地铁车站明挖基坑土石方开挖和支撑安装施工方案

广州市轨道交通三号线北延段四标【永泰站】土建工程车站明挖基坑土石方开挖及钢支撑安拆施工方案编制：审核：批准：中铁隧道集团有限公司广州地铁三号线北延段同永嘉盾构项目部二OO七年九月2车站明挖基坑土石方开挖及钢支撑安拆施工方案一、工程概况1、工程位置广州地铁三号线北延段施工四标工程永泰站是三号线北延段第五个中间车站，位于广州市白云区同泰路与丛云路交叉路口，车站与同泰平行，呈东西走向，位于同泰路南侧。详见图1。车站明挖基坑设计起点里程为YCK8+836.9，终点里程为YCK8+976.9，车站总长为131m，标准段宽度19.5m，最宽处为29.5m。图1永泰站平面位置图2、周边环境及周边建筑物结构形式车站明挖基坑位于同泰路铺路下，基坑北侧为同泰路（双向四车道）、紧邻在建华南三期公路高架桥，东侧为丛云路（需进行交通疏解）。南侧有A8、A6、A3等商住楼及超市，西侧有A6、A5民房。周边存在多栋浅基础商住楼及民房，其主要结构形式有：（1）西侧各一栋A6、A5房，与基坑最近距离5.75m，基础为条形基础、上3部为砖混结构。（2）南侧一栋A8房与基坑最近距离4.37m，A3房紧邻基坑，A8房基础为条形基础、上部为框架结构，A3房为条形基础、上部为砖混结构。（3）南侧嘉福广场A3房，与基坑最近距离3.21m，基础为条形基础、上部为框架结构。（4）东侧一栋A2、A3房，与基坑最近距离6.99m，基础为条形基础、上部为砖混结构。3、工程地质及水文地质情况2.1工程地质情况根据施工图设计及第二次岩土勘察报告，永泰站主体明挖基坑场地内地质情况如下：（1）地面以下8.5m范围地层为土层，主要为素填土及粉质粘土，其中，基坑东南角地面以下4.4~10m为含水中砂层，基坑北侧存在0.9~2.2m厚的含水砂层。（2）地面以下8.5m以下至连续墙底为灰岩、泥岩、页岩及砂岩层，岩层总体上软下硬，岩层上下层存在全、强、中、微风化的岩层复层结构。2.1水文地质情况永泰站地形较平坦，地下水位受地形变化影响不明显，场地内地下水位埋藏较浅，勘察揭露的地下水稳定水位埋深为1.20～5.40m，标高为16.73～27.70m，地下水位年变化幅度为2.50～3.20m。根据设计图，抽水试验单孔涌水量基岩平均为83m3/d、砂层平均为98.6m3/d，基岩渗透系数平均为0.91m/d、砂层平均为7.83m/d。砂层富水性较好，总的储量一般。地下水对混凝土结构无腐蚀性，对长期浸水状态下的混凝土结构中的钢筋无腐蚀性，对干湿交替状态下的混凝土结构中的钢筋具有弱腐蚀性。具体工程地质如图2、图3所示。4图2永泰站右线地质剖面图图3永泰站左线地质剖面图4、设计概况及施工参数（1）基坑形状及大小车站明挖基坑平面形状为不规则的八边形，基坑东西端深约18.4m，基坑中部深约17.4m，基坑开挖断面面积为3687.68m2，总土方量约64802m3。（2）基坑支护体系采用连续墙+幅间三根旋喷桩（桩间止水）+钢筋砼支撑（钢支撑）、钢筋砼围檩（工字钢围檩）的联合支护体系。溶洞连续墙底面线5（3）支撑基坑自上而下共设三层支撑，第一层支撑与冠梁同高，支撑直接撑于冠梁上，为800mm*1000mm矩形钢筋砼支撑，共有13条，其中9条斜撑，4条对撑，总长约287m；第二层~第三层支撑为φ600，t=14mm钢管支撑，每层支撑共有19条，其中12条斜撑，7条对撑。每层支撑总长约298m，三层支撑总长约894m。（4）围檩第二~第三层钢管支撑撑于围檩上，直撑部分采用2工45a工字钢围檩，斜撑部分采用C30钢筋砼围檩、断面尺寸为800mm（宽）*800mm（高）。围檩每层周长约144m，上下共三层，基中钢围檩总长约Xm，钢筋砼围檩总长约Xm。（5）型钢立柱、连系工钢梁及桩间回填基坑中间有5根成东西向一字形工63c型钢立柱及立柱间工45a连系工钢梁和工20槽钢剪刀加固件。桩间采用C20喷射砼回填。基坑围护结构详见图4、图5、图6、图7。图4第一层钢筋砼支撑平面图图5第二~三层钢管支撑平面图图6基坑1-1剖面图图7基坑2-2剖面图65、主要工程数量主要工程数量详见表1表1主要工程数量表二、施工方案及部署1、施工方案基坑开挖采用从西向东成台阶从上至下明挖法施工，共分三层开挖和支撑，每一层均采取先撑后挖，每一层土石方必须待钢筋砼支撑及围檩砼强度≥70%后方可开挖。同一层中施工顺序为：土石方开挖→围檩施工→钢支撑安装→预加轴力→支撑安全防护。土石方开挖及外运均安排在夜间进行，钢支撑架设尽量安排在白天进行。基坑钢支撑架设采取两台25T汽车吊机吊装，支撑预加轴力采取100T油压千斤顶施加。钢筋砼围檩及钢筋砼支撑采取在开挖土石面砼硬化后，人工绑扎钢筋关模现浇砼，围檩与桩体连接采取人工凿出桩体主筋焊L形钢筋进行连接。桩间回填采取土石方每下挖1.5m~2m进行喷射砼接合C20喷射砼回填，采取挖一段回填一段。详图8、图9、图10。图8土石方开挖平面示意图图9土石方台阶开挖剖面示意图图10土石方竖向分层开挖示意图序号分类项目分项单位数量备注1土石方土方m332401地面以下8.5米石方m3324012钢支撑体系钢筋砼支撑（总长约287m）钢筋t24.75C30混凝土m3121钢管支撑（共3层，每层总长约298m）m894钢筋砼围檩（含支座）钢筋t122.7C30混凝土m3362.83桩间回填C20砼m373672、施工平面布置及临时设施2.1施工场地平面布置施工场地平面布置详见图11。图11施工场地平面布置图2.2临时设施、施工用水、用电临时设施详见表2表2临时设施工程数量表序号项目名称单位占地面积备注1砂场m212.02石场m212.03水泥库m212.04洗车槽m241.4C30砼浇筑5材料库m224.0砖房6机料库m212.0砖房7养护室m218.0砖房8氧气房m29.0砖房9乙炔房m29.0砖房10电工房m212.0砖房11空压机房m218.0砖房12消防室m212.0砖房13配电房m28.0砖房14门卫室m21.2保安亭15活动板房m215016厕所m215砖房17浴室m26砖房（1）施工围蔽本工程采用全封闭围蔽方式，围挡采用招标文件“地铁新建工程施工围档标准”，采用砖砌240mm厚墙，高度设计1.9m，加300mm高的压顶。围墙基础底脚埋地深度500mm。墙柱之间距离为3m。考虑到墙柱及墙体的牢固、安全、可8靠，墙体内4根Φ6钢筋。外墙面加批荡抹光后再刷涂料。围墙外立面绘制宣传壁画，壁画表达以下内容：A.广州地铁总公司标志、字样及工点名称。B.公益宣传广告或有关地铁宣传广告。（2）生产用房固定材料库房及试验养护池采用单层砖结构房屋，石棉瓦屋顶，内外墙均进行抹面，外墙用白水泥饰面，实验室、测量仪器室的门尺寸为0.7m(宽)*2m(高)，其余房屋的门尺寸为0.8m(宽)*2m(高)。临时房屋采用钢管简易框架、石棉瓦屋顶，房屋布置要求紧凑、美观、大方、整齐。按照消防要求设置足够的消防设施，包括灭火器、消防水池及消防沙等，同时设置相应的门卫保安设施。（3）洗车槽在施工场地的大门内侧设置洗车槽。洗车槽设蓄水池和沉淀池，以确保出入施工场地的车辆干净，不污染城市交通道路。同时，冲洗车辆的水经沉淀达标后排放。（4）护栏在地面设高约1.2m的基坑护栏，采用φ42钢管，管间采用扣件连接，并涂刷成黑黄相间的警戒色，并用绿色防护网满挂封闭。（5）施工用水用电及照明施工用电拟从业主提供变压器接至配电房，再从配电房直接接至各用电位置控制箱即可；同时配备功率250KW应急发电机1台，用于网电临时停电时发电机及时发电满足小型设备运转用电。现场照明，场地内沿围墙设普通照明灯照明，沿场地对角线各设置8个高压聚光灯作为施工照明。施工用水拟直接从业主提供4寸（φ100mm）供水接驳点沿围墙布设φ75mm主水管，然后再引至各用水点，当洗车的水压力不足时，增设增压泵。（6）场地排水：场地内砖砌300*300mm排水沟排至三级沉淀池。三、资源配置及进度计划1、劳动力安排劳动力安排详见表3。9表3主要工序劳动力安排表序号项目工种人数1土方开挖及外运挖机司机、吊机司机、运输司机122石方开挖203文明施工杂工64测量测工65围檩与钻孔桩接触面处理杂工126钢筋加工及绑扎钢筋工207关模木工128混凝土灌注混凝土工109钢支撑架设架子工及电焊工12合计1102、设备配备主要设备配备详见表4表4主要施工设备表序号设备名称数量（台）规格型号主要工作性能指标一土方及起重设备1反铲6WY501m3，66kw，挖深4.5m（租赁）2小型反铲1DH55－V0.3m3，40.4kw（租赁）3汽车式吊机2QY-6025（租赁）4装载机1ZLC40B126kw5自卸汽车10FV313JDL2715T（租赁）二钢筋、关模及混凝土施工机具1钢筋弯曲机1GQW-32φ4～φ3，2KW2钢筋切断机1GQ40AΦ4～Φ40，3KW3交流电焊机6BX3-500电流调节范围60～655A，6KW4钢筋对焊机1UN1-100100KVA、20～30件/h5插入式捣固器4ZN-35Φ60、1.1kw三桩间回填1电动空压机1LGY20-12118kw，20m3/min2内燃空压机LGY-12/7-C75kw3喷浆机1PZ-55.5kw四风镐603-1130J五抽水机8QY80-12-2.22.2kw(备用3台)六其它设备1内燃发电机1TZH-355M4TH500KW2木工圆锯4台MJ-1162.2KW103、材料计划主要材料计划详见表5表5主要施工设备表序号项目单位规格型号数量1冠梁钢筋T697.152冠梁砼T23.643支撑钢筋T64.434支撑砼5围檩钢筋M362666围檩砼M362667钢围檩8钢管支撑4、进度计划4.1主要进度指标（1）第一层土方开挖及钢筋砼支撑施工：25天；（2）第二层土方开挖及钢支撑架设：30天；（3）第三层土方开挖及钢支撑架设：35天；（4）每层桩间回填：8~10天（5）土方外运：750m3（天然体积）/天。4.2施工进度安排计划开工时间：2008年3月16日，完工时间：2008年6月14日。四、施工工艺及施工方法说明1、土石方开挖1.1土石方开挖前的施工准备（1）所有材料、设备、运输作业机械、水、电等必须进场到位。（2）弃土地点必须落实，弃土线路畅通。（3）降、排水系统正常运转。（4）基坑开挖前在基坑周边（冠梁）设置监测点，并取得初测值，在基坑开挖过程中进行跟踪监测。第一层土方开挖前，检验冠梁支撑砼强度（同条件砼养护试件强度）是否达到设计要求，满足要求后方可开挖。1.2土石方开挖方法（1）土方开挖采取直接用挖机开挖，石方开挖采取爆破开挖；11（2）基坑约90%的土石方通过挖机直接接力倒运至地表装车外运，当基坑开挖较深挖机无法接力倒运时，采用基坑内挖机装渣斗，地表吊机垂直提升至地表临时弃渣场，夜间挖机集中装车外运；（3）基坑底10~20cm土石方采取人工开挖，以保持基坑底的原状结构。1.3土石方开挖技术措施（1）土方开挖时按设计及时架设钢管内支撑，对不能及时施作钢支撑的区段留反压土防止围护结构变形收敛，根据情况也可采取留土护壁。（2）在开挖过程中随基坑开挖进行桩体的修凿补平，并及时进行桩间喷射砼回填，出现的渗漏水时及时采取堵漏灵或注浆封堵。（3）开挖过程中，加强观察和监测工作，以便发现安全隐患，通过监测反馈及时调整施工方案，利用监测资料进行信息化施工。（4）严禁在挖土过程中碰撞已架设好的钢支撑结构。（5）在基坑开挖过程中遇不同土（岩）层面，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。当基底土层与设计不符时，及时通知设计、监理。（6）基底以上10~20cm的土层采用人工开挖，以防止基底超挖。1.4基坑防排水本车站位于同泰路铺路上，周边建（构）筑物密集反映敏感，施工时不能进行降水，因此在基坑开挖过程中要特别注意防排水，采取以下措施：（1）对于围护结构局部出现的渗漏水，随基坑开挖及时采取注浆封堵进行处理。（2）基坑四周地面修筑截水沟，经常维护、清理，防止地表水进