地铁号线土方开挖施工方案..pdf
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1、北京地铁 10 号线二期 03 标 K29+340.61K29+803.61 段成宋区间 土方开挖施工方案 编 制: 巫 丛 阳 审 核: 审 批: 北京城建五维市政工程有限公司 2 地铁 10 号线二期 03 标项目部 2010 年 5 月 12 日 - 0 - 目录 一、编制依据及原则 1 1.1 编制依据 . 1 1.2 编制原则 . 1 二、工程概况 1 2.1 工程简介 . 1 2.2 水文概况 . 2 2.3 地质概况 . 2 三、土方开挖施工 2 3.1 施工准备 . 2 3.2 土方施工测量 . 5 3.3 监控项目设计 . 6 3.4 土方开挖方法 . 8 3.5 土方开挖技
2、术保证措施 . . 12 3.6 安全施工措施 . . 12 3.7 基坑开挖质量检验标准 . . 13 四、土方回填工程. 14 4.1 基坑回填前的准备工作 . . 14 4.2 回填土摊铺、压实 . . 14 4.3 回填土施工技术要求 . . 15 五、安全、质量、文明施工. 15 5.1 安全管理措施 . . 15 5.2 质量措施 . . 16 5.3 消防措施 . . 17 5.4 文明施工与环境保护 . . 17 1 一、编制依据及原则 1.1 编制依据 (1)北京市轨道交通10 号线二期土建施工03 合同段招标文件; (2)北京地铁 10 号线二期 03 段工程施工设计(区间
3、土建工程)设计图纸; (3)工程所在地的地质、水文、气候及地理条件; (4)锚杆喷射混凝土支护技术规范(GB50086-2001 ) ; (5)地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范(GB50307-1999 ) ; (6)地下铁道、轻轨交通工程测量规范(GB50308-1999 ) ; (7)建筑工程施工质量验收统一标准(GB50300-2001 ) ; (8)地下铁道工程施工及验收规范(GB50299 1999)(2003版) ; (9)土层锚杆设计与施工规范(CECS22 :90) ; (10)轨道交通隧道工程施工质量验收标准(QGD-007-2005); (11)建筑基坑支护技术规程 (J
4、GJ12099); 1.2 编制原则 根据施工图纸和相关规范要求,结合现场实际情况,针对本工程特点、难点,编制 本施工方案。 (1)施工方案满足工程施工安全、质量、工期、环保、文明施工的要求; (2)施工方案综合考虑周边环境、现场场地、地质条件、气候条件等因素,合理组 织人员、设备,保证工程如期完成; (3)采用新技术、新工艺,提高工程质量,降低工程成本。 二、工程概况 2.1 工程简介 本工程合同范围为成寿寺站宋家庄站区间明挖段土方开挖,起讫里程为 K29+340.610K29+803.610,区间隧道全长463m 。本段区间的渡线区开挖跨度大,且 开挖范围内无控制建筑, 故采用明挖法施工。
5、 本段区间明挖段处于宋家庄站东侧,现状 为拆迁空地,区间内轨顶标高、设计坡度变化不大,结构底板标高20.0024.27m,埋 深 15.5018.90m。 基坑围护结构采用钻孔灌注桩, 基坑内设钢支撑, 本段区间抗浮设防水位标高32m , 2 施工时需采取降水措施。 2.2 水文概况 (1)上层滞水(一) :水位标高为 36.75m,水位埋深为 1.40m,观测时间为: 2007 年3月7日。含水层为粉土填土层, 补给来源为管沟渗漏及大气降水,以蒸发的方式排 泄。 (2)潜水(二):水位标高为 26.27 28.37m,水位埋深为 10.8313.01m,观测时 间为: 2002年7月11日2
6、007年3月26日。含水层为粉土 62层,主要接受侧向径流补给, 以侧向径流、向下越流补给层间潜水及人工开采的方式排泄。 (3)层间潜水(三):水位标高为 15.4719.74m,水位埋深为 19.4622.9m,观测 时间为:2002年7月11日2007年3月6日。含水层为卵石层、中粗砂1层、粉细砂 2层,主要接受侧向径流及越流补给,以人工开采的方式排泄。 (4)地下水的腐蚀性评价: 根据地下水的腐蚀性测试结果,上层滞水及潜水对砼结 构无腐蚀性, 对钢筋砼中的钢筋无腐蚀性,对钢结构具有弱腐蚀性。 承压水对砼结构无 腐蚀性,对钢筋砼中的钢筋无腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性。 2.3 地质概况 本工
7、程沿线上部为第四纪沉积物,第四纪覆盖厚度为 50100m 。线路土层分布较为 稳定,自上而下依次为人工填土(Qml ) 、第四纪全新世冲洪积地层(Q41 al+pl ) 、第 四纪晚更新世冲洪积地层(Q3 al+pl )三大类。 具体地质分部见附图1:成宋区间地质剖面图。 三、土方开挖施工 3.1 施工准备 3.1.1 机械设备准备 3 序号机械名称数量用途 1 反铲挖土机3台挖土 2 自卸汽车10辆运土 3 推土机2辆配合挖运卸载 4 装载机1辆清理现场 5 洒水车1辆现场及道路防尘 6 风镐8台凿桩 7 强制搅拌机2台搅拌混凝土料 8 履带式吊车1辆垂直运输 9 空压机1台喷射送风 10
8、潜水泵10个抽水 自卸汽车全部为有渣土运输许可证的车辆,车辆设置全封闭装置, 反铲挖土机操作 人员有市劳动局颁发的特种作业操作证。 3.1.2 劳动力组织 4 序号名称数量(人)岗位 1 司机15 运土车、挖土机 2 挖土配合工15 修边坡、挖土 3 喷射混凝土6 挂网、喷混 3 推土机司机4 配合挖运卸载 4 装载机司机1 清理现场 6 洒水车司机1 现场及道路防尘 7 现场总负责1 全面管理 9 现场清洁1 打扫除尘洗车 10 指挥2 指挥挖土车操作 11 记录1 车辆进出管理 3.1.3 场地准备 (1)合理布置施工现场, (2)平整场地,清除障碍,硬化地面, (3)做好夜间照明准备,
9、(4)调查地下障碍物埋置情况,对砖石结构、混凝土基础与圈梁等进行破除、外 运; 3.1.4 管线调查及保护 土方开挖之前,应首先查明基坑内地下管线的具体情况(方向、深度、直径、数量 及距开挖线的距离),并用人工进行探坑开挖,联系产权单位,确定地下管线的分布和 改移方案。土方开挖过程中,密切注意对周边环境,特别是对管线设施的保护。 3.1.5 桩基的检测 在土方开挖前请专业公司对桩基进行检测,检测数量不应小于施工组织设计和围护 桩施工方案确定的检测数量和相关规范、质量验收标准要求。 3.1.6 降水施工 5 在基坑围护桩外围布置 600降水井,根据地下水位及现场实际情况适当调整井孔 位置,降水井
10、采用反循环钻机成孔,连通统一抽降,随开挖深度加深,同时起用基坑周 边的降水井,把地下水位降至最终基坑开挖面以下1米处,以疏干和加固土壤,待回填 覆土后停止降水,具体布置形式见降水方案。 3.2 土方施工测量 3.2.1 明挖施工段平面、高程控制桩的布设与测量 施工放线前,首先根据设计图纸上的数据计算出轴线上坐标及各部位高程,依据 测量的内业成果,采用附合导线和附合高程路线的形式进行施工定线和施工放样。 精密导线测量的主要技术要求 平 均 边 长 导线 总长 度 每边 测距 中误 差 测距 相对 中误 差 测角 中误 差 测回数方位 角闭 合 差 全长 相对 闭合 差 相邻点 的相对 点位中 误
11、差 级 全站 仪 级 全站 仪 350 35 61600 00 2. 5 4 6 5n 1350 00 8 注:n 为导线个数 ; 全站仪的分级按本规范附录A,表A.0.2 的规定执行 3.2.2 工程控制桩布设与测量 依据导线桩点位布设,在主体结构区域外侧,分别布设高程控制点,并将这些高 程控制点与精密水准点组成闭合和附合水准线路,进行II 等水准测量, 调整平差后, 作 为施工测量高程控制的依据。 控制桩点的埋设, 选择在不易被破坏、 坚实、通视的位置。 精密水准的主要技术要求 每千米高差 中数中误差 (mm) 附和水 准路线 平均长 度 水准 仪等 级 水准 尺 观测次数 往返较差 ,
12、附和或 环线闭合差 (mm) 偶然中 误差M 全中误 差Mw 与已 知点 联测 符合或 环线 平坦 地 山地 2424 DS1 因瓦 尺 往返 测各 一次 往返测 各一次 8 L 2n 注:L 为往返测段,附和或环线的路线长度( 以km 计);n为单程的测站数。 6 3.2.3 主体结构测量 地铁区间主体明挖段开挖时,在开挖中间对所挖的边线、高程随时进行测控,避 免开挖边线不够和基底超挖,开挖到底层时,及时测设5m*5m 的方格网,方格网的高程 值不得超过设计值 5cm ,并在边坡底角处每 9m 测设下返 0.5m到基底的高程控制线桩。同 时依据平面控制桩测设主体结构中轴线与边线。进行主体结构
13、施工。 主体结构完成后,依据平面、高程控制点桩将主体结构的中轴线点、高程点测设 在底板和边墙上,(每段设 1-2个点)并与原始导线、高程进行联合复测,调整合格后作 为暗挖施工的依据。 3.3 监控项目设计 监测由第三方专业检测机构进行,施工前制定专项监测方案, 该方案按我公司程序 文件和相关上级程序批准后实施。 3.3.1 监测内容 (1)基坑内外观测; (2)基坑周围地表沉降; (3)围护桩顶位移监测; (4)地下水位的监测; (5)桩体变形观测; (6)围护桩内钢筋应力量测; 3.3.2 施工监测方法 (1) 基坑内外观测 施工过程中,随时对基坑外建筑物、基坑围护桩、地层土质进行观测并做记
14、录。 看建筑物是否有裂缝,地层岩性变化等。及时了解施工现况,指导安全施工。 (2) 基坑周围地表沉降 使用仪器及观测方法与暗挖地表沉降观测完全相同,只是在观测断面内测点布置 不同。观测点要布置到距基坑边缘一倍开挖深度处。距基坑边缘最近的两测点间距为5 米,往外则变为 9米。 (3) 桩顶位移监测 测量仪器观测使用 TOPCON-310S全站仪和配套棱镜; 观测方法观测时采用方向观测法; 7 点位布置在基坑周围护坡桩顶部冠梁20m 布设一个观测点; 资料整理及时绘制点位移时间变化曲线图。 (4) 地下水位的监测 测量仪器电测水位计、 PVC 塑料软管。 测点设置待设计图纸确定后,在区间合适位置设
15、监测点进行监测。 水位监测孔用地质钻机来完成,具体的深度依据地质勘察报告设计(保证可以测 量到因施工影响的降低的水位) 。测管用 90mm 的PVC 软管。测管的最底部是 0.8m左右的 沉淀管,水位线到沉淀管之间是 90mm 的过滤管, 外面用过滤布裹好。 测管的上端要设 立封闭盖。 测量方法用水准仪测量出观测口的高程。观测时,将电测水位仪的触头沿测管 缓慢下放,记录蜂鸣器响时测尺的读数。 数据处理根据观测收集到的资料,及时绘制每个观测孔的水位- 时间的变化 曲线;水位 - 工作面距离的变化曲线。 (5) 桩内钢筋应力量测 测试设备:采用钢弦式钢筋应力计及频率接收仪。 传感器安装:将钢筋应力
16、计作为钢筋的一部分,代替护坡桩指定位置的主筋, 随钢筋笼一起浇注,将电缆线引至冠梁顶部。 测定方法:在安装前,采集钢筋计初始值。并根据施工进度,对钢筋计数值进 行采集。 数据处理:每次测量数据可以得到钢筋应力。并汇总成桩钢筋应力变化曲线。 (6) 支撑轴力的监测 测量仪器轴力计和钢弦式频率仪 测点布置在竖井和基坑中的主断面上,在每道钢支撑和围护结构布置; 数据处理及时根据观测的数据绘制应力变化曲线。 (7) 桩体变形观测 使用测斜技术对桩顶水平位移进行监测。 监测仪器设备采用美国 SINCO 测斜仪。 导管埋设在安放冠梁钢筋前,将导管固定在钢筋上,使导管和钢筋一起吊装 就位。混凝土凝固后导管与
17、冠梁共同变形。 测定方法基坑开挖前,将测斜探头放入导管,采集导管各点的初始数据。并 8 根据施工进度,对各点的数值进行采集。 监测频率土方开挖后、临时支撑前后、下中大雨后均需测量1次。 数据处理每次测量数据可以得到冠梁水平位移变形曲线。 3.4 土方开挖方法 3.4.1 土方挖运方案和挖运时应遵循的原则 施工工序:测量放线冠梁施工、 挡土墙第一步土方开挖及第一道钢支撑架设 第二步土方开挖施工及喷射砼护壁第二道钢支撑架设第三步土方开挖施工及喷射 砼护壁第三道钢支撑架设第四步土方开挖至基底及喷射砼基底清理、钎探。 遵循原则: (1)总体上采取分步、 分层开挖和支护的方法 , 先施工一头土方和内支撑
18、, 然后向后 倒退施工。施工马道留在基坑后施工出入口附近。每步土方开挖至相应锚杆施工作业面 位置时,要加快锚杆的施工进度, 同时及时挂网喷射混凝土, 架立钢支撑并按照设计要 求施加轴力。 (2) 加强对开挖标高的控制, 开挖接近设计标高时, 预留20cm 厚度土层由人工清槽, 严禁超挖,超挖部位用 11% 灰土分层回填夯实。 (3)尽量缩短围护结构暴露时间,桩间土随挖随运。 (4)施工过程中,避免土方开挖机械对围护结构、锚杆及钢支撑的碰撞破坏,必要 时该部分土方开挖采用人工进行。 3.4.2 冠梁及围护墙施工 冠梁断面尺寸为: 800mm 800mm ,冠梁采用组合钢模板,现场绑扎钢筋,商品砼
19、运 至现场灌注,插入式振捣棒振密,洒水养护。冠梁随围护桩施工进度分段施工,并预留 桩间土喷锚支护的连接钢筋和预埋钢支撑。 (1)钢筋绑扎及预埋件安置 将钻孔灌注桩顶部凿毛至设计标高,用高压风清洗后绑扎钢筋。箍筋和部分主筋弯 勾在施工现场钢筋加工车间进行加工,然后在现场绑扎, 主筋采用直螺纹连接。 预埋件 首先放出预埋件的中心点和高程,然后按照要求安设并固定牢固, 最后检查预埋件的安 设质量符合质量验收标准要求。 (2)模板安置 模板采用组合钢模板,用斜撑和横撑、U形卡按设计位置、形状、尺寸支设。模内要 9 干净、无杂物,拼缝要严密不跑浆,支撑稳定、牢固。 (3)浇筑混凝土 砼采用商品砼,浇注时
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