【隧道方案】铁路改建工程U型槽明挖隧道基坑开挖及支护方案

　XX 铁路改建工程 XX 段 基坑开挖及支护专项施工方案

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　X XX X 集 集 团 有 限 公 司 司 X XX X 线 线 改 建 工 程 程

　项 目 经 理 部 部

　二 ○ ○X XX X 年 年 年 X XX X 月 月 月 X XX X 日 日

　 1 目

　录

　一、 编制依据 .......................................................................................... 1 二、 工程概况 .......................................................................................... 1 2.1 线路概况 ........................................................................................ 1 2.2 工程地质概况 ................................................................................ 2 2.3 水文地质情况 ................................................................................ 3 2.4 周围状况 ........................................................................................ 4 2.5 地下道路与地面管线.................................................................... 4 三、 总体施工部署 .................................................................................. 5 四、 主要工程量及施工总体计划 .......................................................... 6 4.1 主要工程量 .................................................................................... 6 4.2 施工区段划分 ................................................................................ 7 4.2.1 第一区段 .............................................................................. 7 4.2.2 第二区段 ............................................................................ 10 4.2.3 第三区段 ............................................................................ 11 4.3 施工进度计划安排 ..................................................................... 13 4.4 施工组织机构 .............................................................................. 13 4.5 劳动力计划安排 .......................................................................... 14 4.6 施工准备及主要机械和材料配置 ............................................. 15 4.6.1 施工准备 ............................................................................ 15 4.6.2 机械配备 ............................................................................ 15 4.6.3 材料配备 ............................................................................ 16

　 2 4.6.4 主要的试验/测量/质检仪器设备表 ................................. 22 4.7 施工场地及临时设施布置 ......................................................... 23 4.7.1 场地布置的原则及依据 .................................................... 23 4.7.2 施工总平面布置图 ............................................................ 24 4.7.3 主要临时设施布置 ............................................................ 24 五、 施工工艺及技术措施 .................................................................... 25 5.1 基坑土方开挖原则及开挖方法 ................................................. 25 5.1.1 基坑土方开挖原则 ............................................................ 25 5.1.2 基坑土方开挖方法 ............................................................ 26 5.1.3 基坑验槽 ............................................................................ 31 5.1.4 弃土外运 ............................................................................ 32 5.1.5 基坑开挖排水措施 ............................................................ 33 5.1.6 基坑开挖其他事项 ............................................................ 33 5.2 桩间土体支护 .............................................................................. 35 5.3 支撑系统 ...................................................................................... 37 5.1.1 支撑系统安装流程 ............................................................ 37 5.1.2 支撑操作顺序 .................................................................... 38 5.1.3 每道支撑施加应力值 ........................................................ 38 5.1.4 支撑和安装及方法 ............................................................ 39 5.1.5 支撑安装质量要求 ............................................................ 41 5.1.6 钢支撑拆除 ........................................................................ 42 5.1.7 吊车选型及站位 ............................................................... 42

　3 六、 施工监测 ........................................................................................ 45 6.1 施工监测要求 .............................................................................. 46 6.2 施工监测 ...................................................................................... 46 6.2.1 明挖段常规监测 ................................................................ 46 6.2.2 明挖段特殊监测 ................................................................ 57 6.2.3 监测报警 ............................................................................ 59 6.2.4 监测成果及提交形式 ........................................................ 61 七、 关于噪声、扬尘、污水、弃碴等的防范措施 ............................ 62 7.1 预防噪音措施 .............................................................................. 62 7.2 扬尘及大气污染控制措施 ......................................................... 62 7.3 预防地表水和地下水污染的措施 ............................................. 62 7.4 弃碴和建筑垃圾处理.................................................................. 63 7.5 防震动措施 .................................................................................. 63 7.6 城市生态环境控制措施 ............................................................. 63 7.7 防遗洒措施 .................................................................................. 64 八、 保证措施 ........................................................................................ 64 8.1 施工技术保证措施 ...................................................................... 64 8.2 质量保证措施 .............................................................................. 65 8.3 施工安全管理措施 ...................................................................... 66 8.4 施工安全技术措施 ...................................................................... 67 8.5 既有线施工安全防护措施 ......................................................... 68 8.5.1 一般防护措施 .................................................................... 68

　4 8.5.2 材料侵限安全措施 ............................................................ 70 8.5.3 安全措施 ............................................................................ 70 8.6 触电 .............................................................................................. 71 8.7 大型机具安全管理制度 ............................................................. 72 8.8 其他措施 ...................................................................................... 74 8.9 工期保证措施 .............................................................................. 75 九、 重大风险点源的识别及应急处理措施 ........................................ 75 9.1 重点风险源 .................................................................................. 75 9.1.1 基坑失稳 ............................................................................ 76 9.1.2 周围建筑物、管线倾斜沉降 ............................................ 76 9.1.3 触电 .................................................................................... 76 9.1.4 火灾、爆炸 ........................................................................ 77 9.1.5 中毒 .................................................................................... 78 9.1.6 洪水 .................................................................................... 79 9.1.7 高空坠落、物体打击 ........................................................ 79 9.2 应急救援系统的组成与分工 ..................................................... 79 9.2.1 制定应急预案目的 ............................................................ 79 9.2.2 应急预案的范围 ................................................................ 80 9.2.3 监测、监控、检查 ............................................................ 80 9.2.4 应急救援系统的组成、职责及分工 ............................... 80 9.2.5 抢险队 ................................................................................ 82 9.3 事故预防与处理 .......................................................................... 82

　 5 9.3.1 高空坠落 ............................................................................ 82 9.3.2 围护结构过大内倾位移 .................................................... 83 9.3.3 内撑失稳，围护结构向内凸出........................................ 83 9.3.4 边坡失稳 ............................................................................ 83 9.3.5 基底隆起 ............................................................................ 84 9.3.6 周围地面沉降 .................................................................... 84 9.3.7 基坑内渗水 ........................................................................ 84 9.4 应急资源配置 .............................................................................. 84 9.5 外援联系电话 .............................................................................. 86 9.6 应急响应 ...................................................................................... 86 十、 附图 ................................................................................................. 87 附图 1 施工总平面布置图 .............................................................. 87 附图 2 监测点布置图 ........................................................................ 87

　1 长安街西延引起丰沙铁路改建工程改 FSDK11+684 ～改 FSDK12+900 段基坑开挖及支护施工方案 一、

　编制依据 （1）《铁路路基工程施工安全技术规程》； （2）《铁路混凝土工程施工技术指南》； （3）《铁路隧道工程施工技术指南》； （4）《铁路工程基本作业施工安全技术规程》； （5）《铁路隧道工程施工安全技术规程》； （6）《改建既有线和增建第二线铁路工程施工技术暂行规定》； （7）《铁路隧道监控量测技术规程》； （8）《铁路工程基桩检测技术规程》； （9）《铁路工程结构混凝土强度检测规程》； （10）《铁路混凝土工程施工质量验收标准》； （11）《建筑基坑支护技术规程》； （12）《铁路工程测量规范》； （13）《改建铁路工程测量规范》； （14）《钢筋焊接及验收规程》； （15）长安街西延引起丰沙铁路改建工程合同文件、设计施工图等； 二、

　工程概况 2.1 线路概况 改FSDK11+684～改FSDK12+900段自石景山隧道大里程明暗挖

　2 交界处，与既有丰沙线并行；总体长度为 1200.92m，基坑宽度为14.34～16.2m，基坑开挖深度为 0～10.64m，线间距为 4～4.34m。自石景山隧道明按挖分界处起设置 116m 明挖隧道至隧道出口改FSDK11+800；出口位于北京京能厂西南侧散热塔外；其后设置 800m长 U 型槽至 FSDK12+600。明挖隧道采用Φ800@1250mm 围护桩+Φ609mm 钢支撑支护体系，改 FSDK11+800～改 FSDK12+400 段 U 型槽采用Φ800@1250mm 围护桩+Φ600mm 钢支撑支护体系，改FSDK12+400～改 FSDK12+600 段线路左侧采用钢板桩进行基坑开挖防护，线路右侧采用 1：1.25 放坡加锚喷支护的方式；自 U 型槽出槽后采用路基填筑至改线终点改 FSDK12+900 与既有丰沙线并线。

　线路平纵断面见后附图。

　2.2 工程地质概况 本工程拟建场地在地貌单元上位于永定河冲洪积扇的上部，地势平坦开阔，起伏较小，自然地面以下至侏罗系地层顶板之间的第四纪地层岩性以砂土、卵砾石土层为主，层顶分布有厚度不大的粉土层。

　本段线路位于隧道出口端，左侧为既有线，右侧部分地段存在京能热电围墙及管线。

　土层：素填土主要成分多为粉土、细沙、粗细圆砾等，含少量灰渣，均为中高压缩性土，土质不均，工程性质较差，杂填土，多呈松散状，成分混杂，主要成分以碎石、碎渣、灰渣及建筑垃圾等为主；粉土，褐黄色，密实，稍湿，可见铁锰质氧化物、姜石，偶见细圆砾，承载力为 150Kpa，卵石土，灰黄色，密实，稍湿，颗粒级配不良，

　3 含砾石，承载力 230kpa；细圆砾土，灰黄色，中密，稍湿，颗粒级配不良，砾石母岩主要为砂岩，灰岩，呈亚圆状，承载力 500kpa；粗圆砾土，灰黄色，中密，稍湿，颗粒级配不良，砾石母岩主要为砂岩，灰岩，呈亚圆状，承载力 550kpa，卵石土，灰黄色，密实，稍湿，颗粒级配不良，卵石母岩主要为砂岩、灰岩、呈亚圆状，承载力800kpa。

　2.3 水文地质情况 本工程场区位于北京市区西部，永定河出山口附近；场区地下水主要为潜水，受地下水开采或工程降水的影响，地下水位略有起伏变化。场区地下水接受大气降水、地表水和上层滞水的垂直渗透补给，以向下越流补给承压水的方式排泄。

　勘察期间勘探深度范围内未发现地下水。本场地的潜水天然动态类型属渗入～径流型，主要接受地表水、大气降水入渗及地下水侧向径流等方式补给，以地下水侧向径流及人工开采为主要排泄方式，同时受人类活动影响也较大；其水位年动态变化规律一般为：11 月份～来年 3 月份水位较高，其它月份水位相对较低，其水位年变幅一般为3～5m。

　潜水水位埋藏较浅，勘测期间水位埋深约为 0.3～4.8m（高程2.34～-2.04m）。潜水主要依靠大气降水入渗和地表水体入渗补给，水位具有明显的丰、枯水期变化，受季节影响明显。地下水丰水期水位上升，枯水期水位下降。潜水位年变化幅度的多年平均值约 0.8m。

　本工程场区最高地下水位在 1959 年接近自然地面；近 3～5 年最

　4 高地下水位最大埋深大于 20m。

　2.4 周围状况 本工程平行于既有丰沙铁路，工程西侧为既有丰沙线铁路，东北侧临近广宁路、阜石路，施工前在线路大里程改 FSDK12+900 位置与既有道口连接，既有道口与广宁路、麻峪东街等外部道路相连，以满足施工需求。根据现场实际地理位置来看，设计线路位于京能热电厂区围墙西侧以及养三站内，为方便现场施工需要，在基坑与靠近京能场区一侧布设临时便道，便道延线路方向布设。

　2.5 地下道路与地面管线 本段范围内主要管线为市政雨污水管线、首钢集团给排水管路、京能热电热力管线以及既有丰沙线铁路光电缆，总计管线 19 条；具体位置如下。

　里

　程 管线种类 管线材料 交角角度 （右角）

　埋

　置

　深

　度 （m）

　管 线 尺 寸 （m）

　所 属 单 位 附

　 注 长度（m）

　地面及管顶 地面及管底 内

　 径 外

　 径 改 FSDK11+834 上水 钢 87°41′ 4.55

　2XΦ400 自来水公司 同一条

　 改 FSCK11+850.00 上水 钢 87°41′ 4.55

　2XΦ400 自来水公司

　 改 FSDK11+900~改FSDK12+090 雨水 砼 平行线位

　 1.6-3.0 Φ400

　 北京京能热电股份有限责任公司 右：20-25m 170 改 FSDK12+158 雨水 砼 91°34′

　 7.08 Φ1600

　 北京京能热电股份有限责任公司

　 改 FSDK12+160~改FSDK12+230 上水

　 平行线位

　Φ1500 首钢 右：20-25m

　2 条 140 改 FSDK12+257 污水 砼 100°07′

　 6.18 Φ600

　 排水集团

　 改 FSDK12+301 电力 铜 167°20′ 0.9

　 1 条 丰沙线铁路 并行里程12+240~12+400 200 改 FSDK12+335 雨水 砼 88°05′

　 5.6 Φ1000

　 排水集团

　

　5 改 FSDK12+340~改FSDK12+470 污水 砼 平行线位

　Φ300

　 丰沙线铁路 右：0-5m 190 改 FSDK12+378 电力 铜 46°11′ 0.8

　 1 条 丰沙线铁路

　 改 FSDK12+416 热力 砖混 89°44′

　 1.8 1200X1200

　 北京京能热电股份有限责任公司 并行里程12+180~12+505 220 改 FSDK12+500~改FSDK12+530 上水

　 平行线位

　 丰沙线铁路 左：5-10m 40 改 FSDK12+571 雨水 砖混 64°13′

　 3.6 6000X2000

　 排水集团

　 改 FSDK12+584.6 光缆 光纤 109°40′ 0.7

　 1 条 丰沙线铁路

　 改 FSDK12+584.7 光缆 光纤 80°31′ 0.8

　 1 条 丰沙线铁路

　 改 FSDK12+587 雨水 砖混 83°33′

　 3.6 3000X2000

　 排水集团

　 改 FSDK12+591 电力 铜 68°55′ 0.8

　 1 条 丰沙线铁路

　 改 FSDK12+622 雨水 砼 81°41′

　 2.95 Φ1600

　 排水集团

　 改 FSDK12+633 电信

　 174°34′ 0.8

　 1 条 丰沙线铁路 并行里程12+240~12+650 410 施工前结合已有的管线资料，对施工区域范围进行相关管线探测仪探测、开挖探沟与产权单位进行询问沟通等形式进行管线调查；针对每条管线情况制定相应的迁改或保护措施，报建设单位以及产权单位认可后方可进行施工；确保管线的安全。

　三、

　总体施工部署 根据本工程的特点，基坑土方施工总体部署安排如下：

　（1）丰沙改建工程属于既有线施工和临近既有线施工，管线较多，前期工作协调难度大。本工程施工采用“先易后难”的方针，需要将养三站内到发线和养三站拆除，才能进行下一步骤施工。

　（2）施工期间要保证既有线的安全正常运营，靠近既有线一侧施工难度较大，进场后首先要对靠近既有线一侧加设围栏，确保施工现场安全有序，正常运行。

　6 （3）围护结构施工前需要对现场内需改建涵洞实际位置和标高核实，对需要废除管线及涵洞要提前凿除处理，确保钻孔桩作业安全有序进行。

　（4）待现场围护桩和冠梁施工完成后，开始进行土方施工，根据周边环境，基坑采取从东向西逐段分层开挖的方式。

　（5）基坑土方开挖遵循“纵向分段、竖向分层、由上至下、中间拉槽、先支后挖”的原则，竖向从上到下分层开挖，纵向形成台阶，横向先挖中间土体，后挖两侧土体。

　（6）为确保开挖过程中桩间土体的稳定，对桩间土体采用挂网、喷射砼等施工作业。在土方开挖过程中，由上往下、随挖随喷，机械开挖至桩边 15cm 后采用人工清理，挂网安装在每步开挖后及时进行，钢筋网片定点预制，分片安装。对桩间出现的少量局部渗漏水采取在桩间渗水部位设置一根φ50 的泄水盲管将网喷砼后的渗漏积聚水引至基坑底排走。

　（7）在土方开挖过程中，由上往下、随挖随撑，确保基坑的安全及基坑周边的稳定，钢支撑和钢腰梁在基坑边加工及组装好后，采用吊车进行安装，钢腰梁与围护桩之间的空隙采用细石混凝土填充。

　四、

　主要工程量及施工总体计划 4.1 主要工程量 土方开挖及回填量 部

　 位 项

　 目 单

　 位 数

　 量 改 FSDK11+684～改FSDK12+900 土方开挖 m 3

　99835 土方回填 m 3

　12520

　7 土方外运 m 3

　99835 碎石换填 m 3

　5950 4.2 施工区段划分 本区段范围内 U 型槽 800 米长，明挖隧道 116m；由于线路左侧基坑边距距离丰沙正线距离约在 8 米左右，线路右侧部分地段距离京能热电厂围墙仅 5 米左右；场地极其狭窄，施工需严格流水施工，方可使现场不至于由于交叉施工影响相互干扰。根据此情况，将FSDK11+684-FSDK12+600 范围深基坑分为 3 个施工区段。

　第一区段：明挖隧道及 U 型槽 DK11+684-DK12+000； 第二区段：U 型槽 DK12+000-DK12+400； 第三区段：U 型槽 DK12+400-DK12+600； 各区段基坑及围护结构型式如下所示。

　4.2.1 第一区段

　第一区段平面图 DK12+000 DK11+684

　8

　第一区段纵断面

　

　9

　 第一区段横断面图 第一区段为明挖隧道基坑，基坑深度约最大约 11 米，基坑最大宽度为光纤直放站处 16.2 米，最小宽度 12.6 米；基坑土方开挖量约为 4.9 万方。围护结构均为钻孔围护桩；桩径 0.8m，桩间距 1.25m，桩长 DK11+684-DK11+694 范围 13.5m，DK11+694-DK11+800 段10.5m，DK11+800-DK12+920 段 16m，DK11+920-DK12+000 段 14m。桩间 C25 网喷混凝土钢筋网，钢筋网采用 6.5mm 钢筋，间距 150mm×150mm。

　钢支撑两道，第一道钢支撑 609mm 钢管，壁厚 12mm，间距 6m；

　10 第二道钢支撑 609mm 钢管，壁厚 14mm，间距 3m；腰梁为 2 根 I45b工字钢及钢板组合结构。第一道冠梁阴角处设置混凝土角撑，第二道腰梁处设置钢角撑。

　4.2.2 第二区段

　第二区段平面图

　第二区段纵断面图 DK12+400 DK12+000

　11

　 第二区段横断面图 第二区段范围 DK12+000-DK12+400，基坑土方开挖量约为 3.9万方。基坑开挖宽度约 15m，深度最大约 7m；围护结构采用直径800mm，间距 1.2m 钻孔桩，其中 DK12+000-DK12+060 段桩长 14m，DK12+060-DK12+160 段桩长 12m；DK12+160-DK12+400 段桩长10m；桩间采用钢筋网φ8＠150×150，喷射混凝土 C20 厚 100mm。钢支撑两道，第一道钢支撑 609mm 钢管，壁厚 12mm，间距 6m；第二道钢支撑 609mm 钢管，壁厚 16mm，间距 3m。

　4.2.3 第三区段

　12

　 第三区段平面图

　第三区段纵断面图

　第三区段横断面 第三区段里程 DK12+400-DK12+600；基坑左侧采用 40C 工字钢，纵向每延米布置 7 根；右侧采用放坡 1：1.25 坡度，挂网喷射混凝土。DK12+600 DK12+400

　13 总开挖土方量约为 1.1 万方。开挖深度最大约 5 米。

　4.3 施工进度计划安排 根据目前施工状况及业主对地下管线拆改计划，土方开挖在围护桩强度达到设计要求后进行，减少开挖相关干扰，土方开挖自小里程向大里程方向进行，各区段计划进度安排如下。基坑开挖，喷锚及钢支撑架设紧跟开挖进度。尤其各区段范围内存在部分管线，此进度计划考虑管线迁改相关时间。

　序号 区段 里 程 开始日期 结束日期 1 第一区段 改 FSDK11+684～改FSDK12+000 2015/12/1 2016/4/30 2 第二区段 改 FSDK12+000～改FSDK12+400 2016/1/10 2016/5/10 3 第三区段 改 FSDK12+400～改FSDK12+600 2015/3/10 2016/4/10 4.4 施工组织机构 在项目组织机构上设项目分部经理一名，生产副经理一名，安全总监一名，分部总工一名，项目分部下设工程部、工经部、物机部、安质部、财务部、综合办公室。施工作业队伍有：土方开挖队伍、钢支撑队伍、喷锚作业队。详见图基坑开挖及支护组织机构图及表丰沙四分部项目部主要管理人员表。

　14

　基坑开挖及支护项目组织机构图 4.5 劳动力计划安排 土方开挖作业队：主管 2 人，挖掘机司机 6 人，汽车司机 20 人，其他 10 人。

　钢支撑作业队：总指挥 1 人，领工员 2 人，现场技术指导及测量人员 3 人，安装操作人员 30 人，机械工 20 人，电工 4 人，焊工 20人。

　网喷作业队：领工 2 人，作业人员 20 人。

　工程部

　工经部

　物机部

　安质部

　财务部 综合办公室

　土方开挖作业队 分部经理 总工 副经理 安全总监

　喷锚作业队

　钢支撑作业队

　15 4.6 施工准备及主要机械和材料配置 4.6.1 施工准备 （1）内业技术准备 认真审核施工范围内地质断面图，平面布置图等，复核开挖深度及钢支撑位置。充分熟悉图纸，选择合理机械进行施工，了解不同机械施工工艺流程，质量控制标准，及时对施工人员进行技术交底。

　（2）业技术准备

　现场仔细核对施工范围内有无与已埋管线相抵触情况。开挖过程中注意地下是否存在不明管线及构筑物，及时反馈给上级领导。测量人员及时施测，不能出现超挖的现象。

　4.6.2 机械配备 主要施工机械表 序号 名称 配备数量 型号 主要性能指标 1 挖

　掘

　机 2 PC-120-5

　2 挖

　掘

　机 2 R300LC-5 1.38m 3 3 红岩自卸车 20 CQ3260-02 15t 4 拖

　 车 1 EV4151HR 25t 5 翻

　斗

　车 8 JC-15 1.5t

　6 汽车吊车 1

　80t 7 汽车吊车 1

　30t 8 液压千斤顶 4 QYS100

　80t 9 干式砼喷射机 4 TK－961 5m 3 /h、7.5kw 10 灰浆搅拌机 1 JJS-10

　11 注

　浆

　泵 2 BW250/50 250L/min、5Mpa 12 柴油发电机 1 300GF 300kw

　16 13 倒

　 链 8 50KN

　14 自吸离心泵 4 2ZX-30 11.5 m 3 /h

　H=34m 15 移动式电 动空压机 1 LGFYD-10/7 10m 3 /min．75kw 4.6.3 材料配备 根据工程实际和材料供应情况，及时组织材料进场，并取样做实验，确保工程施工需要。

　钢支撑材料表 序号 材料名称 规格型号 单位 设计数量 备注 1 Q235 无缝钢管 Φ609*12mm t 362.03 1635.14 m 2 Φ609*14mm t 115.21 464.3 m 3 Φ609*16mm t 373.85 1352.95 m 4 Q235 工字钢45b 45b t 47.77 273.26 m 5 Q235 钢板 δ=20mm

　t 41.03

　 6 δ=15mm t 5.44

　 7 δ=12mm t 106.57

　 8 δ=10mm t 0.34

　 9 Q235 角钢 100*10mm t 3.72

　 10 90*10mm t 31.75

　 11 80*8mm t 4.41

　 12 Q235 槽钢 [16 t 0.24

　 13 40C t 112.92 610m 14 螺栓 M20 t 0.33 984 个 15 螺母 六角形 t 0.41

　 16 锚筋 Φ25 t 5.09

　 17 Φ20 t 0.12

　 18 Φ18 t 0.76

　 19 锚栓 Φ25 t 5.73

　 20 活络头 1.45m t 270 每个按 1 吨考虑 21 合计 t 1487.72

　 （1）钢管支撑 根据设计图纸要求和我公司现有支撑材料，支撑基坑侧壁的钢支撑明挖隧道为直径 609mm，第一层壁厚为 12mm 的钢管，第二层壁

　17 厚为 14mm 的钢管；U 型槽为直径 609mm，第一层壁厚为 12mm 的钢管，第二层壁厚为 16mm 的钢管；钢管长度以 6m 和 4m 为主，钢支撑规格参见下图。

　 钢支撑结构形式 （2）支撑长度调节头 由于本段工程基坑宽度变化很大（15.043m～9.925m），且因在安装支撑时需要对基坑侧壁施加预应力，故其长度需能调节并能顶紧，以满足施工技术的需要。支撑长度调节头由外套管和内钢件组成，用楔形销子进行支撑管长度的调节，参见下图。

　18 145cm楔型销子支撑调节头102 431 21 2280700700327.53018045327.52-2860600290 285130180301-1285130支撑长度调节头 （3）施加预应力设备 为准确控制支撑预应力施加数据，钢支撑预应力的施加设备采用千斤与油泵，由油表控制千斤的顶力。具体设备为：

　千斤顶：型号 QYS100、全长 380mm、行程 200mm、顶力 80t，配置数量 4 台。

　油泵：型号 BZ50-B 型，配置数量 4 台。

　（4）钢腰梁 腰梁明挖隧道选用 I45b 工字钢，U 型槽选用 40C 槽钢；组成双拼形式，腰梁的长度 8～12m。

　①U 型槽围檩

　19

　U 型槽直撑与围檩连接示意图

　U 型槽围檩构造平面示意图

　

　20

　②明挖隧道

　腰梁标准断面图

　21

　 （5）角撑 明挖隧道内小避车洞、大避车洞、光纤直放站处冠梁发生转角，在冠梁转角处设置混凝土角撑，钢腰梁处设置钢角撑。角撑尺寸为1m×1m 及 0.8m×0.8m。混凝土角撑及钢角撑构造如下所示。

　22

　混凝土角撑平面图

　钢角撑平面图 4.6.4 主要的试验/ 测量/ 质检仪器设备表

　23

　主要的试验/测量/质检仪器设备表

　 序号 仪器设备名称 规格型号 单位 数量 备注 1 全站仪 拓普康 台 1

　2 精密水准仪（含配套铟钢尺）

　苏一光DSZ2 台 3

　3 水准仪 AL322-A 台 1

　 木塔尺

　把 2

　4 钢尺（30m）、小钢尺（5m）

　把 4 大钢尺 1 个

　皮尺（50m）

　把 2

　5 温度计

　只 10

　6 塌落度筒

　套 3

　7 标准试模

　套 10

　8 标养室

　个 1

　9 收敛仪 JFS30A 台 1

　10 频测仪 GXS-937 台 1

　11 测斜仪 CX-01 台 1

　12 测斜管 G－01 根 390

　4.7 施工场地及临时设施布置 4.7.1 场地布置的原则及依据 根据北京市关于环保、安全、文明施工的有关文件规定，施工现场布置本着 “降低噪音、减少污染、整洁美观、安全方便，较少干扰”的原则，尽可能地减少对市民正常生活及车辆交通的影响，管线等采取必要措施予以保护，实现“绿色施工”，体现“以人为本”的

　24 理念。

　4.7.2 施工总平面布置图 改 FSDK11+684～改 FSDK11+800 段为明挖隧道施工，开挖宽度为 12.4m～16.1m，开挖深度为 9.5m～10.64m； 改 FSDK11+800～改FSDK12+600 段为 U 型槽施工，开挖宽度为 14.34m～20.36m，开挖深度为 1.79m～9.5m； 改 FSDK12+600～改 FSDK12+900 段为路基填筑段。

　施工总平面图详见附图 1。

　4.7.3 主要临时设施布置 在施工现场原养三站位置建现场民工驻地及钢筋加工区、材料堆放区、钢支撑存放区，现场设三层活动板房，具体平面布置图如下。钢支撑存放区长度 30m，宽度 8m。

　现场驻地及现场临时设施平面布置示意图 因施工场地毗邻既有交通道路，交通便利，施工场地内修建施工便道与既有道路顺接，满足施工运料、出碴的要求。施工便道宽度7m，采用 C20 混凝土硬化路面， 硬化厚度 15cm。在大门口位置设洗车槽和沉淀池，施工、生活污水经沉淀池沉淀后排入市政污水管道。

　所有施工用电采用三相五线制 TN-S 供电系统，实现三级配电、

　25 二级漏保、重复接地，变压器输出端设总控制箱，各施工作业面设分控制箱，通过电缆输电至各用电地，“做到一机、一闸、一漏、一箱”。

　基坑两侧每 30m 设置照明，保证基坑照明，并配备足够的高压钠灯帮助局部照明。结构施工时，每层结构隔 50m 增设一配电箱作为施工照明用电，配电箱设置良好的接地装置，有漏电开关，防止触电。

　基坑顶周边设截水沟和集水井，防止地面积水流入坑内。截水沟截面尺寸为 300mm×400mm（宽×高），集水井断面尺寸为 500mm×500mm×800mm（长×宽×深），间隔 30～40m。其它施工用地设排水渠，截面尺寸为 300mm×400mm（宽×高），一般位置的排水渠则采用明渠，而在施工道路或施工机械位置，排水渠上部加盖水篦子，必要时用钢板替代。

　五、

　施工工艺及技术措施 5.1 基坑土方开挖原则及开挖方法 5.1.1 基坑土方开挖原则 （1）在基坑开挖之前，对基坑周边的管线进行详细调查，如发现有渗漏水现象，及时进行处理（如地面灌浆、水泵抽排水等措施）。

　（2）正确处理好各施工层、各工作面、各工序的施工关系，以形成科学合理顺畅的流水施工节奏，从而有效的确保质量、工期、投资、安全等各项目标的实现。

　（3）机械化程度的提高是确保施工效率和工期的关键措施之一，施工采用机械挖土、机械运输，以缩短工期。

　26 基坑土方开挖采用机械开挖为主，人工清理基底、桩间及桩侧的方式进行基坑土方开挖。基坑土方开挖遵循“纵向分段，竖向分层，从上到下，支撑紧跟”的施工原则，施工过程中加强监控量测，确保基坑土方开挖中的安全。

　基坑开挖纵向分段，本工程明挖区间纵向长度为 116m，基坑开挖施工总体划分为 3 个施工区段进行，根据现场出土条件，计划从小里程向大里程方向进行，按纵向分段、竖向分层的原则分别开挖，最后剩余段土方用挖机接力的方式一次挖除。

　纵向分段考虑了每次开挖的长度要满足本开挖层能形成支撑安装与土方开挖平行作业，减少中间停顿时间，同时安装区与开挖区有一定的安全距离，避免交叉作业带来的安全隐患，又兼顾主体施工段的划分，与主体施工缝的设置相吻合。鉴于以上因素，开挖按主体结构变形缝的设置每 20 米划分一个施工段进行流水作业。

　竖向分层开挖，分层高度以每道钢支撑下 0.5m 分别控制。

　5.1.2 基坑土方开挖方法 基坑内明挖隧道宽度为 12.4m～16.1m，开挖深度为 9.5m～10.64m，呈东西走向，一端与暗挖隧道相连，采用钻孔桩加 2 道钢支撑支护体系。U 型槽开挖宽度为 14.34m～20.36m，开挖深度为1.79m～9.5m，改 FSDK11+800～改 FSDK12+100 设 2 道钢管支撑，改 FSDK12+100～改 FSDK12+400 设 1 道钢管支撑支护体系。根据基坑钢支撑的设计方案，基坑土方开挖每层深度不大于 3m，分 6 个开挖段进行开挖，考虑暗挖隧道工期要求，基坑土方开挖拟从东向西开

　27 挖，渣土用自卸汽车由东端头运出，逐层分阶开挖并加横撑。基坑土方开挖方向及开挖方式详见下图。

　 土方分层开挖示意图 土方开挖步骤如下图所示：

　第一步，施工钻孔桩，浇筑桩顶冠梁、混凝土角撑及挡土墙，开挖Ⅰ部分土体

　 开挖方向 纵断面 小里程方向(东边) 大里程方向(西边) 第一道支撑 第二道支撑

　28

　第二步，开挖Ⅱ部分土体，施做第一道钢支撑

　第三步，开挖Ⅲ部分土体，做好锚喷后，施做第二道钢支撑

　29 第四步，开挖Ⅳ部分土体，做好锚喷，验槽合格后浇筑垫层 土方开挖采用液压反铲挖掘机采取接力式倒土开挖方法为主。断面上基坑土方开挖分层进行，每层开挖深度不大于 3m，每层根据土层情况放 1：1～1：2.5 的坡度，基底标高以上 300mm 层采用人工清底。为减少渗漏水对基坑的影响，在坑底坡脚和沿围护结构侧边设置排水沟、集水井，抽排基坑明水。

　竖向分层：竖向分层高度按立体结构尺寸、横撑排距及竖向层距以及挖掘机最大挖土能力确定。第一层土体开挖到冠梁设计高程后，施作冠梁时注意预埋钢板，冠梁施作完成安装第一道钢管支撑；第二层土方开挖至冠梁下 3m 左右处，施作第二道围檩，安装第二层钢管支撑；继续开挖至设计基底标高以上 20～30cm 时进行人工清底。见基坑开挖竖向分层示意图。

　基坑横向及纵向开挖分层示意图

　30 纵向分段：沿基坑纵轴线方向将土方划为 4 个施工单元，以便组织土方工程及主体结构工程的流水作业。

　中部拉槽：纵向拉中槽，即由相邻两段的两端头的开挖工作面沿基坑纵向拉坡开挖中槽，中槽位于基坑横断面中间。中槽的大小首先要满足挖掘机回转弃土的要求，同时要尽可能多的保留两侧土体，以支撑围护结构，减小对周边环境的扰动。挖掘机正面挖土，挖掘臂回转弃土，沿围护桩两侧各留 3.0m 宽平台，即可充分利用土体抗力保证围护结构的稳定，又可为钢支撑安装提供平台，同时可以确保在钢支撑施工时土方开挖正常进行，以加快施工速度，在进行下面一层土方开挖前再铲除预留平台部位的土方。

　横向扩边：为中槽开挖至适宜距离后，向横向扩边拓展，即由中槽向两边跨开挖扩边。开挖方式为：由中槽向两边跨横向挖土，两边跨的土方开挖尽量对称进行，土方开挖至钻孔桩附近时，改为人工挖土，以免机械开挖破坏钻孔桩。

　钢支撑施工工序如下图所示：

　31

　钢支撑工序示意图 5.1.3 基坑验槽 待基坑开挖至设计高程-20mm～10mm 时，清理干净槽底的浮土、松土后，组织勘察、设计、监理单位进行基底验槽。

　基坑验槽主要分为观察和钎探两部分，观察时主要判定槽底土质、地基土的结构、空隙、湿度、含有物等，并做好描述记录。

　钎探是将一定长度的钢钎打入槽底的基土内，根据每打入一定深度的锤击数来判断地基土质情况的一种简易勘察方法。本工程使用的钢钎由直径为 22～25 mm 的钢筋制成，钎尖呈锥状，钢钎长1.8-2.0m。大锤为重 3.6～4.5kg 铁锤。打锤时，举高离钎顶 50～70 mm，锤采用自由落体式将钢钎竖直打入土中，并记录每打入土层 30 cm 的锤击数。钎孔布置与钎子 L 深度应根据地基土质的复杂情况和基槽宽度形状而定。一般按双排错开或梅花形布置，钎孔间距一般为 1～2m，打钎的深度一般为 1.5～2.0 m。基地全部钎探完后，逐层分析研究钎探记录，逐点进行比较，锤击数量过多或过少的钎孑 L 在钎探平面图

　32 上做记号，在钎探记录中，逐点进行比较，然后再对该部位进行重点检查，如有异常情况，要认真进行处理。局部地基有疑义时，必须进行铲探检验。

　基坑开挖质量控制标准 项目 序号 项目

　 允许偏差或允许值 检验方法 桩基基坑 场地平整、基坑 人工 机械 主控项目 1 标高 -50 ±30 ±50 水准仪 2 长度、宽度（由设计中心线向两边量）

　+200 -50 +300 -100 +500 -150 经纬仪，用钢尺量 3 边坡 设计要求 观察或用坡度尺量 一般项目 1 表面平整度 20 20 50 用 2m 靠尺和楔形塞尺检查 2 基底土性 设计要求 观察或土样分析 5.1.4 弃土外运 （1）为保证市内清洁，防止车辆漏、掉泥土，运输车辆采用北京市散体物料运输车。对流状泥土必须凉晒后装运，泥土、泥浆不得混装。

　（2）车辆出场前，必须用高压水冲洗，使车辆干净，车轮清洁，不污染路面。

　（3）运输车辆进出施工现场路口，设专人防护，统一指挥，及时疏导行人及车辆。

　33 5.1.5 基坑开挖排水措施 在施工场地出入口设洗车槽，用高压水对运土车辆在离开施工现场时进行冲洗，以免泥土随车轮带出而污染环境。

　基坑顶周边设截水沟和集水井，防止地面积水流入坑内。截水沟截面尺寸为 300mm×400mm（宽×高），集水井断面尺寸为 500mm×500mm×800mm（长×宽×深），间隔 30～40m。其它施工用地设排水渠，截面尺寸为 300mm×400mm（宽×高），一般位置的排水渠则采用明渠，而在施工道路或施工机械位置，排水渠上部加盖水篦子，必要时用钢板替代。

　土方大开挖过程中，需沿基坑底周边设置临时排水沟及集水井，及时用潜水泵将地下积水抽至沉砂池，沉淀滤清后排出至现有排水系统。如遇有桩间渗水情况，视水量大小可考虑打设透水管，或在桩间喷锚前，在渗漏水位置预埋泄水盲管。

　土方开挖至基底后，需立即沿围护桩脚挖暗沟，截面 150mm×150mm，内藏φ50mmTR—加劲型软式透水管，间距 30m 左右设一个集水井，主要集中在施工期间出现的桩间渗漏水及地下水，统一用潜水泵排出基坑。将暗沟填满１～３cm 碎石，面铺牛皮纸后浇筑混凝土垫层，将暗沟封面。

　土方大开挖过程中，需沿基坑底周边设置临时排水沟及集水井，及时用潜水泵将地下积水抽至沉砂池，沉淀滤清后排出至现有排水系统。

　5.1.6 基坑开挖其他事项

　34 （1）开挖时应做好基底排水，开挖过程中采用边开挖边沿基坑周边设置临时排水沟及临时集水坑的排（降）水的方式进行排（降）水，当挖至基底标高后，在适当位置设置临时集水井，及时抽排坑内集水，确保开挖过程中的土体和基底的干燥，保持基底强度及完整性不受破坏。

　（2）钻孔桩侧土方开挖完毕，必须及时进行网喷砼施工以确保开挖后的土体稳定； （3）基坑内侧的钻孔桩外凸部分，必须凿除，并对出现的渗漏水亦及时进行封堵或埋设导水管引流。

　（4）土方开挖至钢支撑设计高程后，要及时进行钢支撑安装工作，钢支撑安装未经检查验收合格，不得进行下挖土方，以保基坑围护结构的稳定和安全。

　（5）在基坑土方分层开挖时，各个开挖面均衡开挖，以利于支撑及时支设。严禁单侧超前开挖。

　（6）尽量缩短围护结构暴露时间，土方开挖到钢支撑设计位置高度下 500mm 时及时架设钢支撑。

　（7）严格控制基底的开挖标高，避免超挖，设计基底标高以上30cm 的土层，采用人工清底，以免破坏地基的整体性。对局部超挖用碎石、砂或砼填充。土方开挖及支撑完成后，及时浇筑砼垫层。

　（8）土方开挖过程中，不同土（岩）层面需报经驻地监理、业主确认并做好记录。当基底实挖地质情况与设计要求不相符时，必须通知驻地监理、设计和业主及时处理。

　35 （9）土方开挖过程中要特别注意 ①基坑周围 5m 宽度范围内禁止行车及堆放建筑材料；基坑周围10m 范围内不得堆土或存土。主体结构施工完毕前，支护结构四周范围内的堆载不得大于 20KPa。

　②加强现场管理设专人指挥，防止挖掘机碰损钢支撑。

　③基坑侧壁土方开挖完成后必须及时喷射 10cm 厚的砼，确保桩间土体的稳定，然后才能凿除该部位的护壁砼。

　④实行信息化施工，加强施工监测，发现异常情况及时报驻地监理和业主研究处理。

　⑤设专人对支护结构和钢支撑进行变形观测、监控，必要时采取措施以确保基坑和施工人员的安全。

　5.2 桩间土体支护 基坑围护结构采用钻孔围护桩，为确保开挖过程中桩间土体的稳定性，支护桩桩间土随基坑开挖进行网喷保护，明挖隧道采用钢筋网φ6.5＠150×150，U 型槽采用钢筋网φ8＠150×150，同时设置φ20 水平加强钢筋，竖向间距为 1m ，水平加强筋应与桩主筋焊接，并与钢筋网连接牢固，喷射混凝土 C20 厚 100mm。在土方开挖过程中，由上往下、随挖随喷，以防止基坑开挖过程中的边坡暴露时间过长而产生坍塌，影响基坑周边的稳定和施工安全。

　由于基坑深度较深，为保证基坑开挖过程中网喷砼的稳定性，减轻网喷面层的压力，便于边墙和防水层的施作，支护桩桩间喷射混凝土面层以及土钉墙面均应设泄水孔，泄水孔间距为 2m×2m，直径

　36 为 100mm（圆形）或 100×100mm（方形）。为减少渗漏水对基坑的影响，在基坑中央设集水井，四周设排水沟，渗水或明水汇集至集水井中抽出，确保基坑安全和正常使用。

　网喷砼与钻孔桩的位置关系见下图，网喷砼与钻孔桩的位置关系示意图。

　 网喷砼与钻孔桩位置关系示意图 为确保做好现场防尘等工作，施工采用湿喷法，砼喷射设备选用湿喷机，湿喷料用强制式搅拌机拌制。喷射砼由下向上分段、分片、分层螺旋式喷射。每段长度按循环进尺。每层厚度控制在 5cm。喷射砼配比，喷射方法按设计参数及施工规范进行。喷射砼施工前必须清理好基面和渗漏水，如果渗水较大可在喷射前进行堵漏，然后进行喷砼，喷砼时加大速凝剂用量。

　为防止网片在喷射过程中向下滑落，采用φ20 固定筋与膨胀螺栓共同作用固定在桩上。具体布置见下图桩间钢筋网片固定示意图。

　37

　桩间钢筋网片固定示意图 5.3 支撑系统 5.1.1 支撑系统安装流程 计算支撑长度→按支撑位置实际校核→支撑拼装→腰梁安装固定→安装支撑前检查→支撑吊装→支撑就位→施加应力→端头填充→定期检查→拆除

　38

　钢支撑安装工艺流程图 5.1.2 支撑操作顺序 效核计量器具→安装千斤顶与油泵→校正顶作用点是否与支撑同心→施加应力→静停→超加 5%应力→塞钢楔子。

　5.1.3 每道支撑施加应力值 根据设计要求，其值可按设计轴力的 50%～80%施加。考虑千斤回油时应力损失，施工时施加轴力为预加轴力的 105%，具体施加应 基坑开挖至适当位置 支撑位置弹...

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