北京地铁02轨排井基坑开挖安全专项施工方案.doc

北京地铁6号线西延工程田村站一期起点区间轨排井基坑开挖安全专项施工方案编制： 审核： 审批： 北京地铁6号线西延工程02标项目经理部 目 录1 工程概况31.1工程范围31.2周边环境31.3影响基坑施工主要管线41.4地质条件41.4.1 工程地质条件51.2.2 水文地质条件52 编制依据62.1 设计文件62.2 施工标准、规范62.3 其他依据63 施工准备73.1 施工场地布置73.2 主要临时工程73.3施工进度计划73.4施工进度计划83.4.1 机械配置计划83.4.2 主要材料用量84 施工工艺104.1 总体工艺流程104.2 钻孔桩施工104.2.1 钻孔桩工艺流程104.2.2 桩位放样114.2.3 人工探孔124.2.4 钻孔施工124.2.5 钢筋笼加工及吊装124.2.6 混凝土灌注134.2.8 桩基检测134.2.9 成桩质量要求144.2.10 钻进过程中易出现的问题及处理措施144.3 冠梁、挡土墙施工154.3.1 冠梁开挖154.3.2 钢筋加工及绑扎154.3.3 模板支立、砼浇筑154.3.4 挡土墙施工164.4 基坑土方开挖164.4.1 土方开挖164.4.2 桩间喷混174.5锚索施工184.5.1 施工工艺流程184.5.2 钻锚索孔184.5.3 锚索制造及组装194.5.4 锚索注浆194.5.5 腰粱及锚头安装204.5.6 张拉锚索204.6施工注意事项214.6.1基坑排水214.6.2保证纵坡稳定的措施214.6.3施工材料运输215 安全技术保障措施225.1 安全保证措施225.1.1 人工探孔安全措施225.1.2 钻孔桩施工安全措施225.1.3 土方开挖安全措施225.2质量保障措施235.2.1围护桩施工质量保证措施235.2.2冠梁施工质量保证措施245.2.3土方开挖质量保证措施245.3应急预案255.3.1应急准备255.3.2 预防及应急措施265.3.3 应急响应275.4 施工监测285.4.1 监测项目285.4.2 监测方法295.4.3监控量测控制指标295.4.4 监测反馈程序296 劳动力计划307 附件311 工程概况1.1 工程布置田村站一期起点区间，为矿山法区间，区间由2个竖井及一个轨排井分段施工。轨排井位于区间最东端，里程为右K8+879.968右K8+910.768，结构长32.4m，宽21.4m，基坑深27.723m，轨排井为三层两跨箱型框架结构，采用明挖顺做法施工。基坑围护采用钻孔桩+锚索支撑体系，围护桩为78根10001500mm钻孔灌注桩，桩长平均为34.723m。见“图1.1-1 轨排井平面布置图”。图1.1-1 轨排井平面布置示意图1.2 地质条件地质条件详见附件1：轨排井地质纵断面图。1.2.1 工程地质条件勘察资料表明，沿线地面自上而下地层分为：卵石素填土3层、新近沉积层、卵石5层、卵石层、卵石层、卵石层、粗砂1层、卵石层、粗砂1层、强风化砂岩层、中风化砂岩1层。1.2.2 水文地质条件勘察资料表明：轨排井范围地表以下赋存一层地下水，类型为潜水。水位情况：含水层主要为卵石层和卵石层，初见水位标高为20.7022.28m，埋深为33.9039.90m，稳定水位标高为20.9822.24m，埋深为34.0039.50m。轨排井基底位于地下水位5m以上。1.3 风险源工程1.3.1 自身风险结构自身风险详见“表1.3-1”。表1.3-1结构自身风险表风险工程名称风险源工程基本情况风险工程等级轨排井明挖基坑基坑开挖长度为32.4m，宽度为21.4m，开挖深度为27.723m，风险等级为一级。一级1.3.2 环境风险经深入识别、分级调整与评估后的环境风险源工程见“表1.3-2”，风险源与工程位置关系见“附件2：田村站一期起点区间轨排井环境风险源工程示意图。”表1.3-2环境风险源工程表风险源工程名称风险源工程基本情况风险等级基坑临近2层楼房基坑距离南边2层建筑13.7m，此建筑为砖混结构，基础型式不详。二级基坑临近1600污水管围护桩外缘距离污水管约0.5m，污水管材质为砼，年代为2012年。二级基坑临近南侧平房基坑距离南边平房8.9m，为砖瓦结构。二级基坑临近南侧车间基坑距离南边一车间15.3m，此建筑为砖混结构，基础型式不详。二级2 编制依据2.1 设计文件（1） 轨排井兼施工竖井围护及结构施工图。2.2 施工标准、规范 （1） 混凝土结构工程施工质量验收规范(GB 50204-2002)2011年版；（2） 混凝土结构工程施工质量验收规程(DBJ 01-82-2005)；（3） 轨道交通土建工程施工质量验收统一标准(QGD-005-2005)；（4） 轨道交通隧道工程施工质量验收标准（QGD-007-2005）（5） 建筑基坑支护技术规程(JGJ120-2012)；（6） 钢结构工程施工质量验收规范(GB50205-2001)；（7） 建筑施工土石方工程安全技术规范（JGJ180-2009）；（8） 龙门架及井架物料提升机安全技术规范(JGJ88-2010)；（9） 建筑桩基技术规范（JGJ94-2008)）。2.3 其他依据（1） 施工合同。（2） 岩土工程勘察报告。（3） 施工现场调查资料。（4） 施工组织设计。（5） 政府及建设单位相关文件。3 施工准备3.1 施工场地布置（1）场地布置施工场地内包括变压器、混凝土搅拌机、空压机、钢筋和钢支撑加工（存放）场、砂、石料场、存土场、水泥库、材料库、氧气乙炔库、排水沟、洗车槽、沉淀池、存放场地、应急物资库等。场地布置详见附件2：轨排井施工场地布置图。（2）场地截排水施工区场地进行硬化处理，基坑四周按设计设置挡水墙，并设置300150mm（宽高）截水沟，自截水沟向外疏散排水，进入沉淀池，经沉淀后排入市政排水系统。（3）防护栏杆基坑四周设置防护栏杆，高度不小于1.2m，并涂刷警戒色，栏杆间设置防护钢网。（4）施工用水及用电施工用水从市政管网接入，施工用电详见“附件3：北京地铁6号线西延工程02合同段临电施工组织设计”。3.2 主要临时工程（1）临时弃碴场为保证基坑出土，场地内设置小面积临时碴土场,临时碴土场位置详见场地布置图，弃碴通过自卸汽车运输至弃土场。（2）洗车槽施工场地根据北京市建设委员会绿色施工管理规程及图例要求及施工要求设置大门,大门内侧设保安室，门口设洗车槽，以便车辆外出时清洗，确保不带泥上路,不污染城市交通道路。（3）基坑楼梯在基坑北侧安设1组型钢楼梯，供施工人员上下基坑。3.3 施工进度计划轨排井基坑开挖计划工期为2013年11月15日2014年04月30日，计165天。轨排井基坑开挖进度计划详见“表3.3-1”。表3.3-1施工进度计划表项目名称工期备注围护桩人工探孔15d挖至原状土钻孔桩施工30d冠梁、挡墙施工15d走行式龙门吊安装15d基坑土方开挖（含锚索施工）90d基底处理10d3.4 资源配置计划3.4.1 机械配置计划机械配备计划详见“表3.4-1”。 表3.4-1主要施工机械配备表机械名称规格型号额定功率（KW）或容量（m3）吨位数量（台）挖掘机PC3001.1m33自卸汽车FV313JDL2615t6电动空压机SA12021m32湿喷机TK96135m3/h2混凝土搅拌机JZC3505.5KW2钢筋弯曲机GW403kw2钢筋调直机126-122钢筋切断机GQ403kw2走行式龙门吊QTZ601516t1交流电焊机BX1-50024kw6锚杆钻机HXY-5002水泥浆搅拌机JB-1001注浆泵SYC-400H2锚索张拉机2泥浆泵ZL/ZPWL90m3/h3污水泵50WQ40-10-440m3/h33.4.2 主要材料用量主要材料用量计划详见“表3.4-2”。表3.4-2 主要材料用量表序号材料名称规格型号单位数量1钢筋HRB400t3802钢筋HPB300t2703碎石m1204沙子m1205水泥kg200006型钢I22at127型钢I25at188型钢I28bt909钢板10mmt1010混凝土C30m10011S15.2钢绞线m480001225硬塑料注浆管m97004 施工工艺轨排井基坑长度为30.8m，宽度19.8m，基坑深度27.7m，基坑支护采用钻孔灌注桩+锚索支撑体系。围护桩采用1000mmC30钢筋混凝土，间距1.5m，桩顶设1000800mm冠梁，将围护桩连成整体，桩间挂网喷射混凝土，确保桩间土体稳定，每隔3m设置1道锚索，共设7道锚索。4.1 总体工艺流程锚索张拉锚索钻孔、注浆围护桩钻孔、浇筑冠梁、挡土墙施工 监测点初始值基坑土方开挖，每层1.2m桩间挂网喷混地基处理循环至基底围护桩人工探孔 每3m架设1道锚索 钢筋笼加工轨排井基坑开挖总体工艺流程详见“图4.1-1 总体工艺流程图”。图4.1-1 总体工艺流程图4.2 钻孔桩施工4.2.1 钻孔桩工艺流程钻孔桩工艺流程见“图4.2-1 钻孔桩施工工艺流程图”。桩位放线钻机就位人工探孔钻进、掏碴施工准备清孔钻机移位成孔检查安放钢筋笼下导管灌注砼前准备灌注水下砼桩头剔凿清理桩体检测冠梁施工制备泥浆桩位复测向孔内注泥浆测量孔深、垂直度、直径监测元件预设测量砼面高度制作砼试件砼试件养护图4.2-1 钻孔桩施工工艺流程图4.2.2 桩位放样(1)考虑施工误差，实际钻孔桩中心按设计位置外放10cm。根据设计图纸，计算围护桩各个拐角点处、变化点处的桩位中心坐标。(2)依据验收合格的导线点作为桩位点放样的基准点，利用全站仪放样轮廓拐角点、变化点桩位，标记并做好护点。将测量成果及时上报城勘院复核，复核无误后进行下步施工。(3)钻孔桩施工前，根据已有的控制桩点位，利用钢尺排距确定控制点间的各桩位点。如现场条件不具备钢尺排距，使用全站仪测放桩位以保证孔位精度。4.2.3 人工探孔为有效的保护地下未查明的管线及其他未知地下构筑物，钻孔灌注桩施工前，地面以下至原状土面，采用人工挖探孔（深度约5米），混凝土护壁。护壁厚度10cm，凝土标号C20，护壁混凝土采用现场搅拌。为保证人工挖孔作业面，挖孔孔径采用1100mm， 人工挖孔采用手动辘轳提升出土。4.2.4 钻孔施工1000mm钻孔灌注桩采用旋挖钻施工，按隔二钻一的顺序成孔，保证相邻桩在灌注24小时后开钻施工，以避免因孔与孔间距过近而造成串孔事故。其顺序如“图4.2-2钻孔桩施工顺序示意图”所示：图4.2-2 钻孔桩施工顺序示意图采用正循环成孔作业，正循环法的泥浆循环系统由泥浆池，沉淀槽、泥浆泵等组成，并设置排水、排浆等设施。成孔到设计深度后进行孔深、孔径、垂直度、泥浆浓度、沉渣厚度等测试检查，确认符合要求后，进行下一道工序施工。在砂土和砂卵石层中成孔时，泥浆比重控制在1.21.3。控制泥浆选用膨润土或优质粘土，必要时掺入适量的增粘剂或分散剂，以改善泥浆性能。整个钻进过程中，定时检测泥浆比重，根据检测结果适时向孔内倒入泥浆液或清水，调整泥浆比重，起到护壁及排碴作用。钻进作业过程中，保证钻孔垂直，钻机回转盘中心与护筒中心偏差不大于20mm，钻进中如遇塌孔，立即停钻，回填粘土，待孔壁稳定后再钻。钻孔至设计深度后，稍提钻头离孔底10-20cm，使钻头空钻不进尺，保持泥浆正常循环，用换浆法清孔。清孔过程专人测量泥浆指标，清孔后泥浆比重控制在1.151.25，粘度不大于28s，含砂率不大于10%。清孔结束后测定孔底沉渣厚度，不大于300mm。4.2.5 钢筋笼加工及吊装（1）加工钢筋笼采用现场加工制作，将钢筋笼分两节加工、吊装，加工尺寸严格按设计图纸及规范要求进行控制。钢筋笼主筋采用机械连接，连接件等级为一级。主筋与加强筋采用焊接，焊接必须牢固，焊缝饱满且不得烧伤主筋，以保证钢筋笼的刚度满足吊装要求；主筋与箍筋采用铅丝绑扎连接。1）钢筋丝头加工质量检验方法：钢筋丝头螺纹中径尺寸的检验应符合通环规能顺利旋入有效扣长度，而止环规旋入的深度小于等于3p（p为螺距）。钢筋丝头螺纹的长度用专用丝头卡板检测，丝头外露有效螺纹长度应满12p，加工完成的丝头及时佩戴保护帽。2）钢筋笼主筋保护层厚度为70mm，为保证灌注桩的保护层厚度，采用钢筋“耳朵”的方法。钢筋“耳朵”焊在骨架主筋外侧，间距24m。3）钢筋笼加工考虑到下步基坑开挖时监测需要，在钢筋笼内根据设计要求在需检测的桩中预埋好测斜管等监测装置。4）制好的钢筋骨架必须放在平整、干燥的场地上。存放地面垫上等高的方木，以免粘上泥土、杂物。钢筋笼加工完成后，需经监理工程师检查合格后方可使用。（2）吊放钢筋笼采用16t汽车吊平吊运输到钻孔边，起吊点位置设置在笼两端的1/3处，以防钢筋笼起吊变形过大。起吊前应清除钢筋笼内杂物。下笼时由人工辅助对准孔位，保持钢筋笼的垂直，下放过程中要轻、慢，避免碰撞孔壁，严禁高提、猛放和强制下入。吊放钢筋笼过程中，必须始终保持钢筋笼轴线与桩轴线吻合，并保证钢筋笼露出桩顶设计标高不小于35d。4.2.6 混凝土灌注水下灌注的砼保持良好的和易性，其配合比通过试验确定，坍落度控制在160220mm之间。砼灌注用的导管壁厚为4mm，直径为250mm，导管底管节长大于4.0m，两管之间用法兰盘连接。导管使用前试拼试压，试压压力为0.61.0MPa，导管底端到孔底距离为3050cm。浇注水下砼所用隔水塞用C20砼预制，外形光滑并配橡胶片，隔水塞用铁丝悬挂于导管内。砼灌入前先在灌斗内灌入0.1-0.2m3的1:1.5水泥砂浆，然后再灌入砼。待初灌砼足量后，截断隔水塞的系结铁丝将砼灌至桩底。砼初灌量能保证砼灌注后导管埋设深度不少于0.8m。砼灌注过程中导管始终埋在砼中，随着砼面的上升，适时提升和拆卸导管，导管底埋入砼面以下24m，不大于6m，并不小于1m，确保导管底端不提出砼面，以免造成断桩。水下灌注桩的桩顶标高比设计桩顶标高增加0.5m，以保证设计桩顶的砼质量。砼灌注完成后，及时拆除钢护筒，开挖后凿除桩头，对桩身砼质量进行无破损检测及抽芯检测。4.2.8 桩基检测（1）桩顶超出设计高度部分必须在基坑开挖后施工冠梁前凿除。凿除桩顶砼时应注意保护钢筋笼钢筋，减少钢筋弯折，凿除的桩顶要大致平整。（2）采用低应变动测法进行桩身完整性检测，检测数量不小于桩总数的10%，且不得少于5根。4.2.9 成桩质量要求根据北京市建设工程技术企业标准轨道交通车站工程施工质量验收标准（QGD0062005）标准，钻孔灌注桩成桩质量允许偏差如下：桩位：顺轴线方向50mm，垂直线路方向+30mm；桩身垂直度：3；桩径：5mm；桩顶标高：-50+30。4.2.10 钻进过程中易出现的问题及处理措施(1)偏桩控制措施：一般有桩平移偏差和垂直度超标偏差两种。多由于场地原因，桩机对位不仔细，地层原因使钻孔对钻杆跑偏等原因造成。1)施工前清除地下障碍，平整压实场地以防钻机偏斜；2)放桩位时认真仔细，严格控制误差。3)桩机的水平度和垂直度在开钻前和钻进过程中注重检查复核。(2)断桩、夹层控制措施：由于泥浆比重太小或者是相邻桩太近串孔造成。1)控制循环系统及清孔泥浆比重。2)保持砼灌注的连续性，如灌注过程中因意外原因造成灌注停滞时间大于混凝土的初凝时间时，应重新成孔灌桩。(3)桩身砼收缩控制措施：桩身回缩是普遍现象，一般通过超灌予以解决，施工中保证充盈系数1。桩顶至少超灌3050cm，并防止孔口土混入。(4)桩头质量问题控制措施：多为夹泥、气泡、砼不足、浮浆太厚等，一般是由于操作控制不当造成。1)及时清除或外运桩口出土，防止下笼时混入砼中。2)保证浇筑桩长大于设计桩长3050cm。(5)钢筋笼下沉控制措施：一般随砼收缩而出现，有时由于桩顶钢筋笼固定措施不当造成。笼顶必须用吊钩加方木牢固固定，12小时后才可以拆除。(6)钢筋笼上浮控制措施：由于相邻桩间距太近在施工时砼串孔或桩周土壤挤密作用造成前一支桩钢筋笼上浮。1)在相邻桩间距太近时进行跳打，保证砼不串孔，只要桩初凝后钢筋笼一般不会再上浮。2)控制好相邻桩的施工时间间隔。(7)其他钻进事故的预防措施认真做好护筒的埋设工作，保证护筒下到要求位置。确保孔内水头高度，坚持采用优质泥浆护壁，防止坍孔。确保钻头直径，防止桩孔缩径。起下钻时应认真检查钻头，钻杆和钢丝绳连接情况，确保钻杆、钻头连接牢固。开钻前、钻进中严格检查钻机水平和主动钻杆垂直度，钻进时注意保证机械平稳，严防桩孔斜度超标。要求垂直度不得超过1%。钻进中发生异常响声或弊车现象，应及时停机，检查分析原因，采取相应对策，严禁强行钻进。终孔后确保清孔干净，防止钢筋笼因沉渣等原因下不到设计位置。4.2.11 钻孔桩施工注意事项（1）首批砼灌注量应保证导管底口埋入砼中不小于1.0m，灌注过程中砼面应高于导管下口2.0m，每次拆除导管前其下端被埋入深度不大于6.0m。灌注必须连续，防止断桩。（2）随孔内砼的上升，需逐节快速拆除导管，时间不宜超过15分钟。（3）在灌注过程中，当导管内砼不满，含有空气时，后续的砼应徐徐灌入漏斗和导管，不得将砼整斗从上而下倾入管内，以免在管内形成高压气囊，挤出管节的橡胶密封垫。（4）砼上层存在一层浮浆需要凿除，为此灌注桩身砼标高超过设计桩顶标高不小于0.5m，混凝土浇筑完毕后，清除浮浆至设计标高。4.3 冠梁、挡土墙施工轨排井基坑钻孔灌注桩桩顶设置钢筋混凝土冠梁，冠梁截面尺寸为800mm1000mm（高宽）。4.3.1 冠梁开挖冠梁沟槽土方开挖至冠梁底标高下0.2m，放坡开挖，人工修整边坡，若有个别地质条件不良、易坍塌地段，可根据实际情况采用网喷混凝土封闭，支护参数为：单层钢筋网片8150150mm，混凝土喷射厚度100mm，网喷面中部设置一道自扩底锚栓16250mm的锚杆，锚杆采用焊接与喷射混凝土中的网片连接。4.3.2 钢筋加工及绑扎钢筋按尺寸加工成型后运至现场安装，并分型号堆放整齐，不得锈蚀或污染。钢筋连接可采用焊接和机械连接，其施工质量须满足设计及规范要求。钢筋绑扎前清点数量、类别和型号，锈蚀严重的钢筋须除锈，弯曲变形钢筋须校正。清理施工部位杂物，检查高程和模板支立等情况，测放钢筋位置后方可进行绑扎。钢筋绑扎用同标号砂浆垫块，支垫间距为1m，按行列式或交错式摆放。箍筋位置正确并垂直主筋，钢筋绑扎牢固稳定，不得松脱和开焊，混凝土保护层、钢筋级别、直径、数量、间距、位置等符合设计要求。预埋件固定位置应牢固、正确。4.3.3 模板支立、砼浇筑冠梁浇注混凝土采用C30商品混凝土，要求坍落度140160mm。冠梁模板可采用P3015钢模或竹胶板双面支模，用方木和钢管支撑，泵送入模，振捣棒振捣密实。冠梁混凝土强度达到2.5MPa即可拆模，拆模后及时养护，养护时间不少于14天。4.3.4 挡土墙施工冠梁浇筑完成后，在冠梁顶测放出挡土墙轮廓线，砌筑挡墙。挡墙采用页岩砖，墙厚370mm，砌筑到地面同标高为止。挡墙转角处设置370mm*370mm钢筋混凝土构造柱，构造柱两侧挡墙高度每1m设置8拉结筋2道，挡墙顶端设置300mm*370mm钢筋混凝土压顶圈梁，圈梁顶端高出硬化地面200mm。挡墙砌筑完成后将挡墙背后土体回填并夯实。4.3.5 冠梁施工注意事项（1）冠梁施工应在围护桩检测完毕且合格后方可施做。围护桩在养护达到7天以后，方可进行凿除，桩头在凿除过程中，严格控制桩头标高，保证桩头无泥土掺加，无浮浆。（2）钢筋绑扎应牢固，钢筋的单面焊接不小于10d，焊接钢筋应保证钢筋的轴线在同一直线上，相邻两主筋焊接接头应相互错开，错开长度不小于35d且在同一截面上的接头数量不大于主筋数量的50%。（3）为确保冠梁施工的整体性，冠梁一次灌注长度不得小于20米。（4）拆模时注意保护砼的棱角。4.4 基坑土方开挖4.4.1 土方开挖（1）施工安排轨排井基坑土方约1.9万m，开挖深度约27.7m。基坑采用钻孔桩+锚索支护；按设计要求一次开挖完毕。基坑分7大层开挖，每层开挖深度约为：3.3m。土方开挖从西向东开挖，架设7层锚索，开挖遵循“纵向分段，竖向分层”的原则，随开挖随支护。基坑长32.4m，纵向分东西两段开挖，每段约16m，分7层开挖。见“图4.4-1土方开挖分段示意图”。图4.4-1土方开挖分段示意图基坑开挖配置1台PC300反铲挖掘机，6台自卸汽车外运。主体基坑均采取纵向分段、竖向分层进行开挖。由挖掘机先开挖基坑西侧第一层，挖第二层时由东侧挖掘机在第一层接力，挖第三、四层时用上一层挖掘机倒运并接力，地面挖掘机直接将土方装入土车内。基坑底留300mm厚土层由人工挖掘修整。为避免垂直运输降效，降低施工风险，基坑内最后剩余土方采用长臂挖掘机开挖直接外运。根据施工经验，每层土方开挖高度1.2米，方便挂网喷混。开挖至冠梁下5m后施工第一道锚索，灌浆料达到强度后按照设计要求进行张拉并锁定。锚索张拉完成并验收合格后，继续分层下挖至第二道锚索下0.5m，挖土高度约3m，及时施工第二道锚索及腰梁，灌浆料达到设计强度后及时施加预应力。依次分层开挖至基底，机械距离基底300mm时，剩余土方采用人工清底。下层开挖土方用挖掘机运到上层挖掘机工作平台，接力倒运至最上层拉土车直接外运。（2）注意事项1）根据挖掘机工作性能，挖掘机工作平台一般控制在1012m左右。为了便于网喷，向下每层开挖高度1.2m，随挖随喷。土方开挖至基坑底后，开挖过程中机械工作平台之间土方的动态坡度按1:1.11:1.2比例放坡，整体纵向总坡度按1:4控制。2）土方开挖过程中机械不能碰撞安装完成的腰梁及锁具。3）土方开挖采用坑内一台挖掘机倒运，基坑顶部长臂挖掘机直接开挖外运方式开挖。4）土方开挖过程中如土方施工进度（土方不能顺利外运）不能匹配锚索施工进度，为尽可能提供足够长度锚索施工作业平台，可采取基坑两边拉槽或中间拉槽的方式开挖，但必须保证拉槽后土方横向坡面稳定。4.4.2 桩间喷混土方开挖过程中，桩间及时喷射混凝土，喷混前在桩间挂钢筋网（8钢筋网格间距150150mm），网片搭接2个网眼300m。钢筋网片与钻孔灌注桩用膨胀螺栓连接（16，L=250mm，锚栓性能等级4.8级），膨胀螺栓打入围护桩内长度不小于130mm，锚栓水平向每桩布置，竖向沿桩1.0米，结构拐角处等不易挂网片的地方可根据现场实际情况加密螺栓。网片与膨胀螺栓采用焊接连接，焊接应牢固。喷射100mm厚的C20混凝土，喷射混凝土采用湿喷工艺。桩间喷混工艺流程见“图4.4-2”：图4.4-2 桩间喷射混凝土工艺流程图（1）安装网片及喷射混凝土1）土钉钢筋端部与16mm通长固定筋焊接牢固，同时双向筋互焊。2）网片端头应固定牢固，钢筋网搭接300mm。3）喷射混凝土前应对机械设备、等进行全面检查及试运转，清理受喷面，设好控制喷层厚度的标志。4）喷混凝土应分段分片依次进行，同一段内喷射顺序应自下而上，段片之间，层与层之间做成450角的斜面,以保证细石混凝土前后搭接牢固，并凝结成整体。5）喷射混凝土时，喷头与受喷面保持垂直，并保持0.61.0m的距离；保持喷射混凝土表面平整，湿润光泽，无干斑或滑移流淌现象。在钢筋部位，应先喷填钢筋后方，然后再喷填钢筋前方，防止在钢筋背面出现空隙。6）喷射混凝土终凝2小时后，应及时浇水养护，保持其表面湿润。冬期施工时应及时覆盖塑料薄膜及草毡子，以防止喷射混凝土受冻。（2）喷射混凝土的配合比水泥：为保证喷射混凝土的凝结时间和与速凝剂有较好的相溶性，应优先采用42.5号以上的普通硅酸盐水泥，所使用的水泥其性能应符合国家现行标准。砂：为保证喷射混凝土的强度和减少施工操作时的粉尘，以及减少硬化时的收缩裂纹，采用坚硬而耐久的中砂或粗砂，细度模数2.59，含泥量不大于1.8%。粗骨料：为防止喷射混凝土过程中堵管和减少回弹量，采用粒径515mm坚硬耐久的细石。骨料成分和级配：若使用了碱性速凝剂，砂、石、骨料均不得含有活性二氧化硅，以免产生碱骨料反应，引起混凝土开裂，为使喷射混凝土密实和在输送管道中顺畅，砂石骨料级配应按国家标准控制。速凝剂采用FAC-9速凝剂作为现场用料。根据施工经验采用湿喷混凝土坍落度为80mm120mm，施工配合比为水泥水：砂石外加剂= 10.462.022.10.04，施工过程中根据现场实际情况进行调整。4.4.3 土方开挖技术保证措施（1）基坑开挖1）基坑必须自上而下分层、分段、放坡依次开挖，严禁垂直开挖。放坡开挖基坑应随基坑开挖及时刷坡，边坡应平顺，坡度应符合方案要求。2）基底超挖、扰动、受冻、水浸或发现异物、杂土、淤泥、土质松软及软硬不均等现象时，应做好记录，并会同有关单位研究处理。3）土方开挖过程中及时进行网喷支护施工，在不稳定土层中（砂层）尽量减少一次性开挖高度，随开挖随支护，开挖过程中若砂层自稳性差应及时回填或采用初喷措施稳固桩间土，保证桩间土体及基坑的稳定性。4）雨季施工应沿基坑做好挡水台和排水沟，随时检查挡水台完好性。冬季施工应及时用保温材料覆盖喷混、垫层等表面，基底不得受冻。（2）喷射混凝土施工1）喷头与受喷面保持垂直，均匀地按螺旋轨迹，自下而上，喷砼应与网片形成一体。2）网片与网片上、下、左、右搭接长度为300mm。3）严格按喷砼配合比进行用料控制。4）喷射顺序自下而上，如岩面凸凹不平时，应先喷凹处找平，然后向上喷射，严格控制回弹量。5）喷射混凝土厚度平整度控制，在每段喷混范围内沿着纵向竖直方向打入若干钢筋，做出标记，并用垂球检查。喷射混凝土达到设计厚度需刮抹修平，修平时应在喷射混凝土初凝时，不得扰动新鲜混凝土的内部结构。4.5 锚索施工锚索采用3（4/5/6/束）S15.2的钢绞线，锚索钻孔孔径为200mm，锚索采用二次注浆工艺，第一次为常压注浆，第二次为高压注浆。结构回筑时不拆除锚索及腰梁。锚索施工前，应对其影响范围内的地下管线进行复查确认，避免对管线产生影响。锚索施工前应按规范要求进行现场原位极限抗拔试验，针对不同规格的锚索分别试验，每规格锚索孔不少于三个，以验证施工工艺及设计参数。4.5.1 施工工艺流程锚索孔定位钻机就位钻机调试、定位钻孔并终孔 扫孔并验孔锚索预制并安放一次常压注浆二次高压注浆养护安设腰梁及锚头张拉并锁定补偿张拉并锁定封固外锚头4.5.2 钻锚索孔钻孔直径200mm（钻头直径不小于钻孔直径的3mm）。基坑开挖到位后（约锚索孔下方0.5米）。钻机钻孔前由技术人员根据设计要求定出孔位，做好标记。钻机就位后，保持平稳，其立轴应与锚索倾角方向一致，并控制在同一轴线上，用罗盘校准倾角设计值后，方可钻进。砂层中钻进为防止蹋孔，采用套管护壁钻进。钻孔轴线的偏斜率不大于锚杆长度的2%。终孔后，进行孔径、孔深及倾角检查，无误后方可进行下道工序施工，其允许偏差范围为：孔深允许偏差+50mm，孔径允许偏差+5mm，孔距允许偏差+100mm，成孔倾角偏差+5%。钻进时钻压为3.54.5KN；钻速为100200r/min；冲洗液量为150200L/min。向钻孔中安放锚索前应将孔内的土屑清洗干净。4.5.3 锚索制造及组装锚索组成包括钢绞线及其附件。锚索采用1860级s d=15.2 钢绞线。钢绞线的截取：锚索用的低松弛预应力钢绞线进场时须有供货方的产品质量保证单，并经检验合格后方可使用。截取长度=锚固段长度+自由段长度+张拉段长度，采用砂轮锯切割，钢绞线的下料误差不得大于50mm。将自由段与锚固段分别作出标记。钢绞线的防腐防锈处理：用钢丝刷除去钢绞线表面的浮锈，对锚索钢绞线自由段进行防锈处理，涂抹防锈剂。套装隔离层：在锚索自由段套装聚乙烯软管，与锚固体连接处用铅丝绑扎，使自由段不与水泥浆及孔壁间发生粘连，以保证钢绞线自由段能自由伸缩。锚索组装：锚索用钢绞线下料后，每隔2.0m设置一个扩张环，每隔2.0米设置一个箍筋环（用2铅丝捆扎4道）与扩张换交错布置，使锚索体处于钻孔中心位置。锚索体不同束钢绞线间相互张开无粘连，以保证锚索的抗拔效果。注浆管与锚索绑在一起一同放入钻孔中，注浆管底口距孔底宜为50cm左右。一次注浆管底口用胶布封口，二次注浆口封堵严密。杆体放入角度与钻孔角度保持一致，放送用力要均匀，不要左右摇摆。锚索体由钢绞线及其附件编组完毕后，在锚固段端头设置锥形头，保证顺利下锚。见“图4.5-1锚索大样图”。图4.5-1 锚索大样图4.5.4 锚索注浆锚索安设后进行一次常压注浆，注浆材料选用灰砂比为1：11：2，水灰比0.380.45的水泥砂浆或水灰比0.40.45的水泥浆，水泥采用42.5号普通硅酸盐水泥。注浆材料随拌随用并搅拌均匀，并不得使用初凝后浆液。二次高压注浆宜使用水灰比0.450.55的水泥浆。二次高压注浆压力宜控制在2.55.0MPa之间，注浆时间可根据注浆工艺试验确定或一次注浆锚固体强度达到5MPa后（初凝后）进行。常压注浆采用砂浆泵将浆液经压浆管输送至孔底，再由孔底返出孔口，待孔口溢出浆液或排气管停止排气时，可停止注浆。注浆时，宜边灌注边拔出注浆管。但应注意管口应始终处于浆面以下，注浆时应随时活动注浆管，待浆液溢出孔口时全部拔出。浆液硬化后不能充满锚固体时，应进行补浆，注浆量不得小于计算量，其充盈系数为1.1-1.3。注浆完毕应将外露的钢筋清洗干净，并保护好。待一次注浆初凝后即可进行二次高压注浆，为了提高浆体的早期强度，可加入适量的早强剂。增强锚固段早期与钢绞线的握裹力，及与围岩体的粘结性能，以便为后续施工提供有利时间和空间。浆体强度检验用的试块每30根锚索不少于一组，每组不少于6块。4.5.5 腰粱及锚头安装 在钻孔灌注桩桩身设计高程处安装支架，将钢腰梁安放在钢支架上，并将腰梁与桩身紧贴，无法密贴处用C20喷射混凝土填充，将台座固定于工字钢腰梁上，保证台座的上表面与锚索垂直。支架、腰梁焊接所有焊缝严格按建筑钢结构焊接技术规程(JGJ81-2002)办理，焊缝高度均为8mm。支架、腰梁、台座制作、安装如下图所示：为防止腰梁坠落，隔桩使用2根M25 YG2型胀管螺栓将腰梁与围护桩连接牢固。本工程由于盾构端头处腰梁与标准段腰梁之间存在高差，为保证腰梁的连续性，对不同标高处的腰梁可采用同桩搭接的方式连接，如“图4.5-2 腰梁大样图”所示：图4.5-2 腰梁大样图4.5.6 张拉锚索灌浆完成锚固体强度大于15Mpa（可拆卸锚索锚固体强度大于25Mpa），且强度达到设计强度的75后方可进行预应力张拉；锚头台座的承压面平整，并与锚索轴线方向垂直，锚索张拉前对张拉设备进行标定。每层锚索按设计图纸施加张拉力。预应力正式张拉前，应取0.10.2Nt的设计张拉荷载，并对其张拉12次，使其各部分接触紧密，钢绞线完全平直。其后，分5级进行张拉，锚索张拉至1.05Nt1.1Nt载荷时，考虑地层松弛及徐变影响，砂性土层持力约10min；粘性土层持力15min后，然后卸荷之锁定荷载设计值进行锁定。锁定后48小时内，若预应力损失10%时，须进行补偿张拉，锁定时注意锚定板受力后不得发生变形，否则应更换锚定板重新张拉锁定；注浆材料达到设计强度时，方可切除外漏的预应力钢绞线，切口位置至外锚具的距离不应小于100mm。锚索施作完毕后，同一类型（标高、长度、地层均相同为同一类型）锚索的试验数量不应少于3根。锚索成孔、注浆、张拉及锁定作业时应由专人做好锚索施工记录。张拉过程中，按照设计要求张拉荷载分级及观测时间进行，每级加荷等级观测时间内，测读锚头位移不应少于3次。当张拉等级达到设计拉力时，保持10分钟（砂土）至15分钟（粘性土，在观测时间内测读锚头位移）3次，每次测读位移值不大于1mm才算变位趋于稳定，否则继续观察其变位趋于稳定方可。锚索施工达到设计强度后，才可进行下步开挖。4.5.7 锚索施工注意事项（1）实行分层开挖，随挖随施工锚索，并及时按设计及规范要求施加预应力。（2）事先在墙面上标出腰梁位置，提前进行腰梁位置处墙面的整平工作，使腰梁及墙面受力均匀。（3）钢绞线应无损伤，并应调直、除锈，同一孔的钢绞线必须等长，切断后的钢绞线两端应用铁丝捆绑牢固。整盘钢绞线需用钢管、卡扣固定牢固后方能使用。（4）锚索施工时，必须精确定位，保证其间、排距，倾角，孔底轴线偏斜等在设计规定的范围内。（5）施加锚索预应力：开挖前准备好合格的张拉预应力的各项装置、仪表，张拉时按设计给出的预加力施加预应力，对施加预应力的油泵压力表需经有资质的检测机构进行标定，并要经常检查油泵装置，使之运行正常；锚索锚固段浆液达到设计许可张拉强度后，方可进行张拉及锁定，并做好施工记录，在进行张拉和锁定时，张拉机械的台座承压面必须平整，并与锚索的轴线方向垂直。锚索施工完成后，外露锚头应用防腐油脂涂封。4.6 施工注意事项4.6.1 基坑排水排水水源主要是针对基坑内水源及外部环境导致坑内积水而采取的措施。为保护基坑土方开挖过程中的安全，应充分考虑基坑排水，保证基坑排水须贯穿基坑施工始终。基坑底部采用明沟明渠进行排水：基坑内距围护结构0.5m处设宽0.5m、深0.5m的排水沟，排水沟每隔30m设一个直径为0.8m的集水井，集水井底低于水沟底0.8m，同时保证集水坑深度大于抽水泵的进水阀高度，使地下水流或雨水汇集于积水井内，再用水泵将地下水排到基坑外。集水井内水应随集随排。开挖过程中依据开挖深度及水流情况设置临时排水沟和积水井，现场沿基坑周围外侧设截水沟，做排洪、防水设施，防止雨水、施工用水等侵入基坑。施工过程中必须保证排水顺畅，并随时能将积水井中的水排出坑外。基坑排出的水经沉淀净化后方可排入城市管网井。基坑开挖完成后，用底板集水坑汇水、排水。4.6.2 保证纵坡稳定的措施开挖过程中的动态坡度按1:1.11:1.2比例放坡，辅助采用人工修坡。若纵向纵坡放置时间较长时，可在坡角及易滑移位置打入一定数量的短木桩或角钢，并在坡面上喷射10cm厚C20混凝土保护层。雨期施工等待锚索施工期间的土坡可用塑料布坡体整体覆盖等措施，以防止滑坡。4.6.3 施工材料运输地面运输：主要采用汽车、汽车起重机、塔吊运输各种材料。碴土采用挖掘机直接装车，自卸汽车装土运至指定弃土地点。弃土每天及时清运。垂直运输：根据施工需要配备龙门吊、汽车起重机辅助进行材料的垂直运输和支撑体系的吊装工作。4.7冬季施工措施冬季施工措施详见“北京地铁6号线西延工程02合同段冬季施工方案”。5 安全技术保障措施5.1 组织保证措施工区主任技术主管质检员2名技术员6名测量员2名试验员1名领工员4名安全员2名材料员2名机管员1名电工2名人工挖孔班钻孔桩工班土方开挖班锚索工班根据轨排井基坑开挖工序特点，工区下分4个施工作业班组，各施工区域人员配置见“图5.1-1”。图5.1-1工区安全技术管理组织机构图5.2 技术措施（1）由总工组织项目部相关技术人员进行方案交底。（2）由工区技术人员对施工班组进行班前技术交底及安全交底。（3）隐蔽工程验收由工区技术主管、质检员和值班技术员负责完成。首次验收或重要部位施工，工程部质量工程师负责过程监督，总工程师和工程部长参加隐蔽验收。（4）钻孔桩、土方开挖等各施工工序完成后，由工程部组织各分项工程质量评定验收工作及下道工序的条件验收，对检查验收结果负责；认真填写分项工程质量验收资料，对其真实性、有效性负责。（5）若分项工程未能达到监理要求的验收标准，质检员有权针对质量不合格部位对分包队伍处以罚款并上报总工程师，由总工程师组织相关人员召开质量问题会议，制定改正办法，严格按处理办法落实。5.3 应急预案5.3.1 应急准备（1）成立应急救援小组北京地铁6号线西延工程02标段项目经理部成立由项目经理、常务副经理、项目总工、项目副经理等组成的基坑防坍事故应急救援领导小组。防坍事故应急救援领导小组名单：组 长：刘伟强 （项目经理）副组长：苏君哲 （常务副经理）徐公文 （项目总工） 曲阜林 （副经理） 周金城 （副经理）组 员：黄 铎 （技术保障组） 付夏英杰（现场警戒组） 王 琦 （物资保障组） 李 海 （救援设备组） 彭 征 （新闻采访接待组） 张振鹏 （抢险救援组） 李树全 （后勤供应组）在事故应急领导小组的领导和组织下，项目部将根据相关的规章制度建立本项目的应急救援抢险队。应急救援抢险队名单：队 长：付夏英杰队 员：罗瑞博、赵有安、苏振忠、姜鹏、刘立东、金鹏鑫、张永斌（2）应急设备物资配置项目部针对基坑开挖可能存在或潜在的事故隐患，相应的按要求配备必要的应急物资和设备。施工工地应急物资有方木、沙袋、水泥、工字钢、架子管、水泵、铁锹、钢筋网片、消防器材等；除配备应急物资外，还应有相应的应急设备：潜水泵、围挡板、警戒材料、注浆设备，喷浆设备，钢筋连接及搭接设备，空压机等。紧急情况时可能采取地层补偿注浆措施，物资部应和公司机械中心、专业机械租赁公司保持联系，达到随时可调配深孔钻机、双液及单液注浆设备。应急抢险物资应指定专人进行看管，日常施工过程中严禁挪用抢险物资。5.3.2 预防及应急措施基坑开挖过程中需严格按照规范和施工方案中的规定进行施工,防患各种危险情况的发生,一旦发生危险情况应立即向上汇报,并采取行之有效的补救措施进行处理,避免事故扩大发展。根据施工经验,基坑开挖过程中易发生以下突发风险事件:(1)、围护结构失稳；(2)、边坡(护壁)渗漏；(3)、地表沉降过大。突发事件产生的预防及应急措施：（1）围护结构引起的突发事件的预防处理措施基坑开挖过程中超挖，支撑体系安装不及时，在周边水、土压力作用下，基坑围护结构可能发生变形大和局部失稳，针对本工程设计、施工特点，可能存在以下两种情况：1）基坑围护结构变形大和局部失稳预防措施：严格控制围护结构的施工质量；合理安排土体开挖顺序，避免超挖，每层开挖后立即施工锚索；及时监测，对监测数据认真分析；做好桩间土的支护，对坍塌部位及时回填。应急措施：出现这种情况主要是因为基坑未能分层开挖、分层支护或一次开挖高度过大，开挖过程中支撑体系安装不及时，出现围护结构变形过大或变形速率过快时，立即采取以下处理措施：停止开挖。尽快回填超挖土方或堆土反压等措施。详细检查围护结构和支撑受损、变形情况，对变形严重的限区段采取增加预应力锚杆等措施，查找事件的导致因素,消除周边超载等,防止失稳现象扩散,同时调整分层开挖高度，每层开挖后立即进行支撑作业，封闭并加固基坑周边土体。对失稳部位的围护桩、支撑进行监控的同时，加强对相邻部位围护桩、锚索及临近地表沉降的监控。2）基坑开挖引起涌土或坑底隆起失稳预防措施：基坑周边防止过多超载；围护嵌固深度要满足设计要求。应急措施：围护结构未进入不透水层或嵌固深度不足，容易引起土体失稳。对此，采用以下处理措施：立即停止基坑内挖土，必要时可进行基坑堆料反压。如基坑开挖后，立即钎探、验槽，及时施做坑底混凝土垫层。对基底实施注浆加固。（2）围护结构渗漏、涌水、涌砂处理措施围护结构一旦封闭不严，开挖中极易出现渗漏、涌水、涌砂现象，给基坑内正常作业带来影响，严重时可引起基坑外土层失稳，造成地面塌陷事故。预防措施:施工时加强对围护结构表面的观察，看有无渗漏现象，若有，需引起重视，及时处理。定期观测水位观测井的水位，掌握降水变化情况。准备好应急物资，施工出现涌水时，要保证只流水而不流砂，尽可能预防涌水、涌砂现象的发生。应急措施：施工过程中若发现围护结构有渗漏、涌水、涌砂现象，必须及时查明原因采取措施进行封堵，避免造成严重后果。根据不同情况可按如下措施处理：渗水量较小、不影响施工也不影响周遍环境的情况，可采用基坑里设排水沟排水的方法保持坑内正常作业，对渗漏处进行疏导、引流，压注水泥浆或化学浆液进行防渗堵漏。对渗漏较为严重的，出现涌水、涌砂情况，立即采用草袋封堵涌水、涌砂部位，以减免砂层流失量，同时清理整平基面，快速安装预先准备的封堵钢板，用膨胀螺丝固定，通过预留钢管引排水，周边用刚性防水砂浆填塞封堵，达到强度后通过钢管注浆进行彻底封闭。（3）地表沉降过大的预防处理措施根据本工程周边情况，基坑周边没有地上建筑物，地表监测点的沉降直接反应基坑边土体的稳定性，地表沉降过大时应采取措施。预防措施：开挖前，严格按照图纸要求在基坑周边布置地表监测点，施工过程中加强对监测点的观测，如发现异常，应立即停止开挖并及时分析原因，必要时针对性的采取注浆或其他方法进行加固，并根据监测结果及时调整施工参数。立即停止开挖；对开挖影响范围内的周边土体采取注浆等措施进行加固，提高地层的承载能力或调整其变形；组织有关技术人员查找地表沉降过大的原因，并及时消除导致因素；加强监测频率、强化监测措施和要求；继续优化基坑开挖、支护施工参数和工艺。5.3.3 应急响应当发生突发事故时，在值班领导、施工员、工班长或安全员，应立即组织所有人员迅速撤离危险区域，无法立即撤离的机械不予撤离，以人为主，确保施工人员生命安全；并立即按照应急事故处理流程进行处理。5.4 施工监测5.4.1 监测项目监控量测的项目主要根据工程的重要性及难易程度、监测目的、工程地质和水文地质、结构形式、施工方法、工程周边环境等综合而定，力求在满足需要的前提下，少而精。本基坑的监测项目除考虑上述因素外，主要根据设计的要求而定，具体监测项目见“表5.4-1”。 表5.4-1监测项目汇总表类别监测项目监测元件与仪器监测精度监测范围及测点布置监测频率应测项目基坑及周围环境描述对开挖后工程地质与水文地质的观察记录；支护裂隙和拱架支护形态的观察描述；邻近建（构）筑物及地面的变形、裂缝等的观察描述全过程，1次/天，情况异常时，加密监测频率。建筑物沉降水准仪1.0mm基坑深度12倍距离范围内建筑物；在建筑物的四周（拐角）上，高低悬殊或新旧建筑物连接处、伸缩缝、沉降缝和不同埋深基础两侧，每栋建筑物上不宜少于4个沉降点。1次/天建筑物裂缝游标卡尺0.2mm基坑深度12倍距离范围内建筑物1次/天地下管线沉降水准仪0.3mm基坑深度1倍距离范围；重要管线及管线接头；沿管线延伸方向每515m布置1个沉降测点1次/天地表沉降水准仪1.0mm基坑四周距基坑边10m范围内沿基坑边设2排测点，排距38m点距510m基坑开挖期间：（1）基坑开挖深度H5m,1次/3天;5mh10m,1次/2天10mh15m，1次/天;H15m,2次/天（2）基坑开挖完成后：17天，1次/天；715天，1次/2天；1530天，1次/3天；30天以后，1次/1周；稳定后，1次/1月。出现异常时增大检测频率。桩顶水平位移全站仪1.0mm沿基坑长边设置34个主测断面，断面在基坑两侧的桩顶设点。桩顶垂直位移水准仪1.0mm沿基坑长边设置34个主测断面，断面在基坑两侧的桩顶设点。桩身变形测斜仪和测斜管0.02mm/0.5m沿基坑长边设置34个主测断面，（与桩顶监测点同断面）锚索轴力应力计、轴力计、频率接收仪0.15Fxs沿基坑长边每40m设一组，短边中点设一组，测点与桩顶水平位移处于同一断面5.4.2 监测方法各监测项目的监测方法详见“北京地铁6号线西延工程02合同段监测实施方案”。5.4.3 监控量测控制指标（1）基坑侧壁安全等级为一级，基坑变形控制保护等级为一级。地表沉降：地面最大沉降量小于等于0.15%H且小于30mm，即地面沉降最大沉降量25mm。（2）围护结构水平位移及顶部沉降围护结构最大水平位移：小于等于0.2%H且小于30mm，即围护结构最大水平位移30mm；允许沉降控制值10mm，位移平均速率控制值1mm/d，位移最大速率控制值1mm/d；（3）锚索轴力：实测轴力/设计轴力小于0.7，安全；实测轴力/设计轴力大于等于0.7小于0.85，黄色预警；实测轴力/