特殊基坑施工方案

石武铁路客运专线湖北段TA1-3-2施工方案报审表施工合同段：石武客运专线湖北段TJ1标编号：致北京铁城建设监理有限责任公司石武客运专线湖北段SWJLI标监理站：我单位根据施工合同的有关规定已编制完成DK1062+210.53～DK1066+325.00段特殊基坑工程的施工方案，并经我单位技术负责人审查批准，请予以审核、批准。附：DK1062+210.53～DK1066+325.00段特殊基坑施工方案施工单位（章）负责人日期专业监理工程师意见：专业监理工程师日期监理站审核意见：监理站(章)总监理工程师日期注：本表适用于由监理审批的一般单位工程。一式3份，施工单位2份，监理1份。新建铁路石武客运专线TJ1标DK1062+210.53～DK1066+325.00段特殊基坑施工方案编制:复核:审批:中铁二十三局集团石武客运专线项目经理部六项目部二OO九年二月新建铁路石家庄至武汉客运专线湖北段土建工程TJI标段深基坑施工方案中铁二十三局集团1特殊基坑施工方案1工程概况我项目部管段桥梁工程特大桥、大桥桥共计4座，其中特大桥1座，大桥3座。分别为刘家湾特大桥、宋家咀大桥、陈家湾大桥、大湾大桥。桥梁基础工程大多设计为柱桩基础，其中大湾大桥全部为桩基承台，其余全部或部分基础工程设计为扩大基础。1.1设计概述本管段扩大基础设计为基底置于持力层内不小于0.7m，大部分基坑需从原地面向下开挖4~5.5m至基底，部分需要从地面开挖超过10m才能到设计基底。1.2地形地貌江汉平原区广泛分布软土及松软土，工程地质条件相对较差，垄岗地带为弱～中膨胀性黏性土，遇水膨胀、失水收缩，长期作用下易形成不利软弱结构面，易发生边坡坍滑。黄陂段的低山丘陵区主要地层岩性为：泥岩、砂砾岩、凝灰岩、灰岩、石英砂岩、片岩、片麻岩、混合岩、浅粒岩、泥质板岩、石英岩、流纹斑岩、玄武岩及花岗岩、花岗斑岩等，沉积岩和变质岩受强烈的褶皱、断裂等地质构造的影响，节理发育，花岗岩、花岗斑岩等岩浆岩风化层厚度变化大，球状风化发育。丘坡及谷地区表层为第四系黏性土夹碎砾石土，厚度一般小于6m，局部分布淤泥质土。1.3地震动参数拟建桥梁所在场区内地震动峰值加速度值0.05g,地震动反应谱特征周期值为0.35s。1.4气候条件湖北省境内属亚热带季风型大陆性半湿润气候，冬季受西北冷气团影响，夏季受东南、西南季风控制，具有冬冷夏热、冬干夏湿、温和多雨、无霜期长、光照充足的特征。全年平均气温在16～18℃之间。最热月（七月）平均气温为32.5℃，极端最高气温43℃，最冷月（一月）平均气温为6.8℃，最低气温-3℃左右。年平均降水量为1000毫米左右。最大风速可达20米/秒。湖北省境内雨季期5个月，集中在每年的4～8月间。洪水由暴雨形成，洪水特征与暴雨关系十分密切，长江流域汛期平均降雨量占全年平均降雨量的46.7％，洪水多集中在7月份。本地区属亚热带季风湿润气候区，具有大陆性气新建铁路石家庄至武汉客运专线湖北段土建工程TJI标段深基坑施工方案中铁二十三局集团2候特征，兼受海洋性气候影响，温和多雨，阳光充足。气温北低南高，年平均气温17.4～19.3℃，年平均降雨量1669～1906mm，3～4月为春雨季，雨量约占全年23～24%，5～6月为梅雨季，雨量约占全年36～37%，7～9月为台风、雷雨季，约占全年20%，10月至次年2月为少雨期，约占全年20%，降雨分布不均匀，变化较大。夏季多偏南风，冬季多偏北风，最大风速24m/S。1.5水文条件桥址内谷地地表水局部较为发育，主要为水田积水，受季节性影响明显。接受大气降雨补给，且与地下水互为补给;丘坡内地表水不发育。桥址区内地下水主要为第四系孔隙潜水及基岩列隙水不发育，孔隙潜水赋存于第四系地层中，受大气降水及地表水补给，水位变化因气候、季节而异。基岩列隙水赋存于强弱风、弱风化带裂隙中，受大气降水和上层地下水补给。勘察期间，测得钻孔地下水混合稳定水位埋藏深度介于0.1~4.0米之间，相当于标高132.16~139.50米。根据铁建设[2005]157号文判定，地表水具二氧化碳侵蚀，环境作用等级为Ⅲ级。地下水无化学侵蚀性。2编制依据2.1石武客运专线（湖北段）TJI标段工程施工招标文件;2.2投标文件提供的编制标书的有关资料;2.3我标段中标后编制的实施性施工组织设计;2.4建筑施工计算手册；2.5现行有关铁路客运专线施工规范、验收标准及有关文件；2.6本标段各桥梁设计图纸；2.7本单位对现场实地勘察、调查的资料;2.8本单位积累的成熟技术、科技成果以及多年来从事同类工程的施工经验;2.9本单位可调用到本标段的各类资源。3施工进度安排根据我项目部编制的施工组织设计，总体开挖计划如下：2009年2月20日~2009年5月10日4人员及机械组织4.1人员组织配备本管段基坑开挖工序计划分两个钢筋场管段，配备施工负责人1名；技术负新建铁路石家庄至武汉客运专线湖北段土建工程TJI标段深基坑施工方案中铁二十三局集团3责人4名；技术员、安全员、质检员、试验员、材料员每个管段各一人常驻工地，另设领工员1名，工班长1名。4.2施工机械组织本管段基坑开挖机械配备见下表：投入施工的主要施工机械表名称型号数量设备状况进场时间挖掘机大宇2201良好2008年12月20日自卸汽车10t3良好2008年12月20日柴油发电机30KW1良好2008年12月20日内燃空压机3.5m3/h2良好2008年12月20日5施工方法、步骤5.1施工方法本管段所处地质条件大多为地面以下2~5米为粉质粘土或淤泥土，采用挖机人工配合以1:1坡度开挖;遇及风化岩或岩层时，岩层开挖采用轻型凿岩机打眼，浅孔松动爆破至基底，施工过程中四周采用栏杆围护。5.2边坡稳定性验算本工程扩大基础所处地表土为粉质粘土，地面2~3米以下为风化岩或岩层，所以只需对土方边坡稳定性进行验算。根据实验量测及经验推测，本管段土的重度γ=18Kn/m3,内摩擦角φ=20°粘聚力c=10Kn/m2。经现场测得地面标高及设计图纸给出地质勘测，本管段土方开挖采用1：1坡度，即开挖坡度角为45°，根据以上数据，可以算出土方稳定时的允许最大开挖深度。2×10sin45°cos20°h=18sin2[（45°-20°）/2]=15.76m本管段土方最大开挖深度为10米，小于15.76米，故可以判定本方案拟定的土方开挖坡度可以满边坡的稳定。5.3施工步骤5.3.1技术准备开工前，组织技术人员熟悉图纸，勘测设计图纸给出的地质情况与实际是否新建铁路石家庄至武汉客运专线湖北段土建工程TJI标段深基坑施工方案中铁二十三局集团4相符，对工人进行技术、安全交底。5.3.2测量、放线测量班按图纸对基坑做出测量放样工作，放出基底四角点位置，施工按此位置引出护桩，测出原地面高程，拟定基础开挖坡度定为1：1。根据坡度、基底标高、地面标高、基底尺寸放出开挖边线，在基坑顶缘四周向外设排水坡，并在适当位置设截水沟，防止水沟渗水，防止地表水进入孔内，影响坑壁稳定。5.3.3土方开挖明挖扩大基础采用挖掘机进行开挖，人工配合进行清土，并加强坑内的排水。5.3.4基坑围护使用机械开挖至岩层后，采用上下两道栏杆进行对基坑的围护，栏杆高度1.2m,涂红白相间油漆，张挂安全网。5.3.5石方爆破机械开挖遇及岩层后，如岩层为风化岩，使用空压机凿除，如遇到坚硬岩石，则需要弱爆破施工。爆破作业在施工前，进行详细设计并进行爆破试验，通过试验进一步修正爆破参数。根据岩石的岩性、产状等，选择爆破方法，爆破时严格控制装药量。靠近边坡处，平行于边坡打预裂孔，先起爆预裂孔，再依次从临边面向边坡方向爆破。采用光面爆破参数见下表：光面爆破参数表参数岩石种类饱和单轴抗压极限强度Rb（MPa）装药不偶合系数D周边眼间距E（mm）周边眼最小抵抗线V（mm）相对距离E/V周边眼装药集中度q（kg/m）硬岩＞601.25～1.5055～7070～850.8～1.00.30～0.35中硬岩30～601.50～2./045～6060～750.8～1.00.20～0.30软岩≤302.00～2.5030～5040～600.5～0.80.07～0.35根据我工地地质情况，大部分岩石均为弱风化、微风化石英片岩或云母片岩，属于中硬岩石，爆破参数按照中硬岩种类选用，周边眼间距0.6m，辅助眼间距0.8m，掏槽眼间距0.3m，眼深1m；要严格控制单位体积炸药消耗量，一般可按0.72～1.27kg/m3选取。辅助眼0.4kg/m，掏槽眼0.2kg/m，周边眼0.3kg/m。炮眼布置图见附图。新建铁路石家庄至武汉客运专线湖北段土建工程TJI标段深基坑施工方案中铁二十三局集团5钻爆作业严格按照钻爆设计进行钻眼、装药、接线和引爆。钻爆法开挖作业工序组成为：测量放样→布眼→钻眼→装药堵塞→联结起爆网络→起爆→出渣→清底。施工前首先根据现场地质情况进行爆破试验，并且在施工中要不断修正光爆设计参数，以达到最佳爆破效果。光面爆破施工工艺流程见附表光面爆破施工工艺流程图。（1）放样布眼通过测量放出桩基、承台的边点，而且在距开挖面30米设一个临时水准点。钻孔前，采用全站仪定出开挖断面线，红油漆绘出开挖断面轮廓线，标出炮孔位置（误差不超过5cm），经检查符合设计要求后方可钻孔。（2）定位开眼采用空压机钻眼，按炮孔布置图画点定位后钻孔。呈梅花状布置，周边眼离桩基、承台边线10cm，对于掏槽眼和周边眼的钻孔精度要求比其它炮眼要高，开孔误差控制在5cm以内。（3）钻眼按照不同孔位，将钻工定点定位，钻眼深度100cm。钻工熟悉炮眼布置图，能熟练的操作空压机，特别是钻周边眼，一定要由有较丰富经验的老钻工司钻，有专人指挥，确保周边眼有准确的外插角。同时，根据眼口位置岩石的凹凸程度调整炮眼深度，保证炮孔眼底在同一平面上。施工时控制好炮眼的角度、深度、密度，使之符合设计要求：①掏槽眼：眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm；辅助眼辅助眼：眼口排距、行距误差不得大于5cm；周边眼：沿桩基、承台设计轮廓线上的间距误差不得大于5cm；眼底不得超出开挖断面轮廓线10cm，最大不得超过15cm；眼深误差不得大于100mm。周边眼的外插角一般为2～3°。②内圈炮眼至周边眼的排距误差不得大于5cm。钻眼完成后，应严格成孔检查。按炮眼布置图进行检查并做好记录，有不符合要求的炮眼应重钻，经检查合格后才能装药爆破；装药前，必须用由钢筋弯制的炮钩和小于炮眼直径的高压风管输入高压风将炮眼石屑刮出和吹净。（4）装药新建铁路石家庄至武汉客运专线湖北段土建工程TJI标段深基坑施工方案中铁二十三局集团6装药需分片分组，按炮眼设计图确定的装药量进行，雷管要“对号入座”，要定人、定位、定段别，不得乱装药。所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm（采用预裂爆破时，从药卷顶端进行堵塞，不得只堵塞在眼口）。（5）联结起爆网路起爆网路为复式网路，以保证起爆的可靠性和准确性。联结时要注意：导爆管不能打结和拉细；各炮眼雷管连接次数应相同；引爆雷管用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处。网路联好后，要有专人负责检查。（6）瞎炮的处理发现瞎炮，首先查明原因。如果是孔外的导爆管损坏引起的瞎炮，则切去损坏部分重新连接导爆管即可；但此时的接头尽量靠近炮眼。如因孔内导爆管损坏或其本身存在问题造成瞎炮，参照《公路隧道爆破安全规程》有关条款处理。（7）爆破参数调整根据检测的情况适时调整爆破参数，为下一循环光面爆破提供理想的参数。（8）采用的主要技术措施：①密打眼，少装药，隔孔装药。②控制爆破振动速度，根据爆破效果及爆破震动效应监测、调整爆破设计，并据爆破震动衰减规律公式反算控制最大单响起爆药量。计算式为：Qmax＝R3（Vkp／K）3/a式中：Qmax—最大一段爆破药量，kg；Vkp—安全速度，cm／s；取V=5cm/s；R—爆破安全距离，m；K—地形、地质影响系数；a—衰减系数。K、a值是针对的具体情况，通过多次试爆基础上进行K、a值回归后确定。根据爆破物距爆心的安全距离要求，并由此推出的每段的最大装药量。③合理安