地铁基坑盖挖逆作法及主体结构施工方案.docx

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地铁基坑盖挖逆作法及主体结构施工方案

地铁基坑盖挖逆作法及主体结构施工方案

1编制依据

2编制范围

3编制原则

4工程概况

4.1设计概况

4.2工程地质情况

4.2.1工程地质

4.2.2工程地质评价

4.2.3水文地质及评价

4.2.4土石可挖性分级

4.3周边建（构）筑情况

4.4地下管线情况

5施工部署

5.1施工总体部署

5.2主体基坑施工进度计划

5.3主体基坑施工重点、难点控制

5.3.1主体基坑施工重点

5.3.2主体基坑施工难点

5.4主体基坑施工平面布置

5.4.1施工总平面布置原则

5.4.2施工总平面布置

5.5施工组织机构

5.6施工劳动力组织

5.7机械设备配置

5.8试验、测量、监测设备配置

5.9材料计划

5.10施工准备

5.10.1图纸和现场准备

5.10.2现场场地勘察

5.10.3劳动力准备

5.10.4其他准备

5.10.5土方开挖条件

6基坑降水施工

6.1降水施工的目的及要求

6.2降水井的布置

6.3观测孔的布置

6.4降水井施工

6.4.1降水井的形式和设计要求

6.4.2降水井施工工艺流程

6.4.3降水井施工方法

6.4.4降水井质量标准

6.5基坑稳定性分析

6.6基坑涌水量计算

6.6.1设计规范及依据

6.6.2基坑涌水量

6.7降水施工

6.7.1降水施工前的准备工作

6.7.2降水施工技术措施

6.8降水安全运行

6.8.1井管保护

6.8.2电路系统

6.8.3排水系统

6.9降水监测施工

6.9.1地下水位观测孔施工

6.9.2地下水位的监测

6.9.3其它项目监测

6.10封井方案

6.10.1封井总体方案

6.10.2降水井封堵施工方法

6.10.3施工质量控制要点

6.11基坑降水对周围环境的影响及防治办法

6.11.1降水施工对周围环境影响的类型

6.11.2降水施工对周围环境影响的防治办法

7基坑周边土体加固措施

7.1旋喷桩孔位布置

7.2旋喷桩施工方法及工艺

7.2.1施工工艺流程

7.2.2测量放样

7.2.3试桩及确定工艺参数

7.2.4钻机就位

7.2.5钻孔插管

7.2.6喷射作业

7.2.7冲洗器具

7.2.8移动机具

7.3施工工艺要点

8基坑开挖及主体结构施工

8.1施工部署

8.1.1施工总体思路

8.1.2开挖及主体结构施工顺序

8.2施工准备

8.3基坑开挖方案

8.3.1北侧顶板以上土方开挖

8.3.2南侧顶板以上土方开挖

8.3.3盖挖土方施工基坑内的水平运输

8.3.4盖挖逆作法基坑开挖施工步骤

8.4主体结构施工

8.4.1主体结构施工方案

8.4.2每层结构施工流程

8.4.3盖挖条件下的材料运输

8.4.4地模施工

8.4.5钢筋工程

8.4.6侧墙模板

8.4.7混凝土工程

8.5接地网、预埋件、预留孔洞施工

8.5.1接地网施工

8.5.2防迷流措施

8.5.3预埋件和预留孔洞的施工

8.6防水施工

8.6.1防水设计概况

8.6.2防水混凝土

8.6.3涂料防水层基面的处理和防水涂料的施工

8.6.4水泥基渗透结晶型防水涂料

8.6.5遇水膨胀止水胶

8.6.6改性沥青防水卷材做法及施工要求

8.6.7可重复注浆管

8.6.8施工缝处理

8.6.9防水节点

8.6.10防水材料选型原则

8.7格构柱拆除

9基坑监测措施

9.1监测目的

9.2监测项目

9.4监测点布置及保护措施

9.3.1车站监测点布置

9.3.2监测点的保护措施

9.5监测方法及报警值

9.5.1监测方法

9.5.2报警值

9.6监测频率、周期和组织管理

9.6.1监测频率、周期

9.6.2监测组织管理

9.7监测人员及实施计划

9.7.1监测人员

9.7.2监测实施计划

9.8监测数据记录、分析及信息反馈

9.8.1监测数据记录、分析处理

9.8.2监测报表和信息反馈

9.9监测质量保证措施

9.9.1关键部位的监测措施

9.9.2监测质量保证措施

9.10超出报警值时应急措施

10质量保证措施

10.1质量目标

10.2质量保证体系

10.3质量管理组织机构

10.4降水井质量保证措施

10.5基坑开挖质量保证措施

10.6结构混凝土施工质量保证措施

10.7质量检查评定标准及检验方法

10.8施工过程控制

11施工风险及应对措施

11.1风险管理的工作流程

11.2工程风险项目及对策

11.3.1基坑坍塌

11.3.2地面建筑物沉降、倾斜、开裂

11.3.3地下管线的损坏

11.4突发事件的应对措施

11.4.1围护结构接缝涌水

11.4.2基坑边形过快

11.4.3周围建筑物裂缝宽度、主体倾斜度超警戒值

11.4.4停水、停电应急措施

12雨季、台风季节施工措施

12.1施工准备

12.2气候条件

12.3雨季、台风季节施工总体部署

12.4雨季施工现场管理

12.5应急物资储备

13安全施工保证措施

13.1安全生产目标

13.2安全生产保证体系

13.3安全管理措施

13.3.1开工前准备工作

13.3.2新工人进场时，三级安全教育

13.3.3班前安全技术交底

13.3.4施工过程中的监督、检查、再教育及考核

13.3.5班后总结及改进工作

13.4安全措施

13.4.1机械安全保证措施

13.4.2安全用电措施

13.4.3施工安全保证措施

14文明施工、环境保护保证措施

14.1文明施工、环境保护目标

14.2文明施工措施

14.2.1工地围蔽

14.2.2工程标牌

14.2.3临时设施

14.2.4临时给排水

14.2.5临时用电

14.2.6现场材料堆放

14.2.7道路、场地

14.2.8现场卫生管理

14.3环境保护措施

14.3.1防噪声扰民控制措施

14.3.2防振动扰民控制措施

14.3.3城市生态

14.3.4水污染

14.3.5大气污染

14.3.6固体废弃物管理措施

14.3.7防遗洒措施

15安全防范重点及应急预案

15.1编制应急预案的目的

15.2应急预案

15.2.1项目部应急领导机构与职责

15.2.2预测与预警机制的建立

15.2.3应急响应组织机构的建立

15.2.4应急响应方案的制定

15.2.5应急保障

15.3监督管理

15.3.1演练

15.3.2培训

15.4发生基坑坍塌事故的应急预案

15.4.1预防措施

15.4.2应急方法

15.5发生基坑涌水事故的应急预案

15.5.1目的

15.5.2预防措施

15.5.3应急方法

15.6基坑大幅变形应急措施

15.6.1目的

15.6.2预防措施及应急方法

15.7钢支撑失稳的应急措施

15.7.1目的

15.7.2预防措施和应急方法

15.8高处坠落事故应急预案

15.8.1危险源辨识与编制目的

15.8.2预防和应急措施

15.9周边建筑物变形、裂缝应急预案

15.9.1编制目的

15.9.2应急事故

15.9.3预防措施

15.9.4应急措施

15.10地下管线破裂事故应急预案

15.10.1编制目的

15.10.2预防措施

15.10.3应急措施

15.10.4应急物资

15.10.5应急物资的准备

15.11触电风险及应急预案

15.11.1预防措施

15.11.2触电事故应急预案

1编制依据

1）XX市城市轨道交通XX号线BT项目合同（A系列合同）

2）XX地铁XX号线XX站施工设计图纸、设计交底等资料

3）现场调查资料，XX站实施性施工组织设计

4）XX地铁XX号线工程详细勘察阶段XX站岩土工程勘察报告

5）《XX市地下铁道建设管理暂行规定》

6）《XX市深基坑工程管理规定》

7）国家及XX市现行相关法律、法规

8）主要采用的技术标准、规范、规程如下：

《地铁设计规范》（GB50157-2003）

《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）（2006年版）

《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223－2008）

《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）（2008年版）

《铁路工程抗震设计规范》（GB50111-2006）

《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）

《钢结构设计规范》（GB50017-2003）

《型钢混凝土组合结构技术规程》（JGJ138-2001）

《钢管混凝土结构设计与施工规程》（CECS28:

90）

《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB10002.3－2005）

《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）

《建筑地基处理技术规范》（JGJ79－2002）

《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）

《XX地区建筑地基基础设计试行规程》（SJG1-88）

《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》（铁建设[2005]157号）

《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）

《地下防水工程质量验收规范》（GB50208-2002）

《地铁杂散电流腐蚀防护技术规程》（CCJ49－92）

《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119－2003）

《高性能混凝土应用技术规程》（CECS207：

2006）

《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999）（2003年版）

《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）

2编制范围

XX地铁XX号线7304-2标XX站，车站总长204.53m，左线起点里程：

DK18+219.953、右线起点里程：

DK18+223.516，车站终点里程：

DK18+424.468；主要施工内容包括基坑开挖、内支撑施工、主体结构施工。

3编制原则

1）严格执行施工过程中涉及的相关规范、规程和标准。

2）遵守、执行合同文件中各条款的具体要求，确保实现业主及XX号线建设指挥部要求的工期、质量、安全、环境保护、文明施工和职工健康等各方面的工程目标。

3）认真、全面理解设计文件的基础上，结合工程情况，应用新技术成果，使施工方案具有技术先进、方案可靠、经济合理的特点。

4）充分研究现场施工环境，妥善处理施工组织与周边接口问题，周密安排交通疏解和管线保护，使施工对周边环境的影响最小化。

5）结合《中国水电XX地铁XX号线BT项目安全生产、文明施工实体标准化管理手册》，以XX市城市文明施工、消防安全、综合治理等有关条例、规定为标准，组织施工生产，使施工生产活动与XX市政府、市民要求有机统一起来。

4工程概况

4.1设计概况

本站主体基坑位于XX路与福强路之间的XX路段，车站主体沿XX路呈东西走向，西接XX村站，东接XX口岸站。

车站主体为地下三层双柱三跨岛式结构，车站站台宽12.4m，车站长204.53，公共区外包宽为21.80m、外包高为21.04m，盾构扩大段外包宽为25.50m、外包高为22.14m，平均覆土厚度约3.6m。

设计基坑标准段宽度约为22.1m，深度约为24.64m。

车站采用盖挖逆筑法施工，采用地下连续墙（墙厚1000mm，幅宽6m或4m）和钢筋混凝土支撑（800×1000mm）和钢管支撑（Φ609×16mm）作为围护结构。

除个层楼板，设置了两道支撑，第一道支撑采用钢筋混凝土支撑，第二道支撑采用钢筋混凝土支撑加钢支撑。

根据本站站位与周边环境的关系，车站主体与1号XX组采用盖挖逆筑法施工，车站主体范围内每隔约50m设置一个出土孔，共设置四个，另有一个利用东端盾构吊出井兼作出土孔；1号XX组利用风井作为施工期间的出土孔。

车站施工期间，车站顶板采用倒边施工的方法进行管线改迁，部分横跨车站的管线采用悬吊保护。

4.2工程地质情况

4.2.1工程地质

本站范围内上覆第四系全新统人工堆积层（Q4ml）、海积层（Q4m）、冲洪积层（Q4al+pl）、花岗岩残积层（Qel），下伏燕山期花岗岩（γ53），主要地层岩性概述如下：

（1）第四系全新统人工堆积层（Q4ml）

1素填土：

褐黄、褐红等色，稍湿，稍～中密状态，为现状道路路基及垫层，主要由粘性土混少量砂砾组成，偶夹碎块石，有一定压实度，上部0.2m为沥青路面，厚3.5～6.0m，平均厚度5.04，在该场地范围内普遍分布，层底高程-0.78～1.46m。

（2）第四系全新统海积层（Q4m）

该主层揭露到2淤泥质粘土、9中砂2个亚层。

2淤泥质粘土：

深灰、灰黑色，饱和，流塑-软塑状，具轻微腥臭味。

层厚0.00～1.70m，平均厚度1.13m，在钻孔MGZ2-TFS-1、MGZ2-SFM-5、MGZ2-SFM-6有揭露。

层顶高程-0.31～-0.03m，层顶埋深5.00m。

9中砂：

灰黑、深灰色，饱和，松散～稍密状态，级配良好，主要成分为石英，含少量有机质。

厚0.00～2.60m，在钻孔MGZ2-SFM-1～MGZ2-SFM-4有揭露。

层顶高程-0.78～0.92m，层顶埋深4.30～6.00m。

（3）第四系上更新统冲洪积层（Q3al+pl）

该主层揭露到⑤2淤泥质粘土、⑤5粉质粘土、⑤10粗砂、⑤11砾砂、⑤12圆砾5个亚层。

2淤泥质粘土：

深灰、灰黑色，饱和，软塑状为主，局部流塑，含腐殖质，夹有腐木及植物根系，具异味。

层厚0.00～2.10m，平均厚度1.67m，在钻孔MGZ2-SFM-3、MGZ2-SFM-5、MGZ2-SFM-6有揭露。

层顶高程-5.64～-4.15m，层顶埋深9.00～10.80m。

5粉质粘土：

褐黄、黄白、紫红等杂色，花斑状结构，湿，可塑。

层厚0.00～6.50m，平均厚度3.43m，在钻孔MGZ2-THF-6、MGZ2-SFM-1～MGZ2-SFM-6有揭露。

层顶高程-9.28～-3.05m，层顶埋深5.70～10.50m。

10粗砂：

灰白色、灰黄色，饱和，稍密～中密状态，主要成分为石英。

层厚1.10～6.30m，平均厚度3.13m，在该场地范围内普遍分布。

层顶高程-9.28～-3.05m，层顶埋深7.90～14.50m。

11砾砂：

深灰色，饱和，松散，主要成分为石英。

仅在钻孔MGZ2-TFS-1有揭露，层厚3.60m，层顶高程-1.73m，层顶埋深6.70m。

12圆砾：

灰白色，饱和，中密状态，级配良好，主要成分为石英。

层厚0.00～4.20m，平均厚度2.83m，在钻孔MGZ2-THF-6、MGZ2-SFM-1、MGZ2-SFM-2有揭露。

层顶高程-13.20～-10.04m，层顶埋深15.00～18.50m。

（4）残积层（Qel）

1砾质粘性土：

褐红、褐黄、灰白色，湿，硬塑。

层厚0.00～8.70m，在钻孔MGZ2-TFS-1、MGZ2-THF-6、MGZ2-SFM-3～MGZ2-SFM-6有揭露。

层顶高程-10.11～-14.24m，层顶埋深10.30～19.20m。

（5）燕山期花岗岩（γ53）

褐黄、浅肉红、褐红、灰白等色，粗粒结构，块状构造，主要成份为石英、长石及暗色矿物。

本次钻探揭露按风化程度可分为1全风化花岗岩、2强风化花岗岩、3中等风化花岗岩和4微风化花岗岩4个亚层，分述如下：

1全风化花岗岩：

岩芯呈土状及土夹砂砾状，厚0.00～3.00m，平均厚度2.11m，在钻MGZ2-TFS-1、MGZ2-SFM-1～MGZ2-SFM-6孔有揭露。

层顶高程-18.31～-13.03m，层顶埋深18.00～23.00m。

2强风化花岗岩：

岩芯呈坚硬土状、砂状，底部少量碎块状。

层厚1.80～4.80m，平均厚度3.16m，在该场地中普遍分布。

层顶高程-20.65～-15.78m，层顶埋深21.00～25.50m。

3中等风化花岗岩：

岩芯多呈块状，少量短柱状，岩体基本质量等级为Ⅳ级。

层厚0.30～6.20m，平均厚度2.16m，在该场地中普遍分布。

层顶高程-23.31～-18.70m，层顶埋深23.80～28.00m。

4微风化花岗岩：

裂隙稍发育，裂隙呈闭合状，岩芯多呈短柱～长柱状，岩体基本质量等级为Ⅲ级。

在该场地中普遍分布。

层顶高程-27.03～-19.00m，层顶埋深24.30～32.00m。

地质纵剖面见图4-2-1。

4.2.2工程地质评价

本场地广泛分布有①1素填土为现状道路路基及垫层，主要由粘性土混少量砂砾组成，偶夹碎块石，经过压实处理，顶部为沥青混凝土路面，层厚3.5～6.0m。

软弱土（含②2淤泥质粘土、④2淤泥质粘土、⑤2淤泥质粘土），呈流塑～软塑状态。

②2层厚7.00m、④2层厚0.70～1.70m、⑤2层厚1.10～2.10m。

花岗岩残积层均匀性较差，强度不一。

花岗岩残积层及全强风化层具有在一定临空面或动水作用下软化、崩解、强度急剧降低的特点，基坑开挖中应及时封底、支护；强风化岩具有软硬不均特点。

花岗岩残积土及全强风化层颗粒成分中，粗颗粒（＞0.5mm）的组分及颗粒小的组分（＜0.005mm）的含量较多，而介于其中的颗粒成分则较少。

这种独特的组分特征，为小颗粒从大颗粒的孔隙中涌出提供可能性，因此当动水压力过大时，容易产生坍塌、流土等变形现象。

应采取有力的止水措施，避免花岗岩残积土及风化岩在动水作用下软化、崩解、强度降低，甚至产生坍塌、流土等变形现象。

XX站场地内地质状况对围护结构地下连续墙的施工影响较大，并且施工难度较大，为减少成槽塌孔，需要对地连墙内外侧进行搅拌桩加固土体后才能成槽。

4.2.3水文地质及评价

1）水文地质

本场地地下水按赋存条件主要分为松散岩类孔隙水及基岩裂隙水。

孔隙水主要赋存在第四系砂层、残积层中，砂层地下水略具承压性。

基岩裂隙水主要赋存在花岗岩强～中等风化层中，略具承压性。

地下水位埋深1.80～4.20m，水位高程1.10～3.36m。

地下水的排泄途径主要是蒸发和以径流方式流入河水和海水。

补给来源主要为降水渗透或相邻区域渗流补给。

2）水文地质评价

由于地层的渗透性差异，砂层及基岩中的水略具承压性，基岩裂隙发育，孔隙水与裂隙水局部具连通性。

岩石富水性和透水性与节理裂隙发育情况关系紧密，节理裂隙发育的不均匀性导致其富水性和透水性也不均匀。

4.2.4土石可挖性分级

根据《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》（GB50307－1999）附表B，车站土、石可挖性分级如下：

1）Ⅰ级、松土

包括主要成分为砂的①2素填土（砂）、①3素填土（碎石）、④8细砂、④11砾砂、⑤8细砂、⑤11砾砂，即开挖时，用铁锹挖，脚蹬一下可到底的松散土层，机械能直接铲挖满载。

2）Ⅱ级、普通土

包括主要成分为黏性土的①1素填土、可塑的⑤5粉质黏土、可塑～硬塑状态的⑦1砾质黏性土，即开挖时，部分用镐刨松，再用铁锹挖，以脚连蹬数次才能挖动的，机械需部分刨松方能直接铲挖满载或可直接铲挖，但不能满载。

3）Ⅲ级、硬土

包括风化成土状的坚硬状态的⑧1全风化花岗岩，即开挖时，必须用镐整个刨过，才能用铁锹挖，机械需普遍刨松或部分爆碎方能铲挖满载。

4）Ⅳ级、软石

包括风化成碎块状的⑧2强风化花岗岩、⑬2强风化碎裂岩，即开挖时，必须用镐整个刨过，才能用铁锹挖，机械需普遍刨松或部分爆碎方能铲挖满载。

5）Ⅴ级、次坚石

包括⑧3中等风化花岗岩、⑬3中等风化碎裂岩，用爆破法开挖。

6）Ⅵ级、坚石

包括⑧4微风化花岗岩，用爆破法开挖。

4.3周边建（构）筑情况

本站西侧紧邻地铁四号线XX站（地下两层岛式车站，叠合墙结构，底板坐落在砾质粘性土，地连墙嵌固深度9米，地连墙持力层为强风化花岗岩）；北侧紧邻XX大厦（地上27层，带有一层地下室，带有4层群房，为框肢剪力墙结构，基础为摩擦端承桩，桩端持力层为强风化花岗岩，围护为钢板桩加搅拌桩）和皇褔裕苑（地上8层，带有1～2层地下室，为框架结构，基础为预应力管桩，桩端持力层为强风化花岗岩，围护结构为搅拌桩加锚杆或锚索）；南侧紧邻褔民佳园（地上32层，带有3层地下室，为框支剪力墙结构，中心筒部分基础为人工挖孔桩，桩端持力层为强风化花岗岩，裙房基础为筏板基础，筏板持力层为砾质粘性土，围护结构为Φ1200@2000人工挖孔桩+1～2道预应力锚索+止水帷幕）和XX居（地上16层复式楼，带有1～2层地下室，为框支剪力墙结构，基础为预应力管桩，桩端持力层为强风化花岗岩，围护为双排搅拌桩+3道锚杆）。

基坑距离XX大厦基础承台最近距离为1.49m，距离XX大厦地下室外墙为2.09m，侵入建筑物红线宽2.90m；基坑与XX佳园围护结构零距离，距离地下室外墙2.84m；基坑距离XX居地下室外墙2.87m，距离XX居建筑红线0.81m；基坑距离XX苑地下室外墙1.70m，侵入建筑物红线宽7.20m；基坑距离四号线XX站围护结构3.01m。

4.4地下管线情况

站址所在道路两侧存在密集的电力、电信、雨水、污水、燃气、路灯、给水等地下管线管道，地下管线管道走向与道路平行，局部斜交，具体如下：

雨水箱涵2000X2000（埋深2.82m）、雨水管Φ1800（埋深2.7m），混凝土结构，在车站顶部沿着车站方向敷设，控制车站顶板覆土，车站顶板分南北侧到边施工，北侧顶板下降900mm。

10KV电力沟，1000X1200、900X1000，埋深0.88m，在车站南侧沿着主体侧墙边敷设，进行临时改迁。

XX路与龙秋一街交汇处有7处管线在车站施工时进行悬吊保护。

本站站址范围内地下管线对车站主体施工影响较大。

5施工部署

5.1施工总体部署

XX站主体基坑施工主要内容有：

基坑降水施工、基坑土石方开挖、主体结构施工及施工监控量测。

主体围护结构和临时立柱施工完成，形成封闭基坑后，同时进行基坑降水、冠梁及第一道混凝土支撑施工。

主体基坑开挖及结构施工分两个阶段：

第一阶段顶板以上土方开挖及顶板结构施工；第二阶段顶板以下土方开挖及结构施工。

本站主体基坑因受到纵向穿过基坑范围的2m×2m的雨水箱涵影响，第一阶段顶板分为南北侧施工，先开挖北侧顶板以上土石方，施工北侧顶板；然后将雨水箱涵及给排水管道迁改至北侧已完成的顶板上；再开挖南侧顶板以上土方及南侧顶板施工；南侧顶板施工完成后回填覆土、破除第一道混凝土支撑、恢复路面；第二阶段盖挖施工顶板以下土石方及结构，施工顺序竖向自上而下，逐层开挖，随挖一层，随做一层结构，直至基坑开挖至底板；纵向由车站东西两端向中部分段施工。

基坑施工期间土方运输车辆由XX路进出施工现场。

5.2主体基坑施工进度计划

主体基坑施工前20天进行基坑降水，降水后基坑内水位控制在开挖面以下5m，基坑最后一层开挖时，地下水位控制在基底面以下1m。

主体基坑施工工期安排如下：

1）北侧顶板以上土方开挖及北侧顶板施工：

2013年11月21日～2014年1月27日；

2）雨水箱涵及管线迁改：

2014年1月28日～2014年3月7日；

3）北侧顶板覆土回填：

2013年3月8日～2013年3月21日；

4）剩余地下连续墙（4幅）施工；2013年3月22日～2013年4月21日；

5）南侧顶板以上土方开挖及南侧顶