地铁车站主体基坑开挖施工方案.docx

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地铁车站主体基坑开挖施工方案

北京地铁14号线工程08标段

地铁车站主体基坑开挖及支护施工方案

第一章编制说明

1。

1编制依据

1。

1。

1施工图纸

（1）、《北京地铁14号线工程施工设计地铁车站主体围护结构施工图》

（2）、《北京地铁14号线工程地铁车站岩土工程勘察报告》

（3）、《北京地铁14号线工程地铁车站主体围护结构盖挖路面施工图》

1.1.2标准、规范

（1）、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300—2001）

（2）、《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299—1999）

（3）、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202—2002）

（4）、《城市轨道交通工程测量规范》（GB50308—2008）

（5）、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086—2001）

（6）、《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001

（7）、《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）

（8）、《建设工程监理规程》（DBJ01—41—2002）

（9）、《建筑基坑支护技术规程》（DB11/489—2007）

（10）、《建设工程安全监理规程》（DB11/382—2006）

（11）、《地铁工程监控量测技术规程》（DB11/490—2007）

（12）、《绿色施工管理规程》（DB11/513—2008）

（13）、《安全施工管理规程》（DB11/382—2006）

（14）、《轨道交通土建工程施工质量验收统一标准》（QGD-005—2005）

（15）、《轨道交通车站工程施工质量验收标准》（QGD—006-2005）

（16）、《水电水利工程预应力锚固施工规范》（DL/T5083—2004）

（17）、《土层锚杆设计与施工规范》（CEC522-2005）

（18）、《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（SL62—94）

（19）、《地铁车站主体结构第三方监测方案》

1.2编制范围

本方案涉及的工程范围为北京地铁14号线工程地铁车站主体基坑开挖、基坑支护、盖挖路面施工（军便梁架设、铺装）等方面内容，具体工程内容包含地铁车站的土方开挖、横撑架设安装（钢围檩/格构柱）、锚索施工、桩间网喷砼、施工测量、监控量测等。

1.3编制原则

1、认真贯彻国家有关工程建设的各项方针和政策，严格执行工程建设程序。

2、严格执行有关设计、施工规范，遵循建筑施工工艺及其技术规律、坚持合理的施工程序和规律.

3、在充分理解施工图纸及现场条件的基础上采用安全、先进、合理、经济、可行的施工方案。

严格控制施工质量、确保施工安全，努力缩短工期，降低工程成本。

4、应用先进的管理技术，合理计划,统筹安排，突出重点,控制关键工作，实现均衡生产，连续施工。

5、坚持优化技术方案和推广应用“四新”成果,加强科技创新和技术攻关，应用新技术、新材料、新工艺、新设备,确保施工质量。

6、科学规划施工场地，保证施工全过程对环境破坏最小、占用场地最少，并有较周密的环境保护措施。

7、施工过程中严格按照北京市《绿色施工管理规程》的要求进行，加强施工管理，确保施工质量，保证现场施工安全、文明施工,保护环境，保证职工身体健康.

第二章工程概况

2。

1设计概况

地铁车站位于首经贸北路与芳菲路十字路口,沿首经贸北路东西向布置,设计起讫里程K40+080。

126～K40+570.926，总长度490。

8m。

路口西北、东南象限均为已建成的万年花城高层住宅小区，东北象限为待建空地，西南象限为首经贸大学，以多层房屋为主。

周边建筑距车站主体结构最小距离为20m。

车站基坑范围内芳菲路下南北向现状管线有天然气、上水、雨水、污水等管线，沿首经贸北路东西向存在天然气、上水、雨水、污水、电力等管线,车站基坑开挖前要将各方向管线改移出施工基坑范围。

在车站施工过程中为了保证芳菲路南北向交通正常通行，须架设军便桥，军便桥宽度同路口北侧的芳菲路相同.故在路口段结构施工前需要将南北向的管线改移出车站东端头外，同时在车站路口的东侧做交通导改路,先进行导改段围护桩及桩顶冠梁的施工,完成后进行军便梁、桥面系、桥面道路施工.导改路完成后，十字路口南北向交通导行至导改路后可进行换乘段施工,导改路下进行盖挖施工。

本站为14号线与规划的16号线换乘站,车站为地下双层岛式车站,与16号线换乘局部为地下三层车站。

车站围护结构采用钢支撑＋钻孔桩，主体结构标准段、盾构段采用三道支撑,换乘段采用四道支撑，轨排井段采用两道锚索＋一道钢支撑。

车站主体结构标准段基坑深度为17。

747～18.439米，宽度为22。

9米；车站主体结构盾构段基坑深度为19。

156～20。

137米，宽度为26.6米；与１６号线换乘部分主体结构高度为22。

15米,宽度为22。

9～26。

89米.

本车站换乘处基坑深度26。

3米且为地下三层,设置四道Ф600、t＝16mm钢支撑。

钢支撑在此处的长度23。

07～26.66m,为了防止支撑下挠失稳,在此段基坑钢支撑中部设置一排五根Ф600、t＝16mm格构柱，东西两侧的两根格构柱竖向用剪刀撑连接,同时将格构柱、钢支撑用40a号槽钢联系梁连接.

地铁车站设置4.5m×30m两个轨排井，里程为K40+388。

409~K40+422.409,支护采用两排预应力锚索加一道钢支撑，共72根锚索。

2。

2工程地质及水文地质情况

2。

2。

1工程地质情况

车站主体基坑通过的地层依次为人工堆积层，新近沉积层，第四纪晚更新世冲洪积层三大类，并按地层岩性及其工程地质力学性质进一步分为5个大层及若干亚层。

（具体划分见表2。

1）

另外，根据钻探及人工探井资料，场地土层中7。

0~25。

0m之间普遍分布粒径大于200mm的漂石，分布随机性较强，一般粒径20～30㎝,个别粒径大于30㎝，最大约70㎝，漂石含量约10%以上。

表2。

1地层岩性特征一览表

岩土名称

岩土编号

特性

埋深（m）

人工填土

杂填土

1

杂色,松散，稍湿，含砖渣，灰渣,不连续

0。

65～2。

6

砂质粉土、粉质粉土素填土

1—1

黄褐色,松散，稍湿，以砂质粉土、粘质粉土为主，含少量砖渣、灰渣，不连续

新近沉积

砂质粉土、粉质粉土

2

褐黄色，稍密～中密，稍湿~湿，中低，含云母、氧化铁，土质不均,夹薄层粘性土，不连续

4。

65～8.5

粉细沙

2—1

褐黄色，稍密～中密，湿,中低，含云母，局部夹薄层粉土、粘性土,不连续

粉质粘土，重粉质粘土

2-2

黄褐～褐灰色,可塑～硬塑，湿，高，含少量氧化铁，夹薄层粉土，不连续

粉质粘土、粉质粉土

2-3

灰黑色，软塑~可塑,湿，高，含云母，有机质，不连续

卵石、圆砾

3

杂色，中密，湿,低,亚圆形为主，一般粒径2~5㎝，最大粒径14㎝,细中砂充填约20～40％,连续分布

10。

57～14。

66

细中砂

3—2

褐黄色，中密,湿，中低,含氧化铁，局部夹粘性土薄层，透镜体分布

第四纪晚更新世冲洪积

卵石、漂石

4

杂色，密实，湿～饱和,低,亚圆形,级配连续，磨圆度中等,一般粒径2～6㎝,最大粒径10㎝细中砂充填约30～40%,连续分布

22。

22～25.66

粉质粉土、粉质粘土

4—1

褐黄色，可塑,中密,湿，中低,含云母,氧化铁，土质不均，局部夹粘土,不连续

细中砂

4—2

褐黄色，密实，湿，低,含云母极少量卵石，透镜体分布

卵石

5

杂色，密实,饱和，低，亚圆形，级配连续，磨圆度中等，一般粒径2～8㎝,最大粒径10㎝细中砂充填约30%,连续分布

未钻穿

粉质粘土、粉质粉土

5—1

褐黄色，可塑，密实,湿，中低，含云母、氧化铁,土质不均,局部夹粘土，不连续

细中砂

5—2

褐黄色，密实,饱和，低，含云母及个别砾石，不连续

2.2。

2不良地质作用评价

车站位于北京平原地区,第四纪冲洪积覆盖厚度约50m,场区除填土及新近沉积土层外无湿陷性黄土、膨胀土、风化岩及残积土的分布，也无滑坡等不良地质作用，无地震液化等不良地层。

根据空洞探测结果可知，在车站基坑周边存在地质异常区，施工中应对探测结果中的地质异常区采取措施进行处理。

对填土、新近沉积土层及大粒径卵石、漂石予以重视.

2。

2.3水文概况

地铁车站勘察钻孔最大深度44。

50m，勘察深度范围内揭露一层地下水。

地下水主要分布在卵石层中,水位埋深约27.30~28。

80m，水位标高约15.98~17。

54m,车站结构底板标高18.4m~26.9m。

地下水类型为潜水,该层水以大气降水入渗、地下水侧向径流和”天窗”渗漏补给方式为主，以侧向径流和向下越流方式排泄。

根据水文地质情况及地下水位标高与结构关系,结构施工过程中不需进行降水作业,在基坑周围及基坑底部设置排水系统，排水系统设置规则如下：

⑴基坑顶部设置截水沟，地表裂缝处应予封堵,在排水地势低凹处设置集水坑集水，防止地表水流入基坑内.

⑵喷射混凝土面层中设置泄水管，排除面层后的积水。

⑶换乘节点处底板距现状水位较近（0.9—2.4m）,施工中重点监测此部分水位，做好管井降水应急准备。

2。

3管线情况

表2.2地铁车站主要迁改的管线及数量

序号

管线种类

规格（mm）

管底埋深（m）

处理措施

长度（m）

1

雨水方沟

3200x1400

2.6

临时改迁

468

2

雨水方沟

2400x1400

2。

6

临时改迁

72

3

雨水方沟

1600x1400

2.6

临时改迁

75

4

造玉沟

主体施工阶段用来导流3200x1400雨水方沟中的水

347

5

暗雨水管沟

1600x1400

2.3

永久废弃

109

6

雨水管

φ700

2。

2

永久改移

39

7

新增暗沟

1600x1400

20

8

污水管

φ1100

5。

6

永久改移

138

9

污水管

φ1000

5。

6

永久改移

130

10

污水管

φ500

5。

6

永久改移

170

11

燃气管

φ400

2.0

临时改迁

246

12

电信

79x36

1。

3

临时改迁

534

13

电信

60x10

1。

2

悬吊处理

19

14

上水管

φ400

3。

0

临时改迁

524

15

信1条

1。

3

悬吊处理

89

16

信35x35

1。

3

悬吊处理

39

地铁车站基坑范围内存在电力、电信、雨水、污水、上水、燃气、中水管各类管线共计16条管线。

基坑开挖前需对影响车站的管线进行临时或永久改迁，对距离车站较近但不影响施工的重大管线需进行必要保护。

管线的数量、种类、处理措施具体见表2.2所示.

第三章　工程特点及难点

3。

1工程特点

3。

1。

1管线多，改移保护工作量大

本站管线密集，类型较多，主体开挖施工前需对基坑范围内的管线进行临时或永久改迁，对距离车站较近但不影响施工的重大管线需进行必要保护、监测.车站内需保护、拆除、改移的管线包括：

电信、电力、上水、雨水、污水等管线.管线权属单位涉及北京市自来水公司、北京市政管理处、北京电力公司、中国网通、歌华有线等，施工中需与多个单位、部门联系、沟通、协调。

基坑开挖以后基坑周围的管线需进行监控量测工作,防止管线下沉、变形,影响周围居民的使用。

3。

1。

2车站周边建筑密集

车站周边以教育、居住建筑为主。

十字路口西北、东南角为万年花城住宅小区；十字路口东北角为万年花城规划用地，由于地铁车站一号风道、三号出入口及各种管线路由需占用此土地，拆迁工作复杂，严重影响施工工期；西南角为首经贸大学校园。

车站南侧16层居民住宅楼（万年花城小区）距车站主体基坑距离约20m,距该处出入口约3m，其余建筑距基坑约30m以外。

3.1.3基坑开挖工程量大、支护结构复杂

车站长度490.8m,开挖深度为17。

747~18。

439米，宽度为22.9～26。

6米，开挖工程量大。

支护结构主要有围护桩、钢支撑、桩间喷射混凝土，换乘段加设格构柱和倒撑,轨排井段支护采用两道锚索＋一道钢支撑，支护结构复杂。

3.2工程难点

3.2.1保证明挖基坑稳定是车站施工控制的难点

地铁车站纵向长、埋深大,车站基坑两侧为施工场地内临时道路、基坑周围存在各种管线,保证基坑稳定及车站周边环境安全是车站施工控制的重点.地铁车站基坑支护形式采用钻孔灌注桩+钢支撑。

为此，需采取如下措施，保证基坑施工的安全和稳定。

⑴加强质量控制管理，基坑开挖、支护施工严格按照设计图纸和施工方案执行，确保每一道工序的施工质量.

⑵加强监控量测。

严格按照第三方监控量测方案对车站基坑及周围建筑物、管线等的布点项目、频率进行监测,保证施工数据的真实、可靠，及时反馈监测结果，使其对车站施工具备严格的指导意义。

⑶编制车站施工应急预案,做好应急准备,储备充足的应急物资，一旦发生基坑变形，能按照预定的应急预案迅速组织处理，控制基坑变形,避免基坑失稳。

⑷做好降排水工作，保证基坑开挖及主体施工过程中的无水作业。

3.2.2地表沉降、桩身变形是基坑开挖施工控制的难点

本工程施工影响范围内分布有各种类型的建（构）筑物和地下管线。

在车站开挖破坏土体平衡后,地层将进行重新固结，存在必然的地表沉降，加强施工过程控制，严格控制地表沉降是本合同段工程施工控制的重点。

对此，拟采取如下对策：

⑴车站基坑土方开挖过程中及时做好围护，确保基坑稳定.

⑵基坑开挖后加强对地表和围护桩的监测，利用监测成果来指导施工。

⑶切实做好施工准备与筹划，加强机械设备的维修保养，确保基坑开挖及支护安全、连续、快速进行施工.

3.2。

3确保各种管线和构（建）筑物安全是基坑土方开挖施工控制的难点

表3.1地铁车站周边主要建（构）筑物一览表

工程项目

部位

建（构）筑物名称

层数

距结构边线距离

地铁车站

东北角

待建空地

东南角

万年花城小区二期1号楼

16

20m

西南角

首都经贸大学教学楼3＃楼

6

37m

首都经贸大学办公楼

4

38m

西北角

万年花城万芳园1区17#楼

18

29m

万年花城万芳园1区18#、19＃楼

9

29m

万年花城万芳园2区13＃楼。

9

29m

万年花城万芳园2区15#楼。

9

29m

注：

只考虑车站施工影响范围内的建筑物,及距离车站结构36m范围内的建筑物。

基坑开挖后加强对周围建筑物的监控量测，本工程周边主要建（构）筑物详见表3.1。

基坑周边建筑物多,且高层建筑距离基坑较近.地铁车站施工范围内管线众多,地下管线改移后距离车站结构3～15m，需要进行管线沉降监测。

需要监测的地下管线主要为改移后基坑周边φ400上水管、φ400燃气管、φ1100污水管、φ1000（φ600）雨水管，φ400中水管.为确保周边建筑和管线的安全，需对其加强监控量测。

3.2.4换乘节点的支护基坑开挖施工控制的难点

地铁车站为地铁14号线与地铁16号线的换乘站，换乘节点处结构复杂,为地下三层。

换乘节点支护结构复杂,支护采用围护桩＋四道钢支撑,支撑长度23。

1~26。

89m，为防止支撑竖向挠曲，东西向加设一道五根格构柱.东西两侧的两根格构柱竖向用剪刀撑连接，同时将格构柱、钢支撑用40a号槽钢联系梁连接.16号线底板施工完成后，需要拆除开挖阶段第四道支撑,在侧墙结构上架设一道倒撑。

支护结构纵向、横向数量较多,吊装困难，是现场施工安全控制的难点。

第四章施工目标及施工筹划

4。

1施工目标

4。

1。

1工期目标

车站主体长度为490。

8米，按照工期进度安排,同时为了保证开挖过程中基坑稳定,结构施工的流水作业,在车站主体施工完部分围护桩后，将桩顶冠梁三边封闭后便可进行封闭部分的车站主体土方开挖。

土方开挖施工由车站两端头向车站中间进行明挖施工，在车站军便桥段进行盖挖施工。

土方开挖施工工期为2009年9月1日至2010年6月17日，施工周期为290天。

4.1.2质量目标

确保围檩、钢支撑加工、安装,军便桥安装、喷射混凝土等施工质量全部达到设计标准、《市政基础设施长城杯工程质量评定标准》（DB11/T514-2008）、《轨道交通土建工程施工质量验收统一标准》（QGD—005—2005）、《轨道交通车站工程施工质量验收标准》（QGD—006-2005）及合同要求，工程质量等级达到合格.

4。

1。

3安全目标

⑴杜绝重伤、死亡事故。

⑵杜绝重大交通事故、重大火灾事故，轻伤率控制在8‰以内。

⑶职业病发病率控制在0.5‰以内。

⑷各种变形均控制在允许范围内，地下管线不断不裂；地表建筑物及环境稳定.

4。

1.4文明施工目标

争创北京市文明安全工地.

4.1。

5环境保护目标

噪音、粉尘污染不超过国家规定的三级标准规定,废气、废水（液）、废弃物按行业规定处理。

4.2施工准备

4.2。

1施工技术准备

（1）熟悉和审核施工图纸

开工前对场地工程地质资料和水文地质资料、围护结构、土方开挖、盖挖路面施工图等各种施工图进行熟悉，在熟悉图纸的基础上完成图纸会审、设计交底工作。

（2）依据施工图,编制可实施性的土方开挖施工方案

依据设计文件、调查资料以及施工图纸,按照施工合同要求，制定经济合理的施工方案，报监理工程师审批后组织实施，并在开工前组织有关人员进行技术、安全交底。

（3）测量复核

①根据设计单位提供的导线点、水准点和测量资料，对这些点进行复测；并将交桩复测报告上报监理工程师审核。

以测量控制点控制基坑开挖标高、基坑开挖限界等尺寸,同时为钢围檩、支撑安装等工序施工提供指导。

②在土方开挖施工前制订详细的施工测量方案并在施工中执行.

（4）施工场地调查、管线调查、空洞调查

我部进场后对场地和邻近区域进行了详细调查，已逐步掌握施工场地范围内需拆迁的建筑物和需改移的地下管线、电缆情况,并与各管线所属单位进行了协商，确定改移或保护方案，现正进行相关管线的改移施工，为基坑顺利开挖清除障碍。

已完成对车站基坑开挖范围的空洞调查,空洞处理方案正处于编制报审阶段。

（5）施工监控量测

基坑开挖施工前，按照施工图、《北京市轨道交通工程建设安全风险技术管理体系（试行）》、《地铁工程监控量测技术规程》（DB11/490—2007）、《地铁车站主体结构第三方监测方案》等相应规范和业主下发的要求编制车站监控量测方案并报监理、第三方检测方、项目中心审批.按照审批完成的监控量测方案对开挖施工前、施工阶段、工后进行相应的监控量测工作，保证车站开挖过程中的基坑及结构安全。

4。

2.2劳动力配置

⑴为全面落实施工安排的组织保障，更好组织施工，切实加强技术管理、质量控制，我项目调派技术、质量、安全、测量、试验等方面有较强能力的人员组成车站工区。

⑵地铁车站规模大、施工工期紧、任务重、施工难度大，为了顺利完成该项施工任务，我项目部选派有施工经验的现场管理人员协调基坑开挖施工中的各个环节.

⑶根据工期安排，我单位选择有较强施工组织能力、信誉高、肯吃苦的队伍进行基坑开挖施工，同时合理组织施工人员进行基坑支护、喷射混凝土、军便桥安装等施工。

⑷进场前对施工人员进行全员入场教育、岗前培训，对施工人员进行基坑开挖施工中各个工序、工种的专项安全、技术交底.做好特殊工种的准备工作，特殊工种施工人员只有取得特殊工种操作证后才能持证上岗。

劳动力配置见表4.1,施工中根据实际需要进行人员工种、数量调整。

表4。

1劳动力配置表

编号

名称

数量

编号

名称

数量

1

生产副经理

1

9

电工

2

2

主管工程师

1

10

焊工

6

3

质检员

2

11

龙门吊司机

4

4

安全员

2

12

信号工

4

5

测量工程师

2

13

司索工

8

6

测量员

2

14

土方队

30

7

量测工程师

2

15

钢结构队

30

8

量测人员

2

16

喷锚队

20

4.2。

3施工机械、物资准备

（1）根据现场平面布置,在开工前做好物资、临建工作。

（2）开工前落实各项施工用料的计划，按照相关程序要求选定合格厂家和产品，签订供货合同,并分期分批组织进场。

（3）根据主要机具需用量计划,及时组织机械设备的进场、安装、调试，保证使用。

（4）大型设备进场前要进行设备报验,经过监理批复后的合格设备才允许进场施工。

（5）施工物资进场后需报验，并准备相应的合格证、出场检验报告、进场复试报告，物资进场报验合格后方可投入使用。

1、施工机械准备

施工设备进场配置见表4。

2，施工中根据实际情况进行同类设备调整以保证施工正常进行.

表4。

2施工设备进场计划表

编号

名称

型号

数量

编号

名称

型号

数量

1

长臂挖机

CAT325D

1

11

千斤顶

200T

4

2

普通挖机

CAT320C

4

12

水泵

20m3

6

3

小挖机

ZX110

2

13

发电机

DCL250

2

4

25T汽车吊

QY25

2

14

电焊机

BX1-630

4

5

装载机

ZL50C

2

15

切割机

TQ—3

2

6

龙门吊

16T×2+3T

2

16

风镐

G10

4

7

龙门吊

45T

2

17

潜孔钻机

XZ—30

2

8

自卸汽车

北方奔驰

14

18

双液注浆泵

KBY—50/70

1

9

喷锚机

TK—500

8

19

砂浆搅拌机

UJZ200

1

10

空压机

LWJ—20/8-1

4

2、材料准备

施工前准备足够的材料保证工程正常施工，具体材料类型见表4。

3

表4.3施工材料计划表

编号

名称

型号

编号

名称

型号

1

钢管

Φ600,t=16mm

10

U型螺栓

M24

2

工字钢

I45b

11

楔块

45号铸钢

3

槽钢

[40a

12

钢筋

φ8

4

钢板

10mm厚

13

钢筋

φ20

5

钢板

12mm厚

14

锚索

2φ15。

2、5φ15.2

6

钢板

20mm厚

15

水泥

42.5

7

槽钢

［20a

16

沙

8

螺栓、螺母

M24

17

细石

9

膨胀螺栓

M24

18

速凝剂

4.2.4生产准备

按照地铁车站主体围护结构施工图纸要求，基坑开挖施工前完成的围护桩沿基坑纵向长度超过开挖面至少25m,并将此部分的围护桩桩顶冠梁施工完毕；同时施工现场配备足够数量已加工完成的钢围檩、钢支撑、钢筋网片、锚索，并通过驻地监理工程师的进场检查；安装好龙门吊行走轨道以及龙门吊的现场拼装、调试、并经政府主管部门检验合格.做好基坑排水工作,保证基坑无水施工。

施工降排水

车站水位标高约为15.98~17.54m,地下水现状稳定，车站结构底板标高为18.4m~26。

9m.根据水文地质情况及基坑深度对比可知，车站地下水位距标准段结构底板的高度为8～10m，距换乘节点处底板约为0。

9－2.4m。

根据设计要求基坑开挖前地下水位应控制在基坑结构底板以下1m，地下水对标准段基坑施工不会造成不良影响,施工中不采取管井降水只采用集水明排处理地表水.明排的作用是排除场地内及基坑内部的积水，防止坡面及基底的侵蚀.但