地铁车站深基坑开挖支护施工技术.ppt

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1、地铁车站基坑开挖及支护施工,中铁二十局第五工程公司 郝东强,二一四年一月二十日,第一章 概述第二章 基坑开挖及支护专项方案编制内容第三章 编制依据第四章 施工前准备 第五章 总体施工方案第六章 深基坑施工注意事项第七章 参考文献,目录,第一章 概述,第一章 概述,深基坑工程具有技术难度高，风险大的特点。地质条件复杂，地面建筑和地下设施密集，若处理不当，极易酿成事故，造成经济损失和不良社会影响。为保证深基坑工程顺利进行，确保基坑周边建（构）筑物、等不受破坏，做到技术先进、安全可靠、经济合理，特制定本方案。,第二章 基坑开挖及支护专项方案编制内容,第二章 基坑开挖及支护专项方案编制内容,（一）工程

2、概况：危险性较大的分部分项工程概况、施工平面布置、施工要 求和技术保证条件。,（三）施工计划：包括施工进度计划、材料与设备计划。,（四）施工工艺技术：技术参数、工艺流程、施工方法、检查验收等。,（五）施工安全保证措施：组织保障、技术措施、应急预案、监测监控等。,（七）计算书及相关图纸。,（六）劳动力计划：专职安全生产管理人员、特种作业人员等。,（二）编制依据：相关法律、法规、规范性文件、标准、规范及图纸（国标图集）、施工组织设计等。,第三章 编制依据,第三章 编制依据,1）基坑施工设计图纸2）施工项目岩土工程勘察报告3）危险性较大的分部分项工程安全管理办法（建质【2009】87号文）4）建筑地

3、基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）5）建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009）6）建设方招（投）标文件、工程合同及有关要求7）场区周边建（构）筑物、道路、地下管线等分布情况及结构特征8）国家、地方现行有关标准、规范及有关的管理规定等。,第四章 施工前准备,第四章 施工前准备,（1)查明影响范围内建(构)筑物的结构类型、层数、基础类型、埋深、基础荷载大小及上部结构现状，并应注意留下相应的证据，必要时尚应请权威部门进行相应的鉴定；,(5)了解施工期间的本地历年的雨水等气候情况并进行适当分析。,(2)查明基坑周边的各类地下设施，包括上、下水、电缆、煤气、污水、雨水、热

4、力管线或管道的分布和性状；,(3)查明场地周围和邻近地区地表水汇流、排污情况，地下水管渗漏情况以及对基坑开挖的影响程度；,(4)查明基坑四周道路的距离及车辆荷重情况；,第五章 总体施工方案,一、基坑周边围护结构施工,二、冠梁施工,三、钢或混凝土内支撑结构施工,五、监控量测,四、土方开挖施工,第五章 总体施工方案,施工准备,基坑周边围护结构施工,冠梁挡土墙施工,第一层土方开挖,土方开挖,基坑降水,支撑架设,桩间喷砼,循环每层土方开挖,基坑开挖完成,降水井施工,人员、机械准备，前期现场调查,灌注桩（钻孔、人工挖孔）、地下连续墙,采用“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则,开挖与支撑协调进

5、行，整个基坑开挖分块推进施工,每段开挖至设计基坑底标高后立即对基坑进行封底,第五章 总体施工方案,一、基坑周边围护结构施工,基坑周边的围护结构直接承受基坑施工阶段侧向土压力和水压力，并将此压力传递到支撑体系。,钻孔灌注桩,地下连续墙,采用水下灌注注意导管埋深深度，采用常规灌注注意导管至混凝土面的高度及振捣方法,导管使用前做泌水性性试验，浇筑过程中注意埋管深度,第五章 总体施工方案,一、基坑周边围护结构施工,1、灌注桩施工,钻孔桩施工,桩位放样,人工挖孔桩施工,探槽开挖,埋设护筒,钻机就位,泥浆池造浆,泥浆沉淀池,钻进,终孔检查,清孔,桩位放样,探槽开挖,锁扣护壁,挖孔、护壁,终孔检查,钢筋笼制

6、作,安装钢筋笼,安装导管,再次检查沉渣厚度及泥浆指标，必要时二次清孔,混凝土灌注,凿除桩头质量检验,冠梁施工,护筒的顶部应开设12个溢浆口，并高出地面250350mm，起挡水作用,第五章 总体施工方案,一、基坑周边围护结构施工,2、地下连续墙施工,场地平整、桩位放样,探槽开挖,接头处理,清孔验收,灌注水下混凝土,下放混凝土导管,成槽,吊放钢筋笼,导墙施工,放入接头管,下道工序,泥浆制作,泥浆储存,钢筋笼制作,导墙采用“”断面,成槽采用“跳一挖一”的顺序进行,槽内土方完成后，安放接头管，接头管相当于模板作用，待混凝土达到初凝后拔出,混凝土浇筑前对混凝土半圆端头进行处理，易清除墙侧壁泥浆等胶凝物。

7、,第五章 总体施工方案,二、冠梁施工,冠梁分段施工，分段原则根据施工情况现场确定。基坑周边支护结构施工完成后，人工配合机械开挖冠梁基坑，凿除桩顶混凝土，绑扎钢筋，支设模板浇筑冠梁混凝土。挡土墙分段施工，分段程度与冠梁相同，先绑扎挡土墙钢筋，之后支设模板浇筑挡土墙混凝土。,第五章 总体施工方案,三、钢或混凝土内支撑结构施工,支撑系统包括围囹及支撑,当支撑较长时(一般超过20m),还包括支撑下的立柱及相应的立柱桩。常用材料有钢或钢筋混凝土。施工前应充分熟悉支撑系统的图纸及各种计算工况，掌握开挖及支撑设置的方式、预顶力及周围环境的要求，支撑结构的安装和拆除顺序应与围护结构的设计工况相一致。施工过程中

8、应严格控制开挖的程序及时间，对支撑的位置（包括立柱和立柱桩的位置）、每层开挖深度、预加顶力、钢围囹与围护结构或支撑与围囹的密贴度应做周密检查。全部支撑安装结束后，仍应注意维持整个内支撑系统的正常运转直至支撑全部拆除，其质量检验应符合相应的标准规范规定和设计要求。,第五章 总体施工方案,三、钢或混凝土内支撑结构施工,支撑结构的安装和拆除应符合以下规定：,(1)在基坑竖向平面内严格遵守分层开挖,先支撑后开挖的原则；,(2)支撑安装应与土方开挖密切配合，在土方开挖到设计标高的区段内，及时安装 并发挥支撑作用；,(5)有立柱时先焊好立柱支撑托架，再依次安装角撑、横向（短方向）水平支撑、纵向水平支撑；,

9、(3)根据基坑开挖情况及时架设支撑，支撑顶面安装标高至开挖面50cm后开始架设；,(4)钢结构支撑宜采用工具式接头，并配有计量千斤顶装置。千斤顶及计量仪表应由专人使用管理，并定期校验，使用中有异常现象应随时校验或更换；,(6)钢结构支撑安装后应施加预应力。预应力控制值由设计确定。,(7)支撑的施工与使用过程中应注意环境对支撑工作状态的影响，应对支撑内力进行必要的监控；,(8)混凝土支撑必须强度达到设计强度的80%以上，才能开挖支撑以下的土方；,第五章 总体施工方案,四、土方开挖施工,1、土方开挖及内支撑架设（拉槽开挖）,首先进行分层开挖，为方便下层土方开挖，中间拉槽，汽车直接开到基坑内运土。基

10、坑土方分层开挖，开挖层数根据支撑高度制定（下图为示意图），每层均开挖至下一道支撑以下0.5m（钢支撑中轴线距开挖底0.8m）。,斜坡段采用反铲接力开挖,小里程,大里程,第五章 总体施工方案,四、土方开挖施工,1、土方开挖及内支撑架设（拉槽开挖）,架设第一道钢支撑,第一层开挖深度4.26m,中间拉槽深度为5.64m，底宽5m，按1：1放坡,第五章 总体施工方案,四、土方开挖施工,1、土方开挖及内支撑架设（拉槽开挖）,架设第二道钢支撑,第二层开挖深度5.64m,第二层开挖深度5.64m,中间拉槽深度为5.09m，底宽5m，按1：1放坡,第五章 总体施工方案,四、土方开挖施工,1、土方开挖及内支撑架

11、设（拉槽开挖）,架设第三道钢支撑,中间拉槽深度为2.6m，底宽5m，横向按1：1放坡,第五章 总体施工方案,四、土方开挖施工,1、土方开挖及内支撑架设（拉槽开挖）,第四层开挖深度2.6m,留0.20m进行人工清理、找平,第五章 总体施工方案,四、土方开挖施工,2、土方开挖及内支撑架设（台阶开挖）,第二层开挖：深5.64m,至第二道钢支撑下0.5m；,第三层开挖：深5.09m，至第三道钢支撑下0.5m；,第四层开挖：深2.6m,开挖至坑底上0.2m，采用人工开挖找平基底；,开挖至汽车无法进入基坑内时，采用台阶法开挖,第五章 总体施工方案,四、土方开挖施工,2、土方开挖及内支撑架设（台阶开挖）,第

12、一层开挖至第一道支撑底0.5m,及时架设第一道支撑,分层开挖采用反铲接力开挖时，也分四层进行，即第一台反铲挖机置于底部台阶，挖掘最底层土石方，挖土甩放在底层台阶后部，由上层台阶反铲接力，直至顶层台阶，然后由最上层反铲负责装车（运输车辆停于基坑边安全位置）。每层均开挖至下一道支撑以下0.5m（钢支撑中轴线距开挖底0.8m）。,第五章 总体施工方案,四、土方开挖施工,2、土方开挖及内支撑架设（台阶开挖）,分层开挖采用反铲接力开挖时，也分四层进行，即第一台反铲挖机置于底部台阶，挖掘最底层土石方，挖土甩放在底层台阶后部，由上层台阶反铲接力，直至顶层台阶，然后由最上层反铲负责装车（运输车辆停于基坑边安全

13、位置）。每层均开挖至下一道支撑以下0.5m（钢支撑中轴线距开挖底0.8m）。,第二层开挖至第二道支撑底0.5m,及时架设第二道支撑,第五章 总体施工方案,四、土方开挖施工,2、土方开挖及内支撑架设（台阶开挖）,第三层开挖至第三道支撑底0.5m,及时架设第三道支撑,分层开挖采用反铲接力开挖时，也分四层进行，即第一台反铲挖机置于底部台阶，挖掘最底层土石方，挖土甩放在底层台阶后部，由上层台阶反铲接力，直至顶层台阶，然后由最上层反铲负责装车（运输车辆停于基坑边安全位置）。每层均开挖至下一道支撑以下0.5m（钢支撑中轴线距开挖底0.8m）。,第五章 总体施工方案,四、土方开挖施工,2、土方开挖及内支撑架

14、设（台阶开挖）,第四层开挖至基坑底,预留0.20m人工找平,分层开挖采用反铲接力开挖时，也分四层进行，即第一台反铲挖机置于底部台阶，挖掘最底层土石方，挖土甩放在底层台阶后部，由上层台阶反铲接力，直至顶层台阶，然后由最上层反铲负责装车（运输车辆停于基坑边安全位置）。每层均开挖至下一道支撑以下0.5m（钢支撑中轴线距开挖底0.8m）。,剩余的土方无法通过反铲接力开挖时，采用龙门吊和吊桶由上而下进行收口开挖，收口开挖也分四层，每层开挖深度与反铲接力开挖深度相同。,第五章 总体施工方案,四、土方开挖施工,3、土方开挖及内支撑架设照片,西安地铁三号线广泰门站,贵阳地铁1号线长江路站,第五章 总体施工方案

15、,四、土方开挖施工,3、土方开挖及内支撑架设照片,第五章 总体施工方案,四、土方开挖施工,4、基坑降水,根据实际图纸要求，进行布置降水井。,地面,降水井成孔,滤管,回填砾砂,潜水泵排水,粘土封口,做好基坑面四周的排水沟，开挖至设计标高立即做基坑底面两侧排水沟，每隔30m 设置集水井，并在基坑四角设置集水井。施工过程中保证排水顺畅，并随时将积水井中的水抽排出坑外。,第五章 总体施工方案,四、土方开挖施工,5、桩间喷锚,土方开挖,人工修整坑壁及桩间,喷射混凝土养护,钢筋网安装,混凝土面修整,打设膨胀螺栓,喷射早强混凝土,混凝土料搅拌,喷砼前调试,土方开挖与桩间喷锚配合施工,设计一般需要在围护桩内预

16、留挂网预埋钢筋，为了施工方便，优化方案采用膨胀螺栓,早强混凝土标号根据设计图纸要求,混凝土面修整，确保防水层铺设平整,第五章 总体施工方案,四、土方开挖施工,5、桩间喷锚照片,第五章 总体施工方案,五、监控量测,第六章 深基坑施工注意事项,第六章 深基坑施工注意事项,1、施工进度问题,车站基坑开挖时间直接影响车站主体施工工期，基坑开挖不能按时完成，将无法提供主体施工工作面，所以在基坑开挖时间在地铁车站施工中为重要环节。,2、水的问题,水是基坑工程的天敌，基坑事故大多数是水害直接或间接造成的。所以坑外降水、坑内排水、雨季施工防水措施尤为重要。,第六章 深基坑施工注意事项,3、施工过程控制,基坑开

17、挖应遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则，以缩短开挖时间，较少累积变形为主要控制目标。加快施工进度，降低无支撑暴露时间是控制基坑变形，保障基坑安全最重要的环节。基坑在施工期间，要及时对支撑施加预应力，及时并有效施加预应力是控制基坑变形的重要环节，基坑开挖期间需加强对支撑的观察，钢支撑失稳钱一般有拱起侧弯或下沉的先兆，如发现失稳迹象应迅速采取加固或补撑措施。基坑开挖到底，进行垫层、底板施工前，一般为风险最高阶段，此阶段必须调集全部力量，昼夜施工。,第六章 深基坑施工注意事项,4、充分重视监控量测工作,由于地下工程不可预见性，施工过程中必须依赖现场监测，首先靠现场监测提供动态信息反馈来指导施工全过程，第二，可及时了解施工环境（地下土层、地下管线、地下设施、地面建筑）在施工过程中所受的影响及影响程度。第三，可及时发现和预报险情的发生及险情的发展程度，为及时采取安全补救措施施充耳目。,第7章 参考文献,第7章 参考文献,1、危险性较大的分部分项工程安全管理办法建质200987号,2、公路施工手册桥涵（上下册）,3、基坑工程手册（第二版2009）,4、桥涵施工计算手册,