新宫站~西红门站区间明挖段深基坑施工方案专家论证会汇报材料中铁二局大兴线02合同段项目经理部一、编制依据二、工程概况三、工程重点、难点四、总体施工部署五、主要施工方法六、监控测量七、应急处理措施一、编制依据北京地铁大兴线工程施工图纸第二册第二分册区间结构地下段第五部分明挖段结构。国家现行适用于本工程的标准、规范、规程及国家、部委和北京市、轨道交通管理公司现行技术标准、规程和规范,相关法规、政策,特别是环保、安全生产、文明施工方面的法规和政策。《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999)2003版。《岩土锚杆(索)技术规范》(CECS22:2005)《基坑土钉支护技术规范》(CECS96:97)《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)《地下铁道工程监控量测技术规程》(DB11/490-2007)《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)DK3+730DK3+100新宫站~西红门站区间地下明挖段起讫里程DK3+100~DK3+730,全长630m,基坑开挖深度约6.9~11.7m,宽6.2~15.4m.基坑围护结构安全等级为二级。2.1新~西区间明挖段平面位置二、工程概况2.2支护体系(1)DK3+100~DK3+355区段基坑围护结构采用φ600@1000钻孔灌注桩+钢管支撑体系,地面以下桩顶上设置高2m的370mm砖墙护壁;(2)铺轨基地DK3+355~400区段基坑围护结构采用φ800@1200钻孔灌注桩+锚索体系,每根锚索采用5束7φ5钢绞线;(3)铺轨基地~标段尾DK3+400~730区段基坑围护结构采用2~8层土钉墙支护结构,每根土钉采用HRB335φ25钢筋。DK3+100DK3+730DK3+400DK3+355灌注桩+钢支撑灌注桩+锚索土钉墙2.3工程地质及水文条件2.3.1地质条件本区间段位于永定河冲积扇的中上部,属于平原地貌。区间所在地层分为人工填土、第四系新近沉积土和第四系一般沉积土。本段线路场地地表普遍存在填土层,一般为素填土,厚度约3m,填垫时间一般在10年以上,以粉土和粉质粘土为主,比较密实。本区间段沿线地形平坦,地面高程相差不大。②:粉土③:粉质粘土④:细砂⑥1:粉质粘土⑥:粉土DK3+100~DK3+220DK3+100~DK3+220区间围护桩顶至桩底依次经过:素填土、粉土、粉质粘土、细砂、粉质粘土及粉土。(一)DK3+100~DK3+220区间段地质(单跨距形)①:素土层29.64DK3+220~DK3+335DK3+220~DK3+355区间围护桩顶至桩底依次经过:素填土、粉土、粉质粘土、细砂、粉土、细砂及粉土。①:素填土②:粉土③:粉质粘土④x:细砂⑥:粉土③x:细砂③1:粉土(二)DK3+220~DK3+335区间段地质(双跨距形)DK3+355~DK3+400DK3+355~DK3+400区间为围护桩+锚索支护,由上至下依次为:素填土、粉土、粉砂、粉质粘土、粉土、细砂及粉土。(三)DK3+335~DK3+400区间段地质①:素填土②:粉土③:粉质粘土④:细砂⑥:粉土③1:粉土②2:粉砂DK3+400~DK3+730DK3+400~DK3+730区间为土钉支护,由上至下依次为:素填土、粉土、粉砂、粉质粘土、粉土、细砂、粉质粘土、细砂及粉土。(四)DK3+400~DK3+730区间段地质①:素填土②:粉土②2:粉砂③:粉质粘土③1:粉土④x:细砂④x:细砂④3:粉质粘土⑥:粉土2.3.2水文条件本段钻探深度内揭露的地下水为第四系孔隙潜水,主要赋存于卵石层中,稳定水位埋深26.5~31.0m,稳定水位高程在12.91~14.87m。根据多年在场区勘察所掌握的资料,本段近3~5年最高地下水位,自北向南标高为20.0~22.0m,设计时本段取标高22.00m,本区段底板最低高程为29.64m.3.1、严格控制支护体系施工,保证基坑稳定是本工程的重点之一3.2、保证DK3+100~DK3+150区间二单洞之间土体的稳定是本工程的重点之一3.3、DK3+150~DK3+220结构施工时倒撑是本工程的重点之一3.4、做好地面及基坑内的排水是工程的重点之一三、工程重点、难点•3.1严格控制支护体系施工,保证基坑稳定是本工程的重点分析:1.本结构断面变化多,支护形式多,有灌注桩+锚索、灌注桩+钢支撑和放坡开挖+土钉支护;2.本结构底面高程成坡势不断变化,基坑底高程相应不断变化;3.本结构侧墙带弧度且跨度及结构形式不断变化。4.本明挖段结构施工有:双跨矩形结构、单跨矩形结构、雨水泵站扩大断面结构等多种形式。因此:控制支护体系体系施工,保证基坑的稳定是本工程的重点。DK3+100~DK3+220(一)DK3+100~DK3+220区间剖面示意•此段为明挖法单跨矩形结构,钻孔灌注桩+钢支撑体系。DK3+220~DK3+335•此段为明挖双跨矩形结构,钻孔灌注桩+钢支撑体系。(二)DK3+220~DK3+335区间段剖面示意DK3+355~DK3+400•此段为明挖双跨矩形结构,钻孔灌注桩+锚索支撑体系。(三)DK3+335~DK3+400区间段剖面示意DK3+400~DK3+730•此段为明挖双跨结构,放坡+土钉墙支护。(四)DK3+400~DK3+730区间段剖面示意(五)DK3+720处雨水泵房剖面示意•此段为明挖多跨基坑扩大结构,上层基坑为放坡+土钉墙支护,雨水泵房下层为钻孔注桩+钢支撑支护体系。对策:1、认真阅读图纸,把问题发现在前面;2、根据不同的支护形式编制相应的施工方案;3、计算好每个变化点的坐标、高程,施工前进行复核,施工时加强测量管理,必须做到百分之百的正确;4、控制好围护桩的施工质量,保证桩身的垂直度及桩体的质量;5、按图纸严格控制好锚索及土钉的角度和深度;6、对钢支撑及锚索的预加力、土钉的轴向拉力严格按设计值施加;7、做好基坑排水措施,保证基坑内无水;8、做好支撑体系的临控量测。3.2保证DK3+100~DK3+150区间二单洞之间土体的稳定是本工程的重点之一分析:单洞之间的距离为4.4m~2.3m,预加轴力为设计值第一道为131KN,第二道为390KN。由于工期紧,二边土方需同时施工,如二侧桩受力不平衡,有可能导致基坑失稳。3.2.1DK3+100~DK3+150平面图对策:1.加强围护桩的施工质量,保证桩身的垂直度和强度.2.二侧对称施工,对称加力.3.3、DK3+150~DK3+220结构施工时倒撑是本工程的重点之一分析:1、设计第二道钢支撑的位置,决定了本段的竖向结构需分二层施工。2、设计倒撑位置需在中间隔墙上预留洞口。3、设计倒撑位置影响了工期。设计倒撑位置建议:施工完底板及30cm导墙,把第二道钢支撑倒至顶板以上1m位置,等底板混凝土强度达到80%后,拆除第二道钢支撑。`设计倒撑位置施工倒撑位置3.4做好地面及基坑内的排水是工程的重点之一分析:本区间长约630m,基坑土方开挖正值雨季,为避免基坑被水浸泡而导致基坑失稳,必须做好地面及基坑内的排水措施;•围护桩部分排水沟剖面图•土钉墙部分排水沟剖面图措施:1、在基坑四周施做一道400*300混凝土排水沟,防止地表水进入基坑内;2、在基坑底二侧各做一条排水沟600*400,每20m做一个集水坑,把基坑内的水集中在一个地方然后用水泵及时抽出。4.1流水段划分4.2施工总体顺序4.3计划安排四、施工总体部署DK3+730DK3+1004.1流水段划分DK3+4001.根据支撑体系特点及工期要求,明挖区间分DK3+100~DK3+400和DK3+730~DK3+400二个大的作业面2.DK3+100~DK3+400根据围护结构形式及主体结构变形缝的设置,由东向西依次分为五段;3.DK3+730~DK3+400由西向东流水施工,同种结构均按60m分段组织分层土方开挖作业,均按30m组织区间主体结构施工,每个主要工序按15m划分工作面,以便形成流水分段施工,减少设备资源及劳动力配置的浪费。北南东西12345DK3+160DK3+220DK3+290DK3+350DK3+480DK3+540DK3+600DK3+6604.2施工总体顺序围挡施工围护桩施工冠梁施工土方开挖及支护施工挖探沟结构施工回填土4.2.1围护桩结构段4.2.2土钉墙围护结构段围挡施工土方开挖及土钉墙施工结构施工(包括底板防水)侧墙防水施工挖探沟回填土4.3工期节点目标序号分项名称开始时间完成时间天数1前期准备2009.4.252009.5.4102DK3+730~DK3+400土方及土钉支护2009.5.52009.10.51523DK3+730~DK3+400主体结构施工2009.6.12009.11.201734DK3+730~DK3+400防水及回填2009.7.202009.11.301625DK3+100~DK3+400围护桩施工2009.5.62009.6.16406DK3+100~DK3+400土方及支护2009.6.12009.10.301227DK3+100~DK3+400主体结构2009.7.12009.11.201408DK3+100~DK3+400回填土2009.8.12009.11.30120五、主要施工方法5.1围护桩施工5.2土方开挖5.3钢支撑施工5.4锚索施工5.5土钉施工•施工工艺定位钻井成孔提钻安放钢筋笼钻机就位浇筑混凝土5.1、围护桩施工(采用CFG钻机干成孔)•灌注桩定位1.定孔位时,根据设计提供的桩位平面图,每一个桩位均要求用全站仪定位,2.设可靠的桩位中心标志,并做好十字栓桩,以校验桩位的准确性。3.顺轴线方向及与其垂直方向做十字栓桩(钢筋橛子);•钻机就位调整钻杆左右及前后垂直度,让钻尖对准桩中心位置,空转钻杆,看是否以桩中心位置做同心圆旋转。施工桩长标记1、测出桩位地面标高,计算出孔深,然后在钻机上做出醒目标记,当钻至设计标高桩长时,让动力头底面停留在标记处;2、钻机到达孔底后,需旋转1-2分钟,使孔内尽量没有松散土粒。•钻井成孔1、反转钻杆,均速慢提钻杆;2、反转提升出的砂土需及时清开,以防止落入孔内,同时减少孔壁的荷载。施工桩长标记•提钻钢筋笼吊放示意图钢筋笼满足设计要求的孔垫木ABCD三角滑槽大钩小钩吊车吊筋•安放钢筋笼1、计算出垫木至设计笼顶的标高,用12钢筋做成吊筋与钢筋笼主筋焊接,使吊筋长等于垫木至设计钢筋笼顶标高的距离。2、钢筋笼吊放要垂直,下放时,要注意不碰撞孔壁。•下导管及灌注砼导管底部与混凝土面的高度保持在1.5m以内,以防上混凝土的离析。5.2、土方开挖5.2.1围护桩+钢支撑(锚索)部分5.2.2放坡+土钉墙部分DK3+100~DK3+150•(1)DK3+100~DK3+220区间段基坑剖面示意•此段为明挖法单跨矩形结构,钻孔灌注桩+钢支撑体系。6250620011.86•5.2.1围护桩+钢支撑(锚索)部分DK3+150~DK3+335•此段为明挖双跨矩形结构,钻孔灌注桩+钢支撑体系。•(2)DK3+150~DK3+335区间段基坑剖面示意12.419~14.69411.71~11.31DK3+355~DK3+400•此段为明挖双跨矩形结构,钻孔灌注桩+锚索支撑体系。•(3)DK3+335~DK3+400区间段基坑剖面示意10.4312.903•(4)围护桩部分基坑开挖顺序示意图围护桩支护土方开挖原则:基坑开挖遵循“纵向分段、竖向分层、中间拉槽、先撑后挖”的原则。0.5m2m至第二道支撑下0.5m至设计标高上0.3m2m•(5)土方开挖及支撑断面示意(6)土方开挖横断面图DK3+400~DK3+730•此段为明挖双跨结构,放坡+土钉墙支护。•(1)DK3+400~DK3+730区间段基坑剖面示意14.329.47•5.2.2放坡+土钉墙部分•(2)DK3+720处雨水泵房基坑剖面示意•此段为明挖多跨基坑扩大结构,上层基坑为放坡+土钉墙支护,雨水泵房下层为钻孔注桩+钢支撑支护体系。7.0718.096.24.7511.8214.873.05•此段宽为14.32