市西客站地铁深基坑开挖方案及计算书1.doc
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1、目 录第一节 总体概述2一、 工程概况2二、 编制依据3三、 编制范围3四、 编制原那么3第二节 现场施工组织机构及职责4一、 组织机构4二、 管理职职责5第三节 主要工程数量6第四节 主要施工方案6一、 支撑构造施工方案6二、 基坑开挖方案9三、 锚喷支护施工12四、 基坑施工监测14第五节 基坑施工时间安排17第六节 施工所需机械设备配备17一、 桩施工所需机械设备配备17二、 土方开挖所需主要施工机械设备配备18第七节 各种保证体系及措施18一、 质量保证体系及措施18二、 平安保证体系及措施28三、 工期保证体系及措施41四、 环境保护、文明施工及节能控制措施44第八节 施工方案二48
2、第九节 基坑围护设计参数50第十节 各工况排桩计算结果51第十一节 支撑各工况计算结果56第十二节 冠梁及腰梁的计算结果62某市西客站地铁深基坑开挖方案第一节 总体概述一、 工程概况一基坑概述地铁4号线车站及车站北侧位于国铁车站、车场及站前高架桥下正投影下的区间,其主体建筑垂直国铁站房布置,并在国铁站房主体下方穿越。基坑自地表以下深度约35米,基坑南北向长度约为521米,东西宽度约130320米。围护桩基坑深度约为9.815.3米,南北长度约为487.2米,宽度为33.6米。二地形、地貌枢纽整体地势起伏较大,高程一般在132159m之间,南北高差20m左右,车站范围内地形由南向北逐渐抬高,线路
3、左侧低于右侧,但东西两侧各自地势平坦,附近多为农田。三工程地质该段场地地貌单元相对较简单,为松辽平原北部岗阜状冲积平原区,场区出露地层主要为第四系全新统人工填土、冲积淤泥质粉质粘土、上更新统冲积1粘质黄土、2粉质粘土、2-1粉砂、3中砂及3-1粉细砂。四水文地质地下水位埋深19.828.7米,标高在116.2124.6米之间,主要受大气降水的补给,通过地下径流和地表蒸发排泄。水质对混凝土构造不具腐蚀性,对混凝土构造中的钢筋具弱腐蚀性,长期浸水作用下,水质对混凝土构造中的钢筋不具腐蚀性,对钢构造具弱腐蚀性。五地震烈度哈尔滨地区抗震设防裂度为6度,地震动峰值加速度0.05g。二、 编制依据(一)现
4、有的招标文件和施工资料;(二)总体性施工组织设计:(三)通过对施工场地现场及其周边环境的考察及收集的建筑位置的地形、地貌、道路、水电、材料情况等资料;(四)历年来总结形成的有关类似工程施工的科技成果、工法以及既有的施工资源、装备能力、生产经历和管理水平;(五) 主要标准、规程。规 范 名 称规 范 编 号工程测量标准GB50026-2007建筑机械使用平安技术规程JGJ33-2001建筑施工平安检查标准JGJ59-99建筑桩基技术标准JGJ94-2021建筑基坑支护技术规程JGJ120-99建筑变形测量标准JGJ8-2007三、 编制范围哈尔滨西客站地铁4号线基坑开挖。四、 编制原那么1、确保
5、满足招标文件和总体施工组织设计中工期、质量、平安、环保等的要求;2、充分考虑本标段工程的特点和工程施工环境;3、结合我公司现有的技术水平,多年类似工程施工经历及施工机械设备配套能力;4、以施工方案、进度方案、主要工程工程及关键工序的施工方法和技术措施,作为本施工组织设计的重点。5、以强化施工管理为依托,充分利用人才、技术、设备、材料、资金等施工要素,实现质量好、速度快的目标。第二节 现场施工组织机构及职责由于本标段施工线路短,工程重点、难点集中,为了保质、保量如期完成施工任务,拟方案采取多个工作面平行作业,各工作面尽可能形成流水施工以加快施工进度。一、 组织机构按照精干高效原那么,现场组建“新
6、建哈尔滨西客站I标联合体工程经理部,中铁二十局集团四公司主要负责地铁工程的施工,实行工程经理负责制,代表我单位全面履行合同的责任和义务,对工程施工实施有效的组织指挥和管理,按照合同条款承当本工程的施工、完工和修复缺陷的具体责任,对本单位负责,对监理负责,对建立单位负责。工程经理部设管理层和作业层,管理层设五部两室,分别为工程管理部、物资设备部、平安质量部、财务部、合约部、综合办公室。作业层设置3个施工队。本工程现场施工组织机构设置详见下列图。构造一队桩基一队土方一队平安质量部工程管理部合约部综合办公室财 务 部物资设备部中铁二十局集团四公司哈尔滨西客站联合体工程经理部 现场施工组织机构框图二、
7、 管理职职责按照ISO9001:2000标准,建立健全各项规章制度,明确工程经理、总工程师和各职能部门的职责,按规定的体系及程序进展运作。各相关部门职能职责见下表。管理职能与职责表机 构部门负责人职 责工程经理部马国龙全权代表我公司履行合同的责任和义务,负责工程施工的组织和全面管理,承当工程实施、完成及缺陷修复等全部工作。实行工程经理负责制;工程管理部李洪亮负责工程施工和技术管理工作,包括施工调度和工程测量工作;平安质量部扈国强负责工程质量和平安生产管理工作财务部李乃仓负责资金筹备、使用、管理及本钱核算工作;物资设备部陈天明负责工程材料、物资采购、供给及管理和机械设备的配套、保养维修及管理工作
8、;合约部张玉兰负责施工方案统计、验工计价和合同管理及本钱核算工作综合办公室杜寻路负责党委及行政日常工作和施工环保、文明、治安、医疗卫生、贯标及对外协调工作;第三节 主要工程数量根据施工资料初步统计为:序号名称桩径cm)桩长(m)数量根备注1围护桩A型802374B型802180C型8018216D型801866E型8021170F型802272G型8017176H型802364K型8020542基坑挖土方34.122万m3、钢支撑2691T第四节 主要施工方案一、 支撑构造施工方案本基坑自地表以下埋深约35米,使用年限为100年,基坑平安等级设计为一级。根据周边环境、工程地质水文地质、相邻影响
9、工程、主体构造轮廓尺寸、施工平安与进度及工程投资等情况,地铁4号线基坑支护方案如下:地铁4号线基坑,采用800mm间距1000/1200mm钻孔灌注桩+支撑,支撑采用截面609t=16mm的钢管支撑。围护桩桩径800mm,桩混凝土标号采用C30,基坑的围护构造桩在基坑开挖界面上4号线顶板施工,围护入土比1:1。桩顶采用冠梁连接。基坑支撑体系采用钢支撑体系,角部采用角撑体系,节点部位考虑适当加强。标准段采用直径609壁厚16mm钢管,加宽段采用格栅桁架H型钢。支撑中间设置临时格构柱和临时立柱桩,临时格构柱采用Q235B级钢管,临时立柱桩桩径为1000mm。一支撑体系安装方案根据围护构造施工设计图
10、纸要求,4号线基坑支撑体系采用钢支撑,钢管截面尺寸为609t=16mm。B-V轴以北局部设四道支撑,第一层与第二层竖向距离为3.5 m,第二道与第三道支撑竖向间距为3 m,第三道支撑与第四道支撑竖向间距平均为4m;B-V轴以南局部设三道支撑,第一道与第二道支撑之间竖向距离为3 m,第二道与第三道支撑之间的竖向距离为4.5 m,支撑横向间距为3m,支撑剖面图见下列图。 基坑围护构造及支撑体系剖面图基坑钢支撑支护采用对撑支护,撑中间设临时立柱,临时立柱采用钻孔灌注桩根底+钢管柱;端部及边角处采用斜撑支护。钢支撑每节为4-6m,调整节段长1.0m,法兰螺栓联接。钢支撑一端为固定端,另一端为活动端,用
11、于千斤顶施加预加力,钢支撑与腰梁连接共同作用。腰梁采用2根45c型钢加缀钢板焊接而成,通过围护桩桩身上的预埋螺栓固定角钢焊制的牛腿,见下列图。围护桩千斤顶609钢管牛腿腰梁钢楔钢丝绳立面围护桩腰梁护围桩套筒钢楔固定装置装置千斤顶609钢管管围护桩腰梁活动端腰梁固定端平面钢支撑安装示意图二钢支撑施工方法钢支撑及腰梁制作钢支撑采用分节加工,法兰螺栓连接,一端固定,一端设置成活塞楔箱,以便施加预加力;腰梁采用两根45cI型钢加缀板焊接,长度4.0m左右。腰梁及撑座安装钢牛腿锚固于桩身的螺栓上。腰梁接于钢牛腿上,焊接强度必须承受横撑自重荷载两倍以上,端部斜支撑必须在围护桩预埋钢板上焊好端面与斜支撑轴线
12、垂直的三角钢板撑座,并保证其强度可靠。钢支撑的安装钢管支撑在基坑外施工便道上拼装成整根,汽车式起重机吊装就位,端部用钢丝绳作保险与腰梁连接,防止坠落,按设计要求进展就位安装。施加预加力钢支撑固定完成后用一台液压千斤顶在活动端施加预加力,预加力一般不大于钢管撑设计轴力的80%,一般情况是由上向下逐步递增,同时根据各项监测结果及时调整预加力大小,预加力施加完成后用楔子锁紧活动端,然后撤除千斤顶。二、 基坑开挖方案 基坑施工内容包含基坑开挖及支撑体系的安装。土方开挖采用机械开挖,挖掘机导运三层到地面后装运,在Q-P轴,D-C轴和U-T轴分别侧向开挖便道,便道7%坡率,便道侧边坡考虑1:0.5的坡率开
13、挖。一基坑开挖原那么4号线地铁基坑全长478.2米,其中区间长度为144.05米,车站主体长度为334.15米,车站主体标准段宽度为25.2/31.8米,基坑最小挖深为15.3米西站房两级边坡1:1.25,平台宽3米,最大挖深32米东站房外三级边坡1:1.25,1:1.25,1:1,平台3米。根据施工工期要求,考虑三个开挖段,V-M轴为第一个施工段、M-H为第二个施工段、H-A为第三个施工段。原那么上基坑开挖遵循“纵向分段,竖向分层,整体台阶式,从上到下,支撑紧跟的施工原那么,即基坑按纵向分台平行作业,机械开挖为主,人工配合。开挖顺序:为保证能尽快施工国铁正线桥工程,以保证铁道部要求的工期,由
14、中间即C-BC-A轴之间向两端开挖,从地铁车站两端向国铁高架桥方向同时施工,在4号线南侧设一出土口,沿下沉车道将土运出基坑,各作业面平行施工。在开挖时,上下台阶间保存一定的坡度,以维持土体稳定。在第层土方开挖后,开场挂网喷射混凝土,然后施工第一道支撑,第一道支撑施工完后,开场开挖第二层土方,第层土方开挖后,开场挂网喷射混凝土,依次开挖、喷锚、支护,各道工序紧接施工至设计深度。在开挖过程中,从围护构造、支撑方式、开挖深度及基坑受力方面考虑,车站施工采用平行作业、快速施工,即土方开挖采用台阶式开挖,支撑体系也应紧跟土方开挖施工,挂网喷射混凝土及支撑施工也采用分段式施工,在施工完毕围护构造后,主体构
15、造要紧跟着施工,分段施工,迅速封底,各工序之间严密衔接。二具体开挖顺序土方开挖采取纵向分段、水平分层、整体台阶式开挖的方法施工,各层布置施工设备,第一层-11.5m以下3米左右开挖直接装车运输,下部各层无法直接装车,由底层倒运到顶层装车运弃开挖示意图如下列图。1、第一层土方直接在-11.5米标高面上由挖掘机配合人工开挖,直接装车运走,四个工作面各2台共计8台4#地铁两端、主线桥之间向两端共四个作业面。2、第二层土方开挖,为方便下层土方开挖,第二层土方开挖后用挖掘机倒运到第一层后直接装车,四个工作面各2台共计8台。3、第三层及以下土方开挖,在各土方台阶上布置挖掘机,土方开挖后通过上层挖机倒运直至
16、到第一层,然后由挖掘机直接装车运输,各工作面安排2台装土挖掘机,共计8台。4、基坑开挖到尽头,挖掘机无法工作时,剩余土体由人工开挖,吊车和龙门吊垂直提升装车运输。车站基坑纵向开挖示意图车站基坑横向开挖示意图三、 锚喷支护施工1基坑开挖时严禁超挖,基坑侧墙随基坑开挖及时进展挂网喷射混凝土防护,围护桩桩间土体采用C25网喷混凝土支护,厚度10mm,钢筋网片为6150mm150mm间网喷混凝土支护,采用单层的钢筋网片,自上而下,随挖随喷。试验室负责优选喷射混凝土的配合比与现场控制,喷射施工前先进展试喷,试喷合格后再投入喷射施工,并按规定喷射大板,制作检验试件。两次喷混凝土作业留一定的时间间隔,为使施
17、工搭接方便,每层下部30cm暂不喷射,并做45的斜面形状。每次喷混凝土完毕后,及时检查厚度,假设厚度不够需进展补喷到达设计厚度,制止将回弹料做为喷射料使用。土方开挖钢筋网安装喷射底层砼人工修整桩间土焊接加强筋喷射面层砼喷射砼搅拌钢筋进场检验钢筋制作养 护施工完毕桩间喷射混凝土施工工艺流程图2技术要点采用湿喷工艺施工,使用优质水泥、粗细骨料、及处加剂。做好混凝土的配合比设计,水灰比控制在0.40.5之间,土层地段应降低水灰比,增加减水剂。混凝土拌和料出盘后的放置时间不得超过30分钟,防止拌和料凝结或结块。喷射前,每隔23m设一根厚度控制标志钉,用以确保喷层厚度。喷射作业采用机械手连续施工,并配备
18、训练有素的专业喷射手操作。喷射时应从下向上对称进展,先喷钢架与围岩间的空隙,后喷钢架与钢架间的混凝土。对有渗漏水的部位,喷射前先处理渗漏,然后再喷射混凝土。严格按照检测要求进展喷射混凝土质量检测,不断改进施工工艺,优化试参数。四、 基坑施工监测、沉降监测采用精细水准仪和铟钢塔尺按二级水准测量进展,包括地表沉降及桩顶沉降。在车站基坑开挖前,应在地形变形影响范围外,便于长期保护的稳定位置,埋设基准点,进展水准网布设,首次观测时,应适当增加测回数,一般取2-3次的数据作为测点的初始读数。、支护构造水平位移监测在车站基坑开挖前,采用全站仪在其周围地层变形影响范围外,便于长期保护的稳定位置,埋设基准点,
19、作为水平位监测的根本依据,测量测点与基点的边长和方位角,确定支护构造的水平位移。、支护构造内力监测根据监测点应力计算值,选择钢筋计的量程。在安装前对钢筋计进展拉和压两种受力状态的标定,将钢筋应力计串联焊接在被测主筋上,安装时应注意尽可能使钢筋应力计处于不受力状态,特别不应处于受弯状态。将应力计上的导线逐段捆在邻近的钢筋上,引到地面的测试匣中,支护构造砼浇注后,检查应力计的电阻值和绝缘情况,做好引出线和测试匣的保护措施。基坑开挖前或初期支护完成后,对应力计进展2-3次稳定测试,作为监测应力变化的初始值。测试一直进展到最上一层支撑撤除为止。、变形监测采用测斜管,利用钻孔埋设在桩后土体或直接埋设在桩
20、身砼中,测斜管埋设严格按照设计要求,安装和埋设时,检查测斜管内的一对导槽,其指向应与欲测位移一致,及时修正。在未确认导槽畅通时,不得放入真实的测头。埋设完毕后,量测导槽方位、管口坐标及高程,及时做好孔口保护装置,并做好记录。测试时,联接测头和测度仪,检查密封装置,电池充电量、仪器是否工作正常,将测头放入测斜管内进展测试,测试应从孔底开场,自下而上沿导管全长每一个测段固定位置测读一次,测段长度为500mm,每个测段测试一次数据后,将测头提转180插入同一对导槽重复测试,两次读数应数值接近,符号相反,取数字平均值,作为该次监测值,在基坑开挖前,以连续三次测试无明显差异读数的平均值作为初始值。观测间
21、隔根据位移的绝对值或位移增长速率而定。当位移增大时,应加密观测次数,并向监理报告。、数据处理及信息反应程序根据现场实测结果,比照实测数值与初始数值,绘制各种时态曲线,运用回归分析法进展分析,根据位移,应力变化趋势推算最终结果,与控制值相比拟,确定土体及支护构造的平安稳定性,提出分析意见和采取必要的措施,并及时反应,以调整施工参数,并提交成果报告,报告包括以下内容:观测点布置图;观测方法及精度要求;本次监测的应力、位移及累计值;观测成果汇总表,及各种时态曲线图;有关工程进度和荷载变化;根据监测数据等实测情况,计算和预测应力、位移的最终结果以及开展趋势;分析意见以及修正措施;经量测变更设计和改变施
22、工方法地段的信息反应记录;观测、计算和校核责任人等。监测信息反应程序见后附图。测试时,联接测头和测度仪,检查密封装置,电池充电量、仪器是否工作正常,将测头放入测斜管内进展测试,测试应从孔底开场,自下而上沿导管全长每一个测段固定位置测读一次,测段长度为500mm,每个测段测试一次数据后,将测头提转180插入同一对导槽重复测试,两次读数应数值接近,符号相反,取数字平均值,作为该次监测值,在基坑开挖前,以连续三次测试无明显差异读数的平均值作为初始值。观测间隔根据位移的绝对值或位移增长速率而定。当位移增大时,应加密观测次数,并向监理报告。资料调研监测设计监测量测数据处理、报送监理、设计单位地层、支护构
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