沈阳地铁一号线土方开挖施工方案.docx

1、沈阳地铁一号线土方开挖施工方案沈阳市地铁一号线一期工程中七区间土建工程中央大街转盘及七号街道路交通疏解方案编制： 复核： 审批： 中铁十五局沈阳地铁工程项目部土方开挖和支撑的架设施工方案一、工程概况沈阳市地铁中央大街站七号街站区间土建工程，位于沈阳市铁西新区开发大路。本区间起于中央大街，沿开发大路向东，经过七号街。线路条件简单，左右线均为直线，隧道结构底最大埋深11m（覆土厚度7.0m），最小埋深10.6m（覆土厚度4.0m），平均埋深11.0m（覆土厚度5.1m）。区间中部设联络通道及排水泵房。区间施工方法采用明挖法施工，主体结构采用双线双洞矩形框架钢筋混凝土结构型式，中隔墙设置在两线间正中

2、间。区间明挖隧道采用钻孔灌注桩加钢支撑结构型式。基坑支护结构采用钻孔灌注桩6001000，桩顶设冠梁600800，冠梁以上采用砖砌体支护结构。桩间采用100mm厚网喷混凝土支护桩间土。二、工程地质情况本工点地面高程变化平缓，地面标高介于33.0034.37米，最大地面高差1.37米，地面类型为浑河高漫滩及古河道。根据钻探揭示及对地层成因、年代的分析，本工程场地勘察深度范围内的地层有第四系全新统人工堆积层（Q4ml）、第四系全新统浑河高漫滩及古河道冲积层（Q42al），第四系全新统浑河新扇冲洪积层（Q41al-pl）,第四系上更新统浑河老扇冲洪积层（Q32al-pl）。各地层描述如下：1) 第四

3、系全新统人工堆积层（Q4ml）杂填土，厚度0.82.70m。2) 第四系全新统浑河高漫滩及古河道冲积层（Q42al）粉质粘土，中、粗砂，厚度4.308.60m；砾砂，厚度1.507.70m；粉质粘土，厚度0.702.00m。3) 第四系全新统浑河新扇冲洪积层（Q4lal-pl）中、粗砂，呈层状分布，层厚4.207.50m，层底埋深16.2316.69m。4) 第四系上更新统浑河老扇冲洪积层（Q42al-pl）粉质粘土，该层分布普遍，揭露厚度2.304.10m，层底埋深17.0021.50m，层底标高12.2816.71m；粉土，厚度3.50m；中粗砂，呈层状分布，厚为5.7013.50m，层顶

4、埋深17.0023.00m，层顶标高10.4316.71m；砾砂，该层最大厚度5.50m，未穿透，层顶埋深28.5032.00m，层顶标高1.287.19m。三、施工计划3.1 施工进度计划本期工程基坑土方开挖及支撑施工122天。土方开挖于井点降水20d后开始。全部基坑土方开挖及支撑工作于2007年3月1日开始，于2007年6月30日结束。为确保工程总体计划按时完成，我们将配备充足的施工设备及人员，按施工计划和施工组织设计精心组织施工。施工中努力为结构施工创造条件，以确保结点工期和总工期的实现。3.2 施工人员组织3.2.1 项目经理部现场管理网络（见图3-1）1、施工管理网络图 图3-1 施

5、工管理网络图 2、施工管理人员配置（见表3-1）表3-1 施工管理人员配置表序号姓名职务备注1李成水项目经理2成小宝项目总工3贾福军总调度4杨文涛办公室主任5白宝太质检部长6范贵祥安质部部长7李科进工程部部长8侯庆超试验员9范丽娟计划合同10赵文学文明施工3.2.2人员组织主要人员安排见表3-2，主要工种安排见表3-3。表3-2 主要施工人员安排人 员数 量（人）土方开挖班：24人支 撑 班：20人综 合 班：18人机 修 班：3人后 勤：3人合 计：68人表3-3 主要工种安排如下表工 种数 量（人）工 长3人电焊工8人电 工2人机械维修工3人汽车司机20人吊车司机6人反铲司机12人测 工1

6、人起重工4人普 工9人合 计：68人3.3 机械设备组织（见附表）3.4 施工场地布置施工场地布置按照文明施工的要求及总体安排，并根据场地的实际条件，在施工现场设置两个支撑材料堆场，南、北二条施工便道作为临时支撑拼装场。具体布设见图3-2出土计划图。3.5 工期保证措施3.5.1 机械设备完好率是保证工期的关键编制机械安全技术操作规程；严格执行交接班制度；机械设备在使用中不得超荷载作业，或随意扩大使用范围，应严格按照机械使用说明书的规定条件使用；加强对施工设备的管、用、养、修动态管理；确保施工机械完好率85%以上，重要机械应有整机或部分总成配件备用。3.5.2 严格进行工期管理技术方面和管理方

7、面的标准化，对圆满完成本工程关系重大，为了在里程碑规定时间内优质完成该工程，我们将按合同条款进行现场施工进度的严格管理。3.5.3 建立和完善以保工期、投资、劳力、材料为主要指标的动态优化，对各工序进行科学调控，使工程的各个方面、环节处于可控之中。3.5.4 确保工期的具体组织技术措施抽调从事过城市地铁施工的施工技术人员、工人，配好施工作业班子；建立健全现场施工组织指挥系统和对外协调系统，做到高效、应变能力强、指挥得力；技术措施方面：成立以项目经理和项目总工程师为首的技术管理小组，确定重大技术措施的实施，检查督促技术项目的落实。建立技术岗位上的岗位责任制，技术干部和技术工人定岗定责，严格技术标

8、准、工艺的实施，持证上岗，严明奖惩。严格施工管理、严格施工工艺、严格施工纪律，并及时作好各项技术资料的整理归档管理工作。抓住关键技术，组织科学攻关，制定科学的施工方案。四、施工布署基坑土体开挖与支撑是整个区间施工的重中之重，是确保总工期、节点工期，确保基坑安全，确保整个工程质量的最为关键的一道工序之一。所以在基坑开挖前必须制定周全、严密的施工方案和措施并进行书面交底，施工时每一步必须严格按照方案进行施工，以确保基坑开挖的安全和质量。1、施工技术准备组织技术人员熟悉施工图纸和施工规范，编造施工技术交底书，并向施工班组人员进行全面交底。组织测量人员复核控制桩位，依据设计图纸，计算施工放样资料，利用

9、全站仪和水准仪现场进行测量放样。随着工程进展，施工测量放样应及时、准确到位，满足施工需要。组织技术管理人员计算工程数量，研究施工方案，确定施工机械设备种类及数量。2、标段工区划分根据计划安排，第二个节点为土方开挖阶段，为确保土方开挖按计划完工，将安排三个施工队伍，分别为土方施工一队、土方施工二队和土方施工三队。土方施工一队：负责DK2+115.00DK2+679.8段长465.8米的的围檩、支护、土方开挖及支撑施工。土方施工二队：负责DK2+072.00DK1+519.20段长552.8米的围檩、支护土方开挖及支撑施工；土方施工三队：负责DK2+072.00DK2+115.00段长43米的围檩

10、、支护、土方开挖及支撑施工。3、开挖区间及顺序：DK2+115.00DK2+679.8段从K2+115向东开挖，DK2+072.00DK1+519.20段从K2+072向西开挖，最后完成DK2+072.00DK2+115.00段施工（见土方开挖计划图）。4、施工机械准备根据土方开挖工程量及施工节点工期的要求，考虑机械维修和保证机械出勤率，计算土方开挖施工需要的机械设备。生产能力分析弃土场在工人村，从施工现场到弃土场距离约2公里，单程约5分钟,考虑白天车流量大及车流高峰期等的因素，按平均每辆车每天10趟完成80M3/辆计算。按三个工区做三个断面考虑，其中每个断面的生产能力如下:DK2+115.0

11、0DK2+679.8段从K2+115向东开挖：投入自卸车10台，8.0方/台10趟10台=800方DK2+072.00DK1+519.20段从K2+072向西开挖：投入自卸车10台，8方/台10趟10台=800方合计：800方/天。负责DK2+072.00DK2+115.00划分一个开挖断面从K2+072向东开挖。投入自卸车5台，8方/台10趟5台=400方合计：400方/天。机械设备配备根据本标段的工程数量和工期要求，我单位将本着“先进、适用、合理、配套”的原则配置机械设备。进场时间根据施工总体安排和工程需要逐步到位。为充分发挥机械设备的性能，对机械进行选型配备，将若干在主要参数方面彼此协调

12、一致的机械设备组合，配套施工。1）土方开挖设备区间明挖段土方采用挖掘机开挖，自卸汽车运至场外，拟配12台反铲挖掘机，2台长臂挖掘机。2）土方运输碴土采用自卸汽车外运出碴，拟配15台自卸汽车。3）喷射混凝土设备区间明挖喷射混凝土主要为桩间支护，工作量较台强小，东、西两段各配备1台TK-961混凝土喷射机。喷混凝土拌料配备2制式拌合机，集中拌合。4）起吊设备在冠梁施工完毕，砼强度达到设计的70%后，采用2台10T龙门吊架设，负责钢支撑吊装工作。5、对外协调方面积极主动与市容管理办、公安交通管理、城市环保、市政、水、电等管理部门取得联系，办理有关施工证件及手续，缴纳有关费用，确定弃碴场地及土石方车辆

13、在城市道路中的运行路线，保证正常施工。6、施工人员配备根据工程特点和施工需要，三个工区共设调度3名，负责工区内部施工调度与协调。每台车辆设备配备2名司机，确保昼夜连续施工。7、修建车辆清洗台为避免运土车辆土方外运时污染市区道路，在施工现场出口处，修建清洗台，不允许运土车辆将泥土等污染物带到市区道路上。主要机械设备配置见表4-1（主要机械设备配置表）序号机具名称型号规格单位数量用 途1履带起重机W1001台1钢支撑架设JUS100台12液压千斤顶200T台2钢支撑加力100T台23履带起重机DH400配1.5抓斗台2基坑挖土4反铲挖掘机EX300（加长臂）台2坑内挖土5伸缩臂挖掘机Sh220(臂

14、长20m)台2坑内挖土6反铲挖掘机HY430（加长）台2坑内挖土7反铲挖掘机Sh100台4坑内挖土8反铲挖掘机Sh60台1坑内挖土9反铲挖掘机EX60台1坑内挖土10自卸载重车15t台20土方运输11可控硅整流弧焊机ZX5系列台10降水及支撑12氧气、乙炔套2支撑切割13潜水泵扬程30米台10坑内排水14水准仪S2台1测量15喷射机TK-961台2支护表4-1 主要机械设备配置表五、土方开挖施工方案5.1总体施工方案基坑土方开挖分四层、自上而下、台阶式整体推进开挖，土方挖至钢支撑下0.5m，最后一层土方开挖至设计标高以上0.3m采用人工开挖至设计标高。基坑开挖时，合理安排纵向分台阶的长度，结合

15、挖机的臂长和基坑放坡开挖后的基坑稳定，初定水平坡长为10米，开挖时坡比采用1：1。第一层钢支撑架设完后，土方继续向下开挖第二层，开挖至第二层钢支撑钢围檩底标高下0.5m。先挖开10米长的平台，安装钢围檩。围檩安装完毕后，架设第二层钢管支撑，施加预应力。在第二层土方继续退挖的同时，土方继续向下开挖第三层，开挖至第三层钢支撑钢围檩底标高下0.5m。先挖开10米长的平台，安装钢围檩。钢围檩安装完毕后，架设第三层钢管支撑，施加预应力。在二、三层土方继续向后退挖的同时，土方继续向下开挖第四层至基地设计标高。在DK1+870-DK2+200段架设两道钢支撑。其余架设三道钢支撑。5.2基坑分层开挖施工流程图

16、施工准备基坑降排水施工冠梁施工第一层土体开挖撑第二道钢管支撑第二层土体开挖撑第三道钢管支撑第三层土体开挖开挖至隧道底标高基底土人工处理转入下一循环施工土方开挖结束。工艺流程见图5-1。围囹安装围护桩表面修凿土方开挖下一循环施工下层土方开挖支撑安装图5-1 土方开挖工艺流程5.3土方施工方法 (1)施工准备，土方开挖的施工准备包括以下几个方面：所有材料、设备、运输作业机械、水、电等必须进场到位；弃土地点必须落实，弃土线路畅通；基坑周边降、排水系统正常运转；管线改移，支（悬）吊保护全部完成或落实好开挖过程中的加固保护措施。(2)开挖机械根据上述的开挖方案，开挖机械采用液压反铲挖掘机为主，辅以装载机

17、等设备，弃土运输则以自卸汽车为主。(3)开挖作业顺序基坑开挖工程根据临时钢管支撑的分布情况及反铲挖掘机的性能，采用四台反铲挖掘机接力开挖的方式，根据开挖深度和支撑层数的变化适当调整台阶层数。按照设计要求冠梁顶部需要放坡段，自地面分段放坡开挖，开挖按设计要求控制坡度，桩间按及时进行挂网6150150钢筋网，并喷射C20砼10cm厚混凝土。待围护结构及桩顶冠梁形成后，分台阶组织开挖。 (4)坑底挖土至自卸汽车的过程为：第一台反铲置于底部台阶，挖掘最底层土体，挖土甩放在底层台阶后部，由上层台阶反铲接力，直至顶层台阶，然后由最上层反铲负责装车；详见图5-2所示。由于底层台阶反铲工作受基坑支撑制约，可根

18、据反铲卸土工作净高，选择合适的反铲型号。分层分段对称进行土方开挖，基坑两侧预留三角土护坡，每层台阶的长度，根据机械开挖作业要求，控制在10m左右。基坑最后剩余土体无法利用台阶接力式开挖的，采取基坑底反铲挖掘机配合基坑上部大型吊车垂直运输的方式进行土方开挖施工。(5)开挖技术措施：土方开挖过程中应特别注意施工场地内所有管线的保护。土方开挖过程中应特别注意对管线的保护。在土石方开挖过程中做到：开挖暴露前调查清楚（包括具体里程、埋深等）、标明位置，开挖过程中留有保护距离、人工挖掘暴露，暴露后加以支吊保护，严禁碰撞。管线采用迁改或悬吊等措施进行保护。运输便道应设专人修整，确保运输安全、提高效率。机械开

19、挖的同时应辅以人工配合，特别是基底以上30cm的土层应以人工开挖为主，以减少超挖、保持坑底土体的原状结构。在土方开挖过程中，应加强观察和监控量测工作，以便发现施工安全隐患，并通过监测反馈及时调整开挖程序。严禁在挖土过程中碰撞已架设好的支撑结构。在基坑开挖过程中发现与设计有不同岩层时，及时报驻地监理、业主确认并做好记录、绘制施工工程地质素描图。当基底承载力与设计不符时，及时通知设计、监理协商解决。5.4、与边坡支护和降水配合措施1、开挖前尽快熟悉图纸，在大面积开挖前及时准备好坡面喷浆所需材料及人员配备，在土方开挖时，挖出一片，立即清理坡面，挂网喷浆迅速跟进。2、挖土前疏干降水至少应提前两周预降，

20、以确保土方挖运。挖土前应对工程桩、降水井用小红旗做出明显标志，并划定保护范围，在施工中绝对禁止机械碾压或碰撞支护桩、工程桩、及降水井。5.5、土方开挖中基坑安全原则及应变、应急措施、为了切实保证基坑支护万无一失，在土方开挖前，通过监理与基坑支护设计、监测单位建立有效联系，专人负责，及时跟踪掌握在基坑开挖过程中可能出现的各种不利现象，由监测单位为业主及监理单位提供监测动态资料，以指导基坑开挖及隧道主体安全施工。、在开挖过程中，急工程之所急，想工程之所想，积极为下道工序创造良好的施工条件，服从监理和指挥部的施工安排，坚持贯彻安全为主的原则。、开挖后，根据基坑的实际情况和主体的施工要求，适当调整开挖

21、顺序和开挖方案。、土方施工期间，派专人24小时不间断对边坡进行巡视。、发现异常情况应及时报告局指、监理及有关单位，人员、材料、设备迅速到位，不计任何代价全力抢险，确保基坑安全。、当基坑局部止水失效，出现渗漏时，立即停止挖土，并用机械回土，堵漏、止水，及时调整挖土方案，待处理后再进行施工。、发现边坡及周边沉降、位移、出现裂缝时，必须放缓土方开挖进度，检查边坡及土体受力变形情况，加固支护体系，采取措施，加以解决。、基坑开挖前做好应急的设备、物资准备。5.6基坑土方开挖要点沿纵向按限定长度开挖段逐段开挖，在每个开挖中分层分小段开挖，随挖随撑，按规定时限施加支撑预应力，做好坑内排水，减少基坑暴露时间。

22、(1) 坑顶周围严格限制堆土等地面超载，适当隔离振动荷载作用。(2) 在每个限定长度的开挖段中，再分层分小段开挖，每一层土体的开挖底面标高以略低于该层支撑中心高50为止，并挖出支撑安装槽，严禁超挖。(3) 最后一层土体开挖中，采用水准仪控制坑底标高。在设计坑底标高以上200300mm的土方必须采用人工开挖；开挖保护层时，集中劳动力和配套设备，开挖一片，铺设一片垫层，防止人类活动和自然因素造成的扰动。对局部超挖处要用砂填实，严禁用淤泥回填。本层土方开挖必须在最短的时间内完成，并在1天内完成垫层砼的浇注。(4) 坑底要设集水坑，及时排除坑内积水。(5) 开挖时由专业单位须及时封堵地下连续墙接缝或墙

23、体内出现的水土流失，严防小股流水、流砂冲破地下连续墙中存在的充填泥土的孔洞而导致大量涌砂和基底失稳。(6) 开挖过程中，定时检查井点降水深度。(7) 人工开挖至坑底设计标高后，立即量测最下一道钢支撑底面至坑底的高度，并从观测此高度随时间而发生的变化中，定出坑底土体回弹量，并据此定了为保证结构底板在砼浇注后能达到设计标高和设计厚度。(8) 钢筋砼底板要求在土方开挖完成7天内完成砼浇注。(9) 钢支撑拆除必须待结构板达到相应强度后才能拆除。(10) 严格控制土坡坡度，确保土坡稳定。(11) 对于斜撑间距较小的部位，吊机无法取土时，下部土体采用人工配合小挖机翻土。六、支撑的架设方案支撑的架设原则是：

24、先撑后挖。支撑的架设顺序为，在开挖前，在拟架设支撑的位置，先沿支撑架设方向开挖一条沟槽，满足支撑的架设宽度即可，同时在基坑的两侧纵向，开挖两条应力释放沟，应力释放沟宽度满足钢围檀的施工要求，应力释放沟开挖后，先进行钢围檩的施工，为支撑的架设作准备。及时架设支撑，减少基坑开挖期间无支撑暴露时间。在基坑两侧先开挖应力释放沟，同时能提高土方开挖的时间，减少挖土与架设支撑之间的时间间隔。6.1支撑安装顺序6.1.1第一道支撑安装当支撑工作面出来后，按照设计安装水平位置和标高分别在圈梁预埋铁件、格构立柱上施焊钢牛腿；由一台50T吊车配合首先吊装第一道连系梁。待每段土方施工结束后，及时丈量支撑与两侧墙面的

25、接触点的实际距离，调整已拼装好的支撑长度，经复验无误后再用二台吊车架设钢支撑，并及时按设计要求施加预应力，最后在连系梁上加焊两道抱箍。本道支撑每次要求在8小时内安装完毕。第一道斜撑施工时应首先按图纸尺寸安装斜垫箱。6.1.2第二道支撑安装每段第二层土方开挖结束，立即测量标高，按照设计标高焊接钢牛腿，同时丈量两侧地下连续墙间距离，及时调整已拼装好带有直钢垫箱的支撑长度。由一台50T吊车配合首先吊装连系梁，待连系梁安装结束后，经复验无误后再由二台吊车架设钢支撑，并及时按设计要求施加预应力，最后在连系梁上加焊两道抱箍。本道支撑每次要求在6小时内安装完毕。第二道斜撑施工时应首先按图纸尺寸安装长斜垫箱。

26、6.1.3第三道支撑安装施工顺序同第二道支撑安装。6.2预应力施加6.2.1预应力施加由于支撑较长，起吊时采用二点起吊，并系上防晃绳，做到安全、平稳、精确吊装。钢支撑吊装到位，不要松开吊钩，将两端活络头子拉出放在牛腿上，再将2台200T液压千斤顶放入活络头子顶压位置，并注意保持千斤顶行走一致。预应力施加到位后在活络头子中锲紧垫块，并固定牢固，然后回油松开千斤顶，解开起吊钢丝绳，完成该根支撑的安装。支撑施加预应力时应考虑到操作时的应力损失，故施加预应力值应比设计轴力增加10%，并对预应力值作好记录备查。具体每道支撑的施加预应力值见下表：支撑道次第一道第二道第三道轴力2801264236预应力50

27、3002006.2.2预应力复加支撑应力复加以环境监测数据检查为主，以人工检查为辅。环境监测主要是测量支撑轴力变化，假若轴力值减小，应及时复加预应力。人工检查的目的是控制支撑每一单位控制范围内单根松动的支撑轴力（以榔头敲击无控制点的支撑活络头塞铁，视其松动与否决定是否复加）。复加位置应主要针对正在施加预应力的支撑之上的一道支撑及暴露时间过长的支撑，监测数据支撑轴力低于预应力值的支撑应复加预应力。根据支撑轴力监测数据检查须复加预应力的，复加应力的值应控制在预加应力值的110%之内。6.3钢支撑安装质量标准钢支撑安装应确保支撑端头同圈梁或钢围囹均匀接触，并设防止钢支撑移动的构造措施，支撑的安装应符

28、合以下规定：（1） 钢支撑轴线竖向偏差：30mm。（2） 钢支撑轴线水平向偏差：30mm。（3） 钢支撑两端的标高差：不大于20mm。（4） 支撑的挠曲度：不大于1/1000。（5） 支撑与立柱的偏差：50mm。6.4支撑施工质量保证措施1、准备：开挖前需备齐检验合格的带有活络接头的支撑、支撑配件、施加支撑预应力的油泵装置（带有观测预应力值的仪表）等安装支撑所必须的器材。2、在地面按数量及质量要求配置支撑：地面上有专人负责检查和及时提供开挖面上所需的支撑及其配件，试装配支撑，以保证支撑长度适当，每根支撑弯曲不超过15mm，并保证支撑、土体及接头的承载能力符合设计要求的安全度。严禁出现某一块土方

29、开挖完毕却不能提供合格支撑的现象。3、安装：钢支撑安装按图纸设计要求，所有支撑拼接必须顺直，每次安装前先抄水平标高，以支撑的轴线拉麻线检验支撑的位置。斜撑支撑轴线要确保与钢牛腿或托架端承水平垂直，其垂直度误差不大于2%。4、准确施加支撑预应力：每道支撑安装后，及时按设计要求施加预应力，预应力施加至设计要求加钢楔顶紧后，方可拆除千斤顶。支撑下方的土在支撑未加预应力前不得开挖。考虑所加预应力损失10%，对施加预应力的油泵装置要经常检查，使之运行正常，所量出预应力值准确。每根支撑施加的预应力值要记录备查。施加预应力时，要及时检查每个接点的连接情况，并做好施加预应力的记录；严禁支撑在施加预应力后由于和

30、预埋件不能均匀接触而导致偏心受压；在支撑受力后，必须严格检查并杜绝因支撑和受压面不垂直而发生徐变，从而导致基坑挡墙水平位移持续增大乃至支撑失稳等现象发生。5、所有的焊缝不得小于8mm，对收拉受剪力的焊缝必须敲掉药皮检查，防止虚假焊。6、钢支撑安装的质量要求如下：轴线中心偏差应控制在小于20mm，支撑位置：标高控制在30mm内，支撑平面轴线偏差控制在50mm内。7、使用螺栓接拼钢支撑，必须穿向一致，两次旋紧，螺栓外露不得少于二牙。8、焊缝满焊，焊缝表面要求焊波均匀，不准有汽孔、夹渣、裂纹、肉瘤等现象，严格执行焊接质量记录验收制度，每道工序完成后，必须清渣自检，经过巡检后，由施工负责人通知有关人员检查验收。6.5土方开挖与钢支撑