明挖地铁车站站基坑开挖与支护安全专项方案.docx

武汉市轨道交通2号线南延线XX站基坑开挖与支护安全专项施工方案编制：日期：审核：日期：批准：日期：XX公司武汉市轨道交通2号线南延线XX项目经理部二零一XX年五月一、编制依据及编制原则11.1 编制依据11.2 编制原则21.3 目的和适用范围2二、工程概况22.1概况22.2工程地质及水文地质条件32.2.1工程地质条件32.2.2水文地质52.3. 工现场周围环境62.4. 3.1周边环境62.5. 3.2.管线情况62.6. 程特点、重难点分析及对策72.7. 1工程特点72.8. 4.2重难点分析及应对措施7三、施工总体安排102.9. 1施工总体安排103.2. 工现场平面布置103.3. 1平面布置图103.4. 2施工围挡、围栏103.5. 3施工用水、用电103.2.4现场排水113.2 .5基坑上下通道113.3 施工管理机构及劳动力组织113.4 施工进度计划113.5 拟投入的主要施工机械材料配置计划123. 5.1施工投入机械设备配置123.5.2施工投入材料13四、基坑开挖与支撑施工134.1开挖条件134. 2开挖原则134 .3施工准备135 .4冠梁与第一道支撑施工144. 4.1冠梁施工工艺流程144. 4.2冠梁支撑施工方案154. 5基坑开挖154 .5.1施工流程155 .5.2基坑开挖方案154. 5.3分层分段开挖174. 5.4基坑开挖准备184. 5.5基坑开挖步序及流程184. 5.6CO2致裂开挖施工方法204.5. 7土方开挖技术措施284.6土方开挖外运294.7坡面防护304.8桩间网喷304.9基坑排水314.10基坑验槽314.12开挖施工必要的措施31五、基坑降水325.1基坑开挖面地下水处理325. 2地面排水32XX、基坑支护336. 1支护形式336.2支护体系施工方法336. 2.1测量放样336.2.2 钢围橡安装336.2.3 斜支座安装346.2.4 铜支撑安装346.2.5 施加应力366.2.6 联系梁、剪刀撑、抱箍安装376.2.7 支撑拆除386.2.8 钢支撑施工注意事项39七、监控量测397. 1基坑工程施工监测的目的397.2 测点的布设原则407.3 监测项目407.4 监测仪器417. 5监测控制标准和预警值41八、基坑开挖质量保证措施418. 1质量保证体系428.2组织措施438.3技术保证措施438. 3.1基坑开挖438 .3.2支撑架设44九、基坑开挖安全保证措施449 .1安全生产目标4410 2安全管理组织机构4411 3安全管理制度459. 3施工安全管理措施469.4安全生产技术措施479.5二氧化碳致裂施工安全控制要点489.6基坑开挖燃气管线安全控制措施489.7钢支撑施工安全控制要点499.8起吊施工安全控制措施519.9临边防护及人员上、下梯道安全保证措施52十、工期保证措施53十一、文明施工及环境保护措施5311.1文明施工措施5311.2环境保护措施5411.2.1环境保护目标5411. 2.2环境保护措施55十二、雨季施工措施5512. 1组建雨季施工领导小组5612.2技术准备5612.3基坑开挖雨季施工措施5612.4其他雨季施工措施58十三、基坑开挖应急预案5813. 1应急机构5913. 1.1应急领导小组5913. 1.2抢险队伍6013. 2事故预防与处理6013.2 .1高空坠落、物体打击、机械伤害事故应急预案6013.2.2 围护结构向内位移过大应急预案6113.2.3 内撑失稳应急预案6113.2.4 边坡失稳6113.2.5 基底隆起应急预案6113.2.6 渗流破坏应急预案6213.2.7 周围地面沉降应急预案6213.2.8 建筑物及管线损坏事故应急预案6213.2.9 基坑坍塌事故应急预案6213.3 应急资源配置6313.4外援电话6413.5应急响应64XX站基坑开挖与支护安全专项施工方案一、编制依据及编制原则1.1 编制依据武汉市轨道交通二号线南延线车站土建施工第XX标段招标文件；现有设计文件：武汉市轨道交通二号线南延线车站土建施工第XX标段施工设计图-围护结构设计图；武汉市轨道交通二号线南延线工程勘察第四标段XX站岩土工程勘察报告，编号:K231B102-2014052K；现场踏勘所掌握的建筑物、管线、地形地貌资料；招标文件及施工合同中有关安全、质量、工期、环境、职业健康的施工要求；我项目现有的技术水平、施工管理水平、机械设备配套及施工队伍的履约能力；适用于本工程的标准、规范、及规程地铁设计规范GB50157-2003城市轨道交通工程测量规范GB50308-2008建筑基坑工程监测技术规范GB50497-2009建筑变形测量规程JGJ8-2007建筑结构荷载规范GB50009-2001混凝土结构设计规范GB50010-2010钢结构设计规范GB50017-2003建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012地下铁道工程施工及验收规范GB50299-1999基坑工程技术规程DB42/159-2004岩土工程勘察规范GB50021-2001建筑桩基技术规范JGJ94-2008建筑施工安全检查标准JGJ59-2011建筑机械技术使用安全技术规范JGJ33-2012施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-2005钢筋焊接及验收规程JGJ18-2012混凝土结构工程施工质量险收规范GB50204-2002城市轨道交通岩土工程勘察规范GB50307-2012铁路工程水文地质勘察规程J339-2004铁路工程地质勘察规范J124-2007建筑与市政降水工程技术规范JGJ/T111-98轨道交通降水工程施工质量验收标准QGD-O13-2005钢结构工程施工规范GB50755-2012钢结构工程施工质量验收规范GB50661-2011钢结构工程施工质量验收规范GB50205-20071.2 编制原则严格执行施工过程中涉及的相关规范、规程和设计标准；坚持可行、有效、经济的原则；（3）以优质、高效、安全、低耗为目标；积极应用新材料新技术，不断提高施工技术水平和机械化施工技术，以确保施工进度与施工安全；确保基坑及周围管线和建筑物的安全。1.3 目的和适用范围基坑工程施工安全控制是地铁结构的重点，系统性强，包含了开挖、排水、支撑、防水等许多紧密联系的环节，需综合处理，施工技术难度较大。基坑开挖与支撑架设施工过程中要严格控制施工参数，以监控量测实现信息化施工管理，确保深基坑工程安全和结构施工的顺利进行。本基坑开挖方案适用于XX站主体围护结构施工、主体基坑开挖、基坑支撑支护、主体基坑涉及到的风险控制工作。二、工程概况2.1. 况本项目为武汉轨道交通二号线南延线第XX标段，项目位于武汉市东湖新技术开发区，其中XX站为2号线南延线工程的第8个车站，位于武汉市东湖新技术开发区，光谷大道与高新四路交叉口，沿光谷大道南北向布置。本车站为两层岛式结构，基坑围护结构采用12001400/1500/1600mm钻孔灌注桩+旋喷t止水+内支撑体系。其中第一道支撑采用800X1000Inin钢筋硅支撑，其余均采用800r三t=16mm钢支撑，t间采用旋喷止水加固；本基坑开挖采用明挖法；车站主要工程数量详见表2TT主要工程数量表，车站结构见下图2TT所示。表2-1-1主要工程数量表序号工程项目里程(m)结构尺寸土方量(m3)1车站结构DK37+653.300DK37+900.900；基坑长247.6m开挖深度：16.419.2m开挖宽度：20.925.6In基坑面积5494.411978002.2.1工程地质条件本车站场地区除表层人工填土外，其下主要为第四系全新统、中更新统粘性土层。下伏地层为二叠系下统栖霞组(PJ)和二叠系下统孤峰组及上统(P1r÷P2)O车站底板主要位于二叠系下统孤峰组及上统中风化炭质页岩、硅质岩(17a-2)和二叠系下统栖霞组灰岩(17b)上，局部位于粘土夹碎石(10-4)o各时代地层岩性分述如下：第四系人工填土层(Q)杂填土(T)(1-1)：灰、黄一黄褐、棕红等杂色，主要由粘性土、砖渣、碎石、碎碎块等物质组成。该层厚度一般0.53.5m。该层结构松散，堆积时间5年以上。素填土(Qld)(1-2)：主要为灰黄色粉质粘土、粘土，混杂少量砖渣、碎石、植物根茎等。厚度0.4ILlm,埋深03.8m。第四系全新统冲层(Q)粉质粘土、粘土(6-1)：黄褐色、灰黄色，可塑状。局部为灰褐色、灰色。该层为垄岗与坳沟相间区坳沟内沉积物，厚2.06.3m,埋深2.17.8m。第四系中更新统冲、洪积层(Q2al4pl)粘土(IOT):褐黄色、红褐色，夹灰绿色条带，呈可塑一硬塑状，含铁镒质结核及高岭土。厚度1.024.0%埋深09.0m。全线断续分布。粘土夹碎石(10-2)：棕红色、砖红色，夹灰绿色条带或团块，局部以灰绿色为主，硬塑状，裂隙较发育，裂面光滑。含少许砾石、铁、镒质结核。砾石含量约占5%-15%,呈次圆次棱角状，粒径一般2-2Onmb局部富集，分布不均一。厚度0.522.6m,埋深0.712.3m。全线断续分布。第四系残坡积层、残积层(Qc、QD土夹碎石、碎石夹粘性土(10-4)(Q111)：灰灰褐色，褐黄色，碎石成份多为泥岩风化碎块和砂岩岩块，直径一般在26cm,含量20%60%不等，结构松散。厚度1.740.4m,埋深7.930.1m。溶洞堆积物(RD)溶洞堆积物多为棕红、棕黄色粘土或粘土夹碎石。充填物状态不一，一般地下水位以下溶洞充填物呈软塑状，少数呈流塑或可塑状，地下水位以上溶洞充填物主要呈可塑状，少数呈硬塑状。(6)二叠系(P)(17)二叠系下统孤峰组及上统炭山湾组、保安组(PJ+P2"b)(17a)保安组(P2'):黑色硅质岩、粘土岩，厚约44m；炭山湾组(P)：下部为灰白色粘土岩；上部为浅灰色薄一中层状细粒长石石英杂砂岩、岩屑长石砂岩、粉砂岩，间夹灰岩。该层厚约42m。孤峰组(P,r)：黑色灰质硅质岩夹粘土岩，厚度约39m。二叠系下统栖霞组(PJ)灰岩(17b)：灰色，坚硬，微晶细晶结构，含较多生物碎屑，具缝合线构造，顶部见瘤状隧石结核，底部层间夹炭质页岩或煤线。厚度约190m。根据本车站地质情况，基坑主体结构底板位于(10-4)粘土夹碎石、(17a-2)中风化炭质页岩、硅质页岩、(17b)灰岩地层中，各土层岩土物理力学性质见表2-2-1。表2-2-1岩土物理力学性质表地层编号岩土名称力学指标基床系数岩土施工工程分级缩量压模承载力特征值本载力基承力极限承载力饱和单轴抗压强度形量变模垂直水平土石类别EsfakOOPUREOKvKHMPakPakPakPaMPaGPaMPa/m1-1杂填土-II普通土1-2素填土一-12*12*Il普通士6-2粉质粘土9.01902604802726Il普通士10-1粘土13.53204157903740II普通士10-4粘土夹碎石13.03004107805456III硬土13-2红粘土5.51101202202120Il普通士(17a-1)强风化碳质页岩fa=2503006000.80.02III硬土(17a-2)中风化碳质页岩fa=3005008002.00.03IV软质岩(17a-2)硅质页岩-fa=600750150040.05Vl坚石(17b)灰岩一fa=35003000620065.010VI坚石2.2.2水文地质本工程区位于长江南岸，区内长江江面宽10801380m,多年平均水位为18.97m。本场地紧邻XX,XX水深一般2.03.5m,勘察期间水位18.7m。XX位于光谷大道和滨湖大道交会处，原属汤逊湖水系。地下水补给主要来自雨水和湖水渗入。2.2. 2.1场地水类型地表水本场地紧邻XX,XX水深一般2.03.5m,勘察期间水位18.7m。XX位于光谷大道和滨湖大道交会处，原属汤逊湖水系。地下水场地内地下水按含水地层的岩性、赋存条件及水力性质，主要为上层滞水、基岩裂隙水和碳酸盐岩岩溶裂隙水三种类型。上层滞水：主要赋存于人工填土中，主要接受地表水与大气降水补给。因其含水层物质成份、密实度、透水性、厚度等不均一性而导致水量大小不一，水位不连续,无统一自由水面等特征，勘察期间测得上层滞水水位埋深一般L24.Omo基岩裂隙水：主要由二叠系上统龙潭组硅质岩等构成含水层，沿线均为第四系粘性土覆盖。基岩裂隙水主要赋存于碎屑岩裂隙中，水量一般不丰。碳酸盐岩岩溶裂隙水：主要分布于黄家湖倒转向斜和流芳岭向斜核部碳酸盐岩分布区，赋存于灰岩溶洞和裂隙中。沿褶皱的轴线方向呈条带状展布，埋藏于第四系中更新统粘土隔水层之下。碳酸盐岩岩溶裂隙水水位标高16.0828.04m,一般均具有承压性，承压水头一般高出含水层顶板0.916.2m;二叠系下统栖霞组（PIq）灰岩岩溶裂隙水承压水头一般较高。2.3. 2.2水文地质参数根据地区经验，结合室内土工试验参数，车站各土层渗透系数如下表:表2-2-2地层渗透系数土层名称渗透系数土层名称渗透系数kkcm/scm/s素填土(1-2)2.9X10"6.9X106粘土夹碎石(10-4)1.2X1072.lXl(y54.2×106(3)7.9X10"(3)粘土(10-1)2.8XIO“4.4XlOT5.8×IO'6(13)红粘土(13-2)2.4X10'3.2X10，2.8×107(2)2.4. 工现场周围环境2.5. 3.1周边环境本工程XX站沿光谷大道布置，车站两侧主要有市汤逊湖污水处理厂办公用房、天然气公司办公用房，房屋均为浅基础的2层建筑。车站东北端头为池塘，车站4号出入口、1号风亭位于此处，施工时需将池塘部分回填。总体评价，对施工影响较小。XX站周边建筑物见图2-3TXX站周边建筑物平面示意图。图2-3-1建筑物与结构位置关系图2.6. 3.2.管线情况XX站主体结构主要沿光谷大道下布置，车站主体结构布设在道路红线以内，车站施工对现状道路下的管线有很大影响，车站建设范围内地下市政管线较多，控制性管线为：2根污水管直径(H200min、2根排水直径6600mm、一根雨水直径1200mm、1根YD光纤直径100mm；施工过程中需作为重点监测保护的管线主要有1根672Omm高压燃气管线、1根672OnInI中压燃气管线、1根口OKV高压线。为保证基坑开挖安全，在围护结构钻孔桩施工前，已将结构范围内管线改迁至围护结构5m范围外；其中HOKV高压电线距离车站基坑最近距离为11.3m,基坑开挖过程中使用吊车时必须保证吊车顶距离高压线5m的安全距离。基坑开挖过程中可能因基坑渗漏水、塌方及变形对该些管线存在影响，故该些管线为本次基坑开挖保护的重点;XX站地下管线现状及改迁如图2-3-2XX站地下管线图。图2-3-2XX站地下管线图2.4工程特点、重难点分析及对策2.4.1 工程特点本工程位于光谷大道与高新四路交叉口，此处交通较为繁忙，车流量大。导改后的交通疏解便道距基坑较远，车流对基坑产生的动荷载较小。本车站地质存在较高强度的灰岩，由于基坑周边存在高压燃气，故本次针对基坑硬岩开挖拟采用CO?硬岩高效致裂工法施工。本车站南段100nI地质以灰岩为主，根据地勘资料，该地层中存在岩溶较发育，个别溶洞铅直高度达14.6m,在结构施工前，需及时处理溶洞。2.4.2 重难点分析及应对措施2.4.2.1车站基坑开挖前溶洞处理是本工程的一个重点根据地勘显示车站场地岩溶中等发育，且岩溶发育具有随机性。根据地质详勘统计，车站场地内已勘察到溶洞17处，其中填充溶洞有6处，半填充溶洞有2处，9处溶洞无填充，具体溶洞数量以现场实际存在为准。基坑开挖过程中，如果溶洞处理不到位，极有可能导致路面坍塌和机械设备掉坑等事件发生。因此，溶洞处理是车站基坑开挖前施工工序的一个重点。溶洞处理主要对策及措施：根据地质详勘资料，进一步有针对性的进行地质补勘，溶洞处理必须按照先探测后处理的原则。根据车站结构周围岩溶地质条件受工程扰动的程度，对车站建设及运行安全有影响的溶洞进行注浆充填和结构措施处理。临时立柱桩逐桩布置超前孔勘查溶洞，车站围护i在溶洞发育地段，每2根桩布置1个施工勘探孔，在非发育区，每4根桩布置钻孔，围护桩钻孔至桩底下3m、临时立柱桩钻孔至桩底下5m,钻孔可兼作预处理孔及时注浆封闭；待查明岩溶发育情况后，对溶洞采用吹砂注浆充填处理，必要时可采用花管注浆。地铁车站底板下基岩面附近（含溶蚀面、溶沟、溶槽及溶洞）有软土分布，土层强度低，不能作为车站的地基，采用注浆处理。如若车站基坑内存在较大且有风险的溶洞可进行处理，一般的不需处理。车站主体结构浇筑底板前，需结合地勘报告，采取地质雷达分区、分段对车站结构底板以下地层进行扫描，若发现底板以下基岩6m或半土半岩8m范围内有异常区，应采取钻孔验证后对其进行注浆处理，6m以上的不予处理。对于钻孔揭示岩溶洞穴高度不大于Im溶洞，在已揭露溶洞的勘探钻孔处布置钻孔1孔；对于钻孔揭示岩溶洞穴高度Inl2m的溶洞，应围绕已揭露溶洞的勘探钻孔呈三角型布置钻孔3孔，间距约2.OmX2.0m；对于钻孔揭示岩溶洞穴高度大于2m的溶洞，应围绕已揭露溶洞的勘探钻孔呈梅花型布置钻孔不少于5孔，间距2.0mX2.0m。施工中，以揭示到溶洞、异常区的钻孔为基准点，边钻边灌边找边界，以基本找到溶洞洞体边界为止。2.4.2.2车站基坑硬岩强度高，采用何工法开挖是本工程的一个重难点本车站南段100m范围内底板主要位于灰岩（17b）上，强度高达61.793.3MPa,由于该岩石强度高，普通挖机（啄木鸟）无法进行岩体破碎。故采用何种工法进行基坑开挖是本工程的一个重难点。基坑硬岩开挖方案：根据本站周边环境及地质情况，本次基坑开挖拟采用直径为95mm的致裂管在灌充液态CCh后经过4毫秒加热到8001000度，待液态CCh气化膨胀为气状C02后产生的300MPa以上的膨胀力，以瞬间释放高压气体断裂和松动岩石的CO2致裂开挖方法进行开挖。该C02致裂开挖功法相对于爆破开挖其优点在于预裂破坏性不大、危险性低、灰尘小等，为车站基坑特别是周边存在复杂管线的安全开挖提供了有力保障。24.23车站基坑C02致裂开挖过程中，确保中、高压然气管道的安全是本工程的一个重点车站东侧分别有一中、高压燃气管道，由于距离车站结构边最小距离分别为6.8m、8.6m,现场实测CO?致裂段中、高压燃气管线平均埋深2.2In（管顶与路面距离）。由于基坑硬岩开挖采用的CO2致裂工法会产生一定的震动，为减少CO2致裂施工对燃气管道的扰动，确保燃气管道安全运营是本工程的重点。基坑致裂开挖硬岩的主要对策及措施：考虑车站基坑致裂开挖中势必会产生震动，不论其产生的震动是大是小，为保证燃气管道的安全，本次施工前先对距离燃气管道距离最近段即车站端头井段施作6400600Inm微型钢管桩进行隔离，在致裂施工中采用预裂形成隔震带，为更好地起到对燃气管道的保护，再在围护桩与燃气管道间设置一排减震孔的方法来减少致裂过程中产生的震动对燃气管道的冲击。在施工过程中，严密监测地面和燃气管道变形，做好信息化施工，确保管道本身的安全，并做好施工应急预案，确保突发情况时的应对施工措施到位。2.4.2.4车站基坑开挖吊装过程中，确保IlOKV高压线及电力管廊等管线安全是本工程的一个重点车站东西两侧分别有电力管廊及IlOKV高压线，距离基坑边均较近。因基坑东侧为规划施工便道，且电力管廊位于施工便道下，考虑到后续施工机械均为大重型设备，为此，如何确保电力管廊安全是本工程的一个重点；基坑西侧距基坑边最小距离为12m处有一IloKV高压线，考虑到在基坑开挖过程中起吊设备的高度及旋转半径，如何确保施工过程中高压线的安全是本工程的一个重点。基坑开挖过程中保护各管线安全主要对策及措施：为确保施工过程中大重型机械在施工便道上的安全行走及电力管廊的安全，电力管廊范围内上方施工便道采用浇筑25CIn厚小25200InIn双层钢筋网片的硅路面；并在现场做出提示牌，提示机械司机尽量行走未有电力管廊侧，减少对电力管廊上方路面的荷载。为确保施工过程中IlOKV高压线的安全，在基坑开挖起吊材料、土方时，现场必须配备专业的机械指挥员，并保证起吊设备垂直方向距离高压线不小于5m的安全距离、水平方向距离高压线不小于8m的安全距离。吊车起吊材料及土方时，在保证能起吊且安全的情况下，机械臂的角度可适当调小，以达到降低吊车高度的要求；在机械旋转吊装的情况下，尽量减小旋转幅度，尽量控制机械设备处于高压线安全距离要求范围内；吊车指挥员必须做到指挥信号准确清晰。三、施工总体安排3.1 施工总体安排根据XX站总体施工筹划且考虑到现场及地质情况，本次基坑开挖拟采用两端向中间开挖的方案。其中先开挖车站北端头，再开挖车站南端头，开挖采用分段分层开挖。开挖过程中先开挖中间，后开挖两边，开挖过程中竖向分层、纵向分段、横向分块、对称、平衡、限时开挖，基坑开挖过程中同步进行桩间网喷。车站开挖前在基坑冠梁上架设门吊轨道，门吊轨道中心间距22.5m,采用10+10t门吊进行支撑架设及主体结构施工，在施工过程中，根据现场情况采用25t汽车吊或50t履带吊配合支撑架设及主体结构施工。3.2 施工现场平面布置3.2.1 平面布置图根据施工条件，车站分2期施工，主要进行车站主体及附属结构围护施工、土方开挖及支撑架设、结构施工、结构顶板回填土及路面恢复等工作。施工场地主要设置有临时办公区和生产区；材料堆放、机械停放、加工制作等场地利用临时非施工区布置。具体见附图所示。3.2.2 施工围挡、围栏根据文明施工的要求进行标准化全封闭式管理，围挡采用新式围挡，每3米设一立柱，面板高250OmlIb下部设置50OnIm高砖基础。围挡效果见下图3-1-1所不。在基坑四周冠梁挡土墙上采用白色立柱及白色安全网组成的围栏用作基坑周边安全防护，围栏高1.2m。围栏效果图见下图3-1-2所示。图3-2-1围挡效果图图3-2-2围栏效果图3.2.3 施工用水、用电施工用水施工用水：XX站报装4)70自来水管1处；清洗用水：可采用车站西北侧XX水，作为场地冲洗、车辆冲洗使用；生活用水：项目部驻地条件具备后采用污水处理厂借水、或报装650自来水管1处。施工用电满足生产及生活用电需要，在南大门处分别报装了一台800KV/A和一台500KV/A的变压器，用于现场施工用电及生活用电。3.2.4 现场排水工程施工中，在基坑周围及沿围挡砖砌300X30OmIn断面排水沟，排水沟纵坡为1%。生产产生的污水经排水管道引入沉淀处理池、净化后排入市政管道，沉淀池设置在洗车槽与市政管道中间，排水管道与市政管道连通。排水沟效果图见下图3-1-3所示，洗车槽效果图见下图3-1-4所示。1.1 2.5基坑上下通道本基坑开挖深度为1620m,开挖较深，需设置23处钢笼梯供，供施工人员上下通行。笼梯效果图见下图4-3-5所示。图3-2-3排水沟效果图图3-2-4洗车槽效果图图3-2-5笼梯效果图3.3 施工管理机构及劳动力组织施工管理组织机构具体见下图3-3-1所示。3.4 施工进度计划基坑开挖所具备的条件：开挖段冠梁、围护结构、桩间止水均达到设计强度，现场具备明水排水条件，满足施工要求。根据目前工程实际情况，XX站基坑土方开挖的进度计划如下：冠梁及混凝土支撑施工：2016年5月31日2016年7月7日；土方开挖：2016年6月1日2016年9月10日；根据施工计划、场地情况和投入设备性能，土方计划开挖进度指标为：928.9m7doXX站基坑开挖施工具体工期见附图武汉轨道交通2号线南延线XX站施工进度计划横道图所示。掘进班土方外运作业队综合班维修保养班管片生产作业队联络通道作业队加固作业队监控量测作业队钻孔桩作业队高压旋喷桩作业队锚喷施工作业队监测作业队舲结构作业队综合班起重班图3-3-1施工管理机构图3.5 拟投入的主要施工机械材料配置计划土方开挖前先根据设计和施工总体安排，准备好<t>80Omm管撑配套的活络头、小800mn6=16mm钢管支撑、钢垫板、钢围橡等，对支撑预加预应力的2套千斤顶及配套油泵进行校验。3.5.1施工投入机械设备配置本次施工投入主要机械设备详见下表3-5-1所示。表3-5-1机械设备配置计划表序号机械名称型号规格生产能力数量用途备注1挖掘机PC200/PC3500.8m71.2m3各2台挖土2挖掘机PC600.3m32台挖土3门吊10+10t2m31台吊土、支撑安装4装载机2m31台转土5汽车吊/履带吊25t50t1台支撑拼装6电焊机BX5004台支撑安装7组合千斤顶2×1001套支撑安装8千斤顶配套油泵1台支撑安装9自卸汽车20方10辆外运土方1()水泵50m7h3台抽水11水泵80m7h3台抽水3. 5.2施工投入材料基坑土方开挖具体投入机械配置见下表3-5-2所示。表3-5-2材料配置计划表序号名称型号单位数量用途1钢支撑80016mm吨500支撑2临时立柱吨210包含联系梁3钢围楝双拼工45c型钢吨3274氧气瓶605乙块瓶406电焊条吨17基坑袋梯2m高个10基坑上下四、基坑开挖与支撑施工3.1 开挖条件影响结构施工的管线均已改迁至结构5m以外，已探明结构内无影响管线；场地内排水沟、堆渣场、施工便道、洗车槽、钢支撑等附属设施已施工完毕，围护结构钻孔桩经小应变监测合格、桩间止水已施工完毕且达到设计强度，具备基坑开挖条件。3.2 开挖原则基坑开挖严格按照“时空效应”理论，并遵循“自上而下、分层开挖、先撑后挖、严禁超挖”的原则，采取“竖向分层、纵向分段、横向分块”的方式进行。竖向分层,自上而下逐层开挖；每段横向分3块，先开挖中间、再开挖两边。开挖土层时，每小段开挖宽度一般在6m左右，小段土方要在16小时内挖完，随即在8小时内安装好该小段的支撑，并施加预应力。同时应严格控制分段开挖时两头纵向土坡的坡度，土方暴露面不能过长，确保土体稳定，并且在钢腰梁与桩体接触处，对钢腰梁进行有效固定，防止钢腰梁发生水平滑移。开挖石方地层时，需先采用挖机挖出或炮机凿出足够的临空面后，再开始CO,致裂推进工作面，CO,致裂开挖采用分层分段台阶式开挖的原则，每小段开挖宽度不小于6m。3.3 施工准备建立平面及高程控制网，且经复测合格并已报审批；基坑监测点全部布设安装完成，并均已采集原始数据。基坑工程专项施工方案已经编制并经过专家评审，各项审批手续全部完成。根据现场实际情况，基坑降水提前组织实施，且坑内水位达到预期效果。基坑土方开挖前，修筑便道，落实存、弃土场地并勘察好运输路线。根据现场工期和工程量大小进行车辆调配。施工前要求施工人员人人做到了解周围环境，并由专人协调工作。根据基坑开挖及结构施工方案，合理安排机械设备。对所有将进入现场的设备做好检查、维护、保养工作。各种材料提前进场，周转材料和易耗品考虑富余量，开挖前需先备齐检验合格的各种材料。切实备好出土、运输和弃土条件，在施工场地内保证施工便道的宽度和路面质量，规划出便道的进出口，使之形成闭合的施工便道或转向车道，防止发生堵车现象,保证基坑开挖中连续高效率地出土，加快开挖、支撑的速度，减少地层扰动，确保达到规定的施工管理指标。基坑周围布置监测孔，建立健全预警机制，充分准备好预警材料、机械等。3.4 冠梁与第一道支撑施工XX站冠梁、第一道聆支撑共同浇筑，冠梁尺寸为100OXI300mm；第一道支撑为硅支撑,盾构段采用斜撑；标准段采用直撑，支撑间距69m,直撑的截面尺寸800X100Omn1,斜撑的截面尺寸800×1000mmo3.4.1 冠梁施工工艺流程图4-4-1冠梁施工工艺流程图3.4.2 冠梁支撑施工方案冠梁支撑每施工段按40In一段考虑，冠梁与支撑同时施工。模板均采用15mm厚竹胶模板，模板加固采用间距为300mm的10cm*IOcm方木及间距为600mm的48钢管，并设置间距为600*60OnmI的e8圆钢用“3”型步步紧对拉加固；在底模混凝土中打入20钢筋固定模板底部，顶部设置钢管斜撑固定，模板施工前内侧涂抹脱模剂。钢筋在加工厂加工，运至现场进行绑扎，商品混凝土由砂输送车运至现场浇筑，插入式振捣棒振捣密实，洒水养护。混凝土支撑在地面土体开挖至支撑下时，采用硅垫层作为支撑底模，底模施工采用挖槽方式，支撑间土体应保留，避免超挖,对软弱土层的底膜施工应采取碎石垫层等方式保证地膜承载力不小于100kPa,避免舲支撑浇筑下挠。当混凝土支撑跨度L8m时，均应按L/400起拱，侧模则采用木模板并加密横向拉杆施做，商品混凝土浇筑后顶面收光；钢筋连接通过预留筋采用接驳器实现；混凝土支撑浇筑后，等强至足够强度后方可继续施工。冠梁支撑施工模板加固见下图4-4-2所示。图4-4-2冠梁、支撑模板加固示意图4. 5基坑开挖4. 5.1施工流程基坑开挖施工工艺流程见图4-5-1所示。4. 5.2基坑开挖方案本次土方开挖采用明挖法，因根据地质勘查资料所述，本基坑不需设置降水井，仅需在坑内增设集水坑和排水边沟，以排除地层中的上层滞水，保证在开挖过程中的无水作业。根据现场施工条件，车站基坑开挖采用先北后南、两边向中间的施工方案，但为保证区间盾构按时始发，施工以南段100ln为施工重点。根据本车站结构形式，车站基坑开挖采用竖向分层横向分段的方案。本车站土石方总计约10万方，考虑到基坑内存在1.85万方高强度灰岩，因灰岩强度大，炮机破不动，需采用C02致裂开挖。为保证盾构如期始发，故基坑开挖标准定为：土方开挖15001d,石方开挖300m7d,总计102d开挖结束。图4-5T基坑开挖施工工艺流程图车站北段基坑土体开挖方案：采用配置3台大挖掘机和1台小型挖机配合阶梯式开挖的方案；基坑底土方采用挖机收集集中，然后再用电抓斗进行垂直抓取清除。南段灰岩段开挖方案：该处岩层具有起优性，在开挖前根据地质起伏性定岩层下沉处为首挖面；将岩层上方土方揭掉后，先用炮击将上层强风化岩体破除，并用挖机倒运挖出；待炮击破除不动时，根据结构分段要求，组织进行C0,致裂开挖施工；待每段岩层致裂后，直接用挖机台阶式倒运至地面运走。CO?致裂开挖采用直径为51mm的致裂管在灌充液态CO?后经过4毫秒加热到8001000度，待液态CO,气化膨胀为气状CO2后产生的300MPa以上的膨胀力，以瞬间释放高压气体断裂和松动岩石的方法进行开挖。致裂后的石方挖除具体同车站北段土体开挖方案，但为方便电抓斗垂直抓取清除或龙门吊垂直起吊运出基底石方，需对岩石进一步预裂破碎。4. 5.3分层分段开挖竖向分层：根据本车站结构，沿基坑深度方向土石方分4层开挖。第1层开挖至冠梁及混凝土支撑底5cm；第2层开挖至第1道钢支撑底以下0.5m；第3层开挖至第2道钢支撑底以下0.5m；第四层开挖至基底标高上30CIn时停止机械作业，以下由人工开挖至设计标高，此过程严禁超挖，基坑挖至设计深度后，及时浇注垫层封闭基底。土方开挖竖向分层尺寸见下表4-5-1所示，分层图具体见图4-5-2所示。表4-5T±方竖向开挖分层表横向分段：根据车站结构长度及地铁车站结构分段施工标准，本车站主体结构施工分段长度约为20米，共分12段阶梯式方式施工。考虑到每段开挖需为每段主体结构施工预留24m的施工范围，故基坑开挖分段长度按23m考虑，共分11段开挖。具图4-5-3基坑开挖横向分段施工顺序平面图4. 5.4基坑开挖准备按施工组织设计，合理安排机械设备。对所有将进入现场的设备做一次检修，保证开工期间机械正常运转。开挖以前配备足够的应急物资，包括堵漏、钢支撑、土方回填等所需要的材料、设备。各阶段挖土前均做好思想统一，交底清楚，目标明确，严格遵循“阶梯式”开挖施工顺序，“从上到下，分层分批，阶梯流水开挖，垫层及时浇筑”的总原则。(4)坚持“时空效应”原理确定施工参数。在空间上规定时限，按量化的空间和时间结合有序的操作来确定施工参数。信息化指导组织均衡的快速施工。根据施工场地周围建筑物和地下管线、现行技术标准、地质资料，做好深基坑施工组织设计和施工操作规程，通过技术交底，使全体施工人员认识到：深基坑开挖支