95月15日改基坑开挖及钢支撑安装施工方案

A2+598-CC+89段施工方案，施工组织设计，施工工艺苏州轨道交通2号线土建工程高速站站基坑开挖及钢支撑安装施工方案1 编制说明1.1 编制依据1.1.1 苏州市轨道交通2号线工程高速站站土建工程施工合同。1.1.2 苏州市轨道交通2号线工程高速站站岩土工程勘察报告，勘察编号：（2009-K-105）。1.1.3 苏州市轨道交通2号线工程高速站站施工图纸。1.1.4 我单位现有的施工技术、管理水平及机械配套能力。我单位地铁施工及其他类似工程的成功经验和科研成果。1.1.5 遵照的部分技术标准及规范如下：质量管理体系（GB/T 19001-2008）地下铁道设计规范（GB50157-2003）混凝土结构设计规范（GB50010-2002）地下铁道、轨道交通工程测量规范（GB50308-1999）地下工程防水技术规范（GB50108-2008）建筑基坑支护工程技术规程（JGJ/120-99）钢筋焊接及验收规程（JGJ18-2003）建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）建筑基坑工程技术规范（YBJ9258-97）锚杆喷射混凝土支护规范（GB50086-2001）建筑与市政降水工程技术规范（JBJ/T111-98）建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）工程测量规范（附条文说明）（GB50026-2007）地下铁道工程施工及施工验收规范（GB50299-1999）（2003版）地下防水工程质量验收规范（GB50208-2002）国家、行业、地方颁发的相关其他规范和标准。1.2 编制原则本施工方案在充分考虑我公司现有的技术水平、施工管理水平和机械设备的配套能力的基础上，围绕着响应合同、确保安全、保证质量、缩短工期、降低造价、文明环保的目标来编制。2 工程概况2.1 概述苏州高速站站为苏州市轨道交通2号线的始发站。车站位于澄阳路与相城大道之间，与苏州高铁站及苏嘉城际相城站垂直相交。车站位于苏州高铁站东北侧，与苏州高铁站东侧出入口衔接，站址东面有规划中的长途汽车站，周边道路为规划中道路。车站有效站台中心里程为DK0+309.327，设计起点里程为DK0+000.000,设计终点里程为右DK0+492.127车站主体结构外包长度495.20m。本次施工范围为一期施工部分，设计起点里程为右DK0+273.327，设计终点里程为右DK0+492.127，长度为218.8米。本站采用明挖顺作法施工，车站一般段基坑深度约8.8m左右，宽度（围护结构内沿）20.7m，局部深挖段深约12.5 m。高铁桥墩影响范围200m内的车站围护结构采用1000800的套筒咬合桩加内支撑的结构体系，咬合桩桩长分别为16.655m、17.505m及15.675m。在高铁桥墩范围内，咬合桩设计外边线距高铁承台距离为0.815m及0.175m。咬合桩段沿车站竖向设置2道支撑，内支撑第一道采用混凝土支撑，第二道采用钢支撑。高铁桥墩影响范围外车站围护结构采用直径850600的SMW工法桩加内支撑的支护形式，工法搅拌桩搭接250mm，工法桩桩长17.155m（H型钢长17.955）和22.913m（H型钢长23.713）。在与咬合桩衔接处及端头井扩大拐角处H型钢采用密插的布置形式，其余部位采用插一跳一的布置形式。SMW工法搅拌桩采用42.5级的普通硅酸盐水泥，水灰比为1.5：1，水泥掺量为20%，即每立方米搅拌土的水泥掺量为360kg。工法桩段沿车站竖向设置2道支撑。上下两道支撑均采用钢支撑。本车站冠梁长度为504.28m，冠梁截面尺寸分为两种，分别为SMW工法桩处冠梁尺寸为8001150mm，钻孔咬合桩处冠梁尺寸为8001000mm。冠梁及混凝土支撑均采用C30混凝土。钢筋为HRB335钢筋。本车站混凝土支撑共23道，其中直撑19道，斜撑4道，截面尺寸均为800800mm。混凝土支撑间连系梁共20道，截面尺寸为600600mm。混凝土支撑与冠梁、连系梁及混凝土支撑间加腋尺寸为500mm500mm。角撑7块，角撑厚度为300mm。混凝土支撑及连系梁均采用C30混凝土，钢筋为HRB335钢筋及HPB235钢筋。本车站钢角撑共7块，钢角撑采用Q235，厚度为20mm。本车站钢支撑共91道，其中直撑70道，斜撑21道，钢支撑采用Q235钢，60912mm焊接钢管，钢围檩总长516.5m，采用Q345钢，H450300双拼。钢支撑换撑共32道，其中直撑26道，斜撑6道，钢支撑采用Q235，60912mm焊接钢管。本车站钻孔灌注桩主要包括抗拔桩及临时立柱基础，共计97根钻孔灌注桩，其中抗拔桩74根，桩长35米，桩径800mm，钢筋笼长度为35.75m，桩身主筋的混凝土保护层厚度为70mm。立柱桩23根，桩长25米，桩径800mm，钢筋笼长度为24.75m，桩身主筋的混凝土保护层厚度为60mm。本车站高压旋喷桩主要施工部位为：、SMW工法桩与咬合桩相接处，2处，6根，桩径为1000mm，桩长为16.655m，高压旋喷桩施工长度99.93m。、咬合桩分段施工过程中留设的砂桩处， 2处，6根，桩径为1000mm，桩长为15.675m，高压旋喷桩施工长度94.05m。、两处高压旋喷桩施工总长度为193.98m。车站局部进行基坑加固，坑内加固深度为基坑下4m，坑外加固范围为地面以下3m到基坑下3m，采用三轴搅拌桩加固。加固桩采用42.5级的普通硅酸盐水泥，水灰比为1.5：1，加固部分水泥掺量不小于13%，即每立方米搅拌土的水泥掺量为234kg。空搅部分水泥掺量不小于7%，即每立方米搅拌土的水泥掺量为126kg。加固土体与围护结构之间的空隙采用压密注浆填充。风亭处采用1：1放坡开挖，支护形式为土钉支护，采用1615001500布置，钢筋网为8200200，100mm厚C20混凝土面层。附图1-1苏州高速站站第一道支撑平面布置图。附图1-2苏州高速站站第二道支撑平面布置图。附图1-3苏州高速站站钻孔灌注桩平面布置图。附图1-4苏州高速基坑纵剖面图。附图1-5苏州高速站站横剖面图。2.2 地面交通苏州高速站站位于澄阳路与相城大道之间,与苏州高铁站及苏嘉城际相城站垂直相交。车站位于苏州高铁站东北侧,与苏州高铁站东侧出入口衔接,站直东面为规划中的长途汽车站,周边道路为规划中道路。2.3 地表建筑物及地下管线周边为建设中的高铁站，为规划地段，不存在房屋拆迁和建筑物保护问题，也不存在管线迁改问题。2.4 主要工程数量苏州高速站站基坑开挖及钢支撑安装施工主要工程量见下表2-1。表2-1 基坑开挖及钢支撑安装施工主要工程数量表序号项目单位工程数量备注1主体土方m3410002附属土方m368703桩间补平回填m33524钢板网m231005钢角撑块76钢支撑斜撑道217钢支撑直撑道708钢换撑斜撑道69钢换撑直撑道2610围檩m516.511填方m3186312余方弃置m3258562.5 工程地质2.5.1 地形、地貌特征及周边环境本站周边地势较为平坦，既有地面标高在34m（1985国家高程基准）左右。施工场地位于苏州市相城区元和镇胡巷村，与京沪高速铁路苏州站相交，车站一期施工部分长度为218.8米（右DK0+273.327右DK0+492.127），施工区域内主要为农田、河塘及京沪高速铁路苏州站施工现场。地面标高一般在1.102.42m之间。拟建车站在DK0+386.52与京沪高速铁路苏州站相交。右DK0+238.436、左DK0+279.225以北分布有8个大小不等的鱼塘，勘察期间测得鱼塘水面标高在0.050.97m之间，水深在0.305.80m之间，淤泥厚度在0.104.20m之间，勘区南侧15m处河道宽度约50m，水面标高1.39m，（现为苏州二建市政道路施工工地）。右DK0+285.485右DK0+295.194之间、左DK0+281.464左DK0+290.729之间原为东西向河道，现以废弃，该范围现为近期人工回填泥浆。2.5.2 地基土层特征根据勘察资料，在勘察揭露的47.10m深度范围内地基土属第四系（Q）沉积地层，按其成因类型、岩性和工程性能可划分5个工程地质层，13个工程地质亚层。地基土特征自上而下见表2-2，表2-2中各土层的分布埋藏情况详见附图1-6苏州高速站站典型工程地质剖面图。表2-2 地层层序表淤泥、填土层-1回填土层：灰黄色灰色，以粘性土为主，局部夹有碎石、碎砖等，为新近回填土。层厚0.502.00m，层底标高-0.850.15m。该层成分不均匀，分布于右DK0-5.358右DK0+069.436段、J2226孔及鱼塘埂上。-2淤泥层：灰黑色，流塑，在河道或水塘内分布，有机质含量丰富，有腥臭味，最大天然含水量564.6%，有机质含量在0.90%74.41%之间，无侧限抗压强度qu=9.0kPa，qu=2.1kPa，St=4.3，结构性分类为灵敏，为近代河塘底部淤积物。层厚0.504.20m，层底标高-4.350.17m。该层成分不均匀，土质极软弱，分布于河塘底部。-3素填土：灰黄色灰色，松软，主要成分为粘性土，局部地段夹有碎石、碎砖等建筑垃圾，J2210、J2214孔局部夹有淤泥质土，含有机质及腐植物。其时代为第四系全新世（Q44）。层厚0.803.00m，层底标高-3.260.92m。该层压缩性不均匀，该土层除河塘外缺失，其余地段多有分布。粘土、粉质粘土层-1粘土：灰黄色黄褐色，可塑硬塑，含铁锰结核，夹灰色条带，刀切面光滑，有光泽，干强度高，韧性高，无摇振反应。为第四系晚更新统（Q32-3）冲湖积相沉积物。层厚0.404.10m，层底标高-3.85-2.63m。该层压缩性中等，受河塘切割影响，河塘部位该层变薄或缺失，其余地段均有分布。-2粉质粘土：灰黄色，可塑为主，下部呈软塑，含较多灰色斑块及铁锰质氧化斑纹，底部粉粒含量较高，稍有光泽，干强度中等，韧性中等，无摇振反应。为第四系晚更新统（Q32-3）冲湖积相沉积物。层厚0.702.60m，层底标高-6.18-3.83m。该层压缩性中等，勘区内均有分布。粉土、粉质粘土层-1粉土：灰黄色，稍密中密，很湿，含云母碎片，粘粒含量较高，无光泽，干强度低，韧性低，摇振反应迅速。为第四系晚更新统（Q32-2）冲湖积滨海岸积沉积物，层厚0.903.70m，层底标高-9.35-6.35m。该层压缩性中等，勘区内均有分布。-2粉质粘土：灰黄色灰色，软塑，局部流塑，含铁锰质氧化斑点，夹少量灰色条带，稍有光泽，干强度中等，韧性中等，无摇振反应。为第四系晚更新统（Q32-2）冲湖积滨海岸积沉积物，层厚0.703.30m，层底标高-10.38-9.04m。该层压缩性中等，勘区内均有分布。-3粉质粘土夹粉土：灰色，软塑，局部流塑，夹较多粉土薄层，粉土局部富集，稍有光泽，干强度中等低，韧性中等低，摇振反应缓慢。为第四系晚更新统（Q32-2）冲湖积滨海岸积沉积物，层厚1.803.00m，层底标高-12.88-10.95m。该层压缩性中等，勘区内均有分布。-5粉质粘土：灰色，软塑，局部流塑，夹少量薄层粉土，见有机质斑点，稍有光泽，干强度中等，韧性中等，无摇振反应。为第四系晚更新统（Q32-2）海陆交互相沉积物，层厚7.709.40m，层底标高-21.54-19.58m。该层压缩性中等，勘区内均有分布。粘土、粉质粘土层-1粘土：暗绿色，可塑硬塑，致密状，含黄绿斑纹，刀切面光滑，有光泽，干强度高，韧性高，无摇振反应。为第四系晚更新统（Q32-1）冲湖积相沉积物，层厚3.204.90m，层底标高-25.66-22.85m。该层压缩性中等，勘区内均有分布。-2-2粉质粘土：灰绿色灰黄色，软塑为主，含较多灰色斑块及铁锰质氧化斑纹，底部粉粒含量较高，局部夹粉土，稍有光泽，干强度中等，韧性中等，无摇振反应。为第四系晚更新统（Q32-1）冲湖积相沉积物，层厚2.506.40m，层底标高-31.46-26.58m。该层压缩性中等，勘区内均有分布。粉土、粉质粘土层-2粉土：灰黄色，中密密实，很湿，含云母碎片，上部夹有少量钙质结核，偶夹薄层粉质粘土，局部为粉砂，无光泽，干强度低，韧性低，摇振反应迅速。为第四系晚更新统（Q32-1）冲湖积相沉积物。层厚7.3011.80m，层底标高-40.33-37.93m。该层压缩性中等，勘区内均有分布。-3粉质粘土：灰色，可塑，较为均质状，稍有光泽，干强度中等，韧性中等，无摇振反应。为第四系晚更新统（Q32-1）冲湖积相沉积物。本次勘察未揭穿，最大控制厚度2.55m，该层压缩性中等，勘区内部分钻孔揭示。2.6 水文地质条件苏州市地处江南水网区，属长江流域太湖水系，区内地表水系极其发育，主要有太湖、阳澄湖群及大小规模不等的河渠组成。施工场地内地表水分布于河道、鱼塘中，勘察期间测得场地南侧河道水面标高1.39m，测得鱼塘水面标高0.810.97m，水深在0.603.30m之间，鱼塘底部淤泥厚度0.501.20m，淤泥底标高-3.58-0.46m。据苏州市枫桥水文站观察资料，历史最高洪水位2.62m（1985国家高程基准），最低河水位标高0.01m。根据地下水埋藏条件，可将地下水分为孔隙潜水、微承压水及承压水。2.6.1 潜水: 潜水含水层主要由全新统Q4冲湖积相沉积粘性填土层组成，勘察区域内均有分布，填土层由粘性土夹碎石组成，由于其颗粒级配不均匀，固结时间短，往往存在架空现象而形成孔隙，成为地下水的赋存空间，其透水性不均匀。主要接受大气降水的入渗补给。其下的粘性土层：上部1粘土层，均质致密，为超固结土，属不透水土层；2粉质粘土层，属弱透水土层。勘察期间，潜水埋深在0.40m左右，相应标高1.121.16m。潜水位在一年当中均高于河水位，呈单向排泄于地表水。2.6.2 微承压水:微承压水含水层由晚更新统后期的冲湖积、滨海岸积形成的灰色粉土层组成，主要为1粉土、2粉质粘土、3粉质粘土夹粉土层，属弱透水土层。根据区域水文地质资料，微承压水水位与潜水位动态特征一致，受控于大气降水和地表水及上部潜水，但变幅较潜水位小，年变幅0.80m左右，水位高峰值出现在丰水期的78月份，标高一般在1.401.74m，低峰值出现在枯水期，标高在0.62m左右。其富水性与岩性、含水层厚度密切相关，含水层平均厚度大于10m，微承压含水层富水性较差。2.6.3 承压水根据钻探结果，承压水含水层由晚更新统沉积成因的土层组成，为2粉土层，其透水性及赋水性中等。勘察期间，实测承压水头标高在-2.5-4.0m之间，埋深在31.00m左右，平均厚度10.08m，渗透系数Kh=2.3E-04cm/s，KV=7.7E-05cm/s。该含水层的隔水顶板为1粘土、2粉质粘土层，隔水底板层为3粉质粘土层，因此，具承压性。3 基坑开挖及钢支撑施工中的重点、难点与对策3.1 对高铁结构的保护是本工程的重点本工程基坑开挖及钢支撑施工中的重点是对已施工完成的高铁结构进行保护，主要分以下3个方面进行控制：、预防控制桩间渗水、流土是本工程的重点基坑开挖后，围护桩内外侧压力失去平衡，局部桩间会出现渗水、流土，如不及时处理或处理方案不对，可能造成桩后土体大量流失，基坑两侧由于偏压从而造成基坑失稳坍塌。、基坑开挖前进行井点降水，水位降至基坑底3米，固结土体，改善土体性能。、基坑分层分段开挖，及时施做支撑，并施加预应力，保持基坑外侧土体稳定。、采用注浆或旋喷桩对桩间渗水、流土进行处理。、减少基坑顶边缘地面荷载，严禁超载，特别是机械在坑边作业时采取适当的措施，确保基坑边的稳定。、合理确定高铁桥墩范围内土方开挖及钢支撑架设方案苏州高速站站主体基坑开挖采用明挖法，基坑总开挖土方4.1万方，综合与高铁施工的影响、高铁结构的安全、支撑形式、主体结构的形式、总体工期安排、围护结构施工安排及附属风亭施工等因素，主体基坑土方开挖施工顺序为：先从由基坑两侧向中间高铁桥墩部分分台阶开挖；再由高铁桥墩范围外侧向高铁桥墩内侧分块开挖第一层土方，最后由16轴向高铁桥墩外侧分段分层分台阶开挖。高铁桥墩范围内土方(挖方11832m3)开挖具体方法为：将高铁桥墩范围内土方分为3层：、首层土方开挖：小挖掘机随长臂挖机开挖进入基坑，由高铁桥墩范围外侧向桥墩范围内侧分块开挖，向桥墩外侧倒土。、第二、三层土方开挖：由16轴向高铁桥墩外侧分段分层分台阶开挖。该挖土方法从以下两个方面有利于高铁结构的安全：、有利于第二层钢支撑的及时架设、实现随撑随挖。、按照本方法安排，后续的主体结构底板能够紧随开挖进度由中间向高铁桥墩外侧施工，减少基底暴露的时间。、施工监测是工程重点本工程横穿正建设的京沪高铁，地铁围护结构与高铁桥承台间距最小处仅为0.175米，两者之间在交叉作业施工时相互影响。为了指导施工，确保车站工程的顺利进行和周围高铁的安全，应加强施工监测，实行信息化施工，随时预报，及时处理，防患于未然。因此施工监测是本工程的重点。、委托具有丰富地铁车站基坑监测经验并监测过类似工程环境的监测单位进行该基坑检测工作，配备满足施工监测精度要求的仪器设备，使施工监测工作从人员、设备上得以保证。、严格按照施工监测专项方案的内容及要求进行施工监测的各项工作。a、水平与竖向位移测点每承台布置4各测点，共40个测点、占测点总数的65。另外，其他功能测点在高铁桥墩范围内加密布设。b、高铁承台及高铁桥墩范围内围护桩的报警总量值及报警速率值取值标准较高。c、合理确定监测频率，基坑开挖至底板浇筑完毕7天内 1次/天。、对于施工监测的结果，及时报告，实现信息化施工。3.2 合理解决地铁与高铁施工的干扰是本工程的难点本工程横穿正建设的京沪高铁，地铁围护结构与高铁桥墩间距仅为0.175米，两者之间存在诸多干扰，相互影响，因此合理排除并解决这些干扰是本工程成功实施的关键。、合理的计划组织。高铁、地铁工程穿插作业，先下后上、先上后下，有秩序、有步骤的将受干扰工程逐一完成，从而排除干扰。高铁与车站穿插作业部位施工顺序为：高铁桥墩施工地铁围护结构咬合桩施工高铁现浇梁施工高铁现浇梁间站台梁施工地铁车站高铁桥墩下冠梁及混凝土支撑施工地铁车站高铁桥墩下降水管井施工、地铁车站高铁桥墩下监测布点高铁站房钢结构吊装地铁车站高铁桥墩下基坑土方开挖。、加强沟通。成立以项目经理为组长、高铁、地铁项目人员为成员的协调小组，协调由于高铁、地铁不同的工作在相同的场地进行作业时产生的矛盾，例如地铁施工场外道路需从高铁桥墩穿过，地铁围护结构、基坑开挖将切断高铁施工的便道等，均需协调小组统一指挥安排，将影响降至最小。、专业化队伍上场施工。地铁围护结构距高铁承台间距仅为0.175米，施工时稍不注意就可能造成破坏，为此，地铁围护结构时，将组织经验丰富的专业化队伍进场施工，严格控制咬合桩的垂直度，保证工程的顺利进行。、做好成品保护工作。已完的工程采用围栏、明显的标示警示等措施进行保护，防止意外发生。、加强监控量测。4 基坑开挖及钢支撑安装施工内容基坑开挖及钢支撑安装施工包括以下内容：、主体基坑明挖土方、填方及余方弃置；、桩间补平回填、钢围檩安装，钢支撑架设。、附属风亭基坑明挖土方、填方及余方弃置；附属风亭基坑支护为土钉支护。5 施工部署及施工机构的建立5.1 施工部署本工程横穿正建设的京沪高铁，地铁车站与高铁施工之间存在诸多干扰，且京沪高铁、苏州地铁均为重点工程，在施工过程中必须考虑地铁车站与高铁高架站两工程之间的相互影响。高铁与车站穿插作业部位施工顺序为：高铁桥墩施工地铁围护结构咬合桩施工高铁现浇梁施工高铁现浇梁间站台梁施工地铁车站高铁桥墩下冠梁及混凝土支撑施工地铁车站高铁桥墩下降水管井施工、地铁车站高铁桥墩下监测布点高铁站房钢结构吊装地铁车站高铁桥墩下基坑土方开挖。地铁车站现已完成围护结构桩（SMW工法桩、钻孔咬合桩及高压旋喷止水桩）及高铁桥墩以外的冠梁及混凝土支撑的施工。现高铁现浇梁间站台梁施工已完成，正进行高铁桥墩范围内冠梁及混凝土支撑的施工、围护结构内降水管井成井施工，后续施工将按照高铁与车站穿插作业部位施工顺序组织施工。5.2 土方开挖及钢支撑安装施工进度计划5.2.1 围护结构施工完成时间SMW工法桩施工已于2009年10月7日完成。地基加固施工已于2009年10月10日完成。钻孔咬合桩施工已于2009年12月2日完成。抗拔桩、立柱桩施工已于2009年12月17日完成。高压旋喷止水桩施工已于2010年3月12日完成。至此围护结构已完成封闭。2009年12月3日开始施工10轴至21轴范围外的冠梁（328米）及混凝土支撑（13道），结束时间为2010年3月15日5.2.2 基坑开挖前准备工作2010年4月25日开始施工10轴至21轴范围内的冠梁（176米）及混凝土支撑（10道），结束时间为2010年5月20日。2010年4月25日开始降水管井施工，结束时间为2010年5月10日。2010年4月30日开始预降水，结束时间为2010年5月30日。5.2.3 主体基坑开挖按照高铁与车站穿插作业部位施工顺序的安排，高铁站房施工影响范围内的土方开挖及钢支撑架设必须在高铁站房钢结构吊装施工完成后进行。根据京沪高速铁路苏州北站站房工程钢结构吊装进度计划安排，高铁与地铁相交处钢结构吊装完成时间为2010年7月15日，即主体基坑高铁站房施工影响范围内的土方开挖开始时间为2010年7月15日。、高铁站房施工影响范围外（18轴；2328轴）的土方开挖2010年5月20日开始18轴段的基坑开挖施工，该段土方约为10080方每天按出土500方计算，需要21天，计划25天完成，即2010年6月15日完成该段基坑开挖与支撑。2010年6月16日开始2328轴段的基坑开挖施工，该段土方约为3350方，每天按出土500方计算，需要7天，计划10天完成，即2010年6月26日完成该段基坑开挖与支撑。、 高铁站房施工影响范围内（8轴23轴）的土方开挖2010年7月15日开始8轴23轴基坑开挖施工，主体基坑土方约为27570方，每天按出土350方计算，需要78天，计划93天完成，即2010年10月15日完成基坑开挖与支撑。主体基坑土方约为41000方，2010年5月20日开始主体基坑土方开挖，至2010年10月15日完成。5.2.4 风亭基坑开挖车站主体结构与风亭相接部分完成且混凝土强度达到设计要求后，才能进行车站西南角风亭的开挖、支护施工。风亭基坑开挖安排在车站主体结构开始施工后两个月。风亭基坑开挖土方约为6780方，每天按出土500方计算，需要14天，计划20天完成，即2010年8月18日开始开挖支护，2010年9月6日完成。5.2.5主体及风亭的结构回填施工计划2010年11月16日开始施工，2010年12月15日完成，即一个月完成主体及风亭的结构回填施工。深基坑工程施工进度计划见附图5-1苏州高速站站基坑工程施工进度横道图。5.3 项目管理人员及分工我项目部以周蔚为项目经理负责全面工作，刘彬为生产副经理主抓整体施工生产，力使其达到质量、安全、文明、环保的优质工程。齐刚为项目总工负责整体施工方案和技术指导。蒋利生为工程部部长负责具体施工方案和整体技术、质量控制。张俊杰为安全工程师主要负责本车站安全管理和控制。罗军强为试验室主任主要负责各种原材质量和成品质量检测，砼的质量控制。张凤友为物设部长主要负责材料的采购。胡中平为现场工长主要负责现场管理和调解，人员和机械的调配。尚冰为现场技术员主要负责现场技术管理和检查。5.4 劳动力组织安排根据工程的特点及施工组织设计的要求设置组织机构，配备劳动定员，明确岗位职责。车站基坑降水及基坑开挖阶段主要劳动力组织见表5-1：表5-1 劳动力组织表施工工序序号工种人数（名）主要工作内容基坑开挖与钢支撑架设1技术人员10技术交底、施工测量、质量管理、过程施工记录、施工资料整理等2安全员2施工安全监督3司机19挖掘机、汽车司机4电工4负责施工中的涉电作业5电焊工10钢支撑焊接、安装6钢筋工6钢筋网片制作、安装7混凝土工10材料搅拌、喷射混凝土施工8普工25支撑安装及其它5.5 施工机械设备表车站基坑降水及基坑开挖阶段所需主要配套机具设备见表5-2，其相关配置数量及所需技术性能根据具体的工程要求选定：表5-2 主要施工机械设备表序号序号名称型号数量备注基坑开挖与钢支撑架设118米长臂挖掘机1台2小挖掘机JG608 L4台3手拉葫芦5T3台4空压机VY12/7、9m32台5自卸车CQ30-29010辆6装载机ZL-401辆7履带起重机KH-180-31辆8推土机TZ1401台9挖掘机SK-2001台10钢筋切割机GQ401台11钢筋弯曲机GW401台12电焊机BX3-500、AX-30010台13振动棒3cm3个14分离式油压千斤顶QF150T1台15湿式混凝土喷射机TK961型1台16潜水泵4台17蛙式打夯机HW-604台6 主体基坑开挖、钢支撑施工方法及工艺流程6.1 车站主体基坑开挖前准备工作6.1.1 在车站主体围护结构钻孔咬合桩、SMW工法桩、抗拔桩、临时立柱、高压旋喷桩止水、冠梁、混凝土支撑、降水井、排水设施施工完成，预降水20天后，方可进行基坑主体土方开挖。车站首层支撑位置处土体，可视实际施工需要决定是否提前开挖。6.1.2 对钢筋等原材料堆放场地及钢筋加工场地已进行硬化，基坑周围地面进行硬化，在基坑周围设置排水沟，排水沟的布置详附图7-1苏州高速站站降水排设施布置图，防止雨水等地表明水侵入基坑内及周边土体。基坑降水施工方法详见本施工方案第7点“基坑降水与排水施工方案”中内容。6.1.3 基坑降排水采用在基坑内打设降水井（疏干井）和采用坑内明沟排水，沿车站纵向每隔9m左右打设一口疏干井和每20m设一集水坑，基坑上部土体内的自由水通过疏干井抽排至地面排水沟，基坑渗水沿排水明沟汇入集水沟，由水泵抽至地面经处理达标后排走。6.1.4 做好基坑中线水平控制点的设置及复测工作。6.1.5 基坑监测的各种监测点布设完成，并记录初始读数。6.1.6 配备满足基坑开挖进度要求的钢支撑、钢围檩等材料及工具，堆放场地与基坑边缘的距离要满足相关要求。6.2 车站主体基坑施工原则6.2.1 本车站采用明挖顺作法施工，车站设计支撑竖向2层，局部3层。基坑土方开挖遵循“时空效应”理论，严格遵守“纵向分段，竖向分层，先撑后挖，对称平衡，限时”的十八字方针进行组织施工。车站基坑开挖分层分段进行，每个纵向分段内分小段分层均匀开挖，每层不得超过3米，严禁挖成锅底状。第二道及以下各道支撑的土层开挖中每小段不超过6米。6.2.2 土方开挖必须在钻孔咬合桩、桩顶冠梁及混凝土支撑达到设计强度后方可进行。挖土前必须进行充足的降水，确保水位降到当前挖土层层底以下3米。6.2.3 支撑施工要按先撑后挖原则进行。施工时挖土位置的当两根支撑安装完成后，才能挖去支撑中间的土体。另外必须随挖随撑。6.2.4 土方开挖施工时，坑边一倍基坑深度范围内严禁堆放弃土和堆放重物。6.2.5 严格控制土坡坡度，确保边坡稳定。6.2.6 严禁挖土机械碰撞支撑、立柱、井点管、围护桩等结构。6.2.7 坑底留2030cm人工修土至设计标高。6.3 车站主体基坑挖土及支撑施工工艺流程6.3.1 挖土及支撑施工流程图见图6-1挖土及支撑施工流程图6.3.2 挖土及支撑施工流程说明根据设计将车站分为6个区域，见下表6-1。本工程的挖土根据“顺作法”施工工艺，要求合理地进行挖土施工作业。根据我们的施工经验，挖土顺序的合理、挖土标高的控制、钢支撑的及时安装和施加预应力是确保基坑围护稳定的关键。、14轴：、混凝土冠梁达到设计强度后，基坑开挖。、开挖土体至第一道钢支撑底面位置，安装第一道钢支撑并施加预应力。、再向下土体开挖至第二道钢支撑底面，安装第二道支撑并施加预应力，对第一道支撑复加预应力。、土体开挖至第三道钢支撑底面，安装第三道支撑并施加预应力，对第一、二道支撑从下往上复加预应力。、开挖土体至基坑底设计标高， 降水井施工及降水工法桩段开挖首层土体围护结构的施工（含临时立柱施工）冠梁及砼支撑工法桩段安装第一道钢支撑继续开挖至第二道钢支撑底0.5米安装第二道钢支撑继续开挖至第三道钢支撑底0.5米安装第三道钢支撑继续开挖至基底、施做垫层标准段端头井图6-1挖土及支撑施工流程图、49轴：、混凝土冠梁达到设计强度后，基坑开挖。、开挖土体至第一道钢支撑底面位置，安装第一道钢支撑并施加预应力。、再向下土体开挖至第二道钢支撑底面，安装第二道支撑并施加预应力，对第一道支撑复加预应力。、开挖土体至基坑底设计标高，表6-1高速站站挖土、支撑综合情况参见下表：序号区域高铁关系开挖深度围护桩及桩长支撑形式支撑数量114轴高铁桥墩范围南侧12.5m工法桩 22.913m3道钢支撑砼支撑23道砼角撑7块钢支撑91道钢换撑32道钢角撑共7块249轴8.8m工法桩 17.155m2道钢支撑3912轴8.8m咬合桩16.655m设2道支撑，第1道为砼支撑，第2道为钢支撑41215轴高铁桥墩范围内8.8m咬合桩17.505m51519轴8.8m咬合桩15.675m设2道支撑，第1道为砼支撑，第2道为钢支撑，第1道换撑61928轴高铁桥墩范围北侧8.8m、915轴：、浇注咬合桩顶混凝土冠梁且达到设计强度后，开挖土体至第一道支撑底面位置，施工混凝土支撑。、当混凝土支撑达到设计强度后，再向下土体开挖至第二道钢支撑底面，安装第二道支撑并施加预应力。、开挖土体至基坑底设计标高，浇注素混凝土垫层、结构底板。预留内部钢筋插筋。在底板达到设计强度后，拆除第二道钢支撑。、侧墙、顶板浇筑完毕并达到设计强度后，拆除第一道支撑。、1528轴：、浇注咬合桩顶混凝土冠梁且达到设计强度后，开挖土体至第一道支撑底面位置，施工混凝土支撑。、当混凝土支撑达到设计强度后，再向下土体开挖至第二道钢支撑底面，安装第二道支撑并施加预应力。、开挖土体至基坑底设计标高，浇注素混凝土垫层、结构底板。预留内部钢筋插筋。在底板达到设计强度后，拆除第二道钢支撑。、侧墙浇筑完毕并达到设计强度后，在侧墙上架设第一道换撑，拆除第一道混凝土支撑。、继续进行侧墙的浇注。6.4 车站主体基坑土方开挖施工方案6.4.1 主体基坑土方开挖施工顺序苏州高速站站主体基坑开挖采用明挖法，基坑总开挖土方4.1万方，综合总体工期安排、围护结构施工安排、支撑形式、附属风亭施工、与高铁施工的影响、高铁结构的安全及主体结构的形式等因素，主体基坑土方开挖施工顺序为：先从由基坑两侧向中间高铁桥墩部分分台阶开挖；再由高铁桥墩范围外侧向高铁桥墩内侧分块开挖第一层土方，最后由16轴向高铁桥墩外侧分段分层分台阶开挖。沿车站纵向分段、竖向分层、分台阶开挖时，每一段开挖长度与主体结构分段长度相对应，土方开挖纵向分段位置按照车站主体结构诱导缝和施工缝的位置划分。每小层开挖高度根据钢支撑竖向间距、桩间锚喷的工序要求按1.52米进行分层，直至开挖到下一层钢支撑位置以下0.5米。每一段之间形成台阶，为确保基坑纵向稳定，一般纵坡控制在1：2左右，开挖台阶高度不大于3m，基坑分34个台阶开挖，每层台阶高度与支撑位置相符。具体布置见附图6-1苏州高速站站基坑开挖施工顺序图。6.4.2 主体基坑土方开挖施工方法当基坑开挖前的准备工作已经就绪，主体基坑围护结构和降水井已经施工完成并验收通过后，基坑才可正式按照施工设计开挖，在开挖过程中掌握“分层、分步、对称、平衡、限时”五个要点，遵循“竖向分层、纵向分段、先支后挖”的施工原则，并加强施工监测，实施信息化施工，基坑开挖空间和开挖速率须相互协调配合。考虑到车站的地理位置，全天可进行挖土、出土施工作业。图6-2 端头井及北侧一、二期施工分界处开挖步骤图、端头井及北侧一、二期施工分界处开挖由于基坑开挖宽度较大，拟采用盆式开挖法施工，即先开挖中间土方，留下基坑内侧一圈抵挡墙的土体（约6m宽）。在开挖好中间土体后，再开挖直撑部位土体，并及时安装该部位的直支撑。斜撑范围内的土方，应自基坑角点沿垂直于斜撑方向由中间向两边分层、分小段限时开挖，并按设计的要求实时架设钢支撑，尽量减少基坑暴露时间。端头井及北侧一、二期施工分界处开挖步骤见图6-2。、直撑区高铁桥墩外侧土方开挖直撑区高铁桥墩外侧土方开挖由基坑两侧向中间高铁桥墩部分分台阶开挖。开挖掘机械采用一台18米臂长的长臂挖掘机配合2台小型挖掘机进行。由于场地条件良好，将长臂挖掘机布置于基坑边直接开挖，直接装车。当需要挖高铁桥墩另一侧时，长臂挖掘机从高铁相邻桥墩间穿过到高铁桥墩另一侧。每个作业面安排1台小型挖掘机，小型挖掘机则随基坑开挖进入基坑并配合长臂挖掘机将基坑分段分层分台阶开挖。见图6-3。图6-3 直撑区高铁桥墩外侧土方开挖示意图、直撑区高铁桥墩范围内土方开挖由于高铁桥墩范围内围护结构外边距离高铁桥墩不足4米，而且高铁桥墩及高铁现浇梁影响长臂挖掘机工作，长臂挖掘机无法布置于基坑边直接开挖，直接装车，所以高铁桥墩范围内土方开挖顺序为由16轴向高铁桥墩外侧分层倒土开挖。将长臂挖掘机布置于高铁最外侧桥墩边，进行基坑开挖，长臂挖掘机无法直接挖到的土方，由4台小型挖掘机进行倒土作业，将土方倒运到长臂挖掘机挖土能力范围内。见附图6-2苏州高速站站高铁桥墩范围内土方开挖顺序图。具体方法为：将高铁桥墩范围内土方分为3层。、首层土方开挖：小挖掘机随长臂挖机开挖进入基坑，由高铁桥墩范围外侧向桥墩范围内侧分块开挖，向由桥墩外侧倒土。、第二、三层土方开挖：由16轴向高铁桥墩外侧分段分层分台阶开挖，见图6-4。图6-4 直撑区高铁桥墩范围内土方开挖示意图车站SMW工法桩段首层支撑位置处土体，可视实际施工需要决定是否提前开挖。开挖深度为第一道钢支撑底以下0.5米。车站咬合桩段首道支撑为混凝土支撑，待混凝土支撑达到设计强度，即可进行土方开挖，开挖深度可到第二层钢支撑底以下0.5米处。边进行土方的开挖，边进行桩间喷砼、围檩、钢支撑、临时立柱联系梁及格构柱间剪刀撑的施工。依次类推，直至开挖至基底，满足接地网、垫层和主体结构施工的要求。、直撑区土开挖施工作业表将直撑区土开挖施工作业方法总结于表6-2：表6-2 直撑区土开挖施工作业土方开挖施工范围层高（m）挖土方向挖土方法备注高铁桥墩南侧3.0由南向北分段分层分台阶开挖长臂挖掘机配合2台小型挖掘机， 高铁桥墩北侧3.0由北向南高铁桥墩范围内3.0由桥墩外侧向桥墩内侧分块开挖向由桥墩外侧倒土2.22.7由16轴向高铁桥墩外侧分段分层分台阶开挖每开挖面安排2台小挖掘机接力倒土至长臂挖掘机挖土能力范围内2.22.7说明：1、JG608 L小型履带挖掘机机身高度为2550mm，层高划分中已考虑；2、本表对照附图9-2苏州高速站站高铁桥墩范围内土方开挖顺序图使用。6.4.3 主体基坑土方开挖施工质量控制标准主体基坑土方开挖施工质量控制标准见表8-3表6-3 基坑土方开挖施工质量控制标准 E1.1施工执行标准名称及编号建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）、地下铁道工程施工及验收规范（GB50299-1999），建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）质量验收规范的规定主控项目1基底标高允许偏差（mm）明挖+10，-20盖挖+10，02基坑土方开挖宽度、长度不小于设计规定3放坡基坑的边坡坡度应符合设计要求，必要时应采取加固措施。4基坑必须自上而下分层、分段依次开挖，严禁掏底施工。在基坑支护混凝土强度达到设计要求后，方可进行基坑开挖5基坑开挖接近基底200mm时，应配合人工清底，不得超挖或扰动基底土一般项目1基底平整度允许偏差（ mm）明挖20盖挖102基底土性应符合设计要求，3基底超挖、扰动、受冻、水浸或发现异物、杂土、淤泥等现象，应及时处理4基坑开挖要做好开挖监控记录6.5 混凝土支撑施工本车站混凝土支撑共23道，其中直撑19道，斜撑4道，截面尺寸均为800800mm。混凝土支撑间连系梁共20道，截面尺寸为600600mm。混凝土支撑与冠梁、连系梁及混凝土支撑间加腋尺寸为500mm500mm。角撑7块，角撑厚度为300mm。混凝土支撑及连系梁均采用C30混凝土，钢筋为HRB335钢筋及HPB235钢筋。混凝土支撑及连系梁随冠梁施工一同进行，开挖位置的冠梁及混凝土支撑达到设计强度后才能开挖该位置的土方。6.6 桩间网喷找平施工6.6.1 桩身侵限处理技术措施桩身侵限形成的主要原因是围护桩施工时垂直度控制有偏差造成的，为了保证结构尺寸，随着基坑开挖，及时进行净空测量，对围护桩局部侵限进行处理。通过基坑净空测量，对基坑侧墙侵限地段进行凿除，从而保证车站主体结构侧墙厚度满足设计要求。基坑每开挖一层，测量组对其进行吊线丈量，画出侵限部位和厚度。施工班组根据测量组现场交底及时进行处理，处理方法采用人工配合风镐对围护桩侵限部分进行凿除，如果侵限严重必须凿除桩的主筋时，必须对其进行加固处理，采取在主筋断开部位竖向每20cm加设一道连接筋，连接筋分别与左右两侧钢筋混凝土桩的主筋焊接，连接筋型号同钢筋混凝土桩主筋相同，然后挂网喷射混凝土。喷完混凝土后及时进行复测，确认合格后方可进行下道工序。6.6.2 桩间渗漏水处理技术措施见9.7.2章节，基坑渗漏水应急处理方案（第109页）。6.6.3 咬合桩桩间网喷在基坑开挖过程中，对于桩间土部分进行分层开挖，每层开挖深度1.52m，开挖后紧跟进行桩间C20素混凝土喷砼支护施工，为保证防水板安装的顺利、平整，再支护完成后应对喷锚面进行抹平处理。在基坑开挖过程中，随着基坑的分层开挖，分层对开挖的桩间进行喷射砼找平，混凝土标号为C20，挂网内侧喷7cm厚素混凝土，挂网外侧喷3cm厚素混凝土，桩间挂设GW344120钢板网片，采用L=10cm、间距0.2m的锚钉打入桩体以固定钢板网片，施工范围为车站结构垫层底至冠梁底。为保证防水板安装的顺利、平整，再支护完成后应对喷锚面进行抹平处理。见附图6-3围护咬合桩桩间网喷大样图6.6.4 咬合桩桩间网喷质量控制标准咬合桩桩间网喷质量控制标准见表6-4：表6-4 钢筋网喷混凝土工程质量控制标准 E1.9施工执行标准名称及编号铁路隧道工程施工质量验收标准（TB10417-2003）质量验收规范的规定主控项目1钢筋网所使用钢筋的品种、规格、性能等应符合设计要求和国家、行业有关部门技术标准的规定2钢筋网的制作、安装应符合设计要求3喷射混凝土原材料的验收条款应符合有关标准的规定4喷射混凝土的配合比设计应根据原材料性能、混凝土的技术条件和设计要求进行5喷射混凝土强度等级应符合设计要求一般项目1钢筋网应与固定装置联结牢固2喷射混凝土厚度应符合设计要求6.7 钢支撑施工6.7.1 钢支撑布置和选材高铁桥墩影响范围200m内沿车站竖向设置2道支撑，内支撑第一道采用混凝土支撑，第二道采用钢支撑。高铁桥墩影响范围外车站沿车站竖向设置2道支撑。上下两道支撑均采用钢支撑。本车站钢支撑共91道，其中直撑70道，斜撑21道，钢支撑采用Q235钢，60912mm焊接钢管，钢围檩总长516.5m，采用Q345钢，H450300双拼。钢支撑换撑共32道，其中直撑26道，斜撑6道，钢支撑采用Q235，60912mm焊接钢管。车站主体段为对撑，支撑间距一般为34m。附图1-1苏州高速站站第一道支撑平面布置图。附图1-2苏州高速站站第二道支撑平面布置图。附图1-4苏州高速基坑纵剖面图。钢支撑进场时项目上安排专人负责检查和验收，确保钢管支撑材料的质量，以免在今后使用过程中发生意外事故。每根横支撑由固定尺寸的中间节加活络头和固定头组成，可调接头和非定量的调整节接管组成。围檩采用双拼H450300型钢及连接板、加劲板等组成。6.7.2 钢支撑安装根据土方开挖进度，提前配齐该开挖区所需的围檩、支撑及垫块等，并将钢管装配到设计长度，等待工作面挖出后进行安装。、钢围檩施工钢围檩采用采用Q345钢，H450300双拼与牛腿组合焊接而成，土方开挖后4小时内完成钢围檩施工，施工顺序为：钢围檩和支托加工成型牛腿焊接（或锚固）安装使用挂在混凝土支撑上的导链提升钢围檩或使用吊车提升钢围檩，将钢围檩安装至牛腿上钢围檩焊接固定在牛腿板上用C20细石砼填充围檩与围护间结构之间的空隙。钢围檩焊接连接处距钢支撑距离为1m1.5m。围檩安装完成后，在围檩上准确画出钢支撑位置，焊接支撑托板。、钢管支撑施工、钢管支撑加工主体结构基坑内支撑采用609的钢管支撑，支撑壁厚t=12mm。钢支撑加工前先根据基坑的宽度计算每道钢支撑加工长度，加工长度为（对撑）：基坑宽度+施工外放值-2倍腰梁厚度-0.15m。钢支撑分节制作，下放到基坑内进行拼装，管节之间采用高强度螺栓连接。、水平对撑安装钢管支撑采用吊车吊入基坑内，在基坑内拼装成整根（采用专用扳手拧紧螺栓）。A、SMW工法桩段第一层钢支撑安装，土方开挖至第一层钢支撑底下0.5m，采用吊车吊装就位，同时施加预应力。B、第二层钢支撑安装随基坑开挖进度，在开挖、桩间喷锚、和围檩施工完成后进行。具体安装方法如下：a、 SMW工法桩段首层为钢支撑时，采用吊车吊装就位，同时施加预应力。b、首层为混凝土支撑时，由于钢支撑位置不在混凝土支撑位置的正下方，采取如下办法安装钢支撑：c、高铁桥墩外侧，采用吊车吊装就位，同时施加预应力。d、高铁桥墩范围内，由于基坑边缘与高铁桥墩之间空间狭小，无法使用吊车安装钢支撑。在冠梁施工时，按照钢支撑设计位置在冠梁上预埋钢筋吊环，吊环采用直径28mm的光圆钢筋制作而成，锚入冠梁长度不小于1米。使用挂在吊环上的导链提升钢支撑就位，同时施加预应力。C、南端头井处第三层钢支撑安装，采用吊车吊装就位，同时施加预应力。为防止在架设下部钢支撑的过程中碰撞已安装好的钢支撑。在架设下部钢支撑的过程中在钢支撑的两端连接软绳控制钢支撑的吊装方向，在钢支撑施加预应力完成前，软绳不能放松，以确保安全。现场拼接支撑两头中心线的偏心度控制在3cm之内。钢支撑安装之前，先把支托板锚固在围护结构上，再将钢支撑整体吊装就位。、斜撑安装斜撑与围护结构有夹角，不易直接安装支撑并施加预应力。A、南端头井处首层钢斜撑安装，按照设计在冠梁施工中控制好混凝土斜撑支座的角度。土方开挖至第一层钢支撑底下0.5m，采用吊车吊装就位，同时施加预应力。B、南端头井处及北侧一、二期施工分界处第二层钢斜撑安装，在斜撑安装之前，沿围护结构四周布置钢围檩，并把斜撑支座托板和钢围檩进行焊接，将斜撑支座和钢围檩连成整体。南端头井处采用吊车吊装就位，同时施加预应力。北侧一、二期施工分界处由于钢支撑位置正处于混凝土支撑位置的正下方，使用挂在混凝土支撑上的导链提升钢支撑就位，同时施加预应力。将钢支撑安装作业方法总结于表6-5。、纵向连系梁牛腿安装临时立柱处土方开挖后，按照设计标高将已加工钢牛腿焊接在临时立柱上。、纵向连系梁纵向连系梁为双拼32a型槽钢加纵向连系梁间横向连接钢板制成。在钢支撑架设完成后，用吊车将纵向连系梁所需材料吊装进入基坑，先将槽钢焊接在格构柱上，再施焊纵向连系梁间横向连接钢板。 、纵向连系梁与钢支撑固定纵向连系梁与钢支撑间采用U形箍紧镙栓固定，在纵向连系梁与钢支撑间用硬木块填塞。、格构柱间剪刀撑焊接待两格构柱间土方完成开挖后，立即施焊两格构柱间剪刀撑。施工过程中需注意保护立柱剪刀撑。表6-5 钢支撑安装作业方法表 类型范围层数安装方法备注水平对撑安装SMW工法桩段第一层钢支撑吊车吊装就位，同时施加预应力第二层钢支撑第三层钢支撑咬合桩段首层砼支撑第二层钢支撑吊车吊装就位，同时施加预应力或挂在吊环上的导链提升钢支撑就位，同时施加预应力1、不在混凝土支撑位置的正下方2、高铁桥墩范围内无法使用吊车斜撑安装南端头井第一层钢支撑吊车吊装就位，同时施加预应力第二层钢支撑一、二期施工分界处首层砼支撑第二层钢支撑挂在混凝土支撑上的导链提升钢支撑就位，同时施加预应力混凝土支撑位置的正下方6.7.3 钢支撑预应力施加和复加轴力施工、为方便施工并保持千斤顶顶伸力一致，并考虑到最大设计轴力为1378kN,采用两台QF100T千斤顶，用专用托架固定整体，将其骑放在活动端上，接通油管后即可开泵施工预应力。预应力施加到设计要求后，在活动端打入锲形钢板垫块，填塞活络头子中间的空