某地铁一号线一期工程第一合同段作业指导书文件编号 车站基坑开挖、支撑1 目的:指导开挖、支撑人员进行作业2 适应范围:本作业指导书适用基坑开挖、支撑作业3 作业程序3.1 降水、防水和排水(1)基坑外降水车站基坑采取坑外井点降水, 在基坑开挖前需进行提前降水,并每日进行水位观测,保持地下水水位在开挖面 1.0m 以下由队技术组负责水位观测,根据地下水位安排开挖施工严禁带水作业由于车站基坑底部有粘土隔水层, 必须通过截流或设截水井的方法 减少层间滞水,当层间滞水较大时,必须停止开挖,待处理好后在开挖2)基坑外排水基坑外排水需在硬化地面时考虑, 设基坑外排水沟、集水井 和挡水墙等防排水通道,使地面水能及时通过排水沟等排出 ,防止地面水流入基坑内3)基坑内防排水基坑开挖前事先准备好足够数量的水泵、足够长度的水管等排水设备,每个作业面的基坑排水水泵不得少于两台 ,并对所有排水设备进行检查,确保排水设备的完好将排水设备备在现场,以便随时取用基坑开挖应采用放坡开挖,在开挖时及时在基坑内施做临时排水沟,排水沟离围护桩保持3.0m以上的距离,防止积水浸泡桩脚影响围护桩的稳定 并在坑底施做临时集水井,集水井离坡脚保持2.0m以上的距离, 严防集水井内的积水浸泡坡脚 ,基坑内散水通过排水沟汇入集水井,及时用水泵将 集水井内积水抽出,排入基坑外排水沟 汇入沉淀池。
密切关注天气变化,在下雨前,对开挖坡面采用 雨布覆盖(临时)或捌采用喷混料封闭(长期),防止雨水冲毁开挖面形成塌方和滑坡而威胁基坑的稳定3.2 基坑的开挖(1)本工程深基坑采用分层、分块、对称、平衡开挖和支撑的顺序,施工时须严格控制各工序的时限施工参数如下:开挖分层:每层高5.0m;开挖分块:每块长12.0m;单块开挖时间: 13h~15h;单块开挖后完成支撑时间:< 8h;单块开挖卸载后无支撑暴露时间: ≤22h无特殊情况, 单块土方开挖后必须立即组织支撑安装 ,缩短无支撑暴露时间 ;开挖坡度:<1:1.52)开挖时,挖掘机等施工机械不得碰撞支撑和围护撞等结构物,维护管线等设施的安全3)桩间喷混紧随开挖进行, 每1.5m高进行一次 钢筋网片与围护桩主筋焊接 固定喷混面终凝后,用砂浆将喷混面抹平, 砂浆抹面需满足防水卷材的铺贴要求4)开挖到设计标高以上30cm时,采用人工挖土 、修平,以保护坑底土体不受 施工扰动5)开挖应根据分层、分块的流程顺序开挖 ,形成规则的开挖坡面 ,不得随意乱挖,留下坑洼或陡坡3.3 钢支撑安装3.3.1 直撑安装(1)直撑均安放于车站标准段部分, 横向支撑基坑, 与围护结构垂直 。
2)在基坑开挖前,首先在已施工 完成的冠梁上测出每道支撑的 中心轴线位置避开车站的立柱(明柱和暗柱) 等有影响的结构物3)每根支撑在安装前必须先在地面进行预拼接以检查支撑的长度和平整度每根钢支撑预拼总长度(活络头活络端缩进时)比该根支撑所对应两侧围檩间的实际净距小10~30cm在支撑轴力计安装位置, 先将支撑轴力计安装 在活络端好,作为支撑的 一部分轴力计由监测组指导安装4)每块土方开挖完成后,首先由技术人员精确放线抄平,定出 每根支撑在围护桩上所对应的支撑中心位置 先将围护桩上支撑设计位置找平,将加工好的牛腿 安装在围护桩上,保持围檩与主体结构面统一坡度 ,基坑两侧的围檩平齐 5)围檩安装完成 后,用龙门吊将预拼好的钢支撑整体起吊摆放在 围檩上支撑起吊后,两端由人工牵引, 防止支撑摆动6)支撑安放前需人工精确定位, 保持支撑面水平,与围檩垂直 (或冠梁) ,在围檩上固定牢固 然后采用油顶顶对钢支撑施加预应 力7)预应力需分级、均匀、缓慢施加,在加到设计应力值后需持荷 5min然后用钢楔块将支撑楔紧, 退回油顶3.3.2 斜支撑安装(1)车站斜支撑均安放于两个端头部分, 与围护结构成45°角。
斜支撑与冠梁和围檩采用钢牛腿连接2)围檩安装完成后,在围檩上(或冠梁预埋钢板上)焊接钢牛腿,焊接牛腿的位置可以根据支撑的拼装长度作小幅度的调整 牛腿作为支撑的传力构件,必须严格 按照尺寸焊接牢靠3)斜支撑的围檩与围护桩之间设由抗滑肢蹬, 抗滑肢蹬根据现场情况选择合理的位置设置, 肢蹬的大小和焊接 需由技术交底确定4)斜支撑的吊装和施加预应力同直支撑3.3.3 钢支撑安装要求(1)在一块土方的开挖完成后,立即在两侧 的围护桩上测定出支撑两端与 围护桩的接触点,以保证支撑与 桩面垂直且位置准确对接触表面进行修凿整平(清理干净),画出标志,并量出两个相对应的接触点间的支撑长度(含围檩) ,以便在地面上预先 配置支撑和端头配件快速安装2)地面上要有专人负责检查支撑及其配件,支撑在使用前应进行试拼装,以保证支撑有适当的长度和足够的安装精度,对不符合技术要求的支撑配件不得使用3)为防止支撑在施加预应力后由于和 围护桩或围檩、牛腿 不能均匀受力而导致偏心变形,围护桩间事先用速凝混凝土将空隙填实,与 围护桩接触面用钢板 填塞平4)在支撑受力后,严格检查并杜绝因支撑和受压面不垂直而发生徐变,从而导致地下围护桩水平位移持续增大乃至支撑失稳等现象的发生。
5)严禁拖延支撑的安装时间 基坑周边的地形 位移随无支撑暴露时间的延长而增大,需要及时支撑,避免影响周围环境 和基坑的安全6)定期监测支撑轴力和围护桩的变形, 在基坑开挖深度较大后, 上道支撑的 压力会减小,甚至会出现支撑与冠梁或围檩 脱开的现象, 需采取复加预应力 、加楔块等措施,防止支撑因端部 松动而失效或脱落7)所施加的支撑预应力的大小由设计单位根据设计轴力予以确定,通过油顶的回归方程式换算成油表压力值 ,加压时根据油表压力 判断预应力值 8)斜向钢支撑与 牛腿面相垂直、密贴3.4 钢支撑拆除根据设计要求,在主体结构施工过程中, 经试验确认后达到拆除条件 后,按照顺序逐步拆除支撑1)支撑拆除顺序:底板混凝土强度达到设计强度 的75%后,拆除第 三道支撑;中板混凝土强度达到设计强度 的75%后,拆除第二道支撑;顶板混凝土强度达到设计 强度的75%后,拆除第一道支撑2)张士站西端支撑 拆除顺序:底板混凝土强度达到设计强度 的75%后,拆除第四道支撑,站台层侧墙混凝土强度达到 75%后,恢复第四道支撑到侧墙上, 拆除第三道支撑;中板混凝土强度达到设计强度 的75%后,拆除第二道支撑;顶板混凝土强度达 到设计强度的75%后,拆除第一道 、第四道支撑。
3)支撑拆除前,先用油顶给支撑加压, 卸下活络端的楔块,退回油顶 ;用龙门吊将支撑整体 吊到地面再分解开;拆卸围檩时, 用龙门吊钢丝绳拴住围檩, 用撬棍和大锤松动围檩,等围檩松动后才允许起吊,不得用龙门吊硬拽围檩两端系上麻绳由人工牵引,防止围檩摆动碰撞钢筋骨架、脚手架等物体4)张士站西端第四道支撑的 拆除:由于拆除第四道支撑时,中板和顶板都已浇筑,无法直接吊装,需在浇筑中板时在支撑位置预留吊卸孔,以便拆除第四道支撑时 能够利用中板安装倒链5)支撑需于周转物资,拆卸时和分解后需 注意保管,保证其质量和完 好性3.5 网喷混凝土(1)网喷桩间混凝土紧随开挖进行,每 1.5m高进行一次2)钢筋网片横向钢筋必须与围护桩主筋焊接10d(网片钢筋直径) 的单面焊缝,竖向筋相互搭接10d(网片钢筋直径)的 单面焊缝3)安装网片时,网片与临土面保持 4cm厚的间距喷混面 必须完成覆盖住网片4)喷混料质量需经检验合格才允许使用,严格按照配合比称量,拌和均匀5)喷混需填满桩间空隙,使围护桩面平整 6)为方便安装侧墙防水卷材 ,在喷射混凝土终凝后,及时在喷混面抹水泥砂 浆找平,水泥砂浆找平 层的施工要求详见防水卷材施工交底。
7)冬季施工喷射混凝土时,必须对喷混进行加热养护,养护温度不得低于5℃8)注意对桩间喷混的保护,不得 碰撞或承受外力使其脱落4 技术质量保证措施4.1 基坑开挖技术措施(1)地面上有专人负责按设计长度配置、检查和及时提供开挖面上所需要的支撑,以保证支撑长度适当 、数量充足2)确保在挖好一小段土方后在 8 小时内安装好该段土方范围内所有钢支撑,并要按设计要求施加支撑轴向预应力必须对施加预应力的油泵装置要经常检查,以使之运行正常、所量出预应力值准确3)对开挖段的土坡,开挖过程中务必使土坡坡度不小于 1:1.5的安全坡度,并且要时时注意及时排除流出土坡的水流,以防止滑坡每一小块的土方开挖中,严禁挖成2米以上的垂直土壁或陡坡4)开挖过程中,如 围护桩间或坡底出现流水现象,要对 流水及时封堵 、疏导,并加强降水,严防小股流 水冲破围护桩间的砂层,以致发展成急剧涌砂,这不仅将引 起大量地面沉陷,还会导致 基坑支护结构失稳,以致造成严重 的灾害性事故在流水未处理好之前暂缓基坑的开挖,待处理完善后再行开挖,保证基坑开挖过程中的安全5)开挖过程中,要 经常检查井点降水 、排水效果,发现排水管道向基坑 内渗水时,必须及时进行处理, 以避免因降水不合要求而使基坑开挖发生安全事故。
(6)为做到坑底平整,防止局部超挖,在设计坑底标高以上 30cm的土方,用人工开挖修平,确保坑底原状土不受扰动对局部开挖的洼坑要用砂填实,绝不许用泥土回填,同时设置集水坑及时用泵排除坑底积水集水坑在施作底板混凝土垫层时,直接同垫层混凝土一起浇筑 ,不允许用回填土夯实7)开挖到基坑底时,每开挖6m长左右浇筑一次垫层,垫层混凝土在清底完成后8 小时内浇筑完预先做好混凝土垫层及浇注钢筋混凝土底板的材料、设备、人力等施工准备工作,以便在基坑挖好后立即进行下道工序的施工,务求在坑底挖好后尽快做好钢筋混凝土底板8)降水井点要在浇筑完成顶板上的压顶梁 后才能停止、封闭 封闭降水井需按技术交底要求进行9)实行信息化施工,严密监控 地面、支撑、围护桩 和保护地下管线 等项目,一旦发现异常立即 上报,采取紧急措施予以妥善处理,确保施工质量及施工安全注意对承压水水位的观测, 粘土层下的承压水水位必须低于粘土层 底面,防止基坑底隆起,确保 基坑安全10)在基坑开挖过程中,做好基坑外 地面防水和基坑内排水工作,对基坑外 地面防水,采用沿四周便道外侧设置排水沟和集水井排水,在基坑边砌挡水墙,以保证坑外水不排入基坑内;对施工过程中基坑内的散水通过排水沟引流到集水井并及时抽排至坑外,严禁基坑内有水浸泡坡脚 、桩脚。
4.2 支撑体系施工技术措施 (1)千斤顶预加轴力必须分级加载2)所有支撑连接处,均须连接紧密,如接头 法兰有缝隙须用钢 片填塞密实,防止钢支撑偏心受压3)端头斜撑处钢围檩及支撑 端头,必须严格按设计尺寸和角度加工焊接、安装,保证支撑为轴心受力且焊接牢实4)钢支撑拆除时应分级释放轴力,避免瞬间预加应力释放过大而导致结构局部变形、开裂5)利用主体结构换支撑时 (张士站西端) ,主体结构的混凝土强度必须达到设计强度的75%6)基坑开挖过程中要防止挖土机械碰撞支撑体系,以防支撑失稳,造成事故7)施工时加强对基坑回弹的监测,以严格控制底板开挖面的标高支撑体系中底板混凝土垫层的作用不容忽视,基坑开挖后须 及时浇筑垫层 迅速封底5 安全保证措施(1)基坑开挖与钢支撑安装施工严格遵循 “时空效应”理论,按照 “分层、分块、对称、平衡、限时 ”的原则进行开挖2) 严格按基坑工程施工相关规程进行施工作业,同时做好深基坑开挖施工过程中的动态控制工作3)严格遵循“边挖边撑”的原则合理安排施工周期,挖出工作面后迅速安装 钢支撑,土方分层分 块留土护壁,阶梯流水式开挖,高度严格按标高控制,严格控制分层坡度≥1:1.5,分层台阶4~5m,当支撑安装施工完成后,才能继续 向下或水平 推进开挖。
4)开挖前准备好合格的支撑,以及施加支撑预应力的各项装置、仪表按设计要求施加的支撑预应力,考虑到所加预应力损失,对施加预应力的油泵。