车站主体明挖基坑结构施工方案.docx

陶然亭车站主体明挖基坑结构施工方案

一、编制依据
1）北京地铁四号线05标段土建施工合同;
2）北京地铁四号线工程陶然亭车站主体围护结构施工设计图纸；
3）现场调查所获得的资料；
4）国家相关行业现行的技术规范、验收标准；
5）我公司在地铁领域和车站工程中的施工经验;
二、工程概况
陶然亭车站位于菜市口南大街与陶然亭路、白纸坊路交叉十字路口，呈南北向布置。车站主体设计为地下二层两跨岛式站台车站。设计起点为里程K5+411.25，终点里程K5+607.75，车站中心里程K5+490，全长196.5米。车站地下一层为站厅层，地下二层为站台层，车站共设四个出入口，两个风道。车站南、北两端为地下两层明挖结构，中间段为地下一层暗挖结构。其中南端明挖段长55米，北端明挖段长94米，中间暗挖段长47.5米。详见“图1 北京地铁四号线5标段陶然亭车站施工总平面图”。
根据设计图纸和场地实际情况，车站主体结构在平面上分成南、北端与主体暗挖三大施工区域。明挖主体结构由底板、站台板、中板、顶板以及侧墙和柱等构件组成。详见“图2 陶然亭车站主体明挖段主体结构横断面示意图”。
整个车站明挖主体结构采用顺作法施工，即自底部向顶部施工，其主体结构砼的施工程序为：底部结构→ 边墙、柱→ 中板→ 顶板。
三、总体施工方案概述
南、北明挖基坑主体结构施工时，总体上分五步完成整个一环结构施工。如下图所示：

3.1围护边桩及桩间支护施工
根据桩身穿过地层和地下水情况，经技术、经济、环境保护等综合比较，决定选择旋挖钻机进行钻孔灌注施工。考虑到北端基坑比南端基坑工程量大，北端基坑采用2台旋挖钻机，南端基坑采用1台旋挖钻机。采用间隔跳2根作法施工围护边桩，桩顶设钢筋砼冠梁。桩间采用10cm厚网喷砼支护，随土方开挖，自上而下施工。
3.2.2 土方开挖施工
南北基坑土方开挖主要采用挖掘机开挖，分别用3台反铲分别在三层台阶上接力开挖，后期少量土方采用垂直方式提升。南端基坑由北向南开挖，北端基坑由南向北施工。
3.2.3 基坑支撑体系施工
本车站基坑采用钢管支撑体系，采用龙门吊吊装，支撑方法为：随土石开挖，自上而下施作，第一道支撑设在冠梁上，第二道支撑设在顶板以上1.2m，第三道支撑设在中板以上2.3m，第四道支撑设于底板以上2.2m。钢管支撑依据设计计算施加预应力，并根据监控量测情况调整预应力，以确保基坑开挖安全。
四、施工场地布置及临时工程
4.1 施工场地布置
为便于管理和高效组织生产,根据现场拆迁情况,施工场地按如下方案布置:
现场只设围护桩钢筋笼加工场地、临时砂、石料堆放场地、临时弃碴场、泥浆池、沉淀池等。现场不设职工住宿，只设现场门卫，项目经理部主要管理人员办公在外租住，施工人员住宿也在外租住，乘上下班车换岗作业；
各施工场地平面布置详见“图3陶然亭车站主体明挖段基坑开挖施工场地布置图”。
4.2 主要临时工程
4.2.1 施工围挡
车站明挖施工围挡占道宽25.75m，南端长110m，北端长148m。围挡迎车面设三角缓冲区，缓冲区长70m，缓冲区内设梯形花坛一道，花坛长20m。为不影响路口视野，围挡靠近路口20m范围设铁丝网可视围挡。考虑到施工安全，围挡全部采用I18a工字钢加固，I18a工字钢立柱间距1.5m,高出地面1m，立柱埋于600×600×600mm的混凝土基础内供风、供水、供电，埋深60cm。详见“图4 车站主体明挖段围挡加固施工图”。
4.2.2 施工供风、供水、供电
1、临时供风、供电措施
考虑到车站东南、西北两个场地拆迁进度滞后，变压器不能及时安装。前期拟临时采用200KW的柴油发电机供电，采用17m3/min的内燃空压机供风，以满足现场临时供电、供风等。施工用水从从甲方提供的供水点接驳φ100mm供水管引至各生产区域。
2、施工供风、供水、供电
东南、西北场地拆迁完成后，施工供风、供水、供电均采用集中方式供给，即南端明挖集中从车站东南施工场地供给，北端明挖集中从车站西北施工场地供给：
1）施工供风：南北基坑各配置一台21m3/min的电动空压机。
2）施工供水：从甲方提供的供水点接驳φ100mm供水管，引至各生产、生活区域。管路每100m设置一阀门。
车站施工用水以φ100mm供水管为主管路，φ42mm供水管为支管路，主体基坑四周每60m设置一阀门供生产用水。另根据施工要求，在施工用水压力不足时，可在适当地点增设增压泵，以满足施工要求。
3）施工供电：车站明挖施工用电拟分别从甲方提供的两台变压器（东南场地1台1000KVA、西北场地一台630KMA）接驳点引至各施工区域；另外为了满足施工期间意外停电的应急需要,车站配备一台200KVA发电机备用。
现场施工照明按以下方案实施：
（1）车站明挖基坑四周每30m设置一个塔灯，保证基坑照明，并配备足够的高压钠灯帮助局部照明。
（2）车站明挖结构施工时，每层结构隔50m增设一配电箱作为施工照明用电，配电箱设置良好的接地装置，有漏电开关，防止触电。
4.2.3 临时弃碴场
本工程均在夜间出碴，白天开挖土方用挖掘机直接倒运至临时弃渣场，夜间集中装运到指定弃碴场,临时碴场位置和面积详见场地布置图，弃碴通过自卸汽车在夜间运输至弃土场。
4.2.4 施工排水
施工场地沿主体基坑周边设排水沟，排水沟截面为400×400mm（宽×高），并每隔30m设置一沉淀池，沉淀池尺寸800×800×800mm，排水沟泛水坡度为1%，排水口通向不同的马路窨井。施工废水经沉淀处理后排入市政排水系统。
4.2.5 洗车槽
施工场地根据环境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，洗车槽设蓄水池和沉淀池，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。
4.2.6 基坑护栏
基坑顶四周设置防护栏杆，高1.2m，采用φ42钢管制作，管间采用扣件连接，并涂刷成红白相间的警戒色。
在基坑四角安设钢爬梯，供施工人员上下。
五、施工计划
5.1施工进度计划
5.1.1主要施工工序时间及进度指标分析

车站基坑开挖工序时间及进度指标分析表
编号
工作名称
工时(d)
指 标 分 析
1
施工准备
30
主要包括施工准备、临建等
2
南、北基坑围护桩
北端50天，南端70天
南端132根,北端194根,共326根。进度指标2根/台·天,北端采用2台旋挖钻机，南端采用1台旋挖钻机同时作业。
3
南、北基坑冠梁施作
北端40天，南端30天
冠梁施工考虑30米一段，每段施工平均按5天考虑。北端冠梁长230m，南端冠梁长152m。
4
南、北基坑土方开挖、支护
北基坑120天，南基坑70天
南基坑2.1万方, 北基坑3.6万方, 各三台反铲接力,最大出土量500 m3/d,考虑综合因素平均进度300m3/d。
5.2.2施工进度横道图
车站主体明挖段基坑开挖详见“图5 车站明挖段基坑开挖施工进度计划横道图”。
5.2劳动力计划
本分部工程为便于组织管理，将参与本分部工程的项目部全体人员分为管理层和作业层，分别组织、统一管理。其中管理层包括项目班子和安质环保部、工程部、经财部、设物部、办公室。作业层按工种组建作业队，作业层人员配置数量见下表。
作业层劳力计划表
序号
人数
工种
月份
第1月
第2月
第3月
第4月
第5月
第6月
第7月
1
隧道工
0
0
0
0
0
0
0
2
钢筋工
10
20
20
20
20
60
60
3
混凝土工
10
20
20
20
20
60
60
4
木工
20
10
0
0
0
40
40
5
机械工
6
48
120
120
120
60
40
6
电焊工
2
12
20
20
20
30
40
7
电工
4
4
6
6
6
6
6
8
起重工
0
0
8
8
8
12
12
9
普工
30
30
70
70
70
100
120
10
钳工
0
2
2
2
2
2
2
11
车工
0
2
2
2
2
2
2
12
架子工
0
0
12
12
12
40
40
13
泥工
0
0
20
20
20
40
40
14
后勤人员
0
10
16
16
16
16
16
合计
82
158
316
316
316
468
478
5.3机械设备配置计划
5.3.1 主要配置说明
1、 钻孔桩设备
考虑到本分部工程地处市中心区，文明施工特别重要，我们选用需用泥浆较少的旋挖钻机。该地段地质条件为粘质粉土、砂质粉土、粉细砂及圆砾层（最大砾石粒径80mm），符合使用这种钻机条件。钻机作业时配置两台20t吊车和四套泥浆搅拌机和泥浆泵。
2、基坑挖运土方设备
配置6台PC200反铲挖掘机挖装，30台15t 斯太尔3J型自卸汽车外运。基坑土方分三层开挖，挖第一层时用第一台挖掘机，挖第二层时用第二台接力，类推。地面配置一台装载机直接给自卸汽车装土。
3、龙门吊提升设备
南、北基坑各配置1台10t行走式龙门吊车，用于吊装和拆卸钢管横撑以及后续结构施工时钢筋、模板等起吊作业。
4、压缩空气供应及初支设备
1）混凝土喷射机：南、北两侧基坑前期桩间支护作业，各配备2台混凝土喷射机，计4台。
2）空压机：每台混凝土喷射作业时耗风量为6 m3，管路损耗按20%计，明挖基坑开挖时最多时使用2台，同时工作时总耗风量为15 m3，考虑其它用风作业，配置1台21 m3的SA110-21/0.85型低噪音电动空压机。
3）拌合站：为规范砼的拌合程序，南、北基坑各设置一集中搅拌站。地面集中拌合砼，经料斗运至工作面使用。
5.3.2主要机械设备配置计划
主要机械设备配置计划见下表：

机械名称
规格型号
额定功率（kw）或容量（m3）吨位
厂牌及出厂时间
数量（台）
新旧程度（%）
小计
其中
拥有
新购
租赁
旋挖钻机
ED5500
106kw
日本
3

3
90
泥浆搅拌机
MVT-400
0.4m3/盘

4

4
90
泥浆泵
ZL/ZPWL
90m3/h
博山
4

4
90
吊车
QY20
20t
泸州,99
2
2

85
反铲挖掘机
PC200
1.1m3
日本,98
6
3

3
80
装载机
ZL40B
2.0m3
柳工,00
2
2

90
自卸汽车
FV313JDL26
15t，208kw
斯太尔
30

30

混凝土喷射机
PZ-5
5m3/h
康达
4
4

90
砼拌和站
JZC350
5.5KW
山东方圆
2

2

100
电动空压机
SA110-21/0.8585
21m3
北京复盛
2

2

100
内燃空压机
P600SCV
17m3
上海
1
1

80
柴油发电机
250GF
250kva
泰安,00
1
1

90
变压器
SL7
630KVA
北京
2

2

钢筋切断机
GQ40
3kw
天津
2

2

100
钢筋弯曲机
GW40
3kw
天津
2

2

100
钢筋调直机
GT4-10
φ4-10
天津
2

2

100
交流电焊机
BX1-315A
24kw
上海通用
13

13

100
龙门吊
MH10T×20m
10t
南京
2

2

100
5.4主要测量、监测设备配置计划
主要测量、监测设备配置见下表。

设备名称
规格型号
主要工作
性能指标
厂牌及
出厂
时间
数量（台）
新旧
程度（%）
小计
其中
拥有
新购
租赁
多点位移计
DW-SA
最小读数1mm
新购
30

30

100%
钢筋应力计

新购
60

60

100%
支撑轴力计
VW-1型频率接收仪
0.1HZ
2000.03
12
12

90%
收敛计
SD-1A
精度001mm测长＜30m
2001.03
3
3

80%
精密水准仪
WILFD
mm
2000.03
3
3

80%
测斜仪
SINCO
垂直精度0.01mm测深＜50m
新购
2

2

100%
精密水准仪

1

90%
精密水准仪
A2+FS1
GK2A+FS

2
1

90%
国产水准仪

新购

2
1

90%
电子经纬仪

新购

2

100%
全站仪

新购

1

100%
六、车站主体明挖基坑开挖施工方案
本站南、北两个主体基坑长度分别为55m及94m，净宽19.10m，基坑深度20m左右，采用φ800钻孔灌注桩进行围护，桩间距1.1-1.2m，桩长25.25m。桩身采用C30钢筋砼，桩顶设800×800mm冠梁，将围护桩连成整体，桩间挂网喷砼，确保桩间土体稳定。基坑开挖时，在围护边桩上沿基坑竖向设置四层φ609钢管支撑（壁厚t=12mm或t=14mm），在车站四个角部增设斜撑。支撑方法为：随土方开挖，自上而下施作，第一道支撑设在冠梁上，第二道支撑设在顶板以上1.2m，第三道支撑设在中板以上2.3m，第四道支撑设于底板以上2.2m。钢管支撑依据设计计算施加应力，以确保基坑开挖安全。
6.1 总体施工流程
总体施工流程见下图
围护结构钻孔灌注桩施工
地面临时设施施工、施工准备
降水井施工
围护桩冠梁施工
龙门吊安装、调试
基坑土方分区、分层开挖与支护
防水、二衬结构施工

6.2明挖基坑开挖施工
6.2.1 围护桩的施工
1、施工顺序
为防止钻孔桩施工时由于相邻两桩施工距离太近或间隔时间太短，造成塌孔，采取分批跳孔施作，钻孔桩施工时按每间隔两孔施作。如下图所示：

钻孔桩施工顺序图

2、旋挖钻机钻孔灌注桩施工工艺流程
工工艺流程见下图。

桩位放线
钻机就位
人工挖探孔
钻进、掏碴
施工准备
清孔
钻机移位
成孔检查
安放钢筋骨架
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
向孔内注水及粘土
测量孔深、垂直度、直径

钢筋骨架制作及监测元件预设

测回淤
测量砼面高度
制作砼试件
砼试件养护

3、施工方法
1）施工准备
3）人工挖探孔
为有效的保护地下未查明的管线，车站主体明挖段基坑钻孔灌注桩施工时，地面以下至原状土面，采用人工挖探孔，混凝土护壁施工。
（1）混凝土护壁设计
①护壁厚度计算：
根据有关文献[谢尊渊，方先和.建筑施工.中国建筑工业出版社.1986；饶勃主编.施工技术.中国建材工业出版社.1992]推荐公式：
T=0.1D+5cm
式中：T为护壁厚度；D为桩径。
计算确定护壁厚度为13cm，如右图所示：
②护壁混凝土标号为C20，护壁钢筋主筋采用8φ16（Ⅱ级），箍筋φ8@200（Ⅰ级），主筋上下层之间采用孔内焊接，焊接长度不少于10d（d为钢筋直径）,以使上下两节形成整体，如下图。

①开挖第一节护壁土方：先挖中间部分的土方，然后扩及周边，有效地控制开挖孔的截面尺寸。根据地质情况，每节的开挖高度不得超过1.0m。

②放附加钢筋支护壁模板：为防止桩孔壁坍方，确保安全施工，成孔时设置钢筋混凝土护壁，使其与土壁能紧密结合。护壁模板采用组合模板，分三片组装而成。如右图所示，组合模板为木模板，外包铁皮，考虑到拆模要求，模板预留有50mm的间隙，供拆模时做为收缩余量。模板间连接是在肋板上钻孔，并用6mm厚的钢板夹住φ16螺栓固定，三片模板安装完成后，在开有预留口的部位固定调节丝杠，用来调节模板的开合，在模板开合达到设计要求后，用一楔形木条嵌入开口内并锁定丝杠，然后调整中心、园度并固定，待检查后浇注混凝土。第一节护壁要高出地面150mm，便于挡土、挡水。
③浇筑第一节护壁混凝土：第一节桩孔护壁混凝土挖完以后应立即浇筑混凝土。浇筑混凝土考虑对称浇筑，以防模板偏移。人工浇筑，人工捣实，混凝土强度为C20，坍落度控制在100mm，确保孔壁的稳定性。
④检查桩位（中心）轴线及标高：第一节护壁做好以后，将桩位十字轴线和标高测设在护壁的上口，然后用十字线对中，吊线坠向井底投设，以半径尺杆检查孔壁的垂直度、平整度。随之进行修整。
⑤架设垂直运输架及辘轳：第一节桩孔成孔以后，即着手在桩孔上口架设垂直运输支架。支架搭设要稳定、牢固。在垂直运输架上安装辘轳，辘轳应配备自动卡紧保险装置。地面运土用手推车。
⑥安装吊桶、照明、活动盖板和通风机。
在安装吊桶时，注意使吊桶与桩孔中心位置重合，作为挖土时直观上控制桩位中心和护壁支模的中心线。井底照明必须用12V低压电源、防水带罩的安全灯具。桩口上设防护栏。防护栏杆高1.2m，采用φ42钢管制作，管间采用扣件连接，并涂刷成红白相间的警戒色。
⑦开挖吊运第二节桩孔土方（修边），从第二节开始，利用提升设备运土，桩孔内人员必须戴好安全帽，地面人员拴好安全带。吊桶离开孔口上方1.5m 时，推动活动安全盖板，掩蔽孔口，防止卸土的土块、石块等杂物坠落孔内伤人。吊桶在小推车内卸土后，再打开活动盖板，下放吊桶装土。
⑧先拆除第一节护壁模板支第二节护壁模板，放附加钢筋，护壁模板采用拆上节支下节依次周转使用，拆模强度达到1MPa。
⑨浇筑第二节护壁混凝土：混凝土用串桶送来，人工浇筑，人工插捣密实。混凝土可由试验确定是否掺入早强剂，以加速混凝土的硬化。
⑩逐层往下循环作业，直至原状土面，然后清除虚土。
4）泥浆制备
钻孔施工时采用膨润土泥浆进行护壁。泥浆比重应控制在1.1～1.3，胶体率不低于95%；含砂率不大于4%。泥浆性能指标及测试方法见下表。

成孔过程中,泥浆系统应定期清理,确保文明施工。泥浆池实行专人管理、负责。5）钻进成孔
钻进时，边钻进边注入泥浆进行护壁，钻进过程中随时检测垂直度，并随时调整。成孔后泥浆比重控制在1.25以内，成孔时做好记录。施工中应注意以下事项：
（1）开始钻进时，应先轻压慢转，待钻头正常工作后，逐渐加大转速。
（2）桩孔上部孔段钻进时轻压慢转，尽量减小桩孔超径；在粘土层，适当增加扫孔次数，防止缩径；砂层中用中等压力、慢转速，并适当增加泵量。
（3）施工过程中如发现地质情况与原钻探资料不符，立即通知设计、监理等单位及时处理。
（4）根据孔内土层地质柱状图和捞取钻渣样判别土类，每进尺2m，检查泥浆指标及时调整泥浆比重，防止坍孔事故。
（5）钻进过程中应认真、准确、及时地做好成孔记录，填写报表。
6）成孔质量检测
桩孔质量参数包括：孔深、孔径、钻孔垂直度等。
（1）孔深：钻孔前先用水准仪确定人工挖探坑第一节护壁口标高，并以此作为基点，按设计要求的孔底标高确定孔深，以测锤确定孔深。
（2）孔径用探孔器测量，若出现缩径现象应进行扫孔，符合要求后进行下道工序。
（3）垂直度：采用双向锤球或孔锤测定，偏差应小于1%。
7）清孔
（1）第一次清孔
桩孔成孔后，在钢筋笼插入孔内前，进行第一次清孔，用孔内钻斗（带挡板的钻斗）来掏除钻渣，如果沉淀时间较长，则用水泵进行浊水循环，使密度达1.2左右。
（2）第二次清孔
钢筋笼、导管下好后，用气举法进行第二次清孔，第二次清孔时间不少于30min。
8）钢筋笼的制安
（1）钢筋笼加工
①钢筋笼采用现场加工制作，加工尺寸严格按设计图纸及规范要求进行控制。钢筋笼主筋采用焊接，焊接方法及长度符合设计要求，主筋与箍筋采用点焊，钢筋接头按规定错开。
②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2～4m。为确保钢筋笼刚度，起吊不变形，要求每隔2m增设加强筋。
③制好的钢筋骨架必须放在平整、干燥的场地上。存放时，每个加强筋与地面接触处都垫上等高的方木，以免粘上泥土。成型骨架都要挂牌标识，避免吊装时出错。
④钢筋笼加工完毕，报请监理验收，合格后方可使用。钢筋笼制作允许偏差见下表。
项次
项目
允许偏差（mm）
检验方法
1
主筋间距
±10
尺量检查
2
箍筋间距
±20
3
直径
±10
4
长度
±50
5
主筋保护层
±20
（2）钢筋笼吊放
①采用20T汽车吊车下放钢筋笼。为了保证钢筋笼起吊时不变形，采用两点吊。起吊前在钢筋笼内临时加木杆，加强其刚度。
②下笼时由人工辅助对准孔位，保持钢筋笼的垂直，轻放、慢放，避免碰撞孔壁，严禁高提猛放和强制下入。
③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，并保证桩顶标高符合设计要求。
（3）钢筋笼安装安全预防措施
①汽车吊进场之前，严格按照程序向监理报机械进场报验，提供设备出厂合格证等证件。
②吊装时，汽车吊要停稳，施工过程中并派专人负责现场全程监控吊车施工安全。
③加强吊车日常检查维修与保养，做好维修保养记录。
9）水下砼灌注
清孔、下钢筋笼后，立即灌注C30砼。为使砼有较好的和易性，水泥用量为不小于300kg/m3，砼的含砂率采用40%～50%，水灰比采用0.5～0.6。砼拌和物从拌和机卸出到进入导管时的坍落度为18cm～22cm，首批灌注的砼初凝时间不得早于灌注桩全部砼灌注完成时间，灌注应尽量缩短时间，连续作业。
（1）水下灌注砼施工顺序如下图：
安设导管及漏斗
悬挂隔水塞或滑阀
灌注首批砼
灌注砼至桩顶上一定距离

首先安设导管，用16t吊车将导管（直径不小于250mm）吊入孔内，位置应保持居中，导管下口与孔底保留30～50cm左右。导管在使用前及灌注4～6根桩后，要检查导管及其接头的密闭性，确保密封良好。灌注首批砼之前在漏斗中放入隔水塞，然后再放入首批砼。在确认储存量备足后，即可剪断铁丝，借助砼重量排除导管内的水，使隔水塞留在孔底。灌注首批砼量应使导管埋入砼中深度不小于1.0 m 。首批砼灌注正常后，应连续不断灌注，灌注过程中应用测锤测探砼面高度，推算导管下端埋入砼深度，并做好记录，正确指导导管的提升和拆除。直至导管下端埋入砼的深度达到4m时，提升导管，然后再继续灌注。在灌注过程中应将井孔内溢出的泥浆引流至适当地点处理，防止污染环境。
（2）水下灌注砼的技术要求
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15min。
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，为此桩身砼顶标高0.5～1m，混凝土浇筑完毕后，清除浮浆至设计标高。
（3）混凝土试件制作
混凝土试件制作，每成桩5根做1组试件，每组3块。
10）钻孔灌注桩质量检测
（1）检测方法：采用低应变动测法进行桩身完整性检测。
（2）检测数量：设计要求不少于桩总数的10％。
（3）当采用低应变动测法判定桩身缺陷可能影响桩的水平承载力时，应采用钻芯法补充检测，检测数量不少于桩总数的2％。
6.2.2桩顶冠梁施工
钻孔灌注桩上设置桩顶冠梁，将间隔桩连接为整体。冠梁钢筋现场绑扎、组合钢模现场灌注。将所有围护桩用冠梁连成一体，冠梁采用800×800 mm，C30现场绑扎钢筋现浇砼。
6.2.3龙门吊安装施工
考虑到后续明挖基坑土方开挖、钢支撑吊装以及结构施工时钢筋、模板吊装需要，拟采用10t龙门吊完成上述工作。龙门吊设计、施工选择有设计、施工资质的厂家实施。龙门吊安装在围护桩冠梁上，在围护桩冠梁施工完成后进行，龙门吊示意图如下：

龙门吊横断面示意图
Ⅰ
Ⅰ
Ⅰ-Ⅰ剖面图

6.2.4 明挖基坑土方开挖
1、 土方开挖分区
南、北端主体基坑均采取纵向分段、竖向分层进行开挖，纵向15m左右一节段，竖向通过钢支撑来分层。
2、 开挖施工
1）施工准备
施工准备包括以下几个方面：
（1）所有材料、设备、运输作业机械、水、电等必须进场到位；
（2）临时弃土地点必须落实，弃土线路畅通；
（3）降排水系统正常运转；
（4）管线改移、支吊保护全部完成或落实好开挖过程中的加固保护措施。
2、开挖
土方开挖的总体安排上作如下考虑：南端基坑自北向南开挖，北端基坑自南向北开挖。车站工程根据临时支撑的分布情况及反铲挖掘机的性能，采用三台反铲挖掘机接力开挖的方法，如下图所示：

在基坑内采用横向放坡，预留反压土措施，如下图：

（1）自地面开挖至第一道钢管支撑底部，土方开挖高度约1m，及时安装第一道钢支撑，钢支撑安装的同时，先挖去第一道钢支撑与第二道钢支撑的中间部分土方，横向放坡预留反压土。待第一道钢支撑完成，施加预应力后，再挖出反压土。
（2）开挖二、三、四层土方方法，同上。
（3）纵向土方开挖每层台阶的长度，根据机械开挖作业要求，控制在15m左右。
（4）基坑中最后少量土方由安装在冠梁上的龙门吊垂直提升出土。
（5）人工清底
机械挖土作业的同时，为保证边坡的稳定性，应配合人工对边坡进行修整，为防止挖掘机作业时扰动基底原状土，规定挖掘机挖土的标高控制在基底设计标高30cm以上，剩余的30cm厚土体人工清底。
3、基坑排水
排水水源主要是针对基坑内水源及外部环境（如降雨等）导致坑内积水而采取的措施。为保护基坑土石方开挖过程中的安全，应充分考虑基坑排水，基坑排水应贯穿基坑施工始终。
在开挖基坑的四周，或在基坑中部设置排水明沟，在四角或每隔20～30m设置一积水井，是地下水流汇集于积水井内，再用水泵将地下水排出基坑外，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，现场沿基坑围护桩顶冠梁外侧设截水沟，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20～30%的富余量，选用水泵类型时，一般取水泵的排水量为基坑涌水量的1.5～2倍。
6.2.5 桩间喷射混凝土施工
土方开挖过程中，应在桩间挂网（φ6钢筋，@150×150mm），喷射10cm厚的C20混凝土找平，喷砼采用潮喷工艺。混凝土喷射采用潮喷施工工艺，潮喷是将骨料、水泥和适量水按设计比例拌合均匀，用潮喷射机压送到喷头处，再在喷头上添加速凝剂及部分水后喷出。其工艺流程见见下图：
（1）喷射前准备工作
①检查受喷面轮廓尺寸，并修整，使之符合设计要求，若有松散，清除干净。
②用高压风或水(地质差不用)清洗喷面。
③准备好防护用具。
④根据喷射量添加速凝剂，并转动计量泵转盘调节好速凝剂的用量。
⑤接好电源及风管、喷管、速凝管等。
⑥检查喷射机各部分是否完好，并进行试运转。
（2）喷射作业
①严格按以下顺序进行操作
送风---开机---给料---待料喷完后方可停风
②开机后注意观察风压，工作风压应满足喷头处的压力在0.1 Mpa左右,才能开始操作，并据喷嘴出料情况调整风压。一般工作风压：边墙0.3～0.5MPa，拱部0.4～0.65MPa。
③混凝土拌合要充分，直径大于15mm的粗骨料及时清除。
④喷嘴与受喷面尽量垂直，两者的距离一般为1.5 m～2.0m,挂有钢筋网的受喷面，喷嘴宜略倾斜，距离也相应减少。
⑤喷嘴均匀地按螺旋轨迹，自下而上，一圈压半圈，缓慢移动，若受喷面不平，应先喷凹坑找平。
⑥喷射作业最好把喷嘴固定在机械手上。
⑦喷砼应与网片形成一体，网片与桩间的间隙必须用喷砼填充密实，应全部被喷砼覆盖。
⑧清理喷射机表面的混凝土。
（3）潮喷工艺机具配套表
潮喷工艺机具配套表
机 具 名 称
型 号
生产能力
单位
潮 喷 机
PZ-5
5m3/h
台
滚筒式拌合机
350
5m3/h
台
1.5T机翻斗

台
多功能台架
自制

台
空 压 机
电动空压机
20m3/min
台
（4）潮喷砼的配合比
①原材料
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容性，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。
②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，细度模数一般大于2.5，含水率为5％-7％。
③碎石或卵石：为防止喷射混凝土过程中堵管和减少回弹量，采用坚硬耐久的细石，粒径不宜大于15mm，含水率为1％-2％。
④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。
⑤水：为保证喷射混凝土正常凝结，硬化，保证强度和稳定性，喷射混凝土用水采用饮用水。
⑥外加剂的选用
a.减水剂：潮喷混凝土水灰比采用0.4-0.5，且混凝土中水泥水化后多余的水要蒸发，使混凝土喷层产生“干裂”现象，降低喷混凝土的支护能力。在喷嘴处加入高效减水剂，可以在同样坍落度时减少18%以上的水，从而提高支护质量。
b.速凝剂：在喷射混凝土工艺中，加入速凝剂，可以使混凝土喷到受喷面后迅速凝固，从而形成垫层，减少回弹量，增大喷层厚度，同时混凝土迅速凝固后，便有了强度形成支护能力，速凝剂在使用前进行与水泥相容性和速凝效果的检验。
⑦配合比的设计
设计配合比时，龄期按7天测定抗压强度，通过大量试验及广州地铁中山七路站和烈东区间的使用，最后选定潮喷混凝土的配合比为：水灰比=0.45，水泥：碎石：砂=1:1.21:1.81，砂率为45％-55％，速凝剂掺量3%，减水剂掺量0.6%。
（5）混凝土试件制作
每500m3喷射混凝土做抗压试件一组，不足500m3亦做试件一组，每组3块。
6.2.6钢支撑安装施工
1、支撑体系
明挖基坑采用钻孔灌注桩加内支撑作为基坑支护结构，桩顶设冠梁，桩间采用挂网喷射砼保持桩间土稳定。在围护边桩上沿基坑竖向设置四层φ609钢管支撑（壁厚t=12mm或t=14mm）。除基坑转角为斜撑外，其余均为对撑，间距为3.0m。为施工方便，要求钢管在满足间距要求下避开主体结构中柱，为保证斜撑受力，在斜撑对应处的钢围囹上设置三角形剪力块，确保受力面与斜撑正交。
2、支撑架设工艺流程
支撑架设工艺流程如下图：

预制管节及端节
预制钢围囹
安 装 牛 腿
钢围囹背后砼回填
吊装钢围囹
吊 运 钢 管 支 撑
拼装节段
施 加 预 应 力
打 设 隼 子
拆 除 千 斤 顶

3、内支撑体系的加工制作
1）钢围囹

钢围囹根据现场土方开挖实际情况提前预制，钢围囹采用2根I45b工字钢加缀板焊接而成标，准断面如下图所示：

2）牛腿
钢牛腿采用角钢加斜撑加工制作而成，如下图所示：

3）钢管支撑
钢管支撑分节制作，每节标准长度应为5m,管节间采用法兰盘螺栓连接,钢管直径φ609mm,壁厚12mm或14mm。钢管支撑端部（仅一端）设预加轴力装置，其端部构造详见“钢支撑端部构造详图”。
4、支撑架设方法
钢管支撑在基坑旁提前拼装，开挖到钢管支撑标高时，龙门吊吊装安设钢围囹与钢管横撑，通过特制的液压千斤顶对钢管支撑活动端端部施加设计轴力的70%～80%的预加力，再用特种钢特制的楔形隼子塞紧，取下千斤顶。在基坑开挖中将充分利用“时空效应”，钢支撑的安装和预应力的施加控制在16小时以内。
1）牛腿、钢围囹安设
基坑开挖至支撑架设计位置后，在钻孔桩上钻孔安设Ф25的膨胀螺栓，把钢牛腿（角钢） 固定在钻孔桩上，钢围囹采用2I45及钢板组合截面，事先加工好，待钢支架安装完成后，用龙门吊吊装在牛腿上，并用C30砼填充钢围囹与围护桩间空隙。
2）直撑安装
直撑安装前根据有关计算，将标准管节先在地面进行预拼接并以检查支撑的平整度，其两端中心连线的偏差度控制在20mm以内，经检查合格的支撑按部位进行编号以免错用，然后采用龙门吊一次性吊装到位。钢支撑吊装到位后，用两个组合液压千斤顶同步施加预加轴力，最后用钢楔塞紧，安装如下图所示。

（3）斜撑安装
因斜撑与帽梁或钢围囹呈斜交关系，有一定交角，存在平行于钢围囹长度方向的分力，可能使钢围囹存在后移，为使受力合力为零，按设计角度在冠梁或钢围囹设置剪力块，确保钢管支撑与端承板成垂直关系，然后进行支撑安装作业，其安装方法如下图所示。

5、内支撑体系安装的施工要点
（1）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。
（2）钢管横撑按每节5m的标准长度进行分节，管节间用法兰、高强螺栓栓接，同时每根横撑两端分别配活动端和固定端。
（3）钢管支撑端部设φ10钢筋吊环，通过钢丝绳或钢筋连系在围护桩上，同时用于微调的钢楔也应点焊连接，防止脱落。
（4）钢管对称确保两端同步，与钢围囹正交，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。
（5）组合千斤顶预加力必须对称同步，并分级加载，为确保对称加载，可通过同一个液压泵站外接T形阀门，分别接至组合千斤顶。
（6）为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。
（7）要求专人检查钢管支撑钢楔，一有松动，及时进行重新加荷打钢楔。专人检查钢管支撑时，由于高空作业，需系安全绳。
（8）钢管支撑、钢围囹为钢构件，一定要确保焊缝质量，使用前需进行无损伤焊缝检测。
（10）技术要求
①钢管支撑在拼装时，轴线偏差≤10mm，并保证支撑接头的承载力符合设计要求。φ600钢管支撑定位准确，在支架上定位误差小于5mm，施工误差小于10mm。
②钢牛腿、钢围囹工字钢水平误差为±3mm。
③φ600钢管支撑不允许出现挠度和轴线偏移，钢管支撑架设时，在经纬仪监测下架设。
6、支撑保护措施
（1）基坑开挖过