明挖段及盾构始发井土方开挖施工方案文档格式.docx
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混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）
广州市建设工程现场文明施工管理办法（穗建筑【1999】175号）
建筑施工安全检查标准（JGJ59-99）
国家、广东省及广州市的有关规定
广州市轨道交通三号线北延段施工4标【同和站~永泰站盾构区间
（二）、永泰站、永泰站~嘉禾站盾构区间】土建工程的施工图设计
广州市轨道交通三号线北延段施工4标【同和站~永泰站盾构区间
（二）、永泰站、永泰站~嘉禾站盾构区间】土建工程的施工合同
投标施组及施工调查取得的相关资料
业主下发的其他管理文件
3工程概况
3.1工程概况
广州轨道交通三号线延长线施工4标段位于广州市白云区，工程所处位置距离广州市环城高速公路约5km。
区间线路沿同泰路起于广州市白云区松园山庄网球场（该位置为【同～永区间】盾构吊出井），止于金碧雅苑北侧开阔空地（该位置为嘉禾盾构始发井及明挖段）。
明挖段（含始发井）设计起点里程为YDK-10-394.200（ZDK-10-400.843），设计终点里程为YDK-10-518.848（ZDK-10-523.871）。
右线长度124.648m，左线长度123.028m。
盾构始发井中心里程为YDK10+402.5（以右线里程计），长度为18.6m，宽23.7m，剩余明挖段起点里程为YDK10+410.8（以右线里程计），终点里程为YDK10+518.848（以右线里程计）。
明挖段东侧为未实施规划七路，南侧为华南路三期道路，北侧为未实施岭南新世界道路，原始地貌属广花冲积盆地，沿线现状地面均为农田，场地平整，地面高程16.4m，场地内有一条空军架空通信电缆穿过,施工过程中需要对该通信电缆进行临时改移。
基坑周边距离基坑边缘三倍基坑深度范围内无建筑物，不存在建筑物拆除和保护，但需要修建一条长约900m的临时施工便道与同泰路支路接驳，以满足施工交通需要。
盾构始发井及明挖段平面布置图如图3－1所示。
图3－1盾构始发井及明挖段平面布置图
3.2工程地质及水文条件
3.2.1工程地质
本段区间沿线地貌为广花冲积盆地，地势较平坦、开阔。
沿线地形较为平坦，以农田为主，上覆地层主要为第四系人工填土层、陆相冲、洪积相地层、残积土层；
下伏基岩为石炭系下统大潭阶石凳子组、测水组、石炭系中上统壶天群、二迭系栖霞组、第三系莘庄村组陆相碎屑沉积岩。
自上而下岩层如下：
（1）人工填土层（Q4ml）
本标段内揭露的人工填土层包括素填土、杂填土和耕植土，颜色为杂色、灰黄、灰及褐黄等色。
（2）砂层（Q4al）
该土层按土性和层序可划分为以下三个亚单元土层：
A.粉细砂层岩土层号<
3-1>
B.中粗砂层岩土层号<
3-2>
C.砾砂层岩土层号<
3-3>
（3）冲积-洪积-坡积-土层（Q3al+pl+dl）
A.冲积-洪积土层（Q3al+pl）岩土层号<
4-1>
B.河湖相淤泥质土层（Q3al）岩土层号<
4-2>
（4）残积土层（Qel）
A.可塑状粘性土（Qel）岩土层号<
5-1>
B.硬塑状粘性土（Qel）岩土层号<
5-2>
（5）岩石全风化带
泥灰岩、泥岩、砂岩类岩石（C、P、E）岩土层号<
6>
（6）岩石强风化带
泥岩、砂岩、泥灰岩类岩石岩土层号<
7>
（7）岩石中等风化带
灰岩、泥质灰岩、泥灰岩、泥岩、砂岩、砾岩类岩土层号<
8>
（8）岩石微风化带
9>
始发井及明挖区间地质剖面图见图3－2明挖段及始发井左线地质剖面图、图3－3明挖段及始发井右线地质剖面图所示。
图3－2始发井及明挖左线地质剖面图
图3－3始发井及明挖右线地质剖面图
3.2.2水文地质
（1）地下水位
广州市轨道交通三号线北延段（机场线）工程永嘉处于珠江三角洲平原腹地，地貌为广花冲积盆地，沿线地形较为平坦，勘察期间测得静止稳定地下水位埋深为0.30～4.90米（标高为7.55～19.80米）。
沿线地下水位与季节、气候、地下水赋存、补给及排泄有密切的关系，雨季期间，地下水位会有所上升，旱季期间，地下水位会有所下降，水位年变化幅度为1.00～2.50m。
（2）地下水类型
A.第四系孔隙水含水层
第四系孔隙水，主要赋存于冲、洪积砂层中，在松散填土之中亦有少量第四系孔隙水（主要为上层滞水），地下水稳定静止地下水位埋深为0.30～4.90m，根据抽水试验所测得的渗透系数值，水量较大。
本标段第四系孔隙水含水层主要为潜水。
B.基岩风化裂隙水含水层
主要赋存于强、中、微风化岩中的风化裂隙之中、含水层无明确界限，埋深和厚度很不稳定，其透水性主要取决于张开裂隙发育程度、岩石风化程度。
风化程度越高、裂隙充填程度越大，渗透系数则越低。
基岩风化裂隙水为承压水。
C.基岩溶洞水含水层
赋存在基岩的岩溶发育带之中，其空间形态主要受岩溶分布所控制，其富水性和渗透性受溶洞的大小、连通情况、充填物质和充填情况影响。
基岩岩溶水为承压水。
冲积-洪积粘性土、河湖相淤泥质土、残积粘性土、基岩全风化层为相对隔水层。
4设计概况
4.1支护设计
明挖区间基坑顶部以上、场地原地面以下约3m范围高采用锚喷支护（冠梁顶位于同一标高），开挖放坡坡度为1：
1，φ20插筋水平间距1.5米，竖向间距1.2米，长度位2米，打设角度10°
。
坡面挂网喷射C20混凝土，钢筋网规格为φ6@200，冠梁顶至基坑底部采用桩+内支撑支护形式，钻孔桩桩径为Ф800mm，桩中心间距为1m，桩长为12.8m，桩顶冠梁为800mm*800mm。
在开挖期间共设置两道支撑,在桩顶冠粱处设置第一道钢筋混凝土支撑，第二道支撑为直径600，t＝12钢管支撑，设钢腰粱。
明挖隧道段基坑支护断面如图4－1所示。
图4－1明挖段基坑支护断面图
盾构始发井基坑长度约18.6m，宽约为23.7m，深度为13.9m。
采用桩+内支撑支护形式支护，钻孔灌注桩直径为1000mm，桩中心间距1.2m，桩长为17.729m，桩间采用Ф800mm旋喷桩止水，在开挖期间共设置三道支撑，在桩顶冠粱处设置第一道2000mm×
1000mm的钢筋混凝土环框支撑，第二道及第三道支撑为直径600mm，t=14的钢管支撑，设600mm×
800mm的混凝土腰粱。
盾构始发井基坑支护断面如图4－2所示。
图4－2盾构始发井基坑支护断面
4.2基坑开挖设计
基坑开挖按“竖向分层、水平分区、先边后中、先支后挖”的原则进行。
始发井围护采用钻孔桩加内支撑组合。
内支撑共有三层，第一层为混凝土支撑，其余两层为钢支撑。
开挖至设计支撑下0.5m时，及时施工内支撑，减少支护前墙体的变形。
在该层内支撑完成后方可进行下层土石方开挖。
明挖区间上部3m采用放坡开挖，锚喷支护，喷射混凝土厚度10cm，完成后进行桩间止水的旋喷桩施工，同时进行基坑土方开挖。
明挖区间上部三米范围内开挖时每层开挖至设计锚杆钻孔位置下0.5m时，及时按设计做好喷锚支护，确保边坡稳定。
在该层支护完成后方可进行下层土方开挖。
分层开挖基坑，反铲挖掘机挖装，汽车运输。
逐级开挖逐级防护。
及时封闭坡面。
加强坡面的监测。
5主要工程数量
本工程的主要工程量如表5－1所示：
表5－1始发井及明挖区间主要工程量
序号
工程名称
单位
数量
备注
1
土方开挖量
m3
35000
2
普通锚杆
m
500
3
Φ600，t=12钢支撑
T
200
4
钢筋
66.4
5
喷射砼
590
6
C30混凝土
666.45
6施工总体布置
6.1场地布置
6.1.1施工场地布置原则
1、在满足施工生产需要的前提下，充分考虑市容与环境保护，尽量减少扰民
2、临建设施及其它设施布置安全、经济、合理、实用
3、生活、生产设施尽量分离
4、场地布置充分考虑工程实际进展情况分阶段布置
6.1.2施工场地布置
基坑开挖拟分两部分进行，第一部分为始发井土方开挖，边开挖边进行内支撑施工，第二部分为明挖区间土方开挖，边开挖边进行了土钉、内支撑及喷射砼施工，土方开挖场地布置示意图见图6－1和图6－2。
图6－1始发井土方开挖
图6－2明挖段土方开挖
根据该期间施工组织安排，机械设备、人员组织紧跟到位，机械配备配置主要反铲、泥浆搅拌机、地质钻机、喷浆机、空压机、注浆泵、自卸汽车、灰浆泵等，并根据施工需要配备相适应的各种施工机具进场。
7土方开挖施工
7.1土方开挖施工工艺
土方开挖工艺流程图见图7－1所示。
测量放线
明挖区间土方开挖
挂网、喷射混凝土
土钉制安和内支撑施工
始发井土石方开挖
基底处理及排水
内支撑施工
施工准备
图7－1土方开挖工艺流程
7.2土方开挖施工方案
明挖段及盾构始发井土方开挖主要包括以下几个方面的工程内容：
始发井及明挖区间土方开挖、锚杆、内支撑、挂网喷砼、基底处理等。
在施工过程中按照“顺序合理、先护后挖、总体流水、局部平行、抓住关键、控制风险、重视质量、保证安全、组织协调、确保工期”的基本原则进行施工组织安排。
顺序合理、先护后挖――按各项工程施工的逻辑顺序安排施工；
先进行明挖区间的土方开挖，后进行始发井的土方开挖，基坑开挖中要逐级防护逐级开挖，做到上不护下不挖。
总体流水、局部平行――内支撑、锚杆施工后等强时间决定着基坑开挖的速度，土方开挖、网锚喷支护安排流水作业，在基坑两侧网锚喷支护区采用拉槽的方式开挖，形成内支撑腰梁、锚杆施工与土方开挖平行进行。
抓住关键、控制风险――施工中抓住关键问题，通过监测和管理手段，对一些重大风险源进行监测，对基坑的稳定性、内支撑、锚杆的质量、网锚喷施工等进行重点管理。
重视质量、保证安全――正确贯彻设计意图，对围护结构的防渗系统做牢固，提高基底处理的质量，做好网锚喷支护各个环节的质量，在确保安全生产和质量的前提下，加快施工进度。
组织协调、确保工期――加强对各个工作队伍的协调，土方开挖队伍和网锚喷支护队伍、内支撑施工队伍的协调要相当重视；
通过合理投入，加强协调工作，达到实现工期目标。
7.2.1土方施工
1、施工准备
土方开挖的施工准备包括：
材料、设备、运输作业机械、水、电等的准备；
弃土地点的落实；
管线改移，支吊保护的完成等。
2、开挖机械
开挖机械采用液压反铲挖掘机为主，辅以推土机和装载机等设备，弃土运输则以自卸汽车为主。
3、开挖作业顺序
基坑开挖工程根据临时支撑的分布情况及反铲挖掘机的性能，采用三台反铲挖掘机接力开挖的方式，根据开挖深度和支撑层数的变化适当调整台阶层数。
待围护结构及墙顶冠梁形成后，分台阶组织开挖，沿基坑长度方向每个开挖工作面各设3-5台反铲挖掘机同时开挖，土方接力挖到运输便道的自卸汽车上，见图7－2所示。
坑底挖土至自卸汽车的过程为：
第一台反铲置于底部台阶，挖掘最底层土体，挖土甩放在底层台阶后部，由上层台阶反铲接力，直至顶层台阶，由最上层反铲负责装车；
底层台阶反铲工作受支撑制约的，可根据实际情况选择合适的反铲型号。
分层分段对称进行土方开挖，基坑两侧预留三角土护坡，每层台阶的长度，根据机械开挖作业要求，控制在8m左右。
基坑中间最后剩余土体无法利用台阶接力式开挖的，采取基坑底反铲挖掘机配合长臂反铲或基坑上部龙门吊垂直运输的方式进行土方开挖施工。
图7－2土石方开挖施工示意图
4、开挖技术措施
①土方开挖过程中特别注意市政管线的保护。
开挖暴露前调查清楚各种管线（包括具体里程、埋深等），标明位置，开挖过程中留出保护距离、人工挖掘暴露的，加以支吊保护，严禁碰撞。
②土方开挖到各层支撑中心线以下0.8m处时，及时施作腰梁和支撑。
③运输便道设专人修整，确保运输安全、提高效率。
④基坑底300mm厚土层采用人工开挖修整。
⑤在土方开挖过程中，加强观察和监控量测工作，即时发现并处理安全隐患。
⑥在基坑开挖过程中发现与设计有不同岩层时，及时报驻地监理、业主确认并做好记录、绘制工程地质素描图。
⑦当基底持力层与设计不符时，及时通知业主、设计、监理协商解决。
7.2.2基坑稳定性控制
对于由于施工原因造成的基坑失稳应从施工控制的角度来加以避免，下面主要从施工控制角度方面来叙述土方开挖对基坑稳定性的影响。
作好基坑监测工程的信息化施工。
通过“现场监测——信息反馈——方案修正——监测验证”的基坑动态地信息化施工方法，及时发现施工中的问题，从而及时改进施工技术措施或调整设计，以取得良好的工程效果和保持周边环境的效果；
通过资料总结和分析，可以为今后改进设计、施工提供实测的数据。
基坑开挖过程中，应加强对支护结构体系和基坑稳定性监测，作到每一深挖土步骤就要进行施监测，然后对监测值（桩顶位移、桩侧斜、沉降）进行分析，如果监测值是一种渐变的递增过程，则说明基坑处于合理的稳定状态，如果监测值发生突变或出现峰值，则说明基坑支护结构承受过大的土压力，则需要放慢挖土速度或立即停止挖土，待基坑变形监测值停止增长或增长十分缓慢，则可继续进行土方开挖。
对于基坑变形和变形速率超过警戒值，而且变形还处于继续快速增长，则考虑坑内回填土方、卸载等措施，确保基坑安全。
工程基础垫层应随基坑分段开挖进行，土方开挖完毕后，应立即进行垫层施工，以增加基坑整体的稳定性。
支护结构顶和土坡坡顶周围一定范围的场地做好硬化处理，并外倾斜坡度为2%，防止水渗入和流入基坑而影响基坑安全。
基坑挖土严格按设计要求进行挖土，控制每层挖土厚度和放坡坡度，必要时控制挖土出土速度。
基坑土方开挖过程中，禁止对支护桩脚趾部位土体的破坏，禁止机械碰撞扰动支护桩，禁止机械碰撞内支撑，禁止在基坑四周堆积过大的荷载，严禁振动荷载和动荷载长期作用影响基坑安全。
合理进行施工组织，分段土方开挖完毕后，及时转入下道工序施工，尽量缩短基坑暴露时间。
7.2.3弃土外运
外运弃土遵守广州市余泥排放的有关规定，在夜间用自卸汽车运至指定弃碴场弃置。
白天产生的弃土用自卸汽车、装载机、龙门吊或人工运至施工场地内的临时堆碴场。
在施工场地内设洗车槽，清洗进出车辆，并采取有效措施确保排污不污染城市路面。
7.2.4基坑开挖注意事项
1.土方开挖前，先沿基坑周边设置排水沟和集水井，防止地表水灌入基坑内；
2.开挖基坑基底附近土方时，先在周边挖设排水沟和集水井，防止开挖面受水浸；
3.基底附近土方采用机械开挖时，需预留一定厚度的保护层，用人工开挖；
4.开挖基底附近土方时，需尽量减少对地基土的扰动；
5.开挖至基底设计标高后，应及时施工基底结构；
要求尽量减少基底地基土的暴露时间，做到挖一块，施工一块，减少基底暴露时间；
6.地基土开挖后，若受水影响产生软化或因暴露时间较长产生松动的，需将受影响的表层土清除掉；
7.若基底设计标高位置存在可塑或更差的土层，需予以挖除；
8.清（挖）除基底设计标高以下的土层后，必须进行回填，回填土需分层碾压密实，要求其强度和抵抗变形的能力与周围地基土接近。
7.2.5检验标准
土方开挖工程质量检验标准见表7－1：
表7－1土方开挖质量标准
项
序
项目
允许偏差或允许值（mm）
检验方法
柱基
基坑
基槽
挖方场地平整
管沟
地（路）面基层
人工
机械
主控项目
标高
－50
±
30
50
水准仪
长度、宽度（由设计中心向两边量）
＋200
＋300
－100
＋500
－150
＋100
－
经纬仪，用钢尺量
边坡
设计要求
观察或用坡度尺检查
一般项目
表面平整度
20
用2m靠尺和楔形塞尺检查
基底土性
观察或土样分析
注：
建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）。
8锚喷施工
8.1锚喷施工工序
锚喷施工工艺流程为：
工作面的开挖，地面硬化，设置坡顶排水沟→喷射第一层混凝土（当地质为淤泥质土时，当土质情况较好时）→安装土钉（包括钻孔、清孔、插筋、注浆等）→网片铺设→喷射第二层混凝土→设置坡脚排水沟及排水孔。
8.2工作面的开挖及注意事项
1、做好网锚喷班组与土方开挖班组协调配合工作，严格按照喷锚的层数实行分层分段开挖，并符合喷锚施工的进度及实际需要；
2、每层工作面开挖深度至锚杆位置下0.5m范围内，上层土钉注浆体及喷射混凝土面层施工后再开挖下层；
3、清理出上层喷锚钢筋网接头，保证钢筋网上无各种附着物，以便与本层的网片焊接或搭接；
4、注意做好地面硬化，设置坡顶排水沟。
8.3喷射混凝土施工
1、喷射混凝土施工工艺流程
喷射混凝土施工工艺流程为：
施工准备→修整坑壁坡面→设立厚度标记及泻水孔→喷射第一层混凝土→锚杆、钢筋网施工→喷射第二层混凝土。
2、施工顺序
（1）施工准备
在土方开挖前，做好各项施工准备工作，包括砂石料和水泥、钢筋插筋和网片的加工，插筋规格φ20mm，L＝2000mm，网片规格为φ6mm，200mm×
200mm，并保证有一定的库存。
（2）修整坑壁坡面
人工对坑壁坡面进行平整，把虚土松土浮石等清除掉，用高压水冲洗受喷面，对遇水易潮解、泥化的岩层，用高压风清扫受喷面。
（3）埋设喷砼厚度标志
边坡修整完成后用钢筋在受喷面上按1m×
1m的间距做好混凝土喷射厚度标记，对局部渗水部位设立泻水孔。
（4）喷射第一层混凝土
第一次混凝土喷射厚度为50mm。
待第一层喷射混凝土初凝具有一定强度和抗撕裂性能后即可进行钢筋网片铺设。
喷射混凝土标号为C20，水泥为PO42.5R水泥，砂的细度模量控制在2.8左右,石子粒径5～20mm,经试验配合比为水泥:
砂：
碎石:
水＝1：
2.4：
2.4:
0.5，为加快混凝土凝结速度和增强混凝土的稳固性，速凝剂掺量为水泥用量的3%。
（5）锚杆、钢筋网片施工
将钢筋网固定在打入土层的钢筋上固定牢固，确保钢筋网在喷射混凝土时不发生晃动，钢筋网的搭接长度为300mm，钢筋网间连接采用绑扎或点焊搭接。
（6）喷射第二层砼
插筋和网片施工完成后再进行第二次喷射混凝土施工，第二次喷层厚度为50mm，施工完成后应完全覆盖预先埋设的厚度标记。
3、喷射混凝土注意事项
喷射混凝土作业应分段分片依次进行，同一分段内喷射顺序应自下而上；
喷射时，喷头应尽量与受喷面垂直，距离宜为0.6～1.2m；
在锚杆部位，应先喷锚杆下方，再喷锚杆上方；
喷射时应控制好水灰比，保持混凝土表面平整、湿润光泽、无干斑及滑移流淌现象；
喷锚施工时，应尽量避免在降雨量大的雨天或大雨过后立即开挖工作面，同时做到紧凑快速，尽量减少坡壁裸露时间；
喷锚施工应与其他施工队伍紧密协作，做好排水等工作。
8.4施工标准及技术要求
8.4.1喷射混凝土施工标准
1、坡面平整度允许偏差宜为±
20mm。
2、喷射混凝土厚度采用钻孔检测，钻孔数宜每100m2墙面积一组，每组不应少于3点。
8.4.2锚杆及土钉支护施工标准
锚杆及土钉支护工程质量检验标准见表8－1：
表8－1土钉支护质量标准
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
数值
锚杆土钉长度
mm
用钢尺量
锚杆锁定力
现场实测
锚杆或土钉位置
100
钻孔倾斜度
°
测钻机倾角
浆体强度
试样送检
注浆量
大于理论计算浆量
检查计量数据
土钉墙面厚度
10
墙体强度
9内支撑施工
9.1钢支撑施工工艺
钢支撑施工工艺流程见图9－1钢支撑施工工艺流程图：
图9－1钢支撑施工流程图
钢支撑拼装
钢支撑腰梁施工
施加预应力
钢支撑吊装就位
检验及验收
楔紧锁定
9.2钢支撑施工
施工准备包括基坑内场地清理、钢管支撑拼装场地清理、技术准备和其他设施准备等。
先进行基坑内场地清理，清除所有阻碍钢支撑腰梁施工的障碍物，清理基坑周边的场地，为钢支撑拼装做好准备。
钢支撑在地面上事先拼装完成，经自检、互检、专检，合格后，报监理工程师检查，经批准后方可进行下道工序。
施工前准备齐全图纸，组织相关人员进行技术交底和培训，进场设备、人员、材料按要求报验，材料均应有产品合格证，并按规定进行报检，特种作业人员持证上岗，各项条件达到后才能进行钢支撑施工。
2、测量放线
根据整个结构控制轴线和水准点，准确定位钢围檩的轴线和标高位置，基坑土方开挖至设计钢支撑腰梁底面0.5m时及时施工腰梁。
3、钢支撑腰梁施工
①、钢筋绑扎根据测量结果，在钻孔桩上植筋，然后按照钢支撑腰梁配筋设计图进行绑扎，腰梁工作面需进行普遍凿毛2-5cm。
受力钢筋接头采用单面搭接焊，焊接长度≥10d（d为受力钢筋较大直径），腰梁、混凝土支撑及牛腿主筋净保护层内外侧均为40mm。
绑扎钢筋时，为保证钢筋骨架稳定，绑扎钢筋时采取临时钢管固定成型，并增加绑扎结点和支撑点，必要时结点采用焊接。
②、模板安装选择最适合模板体系，并在施工过程中，加强质量监控和管理，保证腰梁质量完全满足设计及施工规范的要求。
模板必须有足够的刚度、强度，保证腰梁的外形几何尺寸误差不超过设计和施工规范规定的范围；
模板安装不仅要便于机械化施工，而且要满足施工的要求。
本工程采用木模板，采用对拉＋外支撑形式加固。
③、混凝土浇注采用商品混凝土，一次性浇注完成，浇
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