明挖基坑施工应急预案

1一、编制依据1、长沙市轨道交通二号线一期工程土建施工第2#合同段施工招标文件及相关设计图纸。2、现场踏勘所掌握的情况资料。3、适用于本工程的标准、规范、规程：《建筑工程质量检验评定标准》（GB50210-2001）；《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999）；《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）；《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-96）；《钢筋机械连接通用技术规程》（JGJ107-96）；《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）及国家、部委和长沙市有关安全、质量、工程验收等方面的标准及法规文件。4、我单位现有的施工管理水平、技术水平、科研水平、机械设备配备能力和资金投入能力。5、我单位多年从事地铁工程、城市轨道交通工程及市政工程的施工经验。二、编制原则1、在充分理解招标文件、设计图纸及认真踏勘现场的基础上采用先进、合理、经济、可行的施工方案。2、施工区段合理划分，施工进度安排均衡、高效。3、保护环境、保护文物，文明施工。施工全过程对环境破坏最小、占用场地最少，并有较周密的环境保护措施。4、严格贯彻“预防为主、安全第一”的原则。5、确保工程质量和工期。6、坚持优化技术方案和推广应用“四新”成果，加强科技创新2和技术攻关，应用新技术、新材料、新工艺、新设备，确保工程全面创优。7、加强施工管理，提高生产效率，降低工程造价。8、采用监控系统和信息反馈系统作为指导施工的依据，施工时地表沉降、建筑物倾斜、围岩地质超前预报等各种技术难题与设计、监理、科研院校联合进行研究。三、工程概述1、工程概况望城坡站位于枫林路与西二环交叉口南侧的游园路下，呈东西向布置，车站有效站台中心里程为YCK0+400.000，为地下二层三跨12m岛式站台车站，车站共设2组风亭、5个出入口及一个消防出入口，车站总长265m，标准宽度为20.5m，东西端盾构井处基坑宽24.5m。车站主体基坑采用钻孔灌注桩(φ1000mm＠1300m)+竖向三道内支撑作为围护结构，采用明挖顺做法施工。2、管线情况车站所在游园东路下有一根直径为0.8m的雨污水管及两根直径为0.4m的雨污水水管。车站主体结构上方有一110KV高压线，穿越1号出入口及4号出入口顶部；车站东侧西二环下有一根直径1.8m的雨污水管，距主体结构东侧围护桩12m，管底埋深5.5m；两根直径1m的雨污水管，分别距离主体结构东侧围护桩25m和63.5m，管底埋深分别为3.5m和2.8m，三条管线穿越2b号出入口结构上方。3、工程地质及水文望城坡站附近地层自地表以下依次为人工填土层、粉质粘土、全风化板岩、强风化板岩、中风化板岩。车站顶部位于杂填土层，底部3多位于中风化板岩。本标段在勘察深度范围内，实际测量到两层地下水，按赋存方式主要分别为第四系松散层和全风化带中的孔隙潜水、强～中风化基岩裂隙水。其主要补给来源为大气降水，天然水力坡度不大，多属浅循环地下水；基岩裂隙水以垂直循环为主，径流途径相对较长，主要靠大气降水和上层地下水的垂直补给。地下水的排泄方式主要表现为向低洼处排泄，另外主要以地表蒸发和植物蒸腾方式排泄。4、工期计划计划开工时间：2010年5月10日计划完工时间：2011年2月27日四、结构形式及施工方法1、结构形式望城坡站采用明挖顺做法施工，钻孔灌注桩+内支撑支护。车站总长265m，标准宽度为20.5m，东西端盾构井处基坑宽24.5m，车站范围现有地面西低东高，车站西端基坑深度17.1m，东端基坑深度18.37m,标准段深度为16.11m。基坑保护等级为一级。本车站为双层双柱三跨矩形结构，结构埋深为15～18m米，上覆土层厚度1.492～3.862m。明挖结构型式如下图所示：4标准段横剖面图盾构加宽段横剖面图52、施工流程明挖施工工艺流程图明挖基坑施工顺序交通疏解→三通一平（含地下管线的保护和改移）→钻孔灌注桩→冠梁上方边坡喷锚（A6.5mm挂网喷射混凝土10cm厚）→土方开挖→施作冠梁、第一道混凝土支撑→分层进行土方开挖→分层施作桩间网喷混凝土→分层架设钢管支撑→开挖至基坑面留30cm人工清底→施做接地网及垫层→底板防水层、保护层→浇注底板及下翻梁混凝土→施工侧墙防水层和部分侧墙→待底板和部分侧墙混凝土达到设计强度后，拆除第三道支撑→试作余下边墙防水层，浇注边墙、中柱及中板→拆除第二道支撑→施作边墙防水层，浇注边墙、顶板→拆除第一道支撑→施作顶板防水层、保护层及临时挡土墙→分层回填压实→恢复路面。第一施工阶段前期施工准备施做临时道路、改移管线基坑支护、土方开挖明挖结构施工防水施工基坑回填6土方开挖的分层厚度要与钢管支撑的架设位置相适应，每层土方挖至钢管支撑中心线以下0.5m处，保证方便施工。1）、土方开挖a.主体明开结构基坑的土方开挖方法根据望城坡站的施工特点和现场实际情况以及拆迁、占道计划，土方开挖采用分段流水作业，本站共分为三个流水段，东段、中段和西段，如下图所示：且根据设计要求必须随挖土随做桩间喷锚及钢管支撑，故土方开挖时采取原则为：“竖向分层，纵向分段，中部拉槽，横向扩边。”竖向分层:分层高度根据结构尺寸、钢支撑的设计位置以及挖掘机开挖能混凝土支撑下方，同冠梁一起浇注第一道混凝土支撑；第二次挖至第二道支撑（钢支撑）下方50cm，安装第二层钢支撑；第三次挖至第三层支撑（钢支撑）下方50cm，安装第三层钢支撑；第四次挖至坑底。详见下图。7本车站分两期组织施工，一期施工安排主体结构1个施工单元、15个施工段，分五步组织施工；二期施工完成附属结构2个施工单元、9个施工段，分四步。施工步骤安排如下：第一步：现场布置，交通疏解，围挡，三通一平，临时工程。第二步：围护桩，场地降水与围护桩同步安排，管线悬吊保护。第三步：基坑分段分层开挖，围护桩加固紧跟进行。第四步：主体结构从东往西进行土方开挖及混凝土结构施工，分3段，为保证盾构井的提交，先施工东段，逐步向西推进。钢支撑采用倒进的方法。第五步：主体结构土方回填，管线回迁和路面恢复，拆除围挡，完成车站主体施工。89纵向分段:根据现场实际的工期及拆迁情况，车站主体分3段，须先开挖目前围档部分，即自结构东段向西侧（○21—○36轴）开挖，后开挖自中段向西段（○21—○10轴）部分，最后开挖西段（○1—○10轴）部分。中部拉槽:从原地以下至冠梁位置放1：1.5坡，并用厚度为10cm的网喷混凝土进行支护，钢筋网片为6.5@150×150mm。基坑周边设置300×400的截水沟。沿围护桩两侧各留1.5m宽平台，充分利用其土体抗力保证围护结构的稳定，又可利用此平台及时进行封堵围护结构的渗漏水，在支撑施工完后，进行下面一层土方开挖前再挖除预留平台部位的土方。横向扩边：由中槽向两边横向挖土，直到支护结构。灌注桩施工完毕后，进行第一层土方开挖。土方开挖分四层进行。第一层开挖至第一道横撑底部，施作冠梁及第一道混凝土支撑。第二层土方开挖至第二道钢支撑以下50cm之后，预留钢支撑工作台，支设第二道钢支撑；第三层一同样的方法施工，支设第三道钢支撑；第四层土方开挖后，预留20cm厚的土层进行人工清底。开挖施工时必须在中心挖槽10处布置挖掘机进行土方开挖，避免机械碰撞架设的钢支撑。挖掘机无法挖到的部位采用人工开挖，吊车配合施工。b.土方开挖施工要求·严格按照土方分层施工顺序施工，土方开挖时在中心槽处布置挖掘机进行开挖，避免挖土机械碰撞已经架设的钢支撑。·沿围护桩两侧各留1.5m宽平台，充分利用其土体抗力保证围护结构的稳定，又可利用此平台及时进行封堵围护结构的渗漏水，在钢支撑架设完后，进行下面一层土方开挖前再挖除预留平台部位的土方。c.土方开挖技术措施·由于基坑土方开挖时可能遇到地下水，故土方开挖基坑内过程中及时进行止水注浆。·基坑内土方开挖主要采用液压反铲挖掘机开挖。·基坑开挖过程中及时架设钢支撑，保证基坑正常开挖及保证在加载卸载过程中围护结构的受力符合设计。·在土方开挖遇到钢支撑架立格构柱或边角土方开挖均要采用人工或小型机具配合机械开挖，一定要避免机械开挖碰撞格构柱。·为保证坑底平整，控制超欠挖，基坑开挖到设计坑底标高以上20～30cm时，采用人工检底。d.土方运输基坑内的土方水平运输采用自卸车和手工推车运输。运输马道根据现场实际情况，设在基坑周边3m以外。施工时拟安排1台小型挖11掘机在槽内作业，安排3台加长臂挖掘机在分层的台阶上作业，场地安排一台铲车装车。2)、桩间支护桩间土采用挂网喷射混凝土处理。从上至下清除桩间土至1/2桩径。清土时清至桩间土在两护坡桩中间平面上呈弧形，并且不允许出现过大凹凸。若出现围护桩混凝土有凸出的部分，先人工进行凿除，修平。清土完成后立即铺挂钢筋网片（φ8间距150×150mm），并钢筋网可采用规格为3.0，线径为4.5*75mm水泥钉进行固定，间距为1300×600mm。喷射混凝土的标号为C20，厚度为10cm，喷射完毕后采用防水砂浆进行找平，厚度为20cm。3）、钢支撑a.钢支撑施工准备·钢支撑的场外组装钢支撑用钢管在运送到场后根据开挖基坑尺寸和钢支撑长度进行选材配节，配备法兰盘和加劲箍，拼装成完全能吊装的成型的单根钢支撑。钢支撑场外组装一定要有富余，确保土方一开挖好就有成根的钢支撑吊装。·装配件加工、预埋钢支撑装配件加工主要有固定端和活动端支座，预埋件主要是脚架、花篮螺丝的固定螺栓。b.钢支撑架设工艺钢支撑架设与基坑土方开挖是深基坑施工密不可分的两道关键12基坑开挖钢支撑组拼施工监测吊装钢支撑施加预应力楔块锁定吊装钢围檩工序，支撑架设极具时间性和协调性，支撑架设的时间、位置及预加力的大小直接关系到深基坑稳定的成败。·钢支撑架设工艺流程钢支撑采用两台吊车配合起吊，整根安装。钢支撑架设工艺流程如钢支撑架设工艺流程框图所示：·钢支撑架设方法(1)土方分层开挖至支撑架设的高度后，立即放出支撑位置线。(2)凿出冠梁预埋件焊接钢牛腿，并安装双拼工45c钢围檩。(3)按所装段宽度拼装成一端固定，一端活动的钢支撑，采用特制钢楔。(4)用两台汽车吊放钢支撑到已安装好的钢围檩下牛腿上，并用固定端旋转法使活动端较宽位置支撑于钢围檩上。固定端见如下钢支撑端部节点示意图13钢支撑固定端示意图(5)活动端采用两台100t油压千斤顶施加钢支撑预应力，在活动端沿支撑两侧对称逐级加压，预加轴力控制在支撑设计轴力的40%～60%之间，当压力表无明显衰减为止，采用特制定型钢楔楔紧锁定钢支撑。活动端示意图：14活动端剖面图(6)斜支撑的架设安装方法与标准段相同，但必须在围护桩预埋支座螺杆上安装好端面。与斜支撑轴线垂直的三角钢板撑座，并保证其强度可靠。斜撑端具体安装详见如下示意图。15c.钢支撑拆除·钢支撑拆除步骤钢支撑拆除应随结构施工进程分段分层拆除，第三道钢支撑等到底板砼达到设计强度的80%以上后方可拆除，第二道钢支撑等到结构中板混凝土达到设计强度的80%以上后方可拆除。·钢支撑拆除方法(1)钢支撑拆除的施工工艺流程支撑起吊收紧→施加预应力→拆去钢楔→卸下千斤顶→吊出支撑。(2)钢支撑的拆除方法严格按照设计步序进行拆除施工。拆除时，先在管端千斤顶座上设置千斤顶，操作千斤顶逐步给管撑卸荷，在完全卸荷后，拆除管端头与钢围檩之间的钢斜楔；然后给千斤顶减压并在完全放松后移走千斤顶；最后用200t汽车吊将管撑起吊，并撤离现场。钢支撑卸荷及拆除钢支撑要结合结构施工在相应结构浇筑完成并养护一定时间后拆除，以免发生质量及安全事故。在拆卸时，按设计要求的顺序进行拆除，在卸掉钢管支撑之前，操作工人与汽车吊的吊点分别位于钢管的两侧，以免钢管起吊后摆动伤及工人。五、应急预案1、应急人员及物资准备人员准备：普工30人、钢筋工12人、模板工（架子工）16人、混凝土工8人、喷浆手4人。16材料准备：方木（10×10cm）500m、钢管（A48）1000m、沙袋500个、工钢100m、加气块600块、袖阀管600米、超细水泥20吨。设备准备：挖掘机1台、吊车1台、抽水泵4台、注浆机1台、急救箱和氧气袋若干。2、组织机构建立完善的应急抢险组织机构，明确其工作职责，责