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1、地铁主体深基坑安全技术方案1工程概况单位工程1.1 基坑设计情况二号线车站为地下两层侧式车站，九号线车站为地下三层岛式车站。车站总长386.264m,标准段宽20.58m。有效站台中心里程处顶板覆土厚度4.7m。令根据围护结构设计图纸，一级基坑（约2m）采用放坡开挖，土钉支护；二级基坑采用纵向放坡、分段、分层开挖。1.2 基坑支护形式令一级基坑支护采用放坡开挖，土钉支护；土钉为620的钢筋。车站设计起点里程车站有效站台终点里程段基坑竖向共采用四道支撑（局部短小斜撑部分采用型钢斜撑）；车站有效站台里程终点车站设计终点里程段基坑竖向共采用三道钢支撑；换乘节点部分竖向采用五道钢支撑,支撑采用609,
2、t=16mm的钢管,水平间距一般为3.0m；第1道支撑在1400X800或I（X）OXI200的冠梁上，第2、3、4、5道支撑在2工45C的钢腰梁上。换乘节点处设置临时中立柱。临时中立柱采用800钻孔灌注桩基础，立柱采用H型钢400*408*21*21,系梁150C工字钢，钻孔桩成孔后,底板以上部分灌注砂，底板下浇注C30钢筋碎。1.3 地质状况车站范围上覆地层主要为第四系全新统人工填筑土（Q严）、冲洪积（Q,al+W）粉质粘土、及砂层，残积粘性土层（QCI）,下伏基岩为震旦系（PZI）花岗片麻岩。车站范围未见地质构造，地层简单。1.4 周边环境令本站地下管线密集，主要位于莲花路、景田路两侧人
3、行道及绿化带内，主要沿道路敷设。车站基坑范围内管线主要为莲花路北侧人行道内的管线及景田路东西两侧绿化带内的管线。本站周边建筑物较为密集，2号线车站北侧为23层万科金色家园，西北角为深圳交通监控中心，车站西南角为16层帝梦轩商住楼，南侧为深圳市妇儿大厦。2施工方法2.1 施工程序本站土方开挖施工顺序如图所示。土方开挖施工工艺图2.2 施工方法令交通疏解由于车站位于景田路与莲花路交汇处，景田路交通繁忙，为了便于交通疏解，在此处设钢便桥一座。结合便桥及主体附属结构施工安排，将围档分四期施工。一期围挡以景田路口为中心，做便桥施工围挡，围挡两侧设两条通车道路，余下部分按施工红线围档，莲花路与景田路交叉路
4、口部分的车站围护结构施工完后须架设钢便桥临时路面系统。二期围挡二期待便桥施工完成，拆除一期便桥的围挡，在便桥两侧设立围挡，与一期围挡相连。三期围挡待主体施工完成后，便桥两则基坑回填后，将便桥进行围敝，拆除便桥，恢复路面通车。四期围挡主体施工完成后，对出入口进行围档，进行出入口施工。基坑降水基坑降水采用管井井点降水法，在地下连续墙围护结构内部进行，井点底部进入全风化岩、强风化岩，设水位观测孔以防意外。管井孔径采用600mm,以钢筋笼作骨架，外包过滤层作井管，管井直径400mm,井深低于开挖基底3m。地面沉降的控制做好基坑内外水位观测，遇异常情况立即停止，并采取回灌及相应的防渗漏措施，以确保周围建
5、筑物的稳定。加强对周边建构筑物的沉降、位移观测，科学分析监测数据并及时向项目领导汇报；当周边建（构）筑物、路面等沉降过大时，必须采取回灌等措施。令排水施工在基坑四周设置300x40Omm截水沟，并在基坑四周设置30Cm高挡水墙。基坑内分级设排水明沟及集水井。基坑内排水沟设于基坑内四周坡脚处，其边缘距离基坑围护结构内壁不小于0.5m,沟底宽度不小于0.3m,纵向坡度不小于0.5%,沟底应比基坑开挖底低约0.5m；在基坑的四角及基坑边每隔20m左右设一集水井，集水井井底应比排水沟底低约1.0m,集水井井壁用滤水管等透水材料，坑内集水用水泵排至地面市政雨、污水系统中；雨季施工必须加强排水措施，及时引
6、排水，确保工程安全和设备的正常运用，做到大雨后能立即复工。令基坑开挖开挖总体施工方案根据总体施工安排，主体围护结构完成施工，以便桥分界分二段，以东一段，以西一段，同时开挖,便桥下土方由便桥以西的进行开挖。大体分五层开挖，余土清理用龙门吊完成。基坑开挖纵向按照主体施工分段进行施工，即划分段、分层进行土方开挖施工。一级基坑开挖随着开挖进行护坡，每开挖2m一段即进行支护。此段放坡施工，采用土钉+挂网喷射混凝土进行护坡。土钉筋体采用20螺纹钢筋，钻孔直径150mm。土钉钢筋通过小18水平拉通钢筋网焊接固定到面层钢筋网上,再在土钉钢筋端部两侧分别沿长度方向焊上IoOmm长的18锁定筋。土钉体注浆材料采用
7、水泥净浆,强度为20MPa,采用一次注浆,注浆压力为0.4MPao二级基坑开挖待I期一级基坑开挖完成及冠梁完成后，即进行I期二级基坑开挖，二级基坑采用分段分层开挖。同样待H期一级基坑开挖完成后，方可进行II期二级基坑开挖。基坑开挖时在沿围护结构两侧各留2m宽平台，平台距基槽底部保持2m高度,避免挖掘机在基槽作业时碰撞架设的钢支撑；而且可以充分利用其土体抗力保证围护结构的稳定，又可利用此平台进行钢围楝及钢支撑施工和人工修理侧壁。每小段的开挖长度不应超过2道撑的范围，在钢支撑架设完后，进行下面一层土方开挖前再挖除预留平台部位的土方。每小分层开挖厚度不超过2m,开挖至距坑底部50Cm时，采用人工清底
8、。车站主体及附属结构基坑均采用明挖法施工。基坑开挖严格按照“时空效应”理论，采用分段、分层、分块、对称、均衡、限时开挖；土方开挖顺序、方法必须与设计工况相一致，并遵循“开槽支撑、随撑随挖、严禁超挖”的原则，尽可能减少基坑开挖面上围护结构无支撑暴露时间及变形。基坑土方开挖注意事项实行信息化施工，即在整个基坑开挖过程中，要紧跟每层开挖支撑的进展，对地下连续墙变形和土体及水位变化、钢支撑轴力等进行监测，根据每个开挖段、每层开挖中的监测反馈资料，及时进行数理分析，判断安全状态，以便及时采取措施,改进施工，控制变形。每分块土方开挖时，先开挖中部再开挖两端支撑位置土体，以缩短连续墙无支撑暴露时间。在土方开
9、挖中配足人员进行墙脚土方清理，支撑端面处理和连续墙表面处理，做好支撑前准备工作，并及时施做支撑（确保在12小时以内），否则不准挖土,以防意外。地下墙的漏水处理随着开挖及时进行，并视漏水程度不同采取相应措施。在有微量漏水时，可采用防水砂浆修补；漏水较严重时，用水玻璃或化学灌浆封住；漏水成洞眼，有可能产生大量土砂涌入，需及时采用土袋堵住，然后进行引流和化学灌浆处理。当某开挖段做好内部结构后，纵向边坡要保留较长时间时，特别注意采取护坡措施，如放缓边坡，做好排水设施等，以防止暴雨及地面水流冲刷边坡而引起边坡坍滑冲断支撑甚至导致基坑支护结构坍垮。基坑土方开挖与支撑方式结合量测分析，及时进行修正，以确定合
10、理的无支撑暴露空间、时间，以利用土体时空效应，方便施工。令钢管支撑安装明挖基坑土石方开挖后，结构钢筋混凝土施作前，采用内支撑体系维护基坑的稳定，钢支撑体系由钢围囹、水平及斜向钢管支撑和钢牛腿四部分组成。在跨度较大支撑设置中间立柱，钢管支撑及钢围囹主要从深圳建筑市场租赁，就近运输到施工现场。支撑由活动端、固定端和中间标准节管节三部分组成，管节之间采用法兰盘高强螺栓连接。钢围囹采用型钢、工字钢等组合加工而成。钢围囹在现场加工场焊接成形后运至基坑附近，起重机吊运至基坑内安装就位。钢支撑整体拼接吊装采用一台25T吊车吊装安装。钢管支撑安装就位后,用一台200T液压千斤顶在钢管支撑活动端预加分级施加轴力
11、，并进行锁定。腰梁与桩之间的间隙采用C20细石混凝土充填密实，钢管与围囹之间的缝隙采用插打钢楔形块及浇灌填缝速凝砂浆。钢支撑施工注意事项(I)基坑需分层开挖，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6m的标准长度进行分节，同时配备部分长度不同的短节钢管，以适应基坑断面的变化。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；支撑安装前应先拼装，拼装后两端支点中心线偏心不应大于20mmo安装后总偏心量不应大于50mmo(3)支撑安装位置允许偏差为：高程50mm,水平间距100mm。(4)内
12、支撑体系必须严格遵守先撑后挖的原则，开挖至支撑设计标高下0.5m时应及时施做支撑系统，然后继续开挖。支撑安装完毕后应及时检查各节点连接状况，经确认后方可施加预加力。预加力应分级施加，重复进行，加至设计值时应再检查各节点连接状况，必要时对节点进行加固。待预加力稳定后锁定。施工中应注意对临时支撑系统的保护。（5）钢管对称确保两端同步，与钢围樵正交，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。（6）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。（7）为防止钢管支撑端头压变形，要求活动端、固定端端承板采用厚4cm
13、的特种钢板。（8）车站采用钢管斜撑处，施作时必须小心谨慎，严格按设计要求加工制作和安装，支撑头设计安装时必须确保支撑轴向受力，不产生偏心，以免支撑失稳。（9）临时型钢梁与钢支撑间设30厚橡胶垫块，以备基坑开挖期间由于临时立柱桩隆沉时调整之用，当临时立柱桩隆沉量超过设计要求时，应调整橡胶垫的厚度或取消橡胶垫，避免支撑承受差异沉降引起的附加荷载，保证基坑安全。（10）要求专人检查钢管支撑楔子，一有松动，及时进行重新加荷打楔子。专人检查钢管支撑时，由于高空作业，需系安全绳。（11）钢管支撑、钢围楝为钢构件，一定要确保焊缝质量，使用前需进行无损伤焊缝检测。支撑保护措施（1）基坑开挖过程中要防止挖土机械
14、碰撞支撑体系，以防支撑失稳，造成事故。为确保挖装机作业时不挤压、不碰撞钢支撑，作业时注意以下几点：a、钢支撑顶面以下LOm范围内挖装机直接挖装。机械作业时派人前后左右引导司机作业。这一高度挖装机的左右不至于碰钢支撑。b、以下部分先用人力在基坑一侧挖一个底部长宽尺寸为4.5mX3.0m的工作坑,坑底离钢支撑底面3.0m3.5m0将挖装机吊运至工作坑内往另一头开挖，此时机器的摆动在钢支撑之下，不致引起碰撞。（2）施工过程中加强监测，钢支撑表面粘贴电阻式应变片，若因侧压力造成钢管横撑轴力过大，造成横撑挠曲变形，并接近允许值时，必须及时采取增加临时竖向支撑等措施，防止横撑挠曲变形过大，保证钢支撑受力稳
15、定，确保基坑安全。（3）加强支撑端部悬吊和斜撑防滑措施。（4）在主体施工中支架、模板等严禁将支撑做受力点，且不作为人行栈道。（5）支撑体系的拆除施工应特别注意以下两点：（6）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，同时对围护桩的桩顶位移、桩心侧压力进行监测。（7）换撑时把拆下来的支撑安装到换撑的位置，并施加预加力。利用主体结构换撑时，主体结构的碎强度应达到设计要求的强度值。（8）支撑的规格及支撑的安装顺序必须满足设计的要求（9）钢支撑安装必须确保支撑端头与围楝均匀接触,并设防止钢支撑端部移动脱落的构造措施，支撑的安装允许偏差应符合以下规定：a）钢支撑轴线竖向偏差：30mmb）支撑轴线水平向偏差：30mmc）支撑两端的标高差和水平面偏差：不大于20mm和支撑长度的1/600。d）支撑的挠曲度：不大于1/1000（10）支撑就位后应及时准确地按设计要求施加预应力。当昼夜温差过大导致支撑预应力损失时，应立即在当天低温时段复加预应力至设计值；围护桩体水平位移速率超过警戒值时，可适量增加支撑轴力以控制变形，但复加后的支撑轴力必须满足设计安全度要求。（Il）在底板、顶板的施工过程中，应按设计规定的步序拆除各道支撑。（12）钢支撑拆除时，先用三角架将钢支撑托起，用千斤顶顶紧支撑，让锁紧片轻动，然后
