地铁站基坑支护及开挖施工方案

地铁站基坑支护及开挖施工方案内容摘要：

地产 办公楼 1988 32 挖孔桩基 础 ～ 9～ 25 11 公司 联成大厦 春风 路 联城地产有限公司 各商家 办公商 业 1985 16 人工挖孔 灌注桩 不详 不详 锦星花园 春风 路 贵州驻深 办事处 住户 办公商 业 1985 6 沉管灌注 桩 不详 20 北斗小学综合楼 春风路 罗湖区教育局 北斗小学 学校办公楼 1992 4 灌注桩基础 12 北斗污水泵站 北斗路 水务集团 水务集团 污水处理 1986 2 条型基础 汇鑫花园 北斗 路 群众 群众 住宅楼 1997 32 人工挖孔 灌注桩 1～ 14～ 23 周边交通及地下管线 文锦站位所处深圳市主城区，站位所处春风路和文锦南路是城市主干道，地面交通繁忙，站位所处春风路现状为双向四车道，文锦南路现状为双向六车道。 在施工期间交通疏解难度大，需要合理安排施工顺序，尽量降低对交通通行的影响。 文锦站周边 地下管线 复杂，各种管线的避让、改移施工严格按照设计图纸进行。 车站西端主要受文锦南路西侧绿化带下现状 及 ，在施工前需要采取管线改迁，管线悬吊等 一系列保护措施，确保施工的安全。 周边管线 情况详见相关调查资料。 施工图技术要求 设计原则 1． 基坑安全等级为一级，基坑侧壁重要性系数取 ；支护结构最大水平位移≤ ％ H且≤ 30mm；地面沉降≤ ％ H 且≤ 30mm。 2． 针对场地的工程地质与水文地质条件，结合周围地面建筑物、地下构筑物、管线及道路交通情况，合理选择施工方法和支护结构型式。 以保证施工过程中，对上述设施无危害。 3． 围护结构采用荷载结构模式，按“增量法”计算分析。 水平向基床系数按 m 法确定。 12 4． 围护结构满足整体稳定性、 抗滑移、抗倾覆、及基底土体的抗隆起和抗渗流稳定性验算要求。 5． 基坑支护结构的地下连续墙作为永久结构应不低于主体使用年限。 荷载计算 1．永久荷载 （ 1）结构自重：钢筋砼自重按 25kN/m3计。 （ 2）覆土重：按竖向全土重计，覆土容重按 20kN/m3。 （ 3）水土侧压力：水土压力砂层按水土分算，其余按水土合算，施工阶段按朗金公式计算其主动侧土压力。 （ 4）水浮力：明挖车站施工阶段在覆土未回填或回填未到位时，根据可能发生的最高地下水位， 计算其浮力的大小。 （ 5）水位：设计水位、抗浮设防水位均取至地 面。 2．可变荷载 （ 1）施工荷载：一般的施工荷载按 5Kpa 计。 （ 2）地面超载：地面超载按 20KPa 计（盾构端头按 30Kpa 计）。 （ 3）盾构端头施工期间临时地面超载按 70Kpa 计。 工程 材料 ① 材料 1．地下连续墙砼： C35混凝土 ，抗渗等级 P8； 2．冠梁、砼支撑 、 砼腰梁： C30 混凝土； 3．导墙： C20 混凝土； 4．钢筋：采用 HPB300、 HRB400 钢筋，材质分别符合现行国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》及《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》的要求； 5．预埋钢板和钢支撑：钢管支撑采用 Φ 800mm， 壁厚 20mm 的钢管，材料为 Q235； 6．钢围囹：钢板和型钢材质，应符合《普通碳素结构钢技术条件》（ GB79988）的规定，并具有符合国家标准的出厂证明书； 7．焊条：用电弧焊接 Q235 钢板和 HPB300 钢筋时采用 E4303 焊条，焊接 HRB400 钢筋时采用 E5003 焊条，焊接熔敷金属的化学成分和力学性能应满足（ GB/T51171995）和（ GB/T51181995）的规定； 13 8．叠合墙内预留主体结构钢筋连接器采用 I级。 9．盾构进出洞范围玻璃纤维筋：密度应为 ~，剪切强度≥ 110MPa，扭矩≥41T/Nm，极限应变≥ 2%，弹性模量≥ 40GPa，当 16≤ d＜ 25 时，抗拉强度标准值≥ 550MPa，当d≥ 25时，抗拉强度标准值≥ 500MPa。 ② 钢筋砼结构受力钢筋保护层厚度 1．地下连续墙背土侧： 50mm，迎土侧： 70mm； 2．冠梁、腰梁： 50mm； 3．钢筋砼支撑： 30mm； 4．导墙： 25mm； 结构耐久性设计 a)配制耐久混凝土的水泥可采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，其强度等级宜为 级。 不得采用有活性的骨料，水泥的含碱量 (等效 Na2O)均不宜超过水泥重的 %且不得大于3kg/m3。 在无氯盐的环境中，配制钢筋混凝土所用各种原材料（水泥、矿物掺和料、骨料、外加剂和拌和水等）的氯离子含量不应超过胶凝材料重量的 %。 b)配制耐久混凝土所用的矿物掺和料应符合下列要求：粉煤灰应选用来料均匀、各项性能指标稳定的一级灰。 粉煤灰的烧失量应尽可能低并不大于 4％，三氧化硫含量不大于 3％。 在满足强度需要的前提下，粉煤灰掺量不宜超过 30％。 c)配制耐久混凝土所用的骨料应符合下列要求：质地均匀坚固，粒形和级配良好，空隙率小（粗骨料堆积密度一般大于 1500kg/m3，对较致密石子如 石灰岩大于 1600kg/m3，即空隙率约不超过 40% ）；对不同细度模数的砂子，控制 5mm、 和 筛的累计筛余量分别为 0～ 5%、 40～ 70%和≥ 95%。 粗骨料的压碎指标不大于 10%，吸水率不大于 2％。 d)混凝土的化学外加剂及其使用应符合以下要求：各种外加剂应有厂商提供的推荐掺量与相应减水率，主要成分 (包括复配组分 )的化学名称，氯离子含量百分比，含碱量。 当混合使用各种外加剂时，应事先测定它们之间的相容性。 外加剂中的氯离子含量不得大于混凝土中胶凝材料总重的。 14 第三章 工 程特点、 施工 重难点 及对策 工程特点 （ 1） 本工程施工难度大，工期紧张，施工周边建筑物密集，施工风险大； 施工 会 对周边居民的生活及出入 产生 较大影响； （ 2） 本工程地处深圳市罗湖 区中心地带 ，周边交通繁忙，建（构）筑物结构复杂 ，地下连续墙施工受前期管线改迁和交通疏解等影响较大，需各方协调配合，才能顺利开展施工任务。 （ 3） 车站主体范围内存在多条横穿车站的管线，地连墙施工时需要临时改移，基坑开挖时 需 进行悬吊保护等措施。 另外 车站西端受沿文锦南路西侧绿化带下有现状 雨水箱涵横跨主体及沿文锦路东侧有 电缆沟限制 ， 施工极易造成箱涵下沉或开裂 ，施工时要 加强监测，根据监测反馈信息 采取相应的措施。 （ 4）为减少对交通的影响，需要进行北斗路和文锦南路的钢便桥安装，地下连续墙施工过程中需要进行多次倒边施工，工序复杂，施工难度大。 （ 5） 施工场地狭窄，安全、质量、文明施工与环境保护要求高， 需要合理安排施工作业，确保施工安全和减少对周边环境的不良影响。 施工 重点及对策 工期保证 受前期工作影响，工期已经远远滞后于最初的工期计划，目前工期已十分紧张，而且还有大量管线需要改移，如何保证工期 是本工程的 重 点。 应对措施 ： （ 1）制定合理的施工计划，尽可能 抢抓一切可能的施工作业面，与前期管线改迁进行交叉作业 ； （ 2）优化场地布置，合理使用空间； （ 3）加大协调力度，提高各工序的工作效率，缩短占用场地时间。 钢筋笼吊装安全 施工围挡周边环境复杂，车流和人流量大，标准段钢筋笼长 ，单幅钢筋笼起吊重量达 22 吨，在狭小的场地内实施钢筋笼的吊装施工 有一定风险 ， 如何确保钢筋笼 吊装作业 的安全 是施工 过程的控制 重点。 应对 措施： （ 1） 编制钢筋笼吊装安全施工方案并进行评审 ,对钢筋笼上吊点布置位置进行设 计与计 15 算，吊点位置设置在纵向绗架与横向绗架的交点上；钢筋笼上各吊点作加强处理，吊点焊接必须牢固，并经过质检员和安全员验收合格后方可使用； （ 2） 对 起重 作业进行验算复核 ， 结合 本工程实际情况 起吊作业时 采用 由 1 台主吊车和 1台副吊配合起吊 ， 采用 2 副钢扁担。 主吊车采用 100t 履带式吊车 (起吊高度不小于 45m)，副吊车采用 50t 履带式吊车 (起吊高度不小于 30m)进行 ； （ 3） 在钢筋笼起吊到将离而未离地面之前，全面检查绗架和各吊点受力时的情况，确认绗架和各吊点牢固可靠，钢筋笼变形在弹性范围内，不会产生不可复原的变形时，方 可正式起吊钢筋笼； （ 4） 用起重机吊运钢筋笼时，必需使钢筋笼呈自然垂直状态 ， 起重机行驶时应低速平稳，切忌 行驶途中急刹车 ； （ 5） 施工现场将 责任分解到人，严格控制钢筋笼加工的质量控制， 加强钢筋笼吊装作业的 旁站工作，严格监督起吊工及司索工按照规范要求进行吊装作业等。 基坑开挖的安全防护 文锦站明挖基坑跨度 为 、开挖深 度为 ，施工过程中必须确保围护结构体系的稳定和安全。 主要对措施： （ 1） 施工中严格按照设计方案控制降水井施工质量，尤其是对降水井管及滤料的选择和施工，保证降水井的成井质量； 基坑开挖 施工 过程中，进行分阶段降水，避免周边建筑物不均匀沉降 ； （ 2） 开挖时随挖随支护，下层土开挖前支撑，并及时施加预加轴力锁定 ； （ 3） 加强监测，根据监测反馈信息进行 钢 支撑的安装与拆除 ，必要时可采取换撑等加固措施。 发现变形异常，采取回灌补充地下水位 、对周边建筑物注浆加固 等措施进行处理 ； （ 4）对于重要建筑物提前采取袖阀管注浆 、 搅拌桩 、旋喷桩 加固等措施 进行防护。 文明施工及环保 本工程所处 春风路 ，交通繁忙，特殊的地理位置及周围环境的现状，决定了本工程的施工应高度重视对环境及周边交通的影响。 针对工程特点 ，制定以下措施 ： （ 1） 建立完善的环保体系，施工前对工程情况进行分析识别，确定重要环境因素，并制定相应的措施，在整个施工过程中严格执行 ； （ 2） 尽量减少占用社会道路，合理布置场地，展现本单位的精神风貌和企业文化 ； 16 （ 3） 合理地选择施工方案，严格控制环境污染，如围挡大门处设置洗车槽，车辆出场前进行冲洗，防止污染社会道路 ； （ 4） 合理地组织社会交通，设立明确的交通标志，派专人指挥交通；为避免对该地区的交通增加负担，大量的施工车辆进出均安排在晚上。 施工 难 点及对策 地连墙 施工 防塌孔 文锦站 所处地质 情况 复杂，地下水位高， 粉细砂、中粗砂和卵石层厚度大且 富水 ， 存在淤泥质粘土层等不良地层， 可能存在罗湖断裂带  、  （初勘、详勘阶段尚未揭露）， 地连墙成槽 过程中 易产生 槽壁 塌孔 及地面沉降等风险。 应对措施： （ 1） 改善泥浆性能：在泥浆中加入适量的重晶石粉和 CMC 以增大泥浆比重和提高泥浆粘度，增大槽内泥浆压力和形成泥皮的能力，从而达到更好的护壁和防坍效果。 雨天地下水位上升时及时加大泥浆比重和粘度，雨量较大时暂停挖槽，并封盖槽口。 （ 2） 及时补浆：施工中防止泥浆漏失并及时补浆，始终维持稳定槽段所必须的液位 高度，保证泥浆液面比地下水位高。 （ 3） 加固处理：对软弱的淤泥质土层、粉砂层 、可能存在的断裂带 等不良地层 采用 袖阀管预注浆、旋喷桩 等 进行 加固 处理，改善其土质 ，还需根据实际情况 对邻近槽段的建筑物进行地基加固处理，减小其对槽壁所产生的侧向土压力。 （ 4） 对于槽段坍塌较严重槽段，施工时先在下部未坍塌的部分回填粘性土，上部坍方区的泥浆作固化处理，待固化泥浆强度达到设计要求时，重新开挖槽段。 继续开挖坍塌槽段时，必须采取措施，减轻其对坍塌槽段周边地基的附加荷载。 基坑石方爆破难度大 车站局部中风化岩和微风化岩岩层较深 ，中风化岩体的完整性指数 KV=；微风化岩体的完整性指数 KV=，且部分岩层侵入车站底板以上， 车站基坑开挖的石方量大，需采用爆破方法进行石方破碎，爆破震动等对 罗湖老城区 周边 环境安全影响较大。 应对措施： （ 1）详细调查基坑周边环境的性质，根据有关要求召开专题会议分析和评估爆破施工对周边环境的的影响程度，进一步论证爆破施工的安全和可行性等。 （ 2）文锦站基坑石方开挖采用 微差控制爆破 +数码电子雷管起爆方式 进行，施工中 严格控制爆破参数和爆破时间等，确保周边环境和人员的安全。 17 （ 3）对车站 周边年代久 远 的老旧建构筑物进行袖阀管预注浆、旋喷桩加固等措施进行保护，减少房屋的 沉降或开裂等不良影响。 （ 4）基坑石方爆破开挖过程中定期对周边管线及建构筑物进行巡视和测量监控，发现异常情况立即采取措施进行处理和保护。 110kv 电力等重要管线悬吊难度大 车站周边管线密集，尤其横跨 车站主体结构 基坑 的 管线多达 15 道， 施工过程中需进行管线悬吊保护， 其中 文锦南路处 大雨水箱涵、 110kv 高压电缆等 对 基坑开挖及主体施工 影响 较大 ，施工有一定难度。 应对措施： （ 1） 在进行车站主体结构范围内的 雨水箱涵新建 过程中 ，先施工 完成 雨水箱涵下方的 4 幅地连墙和此处 9m 长的车站结构 顶板 ，然后直接在顶板上进行雨水箱涵的新建，因箱涵和车站顶板标高有冲突，此处车站顶板。