地铁车站土方开挖及支撑施工方案.docx

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地铁车站土方开挖及支撑施工方案

车站围护结构土方开挖和钢支撑施工方案

第一章编制依据

编制说明

该方案为莞惠城际标大朗车站土方开挖方案与支撑施工方案。

编制依据

、《莞惠城际铁路标车站主体围护结构施工图设计》；

、《地下铁道工程施工与验收规范》（）；

、《建筑基坑支护技术规程》（）；

、《东莞至惠州城际轨道交通项目招标设计文件》

、莞惠城际铁路标实施性施工组织设计。

、《东莞至惠州城际轨道交通项目施工图设计勘察资料》（）

、《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》

、《建筑变形测量规程》

、《工程测量规范》

第二章工程概况

工程概况

莞惠城际大朗站位于东莞市大朗镇朗常路和银朗南路交汇处东侧约，车站沿朗常路东西向布置，所在车站范围地势平坦，车站南侧地块为华海塑胶制品有限公司、新华兴纸品场、铁器加工厂等企业，距基坑距离约～；车站北侧为临建的木材市场和待开发空闲地块。

车站起点里程，终点里程，有效站台中心里程为，车站长度为，车站主体围护结构采用厚地下连续墙，结构采用双层三柱四跨结构，车站两端局部采用双柱三跨结构。

车站为地下二层站，采用明挖法施工，车站主体基坑总长，标准段基坑宽，局部扩大段宽，深约～.。

围护结构采用宽的地下连续墙，共设置道支撑加道倒撑，其中第一道支撑为的钢筋混凝土支撑，第二、三道与倒撑为直径Φ，的钢管支撑。

车站小里程端由于基岩突起，基坑底以上约～范围内出现弱风化片麻岩，为了保证基坑围护结构的顺利施工，局部设置吊脚墙墙底锚索锁脚的围护结构体系，车站两端头接明挖法施工区间。

工程地质与水文地质

地层岩性与地质构造

地层岩性

大朗车站范围内上覆第四系全新统人工堆积层（）、第四系冲积层（）；第四系残积层（），下伏基岩为：

下古生界（）混合片麻岩。

主要地层概述如下：

.第四系全新统人工堆积层（）

①素填土：

主要为褐黄色、灰褐色，主要成分为黏性土，混砂砾，表层多为砼路面。

厚～，层底高程～。

在孔处遇有地下排水管，管径约。

.第四系全新统冲积层（）

①粉质黏土：

灰褐色，褐黄色，软塑，黏性较好，含少量石英砂粒，具高压缩性，厚～，层顶高程～，层底高程～。

②淤泥质粉质黏土：

灰黑色，流塑，具腐嗅味，局部夹薄层状粉细砂，具高压缩性与触变性，厚～，层顶高程～，层底高程～。

③细砂：

浅灰、灰白色，稍密，级配良，分选性差，主要成份为石英，含黏粒，厚～，层顶高程～，层底高程～。

④中砂：

褐黄，局部灰白色，稍密－中密，级配较差，主要成份为石英，含少量黏粒，厚～，层顶高程～，层底高程～。

⑤砾砂：

褐黄色，中密，级配差，分选性好，含砾石，主要成份为石英，厚～，层顶高程～，层底高程～。

.第四系残积层（）

①粉质黏土：

以褐黄色、褐红色为主，夹灰白色，硬塑，具中压缩性，厚～，层顶高程～，层底高程～。

.下古生界（）混合片麻岩

按风化程度可分为：

全风化混合片麻岩、强风化混合片麻岩和弱风化混合片麻岩个亚层，分述如下：

①全风化混合片麻岩：

褐黄色，风化程度剧烈，岩石已经风化为粉质黏土，厚～，层顶高程～，层顶埋深～，各孔均有揭露。

②强风化混合片麻岩：

褐黄、青灰色，风化程度强烈，裂隙很发育，岩芯破碎多呈碎块状，局部呈短柱状，揭露厚度厚～，层顶高程～，层顶埋深～，各孔均有揭露。

③弱风化混合片麻岩：

青灰色，弱风化，紫红、青灰色，片麻状结构，风化裂隙较发育，岩芯呈柱状，敲击声脆。

最大揭露厚度，层顶高程～，层顶埋深～，各孔均有揭露。

地质构造

地质构造简单，主要表现为上覆为人工堆积层、冲积层、残积层，其下伏基岩为混合片麻岩，混合片麻岩在风化作用下形成残积层。

场地范围内，断裂构造不发育，强风化混合片麻岩中节理、裂隙较发育。

水文地质

.本场地内无地表水系、湖泊、鱼塘与沟渠。

.地下水分布与特征

场地内水文地质条件受当地气候、地貌、岩性、地质构造、地表水体与人类活动等因素的影响，根据地下水埋藏条件可简单划分为孔隙潜水、基岩裂隙水。

①孔隙潜水：

分布于场区内上部覆盖层，主要含水层为第四系冲积砂层、全新统素填土层和第四系残积层中，其补给方式主要由大气降水补给与地表水补给，排泄方式为大气蒸发与地下径流；处于砂层中的孔隙水由于上部被人工填土和冲积黏性土所覆盖，一般具微承压性。

②基岩裂隙水：

基岩裂隙水主要分布于下部基岩中，主要赋存于混合片麻岩节理裂隙发育部位与风化层中，含水层为风化、构造所形成的裂隙带，水量较大。

由于地层的渗透性差异，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。

受大气降水直接渗入补给，水质一般良好。

主要补给来源为大气降水。

地下水的排泄途径主要是径流。

本次勘察期间地下水位埋深～，水位高程～。

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》（）,本段土石可挖性分级如下:

.Ⅰ级､松土

包括主要成份以黏性土为主的素填土、细砂、中砂、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。

.Ⅱ级普通土

包括粉质黏土、淤泥质粉质黏土、粉质黏土，即开挖时，部分用镐刨松，再用锹挖，以脚蹬锹需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。

.Ⅲ级硬土

包括全风化混合片麻岩岩，即开挖时，必须用镐整个刨过，才能用锹挖。

机械须普遍刨松方能铲挖满载。

.Ⅳ级软石

包括强风化混合片麻岩，即开挖时，用撬棍或十字镐与大锤开挖，部分用爆破法开挖。

.Ⅴ级次坚石

包括弱风化混合片麻岩等，用爆破法开挖。

第三章：

土方开挖施工方案与工艺

根据围护结构与主体结构施工需要，基坑土方开挖总体坚持：

水平分层、纵向分段的原则进行施工。

水平分层是为了机械在基坑内修筑临时便道好作业，钢支撑便于分层架设；纵向分段是为了保证主体结构尽快进行施工，使土方开挖与主体施工形成依托。

一、土方开挖前期准备工作

（）开挖前查明岩层下有无地下管线，并保证管线被改迁或采取加固、悬吊保护措施，确保无障碍开挖。

（）在基坑开挖前对基坑内降水井进行降水，保证水位在开挖面以下。

（）联系土方开挖施工队，人员与相应的机械进场，对其进行相关的安全，技术交底。

（）平整场地，修建土方运输便道。

（）协调好在土方开挖过程中相应的支撑安装，墙、桩间土清理工序的衔接与配合。

大朗车站开挖标准宽度，局部扩大宽度，基坑开挖深度约为。

围护结构采用厚的地下连续墙，第一道支撑采用钢筋砼支撑；第二、三采用φ的钢管支撑加一道倒撑（壁厚）。

第一层土方开挖时采用两台挖机并排由车站小里程向车站大里程方向开挖至冠梁底并与时施做第一道钢筋砼支撑。

大朗车站全长，为了保证施工进度，第一道钢筋砼支撑下设置三处工作面。

分别由车站起始位置向大里程方向，与第道砼支撑下向两边方向展开。

基坑土方开挖时，首先用一台挖机在第一道砼支撑下挖出一条宽、深的沟槽，然后将土传倒至左线基坑旁由基坑上长臂挖机进行装车。

开挖至第二道支撑底下后，与时架设第二道支撑。

在第二道支撑与第三道支撑之间以与第三道支撑与基坑底之间分别安放一台，挖机进行台阶法接力传运土方。

开挖至第三道支撑下后，与时架设第三道支撑。

开挖至基坑底以上时采用人工配合机械开挖、清底，控制好基坑底标高。

防止因超挖对基底扰动。

车站开挖对应的标高施工参数：

里程

第一道支撑

中心高程

第二道支撑

中心高程

第三道支撑

中心高程

第四道支撑

中心高程

基坑底高程

／

（‰↓）

／

／

／

／

／

二、施工技术措施

、基坑开挖技术交底

（）基坑长，深约，主体基坑土石方开挖遵循“纵向分段，水平分层，从上至下，对称平衡”的施工原则。

（）本基坑的安全等级为一级，并按此等级对基坑稳定性和变形进行验算。

基坑侧壁的重要性系数为，基坑变形控制标准为:

地面最大沉降量≤；围护结构最大水平位移≤，且≤。

（）基坑内无水施工为前提，基坑开挖前需要进行基坑内降水，地下水位应降至开挖面以下米。

（）基坑开挖施工时，围护结构周围的地面堆载不得大于，且基坑周边范围内不得堆载。

（）基坑开挖时采用台阶开挖法施工，每道台阶预做成缓坡，防止因土体松陷造成滑坡确保挖机施工、停放安全。

（）开挖至支撑下处与时架设围檩与支撑，遵循先撑后挖的原则，在支撑未达到正常使用前，不得超挖下层土方。

开挖至距坑底时应由人工开挖、找平并对坑底进行与时封闭，不允许欠挖尽量减少超挖，一般控制在.

（）以机械开挖为主，人工开挖为辅，采取措施避免碰撞。

基坑部分进入基岩段采用爆破施工，严格按照国家与地方的爆破要求施工。

（）为了确保钢支撑架设与时，完整。

在车站开挖施工时必须遵循先开挖基坑两老墙中间土方，待挖机开挖完毕退出来后再次开挖基坑两边土方，必须保证在最后一次挖机推完后能达到架设钢支撑位置，不能出现再次返工。

（）挖机在开挖爆破处清理石渣时，必须每次清理干净、彻底，保证下次爆破时能正常进行。

（）开挖基坑两边靠墙处，若未来得与架设支撑时必须预留宽土方用做墙的反压力，防止因超挖基坑变形。

（）在开挖基坑靠墙与桩间土时，挖机必须把贴附在墙与桩间土清理干净，至使下道工序能顺利进行。

（）挖掘机在钢支撑下作业时，严禁碰、刮内支撑和降水井管。

（）基坑随深度的加深，应密切注意观察所有降水设备的运行情况，与时排除故障，确保基坑呈现无水状态下作业，若有局部湿土或地面水与排出水局部影响，采用设置×排水明沟与集水坑，并应迅速用泵排除积水，使基坑始终处于无水状态。

（）土方开挖的同时，应加强对基坑支撑体系水平位移的监测、加强支撑体系裂缝变形的监测、加强工程桩移位的监测，确保基坑与周边环境的稳定与安全。

、外运弃土保证措施

（）车辆出场前,必须用高压水枪冲洗,使车辆干净、车轮干净，不污染路面。

（2）场地出入口设专人指挥，与时疏导行人与车辆，确保安全。

、基坑防护措施

在墙顶冠梁与挡土墙施工完毕后，在基坑周围施做高为的防护栏，护栏采用壁厚为的Φ钢管拼装，安设于基坑与坑外截水沟之间，距离基坑边缘。

砼支撑施工与钢支撑施工

砼支撑施工

车站第一道支撑均采用砼支撑，截面为*,两端头八字撑采用*,支撑按中心间距布置。

其中第一道支撑与冠梁同时施工，浇筑成整体。

即基坑开挖至砼支撑设计底面标高时，停止开挖，在基面上测量放线将支撑下部土体夯实，铺设砂浆底模，在砂浆达到设计强度后在表面涂抹一层脱模剂.测量放出支撑施工的中线，然后绑扎钢筋，支撑钢筋要按构造要求锚入冠梁钢筋内，然后立侧模浇筑砼，待砼强度达到设计强度的后方可继续开挖。

.钢围檩与钢支撑的加工

钢围檩采用工字钢，在现场按照设计图纸尺寸进行加工、焊接。

成型自检后报监理检查，合格后用吊车吊至基坑内进行安装。

第二、三道支撑采用Φ焊接钢管，壁厚，水平布置间距不大于根据设计图调整。

钢管支撑由活动、固定端头和中间节组成，各节间采用法兰盘螺栓连接。

支撑事先在加工厂内分节制作，每节标准长度为～，同时设一定数量较短调节段。

钢管材料为钢，焊条为，楔块为号铸钢。

钢管纵向对接焊缝为Ⅱ级，端头牛腿部分角焊缝为Ⅱ级，其余均为Ⅲ级。

焊接圆管的加工精度为椭圆度不大于（为钢管直径），钢支撑构件加工完毕后，先除锈后涂两道红丹，一道面漆。

管节间采用法兰盘螺栓连接，焊接管端头与法兰盘焊接处，法兰端面与轴线垂直偏差控制在以内，法兰盘加工必须符合国家标准要求。

.钢管支撑的安装

）钢支撑安装应紧随土方开挖进行，一方面可以保证土方开挖围护结构的安全，另一方面也便于安装。

（2）在基坑开挖后，钢支撑的安装和预应力的施加控制在小时以内。

钢管支撑在基坑旁提前拼装，当开挖到相应钢管支撑底部标高处时，与时施做三角托架并安设钢围檩与钢管内支撑。

钢支撑与围檩的相接处围檩上须焊接托盘。

（3）支撑安装前根据有关计算，将标准管节先在地面进行预拼接并以检查支撑的平整度，其两端中心连线的偏差度控制在以内，经检查合格的支撑按部位进行编号以免错用，支撑采用龙门吊整体一次性吊装到位，人工配合安装。

（4）支撑安装前，先将地下连续墙表面凿毛，采用快凝早强砂浆抹面，使腰梁与桩密切接触。

（5）安装时，必须保证围檩、端头、千斤顶各轴线在同一平面上，横向法兰螺栓采用对角和分等分顺序扳紧，纵向钢围檩就位时，应缓慢放在钢三角托架上，不得出现冲击现象。

（6）钢支撑就位后，于钢支撑活动端端部采用台的千斤顶同步施加预应力，千斤顶液压泵本身必须附有压力表，使用前必须进行检测，两台必须同步施加顶力，达到设计应力值后，塞紧钢楔块，取下千斤顶。

（例：

压力表读数，力值单位是）。

（7）对钢支撑施加预加力，根据设计要求其值按设计轴力的—施加

（）钢管支撑两端与围护结构接触处必须密切结合。

与支撑形成联合支撑体系，以减少支因自重而产生的挠度变形，满足支撑受力要求。

支撑施工质量保证措施

、钢支撑施工质量保证措施

（）工程开工前由施工组织设计人员对施工队长进行技术交底，明确每道工序质量要求、符合质量标准，以与可能发生的质量事故预防措施，然后由现场施工员和班长向全体施工人员进行第二次交底。

（）支撑安装按设计图纸和技术交底要求，抄水平标高，以支撑的轴线拉麻线检验支撑位置，现场丈量复核实际长度尺寸，并按支撑的实际尺寸编号登记，支撑吊装到位后，进行水平度的调整，检查各连接焊接点和螺栓达到紧固可靠，经监理检查符合要求后，由专业施工人员施加预应力，形成完整的钢支撑系统。

（）钢支撑安装必须直顺无弯曲，接头必须紧密牢固，与围檩接触处除有足够强度与刚度外，还需与围檩密贴，若有间隙须用细石混凝土填实。

（）工程配套只千斤顶与套控制箱，每根Ф钢管对撑预应力采用二只千斤顶同时施加，以防止产生偏心荷载。

预应力施加后重新检查各钢节点的连接情况，必要时各节点重新加固补焊，以确保工程施工安全。

（）加强电焊质量的检查，注明焊缝厚度的严格按设计要求执行，未注明焊缝厚度的按规范施工作业。

焊缝满焊，焊缝表面要求焊波均匀，不准有气孔、夹渣、裂纹、肉瘤等现象，严格执行焊接质量记录验收制度，每道工序完成后，必须清渣自检，经过巡检后，由施工负责人通知有关人员检查验收。

（）钢支撑安装必须确保支撑端头与砼圈梁或围檩预埋件表面均匀接触，安装支撑的径轴线偏心度必须控制在设计要求的范围内，钢支撑安装允许偏差符合质量检验表规定。

（）保证钢筋混凝土支撑开槽、支模、钢筋绑扎、混凝土浇筑与养护质量，确保其达到支撑设计要求强度。

（）土方开挖完成后，派专职技术人员驻工地夜间值班监护。

如围护支撑变形或接点出现裂缝，必须立即加固补助焊，同时会同监理与共同商量并立即采取相应措施，确保基坑安全。

（）支撑施工必须坚持：

①与时支撑；②先撑后挖；③分层开挖；④严禁超挖的原则，对撑好的支撑上面不准堆物，不得受到任何压力，挖掘机通过处要先复土，并铺路基箱，对支撑进行可靠保护，严禁各种机械在支撑上行走或停留操作，挖土机挖斗不得碰撞支撑。

（）在开挖过程中，按监测方案定时测量立柱的回弹，与时调节立柱与支撑拉紧装臂上的木楔，以释放桩回弹后作用于支撑的向上顶力。

钢支撑系统工程质量检验标准表。

表钢支撑系统工程质量检验标准表

项目

序号

检查项目

允许偏差或允许值

检查方法

单位

数量

主

控

项

目

支撑位置：

标高平面

±

±

水准仪

用钢尺量

预加顶力

±

油泵读数或传感器

一

般

项

目

围檩标高

±

水准仪

开挖超深（开槽放支撑不在此范围）

<

水准仪

支撑安装时间

设计要求

用钟表估测