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1、天津空港经济区中环西路西延至地铁2号线李明庄车站M2地道工程穿越高速公路（暗埋段）施工方案中铁十八局集团有限公司2010年8月2日 参见单位:建设单位：天保建设办代建单位：天保市政有限公司设计单位：上海市城市建设设计研究院监理单位：泛华建设集团有限公司施工单位：中铁十八局集团有限公司（一）、工程概况天津空港经济区中环西路延长线至京津塘高速公路相交处采用地道下穿京津塘高速公路，地道采用明开挖法施工，待地道施工完毕后，对京津塘高速公路进行恢复。 天津空港经济区中环西路西延至地铁2号线李明庄车站（M2接驳道路）工程下穿京津塘高速地道工程里程范围为：K0+282.5K0+617.5，总长约335m，其
2、中K0+410.00K0+490.00为暗埋段（该段为穿越京津塘高速部分，长度80m），K0+282.5K0+410， K0+490K0+617.5为敞开段。敞开段为U型槽结构型式，暗埋段为单箱双室矩形框架结构型式。道路里程K0+640南侧结合环卫站设独立式泵房。 地道段现状高速公路路面标高为6.74m6.8m，地道周边现状标高为3.5m左右。天津空港经济区中环西路延长线设计中线与京津塘高速公路中线夹角约为52.40 。建设地道时，高速公路的开挖面与地道侧墙平行，因此高速开挖断面与现状高速公路成52.40夹角。地道穿越京津塘高速部分（暗埋段）按照设计要求图纸有C1、C2、C3三个基槽组成，其中
3、C1、C3槽长27m，C2槽长26m。（二）、地道暗埋段施工 地道暗埋段施工前，位于京津塘高速南侧的N1、N2（过水箱涵部分）段已施工完毕，现状河道经N2槽过水箱涵改道，N3、N4在现状和河道改道完成后，即可开挖出土，并完成底板、侧墙的浇注，这就为暗埋段C1、C2、C3的施工创造了工作面，保证了暗埋段的顺利实施。一、地道支护本工程基坑侧壁安全等级为二级，支护结构在A、B、C区段采用灌注桩+一道支撑支护方案；D、E区段采用水泥搅拌桩重力式挡墙支护，F区段采用放坡支护（具体区段划分详见支护图纸）。本工程暗埋段基槽处于本工程支护区域的C区，基坑最大开挖深度约9.6m，基坑支护根据现场的实际情况，首先
4、要完成绿化迁移，才能进行支护结构施工。支护施工分成三部分，第一部分为支护灌注桩施工和格构柱桩施工，第二部分为支护搅拌桩桩施工，第三部分钢筋混凝土梁支撑体系施工。支护桩分别采用8001000灌注桩和700900灌注桩，桩长25m；止水帷幕采用双头700400搅拌桩，在工程桩间用搅拌桩进行桩间土加固。 施工完的区域，随后进行水泥搅拌桩地基加固施工，加固土体厚度为地道底板下3.0米范围内的土体。二、地道基坑开挖暗埋段部分在该段两侧完成N3、N4段U型槽施工后，为了最快程度下完成暗埋段施工，一旦暗埋段具备施工条件，在支护完成且强度满足设计要求后，进行基槽开挖施工。开挖时，将地道基槽按照左右半幅分两个施
5、工作业班组，从地道中心线两侧进行，运输通道设在地道中心线两侧，中间挖掘机够不到的地方，在槽底布置一台型挖掘进行“二倒”出土，部分区段布置长臂挖掘机进行出土。地道阶段施工顺序如下：N1、N2段N3、N4段N5段C1、C2、C3段S5、S4、S1段S2、S3段。C1C3段箱体分三次浇筑完成，第一次完成底板及30cm高侧墙（包括中隔墙）施工，第二次完成侧墙（包括中隔墙）顶面50cm以下施工，第三次完成箱体顶板及剩余部分墙体（包括中隔墙）施工。顶板施工采用满堂红碗扣架进行支撑，上面用两层10*10cm方木（交叉布置）加12mm的竹胶板做底模，侧墙及中隔墙采用组合大钢模施工。地道内排水管在地道底板施工过
6、程中埋设。A、 暗埋段土方开挖要遵循开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖的原则。挖土时，任何施工人员不得直接在支撑上行走和操作。B、开挖作业必须在钢筋混凝土灌注桩、水泥土搅拌桩以及钢筋混凝土梁达到设计强度后方可进行。C、对面积较大的基坑，为减少空间效应的影响，基坑土方宜分层、分块、对称、限时进行开挖，土方开挖顺序要为尽可能早的安装支撑创造条件。D、本工程钻孔灌筑桩施工完毕达到设计强度后，宜边破桩头边浇筑垫层，尽可能早一些浇筑垫层，以便利用垫层（必要时可加厚作配筋垫层）对围护墙起支撑作用，以减少围护墙的变形。 E、挖掘机挖土时严禁碰撞工程桩、支撑、立柱和降水的井点管。分层挖土时，层高不宜过大，
7、以免土方侧压力过大使工程桩变形倾斜，在软土区域尤为重要。F、同一基坑内当深浅不同时，土方开挖宜先从浅基坑处开始，如条件允许可待浅基坑处底板浇筑后，再挖基坑较深处的土方。如两个深浅不同的基坑同时挖土时，土方开挖宜先从较深基坑开始，待较深基坑底板浇筑后，再开始开挖较浅基坑的土方。G、基坑开挖过程中，加强对基坑稳定的观察和监控量测工作，一旦发现安全隐患，立即停止开挖作业，及时采取措施处理。1、基坑土方开挖的注意事项（1）、土方开挖顺序、方法必须与设计工况一致，并遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则。（2）、防止基坑挖土后土体回弹变形过大。基坑土体开挖后，地基卸载，土体中压力减少，土的
8、弹性效应将使基坑底面产生一定的回弹变形（隆起）。回弹变形量的大小与土的种类、是否浸水、基坑深度、基坑面积、暴露时间及挖土顺序等因素有关。如基坑积水，粘性土因吸水使土的体积增加，不但抗剪强度降低，回弹变形亦增大，所以对于软土地基更应注意土体的回弹变形。施工中减少基坑回弹变形的有效措施，是设法减少土体中有效应力的变化，减少暴露时间，并防止地基土浸水。因此，在基坑开挖过程中和开挖后，均应保证井点降水正常进行，并在挖至设计标高后，尽快浇筑垫层和底板。必要时，可对基础结构下部土层进行加固。（3）、防止边坡失稳基础的土方开挖，要根据地质条件（特别是桩基施工完毕之后）、基础埋深、基坑暴露时间挖土及运土机械、
9、堆土等情况，拟定合理的施工方案。挖土速度快即卸载快，迅速改变了原来土体的平衡状态，降低了土体的抗剪强度，呈流塑状态的软土对水平位移极敏感，易造成滑坡。边坡堆载（堆土、停机械等）给边坡增加附加荷载，如事先未经详细计算，易形成边坡失稳。（4）、防止桩位移和倾斜打桩完毕后基坑开挖，应制订合理的施工顺序和技术措施，防止桩的位移和倾斜。 对先打桩后挖土的工程，由于打桩的挤土和动力波的作用，使原处于静平衡状态的地基土遭到破坏。对砂土甚至会形成砂土液化，地下水大量上升到地表面，原来的地基强度遭到破坏。对粘性土由于形成很大的挤压应力，孔隙水压力升高，形成超静孔隙水压力，土的抗剪强度明显降低。如果打桩后紧接着开
10、挖基坑，由于开挖时的应力释放，再加上挖土高差形成一侧卸荷的侧向推力，土体易产生一定的水平位移，使先打设的桩易产生水平位移。为此，在桩基打设后，宜停留一定时间，并用降水设置预抽地下水，待土中由于打桩积聚的应力有所释放，孔隙水压力有所降低，被扰动的土体重新固结后，再开挖基坑土方。而且土方的开挖宜均匀、分层，尽量减少开挖时的土压力差，以保证桩位正确和边坡稳定。 2、土方开挖阶段的应急措施土方开挖有时会引起临近构筑物、管线等产生一些异常现象。此时需要配合有关人员及时进行处理，以免产生大祸。（1）、围护墙渗水与漏水土方开挖后支护墙出现渗水或漏水，对基坑施工带来不便，如渗漏严重时则往往会造成土颗粒流失，引
11、起支护墙背地面沉陷甚至支护结构坍塌。在基坑开挖过程中，一旦出现渗水或漏水应及时处理，常用的方法有：对渗水量较小，不影响施工也不影响周边环境的情况，可采用坑底设沟排水的方法。对渗水量较大，但没有泥砂带出，造成施工困难，而对周围影响不大的情况，可采用“引流修补”方法。即在渗漏较严重的部位先在围护墙上水平（略向上）打入一根钢管，内径2030mm，使其穿透支护墙体进入墙背土体内，由此将水从该管引出，而后将管边围护墙的薄弱处用防水混凝土或砂浆修补封堵，待修补封堵的混凝土或砂浆达到一定强度后，再将钢管出水口封住。如封住管口后出现第二处渗漏时，按上面方法再进行“引流修补”。如果引流出的水为清水，周边环境较简
12、单或出水量不大，则不作修补也可，只需将引入基坑的水设法排出即可。（2）、防止围护墙侧向位移发展基坑开挖后，支护结构发生一定的位移是正常的，但如位移过大，或位移发展过快，则往往会造成较严重的后果。如发生这种情况，应针对不同的支护结构采取相应的应急措施。（3）、流砂及管涌的处理在细砂、粉砂层土中往往会出现局部流砂或管涌的情况，对基坑施工带来困难。如流砂等十分严重则会引起基坑周围的建筑、管线的倾斜、沉降。对轻微的流砂现象，在基坑开挖后可采用加快垫层浇筑或加厚垫层的方法“压注”流砂。对较严重的流砂应增加坑内降水措施，使地下水位降至坑底以下0.51m左右。降水是防治流砂的最有效的方法。管涌一般发生在围护
13、墙附近，如果设计支护结构的嵌固深度满足要求。则造成管涌的原因一般是由于坑底的下部位的支护排桩中出现断桩，或施打未及标高，或地下连续墙出现较大的孔、洞，或由于排桩净距较大，其后止水帷幕又出现漏桩、断桩或孔洞，造成管涌通道所致。如果管涌十分严重也可在支护墙前再打设一排钢板桩，在钢板桩与支护墙间进行注浆，钢板桩底应与支护墙底标高相同，顶面与坑底标高相同，钢板桩的打设宽度应比管涌范围较宽35m。 二、基坑排水地道基坑降水采用700的大口井进行降水，降水在开挖前20天进行，大口井底比基坑底标高低6米。安排2钻孔机从中间最深处向两端进行施工。钻完一孔、下一孔管，直到全部完成。三、地道工程施工地道主体结构施
14、工前，底板以下垫层混凝土施工以及底板防水层已做好搭接预留。地道主体结构为现浇钢筋混凝土结构，施工过程中严格遵循“纵向分段，竖向分层，由下至上”的原则，纵向将暗埋段结构按照设计变形缝位置分成3段施作；竖向从底板开始，自下而上施工主体结构底板、侧墙中墙及顶板。1、施工程序地道工程施工程序图见下图1。大口井降水处理外包防水施工侧墙钢筋绑扎和混凝土浇筑顶板模板安装顶板钢筋绑扎顶板砼浇筑顶板防水层施工覆土回填脚手架搭设施工准备垫层、底板防水施工围护结构施工基坑开挖、管线保护底板钢筋绑扎和混凝土浇筑图1 主体结构施工程序图2、施工流程及要点1、基底处理及验收(1)、底板施工前，将基坑底部受水浸后形成的软土
15、或泥浆清除干净。(2)、对于局部超挖部分，采用砾石、砂、碎石或混凝土填充。(3)、分段开挖的基坑两端保持纵坡稳定，同时设置截水沟和集水坑。序号项目允许偏差(mm)检验频率检验方法范围点数1坑底高程30每段基坑或长50m5用水准仪测量2纵横轴线502用经纬仪测量、纵横向测3基坑尺寸不小于设计4用尺量、每边各1点4基坑边坡设计的54用坡度尺量 (4)、底板施工前，先对基坑进行验收，基坑验收标准符合表1的规定。2、垫层施工(1)、C20素混凝土垫层分段浇筑，主体结构施工节段端头处加长2m。(2)、垫层的标高和强度必须符合设计要求。其允许偏差见表5-2-2。表5-2-2 垫层允许偏差表序号项目允许偏差(mm)检验频率检验方法范围点数1厚度30 20每段施工段4用尺量2高程201015m4
