主体开挖与支护施工方案.doc
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1、贵阳市轨道交通2号线龙洞堡机场站基坑开挖与支护施工方案目 录一、编制依据、范围11、编制依据12、编制范围1二、工程概况21、车站总体工程概况22、工程地质23、水文地质特征3三、总体施工布署31、开挖前准备工作32、基坑开挖组织43、主要施工机械设备配备54、主要劳动力配置55、施工进度计划5四、施工方法、工艺及技术措施61、总体施工顺序62、基坑开挖施工方法63、基坑防护施工方法84、主要的技术措施10五、基坑爆破专项施工方案111、爆破设计原则112、爆破方案选择113、爆破参数确定114、爆破施工安全技术措施145、施工安全管理措施176、机械设备及人员配置18六、基坑监控量测专项施工
2、方案191、沉降量测192、水平位移监测193、测斜204、施工量测的频率和周期20七、基坑工程安全生产事故专项应急预案211、事故类型和危害程度分析212、应急处置基本原则213、组织机构及职责214、预防与预警245、应急物资与装备保障286、相关单位联系电话29八、基坑开挖其它事项30九、管理措施301、安全生产措施302、质量保证措施363、工期保证措施374、文明施工保证措施395、环境保护措施396、水土保持措施407、外运弃土保证措施40十、应急措施401、环境污染应急措施402、突发公共事故应急措施43十一、附件4646贵阳市轨道交通二号线龙洞堡机场站基坑开挖与支护施工方案一、
3、编制依据、范围1、编制依据(1)贵阳市轨道交通2号线工程施工图龙洞堡机场站相邻部分区间总平面图;(2)贵阳市轨道交通2号线龙洞堡站人行通道施工图(电子版);(3)贵阳市轨道交通2号线龙洞堡站明挖车站主体防水设计图(电子版);(4)施工总平面布置图;(5)贵阳市轨道交通2号线龙洞堡站岩土工程堪察报告;(6)建筑地基基础工程施工质量验收规范GB502022002;(7)贵阳市轨道交通2号线龙洞堡机场站施工组织设计;(8)国务院第393号令建设工程安全生产管理条例;(9)建质2004年213号文件建筑施工企业安全生产管理机构设置及专职安全生产管理人员配备办法和危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家
4、论证审查办法的通知;(10)建筑基坑支护技术规程JGJ120-99;(11)锚杆喷射混凝土技术规范GB50086-2001;(12)基坑土钉技术规程(13)建筑施工安全检查标准JGJ59-99;(14)建筑施工质量验收统一标准GB50300-2001。2、编制范围龙洞堡机场站为贵阳市规划轨道交通2号线车站,位于贵阳市龙洞堡国际机场范围内,有效站台中心里程为YDK44+400.00,起讫里程为YDK44+242.479YDK44+474.500,车站总长232.2m二、工程概况1、车站总体工程概况龙洞堡机场站为贵阳市规划轨道交通2号线车站,位于贵阳市龙洞堡国际机场范围内,与龙洞堡改扩建工程A区、
5、B区地下停车库同步修建。该站位于龙洞堡国际机场一号路东侧与正在施工的机场新航站楼之间70m范围内。有效站台中心里程为YDK44+400.00,起讫里程为YDK44+242.479YDK44+474.500,车站总长232.2m,总建筑面积25740m2,标准段宽77.4m,线间距为15m。其结构形式车站的主体结构为双层双跨钢筋混凝土框架结构;通道主体结构为单层单跨矩形现浇钢筋混凝土框架结构。 龙洞堡机场站总造价20000万元,合同工期11个月。2、工程地质(1)地质构造根据区域地质资料,中铁二院工程集团有限责任公司负责完成的贵阳市轨道交通2号线龙洞堡机场站详堪钻探资料,经纵断地堪资料综合分析,
6、龙洞堡机场站站场地内存在永乐堡向斜切断层。(2)地层岩性特征车站所处位置为非原地表地貌,经机场改造平整,为原机场货运区及众多建筑物用地。覆土薄,基岩为薄层状灰岩、泥质灰岩夹白云岩,岩质较坚硬、性脆,竖向节理裂隙发育,岩体完整性差,岩层产状平缓,岩层倾角1015度间,施工中易产生斜向坍塌、掉块现象,基坑开挖过程不排除存在较大溶洞、溶腔的可能。轻轨车站全部立体叠置与龙洞堡机场隧道及到发线隧道上方,轻轨站台地板位于龙洞堡机场隧道顶上约12m位置,垂直距离相差较近,相互之间施工会弱化周边围岩,施工中应加强防护和各隧道协调施工,防止相互干扰和破坏。3、水文地质特征(1)地下水位车站基坑位于地下水季节变动
7、带,地下水主要为岩溶水,靠大气降水补给,旱季不发育,雨季较丰富,水质无侵蚀。地下水位位于底板1111.3m以下,但因基坑开挖时易造成基坑内积水,因此,在基坑内积水时,采取集中引流、统一抽排的方式降水。(2)车站抗浮设计因本车站处于地下水不发育地带,无抗浮要求。(3)地下水及地基土的腐蚀性及评价a水质分析与地下水化学类型地下水主要为雨季地表水下渗,水质对钢筋、混凝土无侵蚀作用。b土的腐蚀性分析车站基岩为薄层状灰岩、泥质灰岩夹白云岩,岩质较坚硬、性脆,车站范围内地下水对混凝土结构无腐蚀性,在干湿交替条件下对钢筋混凝土结构中的钢筋及钢结构具弱腐蚀性。三、总体施工布署1、开挖前准备工作(1)基坑开挖前
8、,采用探槽法对基坑范围内地下管线做进一步调查,详细查明地下管线的规格、类型和埋深。现龙洞堡机场站所处地段为机场改扩建范围地下管线大部分已经拆除,目前三电迁改项目部已经与龙洞堡机场动力能源公司取得联系,对基坑范围内存在管线做了详细调查目前已经形成调查报告,基坑开挖前对存在管线迁改完成。(2)根据工程地质勘察报告,结合本车站基坑特点,编制围护结构施工组织设计,并报有关部门审批。(3)沿基坑周边设置截水沟,截、排地面雨水,保证基坑外地表水不流入基坑。(4)根据水文地质资料,车站场地地下水主要受地表水下渗影响较大,基坑开挖前准备大功率抽水设备,及时抽排基坑内积水。(5)清除基坑周边障碍物,修筑场内便道
9、,保证场地内运输道路畅通。(6)按规范及施工图监测要求,做好各种类型观测点的布置,并测定初始数据。(7)对钢筋、模板、机械等进行准备,保证下道工序的顺利衔接及开挖过程钢支撑顺利架设。(8)按照贵阳市轨道交通统一要求设置活动围挡,在围挡出入口设置清洗台,确保外运车辆干净,不污染市政道路。2、基坑开挖组织根据11月4日机场协调会要求,11月15日二院提供图纸后到12月31日基坑开挖完成9m深度,基坑第一层站厅层7m深度的开挖方向由南北两侧向中间,利用现有机场三号道路运出场地,站台层开挖亦由两侧向中间开挖,在基坑内开挖“十”字便道,东西向放坡至站厅层地板高度,南北向顺着轻轨轨道方向开挖斜坡道至基坑底
10、部,道路宽度约10m,进行临时硬化,作为基坑内材料运输的主要通道,主体基坑由南北两侧向中间施工,最后倒退开挖剩余道路部分。3、主要施工机械设备配备 根据总体进度计划,基坑土石方开挖和运输拟投入设备为挖掘机4台,自卸汽车(12m15辆。正常情况下每台挖机可开挖并外运土石方约1000m3/天。主要设备如下表: 序号设备名称数量规格型号性能指标1反铲挖掘机4台PC300-5C1m2自卸汽车15台红岩18 m3抽水机4台WQ5010030m3/h4空压机10台3m35凿岩机20台YT28或76656 空压机2台12m37喷锚机2台8凿岩机6把YT284、主要劳动力配置根据车站的的施工任务、工程特点、投
11、入的机械设备及所制定的施工方案,按照高度专业化、机械化作业的原则各班组施工劳动力安排见基坑开挖支护劳动力安排表。基坑开挖与支护劳动力安排表序号组别人数职 责 分 工1爆破组10全面负责爆破及安全警戒事宜2出碴组32机械运输3防护组20钻孔、喷混凝土、锚杆、挂网4排水组2排水管道延伸与维修与保养5技术员2全面负责技术工作6监测组4全面负责基坑边坡监测工作7管理人员2现场管理、调度小 计725、施工进度计划(1)主体基坑开挖总量约15万m3,在2011年11月15日至12月31日期间施工完成,计划46天完成,平均出土量约3260 m3/d。(2)土层开挖按本出碴方案,四台挖掘机日开挖量4000 m
12、3/d,大于平均最大开挖量3800 m3/d,完全可以满足。根据机场建设方要求,机场三号路需保留至2012年3月份,故基坑开挖能够保证主体结构施工,保证总体工期即可。四、施工方法、工艺及技术措施1、总体施工顺序平整场地测量放线,确定开挖边线上层原硬化范围破除清理(约1m深),截水沟施工,周边防护栏杆施工由南北两端向中间既有道路开始上层石方第二层(5.4m深)开挖、边坡防护北段开挖深度至5.4m长度达到40m范围后,在基坑东侧8m通道范围南端开挖斜坡道至地面,边坡防护、硬化便道开挖中间预留既有便道部分至6.4m深度测量放线,确定轻轨站台层开挖边线由南端向北段推进开挖第三层(8m深),坑内分两层,
13、边开挖边防护,在站台层基坑范围内设临时便道运至东侧站厅层高度,通过基坑东南角便道运至地面开挖至北段汽车不能运输至地面时,采用吊车垂直运输至站厅层,汽车运输至基坑外基坑底预留5cm进行人工清底人工配合机械开挖综合接地。(后附竖向分层施工顺序及基坑纵向分段示意图)2、基坑开挖施工方法根据钻探资料及设计图纸提供本车站地质条件,对于第一层(约1m)基坑上部回填及硬化部分,采用破碎锤破除,挖机装运,汽车运至弃碴场。第二层、第三层石质围岩爆破采用深孔药壶爆破法开挖。第二层(5.4m)由基坑南北两端向中间既有道路开挖,开挖采用分层纵向垂直开挖,坑内分层每层深2.7m4.0m。基坑开挖过程中主要采取纵向放坡,
14、横向按设计要求垂直开挖,及时跟进周边垂直开挖面防护工作。基坑南端开挖至设计标高南端靠东侧长度达到40m时,在B区、C区停车场通道范围(8m宽)开挖便道至地面,坡度13.5%。轻轨车站竖向分层开挖示意图开挖中间预留既有便道部分,至站厅层地板标高,利用车站东南角便道运至地面。第三层(68m)开挖由南向北推进,采用分层纵向放坡开挖,坑内分层每层深3.0m4.0m。开挖至最后剩余站台层便道部分石碴,采用吊车垂直运输至站厅层高度,汽车运输至地面。(后附:基坑内土石方开挖平面示意图)主体部分基础施工时,基坑下翻梁及扩大基础均采用机械开挖,人工配合清理虚渣。3、基坑防护施工方法基坑坡面防护第一层采用25土钉
15、与3股15.2锚索挂8钢筋网, 基坑第二层坡面防护采用20土钉挂8钢筋网,喷射C20混凝土进行封闭。土钉安装采用T-28风钻钻孔(80),预留100mm与钢筋网片连接。锚索与土钉间距3m,锚索单根长8m,4m长自由段,4m长锚固段。8钢筋网间距150150mm,钢筋网片在加工场加工,为方便施工,网片在加工场加工尺寸20002000mm,安装时与土钉绑扎连接,搭接不小于10d,保护层厚度不小于2mm,C20喷射混凝土厚100mm,施工工艺采用潮喷。土方开挖一层边坡防护一层,每次开挖高度不大于3m,喷射操作应沿水平方向以螺旋形式移动,并使喷头尽量保持与受喷面垂直,喷嘴口至受喷面距离以0.6m1.0
16、m为宜。(1)土钉墙施工顺序a按照图纸设计要求进行人工修平坡面后,埋设喷射混凝土厚度控制标志;b喷射第一层C20喷射混凝土,控制在40mm厚度;c钻孔,安设土钉、注浆;d绑扎钢筋网;e喷射第二层混凝土,达到设计厚度100mm。f养生;g设置坡顶、坡脚的排水系统。(2)喷射混凝土施工要求a喷射作业分段进行,同一分段喷射顺序自下而上,一次喷射厚度不宜小于40mm;b喷射混凝土时,喷头与受喷面应保持垂直,距离宜为0.6m1.0m。c喷射混凝土终凝2h后,应喷水养护,养护时间根据气温确定,为37h;d喷射砼由工地拌合站提供,高压风用12m3移动式空压机提供,工作压力控制在0.20.3Kpa。准备工作配
17、 料拌 合砼 运 输砼 喷 射 清 理砼配合比选定边坡清理风水供应喷射混凝土施工工艺见下图(3)钢筋网安装注意事项a钢筋网在钢筋加工棚加工,采用8盘圆钢筋,加工尺寸为150150mm,每片20002000mm;b钢筋网在喷射第一层混凝土后铺设,钢筋保护层厚度不小于20mm;c钢筋网安装搭接不小于10d;d钢筋网与土钉采用点焊。4、主要的技术措施(1)防排水雨季施工时,做好新开挖坡面未防护前的防水工作,采用围、排、截、堵方式防止雨水、地表水对边坡的危害,并加强施工信息管理,遇到问题后及时反馈,及时解决处理。开挖过程采用边开挖边排(降)水的方式进行排(降)水。(2)刷坡开挖过程中应经常检查边坡,防
18、止边坡部位超挖和欠挖;边坡部位采用人工配合机械进行边坡修整,修整时随时检查边坡坡率符合设计要求,并紧跟开挖进行。(3)注浆注浆质量是保证边坡稳定的关键,在施工中必须认真按照设计要求,严格控制配合比,并采取措施保证浆液的流动性和强度满足要求。注浆时当压力不变注浆量逐渐减小或大于设计注浆量,注浆结束。开始注浆前、中途停顿或作业结束用水管冲洗管路。(4)喷射混凝土喷射混凝土强度等级采用C20,碎石粒径510mm。首先初喷5cm厚挂网,再二次喷护;作业时自下而上喷护,喷射口垂直坡面喷护,距离控制在0.6-1.0m。为保证喷护厚度,每3埋设一根短钢筋头,用来控制喷护厚度。五、基坑爆破专项施工方案1、爆破
19、设计原则(1)对整个基坑涉及到的爆破施工必须遵守爆破安全技术规程GB6722-2003和相关规范的要求,要求边坡坡度为垂直,不允许欠挖。(2)施工过程中其爆破振动不危及周边建筑物,重点是基坑周边的房屋及公路。(3)对整个基坑实施爆破作业的区域严禁飞石产生,确保周边施工现场内人员设备的安全。(4)钻爆人员、设备配置应满足工程进度的要求2、爆破方案选择根据以上设计原则和现场实际,结合类似工程经验,对基坑采取城镇浅孔微差分层松动控制爆破,多层胶网覆盖,爆破临空面朝向基坑内部,预防爆破产生飞石及飞出坑外。3、爆破参数选取(1)炮眼布置形式根据各爆区特点、拟定的施工方案和拟投入的钻爆设备规格,基坑的炮孔
20、布置成“梅花型”。炮孔平面布置示意图(2)爆破参数钻孔直径d=40mm单位耗药量(单位用药量系数)q:根据经验和现场的实际情况,取0.250.35kg/m;最终通过进行1-2次的试爆而确定合理的系数q值。最小抵抗线W:W=1.0-1.5(m);最小抵抗线时根据所需控制飞石方向和炮孔所处的位置而定。孔径a和排距b:坚硬岩石孔径a=(0.7-1.0)W(m);排距b=(0.85-1.0)a(m)。钻孔深度H:深度取决于开挖和地形位置以及进度要求,一般炮孔取。0-3.0m;根据现场实际情况可适当作调整,开挖离民房较近爆破时,钻孔深度取小值。钻孔倾斜度:=90;单孔装药量计算公式:单排孔:Q=qaWL
21、(kg);多排孔:Q=KqabL(kg);式中:K-考虑受前排各孔矿岩阻力作用的增加系数,一般取1.1-1.2。前式适用于有侧向临空面的炮孔的计算,后式适用于多排孔后面各排炮孔的药量计算。下面用列表法计算几个炮孔的炸药量(供参考)孔深(h)/m孔距(a)/m炮孔排距b/m单位耗药量 q kg/m单孔装药量 kg0.80.60.60.50.14410.81.00.50.41.511.50.450.67521.21.00.30.722.51.51.20.31.352.51.51.20.351.70631.5W=1.30.352.047(3)装药结构和堵塞设计主爆孔装药结构采取连续柱状装药结构。连续
22、柱状装药结构是将设计计算药量直接连续装入炮孔内,在炸药中放入起爆雷管,孔口部位采取炮泥填塞即可。堵塞要求必须认真严格的堵塞,保证其爆破效果。堵塞材料采用粘泥、软泥或沙泥混合物,要求不能过稀,可搓成条即可,也可直接将粘散粒装入孔内用木质或竹竿炮棍捣密实即可,并保证堵塞长度L大于或等于最小抵抗线W。(4)爆破网络设计起爆方法:爆破已分段微差起爆为主,单孔起爆相结合。因局部爆破区域距离高压线输电电缆较近,整个爆破区域又处于大功率发射设备较集中区域,所以整个爆破网络采用非电起爆方式起爆,严禁采用电雷管及电力起爆网络,起爆网络图如下:起爆连接网络联结:采用串并联方式联网起爆。多排孔起爆按V型方式逐排起爆
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