屯佃站附属土方开挖及支护 (终版)

北京地铁16号线二期工程土建施工04合同段

屯佃站附属结构明挖基坑 土方开挖及支护施工方案

编 制 人：

审 核 人：

审 批 人：

北京住总集团有限责任公司

2015年9月

目 录

1.编制依据 ................................................................................................................................................................... 1 1.1.编制依据 ................................................................................................................................................................... 1 1.2.编制原则 ................................................................................................................................................................... 1 1.3.编制范围 ................................................................................................................................................................... 2 2.工程概况 ................................................................................................................................................................... 3 2.1.工程概述 ................................................................................................................................................................... 3 2.2.工程环境 ................................................................................................................................................................... 7 2.3.工程地质情况 .......................................................................................................................................................... 9 2.4.风险点控制 ............................................................................................................................................................ 11 3.施工部署 ................................................................................................................................................................. 12 3.1.施工组织机构 ........................................................................................................................................................ 12 3.2.主要施工顺序 ........................................................................................................................................................ 12 3.3.施工准备 ................................................................................................................................................................. 13 4.基坑工程施工 ......................................................................................................................................................... 15 4.1.基坑土方开挖 ........................................................................................................................................................ 15 4.2.网喷施工 ................................................................................................................................................................. 21 4.3.钢支撑施工 ............................................................................................................................................................ 23 4.4.土钉施工 ................................................................................................................................................................. 30 4.5旋喷桩施工 ............................................................................................................................................................ 32 4.6.基坑防淹排水措施 ............................................................................................................................................... 36 4.6.基坑监测 ................................................................................................................................................................. 37 4.7明暗挖相接段施工方法....................................................................................................................................... 42 5.质量保证措施 ......................................................................................................................................................... 43 5.1.质量保证体系 ........................................................................................................................................................ 43 5.2.试验方法及保证措施 ........................................................................................................................................... 44 5.3.基坑质量控制及措施 ........................................................................................................................................... 44 6.安全保证措施 ........................................................................................................................................................ 47

6.1.安全管理体系 ........................................................................................................................................................ 47 6.2.安全技术措施 ........................................................................................................................................................ 48 7.应急预案 ................................................................................................................................................................. 53 7.1.重大风险源识别 .................................................................................................................................................... 53 7.2.基坑变形风险应急预案 ....................................................................................................................................... 54 7.3.人员坠落风险应急预案 ....................................................................................................................................... 56 7.4.基坑坍塌风险应急预案 ....................................................................................................................................... 56 7.5.管线破坏风险应急预案 ....................................................................................................................................... 57 7.6道路塌陷应急预案 ............................................................................................................................................... 58 8.冬季施工措施 ..................................................................................................................................................... 59 8.1.土方开挖施工 ........................................................................................................................................................ 59 8.2. 钢支撑施工 ........................................................................................................................................................... 59 8.3.喷混施工 ................................................................................................................................................................. 59 8.4.土钉施工 ................................................................................................................................................................. 60 9.环境保护的管理及措施 ....................................................................................................................................... 61 9.1.防止噪音污染 ........................................................................................................................................................ 61 9.2.防止粉尘污染 ........................................................................................................................................................ 61 9.3.减少扰民措施 ........................................................................................................................................................ 62

1.编制依据

1.1.编制依据

（1）《地铁设计规范》（GB 50157-2013） （2）《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2011）

（3）《建设工程施工现场消防安全技术规范》（GB50720-2011） （4）《起重机设备安装工程施工及验收规范》（GB50278-2010） （5）《地铁工程监控量测技术规程》（DB11/490-2007） （6）《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009） （7）《北京市市政工程施工安全操作规程》（DBJ01-56-2001） （8）《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012） （9）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012） （10）《基坑工程内支撑技术规程》（DB11/940-2012） （11）《施工现场临时用电安全技术规程》（JGJ46-2005） （12）《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2012） （13）《城市轨道交通工程监测技术规范》（GB50911-2013） （14）《建筑基坑支护技术规程》（DB11/489-2007） （15）锚杆喷射混凝土支护技术规程（GB50086-2001） （16）建筑边坡工程技术规范（GB 50330-2013） （17）建筑工程冬季施工规程（JGJ/T104-2011） （18）北京地铁16号线工程土建工程04标合同文件 （19）北京地铁16号线工程土建施工04标段施工组织设计 （20）北京地铁16号线04标屯佃站附属围护结构施工图 （21）北京地铁16号线04标屯佃站附属围护结构施工变更图

1.2.编制原则

（1）遵守、执行合同文件各条款的具体要求，确保实现业主要求的工期、质量、安全、环境保护、文明施工和职工健康等各方面的工程目标。

（2）在认真、全面理解设计文件的基础上，结合工程情况，应用新技术成果，使施工方案具有技术先进、方案可靠、经济合理的特点。

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（3）充分研究现场施工环境，妥善处理施工组织与周边环境问题，妥善解决施工运输与周围交通之间的矛盾，尽量减少施工扰民和民扰施工。

（4）方案编制尽可能做到重点项目和一般项目相结合，特殊技术和一般技术相结合，具有重点突出，内容全面，思路清晰的特点，做到方案可靠先进，措施稳妥得力。

1.3.编制范围

屯佃站附属结构深基坑施工，主要包括土方开挖，桩间喷射混凝土，钢支撑支护及土钉支护。

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2.工程概况

2.1.工程概述

本站为北京地铁十六号线二期工程（原北京地铁海淀山后线工程）屯佃站，车站位于北清路与上庄路交叉口西北象限， 北清路北侧红线外的绿化带内，沿北清路呈东西向布置。屯佃站为地下两层岛式车站，双柱三跨混凝土结构，采用明挖法施工。车站两端接盾构区间，车站共设置4座出入口（1个预留出入口），2座风亭，2座紧急疏散口。

车站西北侧设置A出入口，东北侧设置B出入口（预留），东南侧设置C出入口，西南侧设置D出入口，其中B、C出入口设置无障碍通道。C、D出入口下穿北清路段采用暗挖法施工，其余部分均采用明挖法施工，明挖基坑采用内支撑系统＋钻孔灌注桩支护体系。 图2-1 屯佃站位置总图 车站附属A出入口为单层明挖结构，基坑长57.944m，基坑深度约2.1m~15.8m，基坑宽度8.0m~9.2m，结构底板位于粉土层，钻孔灌注桩+钢管内支撑支撑体系，共设2道钢支撑，附属结构范围内地下水位高于结构底板，采用降水施工。

车站附属C出入口为单层明挖结构，基坑长47.559m，基坑深度约2.5m~18.1m，基坑宽度8.0m~10.7m，结构底板位于粉土层，钻孔灌注桩+钢管内支撑支撑体系，共设3道钢支撑+1道倒撑，附属结构范围内地下水位高于结构底板，采用降水施工。

车站附属D出入口为单层明挖结构，基坑长43.373m，基坑深度约2.3m~15.5m，基坑宽度6m，结构底板位于粉土层，钻孔灌注桩+钢管内支撑支撑体系，共设2道钢支撑+1道倒撑，附属结构范围内地下水位高于结构底板，采用降水施工。

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附属结构A出入口围护桩型号有：Z1围护桩，桩长13000mm、水平间距1500mm，Z2围护桩，桩长15100mm、水平间距1400mm，Z3围护桩，桩长10900mm、水平间距1500mm，Z4围护桩，桩长10700mm、水平间距1500mm，Z5围护桩，桩长8000mm、水平间距1500mm，Z6围护桩，桩长6500mm、水平间距1500mm，Z7围护桩，桩长17700mm、水平间距1400mm。

钢支撑采用Φ609，t=16钢支撑，第一层钢支撑水平间距最大3500mm，第二层钢支撑水平间距最大3500mm。第一、二层钢支撑垂直距离6500mm。

图2-2 附属结构A出入口基坑平面图

图2-3 附属结构A出入口横剖面图 第4页，共62页

附属结构C出入口围护桩型号有：Z1围护桩，桩长17275mm、水平间距1400mm，Z2围护桩，桩长18875mm、水平间距1400mm，Z3围护桩，桩长13600mm、水平间距1400mm，Z4围护桩，桩长11200mm、水平间距1400mm，Z5围护桩，桩长11200mm、水平间距1400mm，Z6围护桩，桩长7000mm、水平间距1400mm，Z7围护桩，桩长21175mm、水平间距1300mm。

钢支撑采用Φ609，t=16钢支撑，第一层钢支撑水平间距最大3500mm，第二层钢支撑水平间距最大4000mm，第三层钢支撑水平间距最大4000mm。第一、二层钢支撑垂直距离4000mm，第二、三层钢支撑垂直距离3000mm。

图2-4 附属结构C出入口基坑平面图 图2-5 附属结构C出入口横剖面图

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附属结构D出入口围护桩型号有：Z1围护桩，桩长13944mm、水平间距1500mm，Z2围护桩，桩长17944mm、水平间距1400mm，Z3围护桩，桩长15444mm、水平间距1400mm，Z4围护桩，桩长10400mm、水平间距1500mm，Z5围护桩，桩长10000mm、水平间距1500mm，Z6围护桩，桩长6900mm、水平间距1500mm。

钢支撑采用Φ609，t=16钢支撑，第一层钢支撑水平间距最大3500mm，第二层钢支撑水平间距最大3500mm。第一、二层钢支撑垂直距离7200mm。

图2-6 附属结构D出入口基坑平面图

图2-7 附属结构D出入口横剖面图

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2.2.工程环境

地面环境：车站A出入口位于北清路北侧绿地内，出入口北侧为平房。车站C出入口位于北清路南侧绿地内，出入口南侧为居民平房。车站D出入口位于北清路北侧机非隔离带内。

地面交通：车站C出入口北侧为北清路南辅路，车站D出入口南北两侧为北清路主路及北辅路。

管线情况：C出入口明挖基坑北侧现状一根Φ500高压燃气管线和一根Φ600上水管线。D出入口明挖基坑南侧有一根改移后的Φ1400雨水管，基坑南侧、东侧有一根改移后的Φ300污水管，基坑北侧有一根现状Φ600雨水管。具体管线现况如表2-1及图2-8所示。

表2-1 地下管线表

编号 1 2 3 4 5 管线名称 高压燃气管 上水管 雨水管 雨水管 污水管 规格 Φ500 管线基本情况 风险等级 三级 三级 二级 二级 二级 顶埋深约2.4m，方向平行于出入口基坑，距离出入口基坑北侧约5.5~9.5m Φ600 顶埋深约1.8m，方向平行于出入口基坑，距离出入口基坑北侧约9.6~11.5m Φ1400 管底埋深约3.3m，方向平行于出入口基坑，距离出入口基坑南侧约2.5m Φ600 Φ300 管底埋深约1.5m，方向平行于出入口基坑，距离出入口基坑北侧约2.5m 管底埋深约2.6m，方向平行于出入口基坑，距离出入口基坑南侧约1.5m，基坑东侧3.5m 第7页，共62页

图2-8 管线与基坑位置图第8页，共62页

2.3.工程地质情况 2.3.1.地层土质

本工程出入口明挖基坑侧壁地层主要为人工填土层、第四系粘性土和粉土层，基坑底部主要处于粉土③层、粉质粘土③1层。

本车站A出入口敞口段下主要为人工杂填土，地基承载力较差，需对出入口下杂填土采用二八灰土进行换填，压实度系数不小于0.95。

本站自地面下20m深度范围内的饱和粉土及砂土大部分都不液化，仅粉土③层局部存在液化现象，液化等级为轻微液化。仅钻孔（16-TD28）位于C出入口明挖基坑处为轻微液化，该层土主要位于出入口底板下，且土层厚度较小，对该土层进行旋喷加固处理。基坑开挖前采用纵向Φ800@1200旋喷桩梅花形布置，对出入口结构范围内该层土进行旋喷加固，加固浆液采用1:1纯水泥浆，水泥标号为42.5级，桩体28天期龄的无侧限抗压强度不宜小于1.2Mpa，，注浆压力为2.5-4.0Mpa。土体加固平面范围为南、西、北围护桩外边线以内，东边线为出入口西侧墙外边线向东20m，旋喷桩桩底标高需伸至该层土体下1m，绝对标高控制值为26.70m，桩顶标高为基底垫层底面。

2.3.2.水文地质

本段线路赋存三层地下水。赋存地下水类型分别为上层滞水（一）、潜水（二）和层间水（四）。

本次初步勘察钻孔最大深度55m，在勘察深度范围内，各层地下水详细情况如下： 上层滞水（一）：上层滞水（一）：水位埋深为1.80~5.61m，水位标高39.08~42.22m，含水层岩性为粉土②层、粉质粘土②1层，水量较大。主要接受大气降水及侧向径流补给，以蒸发、侧向径流、向下越流补给的方式排泄。

潜水（二）：水位埋深为6.43~12.51m，水位标高32.20~37.59m，含水层岩性为粉土③层、粉质粘土③1层、粉质粘土④层、粉土④2层，受隔水层的影响，局部有承压性。主要接受大气降水及侧向径流补给，以蒸发、侧向径流、向下越流补给的方式排泄。

承压水（四）：水位埋深为29.61m，水位标高14.97m，含水层岩性为粉土⑧2层。主要接受侧向径流补给，以侧向径流、向下越流补给的方式排泄。

其中附属结构出入口基坑主要受上层滞水（一）、潜水（二）影响， 承压水（四）水位低于结构底板，可不考虑其对基坑施工的影响。附属出入口基坑开挖前需将地下水位降至基

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底以下0.5m，降水工程主要采用真空管井降水施工。附属结构地质水文剖面图详见2-9、2-10及2-11。

图2-9 附属A出入口地质水文剖面图

图2-10 附属C出入口地质水文剖面图

图2-11 附属D出入口地质水文剖面图

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2.4.风险点控制

本车站A出入口明挖基坑侧壁的安全等级为二级，C出入口、D出入口明挖基坑侧壁的安全等级为一级。

附属结构C出入口明挖基坑北侧现状一根Φ500高压燃气管线和一根Φ600上水管线，D出入口明挖基坑南侧有一根改移后的Φ1400雨水管，基坑南侧、东侧有一根改移后的Φ300污水管，基坑北侧有一根现状Φ600雨水管。施工时应对管线进行核实并保护，在管线上安插管线标识牌，观察管线周边的土体变化，施工期间对基坑周边管线加强监测，并做好应急预案。

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3.施工部署 3.1.施工组织机构

为了保证本工程的工期、质量、环保、安全、服务实现承诺的目标，保证施工过程中的组织协调，我公司成立了由项目经理、总工程师、生产经理组成的领导小组，负责项目组织、机械配备、人力资源、材料资金、技术保障的总体协调，施工组织机构如图3-1所示。

项目经理王青 安全副经理 沙振 安全部 耿杰 书记兼生产副经理 李旸 材料部 李云松 施工部 颜曦 商务副经理闫明光 合约部 于亚萌 项目总工 鲁庆涛 测量部 张浩 技术质量部 禹庆彬 分包作业队 图3-1施工组织机构图

3.2.主要施工顺序

土方开挖严格按照设计给定的开挖步序图施工操作。逐层开挖，随开挖随做好支护工作。考虑到地下水对施工影响，在基坑开挖前，已对基坑周边进行施工降水，详见附属结构降水安全专项施工方案。

车站附属结构每个出入口均单独进行施工，施工顺序为先进行围护桩施工，然后车站降水及冠梁、挡土墙施工，最后进行土方开挖，随土方开挖逐步进行桩间喷射混凝土以及钢支撑的架设。其中C出入口在围护桩施工完成后进行旋喷桩施工，然后再进行其他工序。

旋喷桩施工：C出入口围护桩达到设计强度后进行旋喷桩加固施工，详见4.6节旋喷桩施工。

冠梁及挡土墙土方施工：先开挖土方至冠梁底，凿除桩头，分段顺序进行冠梁和挡土墙施工。

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图4-3 基坑开挖工序图

第三步：开挖基坑至第二道钢支撑下0.5m，并及时架设钢支撑，施加预应力，在8~12小时内架设完成。向下继续开挖，A出入口与D出入口第二道钢支撑架设完成后开挖剩余土方至基底上30cm，人工完成土方清底，C出入口第二步土方开挖深度3.6m。土方采取分层开挖，每层开挖深度不超过2.0m，在架设钢支撑时预留1.0m的操作平台。

图4-4 基坑开挖工序图

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第四步：开挖基坑至第三道钢支撑下0.5m，并及时架设钢支撑，施加预应力，在8~12小时内架设完成。向下继续开挖，C出入口钢支撑架设完成后开挖剩余土方至基底上30cm，人工完成土方清底。土方采取分层开挖，每层开挖深度不超过2.0m。

图4-5 基坑开挖工序图

A出入口和D出入口开挖方向由东向西进行开挖，C出入口开挖方向为由西向东，采用1台挖掘机在坑内，1台长臂挖掘机在坑外相互配合进行挖土。基坑土方开挖如下图4-6：

图4-6 基坑土方开挖示意图

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（3）修边和清底

在距槽底实际标高300mm槽帮处，抄出水平线，钉上钢筋棍，然后用人工将暂留土层挖走。同时由两端轴线（中心线）引桩位通线（用小线或铅丝），检查距槽边尺寸，确定槽宽标准。以此修整槽边，最后清理槽底上方。槽底修理铲平后进行质量检查验收。

（4）钎探、验槽

基底达到设计标高后，立即组织人员按设计及规范要求进行钎探，如实记录锤击数，作为勘察、设计等多方人员验槽的依据，钎探孔以粗砂填实；及时会同建设单位、工程监理等约请设计、地质勘察等有关部门，进行基槽核验，对存在问题妥善处理后，立即组织下道工序施工，缩短晾槽时间。

4.1.4.基坑开挖的基本要求

（1）测量员随时测量，保证基底标高和基坑线。

（2）按照施工要求，必须及时安装支撑，并按设计要求施加支撑预应力值。支撑位置应准确，其支撑端部的中心位置、误差为：高程±30mm，水平间距±100mm。同一道支撑两端高差控制在2cm以内，支撑采用吊拉固定牢固，为保证支撑安装质量，在开挖每一层的每小段的过程中，当开挖出一道支撑的位置时，即按设计要求在围护结构两侧断面上测定出该道支撑两端与围护结构的接触位置，以保证支撑与支护结构面位置准确。

（3）当基底上层与设计不符或扰动、水浸、发现淤泥、土质松软等现象时，应做好记录，并会同有关单位研究处理。

（4）基底要平整压实，其允许偏差为：高程0mm～-20 mm，平整度20mm，并在1m范围内不得多于1处，轴线位移小于30mm，基坑尺寸不小于规定值。基底经检查合格后，要及时施工混凝土垫层。

4.1.5.基坑开挖中应注意的事项

（1）基坑严格按设计进行施工，及时架设直撑及斜支撑等，确保基坑坑壁稳定。施工过程中，密切与施工监测配合，加强信息化管理，若有不稳定的因素存在，及时报请工程师和设计人员调整施工方案，将基坑开挖对周围环境的影响减至最小程度，确保基坑成型；基坑开挖应把基坑侧壁的稳定成型放在首位，已开挖的基坑侧壁不稳定时应及时处理，不许再向下开挖。

（2）挖土机严禁碰壁围檩和钢支撑。

（3）限制基坑开挖线以外2m地面堆土堆物荷载不超过20KN/m2，并做好计算校核工

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作，随时检查确保安全。

（4）开挖过程中随时做好基坑内的排水工作，及时排出坑内积水，确保开挖过程中基坑底部干燥，确保基坑底部强度和稳定性不被破坏。

（5）及时作好基坑两侧的防护护栏的设置工作。

（6）基坑开挖过程中，及时进行地质描述，做好开挖记录，当地质情况变化并与设计不符时，应立即报监理工程师和设计人员，及时调整施工方法。

（7）施工中各工序应以测量监测为指导，根据水位变化，桩体水平位移，轴力计的大小，基底反弹量等数据调整施工方法。

4.2.网喷施工 4.2.1.工艺流程

桩间网喷混凝土工艺见图4-7。

喷射混凝土养护 喷射混凝土面找平 1：2.5水泥砂浆 喷射砼拌合料准备 混凝土喷射作业 桩间土层引流导管安装 打水平加强筋 钢筋网片安装、固定 焊接加强筋，竖向距离每米一道 图4-7 桩间网喷工艺流程图

4.2.2.施工方法

排桩的桩间土及1:0.5放坡处防护采用挂网喷射混凝土支护，喷射混凝土C20，厚1:0.5放坡处喷混厚度为100mm，桩间喷混厚度为80mm，采用φ6@150×150钢筋网片，如图4-8。先铺挂钢筋网，按照设计要求并固定于桩体周围，然后喷砼护壁，并用砂浆找平以确保防水层的施工。当桩间渗水时，在护面设泄水管，泄水管采用L=600mm的Φ50硬质PVC管，在桩间渗水处打设，泄水管底填塞碎石，并外包土工布，间距为1.5m×桩间距，梅花型布置，泄水管大样图详见图4-9。

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图4-8桩间网喷射混凝土构造图

图4-9 泄水管大样图

（1）钢筋网

钢筋网片加工方式采用冷加工方式，网片搭接长度为一个网格。1:0.5放坡处钢筋网通过直径16的钢筋，长度1m打入土层，固定钢筋采用1.5mx1.5m梅花形设置，将钢筋网片固定于土层基面上。排桩间的钢筋网片通过预埋在围护桩中的膨胀螺栓固定在排桩上。同时设置Ф16mm水平加强筋，竖向间距为1m，与钢筋网焊接，水平加强筋与预埋在围护桩中的膨胀螺栓进行焊接，同时钢筋网片后垫上砂浆垫块控制钢筋网片与基面之间的距离。

（2）网喷

喷射砼强度等级为C20，1:0.5放坡处喷混厚度为100mm，桩间喷混厚度为80mm。喷射应随土方开挖进行，分段分片。用混凝土喷射机向钢筋网自上而下喷射混凝土，混凝土配合比根据实验室配比确定。

开始喷射时，减少喷头与受喷面的距离，并调节喷射角度，保证网片与壁面之间混凝土的密实性。喷射中如有脱落的混凝土被钢筋网架住，及时清除。喷射（复喷）后及时修整锚喷面，保证完成面的平整度和垂直度，不得侵入净空尺寸。

（3）混凝土面找平

为了保证后续防水施工，在混凝土喷射完成后及时进行找平施工。在混凝土初凝后将突出混凝土铲平，表面应坚实、无起皮、掉砂现象。基面处理完毕后，采用1：2.5水泥砂浆进

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行抹面找平，厚度2cm，其平整度应用2m靠尺检查，直尺与基层间隙不大于5mm，且只允许平缓变化。

（4）坑壁残留水处理

屯佃站基坑存在两层地下水，主要受上层滞水（一）及潜水（二）的影响。根据以往施工经验及周边工地降水效果反馈，此层地下水较难疏干。为有效疏干此层潜水，防止桩间土因潜水冲刷出现大面积流砂等脱落现象，开挖过程中拟采用如下措施：

a及早封闭，在基坑开挖露出坑壁后先喷射一层50mm厚的素混凝土，进行早期封闭，减少坑壁裸露冲刷时间；

b在坑壁布置泄水管，泄水管采用L=600mm的Φ50硬质PVC管，在桩间渗水处打设，泄水管底填塞碎石，并外包土工布，间距为1.5m×桩间距，梅花型布置。

c在基坑内部设置排水明沟，排水沟沿基坑周边布置，离基坑边缘不小于0.3m，排水明沟深30cm，并每隔15m设置一处集水井，集水井尺寸0.5m×0.5m×0.5m。为防止水流将细颗粒物质带走造成土体扰动，在排水沟和集水井中填10cm厚A4~6mm砾石。

4.3.钢支撑施工 4.3.1.工艺流程

具体工艺流程见图4-10。

预制钢围檩及托架 打膨胀螺栓 预制管节及端节 拼装节段 吊装托架 吊装钢围檩 吊 运 钢 管 支 撑 施 加 预 应 力 打 设 隼 子 拆 除 千 斤 顶 图 4-10 钢支撑安装工艺流程图

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4.3.2.基坑内钢管支撑的布置

车站附属A出入口共设2道钢支撑，第一、二层钢支撑水平间距最大3500mm，第一、二层钢支撑垂直距离6500mm。C出入口共设3道钢支撑加1道倒撑，第一层钢支撑水平间距最大3500mm，第二、三层钢支撑水平间距最大4000mm，第一、二层钢支撑垂直距离4000mm，第二、三层钢支撑垂直距离3000mm，倒撑在结构侧墙完成后安装在结构预埋钢板上。D出入口共设2道钢支撑加1道倒撑，第一、二层钢支撑水平间距最大3500mm，第一、二层钢支撑垂直距离7200mm，倒撑在结构侧墙完成后安装在结构预埋钢板上。

钢支撑通过型钢构成的钢围檩支撑在钻孔灌注桩上，钢围檩由支撑托架和膨胀螺栓支承，C出入口、D出入口倒撑安装在结构预埋钢板上。钢围檩、支撑托架各构件的连接采用焊接，支撑钢管的连接采用高强螺栓。

4.3.3.内支撑体系的加工

钢围檩及托架采用Q235B钢，由工厂分段制作，单段钢围檩长度以6m为主，钢围檩现场拼装。根据基坑的宽度设置各种长度规格的管节，钢支撑一端设固定端、一端设活动端。

1）钢围檩

钢围檩由两块厚度为20mm连接钢板和两块I45c的工字钢和钢肋板及钢缀板焊接而成。斜撑处钢围檩上的剪力蹬角度与斜置角度一致，钢围檩断面如图4-11所示。

A 标准段 B斜撑段

图4-11 钢围檩断面图

2）支托体系

支撑托架由三块L80×8的角钢焊接成三角架，三角架之间的间距每根桩一个，三脚架由2根M25膨胀螺栓固定在桩身上。钢围檩与钻孔灌注桩之间存在空隙用C30细石混凝土填

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充。具体钢围檩支撑如图4-12所示。

图4-12 钢围檩支撑图

4.3.4.钢围檩安装

1）钢围檩施工程序

钻孔桩表面修凿→安装檩托→围檩分段安装→围檩连焊→围檩与桩间空隙填充混凝土→钢管支撑安装。

2）钢围檩的连接

钢围檩应封闭成环，在阴阳角部位应等强焊接，细部连接如下图4-13：

图4-13 阴阳角细部构造图

3） 钢围檩安装要点：

a采取两点取吊，用吊车吊装钢围檩至设计标高处放置在已安装好的托架上并固定。两节钢围檩之间连接，段与段之间的接头做到等强连接，围檩的型钢接长采用焊接形成连续梁，确保不出现悬臂形式。

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b安装钢围檩应遵循“先长后短，减少接头数”的原则，优先使用较长围檩，特别是优先使用标准节（6m）的钢围檩，以减少接头数。

c钢围檩自身接头位置宜放置在主内撑及其附近，采用缀板焊接，其接头应采用气割割平，必要时应磨平，采用结焊条焊接、焊满。

d钢围檩与钻孔桩之间水平通长空隙，期间用强度等级C30的细石混凝土填充。空隙底部用小木条填塞紧密，细石混凝土采用预拌混凝土，人工用钢筋插捣密实。

e支撑、斜撑钢围檩与桩的连接，首先将钢托架与围护桩连接，然后将钢围檩架设在托架上，最后在钢围檩上焊接Φ16的U型钢筋，在围护桩（钢围檩上方）上通过2M25膨胀螺栓将L75×10角钢固定于桩体上，通过花篮螺丝将Φ16钢筋与角钢进行连接；剪力蹬与钢围檩连接采用双面焊接，焊缝满足相关规范要求。

4.3.5.钢支撑安装

钢管支撑工厂制作好标准管节、配套短管节及端头管节并设置法兰盘，现场采用高强螺栓拼接。钢管在两端设预加轴力装置。

钢支撑需提前进行预制并编号，钢支撑进场前全面检查验收，特别加强钢管法兰和钢管接头焊缝质量检查。

支撑的安装与土方施工紧密结合，在土方挖到设计标高的区段内，及时安装支撑，并及时预加设计轴力。第一道钢支撑安装在冠梁的预埋钢板上，安装前应在预埋钢板上焊接U型托盘。由于A 出入口南侧与主体结构共用冠梁，此处需安装钢围檩，钢围檩安装方法详见上一章节。第二、三道钢支撑安装在钢围檩上，钢围檩安装方法详见上一章节。安装钢管时用测量仪器校正，控制好轴线位置，防止钢管安装不到位。

1）根据基坑宽度将端节、标准管节拼装成整体，不同管节之间及管节与端头之间用法兰连接。钢支撑安装时位置由专人负责放样，先在地面进行预拼以检查支撑的平整度，其两端中心连线的偏差度控制在20mm以内，经检查合格的支撑按部位进行编号以免错用。

2）采用双点起吊法用汽车吊将拼装好的钢支撑吊放到预定位置和标高处，放置在已焊接好的钢围檩托架上，此阶段吊车的绳索不松开。

3）对撑钢管确保两端与钢围檩正交。因斜撑与钢围檩呈斜交关系，需要确保钢管支撑与剪力蹬正交。

4.3.6.钢支撑防脱落措施

围护结构钢支撑体系设计理念是合理的，施工工艺和方法也是比较成熟的，并被广泛采

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用，但在施工中也确实存在一些安全风险源，特别是一些突发的安全隐患，则易造成钢支撑体系的坠落，为防止和减少由于各种因素造成钢支撑坠落伤害事故，建议设计和施工时采取一些必要的防范措施：

（1）第一道钢支撑防脱落：在冠梁预钢板下部设置U型支座，分别设置在钢支撑的活络端和固定端，每块设置（见图4-14）

图4-14 钢支撑防脱落安装情况

（2）第二、三道钢支撑的防脱落：在钢腰梁下部（钢支撑活络端和固定端处）设置U型支座，以保证钢支撑的牢固。如下图4-15所示：

图4-15 第二、三道钢支撑上安装的防脱落

4.3.7.预应力施加

（1）预应力施加前，必须对油泵及千斤顶进行标定，使用中按规定校验，使其运行正常，确保量测的预应力值准确，每根支撑施加的预应力要记录备查。预应力施加中，必须严格按照设计要求分步施加预应力，先预加到10％预应力，再检查螺栓、螺帽、焊接情况等，无异常情况后，再进行逐级施加，达到预加轴力值，12小时后观察钢支撑应力损失。

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由于支撑较长，起吊时采用二点起吊，并系上防晃绳，做到安全、平稳、精确吊装。钢支撑吊装到位，不要松开吊钩，将两端活络头子拉出放在牛腿上，再将2台100T液压千斤顶放入活络头顶压位置，并注意保持千斤顶行走一致。预应力施加到位后在活络头中锲紧垫块，并固定牢固，然后回油松开千斤顶，解开起吊钢丝绳，完成该根支撑的安装。

（2）预应力复加

支撑轴力损失与开挖进程、围护结构位移及其后土体位移、温度变化、施工过程中的振动、突发事件影响等有关。支撑预应力损失所引起的围护结构位移通常是几乎不可逆转的。故及时有效地复加预应力对控制围护结构位移是一项非常关键而有效的措施。轴力复加控制标准：按照设计标准或当轴力变化大时，即按要求复加支撑轴力。

支撑应力复加以监测数据检查为主，以人工检查为辅。监测主要是测量支撑轴力变化，假若轴力值减小，应及时复加预应力。人工检查的目的是控制支撑每一单位控制范围内单根松动的支撑轴力（以榔头敲击无控制点的支撑活络头塞铁，视其松动与否决定是否复加）。复加位置应主要针对正在施加预应力的支撑之上的一道支撑及暴露时间过长的支撑，监测数据支撑轴力低于预应力值的支撑应复加预应力。根据支撑轴力监测数据检查须复加预应力的，复加应力的值应控制在预加应力值的10%之内。

4.3.8.钢支撑拆除

支撑体系拆除是把由钢管横撑所承受的侧土压力转至永久结构。利用主体结构换撑，主体结构的砼强度应要达到设计要求的强度值。

支撑的拆除采用吊车并配合千斤进行，首先由吊车将支撑钢管吊住，绳扣要拉紧但不得用力，然后采用千斤对支撑钢管施加顶力，其顶力为支设时的顶力值，再采用气割的方法将顶铁割掉，最后由吊车将支撑钢管运走。

附属结构采用如下方案进行钢支撑拆除：

1）施工底板及第二道支撑下侧墙，在底板和侧墙砼强度达设计强度后拆除第二道钢支撑（C出入口为第三道支撑）。D出入口在底板和侧墙砼强度达到设计强度后架设倒撑，然后拆除第二道钢支撑。

2）顶板下侧墙及顶板达到设计强度后拆除第一道钢支撑（C出入口为第二道支撑）。

4.3.9.钢支撑安装质量标准

钢支撑安装应确保支撑端头同钢围檩均匀接触，并设防止钢支撑移动的构造措施，支撑的安装应符合以下规定：

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钢支撑轴线竖向偏差：±30mm； 钢支撑轴线水平向偏差：±30mm； 钢支撑两端的标高差：不大于20mm；

支撑的挠曲度：不大于L/600（L为支撑跨度）； 支撑与立柱的偏差：±50mm。

4.3.10.支撑施工质量保证措施

1）准备

开挖前需备齐检验合格的带有活络接头的支撑、支撑配件、施加支撑预应力的油泵装置（带有观测预应力值的仪表）等安装支撑所必须的器材。

2）在地面按数量及质量要求配置支撑

地面上有专人负责检查和及时提供开挖面上所需的支撑及其配件，试装配支撑，以保证支撑长度适当，每根支撑弯曲不超过15mm，并保证支撑、土体及接头的承载能力符合设计要求的安全度。严禁出现某一块土方开挖完毕却不能提供合格支撑的现象。

3）安装

钢支撑安装按图纸设计要求，所有支撑拼接必须顺直，每次安装前先抄水平标高，以支撑的轴线拉线检验支撑的位置。斜撑支撑轴线要确保与钢牛腿或托架端承水平垂直，其垂直度误差不大于2%。

4）准确施加支撑预应力

每道支撑安装后，及时按设计要求施加预应力，预应力施加至设计要求加钢楔顶紧后，方可拆除千斤顶。支撑下方的土在支撑未加预应力前不得开挖。考虑所加预应力可能损失，对施加预应力的油泵装置要经常检查，使之运行正常，所量出预应力值准确。每根支撑施加的预应力值要记录备查。施加预应力时，要及时检查每个接点的连接情况，并做好施加预应力的记录；严禁支撑在施加预应力后由于和预埋件不能均匀接触而导致偏心受压；在支撑受力后，必须严格检查并杜绝因支撑和受压面不垂直而发生徐变，从而导致基坑围护水平位移持续增大乃至支撑失稳等现象发生。

5）所有的焊缝满足规范要求，对受拉受剪力的焊缝必须敲掉焊渣检查，防止虚假焊。 6）使用螺栓接拼钢支撑，相邻两螺栓穿向应相反，两次旋紧，螺栓外露不得少于二牙。 7）焊缝满焊，焊缝表面要求焊波均匀，不准有气孔、夹渣、裂纹、肉瘤等现象，严格执行焊接质量记录验收制度，每道工序完成后，必须清渣自检，经过巡检后，由施工负责人通

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知有关人员检查验收。

8）两端部与围护结构接触处应紧密结合，使钢腰梁与围护结构密切接触。 9）焊接管端头与法兰盘焊接处，法兰端面与轴线垂直偏差控制在1.5mm以内。

4.4.土钉施工

A、C、D出入口集水坑1:0.3放坡处采用土钉墙支护，共设3道土钉，第一道土钉采用6mΦ16@1500，第二道土钉4mΦ16@1500，第三道土钉3mΦ16@1500，与水平夹角15°。A出入口第一道土钉距基坑底0.95m，第二、三道土钉竖向间距为1.0m，。C出入口第一道土钉距基坑底0. 5m，第二、三道土钉竖向间距为1.0m。D出入口第一道土钉距基坑底0. 4m，第二、三道土钉竖向间距为1.0m。土钉布置图详见图4-16。

图4-16 土钉布置图

定位放线→开挖→修坡→初喷底层混凝土→钻孔、安放土钉→注浆→挂钢筋网片→安装泄水管→复喷表层混凝土至设计厚度→开挖下一层

（1）定位放线、挖槽

根据总定位放线成果，测出集水坑开挖边线，用木桩和灰线做出开挖标记，并组织监理复核、确认。

（2）土方开挖

土方开挖必须和支护施工密切配合，超挖深度≤300mm，提供土钉成孔施工工作面宽度4~5m，前层土钉完成注浆1天以上、面层混凝土喷射完毕1天以上方可进行下一层开挖，开挖时铲头不得撞击网壁和锚头。开挖进程和土钉墙施工形成循环作业。

（3）修坡

土方开挖预留200~300mm人工修坡，按照设计剖面坡度修理基坑边坡，要求坡面修理平

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整，确保喷射混凝土质量。若遇土层含水量较大，可设置泄水管，泄水管采用L=600mm的Φ50硬质PVC管，在渗水处打设，泄水管底填塞碎石，并外包土工布，间距为1.5mx1.5m，梅花型布置。

（4）成孔

按设计图纸由测量人员放出每一个土钉的位置。采用机械螺旋钻机成孔，局部可采用人工洛阳铲成孔。钻孔后进行清孔检查，对孔中出现的局部渗水塌孔或掉落松土立即进行压浆处理，并及时安设土钉钢筋并注浆。

（5）土钉主筋制作及安放：

主筋按设计长度加20cm下料，土钉通过2Φ16通常钢筋进行横向连接，通过4Φ16将土钉与钢筋网片进行锁紧；安放主筋时，将注浆管与主筋捆绑在一起，注浆管离孔底0.5m 左右。土钉大样图详见图4-17，土钉端口锁紧图详见图4-18。

图4-17 土钉大样图 图4-18 土钉端口锁紧示意图

（6）造浆及注浆

浆液采用搅拌机造浆，应严格控制水灰比，浆液灰砂比为1：1.5，水灰比为1：0.4，其强度不低于20MPa的水泥砂浆。注浆采用注浆泵，注浆压力为粘性土内为0.3～0.5MPa，回填土为不小于0.6Mpa。注浆时，将导管缓慢均匀拔出，但出浆口应始终处于孔中浆体表面之下，保证孔中气体能全部排出。

（7）挂网

钢筋网片通过与土钉锁紧钢筋焊接固定于土层基面上。并与坡面间隙3~4cm，不应小于3cm，搭接时上下左右一根对一根搭接绑扎，搭接长度应50cm。

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（8）喷射砼

土钉墙处喷混厚度为100mm，喷射方法同桩间喷混。 （9）采取浇水养护。 （10）土钉墙质量标准

表4-1 土钉墙质量标准 内容 喷射砼面层平整度的允许偏差 孔深允许偏差 孔径允许偏差 孔距允许偏差 钢筋保护层厚度 土钉倾角偏差 挂网时网片距坡面

（11）质量检测

1）土钉采用抗拉试验检测承载力，同一条件下，试验数量不宜少于土钉总数的1%，且不应少于3根；

2）墙面喷射混凝土厚度应采用钻孔检测，钻孔数宜每100m2面积一组，每组不应少于3点。

标准 ±20mm ±50mm ±5mm ±100mm ≥25mm ±5% 3～4cm 4.5旋喷桩施工

由于C出入口明挖基坑底板下粉土③层为轻微液化土层，且土层厚度较小，对该土层进行旋喷加固处理。基坑开挖前采用纵向Φ800@1200旋喷桩，梅花型布置，对出入口结构范围内该层土进行旋喷加固。

加固浆液采用1:1纯水泥浆，水泥标号为42.5级，桩体28天期龄的无侧限抗压强度不宜小于1.2Mpa，注浆压力为2.5~4.0Mpa。土体加固平面范围西、北、南均为围护桩外边线以内，东边线为出入口西侧墙外边线向东20m，旋喷桩桩底标高需伸至该层土体下1m，绝对标高控制值为26.70m，桩顶标高为基底垫层底面。

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图4-19 旋喷桩平面布置图

图4-20 旋喷桩剖面图

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4.5.1旋喷桩施工工艺

测量放线 平整场地 钻机定位 钻孔 插入旋喷管 试喷 制备水泥浆液 旋喷注浆 成桩拔管 清洗设备 图4-21 旋喷桩施工工艺

1.钻机就位

测量人员用全站仪精确定出桩的中线位置，利用“十”字桩对中钻头。把钻机移至钻孔位置，准确对孔，同时钻机调放平稳、水平，经监理验收后进行下道工序施工。

2. 钻孔

采用MGJ-50钻机进行钻孔，成孔直径Φ130mm。钻进时钻杆需保持垂直，准确地钻到设计深度并超过20～40cm。在进行钻孔的过程中，如果遇到故障，立即停钻，待查明情况后方可继续进行施工。

3. 插入旋喷管、试喷

插入旋喷管前先检查高压水与空气喷射情况，各部位密封圈是否封闭，必须用水试喷，确保高压水、注浆液、压缩空气的管路畅通。插管时调正机座水平，竖好机架，使注浆管轴线垂直并对准钻孔中心，将高压注浆管插入孔内预定深度。

插管时高压水喷嘴用塑料布包裹，以免泥土堵塞。如遇塌孔插入困难时可用低压水（不超1Mpa）冲孔喷下。

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挖排浆沟 调整钻架角 4. 制浆

采用P.C42.5普通硅酸盐水泥搅拌制浆，水泥新鲜无结块，通过0.08mm方孔筛的筛余量为≤5%，每批次进场水泥必须有生产厂家产品合格证，并根据有关规定进行抽查检验。制浆用水必须保证清洁无污染，符合要求。

浆液用高速搅拌机搅制，拌制浆液必须连续均匀，搅拌时间不小于30s，浆液在旋喷前1小时以内配制，使用时先滤去硬块砂石等，以免堵塞管路和喷嘴。浆液需具有足够的稳定性，浆液稳定性的好坏直接影响到固结体的质量，为提高水泥浆液的稳定性，施工时需不断搅拌浆液。

5. 旋喷注浆

当高压注浆管插入孔内预定深度后，由下而上进行喷射作业。值班技术人员必须时刻注意检查浆液初凝时间、注浆流量、风量、压力、旋转提升速度等参数是否符合设计要求，随时作好记录。

旋喷时达到预定的喷射压力、喷浆量后，一面以一定的速度（20r/min）旋转，一面低速（15～30cm/min）徐徐提升，使土体与水泥浆充分搅拌混合。注浆管分段提升的搭接长度不得小于20cm。

在旋喷过程中，压力20～30MPa，流量Q=70～80L/min。压缩气压力为0.6～0.8Mpa，气量60～80m3/h。施工时停浆面应高出桩顶设计标高30～40cm。当高压喷射注浆完毕，迅速拔出注浆管。

喷浆量Q可按下式计算： Q=

Hq(1?β） v式中 H—旋喷长度（m） v—旋喷管提升速度(m/min) q—泵的排浆量(L/min)

β—浆液损失系数，一般取0.1～0.2。 6. 冲洗

高压喷射注浆完毕，把喷射管等机具冲洗干净，管内机内不得残存水泥浆。通常把浆液换成水，在地面上喷射，以使把泥浆泵，喷射管内的浆液全部排出。

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4.5.2质量保证措施

（1）喷射时，先达到预定的喷射压力与喷浆量，然后再逐渐提升注浆管。中间发生故障时，立即停止提升和旋喷，以防桩柱中断，同时立即进行检查，排除故障。

（2）钻机就位与设计位置偏差要求小于2cm，垂直度偏差度小于1%。采取钢尺丈量和吊锤球的方法检测，满足精度要求后方可进行钻孔施工。

（3）高压旋喷全孔连续进行，若中途拆卸喷射管，则需进行复喷，搭接长度不小于150mm。供浆正常的情况下，孔口回浆密度变小、且不能满足设计要求时，应加大进浆密度。

（4）在施工时严格遵守操作规程，班长和技术员严格进行质量自检。

（5）施工前检查水泥、外加剂等的质量，桩位、压力表、流量表的精度和灵敏度，高压喷射设备的性能等。

（6）施工中随时检查施工参数（压力、水泥浆量、提升速度、旋转速度等）的应用情况及施工程序。

（7）按设计要求加固后土体应满足土体有良好的均匀性和自立性，其无侧限抗压强度不小于1.2Mpa。

4.6.基坑防淹排水措施

车站防淹排水措施采取堵、疏、排相结合的处理原则。 （1）堵：

基坑周围设挡水墙，要求高出地面70cm，采用钢筋混凝土结构，避免地面水流入基坑，冲刷边坡。另外在强降雨天气，根据防汛物资储备，随时采用沙袋加强堵挡强度，严禁地面汇水直接冲刷进入基坑。

（2）疏：

基坑四周施做截水沟，截水沟尺寸300x300mm，截水沟底部衬垫两层塑料布，防止沟内水下渗到基坑边坡，截水沟采用页岩砖砌筑，并抹2cm厚防水砂浆罩面。截水沟主要疏导基坑四周汇水，并引流至指定市政排水口。

（3）排：

为了疏干坑内积水，在基坑内部设置排水明沟，排水沟沿基坑周边布置，排水沟比基坑底低约500mm，距坡脚300mm，深度为300mm，宽度为300mm。并每隔30m设置一处集水

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井，集水井尺寸0.5x0.5x0.5m。为防止水流将细颗粒物质带走造成土体扰动，在排水沟和集水井中填10cm厚Φ4~6mm砾石。集水坑装设水泵，由专人负责抽排。

4.6.基坑监测 4.6.1.监测内容及方法

根据《地铁工程监控量测技术规程》DB 11/490-2007与设计图纸要求，明挖基坑监测项目，监测方法如表4-2，4-3所示，断面监测点布置图如图4-22~4-25所示。

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