地铁车站明挖法施工组织设计

地铁车站明挖法施工

目录

一、主要的施工方法及施工技术措施

1、主体基坑围护结构施工

2、附属结构围护施工

3、基坑开挖施工

4、主体结构施工

5、防水施工

6、施工控制测量

7、施工监测

8、基坑回填

9、车站与区间接口施工

二、主要的施工机械设备配置

三、质量控制要点

四、安全、环保及其它

地铁车站明挖法施工

一、主要的施工方法及施工技术措施

1、主体基坑围护结构施工

地铁车站主体基坑围护结构—密排人工挖孔桩：外径为Ф1.50m，桩中心距为1.35m，桩间相互咬合0.15m，并在桩顶设置压顶梁。密排人工挖孔桩挖孔施工顺序为：当挖孔桩穿越地层地质条件较好时，围护挖孔桩采用隔一挖一方法施工，并且在局部范围内(如微风化岩层中)采用同时开挖法施工；当挖孔桩穿越地层地质较差，有较厚的流砂和软弱淤泥地层时，挖孔桩采用隔二挖一方法施工；当挖孔桩穿越地层地质条件非常好时，可采用同时开挖方法施工。

1.1、主体基坑围护结构--密排人工挖孔桩施工方法及技术措施

1.1.1、施工准备及桩位测量

平整挖孔桩施工范围场地，并设置好排水沟以排除地表水。计算复核挖孔桩桩位控制点，并编制桩位编号及座标，经监理工程师复核无误后进行现场放样。第一节护壁浇注后，将桩位十字线准确移至护壁孔口顶面，测设井顶控制标高，以之做为开挖纠编和深度检测依据。

1.1.2、挖孔桩土石方开挖及运输

人工直接开挖桩孔内土方部分，每节开挖深度为1.0m，地质较差的淤泥及砂质易坍塌地段每节高调整为0.2～0.5m。风稿凿除开挖强风化软石，而中风化石质部份则采用微差控制爆破开挖，每一节施工高度不得大于1.0m。

人力绞车吊运孔内开挖的土石方，并转运至距孔边至少50m外集中堆放，夜间用PC—220挖掘机及15t载重汽车运至弃土场。

1.1.3、灌注护壁砼

每开挖掘进深度1.0m，经检测达到设计要求孔径后，即安装特制钢模(钢模分为3块用U型卡连接)，并校核检查模型尺雨及加固情况。砼由拌合站集中拌合，机动翻斗车运至孔口，人力绞车运至桩孔下进行护壁砼浇注，并用捣固器或风稿等直接振动模板将砼捣固密实。

相邻桩孔土石方开挖施工时，将先行施工完成的桩相接部位护壁凿除并将桩身

凿毛，再立模灌注该孔挖孔桩的护壁，以完成桩间相互合0.15m，增加围护桩整体性。

井口段的护壁高出地面0.2～0.4m，孔内护壁埋设P25U型钢筋做人员上下的铁爬梯，护壁采用加入早强剂的C20细石砼灌注，其终凝时间不大8小时，以缩短脱模时间，保证每天可以完成一个开挖施工循环。

挖孔桩开挖到设计标高后，由专职人员进行终孔检查，检查内容包括；清孔情况、桩位偏差、桩身倾斜情况、桩深度等，并作检查验收记录。

1.1.4、钢筋笼制作及安装

桩身钢筋一般就近一次绑扎焊接成钢筋笼，并在钢筋笼外侧绑上砼垫块以及焊接钢筋短撑，由两台25t吊车四点起吊并将钢筋笼空中转体吊直后一次吊装入孔就位。当受地面、地下建筑物及地下管线的影响而不能采用一次吊装就位安装钢筋笼时，则采用钢筋笼分成5～8.0m的分节段安装方法或直接于井下绑扎焊接安装钢筋方法安装桩身钢筋。

1.1.5、桩身砼灌注

桩体砼灌注前必须抽干孔内积水并再次清孔，桩身采用C25、S8的防水砼，由拌合站集中拌合，再由砼运输车运至孔口经串筒灌注，每浇注0.5m深即进行捣固作业，捣固棒须插入下一层灌注深度至少0.1m，以确保桩身的整体性，桩身砼浇注时间间隔不得超过2小时，当孔内涌水量较大，而不能抽干积水时，则采用水下砼灌注方法灌注桩身砼。

1.1.6、遇特殊地质地段挖孔桩施工技术措施

1.1.6.1、软弱地层挖孔桩施工

采用打入长 1.2mФ22短钢筋加固较弱土层稳固孔边土体，再采用0.2～0.5m 进尺开挖通过软弱地层，并在该段护壁中加设Ф12＠200主筋及4Ф8箍筋，以提高护壁的整体性和抗坍塌能力。

对已造成较大面积坍塌的则采用人工码砂袋等回填处理后，再沿孔四周孔入打Ф48钢注浆管8～12根，注浆管长度据坍孔深度确定，注入水泥水玻璃浆液加固和充填坍塌地层，再按上述短进尺施工方法施工，一般均可以通过塌坍地段。

1.1.6.2、挖孔桩内石方爆破

人工或机械凿除开挖难以达到进度要求的挖孔桩孔则采用孔内微差控制爆破

技术爆破开挖石方。炮眼深控制在0.5～1.0m以内，采用非电毫秒雷管起爆乳胶炸药，每孔用药量为0.3kg。爆破时，井口采用防飞石罩以杜绝飞石外逸，并进行爆破振动监测。

1.1.7、挖孔桩安全施工技术措施

a、因桩身过长，须注意开挖过程中地面及孔内开挖人员的上下呼应，防止井下发生意外。

b、随时检查孔内有毒物质，特别是采用爆破作业的桩孔，人员进入之前必须采用高压风管或鼓风机足够的通风排烟处理，经动物实验确认安全后方可入孔作业。

c、作业人员必须配戴安全帽，上下孔内均须认真检查爬梯及吊篮等上、下工具的安全可靠性，孔内采用36伏以下的低压照明灯具。

d、孔口设第一道钢筋盖板，井下作业人员头顶1.0m设第二道钢筋护盖，在土石方起吊过程中，人员站在盖板之下，防止高处坠物伤人。

e、孔口附近严禁堆放材料工具，及时清除孔口周边的松散泥块或杂物。

f、钢筋笼吊放须由专人指挥，确保周围建筑物和行人的安全。

g、采用相邻孔同时施工的挖孔桩，其相邻施工工作开挖面之间最小距离不得小于10m。

1.2、压顶梁施工

压顶梁是车站主体结构抗浮的受力构件，也是车站基坑开挖防止围护桩受力变形架设钢支撑的着力点，施工质量至关重要，压顶梁施工方法及技术措施要求如下：

a、分段跳槽开挖压顶梁基坑基坑，基坑拉槽顶宽度12.0m，底宽3.4m，槽段长度每段小于10.0m，随土石方开挖将围护桩间余土清除干净并凿除护壁松散砼。

b、清除围护桩内余土，垃圾及清洗干净，用风稿凿除压顶梁部位护壁，并将原桩顶砼凿毛。

c、原土夯填抹3cm水泥砂浆并涂脱模剂作压顶梁底模，侧模采用钢模及木模板，并按设计要求用木条预留止水条槽口。

1.3、主体基坑围护—人工挖孔桩施工进度指标。

a、孔桩在杂填土及砂质、粉质、粘土系渗水量不大的地层一般每孔每天完成

一个施工循环，进尺0.95m/日。

b、挖孔桩在易坍塌的中砂及软弱淤泥地层，通过采取插入钢筋加固措施后可进尺0.3～0.5m/日。

c、挖孔桩在人工凿除开挖软面地层中进尺0.7m/日。

d、挖孔桩采用爆破开挖岩层时进尺0.5～0.95m/日。

2、附属工程围护结构施工

地铁车站附属工程围护结构有三种形式：密排人工挖孔桩围护，挖孔桩深孔锚杆支撑围护，土钉墙围护，三种围护结构施工方法及技术措施分述如下：

2.1、密排人工挖孔桩围护

(略，参见地铁车站主体基坑围护结构施工)

2.2、挖孔桩深孔锚杆支撑围护

挖孔桩深孔锚杆支撑围护结构为：每根挖孔桩布置一根锚杆，锚杆倾角为30o，每根长17.8m，锚杆杆体为Ф32mmⅢ级螺纹钢筋。

锚杆采用MZ—2型冲击螺旋锚杆钻机钻孔，注浆泵二次压注水水泥砂浆及净浆，YC-60A型千斤顶张拉并锁定锚杆，锚杆施工工艺流程见下图所示：

锚杆施工方法及技术措施为：

a、锚杆孔钻孔时注意地层中的管线及地下建筑物，如有异常现象，均不可冒然钻进。孔口段锚孔钻孔时，采用加设孔口塑料套管等措施，以避免发生坍孔、埋杆等事故，钻孔至设计深度后，检测钻孔的倾斜度及深度，开动钻机用循环净泥浆置换孔内泥浆和用清水洗孔。

b、锚杆钢筋先加工成4.0m～5.0m一节，节与节之间采用锥形螺丝套筒接头并试拼编号，在每节锚杆体上内加设定导向钢筋。

c、用注浆泵从第一根注浆管压注入水泥砂浆，待第一次水泥砂浆初凝后，再从第二根注浆管压入(>3Mpa)水泥浆，将第一次所压浆液壁裂挤密形成浆泡，以增加锚杆抗拨力。注浆用砂浆采用经筛选后的中细砂，水泥为新鲜51.5Mpa水泥，按M30强度配制，砂浆稠度为14～22cm，水泥净浆水灰比为0.5，注浆施工一次完成，不得出现30min以上的停留。

锚杆施工工艺流程图

d、待锚杆体及背梁钢筋砼强度达85%以上后，采用YC-60A型穿心式张拉千斤顶进行张拉。张拉采用每50KN一级的逐级加载法，并记录分级加载的伸长值和张拉力，一直张拉到设计锚杆拉力的80%，并且持续3min以上油压无明显衰减后用螺母锁住锚杆。

e、用扭力搬手检测锚杆拼接接头质量给再插入锚杆，用两根高压兼管作注浆管，并随同锚杆一并插入锚孔。

2.3、土钉墙围护施工

车站通道坡道地段及与主体结构相接部位，采用放坡开挖施工，边坡坡面采用土钉墙围护。土钉墙设计为：在边坡率1:0.3～1:1边坡上打入梅花型布置，间距1.5m，长3～4.0m的Ф22Ⅱ级螺纹钢土钉，铺设间距0.15×0.15m的Ф8钢筋网，喷15cm砼，土钉墙施工工艺流程见下图所示：

土质地段边坡Ф22土钉采用人工直接打入法施工，石质边坡地层则采用风钻钻孔埋设安装施工，用PHZ系列砼潮喷机组分二至三次喷砼，土钉墙主要施工方法及技术措施为：

土钉墙施工工艺流程图

a、按设计位置准确定出开挖边线，土石方开挖前先在开挖位置纵横方向每5m挖1.0m宽，2.0深的探沟，探明地下管线的数量及其走向后，再采用机械或人工开挖。每下挖 2.0m即为一个施工层，开挖到位后人工按设计边坡刷坡整平并清理松土。

b、用风钻紧随开挖钻土钉锚孔，孔径为42～48mm，眼孔与坡面垂直，锚孔完成后即用高压风从内往外清孔，灌注加入早强剂的M30砂浆至孔口后，打入Ф22锚杆，锚杆外露15cm。

c、喷射作业前用高风再次对边坡进行清理，清除松动的碎块，每2.0×2.0m 及涌水处埋设竹筒泄水管。喷射砼预拌料均由锥形拌合机集中拌合，机动翻斗车将预拌料运送至工作面开动喷射机进行喷射。喷头由熟练工人操作，喷射顺序为由上至下，受喷面离喷头的距离为0.6～1.0m，且随时保持与受喷面垂直，严格按水灰比进行二次喷头加水，以喷射后平整，湿润为度，待砼终凝后即人工洒水养护。

d、钢筋网采用Ф8钢筋，紧贴第一次喷射面现场绑扎而成，间距为0.15×

0.15m，钢筋网与锚尾部焊接，以使用网片与锚杆联成整体共同受力支护边坡。

e、钢筋安装完成后即进行二次喷砼，其施工操作方法及拌料方式与第一次喷射砼相同，喷射厚度为5～10cm，砼终凝后由专人洒水养护14天。

3、基坑开挖施工

3.1、施工分段和施工顺序

基坑开挖按“纵向分段、竖向分层”的开挖方式组织开挖，以加块结构施工进度和缩短基坑暴露时间，从而降低工程施工对周转环境的影响，基坑开挖纵向分段长度为11.2～21.5m，竖向按压顶梁施工及支撑架设和挖掘机最大开挖深度能力分为四层每层开挖高度为 2.6～4.0m。主体基坑竖向为四层开挖，第一层为靠围护桩

侧先挖出一上口宽12.0m，下口宽3.4m的坑槽作为压顶梁施工工作面，第二层、第三层为按10%的纵坡进行基坑中部拖槽放坡，做为出土通道用，基坑边缘留一3.5m 的作业平台做为桩间凿土及桩间补平施工和Ⅰ、Ⅱ道钢支撑架设平台，第四层直接一次性开挖至设计基底标高。

基坑土石方主要采用大型液压挖掘机配自卸汽车直接开挖法施工，石方部分则采用微差松动控制爆破技术爆破，由挖掘机转运爆破石碴开挖。

车站附属结构导坑开挖在一般土层时用PC-220挖掘机直接开挖出土，人工配合检底和进行桩基开挖，地层为岩层时采用爆破法爆破后，再用挖掘机转运石碴开挖，为受条件限制时基坑土石方开挖可采用挖掘机开挖及25t吊车配2.5m3土斗起吊人工开挖两种方法施工。

主体基坑纵向分四次，共16段进行开挖。第一次开挖从18轴往西按10%进行放坡，挖出出土通道，即先开挖W1→W5段结构中板以上部分土石方，再按W2→W3→W4→W5→W6段的开挖顺序开挖中板以下土石方，W1段中板下土石方待W2段主体结构完工后用50t吊车配2.5m3土斗提升开挖；第二次开挖从25轴往西按10%坡度放坡开挖W7→W10段地面以下6.0m土石方，再按W7→W8→W9开挖顺序分台阶开挖剩余土石方；第三次开挖从车站东端始向西按W10→W11→W12→W13开挖顺序分台阶开挖6.0m以下土石方。第四次开挖从W14段始往东将原地面下6.0m土石方开挖，再按W14→W15段开挖顺序分台阶开挖下部土石方，W16段土石方待Q15段板完工后用吊车配2.5m3土斗起吊开挖。自W2段始至W16段的放坡道以下基坑土石方均采用台阶法开挖，台阶高度2.6～4.0m，间隔一台阶布置一台PC—220液压挖掘机，采用接力挖掘转运法将基坑内土石方转运至坡顶，夜间由15t汽车转运至石井弃土场。

3.2、基坑开挖技术措施

3.2.1、基坑降水及排水

基坑开挖范围无明显含水地层，基坑内积水主要为雨水及住宅区内的生活用水和工程用水聚积而成。因此，车站在基坑开挖排水中以明排水为主，在压顶梁坑槽边缘设一0.3×0.4m的临时截水沟，将其水流引入积水坑后由电动抽水机排至沉淀池。每段基坑开挖完成后，即在该段外1.5m处东北角设1.0×1.0×1.5m的集水坑，将基坑内工程用水、地下水、浸水引入集水坑，再用电动抽水机排至北侧沉淀池。