2土方开挖施工作业指导书Word格式文档下载.docx
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光谷广场综合体工程位于武汉东湖高新区光谷广场下方，是集轨道交通工程、市政工程、地下公共空间于一体的综合体项目，是目前亚洲最大的市政综合体工程。
光谷广场综合体工程设计为地下三层。
地下一层为地铁站厅及地下公共空间；
地下一层夹层为地铁9号线站台、鲁磨路下穿公路隧道；
地下二层为地铁2号线南延线区间、地铁换乘厅及设备用房、珞喻路下穿公路隧道；
地下三层为11号线站台层。
工程主要采用地下三层多跨框架结构，覆土1.0～1.7m，规划地面比现状地面高约1m。
地下一层底板埋深约14m，地下二层底板埋深约21m，局部地下三层11号线底板埋深约33m。
广场中区基坑面积18780m2，土石方工程量约45万方。
3编制依据
（1）施工组织设计
（2）深基坑开挖及支护施工方案
（3）《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）
（4）湖北省地方标准《基坑工程技术规程》（DB42/T159-2012）
（5）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）
（6）《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）
（7）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）
（8）《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111-98）
（9）《城市轨道交通地下工程建设风险管理规范》（GB50652-2011）
（10）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）
（11）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）
（12）《钢结构工程施工质量及验收规范》（GB50205-2001）
（13）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）（2011版）
（14）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）
（15）国家及湖北省、武汉市其它相关现行规范、规程
4作业前的条件及准备
4.1施工场地布置
在满足施工生产、交通运输等需要的前提下，充分考虑环境保护、尽量减少扰民。
安全、经济、合理、实用的布置生产、生活临时设施及供水、供电、通讯、防火等设施。
施工场地内严格按要求设置封闭围挡，围挡做到坚固、美观。
主体结构直径约200m，占地约31400m2。
为方便施工，现场设置4处大门（两处进口，两处出口），并在主要路口放置交通指示牌。
沿基坑外侧设置一条环形施工便道，便道宽为6m，运土车出基坑后通过环形便道进出场地。
施工便道强度、宽度、纵坡满足大型机械设备正常行走要求。
便道设置2%横坡及排水沟满足施工排水要求。
4.2排水及排污系统
沿施工围挡内侧设置240×
100mm矩形明排水沟，以排除施工便道路面雨水。
沿施工围挡内侧设置φ500mm混凝土圆管暗沟，以排除降水井抽水。
混凝土圆管为承插管。
混凝土圆管暗沟置于矩形明排水沟之下，每隔30m设置一处积水井和沉淀池，以便收集明排水沟之水汇流入暗沟经沉淀后，沿混凝土圆管暗沟连接市政管网。
在积水井处、施工便道下设置一道φ200mm的横向PVC管，预埋的PVC横向贯穿整个施工便道直至挡土墙外侧，此横向PVC管的作业在于收集降水井的抽水，使之汇入混凝土圆管暗沟。
出口设置专门的洗车槽，安排专人清扫车身及车轮，保证车辆干净整洁。
洗车槽旁设置1×
2×
1m的砖墙结构沉淀池，采取二级沉淀。
所有的施工污水、生活污水等经沉淀池处理后排入市政管网。
4.3施工用电
施工场地内配备2台1000KVA的变压器，以满足生产、生活用电要求。
并备用200KW的发电机2台。
4.4施工防火
在钢筋加工场、材料库、配电房等重点防火部位设置防火器材，并指定专人负责。
4.5人员配置
项目部配备包括施工、技术、质量、材料、设备、财务、预算、合同计划等管理部门各专业施工技术人员和专业施工队伍，对工程进行有效的管理。
在人员准备期内，完成施工队伍进场详细计划，对现场施工技术人员及工人进行全面培训，培训内容包括：
施工内容、明挖技术质量检验标准、现场环境、交通情况、环保要求、防火、用电安全注意事项、施工机械操作规程（各专业、特殊工种）等。
根据总体施工进度要求和投入的开挖机械设备，拟配备：
冠梁施工队伍1个，混凝土支撑施工队伍2个，混凝土喷射队伍1个，土方队伍1个，钢支撑施工队伍1个，降水队伍1个，拟定的人员配置详见表3-1。
表3-1基坑开挖及支护人员配备表
序号
工作岗位
人数
1
生产及技术管理人员
40
2
挖掘机驾驶人员
18
3
运土车司机
80
4
吊车司机及指挥人员
24
5
钢支撑加工、安装
100
6
钢筋工
7
混凝土工
8
机修、电工
9
普工
10
合计
4.6施工技术准备
施工人员要研究和熟悉本标段设计文件并进行现场核实。
项目部已经组织有关人员学习设计图纸及其相关资料，通过设计交底和图纸会审，现场设计者的设计意图，已经基本掌握。
现场交通疏解方案，管线迁改方案已经批复，且现场已经施工完成，开挖范围内已经没有交通和管线的影响。
4.7材料准备
项目部根据工程材料使用情况选择了合格材料供应厂家，编制了供料计划，并制定了严格的材料验收制度，确保材料的质量满足合同及技术规范要求。
经过调查选择了质量和产量双优的商混拌合站，制定了商混使用和检验细则，保证在施工过程中混凝土的数量和质量满足要求。
4.8机械设备准备
依据设计和现场的实际情况，编制了主要施工机械设备进场计划，确定机械各作业时间、数量，并根据施工机械和工器具的具体型号、种类、使用期间等按总体进度计划的要求进行合理的规划。
同时，根据不同设备的特点编制了施工期间施工机械设备定期保养，调试和维修计划，保证每台设备都处于良好和安全的工作状态，并准备充足的备用设备，以确保工程能不间断地进行。
4.9其他准备工作
抗拔桩、立柱桩、围护桩、冠梁、混凝土支撑施工已完毕，混凝土龄期满足开挖条件；
主体结构地基处理（含围护桩间高压旋喷桩，）施工已完成，龄期满足开挖条件；
变形观测点已布控。
降水井已施工完毕，基坑降水已满足基坑开挖条件。
5施工工艺、工法
5.1土方开挖
5.1.1地质概况及开挖方式
表1基坑地质统计及开挖方式表
地层编号及岩土名称
厚度（m）
地层强度（kpa）
分布范围
开挖方式
（1-1）杂填土
0.2～3.2
场地大部分布
挖机
（1-2）素填土
0.4～5.5
（3-1）粉质黏土
0.5～4.5
局部分布
（10-1）黏土
0.4～5.1
360
（10-4）黏土夹碎石
1.8～5.1
400
广场南侧局部分布
（13-2）残积土
0.4～7.8
220
（13-3a）红黏土
（20a-1）强风化砂质泥岩
0.3～15.2
300
（20a-2）中风化砂质泥岩
2.3～20.6
700~900
镐机
（20b-3）中微风化砂质泥岩
21.6
1500
（20b-a）中风化砂质泥岩破碎带
0.7～6.5
500
层内断层附近
（19-4）中风化碎石状石英砂岩
1.6～24.2
750
广场西南侧
（19-1）强风化石英砂岩
1.9～6.4
700
5.1.2基坑土方开挖条件
（1）抗拔桩、立柱桩、围护桩、第一道冠梁及混凝土支撑施工已完毕，混凝土龄期满足开挖条件。
根据设计图纸要求，钻孔灌注桩采用低应变动测法检测桩身的结构完整性，立柱桩及围护桩检测数量不少于总桩数的30%，抗拔桩100%检测，且不得少于10根，如果抗拔桩用声波透射法检测的话应不少于10%。
本项目广场中区桩基共1296根，其中立柱桩172根，围护桩576根，抗拔桩548根，根据上述要求，本项目桩基检测数量为：
低应变动测法检桩225根（其中立柱桩52根，围护桩173根），声波透射法检测55根。
当用低应变动测法判定的桩身缺陷可能影响桩的水平承载力时，应用钻芯法进行补充检测，检测数量不宜少于总桩数的1%，且不得小于3根；
检测结果需报送设计单位。
（2）主体结构地基处理（含围护桩间高压旋喷桩）施工已完成，龄期满足开挖条件。
（3）变形观测点已布控。
5.1.3土石方工程量分析
通过对设计图纸的剖面图进行分析可知，本基坑0~6m为土方层，约13.7万方；
6m以下为石方层，约31.5万方。
5.1.4基坑土方开挖机械设备及外运组织
光谷广场中区基坑土方约45万方，根据施工条件及现场的实际情况计划，按照工期安排，考虑到雨天及各种干扰，每月有效运土天数按20天计算，每辆土方车装载实方土按12m³
，按每小时运1趟计算，则每辆运土车每天运土84m3；
挖机采用PC220及PC70。
机械配备情况如下：
计划每天出土3000m³
，需安排运土车40辆；
挖机PC220型4台，PC70型安排4台，根据现场实际合理安排机械型号及进场时间。
圆盘中区基坑土方运输方案：
主要采用挖掘机直接取土通过运土车走坑内预留运土便道运土出坑，辅以履带吊垂直吊运至基坑外（小挖掘机配合），白天基坑内运出土方临时堆放在圆盘北区、圆盘南区（按1m高计，能存土方10000m3），在晚上22：
00-5：
00时间段内运土车走民族大道、珞瑜东路，配置PC220-5挖机3台，辅以土方车40辆运土至弃土场。
5.1.5基坑土方开挖原则
土方开挖严格按照时空效应和先撑后挖的原则进行，在开挖过程中做到“分层、分块、对称、平衡、限时”并遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的施工原则。
土方开挖到接近设计槽底时，预留50cm厚土方由人工清槽。
施工注意事项如下：
（1）开挖必须分段、区、层、对称进行，不得超挖。
分段开挖长度约20~30米，每层开挖深度不大于3m，严禁一个工况条件下，一次开挖到底。
土方开挖的顺序、方法必须与设计工况相一致。
（2）放坡开挖时，坡度不得陡于1：
3。
（3）土方开挖过程中，密切注意对周边环境的保护，切实减小围护结构的变形位移及土体的不均匀沉降。
（4）基坑开挖时，挖土机械和车辆不得直接在支撑上行走操作，严禁挖土机械碰撞支撑、井点管、围护墙。
支撑系统仅承担轴力，施工期间不得施加其它荷载，以免支撑系统因超载过大造成失稳。
（5）施工过程式中，避免土方开挖机械对围护结构、中间栈桥、临时立柱桩的碰撞破坏，机械不易清理的部位其土方由人工协助完成。
（6）基坑开挖和结构施工期间，基坑周边2m范围以内严禁堆载。
并应控制10m以内的施工材料载荷不得大于20KPa。
（7）基坑开挖过程中须随开挖随支撑，严格按设计位置及时可靠地设置钢支撑。
5.1.6土方分层
竖向分层：
分层高度按照支撑的设计高程确定，广场中区基坑为地下三层结构，最大挖深33m，基坑总体分为六层，各层视土体情况分为若干层进行开挖，土质较差时分层厚度适当减小，开挖深度不能超过3m，土方分层详见图1：
图1土方开挖竖向分层示意图
5.1.7施工流程
土方开挖施工流程如下：
施工准备→降水水位到冠梁以下→表层土挖除，挖土到第一次开挖面（冠梁底）以下→冠梁及第一道支撑施工，待强度达到设计强度80％后向下开挖→基坑内降水→从上至下逐层开挖土方至各道（2-4道）混凝土支撑底标高施作各道支撑并根据现场条件施作第二层大基坑底（第三层土方底）垫层→从上至下逐层开挖土方至各道（5-6道）钢支撑底施作各道支撑并及时对钢支撑预加轴力→开挖至最终基坑底（第六层土方底）→施作垫层及主体结构。
5.1.8分层开挖方法
第一层土石方开挖：
计划在基坑西、中、东面各开一个工作面，每个作业面配3台PC220挖机，分别向南北及东西方向掘进，同时配3台PC70小型挖掘机及3台场内运土车倒土。
并在中部区或两端各设一个出口，以方便土方运出。
本层土方高9m，分3台阶施工。
在坑内周边设置截水沟和集水井，汇水后抽排至坑外，详见图4。
开挖东作业面处土方时，注意预留运土便道，以便第二层土方开挖施工，详见图2、图3所示。
图2第一层土方开挖平面布置图
图3第一层土方开挖纵断面示意图
图4基坑排水示意图
第2、三层土方开挖：
分别在基坑西部开4个工作面（如图5中的A、B、C、D），基坑中部开2个工作面（如图5中的E、F、G），基坑东部开2个工作面（如图5中的H、I），配8台PC220挖掘机（及8个吉威HMB008松土器）及12台场内运土车。
第二、三层土方高11m，按多层次（台阶）、横向多阶梯掘进法开挖，横向左、右两侧同时施工，每层中间部位都留有运土便道，通过基坑东部的运土通道出土。
横、纵向布置详见图6、图7。
图5第二、三层土方开挖平面布置示意图
图6第二、三层土方开挖横向布置示意图
图7第二、三层土方开挖纵向布置示意图
第三层土方开挖时注意11号线第一道支撑一侧留土区，留土区域待11号线顶板施工完成后方可开挖。
土方开挖过程应注意此留土区域的标高控制，并按照测量放线控制背侧1:
1放坡，并采用100mm厚C25网喷混凝土面层硬化。
第四层土方开挖：
纵向（东西方向）分台阶开挖，每层台阶深度不大于3m、配5台PC220挖掘机（及5个吉威HMB008松土器）、5台PC70挖掘机及9台场内运土车。
第四层土方各高5m，分两台阶施工；
第四层第一台阶通过挖掘机直接取土装车运走，第二台阶土方施工同前第二、三层土方施工，通过基坑内运土便道运出。
基坑土方平、横、纵向开挖布置见图8、图9、图10。
图8第四层土方开挖平面布置示意图
图9第四层土方开挖横向布置示意图
图10第四层土方开挖纵向布置示意图
第五、六层土方开挖：
第五层土方高5m，分两台阶施工；
第六层土方3m，一次性开挖，横向（南北方向）分台阶开挖，每层台阶深度不大于3m，配4台PC220挖掘机（及4个吉威HMB008松土器）、4台PC70挖掘机、4台长臂挖机及9台场内运土车。
PC220挖机松动土石方后，通过长臂挖机和履带吊侧方取土至11号线坑外，再便道运出。
见图11、12、13。
局部地段中风化砂质泥岩（单轴极限抗压强度14.16Mpa）的开挖拟采用破碎锤或PC360挖机辅以单齿斗钩松土器配合开挖（额定功率180kW）,根据公司其他项目成功经验，PC360挖机配合单齿斗钩松土器适于挖掘风化石等质地较硬土石。
图11第五、六层土方开挖平面布置示意图
图12第五、六层土方开挖横向布置示意图
图13履带吊运土示意图
运土通道土方挖除：
垂直开挖、翻土开挖相结合，边挖边退施工，配一台PC220挖掘机，3台场内运土车即可，详见图14。
图14运土便道土方开挖纵向布置示意图
5.1.9施工便道布置
根据土石方开挖工艺，施工便道的布置也分为2步，第一步：
开挖第一道支撑和第二道支撑之间的土石方，便道出口设在基坑南北两侧，如下图15。
图15第一层土方开挖便道布置图
第二步：
开挖第二道支撑以下土石方，便道设在基坑东侧三角区域内，详见图16。
图16第二、三层土方开挖便道布置图
图16中各截面位置便道与支撑位置关系详见“图171-1截面便道位置示意图”、“图182-2截面便道位置示意图”、“图193-3截面便道位置示意图”、“图204-4截面便道位置示意图”。
图171-1截面便道位置示意图
图182-2截面便道位置示意图
图193-3截面便道位置示意图
图204-4截面便道位置示意图
运土便道设置转弯的目的是通过增加便道的长度来降低便道纵坡，便道边坡坡度为2：
1，根据施工需要，便道地基应充分压实，并对软基部位采用碎石换填，可在边坡表面进行喷锚加固，以保证施工安全。
施工便道成型后各段边坡详见“便道边坡坡度表”。
便道边坡坡度表
便道段落
坡度
降坡高度（m）
A→B
9.5%
12.5
B→C
4.8%
1.5
C→D
9.2%
3.5
D→E
0%
E→F
5.1.10弃土场布置与基坑土方外运路线
经过对周边20km范围内进行调查，选定三个弃土场位置，三个弃土场共可容纳200万方弃土，能够满足工程弃土的需求。
具体为：
1号弃土场位于洪山区野芷立交桥外侧，由光谷广场沿民族大道向三环线西行驶，距离光谷广场约13km，可弃土约80万方。
2号弃土场位于江夏区江夏大道任家湾，距离光谷广场约16km，可弃土约60万方；
3号弃土场位于东湖开发区九峰街，河流村及新跃村，距离光谷广场约10km，可弃土约70万方。
5.1.11基坑开挖技术要求
（1）整个基坑土方采用水平分层逐层下挖、先撑后挖的开挖方式，每层土方开挖到该层支撑底部50cm时，必须及时施作支撑结构，等强度达到设计要求后才能进行下层土方开挖；
（2）并遵循"
开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖"
的原则。
分层分台阶开挖土方，，混凝土支撑和混凝土围檩应在5天之内浇筑完成，相应钢支撑安装并施加预应力应控制在16h内完成。
开挖中应及时测定支撑安装点，确保支撑安装中心偏差位置误差控制在容许限值内。
（3）土方开挖过程中及时封堵围护结构上的渗漏点，并注意保护降水井，确保降水、排水系统的正常运转。
（4）基坑开挖后及时设置坑内排水沟和集水井。
（5）机械开挖的同时辅以人工配合，特别是基底以上30cm的土层采用人工开挖，以减少超挖、保持坑底土体的原状结构，报请业主、监理对基坑进行验收。
（6）地下三层11号线第一道支撑一侧留土，留土区域待11号线顶板施工完成后方可开挖。
1放坡，并采用100厚C25网喷混凝土面层硬化。
（7）加强基坑稳定的观察和监控量测工作，以便发现施工安全隐患，并通过监测反馈及时调整开挖程序。
5.1.12基坑开挖过程中降水井保护措施
（1）土方开挖过程随降水井井管的不断暴露，及时将井管与支撑连接固定。
（2）开挖过程中，基坑内设置专人指挥挖土，防止挖掘机碰撞降水井井管。
（3）井管道四周土体采用人工挖除的方式，并及时采用粘土将井管与井孔间隙封堵密实，防止基坑内明水流入井孔堵塞滤料。
（4）进入第四层，如发现滤管暴露及时封闭花孔。
5.1.13土方开挖安全注意事项
（1）进入施工现场人员应戴好安全帽，施工操作人员应戴好必要的劳动防护用品。
（2）挖土中发现管道、电缆及其他埋设物应及时报告，不得擅自处理。
（3）挖土时要注意土壁的稳定性，发现有裂缝及倾塌可能时，人员要立即离开并及时处理。
（4）人工挖土，前后操作人员间距离不应小于2-3m，堆土要在1m以外，并且高度不得超过1.5m。
（5）每日或雨后必须检查土壁及支撑稳定情况，在确保安全的情况下继续工作，并且不得将土和其他物体堆在支撑上，不得在支撑下行直或站立。
（6）机械挖土，启动前应检查离合器、钢丝绳等，经空车试运转正常后再开始作业。
（7）机器操作中进铲不应过深，提升不应过猛。
（8）机器不得在输电线路下工作，在输电线路一侧工作，不论在任何情况下，机械的任何部位与架空输电线路的最近距离符合操作规程要求。
（9）电缆两侧1m范围内应采用人工挖掘。
（10）配合拉铲的清坡、清底工人，不准在机械回转半径下工作。
（11）向汽车卸土应在车子停稳定后进行，禁止铲斗从汽车驾驶室上越过。
（12）基坑四周必须设置1.5m高护栏，要设置一定数量临时上下施工楼梯。
（13）场内道路应及时整修，确保车辆安全畅通，各种车辆应有专人在现场指挥引导。
（14）挖机操作过程中，安排专人指挥，并在运土便道靠近格构柱侧设置防护栏杆，防止挖机及运土车辆碰触格构柱。
（15）清坡清底人员必须根据设计标高做好清底工作，不得超挖。
5.2网喷混凝土
5.2.1工程概况
本工程基坑在支护桩间挂网喷射混凝土，喷射厚度为100mm，C20早强混凝土，面层混凝土中设置φ8@150×
150mm钢筋网片。
采用钢筋网，空压机、喷混凝土机进行面层混凝土喷射施工成墙。
网喷混凝土断面详见图21所示。
图21桩间网喷混凝土示意图
5.2.2施工流程
挂网喷混凝土施工工艺详见图22。
5.2.2.1土方开挖
网喷土方开挖采用人工配合机械开挖，机械开挖土方每步2.5m，坑壁至少应留置0.2m以上的土层，人工修整桩间土壁，使之能满足喷射厚度要求。
应注意开挖、挂网、喷射混凝土工序的有效衔接，开挖后2～3小时内必须完成喷射支护。
各班要认真填报施工记录，对开挖面的土质进行描述，以掌握地层的变化情况。
5.2.2.2桩间处理
对于凸出的桩，应将突出部分凿至与喷射后混凝土面相平。
钢筋网片在此断开。
但是横向加劲筋应连续通过。
对于凸出较多的桩，凿出主筋后仍不能满足网喷面要求的，应上报做特殊的技术处理。
对于凹进去的桩，应尽可能保留桩外土，采用人工铲平到网喷前的位置，减少喷射混凝土数量。
图22挂网喷混凝土施工工艺流程图
5.2.3施工方法
5.2.3.1网片安装
基坑围护桩桩间采用挂网喷射混凝土护壁，钢筋网φ8钢筋，网格尺寸150mm×
150mm，所有钢筋在大批量加工之前，均先进行试加工，检查钢筋形状、尺寸是否与配料单一致。
并在加工过程中经常检查核对。
焊接网交叉点开焊数量不得大于整个焊接网交叉点总数的1%，并且任意1根钢筋上开焊数量不得大于该根钢筋交叉点总数的1/2；
焊接网最外边钢筋上的交叉点不得开焊。
桩间处理完成后应立即铺挂钢筋网片，采用30cm长的锚固钢筋与围护桩固定，锚固钢筋与钢筋网固定钢采用梅花形布置，竖向间距1600mm。
中间网片原则上只在桩间土位置设置，如遇到桩身侵入结构现象，须将维护桩侵入部分凿除。
如遇到桩身向基坑外侧方向偏差较多的情况，除在人工修整桩间土时保留部分桩间土外，横向加劲筋可越过此桩，与下一桩进行相连，固定网片。
钢筋网使用前要除锈并调直，网片与加固定钢筋间要连接牢固，喷射混凝土时钢筋网片不晃动；
同时要确保网片与坡面土体间距离不小于20mm。
钢筋网片的搭接长度应不小于300mm。
5.2.3.2喷射混凝土
设计网喷厚度为100mm，桩间网喷分层不宜过高，桩间土面不得长期暴露在外，做到随土方开挖及时挂网及时喷护，如遇地
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