良地质处理分两部分，一是地连墙槽壁加固处理，一是基坑内土体加固处理。槽壁加固处理主要是提高地连墙成槽安全稳定性，基坑内土体加固主要是为土方机械施工提供便利，同时防止基底翻砂涌泥。不良地质处理采用三轴水泥土搅拌桩进行加固处理。槽壁加固需先行施工，以便为地连墙施工提供场地条件和安全保障。基坑内土体加固时，会将原路面破坏，不利于场地内重型机械施工行走。故

9、基坑内土体加固需等地连墙施工完后再行施工。不良地质处理施工存在较长的组织间歇时间，施工时需作好施工队伍进出场安排。1.2地连墙施工地连墙采用普通液压抓斗成槽机施工。根据墙体设计厚度规格不同，计划组织2台成槽机平行作业。为便于后续施工安排，地连墙优先施工基坑西端5号风亭地连墙，然后向东推移逐槽段施工。考虑到场地条件有限，先期可组织1台成槽机由西向东推移施工，以便扩展钢筋笼加工制作、吊装运输、渣土存储、泥浆配制及循环使用所需施工场地，待条件具备后，再行增设1台成槽机。地连墙施工时，所涉及工序较多，其泥浆系统用地、钢筋笼加工场地、临时弃渣、钢筋笼加工堆放等场地受现场条件制约，需周转挪移。平面布置时需

10、妥善规划。1.3桩基施工车站涉及的桩基类型较多，根据功能不同，可分围护桩、临时立柱桩及抗拔桩等。桩基施工需等地连墙基本施工完后再行因地制宜组织施工。施工时与降水井、砂井及基坑内土体加固平行施工。1.4基坑开挖及支护基坑开挖与支护按照“纵向分段”的顺序及“先深后浅”的原则交错组织施工。根据场地条件，沿纵向（建设大道方向）主要分5号风亭基坑、中华城站厅基坑、香港路站台基坑及5号出入口基坑共4个区段。基坑开挖与支护按照先深后浇的原则进行，先施工5号风亭基坑和香港路口站台基坑，后施工5号出入口基坑和中华城站厅基坑。附基坑开挖施工区段划分图2、施工现场平面布置施工现场平面布置主要包括施工生产临建设施、施

11、工材料堆放、场地内交通动输以及文明施工设施等的布设与规划，以满足施工需求。施工场地需结合现场条件进行布置。2.1施工用水水泥浆拌制、泥浆配置、混凝土养护、围挡内场地冲洗等需大量施工用水。施工用水主要使用地下水。在香港路基坑外设置一口取水井，以满足前期三轴搅拌及地连墙施工用水。在基坑西端设置一口取水井，主要用于场地冲洗等文明施工。取水井管径273mm，深30m，每水时抽水量不小于30m3。取水井滤管需有防砂土流失防护措施，抽水含砂量符合规划要求。2.2施工用电施工现场临时用电主要从道旁既有10KV高压电源接入。根据施工需要，现场配置2台630KVA变压。变压器安放于基坑中部香港路道旁，1台安放于

12、浙商大厦旁，1台设置于中华城旁空地。变压器电源用195mm2电缆引入一级配电箱用于施工分级供电。电缆长度根据实际长度确定。（具体施工用电详见施工现场临时用电方案）2.3施工通道一期基坑北侧因紧邻周边建筑，不具备设置施工通道条件。基坑南侧地连墙与围挡之间有一定距离（最小距离为2.5m），该场地可作为基坑主体结构施工时施工人员通行及零星机具材料运输的通道。基坑围护结构施工时，需在基坑内沿围护结构硬化一定宽度场地，作为地连墙机械施工平台及钢筋笼吊装运输通道。场地硬化最小宽度不低于14m。C30混凝土硬化厚度250mm。土方开挖与支护时，后期施工基坑节段场地可作为先期施工基坑节段土方临时堆放、运输及支

13、撑吊装、浇筑等场地。2.4水泥浆拌制场地三轴水泥土搅拌施工及地连墙、桩基等桩端水泥注浆施工所用水泥浆集中拌制。水泥浆拌制散装水泥。拌制场地设置在香港路汉口银行侧道旁空地，规划占地面积10m20m。2.5泥浆制备、存储及循环用场地连墙施工的泥浆制备、储存及泥浆筛分场地设置于国税局地下车库前的非机动车道和人行道上。循环使用则利用泥浆泵进行周转调配。2.6临时渣土存放存地地连墙施工弃土及基坑土方开挖开挖转运土方临时存放于围挡内用弃碴场地。弃碴场堆放面积不小于400m3，弃碴场混凝土挡墙高1500mm，厚400m，计划存临时存放泥土不小于500m3。2.7钢筋笼加工制作场地钢筋笼加工场地按照就近原则设

14、置。地连墙前期施工，钢筋笼加工平台设置于中华城区段基坑内，后期根据施工需要，可在已完成地连墙部位的基坑内场地，再行增设1个钢筋笼加工平台。2.8安全文明施工设施工地现场门卫室，值班室主要设置在基坑西端高雄路口围挡大门处，冲洗设施等均设置于大门进出通道上。防火设施、宣传标示图牌等设置于道旁适当位置。卫生间、场内临时休息设施可设置于国税局地下车库上园林景观内。2.9施工人员生活区施工人员生活区就近设置在香港路上相关单位厂区内。生活区住宿主要采用三层活动板房，计划高峰期住宿安排施工人员400人。每个宿舍均安装空调。附施工现场平面布置图3、物资设备计划施工物资设备计划主要包括物资材料的供应和机械设备的

15、配置。3.1主要物资材料的供应地铁工程施工钢材等主要材料由甲供或甲控，混凝土为商品混凝土，施工过程中需根据实际进度情况和相关管理规定做好需求计划即可。一期基坑施工主要物资材料汇总表编 号材料名称规格型号单 位数 量使用部位备 注1普硅水泥.PO.42.5T14580.56地基加固自购2水下砼C35P8m38467围护结构商砼3非预应力钢筋、级T1329.9围护结构甲供4钢 板10mmT270.2围护结构甲供5混凝土C30m32972.7混凝土支撑商砼6非预应力钢筋、级T528.4混凝土支撑甲供7钢支撑及围檩800T978.6横撑自购8型 钢L2002440aT383.1立柱甲供9水下砼C35P

16、8m31102.8立柱商砼10非预应力钢筋、级T89.6立柱甲供11注浆管503.25m4267.8端底注浆 自购12砂石料m31560基底垫层自购3.2主要施工机械设备配置3.2.1机械配置说明施工机械配置主要取决于各个分部分项工程所采用的施工方法和施工工艺。（1）不良地质处理不良地质处理主要采用三轴搅拌施工。根据设计要求，三轴水泥搅拌桩有两种桩径规格，为便于组织施工，水泥土搅拌桩施工机械统一采用ZLD180/850-3型自行履带式三轴搅拌机。（2）地连墙施工地连墙采用普通液压抓斗成槽机施工。一期基坑涉及到地连墙墙厚度有两种规格，外挂站厅墙体厚800mm，3、7号线主体基坑墙体厚度1200m

17、m。地连墙施工时相应组织两台不同抓斗尺寸的液压成槽机。（3）桩基施工基坑施工涉及的桩基有围护桩、立柱桩及抗拔桩施工。桩基施工主要采用旋挖钻成孔施工。（4）土方开挖土方开挖分两部分，一是基坑内土方挖运，一是施工围挡外土方运输。基坑内土方开挖及转运采用履带挖机施工，履带挖机配置4台。基底土方利用吊车吊运出基坑，吊车配置2台。施工围挡外运输自卸汽车每车装载量按10m3（实方），每晚运输5趟，每台自卸汽车每晚出土50m3，要保证每天出土800m3，运输车辆需配置20台。3.2.2机械配置计划根据各个分部分项工程所涉及的具体内容及所采取的施工工艺和方法，对一期基坑所需主要施工机械设备进行了配置，其计划见

18、下表。主要施工机械设备配置表序号机械名称型号规格数量备注一不良地质处理1ZKD85-3A三轴搅拌机8501台自备2重型履带桩架190T2台自备3全自动制浆系统BZ-201套自备4注浆泵BW-2503台自备5空压机9m31台自备6挖机斗容不小于1m31台自备7电焊机BX5001台自备8水泥罐40T2个厂家提供二地连墙1宝峨GB46液压抓斗成槽机抓斗宽1200mm1台自备2金泰液压抓斗成槽机抓斗宽800mm1台自备3履带吊300T1台自备4履带吊200T1台自备5旋挖钻12002台自备6泥浆搅拌机2m31套自备7泥浆箱2.5m3.0m6.0m12个自备8泥浆砂土筛分机黑旋风-2001台自备9泥浆泵

19、15台自备10空压机6m31台自备11顶升架1个自备12刷壁器1个自备13浇筑台架1个自备14钢筋笼平台2个自制15电焊机BX50020台自备16弯曲机2台自备17切断面2台自备18螺纹轧丝机2台自备三桩基施工自备1旋挖钻桩径1000mm2台自备2电焊机BX5004台自备3弯曲机1台自备4切断面1台自备5吊车80T1台项目提供四土方施工1履带挖机W1-1004台租赁2履带吊80T2台租赁3自卸汽车20m310台自备4铲车1台购买5泥土转运车6m32台购买五基坑护壁支护1电焊机BM5002台自备2弯曲机1台自备3切断面1台自备4注浆机1台定制5钢模6套购买六基坑降水1地质钻机1台自备2潜水泵11

20、KW30台自备七其它1变压器630KVA2台周转2变压器200KVA2台报装4、施工进度计划管线迁改是保障工期的前提条件。但管线迁改不确定因素较多，施工进度计划暂不考虑管线迁改所需时间。根据工艺特点和现场条件，在对正常生产工艺时间进行有效分析的基础上，对生产进行合理安排和组织，以确保施工工期符合要求工期目标。4.1 主要工序时间分析工序时间分析主要针对关键线路工序分析。(1)三轴搅拌工序时间分析三轴搅拌实桩加固采用四搅四喷工艺,空桩采用二搅二喷工艺，搅拌下沉速度取1m/min，提升速度取2m/min。槽壁加固、地基格栅加固及裙边加固平均深度16m，其中实桩3m，空桩深13m。则每钻施作时间为：

21、t1 =h1/1+ h1/2= 13+6.5=19.5mint2 =N(h2/1+ h2/2)=2(3+1.5)=9.0min每钻施作时间T0=t1+t2=28.5min钻孔直径为850，三轴钻孔每钻长度1.55m，钻孔搭接200mm。钻机移位对中时间10min。则单位长度每循环施作时间M=（28.5+10）/1.35= 28.51min/m(2)地连墙工序时间分析外挂站厅地连墙未入基岩，槽段开挖土层为砂土层。平均槽段深度30m，宽5m。成槽开挖土方量为120m3，泥浆存储供应180m3。根据土质情况和所需完成工作量，初步估算槽段开挖9h，清孔6h，钢筋笼吊装1h，混凝土浇筑8h。每个槽段施工

22、计划为1天。3、7号主体基坑连续墙厚1200mm，平均槽段长5m，平均深约48m。墙体入强风化基岩5m。成槽开挖土方量为288m3，泥浆存储供应432m3。根据土质情况和所需完成工作量，初步估算槽段土体部分成槽机开挖20h，岩层部分冲击钻开挖24小时，清孔9h，钢筋笼吊装2h，混凝土浇筑10h。单个槽段施工共需65小时，约3天时间。(3)土方开挖工序时间分析根据履带挖机常用台班产量和土方吊运效益分析，同时考虑到白天出土文明施工和交通影响，每天土方开挖按照800m3核算。土方开挖与基坑支护交错进行，每层支护时间核算分析需5天。4.2 施工进度计划根据施工组织安排，绘制施工进度网络计划图。在工序时

23、间分析的基础上，对各项工作所需时间进行了计算，并确定了关键线路。一期工程关键线路总体计算工期为510天。施工进度计划详见一期基坑施工进度网络计划图 。四、施工工艺技术1、不良地质处理1.1处理方案不良地质加固处理采用1台ZLD180/850-3型履带式三轴搅拌机进行施工。槽壁加固先于地连墙施工，基坑内土体加固待地连墙施工完后再行施工。三轴水泥土搅拌桩分空桩和实桩两部分。槽壁加固全部为实桩，加固深度需穿过流塑软土层；地基格栅加固基底3m为实桩，其余部分为空桩。实桩水泥掺量为20%，空桩水泥掺量为8%。为使水泥掺量符合设计要求，三轴搅拌实桩部分采用四搅四喷工艺，空桩部分采用二搅二喷工艺。1.2三轴

24、搅拌工艺流程三轴搅拌工艺流程详见 三轴水泥土搅拌施工工艺流程框图 。1.3三轴搅拌工艺技术1.3.1三轴后台设置 香港路靠汉口银行侧道旁空地设置三轴后台，用以拌制水泥浆。三轴后台由水泥罐、水泥浆搅拌设备、储浆池及注浆设备等组成。三轴水泥搅拌土采用标号不低于325普通硅酸盐散装水泥。现场设置2个40m的水泥罐，1个水泥罐用于施工，1个用于储备。水泥浆液采1台WC-200C型搅拌系统配置，2台BW-250型注浆泵压入供应。储浆池不得小于2m3。三轴后台到施工作业面最远距离不得超过250m。三轴搅拌施工后台平面布置图1.3.2测量放线定位根据设计图纸，将待加固部位平面位置边线测设标示出，并核实待加固

25、部位深度。（1）槽壁加固尺寸位置确定槽壁加固位置需随地连墙相应外放调整100mm-150mm。为避免水泥土加固体侵入地连墙，影响地连墙成槽施工，槽壁加固位置需与地连墙保留一定空隙。槽壁加固深度平均为16m，三轴施工垂直精度0.5%，重直度偏差为80mm，另考虑桩位允许偏差为50mm，故三轴搅拌槽壁加固距地连墙间距为80mm130mm。（2）坑底基础加固尺寸位置确定基础加固分格栅加固和裙边加固，原设计要求加固方式均为直径650450三轴搅拌，裙边加固宽度为3m，格栅加固宽度为1.55m。为便于施工机械组织，经图纸会审设计明确槽壁加固与基础加固可统一使用ZLD180/850-3型三轴搅拌机，加固桩

26、径调整为850600。相应裙边加固宽度调整为4m，格栅宽度调整为2.05m。1.3.3 加固体沟槽开挖三轴搅拌桩施工前，需进行沟槽开挖，一方面破除原地表硬层，另一方面为搅拌置换出渣土提供空间。地面硬层先用混凝土切割机割缝，后采用1台0.8m3履带挖机开挖。挖除土方及时外运。沟槽开挖深度按渣土置换比例确定。考虑到地下管线进一步调查需要，沟槽开挖深度为2m。1.3.4 钻孔顺序对待加固区段的桩位按照统一编号进行测设划分，并确定钻孔顺序。三轴搅拌桩采用套接一孔法顺序施工，即先施工两边，后施工中间，以避免三轴桩体沿加固轴线方向漂移。套孔搭接250mm。三轴套接一孔法工序顺序图1.3.5 桩机就位三轴搅

27、拌系统和行走系统总重达190T，为确保就位行走安全，就位行走时铺设钢箱道板。（1）行走指挥由当班机长统一指挥，铺设垫板和道板，桩机在道板上行走就位。移动前看清上、下、左、右各方面的情况，发现障碍物应及时清除。（2）就位调控利用桩机内水平、垂直仪表指示读数进行调控，确保桩机平稳、平正，动力钻头钻杆垂直。（3）校核检查利用全站仪对钻杆垂直度和桩位进行校核检查，确保桩体施工精度符合规划要求。1.3.6 开钻准备（1）制备水泥浆液。浆液水灰比按照工艺试验确定参数进行配制。浆液性能必须确保具有良好的可灌性，不易沉淀，在土体中易于流淌扩散。（2）连接管线。连接注浆管和送风管，管线过街部分需开槽暗埋。供风采

28、用1台9m3的电动空压机供风，以减小钻机钻进和提升过程中的阻力及提高水泥浆液的扩散均匀性。三轴钻机两侧为注浆钻头，中间为通风钻头。（3）供浆通风同时开启空压机和注浆泵，进行供浆和通风。供浆前可先用水将管道润滑。1.3.7 搅拌下沉A、钻杆旋转，切割搅松土体，同时利用动力头自重压力下沉。B、下沉速度不大于1m/min。下沉的同时，保持水泥浆和风流供应符合要求，保证水泥浆扩散入土并被搅拌均匀。C、钻头下沉钻进至桩底标高，并原位喷浆30s以上，然后提升。1.3.8 搅拌提升A、反转提升，搅拌水泥土被挤推压实。B、提升速度不大于2m/min，以免形成脱空。同时不能过小，以免浆液损耗超标。提升的同时，保

29、持水泥浆和风流供应符合要求。C、提升钻杆时，要边喷边旋转，提升到距离地面50cm处或桩顶面设计标高后再关闭灰浆泵，并保持原位搅拌30s，以保证桩头均匀密实。1.3.9停气停浆搅拌次数符合要求后，便可停气停浆，该桩体施工结束，转入下一桩体施工。三轴水泥土搅拌桩施工工艺曲线图1.4 三轴搅拌桩施工质量标准（1）桩位偏差不大于50mm。（2）桩体垂直度不得大于0.5%。（3）水泥掺量符合设计要求。（4）桩体水泥土28天无侧限抗压强度不小于1.0MP。1.5水泥掺量控制三轴水泥搅拌搅拌加固质量控制重点为水泥掺量控制。（1）三轴水泥土桩单位深度水泥用量计算三轴桩径为3850，每根三轴桩体单位深度加固体积为：V=SH=1.741=1.74m3 式中 S