地铁施工深基坑开挖专项方案.doc
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1、1、编制说明1.1编制依据1、城市轨道交通工程测量规范(GB50308-2008);2、地下铁道工程施工及验收规范(GB50299-年版);3、混凝土结构工程施工质量验收规范(GB 50204-2011);4、建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99);5、建筑基坑工程监测技术规范(GB50497-2009);6、建筑与市政降水工程技术规范(JGJ/T111-98);7、建筑物变形测量规范(JGJ8-2007);8、建筑施工现场环境与卫生标准(JGJ146-2004);9、施工现场临时用电安全技术规范(JGJ46-2005);10、建筑机械试用安全技术规程(JGJ33-2001);11、其它有
2、关国家、云南省、昆明市现行技术标准、施工规范和规定等; 12、昆明轨道交通3号线工程土建施工项目西标段招投标文件及设计施工资料。1.2 编制原则1)确保技术方案针对性强、操作性强;施工方案经济、合理。坚持技术先进性、科学合理性、经济适用性与实事求是相结合。根据工程地质、水文地质、周边环境及工期要求等条件选择最具实用性的施工方案和机具设备。2)技术可靠性原则根据本标段工程特点,依据昆明市及其周边地区类似工程施工经验,选择可靠性高、可操作性强的施工技术方案进行施工。3)经济合理性原则针对工程的实际情况,本着可靠、经济、合理的原则比选施工方案,施工过程实施动态管理,从而使基坑开挖施工达到安全、优质、
3、高效的目的。4)环保原则施工前充分调查了解工程周边环境情况,紧密结合环境保护进行施工。施工中认真作好文明施工,减少空气、噪音污染,施工污水、废浆经沉淀并取得相关部门的批准后方可排放。2、工程概况石咀出入线段明挖区间起讫里程为RDK0+71.703+520(入线段),CDK0+39.760+485.752(出线段),线路全长448米。RDK0+71.703+313.302(入线段)标准段开挖宽度为15.75m,开挖深度约1321.2m,围护结构形式采用全套管咬合桩+钢管内支撑,第一道内支撑采用600mm800mm钢筋混凝土矩形支撑,第24道及倒撑采用609mm,壁厚t=16mm的Q235钢管支撑
4、;RDK0+313.302+520(入线段)开挖宽度最宽处为15.5m,开挖深度最深处为13m,围护结构形式采用钻孔灌注桩+高压旋喷止水桩+钢管内支撑,第一道内支撑采用600mm800mm钢筋混凝土矩形支撑,第23道支撑采用609mm,壁厚t=12mm的Q235钢管支撑。区间主体结构形式为钢筋混凝土框架结构。3、工程地质与水文地质概况3.1 地形、地貌本工程石咀站明挖区间位于昆明市西北城区,处于昆明断陷湖积区盆地的西北部,昆明断陷湖积盆地西侧边缘,为低山丘陵与湖盆岸坡过渡地貌,地形较平缓,地面高程18902002m,自然横坡一般小于5,相对高差约5m,总体地势呈西北高西南低之式,工程位于云南省
5、昆明市西北城区,隶属昆明市西山区辖区,地形平缓,地理位置优越,有公路320国道,交通方便。3.2 地层岩性第1单元层,第四系全新统人工堆积层(Q4ml):素填土:灰白、灰褐、黄褐色,松散稍密状,稍湿,上部为砼块,土质为碎石、粘土、粉质粘土等,城市道路以及建筑物场坪表层的混凝土也归入此层,含杂质多,均匀性差,一般处于欠固结状态。在场地内广泛分布。属级松土。第2单元层,第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl):粘土:棕黄、棕褐、黄灰色,硬可塑状为主,具高中压缩性,在场地范围内表层素填土层以下局部分布,该层在昆明市主城区内为广泛分布的上部“硬壳层”。属级普通土。第3单元层,第四系全新统冲湖积层(Q4a
6、l+l):有机质土:黑、灰黑色,软塑状为主,局部可塑,具高压缩性,在场地内较广泛分布。属级普通土。泥炭质土:黑、灰黑色,软塑状为主,局部可塑,具高压缩性,在场地内广泛分布。属级普通土。粘土:灰褐、灰、深灰色,可塑状,局部深度夹薄层粉质粘土、粉砂及角砾等,具高中压缩性,在场地内呈多层状广泛分布。属级普通土。粘土:灰褐、灰、深灰、灰黑色,软塑状为主,局部可塑,偶含少量有机质,具高压缩性,属级松土。粉质粘土:灰褐、灰、深灰色,可塑状,局部夹薄层粉土,手捻砂感强,具高中压缩性,属级普通土。粉质粘土:灰褐、灰、深灰色,软塑状为主,局部可塑,夹少量粉土及角砾,局部含有机质,具高压缩性,属级松土。粉土:灰褐
7、、灰、深灰色,稍密,很湿,具中压缩性,在场地内局部地段呈透镜体状分布。属级松土。粉砂:深灰、褐灰色,松散稍密,饱和,以砂岩质颗粒为主,分选性较好,局部粘粒含量较高或含少量圆砾,具中压缩性,在场地内局部地段呈透镜体状分布。属级松土。砾砂:褐灰、灰色,稍密,饱和,以砂岩、灰岩质为主,粒径2-20mm占50%以上,分选性较差,含35%的卵石,粒径6070mm,其余为粉细砂、粘粒充填,质地不均,在场地内局部地段呈透镜体状分布,属级松土。圆砾:褐灰色,松散稍密,饱和,圆砾含量约占60-80%,圆-亚圆形,砾石成份主要为砂岩、灰岩质等,粒径2-20mm,其余为粉细砂、粘土充填,呈薄层透镜状沉积。属级普通土
8、。第4单元层,第四系溶洞堆积层(Q4ca):粘土:灰褐或红褐色,可塑硬塑状,局部夹灰岩角砾,具中压缩性,充填于层灰岩中发育的溶蚀洞穴内。属级普通土。角砾:褐灰、灰色,稍密,稍湿,半冲填,主要由砾石及粉质粘土组成,充填于层灰岩中发育的溶蚀洞穴内,属级普通土。第5单元层,第四系上更新统冲湖积层(Q3al+l):粘土:灰、褐灰、深灰色,可塑状,局部夹薄层粉质粘土,具中压缩性,在场地内广泛分布。属级普通土。粘土:兰灰、灰色,硬塑状,具中压缩性,在场地内局部地段分布。属级普通土。粉质粘土:浅灰、灰褐、深灰色,可塑状,土质不均,含砂量较高,局部含贝壳或圆砾及少量有机质,具中压缩性,在场地内广泛分布。属级普
9、通土。粉质粘土:深灰色,硬塑状,具中压缩性,土质不均匀,含砂量较高,局部含砂岩角砂、细圆砾及少量贝壳,属级普通土。粉质粘土:浅灰、灰褐、深灰色,软塑状,含砂量高,具高压缩性,在场地内局部地段分布。属级松土。泥炭质土:灰黑色,可塑状为主,局部软塑,局部夹薄层泥炭,含大量腐植物,具中高压缩性,在场地内广泛分布。属级普通土。有机质土:深灰、灰黑色,软可塑,含少量有机质,有醒味,污手,具中压缩性,在场地内零星分布。属级普通土。泥炭质土:黑、灰黑色,可塑,含大量腐植物,有醒味,污手,具中高压缩性,在场地内零星分布。属级普通土。粉土:灰、褐灰色,稍中密,饱和,以粉粒为主,含少量粘粒,局部夹薄层粉砂或含少量
10、螺壳,厚度变化大,呈多层透镜状沉积,属级松土。粉土:灰、灰褐色,密实状,饱和,具中压缩性,场地内局部地段分布。属级松土。粉砂:浅灰、灰、褐灰色,稍中密,饱和,砂质成分以砂岩质为主,含较多粘粒或少量螺壳,局部夹砾砂、细圆砾,属级松土。区间基底大都处于9-5粉土层或接近该土层中。区间施工场地内各土层的物理力学指标详见附件一石咀出入线段明挖区间岩土物理力学指标建议值表,附件二石咀出入线段明挖区间纵断面地质图。3.3 水文地质(1)资料显示本工程施工区域内地下水主要有上层滞水、孔隙潜水及岩溶裂隙水。上层滞水:赋存于机构松散的人工填土层及该工程范围局部地段的第四系冲洪积相地层中,含水量小,其动态受季节控
11、制,主要接受大气降水渗入补给,对拟建工程影响小。孔隙潜水:主要赋存于第四系冲湖积相的粉土、粉细沙、砾沙、圆砾层中,在工程影响度范围内多层分布,一般具弱承压性。具含水层埋深浅,含水层层数多,层间透水性一般,补给条件较差等特点,总体富水中性等。岩溶裂隙水:赋存于场内下伏的二叠系下统阳新组灰岩的溶蚀孔洞、溶蚀裂隙及溶蚀破碎带中,埋深及含水量不均匀,局部贯通性较好,富水性中等,对车站开挖无影响,对插入基岩的咬合桩成孔有一定不利影响。 (2)本工程地下水对钢筋混凝土结构、钢筋混凝土中的钢筋有微腐蚀性。3.4 自然条件昆明市属于低纬度高原山地季风气候。由于纬度低、海拔高,南下冷空气受到群山阻隔,形成了冬暖
12、夏凉的宜人气候。干雨季分明,属于亚热带高原季风气候。立体气候显著,小气候多样,全市多年平均气温16.0,最热月份平均气温19.8,极端高温31.5,最冷月份平均气温7.7,极端气温-5.4,年日照时数为2481.2小时,无霜期227天,多年平均降水量1002mm。冬春两季(11月至竖年4月)干旱少雨,月平均气温在6.4以上,蒸发旺盛,蒸发量为全年的60-70%,降水量稀少,为全年的10-17%;夏秋季节(5月至10月)雨水充沛,月平均气温小于21.7,降水量占全年的86-90%,其中6-9月份降水量占全年的70-75%,全年平均大雨日数(25mm)8.8天,暴雨日数(50mm)1.68天。降雨
13、在空间分布上不均一,坝区小于山区,山的迎风雨降水随高度而增加,梯度为24.2-55.2mm/100m,暴雨强度大,历时短,笼罩面积小,衰减快,常造成暴雨灾害。主导风向为西南风,全年平均风速2-3m/s。昆明市多年平均蒸发量大于降水量,而且坝区大于山区,而且随高程的增加而减少,坝区干旱指数为2,山区干旱指数为1-2,全区年均蒸发量1900-2100mm,相对湿度68%。3.5 周边环境3.5.1基坑周边地下管线石咀站明挖区间地下管线经过两次改迁,具体布置如下:在石咀站明挖区间里程RDKO+190处有一根380V铁路电缆,基坑开挖过程中进行悬吊保护。沿基坑东侧7m并排埋设有煤气主管429钢管,埋深
14、约1.8m;一根新改迁的800雨污合流砼管,埋深约1.6m;原有给水管500钢管,埋深约1.7m。上述三根管线在区间RDKO+315处横穿基坑,根据现场施工进度,需进行再次迁改。附件三石咀出入段线明挖区间管线及建筑物平面布置图。3.5.1基坑周边建筑物区间RDK0+110处距基坑东侧13m位置为铁路局石咀火车站站房;距基坑西侧16m春雨路西侧密布民房。区间RDK0+360+400段下穿昆石铁路米轨,该段采用岔改倒接、拆除影响地铁施工的部分铁路线路,并在基坑围护结构外侧布置密排挡土桩保证铁路路基安全。4、总体施工安排根据施工安排、工期要求及明挖区间场地情况,区间基坑开挖及支撑安装由基坑两端向中部
15、施工,围护桩施工完成后立即进行冠梁及第一道钢筋砼支撑施工,同时进行降水井施工,此阶段基坑两端作业面各安排两台挖机进行路面破除及第一道钢筋砼支撑土方挖运施工,计划工期60天。第二阶段从基坑两端进行第二层到第六层土方挖运及钢支撑架设施工,基坑土方开挖遵循“纵向分段,竖向分层,从上到下,支撑紧跟”的施工原则,计划工期120天。随着土方开挖至基底后,立即进行底板垫层、底板防水层及底板砼浇筑,在短时间内完成底板封闭,计划工期140天,土方开挖总量10.5万方。附件四石咀出入线段明挖区间土方开挖进度计划图。4.1施工人员情况、项目部现场主要管理人员:设置现场施工负责人(唐庆浦)、技术负责人(涂亮)、安全总
16、监(蔡绍华)、安全员(陈祖恩)、试验员(阮红刚)、领工员(任自平)、物设管理员(关京泉)及监控测量(张邵明)等共计13人。 、土方开挖作业队:主管2人,挖掘机司机6人,汽车司机20人,其他10人。、钢支撑作业队:总指挥1人,领工员2人,现场技术指导及测量人员3人,安装操作人员30人,机械工20人,电工4人,焊工20人。、网喷作业队:领工2人,作业人员20人。、冠梁及砼支撑作业队:钢筋工20人,模板工20人,砼工15人,架子工10人,电工2人,焊工8人,其他5人。4.2机械设备根据施工的工作量及进度需要,配备挖掘机、运输车、吊车等开挖基坑与吊装钢支撑设备。基坑土方开挖及支护主要机械配备情况表序号
17、名称配备数量型号主要性能指标1挖 掘 机2PC-120-52挖 掘 机2R300LC-51.38m33红岩自卸车15CQ3260-0215t4拖 车1EV4151HR25t5翻 斗 车8JC-151.5t6汽车吊车150t7履带吊机250t8液压千斤顶8100t9干式砼喷射机4TK9615m3/h、7.5kw10灰浆搅拌机1JJS-1011注 浆 泵2BW250/50250L/min、5Mpa12柴油发电机1300GF300kw13倒 链850KN14自吸离心泵42ZX-3011.5 m3/h H=34m15移动式电动空压机1LGFYD-10/710m3/min75kw4.3施工场地布置石咀出
18、入线段明挖区间场地布置,详见附件五石咀出入线段明挖区间施工场地平面布置图。4.3.1场内施工道路因施工场地毗邻既有交通道路,交通便利,施工场地内修建少量施工便道与既有道路顺接,满足施工运料、出碴的要求。施工便道宽度7m,采用C20混凝土硬化路面, 硬化厚度15cm。在大门口位置设洗车槽和沉淀池,施工、生活污水经沉淀池沉淀后排入市政污水管道。满足场内行车及文明施工需要。4.3.2施工用电及照明从业主提供的变压器下线,通过电缆到动力、照明配电柜分配后引至各分电箱,作为施工及生活用电。另外设375KVA自备电源,以满足紧急停电时小型设备运转及办公、生活照明用电。现场施工照明按以下方案实施:所有施工用
19、电采用三相五线制TN-S供电系统,实现三级配电、二级漏保、重复接地,变压器输出端设总控制箱,各施工作业面设分控制箱,通过电缆输电至各用电地,“做到一机、一闸、一漏、一箱”。基坑两侧每30m设置一个灯塔,保证基坑照明,并配备足够的高压钠灯帮助局部照明。结构施工时,每层结构隔50m增设一配电箱作为施工照明用电,配电箱设置良好的接地装置,有漏电开关,防止触电。4.3.3施工场地排水系统为保证基坑开挖处于无水作业状态,基坑开挖前在冠梁顶挡土墙外侧设置50cm40cm的截水沟,每隔30m设置一集水井,集水井为1.51.01.8m,让水流汇集于集水井内,经三级沉淀池沉淀后,排入市政排水系统。5、基坑开挖施
20、工5.1 基坑开挖原则基坑土方开挖采用机械开挖为主,人工清理基底、桩间及桩侧的方式进行基坑土方开挖。基坑土方开挖遵循“纵向分段,竖向分层,从上到下,支撑紧跟”的施工原则,施工过程中加强监控量测,确保基坑土方开挖中的安全。1、开挖次序基坑开挖纵向分段,本工程明挖区间纵向长度为448m,基坑开挖施工拟分成23段进行,根据节点工期要求结合现场情况,计划从基坑两端向中部开挖,按纵向分段、竖向分层的原则分别开挖,最后剩余段土方用挖机接力的方式一次挖除。明挖区间RDK0+072+172段安装3道钢支撑,基坑分5层开挖;RDK0+172+313段安装4道钢支撑,基坑分6层开挖; RDK0+313+335段安
21、装2道钢支撑,基坑分4层开挖; RDK0+335+520段安装1道钢支撑,基坑分3层开挖;2、纵向分段纵向分段考虑了每次开挖的长度要满足本开挖层能形成支撑安装与土方开挖平行作业,减少中间停顿时间,同时安装区与开挖区有一定的安全距离,避免交叉作业带来的安全隐患,又兼顾主体施工段的划分,与主体施工缝的设置相吻合。鉴于以上因素,开挖按主体结构变形缝的设置每20米划分一个施工段进行流水作业。3、竖向分层竖向分层开挖,分层高度以每道钢支撑下0.5m分别控制。5.2 基坑开挖前的准备1、对咬合桩施工中产生的施工缝处进行高压旋喷桩止水处理。2、待冠梁及第一道砼支撑达到规范要求强度、完成监测初始值录入、完成应
22、急救援预案的编制批复且进行了针对性的演练、降水深度达到预期效果、基坑开挖方案通过专家论证,且开挖条件节点验收合格后,经过安全、技术、质量交底后开挖。3、放出各轴线位置及支撑标高,以保证支撑的及时安装和控制挖土标高。将开挖分层位置、标高、深度和各道支撑位置等技术指标和质量标准,向全体施工人员详细进行安全技术交底,使全体施工人员熟悉并掌握本工程所执行的各项技术措施和技术标准。4、坑内水位按设计要求降到基底以下1.0m后方可进行基坑开挖施工。根据设计地勘资料及类似工程施工经验综合考虑,基坑内降水井按250m2/口布置,计划布置降水井29口,并根据现场降水试验对降水井的施工参数进行合理调整。基坑降水至
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