三元桥站土方开挖施工方案.pdf
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1、三元桥站基坑支护及土方开挖安全专项施工方案三元桥站基坑支护及土方开挖安全专项施工方案一、工程概况十号线三元桥站是与机场线三元桥站的换乘车站,为地下双层岛式车站。站位位于东京顺路与机场高速之间的空地内,车站位南北走向.本站与站位西侧的机场线三元桥站之间设通道进行换乘连接。车站全长 160.9 米。车站主体为地下双层岛式钢筋混凝土框架结构,车站宽 23。4 米(两层三跨),局部宽 37。1 米(两层四跨),车站深度为车站深度为 17.8117.81 米米,车站有效站台中心为 K15+450。00。车站共设 4 个出入口、1 个与机场线三元桥站的换乘通道、1 个紧急疏散口及 2 个风道。主体、风道、
2、3 号出入口及紧急疏散口采用明挖法施工,1 号出入口通道及与机场线换乘通道采用暗挖法施工。西南风道长49。35 米(双层长 22。9 米,单层长 26.65 米),东北风道长 35。98 米为单层。三元桥站两侧均为盾构区间,盾构隧道先于车站施工,在三元桥站推进通过,三元桥站施工时,将车站范围内大部分管片整环拆除。车站北端起点 18。6 米采用盾构扩挖施工方法,即整环管片只有局部拆除,盾构隧道作为车站的一部分与车站框架结构结合。该技术目前在国内尚未运用,而处于开发研究阶段,该段作为科研的实验段。车站范围内有三元桥至京顺路的匝道桥,在车站施工前部分拆除,车站施工完成后桥梁恢复,在车站范围内桥梁基础
3、座落在车站结构顶板上,还有部分桥桩基础与西南风道较近,在施工风道围护结构时,桥基础同时施作。车站主体及西南风道明挖围护结构采用钻孔灌注桩,支撑采用锚杆支撑及预应力锚杆支撑。盾构扩挖实验段上部基础采用土钉、喷锚支护,东北风道采用土钉支护。车站南端东侧有一条改移后的 D400 的雨水管,有一条 61001800mm 的雨水方沟,北端东侧有一条改移后的 D600 的雨水管。在锚杆施工前,应查明确定管线的准确位置,施作锚杆时避开管线。二、工程地质与水文地质概况1、工程地质特性车站场区范围上覆人工堆积层及第四纪全新世冲洪积层.地层依次为:(1)粉土填土层:褐黄色,松散,湿,含少量砖渣、灰渣、水泥块等。(
4、2)杂填土层:杂色,松散,湿,以建筑垃圾为主,含砖渣、灰渣、水泥块等.(3)粉土层:褐黄色,密实,湿,中压缩性,含云母、氧化铁。1(4)粉细砂层:黄褐色,中密,湿,中压缩性,含云母、氧化铁,局部夹粉土薄层.(5)粉土层:褐黄色黄灰色,密实,湿很湿,中压缩性,含云母、氧化铁、有机质。(6)粉质粘土层:褐黄色黄灰色,可塑,中压缩性,含云母、氧化铁。(7)粉质粘土层:黄灰色灰色,可塑局部硬塑,中压缩性,含云母、氧化铁。(8)粉土层:黄灰色灰色,密实,湿很湿,低压缩性,含云母、氧化铁、有机质。(9)粉细砂层:褐黄色,密实,饱和,低压缩性、含云母、氧化铁。(10)中粗细砂层:褐黄色,密实,饱和,低压缩性
5、、含云母、氧化铁、个别砾石。(11)粉细砂层:褐黄色,密实,饱和,低压缩性、含云母、氧化铁、个别砾石.(12)粉质粘土层:褐黄色,可塑局部硬塑,密实,中压缩性,含云母、氧化铁。(13)粘土层:褐黄色,可塑,中压缩性,含氧化铁,局部夹粉土薄层。(14)粉土层:褐黄色,密实,很湿,低压缩性,含云母、氧化铁。(15)细中砂层:褐黄色,密实,饱和,低压缩性,含云母、氧化铁.(16)中粗砂层:(17)粉细砂层:褐黄色,密实,饱和,低压缩性,含云母、氧化铁、局部夹粉土薄层。2、水文地质特性车站范围内量测到四层地下水:上层滞水(一)、潜水(二)、承压水(三)及承压水(四)。(1)上层滞水(一)水位标高为 3
6、0.6931。42m,含水层为粉土层、粉土层、粉细砂层、主要接受管道漏水及大气降水补给;(2)潜水(二)水位标高为 26。5627。83m,含水层为中粗砂层、粉细砂层及细中砂层,主要来源为上层滞水、大气降水及侧向径流补给;(3)承压水(三)水头标高为 16。5417.98m,含水层为中粗砂层、粉细砂层,主要接受侧向径流补给及潜水越流补给;(4)承压水(四)水头标高为 10。88m,埋深较深。车站范围内地下水对混凝土结构无腐蚀性;对钢结构具弱腐蚀性;对钢筋混凝土中的钢筋没有腐蚀性。车站底标高为 22。421.30 米,座落在粉质粘土、粘土、粉土、及细中砂土层上;西南单层风道底标高为 27。90
7、米,座落在粉细砂层;东北单层风道底标高 29。90 米,座落在粉质粘土层上.车站进入潜水 6.5 米左右,未进入承压水。23、地震评价本场区地震基本烈度 8 度,属类场地,地下20m 深度范围内,饱和粉土及砂土不液化。三、编制依据1、北京地铁十号线一期(含奥运支线)工程施工设计车站围护结构施工图2、建筑地基基础工程施工质量验收规范GB5020220023、锚杆喷射混凝土支护技术规范GB50086-20014、建设工程施工安全技术操作规程5、钢筋机械连接通用技术规程JGJ107-20036、建筑基坑工程技术规范YB9258-97四、施工重难点1、断面形式多、支撑体系复杂;2、结构距京顺路和机场路
8、距离较近,施工难度大,吊装困难;3、京顺路和机场路车辆繁多,施工运输和监控量测难度大;4、集坑开挖刚好跨过整个雨季,对基坑稳定不利.五、进度计划土方开挖计划 2006 年 6 月 1 日开始,以每天开挖土方量 800m3的施工进度进行施工,2006 年 9 月 20 日结束,其中第一次土方见底时间为 2006 年 7 月 17 日。(分段图见图 3)六、施工方案1、基坑上部土方开挖、接帽土方:钻孔灌注桩施工结束后,开始开挖桩顶及桩外侧处土方,桩外侧外放0。5 米,并采取 1:0.5 放坡,满足人工操作。、冠梁施工:冠梁施工前,先进行人工破除桩头,施工冠梁。(见下图)冠梁施工分段进行,按 20
9、米左右一段进行施工。钢筋加工钢筋加工按设计图纸尺寸进行加工,钢筋主筋接头采用直螺纹进行连接,并根据钢3图一、主体基坑分段图4筋机械连接通用技术规程JGJ107-2003 规范进行验收合格后方可用于绑扎.钢筋绑扎钢筋绑扎前由测量班进行放线,确定冠梁边线,人工做好砂浆底模后,开始冠梁钢筋绑扎。钢筋绑扎采用梅花型绑扎,并做好变截面处钢筋的连接及锚固.冠梁钢筋施工时做好钻孔桩钢筋锚固。模板安装模板采用组合钢模板,安装时确保冠梁结构内部尺寸符合设计和规范要求,并控制好接缝和错台。砼浇注砼采用商品砼,砼浇注时分层浇注,振捣时保证不过振、漏振,确保不出现蜂窝、麻面。图一、冠梁处土方开挖2、主体基坑开挖冠梁施
10、工结束后,开始主体基坑开挖。主体基坑开挖时按照“从中间向两边开挖”的顺序进行开挖,并在开挖过程中遵循“纵向分段、竖向分层,由上而下、支撑紧跟”的原则,按照以下施工步序进行施工:开挖顺序为:第四段第三段第二段第一段,第五段第六段第七段第八段第九段第一步:开挖时从第四段(66 截面)向第一段(33 截面)、第五段(66 截面)向第九段(东北风道)进行开挖,开挖过程中,按照 2 米左右一层进行开挖,在开挖过程中,及时做好桩间网喷,做到随开挖随喷锚.开挖至第一道钢支撑下 50cm 处开始架设钢支撑。钢支撑在施工区域内进行拼装。钢支撑安装位置为冠梁底,安装完毕后进行施加预应力,施加预应力时按设计图纸提供
11、的轴力进行施加力。每道支撑预加轴力为设计轴力的 0。6 倍.在 5-5 截面、44 截面、3-3 截面处为土层锚杆,开挖时挖至锚杆钻机便于操作的位置后,进行锚杆施工。锚杆施工前必须做拉拔试验,以确定锚杆轴向受拉承载力。每种锚杆不少于三根,用做基本试验的锚杆参数,材料及施工工艺必须和锚杆设计相同,锚杆轴向受拉承载力设计值取基本试验确定的极限承载力除以受拉抗力分项系数 1.3.锚杆注浆分两次进行注浆,在第一次注浆结束 24 小时(注浆固体强度达到 5Mpa)后,开始第二次注浆,注浆压力为 2。55。0Mpa。锚杆张拉宜在锚孔浆体强度达到设计强度的 80后,并经验收合格后进行张拉。每道锚杆施加的轴力
12、应为设计张拉值的 0。6 倍。第二步:第二次开挖基坑至第二道钢支撑(锚杆)下 50cm 位置及便于锚杆钻机施工5位置后,停止开挖。等候锚杆和钢支撑安装完毕后进行开挖.在开挖过程中,及时绘制地质剖面图,并与设计图纸进行比较,发现与设计图纸不符时,通知监理。开挖时根据地质条件,控制开挖面积,组织好人员做好桩间网喷,争取在开挖完 24 小时内,完成挂网喷射砼工作。施工桩间网喷时,将钢筋网片采用12 胀管螺栓和钢丝将网片固定在钻孔桩上,钢筋网片搭接长度为 20cm。拌和砼前由试验提供砼配比单,按试验要求进行人工拌和。喷射砼前,采取吊线控制砼面层位置。做到随喷随刮,保证喷射砼面层的平整度。钢支撑架设方法
13、及锚杆施工方法同第一道钢支撑及锚杆相同。第三步:第三次开挖基坑至第三道锚杆下便于钻机操作位置。施工第三道锚杆。锚杆施工方法同第一道锚杆.在开挖至盾构管片位置时,要放慢开挖速度,做好管片的保护及拆除,保证拆除后的管片完整性及可用性。在拆除车站两端管片时要确保管片已拉紧。第四步:开挖至距坑底 20cm 位置,采用人工进行清槽,防止超挖。主体基坑开挖施工步序图第一步:开挖至第一道钢支撑或锚杆下50cm 处,架设第一道钢支撑或安装第一道锚杆.第二步:开挖至第二道钢支撑或锚杆下50cm 处,架设第二道钢支撑或安装第二道锚杆。6第三步:开挖至第三道锚杆下便于钻机操作处,安装第三道锚杆。第四步:开挖至距坑底
14、 20cm 处,人工清槽至基底施工垫层及底板。图二、主体基坑开挖步序图3、开挖及出土方法基坑开挖采取“台阶法”开挖的施工方法进行开挖,开挖时从中间向两边开挖。、土方开挖时,现场安排专人指挥挖掘机挖土,并且严格按照“分段分层;中间拉槽”的施工方法进行开挖。、基坑上层 8 米左右的土方直接采用挖掘机挖除,安排自卸车运走.、基坑下层土方采用 23 台挖掘机进行接力将土方倒到便于装车的地方,然后安排挖掘机将土装到自卸车上,将土运走.7图三、土方开挖平面图图四、土方开挖立面图8、开挖至管片位置后,按既定的管片拆除方案对管片进行拆除,拆除时确定两端管片已拉紧,并对其整环拆除。严禁破坏管片。、基坑底以上 2
15、0cm 采取人工清土,开挖至底层后由测量班控制标高,严禁超挖,破坏原状土。对于超挖部分采用素砼填补.、在开挖过程中,发现明流水时,要及时对其进行引导,防止其破坏桩间土,引起坍塌。、开挖过程中要及时对开挖土层进行描绘,并与设计图纸进行对比,发现差别较大时,及时通知监理、设计,采取必要的处理措施.、开挖至基底后,在基坑两侧挖排水沟及排水坑,对于基坑内出现的积水及时用抽水泵排走,确保基坑内无水作业。、为保证基坑的稳定,基坑开挖完成后,尽快完成底板的施工。、在开挖过程中,及时按照既定的监控量测方案进行量测,并把量测数据反馈到相关部门进行存档,确保施工正常进行.、基坑开挖容许偏差及检查方法见下表土方开挖
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