上海市轨道交通7号线4标段土建工程—中山北路站基坑开挖及支撑专项施工方案

上海市轨道交通7号线4标段土建工程—中山北路站基坑开挖及支撑专项施工方案内容摘要：

上海市轨道交通 7号线 4标段土建工程 — 《中山北路站基坑开挖及支撑专项施工方案》 11 有关按需降水具体措施详见降水施工组织设计。 . 控制纵坡稳定的技术措施 本工程基坑开挖深度大，其明挖部分放坡距离较长，因此在开挖过程中保证纵向土坡稳定是至关重要的，一旦土坡坍塌，就可能冲断横向支撑并导致基坑挡墙失稳，酿成灾害性事故。 尤其是雨季施工，更会因排水不畅、坡脚扰动造成纵坡滑坡事故。 因此我们 采取以下防治措施： （ 1）施工过程中，严格按照设计开挖坡度进行施工，如此能够满足安全要求，详见附图 ZS04 所示。 （ 2）基坑内的 ② 3 砂质粉土及粉砂 中 含水量极为丰富， 容易在水头压力作用下流动，造成边坡失稳，因此在开挖前和开挖过程中均采用具有针对性的降水措施，保证 在该土层 中降水效果。 （ 3）暴雨来临之前所有边坡应铺设塑料膜防止暴雨冲刷，同时在坡脚设置大功率水泵抽水，防止坡脚浸水。 （ 4）如果遇到特殊情况，需要基坑停工较长时间，应在平台、基坑边和坡脚设置排水明沟和积水坑，并派专人抽水值班。 （ 5）在进度允许的条 件下尽量采用少开工作面。 （ 6）坡顶严禁堆物，坡顶不允许设便道。 （ 7）坑内注浆孔必须用水泥浆填满，不得留空洞使得地下水渗入。 . 保证支撑体系稳定的措施 216。 609 支撑系统稳定性关键取决于下列因素： （ 1）支撑活络端头稳定性； （ 2）支撑楔块稳定性； 本 站采取措施分别对 上述 因素实施控制： （ 1）由于钢支撑构造问题，其活络端头伸出过长很容易发生偏斜，导致进一步变形直至失稳。 因此特别规定： 1）活络端头伸出长度宜小于 150mm。 2）如果活络端头伸出长度大于 150mm，小于 300mm 必须在端头两侧 焊接 30a 槽钢加固杆（预应力施加完毕后焊接） . 3）活络端头伸出长度不得大于 300mm，如果发现大于 300mm，应重新 上海市轨道交通 7号线 4标段土建工程 — 《中山北路站基坑开挖及支撑专项施工方案》 12 架设并在支撑中间加短中间管（ 200mm 长）。 4）必须保证支撑和围护结构接触面与支撑轴线垂直。 （ 2）由于目前钢支撑采用钢楔锁定机构，实际上存在楔块屈服的可能性，在楔块插入长度过小的情况下完全可能出现楔块屈服的情况；另一种情况是楔块加工精度低，受压面局部屈服。 这一现象长期以来并未得到重视，实际上一些基坑变形过大与此有密切关系。 我们在本车站施工中消除这一风险，措施如下： 1）所有 楔块接触面均采用自动割刀切割后刨床刨平，保证接触面精度。 2）楔块插入长度最小不得少于 250mm，否则应调换楔块尺寸。 3）按要求复加预应力，如果发现楔块插入长度发生大的变化，则应调换全部楔块，确保失稳楔块得到替换。 （ 3）避免支撑超载：一般上下基坑的施工楼梯是架在支撑上的，为防止对支撑造成超载，我们专门设计了悬挂式楼梯笼与地下墙直接连接，消除了这一隐患。 . 按“时空效应”原理组织基坑施工 实践证明，“时空效应”原理是控制基坑变形最有效、最经济手段， 中山北路 站将严格遵照“二十二条”要求组织施 工，用施工管理的“软措施”，控制基坑位移的“硬指标”，具体从下列方面着手： （ 1）基坑开挖分段、分层、分单元实施，基坑分段以设计分段为准，每段开挖完成后立即浇筑素砼垫层和底板；分层开挖以设计支撑位置顶部为层高；标准段开挖以 6 米宽为 1 单元。 每一单元应在 8 小时内开挖完成，此后 6 小时内施加完支撑预应力。 （ 2）预留土堤护壁：按“二十二条”要求，在有保护对象的一侧基坑应预留土堤护壁。 两侧留土情况下每单元开挖过程示意图见下图所示。 上海市轨道交通 7号线 4标段土建工程 — 《中山北路站基坑开挖及支撑专项施工方案》 13 （ 3）基坑开挖的设备保证：本车站基坑开挖分段、分层、分单元实施，因此对设备配置要 求较高，如果采用常规的履带吊直接抓土由于支撑下势必形成土墙，必须人工修平再抽槽开挖，时间延误很多，而采用小型挖掘机挖掘可以直接抽槽开挖，对“时空效应”十分有利。 因此采用小型液压挖掘机在基坑内挖掘、水平驳送， KH－ 180 履带吊在基坑中部取土，垂直运输。 （ 4）支撑安装和施加预应力：以 6m 为单元开挖后，对应的 2 根支撑应立即安装，并同时施加预应力，自开始开挖起至支撑安装完毕的时间应控制在 12小时内，一般作业安排夜间 8 点开始挖土，至次日凌晨 4 点挖土结束， 8 点前应施加预应力完毕。 各道支撑的设计轴力和预应力值要求表 1) 标 准段 1～ 3 轴 19～ 21 轴 3～ 17 轴 17～ 19 轴 设计轴力 预加轴力 设计轴力 预加轴力 设计轴力 预加轴力 设计轴力 预加轴力 第一道 钢筋砼 支撑 1850 1800 2650 2400 第二道支撑 2020 1400 1750 875 1450 725 1160 580 第三道支撑 1500 1050 1550 1065 1550 1085 1500 1050 第四道 钢筋砼 支撑 4500 5900 1365 955 1600 1120 第五道支撑 2150 1505 3700 2500 3270 2290 3000 2100 第 六 道支撑 2900 2030 1500 1050 1635 1145 1250 875 第 七 道支撑 1200 840 （ 5）支撑复加预应力：按“二十二条”要求在下列情况下复加预应力： 1）在第一次加预应力后 12 小时内观测预应力损失及墙体水平位移，并复 上海市轨道交通 7号线 4标段土建工程 — 《中山北路站基坑开挖及支撑专项施工方案》 14 加预应力至设计值。 2）当昼夜温差过大导致支撑预应力损失时，应立即在当天低温时段复加预应力至设计值。 3）墙体水平位移速率超过警戒值时，可适量增加支撑轴力以控制变形，但复 加后的支撑轴力和挡墙弯矩必须满足设计安全度要求。 4）当采用被动区注浆控制挡墙位移时，应在注浆后 1～ 2h 内在注浆范围复加预应力。 （ 6） 对侧墙施工前可拆卸的钢支撑 采用装配式斜撑支座，大大缩短斜撑安装时间。 5. 基坑开挖 及支撑 主要施工方案 . 施工测量 方案 . 原始平面控制点和高程依据 (1) 平面控制类 根据上海测绘院提供的原始资料为 M70 M708A、 M709。 (2) 水准点高程控制点 根据上海测绘院三分院提供的原始资料为 S72 S722。 . 原始平面控制点 和高程控制点复测 (1) 对于上海测绘院三分院提供的三个平面控制点，在 工程正式开工前 进行全面复核。 复测方法为 以 M708A 为基点，采用电子全站仪进行测角并复测该点至另外两点直线距离，对复测的结果进行平差处理。 如有超出规范要求应及时把信息反馈有关部门进行重新测定。 经复测数据无误后，送报监理复测，确认签字。 (2) 高程控制点根据已知的 S72 S722 两点采用 精密 水准仪进行往返连接复测。 对复测的成果进行平差处理，经复测平差数据无误后送报监理复测确认签字。 业主提供的平面控制点和高程控制点按合同二个月一次进行复测 ，数据复测无误后报监理复测确认。 (3) 地面平面控制点的加密布置 1) 在获得了正确的首级平面控制点后，在车站两端远离施工范围内的制高点布置二个平面控制点，两点间距约 120 米，需 2~4 个测回测角正倒镜 测距取平均值，平差计算后结果再交监理复核， 经复测数据无误后， 才能供工程施工放样。 上海市轨道交通 7号线 4标段土建工程 — 《中山北路站基坑开挖及支撑专项施工方案》 15 2) 地面高程控制点加密布置 为便于施工，在车站两端远离施工范围内布置两个车站高程控制点，两个控制点与交接的水准点采用往返观测，并对观测的数据进行平差处理，最终计算出两个高程，控制点高程计算成果交监理复核合格后方可进行下道工序施 工。 由于基坑开挖较深，采用钢尺进行高程传递。 在待测基坑边假设一吊杆，从杆顶向下挂一根钢尺（钢尺 0 点在上），在钢尺下端吊一重锤，重锤的重量应与鉴定钢尺时所用的拉力相同，水准仪直接读出钢尺的读数，根据吊点的高程计算出仪器的视线高程，用此方法可即将地面的高程传递到基坑内。 . 操作规程 所有测量工作严格按照 《中华人民共和国国家标准 GB50308－ 1999》测量规范进行。 . 观测仪器设备的配置 平面控制点放样，采用 2″ 级的 TOPCONGTS332W 电子全 站仪进行测量放样与复核；测距精度为 2mm＋ 1ppm。 高程控制放样选用 DSZ3 水准仪进行测量放样与复核。 精度为。 . 测量仪器的检测 所有进入施工现场的测量仪器都要有国家认可的检测单位的检测合格证，必须在在仪器的有效检测期使用，一旦检验期到期，应立即送到计量检测单位进行检测，严禁使用“黑器具”。 . 保证措施 进场后项目上将专门设立一个测量小组，由测量工程师负责，下设专业测量技术工人若干。 测量人员都经过专业培训，并持证上岗。 凡进场后的测量仪器都持有国家技术监督局认可的检定单位的检定合格证，并按周检要求，强制检定。 要在使用过程中，经常检查仪器的常用指标，一旦偏差超过允许范围，应送检测单位及时进行校正，保证测量精度。 测量基准点要严格保护，避免撞击、毁坏。 在施工期间，要定期复核基准点是否发生位移。 上海市轨道交通 7号线 4标段土建工程 — 《中山北路站基坑开挖及支撑专项施工方案》 16 所有测量观察点的埋设必须可靠牢固，严格按照标准执行。 以免影响测量结果精度。 测量过程严格按照测量规范要求进行，测量的数据及计算结果必须经三方复核，确认无误后方可进行工序施工。 针对本工程的具体情 况，我们 已 制定专项测量方案。 . 基坑开挖 中山北 路站深基坑施工已通过专家评审，以下为本车站基坑开挖与钢支撑架设的施工方法。 考虑本工程基坑开挖深度较大，拟采用伸缩长臂液压挖掘机和 KH180 履带吊负责垂直土方的运输，每作业面垂直运输采用采用 KH180 履带吊，水平挖掘运输采用二台小松 PC100。 基坑纵坡形式为双面纵坡，依支撑布置将端头井和标准段分别分为七（六）层和六层，开挖程序以段为单位，由浅到深逐层开挖，一层挖尽再开挖下层，一段挖完后再从浅层下一段，由于基坑总体上是逐段逐层开挖的，因此，从根本上解决了施工过程中基坑的纵坡稳定问题，基坑总纵坡比始终保持 1:3。 开挖放坡线详见附图 ZS－ 04 所示 中山北路车站主体结构及各出入口均采用明挖顺筑法。 明挖顺筑法施工顺序为：开挖至第一道支撑底→浇筑第一道钢筋砼支撑→开挖至第二道支撑底→架设第二道支撑并施加预应力→开挖至第三道支撑底→架设第三道支撑并施加预应力→开挖至第四道支撑底→架设第四道支撑并施加预应力（或浇筑第四道钢筋砼支撑）→依次开挖其余各道支撑并施加预应力。 . 开挖准备工作 基坑开挖前，必须完成下列准备工作： （ 1）凿除地下墙顶板劣质混凝土， 制作顶圈梁 和第一道砼支撑。 开挖前 圈梁 及砼支撑 要达到 设计 强度。 （ 2）钢筋砼施工道路的的制作并达到养护期。 （ 3）开挖前，必须完成基坑临边围护。 （ 4）预降水。 （ 5） 监测布点完成并取得初读数。 ..2. 基坑开挖 上海市轨道交通 7号线 4标段土建工程 — 《中山北路站基坑开挖及支撑专项施工方案》 17 明挖顺筑法土方开挖： 第一二层挖土方法：采用 EX200 挖掘机随挖随撑，退行开挖，直接装车。 第三层以下挖土方法：将小型液压挖掘机驶入或吊到基坑之内，根据基坑分层开挖的标高呈阶梯形放坡挖掘土方，传递到基坑的两侧，由履带吊垂直抓土装车。 在机械挖土够不着的死角，采用人工配合翻挖土方，当基坑挖至离 设计坑底标高 30cm 时，改用人工修挖、平整坑底，局部凹坑填砂找平。 基坑开挖时需派专人指挥，注意对支撑、井点的保护。 本工程基坑开挖深度大，其明挖部分放坡距离较长，因此在开挖过程中保证纵向土坡稳定是至关重要的，一旦土坡坍塌，就可能冲断横向支撑并导致基坑挡墙失稳，酿成灾害性事故。 尤其是雨季施工，更会因排水不畅、坡脚扰动造成纵坡滑坡事故。 本工程第一道及端头井的第四道为砼支撑，其主要施工工艺如下： （ 1）第一次挖土至第一道支撑底部，严格按定位放线，修平支撑底部的土体，浇捣素砼垫层，铺设油毛毡 作底模隔离层，绑扎支撑及围檁钢筋，侧模采用九夹板，钢管与木方相结合的模板支撑方式，支撑砼采用商品砼，待第一道支撑、围檁达到设计强度以后， 再往下 开挖土体。 （ 2） 端头井的第四道砼支撑在结构回筑阶段需要拆除，为浇注设备板方便，在围檩中每隔 1m 需设置 1 根 300 的砼浇注孔； （ 3） 第四道 支撑拆除采 取凿除砼、 切断支撑内钢筋后吊运至空地，然后用空压 机 将混凝土粉碎成块状，。