奥体中心站基坑开挖及支护方案_图文

奥体中心站基坑开挖及支护方案_图文内容摘要：

，本方案主要包括基坑开挖、基坑支护及施工监测三个方面。 在基坑开挖前，先进行降水井的施工，确保在基坑开挖前 20 天进行降水。 本车站基坑降水主要采用基坑外设置降水井降水的方式。 待基坑内水位降至开挖面标高下 1 米左右时，开始正式开挖。 基坑开挖时，按照围护桩的施工顺序，从车站大里程端开始往小里程端挖土 ,先开挖表层土，标高至顶圈梁底。 由于奥体中心站地面距冠梁顶面约 4m 左右，该部分土层采用放坡开挖，坡比为 1:1，采用喷射混凝土 +钢筋网片进行支护。 因此，开挖表层土方后，先行进行边坡的防护施工，然后 凿除 桩顶的 混凝土浮浆 ，然后 进行顶圈梁施工。 顶圈梁混凝土达到设计强度后 ,进行第一道钢支撑的架设，然后向下继续开挖土方，边开挖边进行桩间喷射混凝土施工。 开挖至下一道支撑的标高处（钢支撑开挖至支撑底标高下 处）。 开挖到位后马上进行该道支撑的钢围檩及钢支撑支撑施工 ,直至开挖到基坑底部设计垫层标高处 ,施做混凝土垫层。 混凝土垫层达到一定强度后，马上进行 底板钢筋绑扎、模板支护和混凝土浇筑施工。 基坑开挖遵循横向分段、竖向分层的原则。 同时在开过程中，为保证基坑开挖安全，在向下挖土的过程中，要时刻注意围护桩的渗水情况，明确该处是否有渗漏水，若有则及时回填，然后采取对应的堵漏措施后进行下一步开挖。 支撑架设采取随挖随撑的原则，严禁超挖。 架设好的钢支撑及时施加预应力及防脱落措施。 在施加完预应力后，要对钢支撑法兰盘处的连接螺栓进行检查，对有松动的螺栓要及时复紧。 根据奥体中心站现场施工条件，该车站基坑开挖拟采用 4台反铲挖掘机由东向西分段分层放坡开挖方式进行，坡度为 1： 2；开挖时采用“分段、分层开挖、随挖随撑，撑锚与 8 挖土配合”原则。 横向先开挖中间土体，后开挖两侧土体，待土体标高剩余 30cm 时采用人工开挖。 当基坑深度在 以内时，用 2 台 PC220 挖掘机直接挖土装车，当基坑挖至 以下后，地面采用一台 PC220 挖掘机出土、装车，基坑内分阶段设置 1台 PC220 挖掘机和 2台 PC60 挖掘机进行开挖。 采用多台挖掘机向基坑外倒运出渣，收尾部分采用吊车垂直出土。 本工程车站基坑配置 30台渣土车出渣。 主要工序工期分析 奥体中心站车站基坑开挖土方量总计约 万方，计划平均每天渣土外运 500m179。 ， 根据本标段总体施工进度计划以及奥体中心站目前施工情况，奥体中心站基坑土方开挖工期为 220天，具体节点工期如下： ① 表层土方开挖及支护： 2020 年 6 月 20 日～ 2020 年 8月 15日，总计 52 天。 ② 冠梁施工： 2020 年 6月 27日～ 2020 年 8 月 25 日，总计 60 天。 ③基坑开挖支护： 2020 年 7月 20日～ 2020 年 1月 22 日，总计 190 天。 人员组织及职责 为了确保施工安全、质量和进度，加强施工组织管理及工序技术衔接，施工过程中在落实部门岗位责任制的基础上实行行政领导和主要管理人员工地值班制度和工序技术负责制度。 具体人员配备和安排如下表所示： 表 2 现场施工人员组织表 车站 工种 人数（人） 备注 奥体中心站 土方开挖工班长 2 管理土方开挖 喷锚施工工班长 2 负责桩间喷锚 支撑架设工班长 2 管理支撑班组 降水管理工班长 2 总管降水井运行及基坑内明水抽排 土方开挖班组 12 司机 10 人，地面管理 2人 支撑架设班组 12 降水管理班组 10 降水井的管理及基坑能明水抽排 堵漏班组 6 处理桩间渗漏水 9 表 4 现场管理人员组织表 工序或工作内容 主要责任人 备注 施工总负责 项目经理 领导层 ,安全领导值班 安全总负责 项目安全总监 技术、质量总负责 项目总工 施工生产协调 项目书记 施工现场管理 及工序组织协调 工区经理 全面负责奥体中心站工区的安全、质量、进度 技术主管 技术管理、质量控制 质量、技术管理 工程部 按设计、规范要求施工；进行三检制度、报验程序进行隐蔽工程，各工序检验 实验室 测量班 负责现场测量、监测 安全管理 安全部 施工安全检查、安全培训教育、文明施工、环境保护等 施工队 领队 12 人 施工过程中，工程部各工序技术负责人负责现场工序的技术指导、技术监督，并及时处理施工中遇到的技术问题，及时反馈信息；各部门负责人根据施工工序和工作内容，做好施工现场的进度、安全管理，对现场资源配置、调度进行管理，及时处理问题，同时做好基坑开挖期间的领导值班制度。 基坑监测准备 由于施工场地内地质条件差，地下水位高，为了保证基坑开挖安全，控制地面沉降量，开挖前按设计进行监控量测点布设，并取得初始值，根据实际量测数据，控制基坑开挖及时调整支护参数，并做好施工记录。 机械设备配备 需配备设备如下表： 表 5 机械设备配置表 设备 型号 数量 (台 ) 备注 挖掘机 （ PC220） 2 179。 挖掘机 （ PC150） 2 179。 挖掘机 （ PC60） 2 179。 渣土车 30 汽车吊 （ 25t） 2 空压机 9m3 以上 3 凿除围护结构桩顶混凝土浮浆 强制式搅拌机 1 基坑边坡及桩间喷锚使用 潜水泵 50 基坑降水井使用 污水泵 5 基坑内基底明水抽排 10 6 基坑开挖方案 奥体中心站为地下三层岛式站台： 车站总长 ，标准段宽 ，两端盾构井段宽 ，总高 ，结构底板埋深 ，顶板覆土。 有效站台长度 140m，站台宽度。 根据本站的工程筹划，主体基坑开挖、支护自大里程向小里程施工。 分段开挖，桩间网喷及钢支撑架设紧随其后。 车站主体基坑钢支撑竖向间距较大，开挖主要采用纵向放坡拉槽方式，运输车辆进入基坑，挖掘机开挖、装车后外运；坡顶线开挖至北端头、坡度超运输车辆的爬坡能力时，采取多台挖掘机接力的方式开挖；无法采用以上两种方式开挖的土方，在基坑内设小型挖掘机配合开挖、装土，采取行走式龙门吊 (汽车吊）提升完成开挖，现场设临时存渣场，采用装载机装车外运。 主体基坑开挖方案及流程如图 图 3所示。 第一道钢支撑φ60 9, t= 161694596744965249 图 2 奥体中心站土方开挖示意图 11 图 3 基坑开挖及支撑施工程序图 （ 1）放坡拉槽开挖时：第Ⅰ层为表层土，上方无障碍；第Ⅱ层土体开挖作业空间高度接近 ，作业空间较大；主要采用 1台 PC220 型挖掘机开挖土方并装车， 1台 PC150 型、1 台 PC60 型挖掘机配合开挖作业空间较小部位土体。 第Ⅲ、Ⅳ层土体开挖作业空间高度分别为 5m、 ，主要采用 2台 PC120 型挖掘机挖掘土方并装车， 1～ 2 台 PC60 型挖掘机配合。 采用此方式开挖，大约可完成主体基坑土方开挖总量的 75%。 （ 2）采用多级坡开挖、挖机接力提升时：放坡拉槽开挖坡顶线开挖至小里程端基坑边缘、运输车辆无法直接进入基坑时，基坑内采用 3 台挖掘机接力开挖倒运土方，在地面设1 台挖掘机自基坑内提升土方，具备外运条件时，直接装车外运；不具备外运条件时，所开挖土方在场内临时存放。 挖掘机采用 PC220 型挖 掘机，部分层间距较小、作业空间受限区域，基坑内挖机采用 2台 PC120 型挖掘机；端头基坑深度大于 4m时，地面改用 1台 PC400养 护 施工准备 浇筑冠梁（预埋支撑预埋件） 土石方运输弃置 钢筋、模板制安 开挖冠梁、边坡喷锚 测量放线定位 安装钢支撑托板 安装第一道钢支撑 支撑件地面准备及试拼装 施加预应力 加设楔形块垫紧 检查基底标高 no 浇筑垫层砼 施作底板防水层 浇筑底板钢筋砼 钢筋、模板制安 分层开挖土石方 一至三道支撑 分层开挖、桩间网喷 施做第三道钢围檩、支撑 开挖至基底 施做第二道钢围檩、支撑 分层开挖、桩间网喷 12 型长臂挖掘机提升、装车，长臂挖掘机可提升自 16m 基坑深度范围内的土方，此方式开挖土方约占主体基坑土方开挖总量的 20%。 （ 3）无法通过放坡拉槽及多级坡接力开挖的主体其余 5%土方，采用 2台 PC60 型的小型挖掘机在基坑开挖、装土，采用 25T 汽车吊辅以吊斗提升。 （ 4）土方运输车辆采用 25～ 30 台 15 m3 容量的斯太尔自卸汽车；通过吊车辅助出土时，现场设临时碴土场，采用 ZL50 型装载机装车外 运。 (1)基坑开挖必须在降水井建设完成并正常运营，抗拔桩、立柱桩和围护桩（包括桩顶冠梁 ） 达到设计强度后方可进行。 （ 2） 基坑每一层开挖时确保已经将地下水水位降低至开挖面下至少 1 米。 （ 3） 基坑开挖按照 “ 开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖 ” 的 原则进行开挖。 开挖时注意“时空效应 ” ，即第 2～ 3 道支撑土层开挖中，纵向每小段开挖宽度一般为 6m左右 , 每层按照 1： 2 放坡 开挖（视实际开挖的地层稳定性可做适当调整）。 小段土方开挖要在 16 小时内完成，随即在 16 小时内安装好该段的钢支撑 ，并施加预应力。 (4)钢管支撑开挖至设计底标高底时 及时支撑 (钢支撑底部放在开挖面上 )， 尽量 减少基坑无支撑区域及暴露时间 ，严禁超挖。 （ 5）端头井部位直撑段先挖，设置斜撑部位后挖；直撑段部位，先中间后两侧的原则开挖（盆式开挖），整体采用阶梯式开挖。 （ 6） 土方开挖过程中，密切注意对周边环境的保护，切实减小围护结构、混凝土结构的不均匀沉降、变形；同时，在开挖过程中，做好基坑的监控量测工作，并根据监测结果调整优化施工参数，指导施工。 （ 7）机械开挖时，坑底应保留 300mm 厚土层，由人工挖除整平。 以便防止基底土被 扰动。 （ 8）基坑施工过程中应减少基坑周边的堆积荷载。 基坑四周设护栏，确保人员安全。 （ 9）基坑开挖时应做好防尘、防噪音措施，做到文明施工。 为保护基坑土方开挖过程中的安全，应充分考虑基坑排水，基坑排水应贯穿基坑施工始终。 首先在基坑顶面四周设截排水沟，开挖过程中依据开挖深度及水流情况设置临时排水沟和集水井。 施工过程中必须保证排水顺畅，并随时将集水井中的水排出坑外。 在布设排水沟、集水井及确定抽水设备时应留有 20%～ 30%的富余量。 13 基坑开挖允许偏差与检验方法见表《基坑允许偏差与检验方法表》。 表 6 基坑允许偏差与检验方法表 序号 项 目 允许偏差（ mm） 检验频率 检 验 方 法 范 围 点 数 1 坑底高程 +10 － 20 每段基坑或长 50m 5 用水准仪 2 纵横轴线 50 2 用经纬仪、纵横向各侧 3 基坑尺寸 不小于设计尺寸 4 用尺量、每边各计 1点 4 基坑边坡 设计的 5% 4 用坡度尺量 基坑开挖在充分考虑时间、空间效应的前提下，遵循“拉槽开挖、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则。 随挖随撑，作好基坑降排水，减少坑底暴露时间。 基坑开挖充分考虑施工场地、外运时间等因素限制，可以充分利用场地内空地临时储存。 根据土方开挖要求，横向先挖中间土体，后开挖两侧土体， 在靠近围护结构的位置，预留 1m 采用人工开挖，避免机械对围护结构产生破坏。 每层土方开挖时，先沿断面中部拉槽，拉槽深度及宽度，以满足挖掘机及土方运输车辆的作业、行走空间要求为原则，两侧各留 ～ m宽平台。 拉槽至大里程端后，自大里程向小里 程后退式开挖两侧及拉槽以下剩余土体至坡脚线处；同时，钢支撑架设紧随后退式开挖作业进行，如图 4所示。 14 (1)竖向分层开挖 ①端头井开挖 奥体中心站小里程端头井开挖尺寸长度为 ,宽度为 ，开挖深度 , 大里程端头井开挖尺寸长度为 ,宽度为 26m，开挖深度 ,。 共有设置 3道钢支撑，竖向分 4层开挖。 第一层开槽开挖至冠梁底部标高处，然后整平基础，对冠梁至地面的边坡进行网喷混凝土支护。 凿除桩顶至顶圈梁底部标高处，然后绑扎冠梁钢筋、安装冠梁预埋件、立模板，浇筑冠梁混凝土。 等冠梁混凝土强度达到设计要求后，凿除冠梁上的预埋件，在预埋件上焊接剪力块及支撑托板，安装第一道钢支撑，并施加轴力。 第二到三 层 分别开挖至 第 3道钢支撑 斜撑底标高处 ,开挖过程中及时进行网喷支护，开挖到位后 ,安装钢围檩及钢支撑，并对钢支撑施加应力。 第四层开挖至设计基坑底部垫层标高处（最后 300mm 厚土层，由人工挖除整平，以便防止坑地土被扰动 ）。 在混凝土板撑处，开挖至板撑设计底标高处，安装底模板后施工板撑结构。 ②标准段开挖 标准段开挖尺寸长度为 ，宽 ，开挖深度约为。 竖向共有 3道钢支撑，竖向分 4层开挖。 第一层开槽开挖至冠梁底部标高处，然后整平基础，对冠梁至地面的边坡进行网喷混凝土支护。 凿除桩顶至顶圈梁底部标高处，然后绑扎冠梁钢筋、安装冠梁预埋件、立模板，浇筑冠梁混凝土。 等冠梁混凝土强度达到设计要求后，凿除冠梁上的预埋件，在预埋件上土方运输方向。