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武汉市轨道交通七号线土建工程第十一标段新河街站基坑开挖与支护专项施工方案 编 制： 审 核： 审 批： 中铁十五局集团有限公司武汉轨道交通七号线第十一标项目经理部2014年9月19日目 录1.工程概况11.2围护结构形式11.3车站交通疏解11.4主要的工程量31.5地质水文条件31.5.1工程地质情况31.5.2水文地质52.编制依据63.施工计划73.1 施工进度计划73.2劳动力计划73.3主要材料计划83.4主要施工机具配备计划84.施工工艺技术94.1基坑技术参数94.1.1.基坑结构参数94.1.2.施工相关参数94.2.工艺流程104.3.主要施工方法104.3.1.降水方案104.3.2.基坑开挖104.3.3基坑验槽194.3.3地连墙检测验收214.3.4.基坑支护224.3.5.施工注意事项314.3.6.施工技术要求334.4.检查验收344.4.1.检查验收依据344.4.2.检查验收项目与标准344.5.基坑监测344.5.1监测点布置374.5.2基坑监测394.5.3地面建筑物监测404.5.4地下管线监测及保护措施434.6雨季施工措施444.6.1雨季施工准备444.6.2雨季施工技术措施455.施工安全保证措施465.1.组织保障465.1.1.建立安全生产管理体系465.1.2.建立健全安全管理制度465.2. 施工安全技术措施465.2.1施工场地安全管理措施465.2.2施工机械安全管理措施475.2.3 施工用电安全管理措施475.2.4 钢支撑安装及拆除安全技术措施486.施工质量保证措施486.1质量保证体系486.2施工过程的质量控制496.3各工序质量保证措施497.文明施工517.1文明施工保证体系517.2工地文明施工管理制度517.3文明施工措施528.应急预案548.1. 工程风险分析548.1.1连续墙接缝防渗漏措施548.1.2开挖过程中防意外措施558.1.3纵坡防失稳措施558.1.4基底隆起、突涌应急措施568.1.5地面建筑物、地下管线应急措施568.2.事件及风险分析和预防568.2.1.急预案机构608.2.2.应急物资保障618.2.3.事故事件处置628.2.4.现场医疗救护638.2.5.社会支援649.附图641. 工程概况新河街站位于沙湖与内沙湖之间的友谊大道下方，新河街与友谊大道交叉路口的南侧。本站位于沙湖与内沙湖之间，沿友谊大道布置，友谊大道道路红线宽60m。车站西侧为内沙湖公园，东侧为新生路泵站、武汉供电公司、阳光水岸住宅小区及地下车库、武汉市国土资源和规划局武昌分局，西南侧为在建的商业建筑，东南侧为加油站及金盛国际家居广场。新河街站有效站台中心里程：右DK18+870.000；车站起点里程：右DK18+761.848；车站终点里程：右DK19+103.480 ；车站全长341.632m，标准段宽21.3米。新河街站为标准地下两层12m岛式站台车站，采用单柱双跨结构，车站有效站台宽度为12m。车站标准段底板埋深18.03米左右，顶板以上覆土约3.524.44米。车站两端均为盾构区间，本站小里程端为盾构接收，大里程端为盾构始发。新河街站共设4个出入口，车站两端设置3组风亭，附属结构均为单层。1.2围护结构形式新河街车站主体结构采用明挖法施工，主体基坑长度341.63米，标准段基坑宽度为21.3米，盾构外扩段宽度为26.1米；基坑平面呈长方形，主体基坑开挖深度标准段为18.03米，盾构下沉段为19.84米，基坑面积约6881。新河街站主体围护结构为地下连续墙+内支撑体系。地连墙厚1000mm，中间设置格构柱，两端头段设置斜撑。基坑竖向设置5道支撑支护：第1道支撑为钢筋混凝土撑，水平间隔6m，两撑间设置钢筋混凝土联系梁；第2、3、4道支撑为800mm， t=16mm钢管撑，水平间隔2.0m4.0m不等。第5道支撑为倒换支撑，800mm， t=16mm钢管。车站主体围护结构平面布置见下图。连续墙具体形式见地下连续墙专项施工方案。图 新河街站主体围护结构平面图1.3车站交通疏解新河街站的交通疏解分三期进行：一期交通疏解：友谊大道原双向6车机动车道2非机动车道，利用在友谊大道车站东西两侧施工的交通疏解道，道路改造将部分非机车道、绿化带、人行道改成机动车道，保持双向6车机动车道及2人行非机动道，主要进行车站围护结构、土方及主体结构施工。占用道路计划时间为18个月。二期交通疏解：恢复部分车道，保持双向6车机动车道及2人行非机动道，主要进行区间盾构施工、1号风亭、1号出入口、4号出入口施工。占用道路计划时间为6个月。三期交通疏解：恢复部分车道，保持双向6车机动车道及2人行非机动道，主要进行2号风亭、3号出入口施工，占用道路计划时间为4个月。1.4主要的工程量表1.4-1 基坑开挖与支护施工主要工程量表1.5地质水文条件1.5.1工程地质情况拟建新河街站位于武昌区友谊大道与新河街交汇处附近，毗邻内沙湖公园，本车站呈南北向分布于友谊大道上，场地地面标高在20.6821.64m之间（以孔口标高计），地势较为平坦，地貌单元属长江冲积级阶地。根据勘察结果，各岩土层地层岩性按工程地质分区分述如下：（一）填土（Qml）层杂填土（地层代号(1-1)）：杂色，湿饱和，高压缩性，由粘性土与砖块、碎石、块石、片石、炉渣等建筑垃圾及生活垃圾混合而成（局部地表有1550cm厚的沥青砼地坪）。该层土结构不均、土质松散，层厚0.805.00m，普遍分布于场地表层，堆积年限一般大于10年。素填土（地层代号(1-2)）：灰褐灰色，以粉质粘土为主，软可塑状态，湿饱和，高压缩性，局部夹植物根系及小碎石，埋深0.802.70m，层厚0.703.30m，场地沿线局部分布，堆积年限一般大于10年。淤泥（Ql）（地层代号(1-3)）：灰褐灰黑色，饱和，流塑状态，高压缩性，富含有机质及生活垃圾，具流变性，具腐臭味，无摇振反应，干强度中等，韧性中等。局部地段零星分布，埋深2.403.50m，其厚度0.702.40m。（二）第四系全新统冲积（Q4al）层淤泥质黏土（Q4al）（地层代号(3-4)）：灰褐灰色，饱和，流软塑状态，高压缩性，含少量高岭土，无摇振反应，干强度高，韧性高。沿线局部分布，埋深2.505.40m，其厚度10.3017.20m。粉质黏土（Q4al）（地层代号(3-4a)）：灰褐黄褐色，饱和，软可塑状态，压缩性中偏高，含氧化铁，铁锰质结核及少量高岭土，局部地段夹粉土、粉砂，无摇振反应，干强度高，韧性高。主要分布于场地（3-4）层淤泥质黏土下，埋深14.0020.00m，其厚度2.606.70m。粉土、粉砂夹粉质黏土（Q4al）（地层代号(3-5)）：灰色，饱和，稍密、松散夹流塑状态，压缩性中偏高，矿物成分以石英、长石为主，局部夹粉质粘土，粉土、粉砂层厚比约4：6。场地大部分地段分布，埋深18.6025.00m，其厚度0.907.40m。粉砂夹粉土（Q4al）（地层代号(4-1)）：灰色，饱和，稍密状态，矿物成分主要为石英、长石，含白云母，局部夹稍密状粉土，沿线部分地段分布。埋深19.0027.80m，其厚度1.906.30m。粉细砂（Q4al）（地层代号(4-2)）：灰色，饱和，中密状态，矿物成分主要为石英、长石，含白云母，主要分布友谊大道新河街螃蟹甲一带。埋深21.531.3m，其厚度3.7014.80m。含砾中细砂（Q4al）（地层代号(4-3)）：灰色，饱和，中密偏密实状态，矿物成分主要为石英、长石，含白云母，局部含砾石，粒径一般在13.0mm间，局部达5.0mm，呈次棱角状亚圆状，含量约5%15%，沿线局部分布。埋深33.0036.20m，其厚度0.201.90m。（三）下伏基岩志留系（S）粉砂质泥岩及泥质粉砂岩：强风化粉砂质泥岩（地层代号（20a-1）：浅灰色青灰色褐灰色,岩芯大部分风化成土状，泥质胶结，手捏易散，局部夹未完全风化岩块，粉砂泥质结构，块状构造，倾角在45-70左右，采取率为90-95%，属于极软岩，岩体破碎，岩体基本质量等级为类，埋深33.5037.50m。中风化粉砂质泥岩（地层代号（20a-2）：浅灰褐灰色，主要矿物成份为粘土矿物，泥质结构和粉砂质结构，泥质胶结，层状构造，裂隙发育，裂隙面光滑，岩芯呈碎块状和短柱状，锤击声哑，易碎，局部出现砂岩、泥岩互层现象，具软硬不均特征，倾角在45-70左右，采取率为85-90%，属于极软岩，岩体破碎较破碎，岩体基本质量等级为类，揭露该层厚度36.3048.00m。强风化泥质粉砂岩（地层代号（20b-1）灰色褐灰色，岩芯呈土柱状，偶见未完全风化岩块，泥质粉砂状结构，块状构造，节理、裂隙较发育，倾角在45-70左右，采取率为65-75%，属于极软岩，岩体破碎，岩体基本质量等级为类，部分勘探孔揭露该层，埋深34.6035.00m。中风化泥质粉砂岩（地层代号（20b-2）灰色褐灰色，岩芯呈块状或柱状，泥质粉砂状结构，块状构造，节理、裂隙较发育，倾角在50-70左右，采取率为65-75%，属于软岩，岩体较破碎，岩体基本质量等级为类，部分勘探孔揭露该层，埋深35.5037.80m。1.5.2水文地质（1）地表水拟建新河街站范围内的地表水系主要为附近沙湖水系，主要接受大气降水补给，与长江水力联系受人为因素控制。据相关水文资料，沙湖历史最高水位为19.65m，正常水位为19.15m。（2） 地下水的类型拟建场区的地下水主要分为上层滞水、孔隙承压水二种类型。（1）上层滞水上层滞水主要赋存于（1）层人工填土层中，接受大气降水及周边居民生活用水渗透垂直下渗补给，无统一自由水面，水位及水量随大气降水及周边生活排水量的大小而波动，勘察期间测得场地上层滞水初见水位在地面下1.202.50m之间，静止水位在地面下1.002.00m。（2）孔隙承压水孔隙承压水主要赋存于（3-5）层及（4）单元层粉土、砂土中，其上覆（3-4）层、（3-4a）层淤泥质黏土及一般粘性土可视为其隔水顶板，下卧（20）单元层粉砂质泥岩可视为隔水底板。孔隙承压水水量丰富，与长江有较密切的水力联系，其水位变化幅度受长江水位涨落影响，据现场抽水试验结果，勘察期间实测承压水位埋深在5.80m，相当于标高15.19m左右。施工前设置水文地质观测孔进行长期观测，观测承压水位的动态变化。2.编制依据(1) 施工合同(2)新河街站主体围护结构施工图、图纸会审资料及设计交底等设计文件 (3)武汉市轨道交通七号线工程勘察第十一标段新河街站岩土工程勘察报告(4)危险性较大的分部分项工程安全管理办法建质200987号 (5)基坑工程技术规程湖北省标准（DB42/159-2004）(6)建筑与市政降水工程技术规范（JGJ/T111-98）(7)地下铁道工程施工及验收规范(GB 50299-2003)(8)建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB 50202-2002) (9)建筑基坑工程技术规范(YB9258-97)(10)建筑基坑支护技术规程(JGJ 120-99)(11)建筑基坑工程监测技术规范(GB50497-2009)(12)城市轨道交通工程测量规范（GB50308-2008）(13)施工现场临时用电安全技术规程（JGJ46-2005）（14）建筑结构荷载规范（GB50009-2001）（15）武汉市轨道交通7号线新河街站工程地质勘察报告及业主提供的地形、地下管线、地下障碍物物探等基础资料(16)现行国家和武汉市的其他相关规范与标准3.施工计划车站主体深基坑工程土方开挖从车站南北对向对称开挖。纵向分2个区段，竖向分6个台阶，从车站两头同步开挖，土方开挖量约127298m。3.1 施工进度计划3.2劳动力计划在基坑开挖阶段，主要施工内容为基坑开挖、钢支撑施工、降水、施工监测、土方外运、安全质量管理。其中，项目部管理人员计划上场13人(生产副经理1人、安全副经理1人、技术员2人、专职安全员2人、测量员4人、质检员2人、试验员2人)，电工2人，挖掘机司机10人，土方施工15人，钢支撑安装5人，机修工3人。拟投入的主要施工人员详见表3-1，所有特种作业人员必须持证上岗，并由项目组织做好岗前培训与安全教育。表3.2-1 拟投入主要劳动力计划表人员数量（人）职责土方施工队15土方开挖、外运、清洁场地支撑队12钢管支撑现场拼装，吊装、架设，固定及施加预应力，拆除降水2抽水、巡查、维护检修施工监测6监测施工管理13现场测量、技术质量、安全及文明施工管理机电班5检修大型施工设备、施工范围内临电设施后勤4生活、物资供应合计573.3主要材料计划基坑开挖与支护施工所需主要材料计划详见表3.3-1表3.3-1 基坑开挖与支护主要材料计划表序 号材料名称单位重量1800mm*16mm支撑钢管t27602连系梁40C槽钢t66.83剪刀撑20a槽钢t324预埋钢板t59.85冠梁钢筋t82.76混凝土支撑钢筋t2707C30支撑砼m316983.4主要施工机具配备计划主要施工设备机具配备计划详见表3.4-1。表3.4-1 开挖支护主要施工设备机具配备计划表序号名称规格数量用途1挖掘机PC-2206台土方开挖2挖掘机长臂王2台臂长26m3自卸汽车19m320辆土方运输4履带吊50t1台支撑施工5汽车吊25t1台支撑施工6交流电焊机ZX-500A4台支撑施工7乙炔焊4套支撑施工8千斤顶200t2台支撑施工9水泵扬程30m、流量15m3/h30台降水井抽水10泥浆泵扬程30m、流量75m3/h4台坑内抽水11全站仪TCR8021台测量12水准仪DiNi0.31台测量4.施工工艺技术4.1基坑技术参数4.1.1.基坑结构参数（1）基坑尺寸：长341.63m，标准段宽21.3m、深18.03m，盾构下沉段基坑宽26.1m、深19.84m。（2）降水面积：6881m2。（3）围护结构尺寸参数：地连墙墙厚：1m地连墙材料：C35钢筋混凝土基坑嵌固深度：17.018.0m内支撑道数：4道+1道倒撑内支撑材料：首道为1000*800mm砼撑，其余为800mm钢支撑。内支撑直撑长度3种：19.9m、20.2m、22.2m。内支撑水平间距：首道6m，其余为3m。4.1.2.施工相关参数（1）承压水头：地面下4-6m。（2）安全等级：一级。（3）地连墙伸入基坑底以下1718m。（4）支护结构设计最大水平位移值：40mm（5）施工期间主体基坑周边地区地面最大沉降30mm（6）支撑轴力：280KN-1455KN4.2.工艺流程车站基坑开挖与支护施工工艺流程见下图4.2-1破除基坑内侧导墙第1层土方开挖分段进行冠梁施工基坑降水分段进行第一道砼支撑进行第2层土方开挖架设第2道钢支撑第3层土方开挖架设第3道钢支撑第4层土方开挖第4道钢支撑架设开挖至坑底上30cm图4.2-1 新河街站深基坑开挖与支护施工流程框图4.3.主要施工方法4.3.1.降水方案基坑降水时应做到分期按需降水，尽量减少对环境的影响。基坑降水施工详见“新河街站降水施工专项方案”。4.3.2.基坑开挖4.3.2.1.基坑开挖原则土方开挖前20d进行井点降水，当基坑水位降至基坑设计开挖深度以下1m，随即开始施工。其开挖原则为：“分段、分层、对称、平衡、先撑后挖、限时支撑、严禁超挖”进行开挖。1、基坑开挖分段、分层新河街站因车站长度较长，且右线盾构始发井位于车站南端延长段，土方开挖从车站南北对向对称开挖。纵向分2个区段，竖向分6个台阶，从车站两头同步开挖。竖向分层接力开挖如下图：图4.3-1 新河街站深基坑开挖竖向分层接力开挖示意图2、对称、平衡：对称、平衡：基坑土石方开挖由两侧向中心对称开挖，两侧的开挖高度一致，每台阶放坡坡率为1:3。起到两侧基坑开挖平衡，保证连续墙均匀受力和及时架设支撑。3、先撑后挖、限时支撑、严禁超挖：基坑开挖时必须配备每小时最大开挖量50m3/h的挖机进行开挖，且严禁超挖，开挖时间不超过15h，随即在8h以内安装两根钢支撑，以保证24h内抽槽架设钢支撑。同时，待上一道钢支撑架设完毕之后方可进入下一层土方开挖。4、开挖顺序：受施工场地限制，施工场地内不设置临时渣土场，基坑两侧对向后直接利用渣土车转运至指定弃土场。在基坑南侧设置洗车池，渣土均由南侧大门外运。4.3.2.2.施工步骤新河街站基坑开挖与支护施工步骤见表4.3-1：表4.3-1 基坑开挖与支护步骤施工步序简图工序说明第一步：开挖第一层土方到冠梁以下0.5m，施工冠梁及第1道钢筋混凝土支撑。第二步：开挖第二层、第三层土方到第2道钢支撑以下0.5m，及时施工第2道钢支撑。第三步：开挖第四层、第五层土方到第3道钢支撑以下0.5m，及时施工第3道钢支撑；第四步：开挖第六层土方到第4道钢支撑以下0.5m，及时施工第4道钢支撑；第五步：开挖至基坑底部，验收基坑；施工接地网、基地垫层、底板防水层及底板结构，侧墙防水层及侧墙结构。第六步：拆除第4道钢支撑，继续施工侧墙及部分防水层，达到强度后，架设倒撑，拆除第3道钢支撑，施工地下二层侧墙防水层及中柱结构。第七步：施工地下二层侧墙及中板结构。第八步：拆除第2道钢支撑，施工地下一层侧墙防水层及中柱结构。第九步：施工地下一层侧墙及顶板结构。第十步：拆除第1道支撑及倒撑，施工顶板防水层、压顶梁，回填覆土，恢复路面。4.3.2.3.主要开挖方法1、标准段土方开挖（1）第层土开挖：主要采取层挖法施工。安排1台挖机于基坑端头采用退挖法由北向南挖土装车外运，每段开挖宽度小于12m，每挖完一小段立即安装该段支撑，直至第一节土挖完。（2）第层土开挖：安排1台挖机分别于基坑由北向南台阶接力上翻至地面装车外运，本层挖土挖深以支撑中心以下0.5m为准，每施工小段开挖宽度为6m。待支撑安装结束后，再施工下一施工段。（3）第层土开挖：第层土体开挖结束后进行。施工方法与第层相同，做到东西两端平衡开挖。（4）第、层土开挖：安排1台挖机负责翻挖第、层基坑土，1台挖机负责翻挖第层土，1台挖机负责翻挖第、层土，坑底30cm厚土为由人工扦土。施工时、层土按设计坡度分三个平台放坡退挖，并保持东西两端对称平衡。挖土时采用盆式开挖，先挖中间土，最后挖两侧土，每挖出一根支撑位置，应及时停挖，安装支撑，待支撑安装好后，再开挖下一段土体。图4.3-4 分层开挖示意图2、 端头井土方开挖端头井及盾构井部分先开挖转角并架设斜支撑，后开挖标准段并架设直撑的顺序施工。分层放坡挖土并将土石方垂直运出坑外装车外弃。每块土体开挖时间不超过6小时，每块的钢支撑在土石方挖完后8小时内安装完毕。由于斜支撑架设所需时间较长，进行端头井土方开始时，首先从中间三角区开始（如图4.3-5所示），开挖至对应分层支撑底面标高以下0.5m，然后利用小型挖掘机进入斜支撑区域自内而外倒退式开挖基坑转角部位土石方。完成一侧转角部位土石方开挖并架设斜支撑、加设预应力完毕后，再按照同样的程序进行另一侧转角部位土石方开挖，随后进入标准段土石方开挖。图4.3-5 端头井土方开挖步骤示意图最下层土石方在开挖时由于没有支撑架设，但需要清底浇筑垫层。土石方分2块开挖清底，开挖完一块并清底至设计坑底标高后及时施工接地网并浇筑混凝土垫层。端头角部的钢筋混凝土角撑在顶圈梁施工后，同时也进行脚手架架立及模板的铺设，角撑的钢筋需锚入顶圈梁中，并与顶圈梁钢筋焊接，与顶圈梁同时进行砼的浇筑。4.3.2.4.基坑土方开挖要点沿纵向按限定长度开挖段逐段开挖，在每个开挖中分层分小段开挖，随挖随撑，按规定时限施加支撑预应力，做好坑内排水，减少基坑暴露时间。1、坑顶周围严格限制堆土等地面超载。2、在每个限定长度的开挖段中，再分层分小段开挖，每一层土体的开挖底面标高以略低于该层支撑中心高50为止，并挖出支撑安装槽，严禁超挖。3、最后一层土体开挖中，采用水准仪控制坑底标高。在设计坑底标高以上200300mm的土方必须采用人工开挖；开挖保护层时，集中劳动力和配套设备，开挖一片，铺设一片垫层，防止人类活动和自然因素造成的扰动。对局部超挖处用砂填实，严禁用淤泥回填。本层土方开挖必须在最短的时间内完成，并在1d内完成垫层混凝土的浇筑。4、基坑验槽所有建(构)筑物基坑均应进行施工验槽。基坑挖至基底设计标高并清理后，施工单位必须会同勘察、设计、建设(或监理)等单位共同进行验槽，合格后方能进行基础工程施工。5、坑底要设集水坑，及时排除坑内积水。6、开挖时由专业单位须及时封堵地下连续墙接缝或墙体内出现的水土流失，严防小股流水、流砂冲破地下连续墙中存在的充填泥土的孔洞而导致大量涌砂和基底失稳。7、开挖过程中，定时检查井点降水深度。8、人工开挖至坑底设计标高后，立即量测最下一道钢支撑底面至坑底的高度，并从观测此高度随时间而发生的变化中，定出坑底土体回弹量，并据此确定为保证结构底板在混凝土浇筑后能达到设计标高和设计厚度。9、钢筋混凝土底板要求在土方开挖完成7d内完成混凝土浇筑。10、钢支撑拆除必须待结构板达到相应强度后才能拆除。11、施工时应适当减小开挖面纵向坡度，以确保土坡稳定。12、对于斜撑间距较小的部位，无法出土时，下部土体采用人工配合小挖机翻土。4.3.2.5.降水井保护措施由于开挖过程中，挖掘机容易碰到降水井管，容易使井管倾斜、倒塌或断裂，而影响基坑降水效果。故对降水井管采取如下保护措施：1、在离降水井顶端最近的砼支撑上搭设一个钢筋平台，与降水井管顶端焊接固定。在钢支撑架设好后，用钢筋将降水井与加好力的钢支撑焊接固定。2、在降水井井管上每隔3m贴一道反光条，以防在晚上开挖时由于光线问题导致开挖机械碰撞降水井管，使井管变形或者倾斜倒塌等。4.3.2.6.坑内排水由于施工区域地下水丰富，故施工时采用内井点对坑底进行预降水、疏干，以加固坑内土体。图4.3-6基坑内排水平面示意图具体要求如下：汇水沟底于基坑底面，沟深0.3m，底宽0.3m，水沟的边坡为1：11：1.5，或方形明沟，沟底设置0.2%0.5%的纵坡，使水流不致于阻塞。汇水沟设置于基坑两侧，距围护结构2m左右，每间隔15m左右设置横向水沟一条。根据需要可以修一定数量的盲沟。并将排水盲沟与基坑内降水井相连通，利用降水井将水抽排出基坑外。基坑面排水沟横断面为300300 mm，当施工外防水层时，若基坑面积水仍无法排干，便将排水沟回填碎石，做成排水盲沟，继续排水。如图4.3-7所示。图4.3-7排水沟及排水盲沟大样图每间隔30m，汇水沟设置一个集水井，集水井截面按照0.5m(长)0.5m(宽)0.5m(深)，井壁用竹笼、木板加固。集水坑内放置砾石、块石滤层，利用离心泵从井内抽汲排除。在作底板垫层混凝土时，水沟和积水井应用石粉碴回填密实，然后作垫层。 4.3.2.7.防止坑外的雨水进入基坑内在冠梁上设置一道挡墙，挡墙高度设置高出地面30cm，坡度根据基坑外地面坡度设置。防止在下大雨的时候，场地积水流入基坑。挡墙示意图如图4.3-8。图4.3-8 挡墙示意图4.3.3基坑验槽4.3.3.1准备工作(1)察看结构说明和地质勘察报告，对比结构设计所用的地基承载力、持力层与报告所提供的是否相同；(2)询问、察看建筑位置是否与勘察范围相符；(3)察看场地内是否有软弱下卧层；(4)场地是否为特别的不均匀场地、是否存在勘察方要求进行特别处理的情况，而设计方没有进行处理；(5)要求建设方提供场地内是否有地下管线和相应的地下设施。4.3.3.2主要内容(1)根据设计图纸检查基槽的开挖平面位置、尺寸、槽底深度；检查是否与设计图纸相符，开挖深度是否符合设计要求；(2)仔细观察槽壁、槽底土质类型、均匀程度和有关异常土质是否存在，核对基坑土质及地下水情况是否与勘察报告相符；(3)检查基槽之中是否有旧建筑物基础、古井、古墓、洞穴、地下掩埋物及地下人防工程等；(4)检查基槽边坡外缘与附近建筑物的距离，基坑开挖对建筑物稳定是否有影响；(5)检查核实分析钎探资料，对存在的异常点位进行复核检查。4.3.3.3验槽方法钎探法1.工艺流程绘制钎点平面布置图放钎点线核验点线就位打钎记录锤击数拔钎盖孔保护验收灌砂。2.人工(机械)钎探采用直径2225mm钢筋制作的钢钎，使用人力(机械)使大锤(穿心锤)自由下落规定的高度，撞击钎杆垂直打人土层中，记录其单位进深所需的锤数，为设计承载力、地勘结果、基土土层的均匀度等质量指标提供验收依据。是在基坑底进行轻型动力触探的主要方法。3.作业条件人工挖土或机械挖土后由人工清底到基础垫层下表面设计标高，表面人工铲平整，基坑(槽)宽，长均符合设计图纸要求；钎杆上预先用钢锯锯出以300mm为单位的横线，0刻度从钎头开始。4.主要机具钎杆：用直径为2225mm的钢筋制成，钎头呈60尖锥形状，钎长2.12.6m；大锤：普通锤子，重量8lOkg；穿心锤：钢质圆柱形锤体，在圆柱中心开孔2830mm，穿于钎杆上部，锤重lOkg；钎探机械：专用的提升穿心锤的机械，与钎杆、穿心锤配套使用。5.根据基坑平面图，依次编号绘制钎点平面布置图按钎点平面布置图放线，孔位洒上白灰点，用盖孔块压在点位上作好覆盖保护。盖孔块宜采用预制水泥砂浆块、陶瓷锦砖、碎磨石块、机砖等。每块盖块上面必须用粉笔写明钎点编号。6.就位打钎钢钎的打入分人工和机械两种。人工打钎：将钎尖对准孔位，一人扶正钢钎，一人站在操作凳子上，用大锤打钢钎的顶端；锤举高度一般为50cm，自由下落，将钎垂直打人土层中。也可使用穿心锤打钎。7.记录锤击数钎杆每打入土层30cm时，记录一次锤击数。钎探深度以设计为依据；如设计无规定时，一般钎点按纵横间距1.5m梅花形布设，深度为2.1m。8.拔钎、移位用麻绳或钢丝将钎杆绑好，留出活套，套内插入撬棍或钢管，利用杠杆原理，将钎拔出。每拔出一段将绳套往下移一段，依此类推，直至完全拔出为止；将钎杆或触探器搬到下一孔位，以便继续拔钎。9.灌砂钎探后的孔要用砂灌实。打完的钎孔，经过质量检查人员和有关工长检查孔深与记录无误后，用盖孔块盖住孔眼。当设计、勘察和施工方共同验槽办理完验收手续后，方可灌孔。10.质量控制及成品保护(1)同一工程中，钎探时应严格控制穿心锤的落距，不得忽高忽低，以免造成钎探不准，使用钎杆的直径必须统一。(2)钎探孔平面布置图绘制要有建筑物外边线、主要轴线及各线尺寸关系，外圈钎点要超出垫层边线200500mm。(3)遇钢钎打不下去时，应请示有关工长或技术员，调整钎孔位置，并在记录单备注栏内做好记录。(4)钎探前，必须将钎孔平面布置图上的钎孔位置与记录表上的钎孔号先行对照，无误后方可开始打钎；如发现错误，应及时修改或补打。(5)在记录表上用有色铅笔或符号将不同的钎孔(锤击数的大小)分开。(6)在钎孔平面布置图上，注明过硬或过软的孔号的位置，把枯井或坟墓等尺寸画上，以便设计勘察人员或有关部门验槽时分析处理。(7)打钎时，注意保护已经挖好的基槽，不得破坏已经成型的基槽边坡；钎探完成后，应做好标记，用机砖护好钎孔，未经勘察人员检验复核，不得堵塞或灌砂。注意事项：验槽时应重点观察柱基、墙角、承重墙下或其他受力较大部位；如有异常部位，要会同勘察、设计等有关单位进行处理。4.3.3地连墙检测验收当土方开挖后，应对地连墙墙面平整度、实测墙身垂直度、墙身质量及接缝质量进行检查并填写验收记录。地下连续墙的墙身质量的检查采用超声波（射线）检测。检测孔的数量和位置由设计、建设、施工及质检等单位共同研究决定。检测孔最后应用压浆法灌满。地下连续墙的施工允许偏差和质量要求应符合下列规定：（1）槽底沉碴厚度：承重墙100mm；非承重墙100mm。（2）墙身垂直度：符合设计要求。（3）墙顶中心线偏差：30mm。（4）裸露墙面应平整，局部突出部分的允许值，由设计、施工单位研究确定。表面密实，无渗漏。孔洞、露筋、蜂窝的面积不得超过单元槽段裸露的5%。（5）槽段接缝处仅有少量夹泥，无漏水现象。有渗水潮斑的接缝不应超过总接缝数量的25%。 4.3.4.基坑支护根据设计施工图，基坑支护竖向4道（不含倒换支撑）：第1道支护为混凝土支撑，第2、3、4道支护采用钢支撑。第1道混凝土支撑水平间距6.0m，与冠梁平齐；第1、2道支撑竖向间距5.5m、第2、3道支撑竖向间距4.5m、第3、4道支撑竖向间距3.5m。第2-4道支撑水平间距在标准段为3m。其施工方案为：采用模筑进行冠梁和第一道混凝土支撑施工：首先破除地面混凝土、开挖至冠梁顶标高，然后根据支撑梁位置进行挖槽，槽宽为混凝土支撑宽度尺寸两侧增加300mm的立模位置。再进行梁底夯实、筑模，底模为100mm厚C15混凝土，绑扎钢筋后进行侧模支立。侧模为竹胶板模板支立，经验收合格后浇筑混凝土。待混凝土达到设计要求强度后，开始进行基坑开挖。每挖至2、3、4道钢支撑下0.5m时，及时进行钢支撑架设。钢支撑为成品件，分节在工厂加工验收合格后运至现场堆放，现场根据基坑支撑长度进行连接成形。钢支撑架设采用50t吊机吊放至安装位置，吊车站位于基坑东侧，人工配合就位、对接，施加预加轴力，固定牢靠。钢支撑架设的关键在于：位置要准确，轴线一致，螺栓连接要牢固，严格按设计轴力预加轴力；并经常检查预加轴力损失情况，设置超值预警和调整。4.3.4.1.冠梁及混凝土支撑施工1、施工工艺流程开挖土方、破除导墙清理浮浆、破除桩头清理桩头平整冠梁、支撑梁基础焊接绑扎钢筋安装和固定模板浇注混凝土混凝土养护及拆模图4.3-9 冠梁及混凝土支撑施工流程图2、主要操作要点（1）破除路面、凿除超灌混凝土首先破除原有沥青和混凝土路面，开挖土方至梁顶，再根据梁宽开挖支撑梁槽至冠梁支撑梁底-5cm，破除基坑内侧导墙钢筋混凝土。导墙破除后清理连续墙顶浮浆，人工凿除连续墙桩顶凿混凝土，清除桩顶浮碴及杂物，并校正锚固钢筋位置。并用水清洗，并使用空压机压缩空气吹干净。桩头混凝土凿除完成后，在支撑梁底部浇筑100mm垫层与支撑梁底齐平，作为筑梁底模。（2）钢筋施工按施工图及技术规范进行冠梁和支撑梁钢筋制做。设置专用钢筋加工棚，钢筋的绑扎、安装在施工现场进行。钢筋加工配料表经复核无误后，方可施工。箍筋在加工场制作完成，主筋直接在梁部位进行绑扎、焊接。（3）立模浇筑冠梁支撑梁钢筋制作完成后，及时通知监理工程师验收。验收合格后方可开始架设模板进行混凝土浇筑。4.3.4.2.钢支撑施工本基坑钢支撑水平间距3m，竖向设3道，换撑1道。采用80016钢管，钢材为Q235级。钢支撑布置详见设计图第二四道支撑平面布置图。一、钢支撑施工1、施工准备（1）支撑材料准备基坑钢支撑竖向采用3道800钢管支撑，端头井段斜撑为钢管支撑，并增设C30钢筋砼角撑。根据基坑围护结构图纸尺寸，按照计划用量备足各种长度的80016钢支撑管、活络头及钢垫箱板、不同规格的斜垫材料、制作钢系杆的槽钢；钢垫块、钢楔块、紧固螺栓、铁板等支撑材料，分类堆放在料场。各种材料必须经质量检验合格方可按施工进度分批进场，确保进场支撑材料均达到设计要求和施工进度要求。（2）根据设计图纸和实地测定的定位桩号在两侧圈梁上用钢尺测量每道支撑的安装位置，经复合无误后用红漆作出标记。（3）支撑材料拼接准备根据土方开挖进度提前在拼装场按支撑编号及设计长度进行拼装备用。施工斜撑前准备好支座，同时下料准备好钢牛腿料，一旦工作面出来能及时投入安装。图4.3-10 支撑体系施工工艺流程图 2、工艺流程 3、施工方法（1）预埋钢板根据设计，在需要支撑的地下连续墙冠梁及地下连续墙上设置钢板，采用锚固钢筋预埋钢板的设置方式，预埋钢板尺寸在直撑处为1000*1000*20mm；斜撑为1300*1000*20mm，锚筋为25。（2）基坑开挖本阶段基坑开挖主要是指钢支撑安装前，挖土至钢支撑安装设计位置以下400-500mm，为钢支撑提供架设、吊装到位的工作面。支撑与挖土互为前提，挖土为支撑提供安装空间，支撑为挖土的进一步进行提供条件。挖土时必须考虑挖后支撑先形成受力的前提，严格控制挖土的深度，严禁超挖。斜支撑安装工作，在基坑开挖到位后尽快进行，以避免基坑因暴露时间过长而引起位移变形过大，造成基坑不稳定。（3）支撑测量定位每次土方开挖结束前1小时，支撑安装放样员及时到现场，根据已计算出需安装的每根支撑中心标高及按冠梁顶面标高换算的垂深，采用全站仪，沿墙面量测出支撑安装中心轴线及标高，并标记出钢支撑位置。以便砼凿除、找出预埋钢板以及钢牛腿安装和后续的支撑安装。（4）托盘焊接、钢牛腿施工横向钢支撑架设时先在预埋钢板上焊接托盘，以利于钢支撑的安全架设，焊接时注意焊接牢固、焊缝均匀。托盘挡板、肋板支座按设计图纸要求的钢板进行焊接。在斜向钢支撑支撑位置，将牛腿焊接在预埋件上，而后进行周边满焊，焊缝高度不小于8mm。（5）吊装钢支撑钢支撑吊设就位依据现场条件，本基坑钢支撑吊车站放于基坑西侧宽敞处。应用50t吊车进行整榀吊设到位。图4.3-11 钢支撑吊装示意图钢支撑安装当挖土挖到支撑设计标高后，钢支撑位置挖至支撑底以下40cm左右（挖出牛腿焊接工作面），分别在基坑上对应地凿出混凝土预埋件，确定支撑的中心标高位置，并测定出该道支撑两端与预埋钢板的接触点，以保证支撑与墙面垂直，位置适当，量出两个相应接触点间的支撑长度来校核地面上已拼装好的支撑。钢支撑吊装到位，先不松开吊钩，将活络头子拉出顶住预埋钢板上，再将2台液压千斤顶放入活络头子顶压位置，为方便施工并保证千斤顶顶伸力一致，千斤顶采用专用托架固定成一整体，将其对称放在活络头子上，接通油管后即可开泵施加预应力，预应力施加到位后，在活络头子中用钢楔垫块锲紧，并烧焊牢固，然后回油松开千斤顶，解开起吊钢丝绳，完成该根支撑的安装。A、直撑安装法兰连接与活动段如图4.3-12、4.3-13所示：图4.3-12 钢支撑法兰连接示意图图4.3-13 钢支撑活动段示意图B、斜撑安装如图4.3-14所示：图4.3-14 斜撑安装示意图C、剪刀撑安装如图4.3-15所示：图4.3-15 钢连系梁与剪刀撑连接示意图D、钢系梁与支撑连接固定：本基坑中轴线设置临时立柱桩。为确保钢支撑的稳定性，在钢支撑焊接在用 40C槽钢横梁上。如图4.3-16所示。图4.3-16 钢支撑与钢立柱连接详图（6）钢支撑防掉落措施在钢支撑支座两侧焊上两块20mm厚钢挡板，防止钢支撑因碰撞发生左右位移而掉落。支座、钢挡板安装大样图见图4.3-17、图4.3-18。 图4.3-17 标准段横撑固定端支座、挡板安装大样图图4.3-18 标准段横撑活络端支座、挡板安装大样图（7）预应力施加1 千斤顶点 2 内套管 3 围护结构4 千斤顶 5 钢销 6 外套管图4.3-19 支撑预加力施加示意图由于支撑较长，起吊时采用二点起吊，并系上防晃绳，做到安全、平稳、精确吊装。钢支撑吊装到位，不要松开吊钩，将两端活络头子拉出放在牛腿上，再将2台液压千斤顶放入活络头子顶压位置，并注意保持千斤顶行走一致。预应力施加到位后在活络头子中锲紧垫块，并固定牢固，然后回油松开千斤顶，解开起吊钢丝绳，完成该根支撑的安装。支撑施加预应力时应考虑到操作时的应力损失，故施加预应力值应比设计轴力增加10%，并对预应力值作好记录备查。在钢支撑的安装和预应力的施加过程中，要求加强支撑轴力、围护墙变形量的观测，记录支撑轴力的损失情况，指导预应力的复加等施工作业。7）预应力复加支撑应力复加以监测数据检查为主，以人工检查为辅。环境监测主要是测量支撑轴力变化，假若轴力值减小，应及时复加预应力。人工检查的目的是控制支撑每一单位控制范围内单根松动的支撑轴力（以榔头敲击无控制点的支撑活络头塞铁，视其松动与否决定是否复加）。复加位置应主要针对正在施加预应力的支撑之上的一道支撑及暴露时间过长的支撑，监测数据支撑轴力低于预应力值的支撑应复加预应力。根据支撑轴力监测数据检查须复加预应力的，复加应力的值应控制在预加应力值的110%之内。（3）支撑体系施工技术措施根据工程所处环境特点和钢支撑布置形式应合理选择钢支撑的吊装设备。施工前应做好设备进场、安装、调试等工作。横撑安装前应先拼装，拼装后两端支点中心线偏心不大于20mm，安装后总偏心量不大于50mm。钢管横撑的设置时间必须严格按设计工况条件掌握，遵循先撑后挖的原则，开挖至支撑设计标高下0.8m时及时施做支撑，然后继续开挖。支撑安装完毕后及时检查各节点连接状况，经确认后方可施加轴力，预加轴力时分级施加，重复进行，加至设计值时应再检查各节点连接状况，必要时对节点进行加固，尽量减少轴力损失。预加轴力完成后，应将伸缩腿与支撑头后座之间的空隙采用钢板楔块垫塞紧密，锁定钢支撑预加轴力后再拆除千斤顶。基坑开挖过程中要防止挖土机械碰撞支撑体系，以防支撑失稳，造成事故。施工过程中加强监测，若因侧压力造成钢管横撑轴力过大，造成横撑挠曲变形，并接近允许值时，必须及时采取增加临时竖向支撑等措施，防止横撑挠曲变形过大，保证钢支撑受力稳定，确保基坑安全。施加应力应考虑气温变化对钢支撑应力的影响，为了最低限度减少气温对钢支撑应力施加的影响，施加应力宜选择在气温较低的时间段进行。要求专人检查钢管支撑隼子，一有松动，及时进行重新加荷。（4）质量检验标准根据筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202-2002),地下铁道施工及验收规范(GB50299-2003)和建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99),各项目的质量要求见表4.3-3。表4.3-3 钢支撑架设质量要求编号检查项目允许偏差检查方法1支撑平面位置100mm用钢尺量2支撑标高30mm水准仪3预加压力50kN油表读数或传感器4开挖超深200mm水准仪5安装前支撑两端支点中心线偏心20mm用钢尺量6安装后支撑两端支点中心线总偏心50mm用钢尺量（5）支撑体系拆除支撑体系拆除的过程其实就是支撑的“倒换”过程，即把由钢管横撑所承受的侧土压力转至永久支护结构或其它临时支护结构。分层拆除支撑前，主体结构强度应达到设计要求，并按设计要求完成传力构造的施工。支撑体系拆除时应避免瞬间预加应力释放过大而导致结构局部变形、开裂。支撑拆除应先拆联系杆件，后拆主要受力杆件。支撑拆除方法：用液压顶在活络端处进行加压，加压的同时注意观察，钢楔处出现缝隙时立即停止加压。取出钢楔，液压顶进行减压，减压应缓慢进行，同时严格观察支撑和基坑的变化，如没有异常情况出现，减压至可取出液压顶为止。单根的拆除方法为：活络端处先拆，然后中间端，最后固定端。无钢立柱的应该一次性吊装。拆除时，先用钢丝绳捆绑固定后方可拆除连接螺栓和割除相应包箍及连接焊缝。严格控制钢丝绳的垂直度，防止拆除时造成偏转角度过大。支撑拆除后，割除钢立柱上的钢支撑托架。4.3.5.施工注意事项（1)基坑开挖过程中的注意事项1）土方开挖前再次调查清楚附近建筑物及管线的位置、埋深与车站的关系等，针对具体情况制定出对策，避免盲目施工。2）开挖到各层钢管支撑底部时，及时施作钢管支撑，如不能及时施作支撑的区段应注意拉槽开挖、留土护壁。3）开挖过程中经常对降水井做好检查和维护，确保降水、排水系统的正常运转。4）开挖过程中，为防止降水井被开挖机械碰撞而损坏降水井管，或使其断裂倒塌等，在降水井上设置多道反光条，以起到警示作用，并在离降水井管顶端最近的混凝土支撑上使用钢筋搭设一个钢筋平台，将降水井固定，使其不会因为被碰撞而发生倾斜或倒塌。5）便道设专人修整、维护，确保运输道路畅通、安全，提高施工效率。6）机械开挖的同时，必须有专人指挥，并辅以人工配合，基底以上0.3m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。7）土方开挖过程中，加强观察和支撑结构的监控量测工作，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。8）管线附近采用人工开挖，对于采取支托或悬吊进行保护的管线应特别注意，避免由于机械碰撞而导致管线破坏或失稳。9）施工过程中必须保证排水顺畅，并随时将积水井中的水排出坑外。在布设排水沟、积水井及确定抽水设备时应留有2030%的富余量，选用水泵类型时，水泵的排水量应为深基坑涌水量的1.5倍以上。10）严格控制土方开挖的进度，严格按照施工组织方案要求分段、分层均匀施工，如发现地表下沉超过预警值，应及时采取区域注浆或回灌等措施。11）深基坑开挖到底部时，如遇到深基坑隆起、涌水等情况，采取沙袋反压、增大抽水量与降水深度等措施处理妥善后，加快开挖坑内余土速度，尽快浇好素混凝土垫层，集中精力突击封闭底板。12）端头降水井段开挖先挖中部，然后再开挖四周，标准段在未开挖到钢支撑标高位置时，先进行纵向拉槽开挖，预留两侧土方（预留平台顶不小于1.5m宽）作为围护结构支撑，开挖到支撑标高时，再横向拉槽开挖出支撑架设空间，及时安装钢支撑并施加预加力。 13）对端头段采用小型挖掘机配合的办法进行基坑开挖。14）白天不能外运土方时，需现场临时存土。15）每层土方开挖完成后，及时安装钢支撑，上层钢支撑未安装完成不得继续向下开挖。16）每段深基坑开挖到设计基底标高上30cm时，停止机械开挖，改用人工开挖，避免超挖和扰动基底。17）基坑周边堆载必须符合规范要求，即基坑边2m范围内堆载高度不超过1.5m，堆重不超过1t/m，临时弃土场距离基坑边不得小于10m。（2）支撑体系施工注意事项1）钢管横撑的设置时间必须严格按设计工况条件掌握，土方开挖时需分段分层，严格控制安装钢支撑所需的深基坑开挖深度。2）千斤顶预加轴力分两次施加到位，第一次施加至设计预加轴力值的50%70%，第二次施加至设计预加轴力值，减少轴力损失。3）预加轴力完成后，应将伸缩腿与支撑头后座之间的空隙采用钢板楔块垫塞紧密，锁定钢支撑预加轴力后再拆除千斤顶。4）钢支撑应对称间隔拆除，避免瞬间预加应力释放过大而导致结构局部变形、开裂。5）深基坑开挖过程中在钢支撑上设置多道反光条，防止挖土机械碰撞支撑体系，以防支撑失稳，造成事故。6）为防止深基坑内起吊作业时碰动钢管支撑，每根钢管支撑要求通过钢丝绳固定。7）施工过程中加强监测，若因侧压力造成钢管横撑轴力过大，造成横撑挠曲变形，并接近允许值时，必须及时采取增加临时竖向支撑等措施，防止横撑挠曲变形过大，保证钢支撑受力稳定，确保深基坑安全。8）深基坑竖向平面内需分层开挖，并遵循“先支撑、后开挖”的原则，支撑的安装应与土方施工紧密结合，在土方挖到设计标高的区段内，及时安装并发挥支撑作用。9）确保钢管支撑与连续墙上预埋钢板正交，斜撑要确保剪力块角度与斜置角度一致，钢管横撑安装后应及时施加预应力。10）防止钢管支撑压变形，要求活动端、固定端端承板采用厚4cm的特种钢板。11）要求专人检查钢管支撑隼子，一有松动，及时进行重新加荷打隼子。专人检查钢管支撑时，由于高空作业，需系安全绳。12）钢构件，一定要确保焊缝质量，使用前需进行无损伤焊缝检测。4.3.6.施工技术要求4.3.6.1.基坑开挖技术要求（1）基坑开挖必须在围护结构、地基加固达到设计强度后方可施工。（2）基坑开挖与设计工况相一致，遵循“先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”原则，并按规定及时施加支撑预应力；做好基坑排水，减少土坑暴露时间，要求小段开挖及架设支撑的时间控制在8-10h内，斜撑段确保12h内完成。（3）分层开挖深度一般不超过2m，分段开挖一般不超过25m，并与主体结构的施工进度、施工顺序相协调。（4）在开挖过程中，纵向放坡开挖时，放坡的总高度与长度之比不大于13。在坡顶设置截水沟或挡水土堤。基坑开挖后及时设置坑内排水沟和集水井，防止坑底积水。（5）机械挖土时，坑底保留300mm厚土层用人工挖除修整，防止扰动，严禁超挖或欠挖。（6）严禁挖掘机等设备碰撞支撑、立柱、井点管、围护结构。（7）基坑开挖时，弃土堆放应远离基坑坡顶线，严禁在坑边20m范围内堆土。（8）基坑开挖期间，周边5m范围内不允许有任何堆载，5m以外的施工荷载总值不得大于20KN/m2。4.3.6.2.横撑支护技
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