延吉中路车站基坑开挖施工组织设计一、 编制说明1、《##市轨道交通杨浦线一期工程土建Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ标招标文件》、《答疑会纪要》和《补充招标文件》；2、《##市轨道交通杨浦线 一期土建Ⅲ标投标文件》；3、《##市轨道交通杨浦线工程地质勘察报告》；4、延吉中路车站施工设计图；5、国家和##市有关地铁、市政等方面的施工技术与验收规范、规程；6、本公司ISO9001质量管理体系标准；7、现场调查资料;二、 工程概况2.1工程位置##地铁M8线延吉中路车站位于##市杨浦区营口路与靖宇东路交叉口处,全长470.3m,呈南北走向.车站北端是营口路与松花江路交叉口,南端靠近延吉中路路口,靖宇东路从车站中部穿过,车站中轴线基本与营口路道路中线重合.2.2设计概况 延吉中路站外轮廓尺寸为470.3×18.8m,为地下二层岛式中间站,兼作区间折返站.标准段站厅层高4.75m,站台层高5.17m,站台宽10.0m,高1.49m,总建筑高度12.22m.车站标准段为双层单柱双跨箱型钢筋砼结构,折返段部分为双层双柱三跨箱型钢筋砼结构.站中心覆土厚约2.5m,标准段底板埋深14.42m,端头井底板埋深15.97~16.91m. 根据工程地质、水文地质条件和交通组织情况,本站主要采用明挖顺作法施工,其中~轴之间,考虑到靖宇路道路翻交,采用盖挖逆做法施工.围护结构标准段设计为800mm厚地下连续墙,兼作使用阶段的主体结构侧墙,标准段连续墙采用十字钢板接头止水,墙趾埋深26m~27m,沿深度方向设4道钢管支撑；其中第一道为Φ580钢管支撑,其余三道为Φ609钢管支撑,最大支撑轴力在第三道支撑,为2200kN.端头井部分地下连续墙埋深28~29m,采用圆形锁口管柔性接头,设有500mm厚的内衬墙,按连续墙与内衬墙共同受力设计.沿深度方向设5道钢管支撑；其中第一道为Φ580钢管支撑,其余四道为Φ609钢管支撑,最大支撑轴力在第四道支撑,为2450kN.施工期间标准段地面荷载不得大于20kN,端头井地面荷载不得大于30kN.延吉中路车站设计有7个出入口4处风井.附属结构出入口、风井基底埋深最大为8.34～9.28m,采用φ700双轴劲性水泥土搅拌桩作为围护结构,桩长9～18m,间隔内插H型钢,沿基坑深度方向设置2～3道φ580钢管支撑和型钢围檩.2.3气候、气象情况##年均气温15.7℃,最高温度38.9℃,最低温度-10.1℃；年均降雨量1123.7mm,年均降雨日132天,年最大降水量1673mm,日最大降水量204.4mm,日降水量大于25mm的天数为28天；降水主要集中在每年3月至9月.最大风速30.4m/s,台风最大风速43.9m/s；年相对湿度80%.2.4工程地质和水文地质本站范围内工程地基均属第四系河口～滨海浅海相沉积层,主要由饱和粘性土、粉性土与砂土组成.在车站范围内,各沉积地层厚度、成份、土的物理力学性质与各项指标大致趋同,总体上呈现地面下3.0m为杂填土；3.0m～8.0m之间主要以饱和粉性砂土夹粘土为主,呈松散性,稳定性差,土质不均匀；8.0m以下均为饱和状态淤泥质粘性土层,局部夹少量薄层粉细砂与贝壳屑,具有高灵敏度、高含水量与弱渗漏性的特点,车站地基土属中～高压缩性软弱土层；17m以下为灰色土和灰色粉质粘土,土质教淤泥质粘土好；25m以下为暗绿～草黄色粉质粘土土体强度教高是地下墙的基底持力层,墙址均插入本层土中.地下水属潜水型,年平均地下水位在0.5～0.7m,在29.0m深度分布的第⑦层砂性土,是##地区第一承压含水层,其承压水水头埋深为4.9m.延吉中路站底板位于④层灰色淤泥质粘土内,地下连续墙趾插入⑥层暗绿～草黄色粉质粘土中.②3a层粘质粉土夹淤泥粉质粘土层,施工中易产生流砂和涌水现象,地下连续墙施工时易塌孔,施工时应引起充分重视.具体地质情况见下图.图2.4-1 延吉中路车站地质剖面图2.5周围施工环境延吉中路车站位于营口路与靖宇东路"十字"相交处,周围多为多层与小高层的民用住宅,东北地块为一些小高层民宅〔2栋14层,3栋12层〕和商用住房；东南地块为延春公园和4栋6层民宅；西南地块是一些多层民宅〔1栋7层、6栋5层〕和1栋3层变电所；西北地块以多层民用住宅为主〔1栋9层、3栋6层、1栋14层〕,靠靖宇东路处是##市医疗器械高等专科学校. 本站管线繁多,布置情况复杂,施工时应加强监测,优化施工方案,确保管线安全.基坑开挖时地面管线已全部迁出车站,地下管线迁到车站两侧红线范围内,详细情况请见图2.5.1 延吉中路站管线布置横断面图.图2.5.1 延吉中路站线布置横断面示意图2.6主要工程量 详见下表:表2.6.1 延吉中路站20##主要工程数量表序号工程名称规格单位数量备注1基坑土方万m313.482钢支撑D580T5803钢支撑D609T20004垫层砼早强C30m317345三、 总体施工布置3.1总体施工进度安排根据本站总体施工安排, 必须在20##9月15日完成北端头井结构施工, 20##11月15日完成南端头井结构施工,20##7月前完成整个车站土建工程施工.基坑土方开挖是车站施工的主要工序,对车站的工期、质量、安全都影响重大.为保证工期,地下连续墙施工完成后即合理安排地基加固和降水作业,使各工序平行进行,以确保端头井节点工期为目标组织生产.基底加固达到设计强度,降水至少20天后即开始端头井土方开挖.土方开挖严格按时空效应进行,开挖后在规范要求时段内支撑完毕,并与车站板、梁结构施工协调进行,保证基坑和周围建筑物、公用管线安全.根据车站总体工期要求和本站实际情况,本站必须开三个工作面才能保证车站工期；同时考虑靖宇路交通和管线过渡方案,本站在车站中部开一个工作面,其中35~38轴〔中1段〕采用逆作法施工.两端头井完工后两个工作面平行向车站中部方向施工；中部逆作法段完工后其南侧纵坡封闭,向北进行施工.这样安排三个施工段平等作业,工程量均衡,进度可满足总体施工要求.北段基坑开挖于20##6月30日开始,20##1月1日开挖完毕；中段基坑开挖于20##8月15日开始,20##1月11日开挖完毕；南段基坑开挖于20##7月1日开始,20##11月24日开挖完毕.具体施工进度安排详见图3.1-1总体施工进度图.3.2总体施工场地布置根据延吉中路站具体情况和施工总体安排,针对不同阶段施工进展情况,在征地线内合理布置临时工程.根据##地铁建设##和##市政工程建设的有关标准以与##市文明施工的有关规定,进行方案规划,突出"文明、环保、有序、安全"的特点,本着合理、节约、满足施工必须、便于施工管理的原则,便民利民不扰民,在施工范围内布置临时设施.场内道路采用钢筋砼结构,沿基坑边缘布置.基坑开挖时,根据施工具体安排,场内以靖宇东路为界分为两段,各布置一台40t龙门吊进行标准段土方挖运和材料垂直运输.主体结构分成北、中、南三个作业面平行进行施工,设三个钢筋堆放、加工场地,前期布置在西侧,后期随施工进展转移到已完工结构顶板上,让出附属结构施工场地.靖宇东路路口段为保证交通采取翻交措施,该段车站结构采用盖挖法施工,布置时综合考虑结构、出入口和管线施工需要.具体布置情况详见"图3.2-1总平面布置图".3.3 主要工料机供应计划1．主要施工人员表序工种名称人 数备 注1工长42履带吊司机43龙门吊司机64电焊工55起吊工156吊车司机37混凝土工208普工302. 主要施工材料供应计划序材料名称规 格单 位总数量分月供应计划六月七月八月九月十月十一月十二月元月1钢支撑D580T200505050502钢支撑D609T14004004003003004角钢L50t84225钢板δ=10t105326砼C20方18001003004004003002001003．主要施工机械设备表序号机械名称型号规格单位数量进场时间退场时间备注1履带起重机50t台22空压机10m3/min台43油泵LYB-44台44千斤顶50t台85挖掘机0.35m3台86挖掘机0.7m3台47装载机1.5m3台48自卸汽车15t台509龙门吊40t台210空压机10m3台311抽水泵AS30-20B台301250t抓斗50t套213汽车吊35t台10四、 具体施工工艺4.1 时空效应的应用针对本工程所在地区工程地质软弱,土体具有流变性的特点,结合本单位在类似工程中的施工经验,根据"时空效应"理论、《##市政地下工程施工与验收规程》〔DGJ08-236-1999〕和《##市地铁基坑工程施工规程》〔SZ-08-2000〕的要求,对延吉中路车站的基坑围护和开挖过程中的时空效应,进行了认真分析,明确了以严格控制基坑变形,保持稳定为首要目的,以严格控制土体开挖卸载后无支撑暴露时间为主要施工参数,采用加固地基、适当降水提高土体抗剪强度和注意做好基坑排水等综合措施,减少土体挠动,达到控制基坑周边地层位移,实现设计工况,保护环境,安全施工的目的.根据本工程基坑规模、几何尺寸,围护墙体与支撑结构体系的布置,地基加固和施工条件,按照"时空效应"规律,采用分层、分块、对称、平衡开挖和支撑的顺序,并确定各工序的时限,施工参数如下：开挖分层的层数：标准段n＝5,端头井n＝6；每层分部开挖的数量：V＝144.5～443m3；分部开挖的时间限制：Tc＝13～15h；分部开挖后完成支撑的时间限制：Ts＜8h；钢支撑预加轴力：N＝计算轴力的50%～80％；每分部开挖的宽度B和高度H：B＝6m,H＝钢支撑层距〔1.4～4.4m〕；每分部开挖卸载后无支撑暴露时间：Tr≤22h；在施工时,根据监测数据经设计同意适当调整施工参数,以保证：减少开挖过程中的土体扰动范围,最大限度减少坑周土体位移量和差异位移量.主体结构基坑土方开挖分段示意见图4.1-1.4.2 施工准备〔1〕根据现场实际情况,合理布置施工场地,在场内南北两端均设置一个可供5辆土方车停车的待车场地,进行车辆进入施工现场的调配.〔2〕各阶段挖土前均做好技术交底,交底清楚,目标明确,严格遵循"阶梯式"开挖施工顺序,"从上到下,分层、分块,留土护坡,阶梯流水开挖,垫层与时浇筑"的总原则.〔3〕通过对地基加固和超前井点降水加固土体,对加固效果进行检查验收,合格后才能开挖.〔4〕利用一台液压反铲挖机〔带镐头〕按基坑开挖先后顺序,逐幅拆除老路路面结构,土渣归堆集。
