主体结构基坑开挖方案(共35页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上昆明轨道交通首期工程土建十标塘子巷站及文塘区间深基坑专项施工方案编制: 审核: 审批: 昆明轨道交通首期工程十标项目部二O一一年三月二十一日目 录专心-专注-专业1. 编制说明及依据1.1. 编制说明为预防建设工程围护结构施工及土方开挖过程中出现结构变形甚至基坑垮塌等安全事故,保证施工安全,根据建质200987号文件的要求,开挖深度超过5m(含5m)的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程以及开挖深度虽未超过5m,但地质条件、周围环境和地下管线复杂,或影响毗邻建筑(构筑)物安全的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程,施工单位应依据国家现行相关标准规范,由项目技术负责人组
2、织相关专业技术人员,结合工程实际,编制基坑围护及土方开挖安全专项施工方案,经施工单位施工技术、安全、质量等部门的专业技术人员进行审核和技术负责人签字,报监理工程师审核后,按照相关规定组织专家论证。方案论证通过后,根据专家组的论证报告,对专项施工方案进行补充修改完善,经项目部和监理工程师审核,并经施工单位技术负责人、项目总监理工程师、建设单位项目负责人批准签字后,方可组织实施。昆明轨道交通首期工程土建十标塘子巷站及文塘区间开挖深度为16.418.5m(超过5m),达到规定的超过一定规模的危险性较大的分部分项工程中深基坑工程的标准,故需编制专项施工方案,经专家论证通过后方可组织实施。1.2. 编制
3、依据 危险性较大的分部分项工程安全管理办法建质200987号; 关于印发城市轨道交通工程安全质量管理暂行办法的通知(建质20105号); 地下铁道工程施工及验收规范(GB 50299-1999); 建筑基坑支护技术规程(JGJ 120-99); 建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB 50202-2002); 建筑基坑工程监测技术规范(GB50497-2009); 塘子巷站及文塘区间主体围护结构施工设计图 ; 施工平面布置图和施工场地及邻近区域内地下地上管线、地下障碍物、地面原有建筑物和构筑物等的调查资料; 施工现场的实地踏勘资料及相关技术规范; 起重设备操作规范工程机械出版社。2. 工程概况
4、2.1. 设计概况1、工程简介昆明地铁十标段施工范围为塘子巷站和文塘区间,具体为北京路塘子巷天桥至昆明会堂,总长536.1米。其中车站长206.1米,区间长330米,基坑深度约16.518米,基坑宽度19.9米38.85米,为一长条形喇叭口结构。工程总工期为18个月,即2010年4月1日至2011年9月30日。施工场地围挡及交通疏解分五期完成。车站及区间主体结构均采用半盖挖顺做法施工(基坑宽度的一半顶部行车,一半作为施工空间)。围护结构采用800毫米厚连续墙+混凝土(钢)支撑支护体系,主体结构采用钢筋混凝土箱形框架结构,纵向柱跨标准段为8米。主体结构外侧设全外包防水层。基坑安全等级为一级。2.
5、2. 工程地质及水文地质概况2.2.1. 地质概况塘子巷站及文塘区间基坑开挖涉及地层主要有:填土、粉质粘土、粘土、圆砾、粉砂、泥炭土,主要各项物理力学参数见表1。详见:附图-1:塘子巷站及文塘区间地质剖面图。主要物理力学参数表 表 1地层编号岩土名称常规物理指标参数特殊性物理力学指标参数天然密度天然含水量孔隙比压缩系数压缩模量直接快剪固结快剪静止土压力系数竖向渗透系数(综合)内摩擦角凝聚力内摩擦角凝聚力wa0.1-0.2Es1-2ccK0kv(g/cm3)(%)(MPa)()(kPa)()(kPa)m/d)填土18.53粘土18.938.21.060.792.666.737.89.045.80
6、.5*4粉土19.227.80.810.2456.428.324.39.731.30.43*1圆砾21253000.25*15.61-2粉砂19.325.90.750.3225.849.822.214.430.90.43*1-3泥炭土16.652.31.430.634.363.835.55.839.40.6*2.2.2. 水文地质概况现场勘测期间于钻孔内测得两稳定地下水位:混合水位及圆砾3-2层潜水水位,其中混合水位为潜水与上层滞水混合后观测水位。圆砾3-2层受地层层面起伏影响,微具承压性。历年最高水位:据查,本段历史最高水位为现地表下约2m;水位标高1889.501890.50m。2.2.3
7、. 周边环境概况车站周边主要建筑有:建设大厦沿街框架建筑1栋21层,建筑地下室轮廓距地铁轮廓最近距离约10 m;自由港沿街框架建筑1栋16层,建筑地下室轮廓距地铁轮廓最近距离约4.58 m;铁路中心幼儿园沿街砖混建筑3栋4层建筑轮廓距道路红线最近距离约2.5 m。区间:区间东侧主要有市公安局宿舍区(距基坑约9.5米,地上8层建筑,基础为直径377锤击灌注桩)、盘龙区红十字会医院附属门诊(距基坑约10米);西侧主要有拟建的天主教堂(距基坑约8米)及历史文物保护建筑(距基坑约2米)上述建(构)筑物在本工程施工影响范围内,施工期间需加强监测。其中建设大厦、自由港、铁路中心幼儿园、公安局宿舍、省储运公
8、司、历史文化遗产保护建筑及尚义街与北京路交界6层高建筑为重点监测对象。2.3. 基坑围护及土方开挖特点本工程基坑围护及土方开挖具有以下几个特点:围护结构采用地下连续墙的形式。第一道支撑采用砼支撑锁口,第二、三(四)道支撑采用60916钢支撑。基坑设降水井,在开挖过程中也采用明排措施进行排水。端头井结构施工时在施工完底板后,拆除第四道支撑,然后施工侧墙至倒撑标高上后,开始架设倒撑,并拆除第三道支撑开始施工上部侧墙及中板。2.4. 土方开挖施工布置基坑开挖必须达到开挖条件后进行。塘子巷站及文塘区间土方开挖采用垂直开挖的方法(见图1)。用0.5m3小挖掘机将东侧临时路面盖板下的土方传递至西侧长臂挖机
9、作业范围,然后由长臂挖机翻至基坑边碴土车内,运至指定弃碴场地。在机械挖土够不到的死角,采用人工配合翻挖土方。当基坑挖至离设计坑底标高30cm时,改用人工修挖、平整坑底,局部凹坑填砂找平(示意见图1)。 图1:长臂挖掘机出土示意图2.5. 施工要求及技术保证条件本基坑属深基坑,为确保安全,严格遵循“时空效应”的理论,按照“分段、分层、对称、平衡、限时”的原则进行开挖。工程施工时,首先开挖第一层土,浇筑第一道砼支撑,待养护到达设计强度后开始分层挖土。塘子巷站和文塘区间围护结构存在换撑和不换撑两种情况。不需换撑工况:1)基坑分4次开挖土石方、安设3道支撑,要求每次开挖面位于钢支撑中心线下方不得大于0
10、.8m,在支撑施加预加力后再进行下一次开挖。2)施工接地网、铺设基底垫层、施工底板和侧墙防水层。3)浇筑底板和部分站台层侧墙混凝土,待混凝土达到设计强度的85%后,拆除最底一道钢支撑。4)浇筑中板和部分站厅层侧墙混凝土,待混凝土达到设计强度的85%后,拆除第二道钢支撑。5)浇筑站厅层侧墙和顶板混凝土,待混凝土达到设计强度的85%后,拆除第一道砼支撑。6)施工顶板防水层,回填覆土恢复路面。需要换撑工况:1)基坑分4次开挖土石方、安设3道支撑,要求每次开挖面位于钢支撑中心线下方不得大于0.8m,在支撑施加预加力后再进行下一次开挖。 2)施工接地网、铺设基底垫层、施工底板和侧墙防水层。3)浇筑底板和
11、部分站台层侧墙混凝土,待混凝土达到设计强度的85%后,施工钢支撑换撑,拆除相应钢支撑。4)浇筑中板和部分站厅层侧墙混凝土,待混凝土达到设计强度的85%后,拆除第二道钢支撑。5)浇筑站厅层侧墙和顶板混凝土,待混凝土达到设计强度的85%后,拆除第一道砼支撑。6)施工顶板防水层,回填覆土恢复路面。挖土施工与支撑安装做到紧密配合,随挖随撑,保证做到基坑无支撑暴露时间小于8小时。在开挖到底后必须在设计规定时间内浇筑垫层及钢筋砼底板。施工流程应该达到快速开挖、快速支撑、快速封底的目的。3. 施工组织3.1. 工期安排根据本工程的特点、工期要求,拟采用分段开挖施工,以更好地确保施工安全和工期要求。3.1.1
12、. 盾构井段1、施工安排盾构井段基坑全长150.4米,开挖土方共计50383 m;始发井段长85米,基坑开挖土方共计29254m,按施工顺序分为:塔吊安装塔吊安装:计划配置塔吊2台,采用人工配合25t吊车安装,作业人员20人,组装及调试需时15天。基坑开挖及钢支撑架设配置2台长臂挖掘机,从盾构始发井(85米)北、南两端同时施工,每天出土1745m(每33分钟出1车土,每车20 m,24小时不间断作业)。盾构始发井(85米)基坑土方开挖完成需时18天,全段150.4米基坑土方开挖完成需时30天。3.1.2. 天主教堂平行段1、施工安排天主教堂平行段基坑全长207.6米,开挖土方共计73250m;
13、天主教堂基坑平行段长96米,基坑开挖土方共计31015m,按施工顺序分为:塔吊安装塔吊安装:计划配置塔吊2台,采用人工配合25t吊车安装,作业人员20人,组装及调试需时15天。基坑开挖及钢支撑架设共配置2台长臂挖机,从天主教堂基坑平行段(96米)北、南两端同时施工,每天出土1745.4m(每33分钟出1车土每车20 m,24小时不间断作业)。天主教堂基坑平行段(96米)基坑土方完成需时18天,全段207.6米基坑土方开挖完成需时42天。 3.1.3. 尚义街至昆明会堂段1、施工安排尚义街至昆明会堂段基坑全长178.3米,开挖土方共计96165m;东风东路南移段长35米,基坑开挖土方共计1498
14、1 m,按施工顺序分为:塔吊安装塔吊安装:计划配置塔吊2台,采用人工配合25t吊车安装,作业人员20人,组装及调试需时15天。基坑开挖及钢支撑架设共配置2台长臂挖掘机,从北、南两端同时施工,每天出土1745m(每33分钟出1车土每车20 m,24小时不间断作业)。全部178.3米基坑土方完成需时55天。3.2. 碴土外运:根据相关部门规定,每天22:00次日6:00(8小时)为碴土外运时间,远远不能满足施工需要。每天两个出土工作面8小时只能出土582m,而按全天24小时出土,共计1745m(实方)/天计算,每天有11631.3=1512m虚方,需要进行碴土堆放。临时路面盖板作为施工场地,除去东
15、侧因迁改煤气管线设置的管槽宽度,仅剩7.2米,并且还要行走施工机械,不能作为碴土堆放场地。要达到基坑土方开挖工序节点,需将1512m碴土转运到弃土场,因此需设临时一处弃土场以满足施工出土要求。或者实现全天24小时出土,且运输道路交通顺畅。3.3. 设备计划基坑开挖设备配置见表2。基坑开挖设备配置表 表2 序号机械设备名称型号总数量(台)备注1长臂挖掘机CAT325L6机械设备要按时进场2液压挖掘机PC20063液压挖掘机PC6064自卸汽车ND3250185汽车起重机QY2533.4. 土方开挖工程3.4.1. 施工顺序每挖完一块土立即安装支撑。待支撑安装好后,再开挖下一块土体。具体开挖步骤顺
16、序详见 附图-2塘子巷站及文塘区间分层分块开挖图。3.4.2. 开挖工程检查与验收标准 开挖工程检查与验收标准见表3。开挖工程检查与验收标准 表3序号检查项目允许偏差或允许值检查数量检查方法范围点数1基底标高(mm)0-20(100400)m21水准仪2边坡坡度应小于设计值每边2坡度尺3预埋件+200-50每边2经纬仪、尺量4墙面露筋面积+100-50每边2尺量3.5. 砼支撑、降水及钢支撑施工3.5.1. 冠梁及砼支撑施工工艺流程 冠梁及砼支撑施工工艺流程见图2钢筋制作钢筋检测商品混凝土运输养护绑扎冠梁及支撑钢筋拆模灌注混凝土立模测量放线凿桩头、整平桩顶清洗、调直桩顶钢筋土方开挖图2:冠梁及
17、砼支撑施工工艺流程图3.5.2. 降水详见降水方案3.5.3. 钢支撑安装、拆除施工3.5.3.1. 施工工艺流程施工工艺流程见图3施加预应力复紧支撑连接螺栓检查及轴力复加倒撑拆撑支撑顶端空隙细石砼填充支撑管安装支撑牛腿安装施工准备测量放样 图3:钢支撑施工工艺流程图3.5.3.2. 施工顺序支撑总体施工顺序为第一道钢筋混凝土支撑第二道钢支撑第三道钢支撑第四道钢支撑(端头井)。在钢支撑架设过程中结合土方开挖工程,开挖好后立即组织材料设备进行支撑架设。3.5.3.3. 支撑安装 标准段直钢支撑安装方法第二、三道钢支撑架设在地下连续墙,故在每段土方开挖结束后,应在基坑两侧按设计标高凿出地下连续墙预
18、埋钢板,安装支撑钢牛腿,经复验无误后,再由吊车将钢支撑分节吊入基坑,架设在安装好的牛腿上,并及时按设计要求施加预应力,最后再一次复紧连接螺栓。 端头井区段斜支撑安装每道斜支撑安装前,需先在每段土方开挖结束后,立即测量支撑中心标高,确定斜垫箱安装位置,立即凿出预埋钢板,并按照设计标高焊接斜垫箱。每道支撑安装时,先丈量已安装好的斜垫箱间距离,经复验无误后,再由吊车将钢支撑架设在安装好的斜垫箱上,并及时按设计要求施加预应力,最后再一次复紧连接螺栓。 钢支撑设计轴力见表4及表5 塘子巷站钢支撑设计轴力表 表4钻孔号开挖深度支撑轴力(KN)连续墙最大弯矩(KN.m)第一道撑第二道撑第三道撑内侧外侧文26
19、16.464931431833996821文2716.4118630821756709751文3216.489926891789647613文3716.4100633882515971976 文塘区间钢支撑设计轴力表 表 5 钻孔号开挖深度(m)支撑轴力连续墙最大弯矩(KN.m)第一道撑第二道撑第三道撑第四道撑内侧外侧文4216.4106333722430952956文4516.4105831272410846771文4818.598228073537(2305)149112421164详见:附图-3 塘子巷站及文塘区间第一道支撑平面布置图、附图-4 塘子巷站及文塘区间第二、三道支撑平面布置图
20、。3.5.3.4. 支撑拆除直支撑拆除 首先用千斤顶松开活络头,将支撑解体,然后逐节吊出基坑。所有拆除的支撑材料及时解体,装运出场。斜支撑拆除首先用千斤顶松开活络头,将支撑解体,然后逐节吊出基坑,最后割除斜垫箱,并吊出基坑。所有拆除的支撑材料及时解体,装运出场。换撑拆除支撑拆除方法与直、斜支撑方法相同。3.5.4. 砼支撑、钢支撑施工检查与验收标准 砼支撑、钢支撑施工检查与验收标准见表6 砼支撑、钢支撑施工检查与验收标准 表6 序号检查项目允许偏差或允许值检查数量检查方法范围点数1混凝土支撑位置标高(mm)30每根2水准仪2平面(mm)302尺量3钢支撑支撑位置标高(mm)302水准仪4平面(
21、mm)302尺量拉线尺量5斜牛腿节点焊缝检查符合要求2观察6预加轴向力(kN)501压力表读数7 砼支撑支撑截面尺寸(mm)+15-10每根1尺量8钢支撑支撑构件制作截面尺寸(mm)5每根2按验收标准9截面扭曲(mm)810轴线弯曲矢高(mm)f=L/100011开挖超深(mm)200每根1水准仪或尺量12支撑安装时限满足设计要求每根1钟表4. 主要施工项目质量保证措施4.1. 深井降水质量保证措施1、成孔规格、垂直度等质量控制符合方案规定的设计要求。2、成井质量(成孔深度、滤水管及其布置位置、管外填料等关键工序质量)符合成井工艺技术要求。3、确保基坑降水系统正常运行,并满足降水方案的预期要求
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