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基坑开挖与支护专项施工方案

1、基坑开挖深度、宽度及工程量

K0+000~130挡墙支护段基坑开挖深度为0~4.7米;K0+130~508.216U型槽和暗埋段基坑开挖深度为4.7~11米,基坑最大开挖深度在K0+376人行通道处。泵站基坑开挖深度约15米。基坑开挖平均宽度为22m某花园工程高层施工组织设计.doc，最大开挖宽度24m,总开挖土方量约8.0万立方米;K0+000~130基坑两侧按照1:0.5放坡开挖,K0+130~508.216基坑两侧垂直开挖。

2、地下水位及地质情况

K0+150~300和K0+460~508.216为一道钢支撑（钢支撑1），间距6m,型号ø478×10；K0+300~460为两道钢支撑，上排为钢支撑1，下排为钢支撑2，间距均为6m，钢支撑2型号为ø630×10。第一排钢支撑距离地面高度约0.75米,第二排钢支撑距离地面高度7米。

二、基坑开挖和钢支撑安装总体安排

1.1基坑开挖顺序：基坑分四个区段开挖土方,按照开挖的先后顺序K0+130～K0+340为第一开挖区,K0+340～K0+470为第二开挖区,K0+020～K0+130为第三开挖区,K0+470～K0+508为第四开挖区；1.2开挖的总体工期安排如下:

第一开挖区K0+130～K0+340段开挖支护2008.2.26～2008.4.10

第二开挖区K0+340～K0+470段开挖支护2008.4.11～2008.5.15

第三开挖区K0+020～K0+130段开挖支护2008.5.16～2008.5.20

第四开挖区K0+470～K0+508段开挖支护2008.5.21～2008.6.10

1.3泵站基坑与K0+360~380主隧道基坑同步开挖；

1.4每开挖区土方开挖方法为：先开挖完每开挖区上部3～4米深的土方，其余土方采取分台阶接力开挖和纵向放坡的方式进行开挖和运输。运输车辆下基坑进行装土和出土,出土方向根据施工实际灵活选择起点或终点方向；

1.5综合考虑雨季、白天不能出土、钢支撑安装、边坡喷锚施工、破除原高架桥基础、机械修理及其他不可预见因素,平均每天出土800m3以上,正常情况下每天出土1500m3，基坑开挖总体工期为105天；

2、钢支撑安装总体安排

2.1钢支撑安装与土方开挖同步施工，随挖随支撑。钢支撑总体安装顺序与土方开挖顺序一致；

2.2根据现场实际情况,考虑基坑稳定,吊车必须下基坑安装钢支撑,如行走困难,考虑在基坑中垫砖渣和钢板；

2.3考虑到对吊车吊装臂长的要求，计划用一台32t的汽车吊安装和拆除钢支撑；

三、基坑开挖、钢支撑安装、土钉支护及喷锚施工方案

本隧道基坑平均开挖深度为5.75米，最深开挖深度为11米，长度为508.2米,标准段外包宽度24米，基坑土方总开挖量约80000m3。基坑开挖采用挖掘机分层开挖，自卸汽车出土，直至土方开挖至基坑底以上30cm处，采用人工清底。

1.1.1由于07年受施工场地和地下管线等因素的影响,土方一直无法大面积进行开挖。目前K0+130～K0+340段支护桩和冠梁已经全部施工完毕,根据项目部施工总体安排和部署,计划先对该段基坑进行开挖,使该段主体结构尽早开工；K0+340～K0+470段由于受排污箱涵影响,可在对排污箱涵封堵完毕并将受污水影响的支护桩和冠梁施工完成后再行开挖。

1.1.2根据施工进度安排，配备足够的劳力和设备，为出土、运输和弃土创造良好条件，保证开挖中连续有效的出土，加快支撑的安装的速度，减少地层移动。

1.1.3针对基坑支护结构的周围环境，监测单位已经编制详细的监控方案，并作好监测点的布设、初始数据的测试及监测仪器的调试工作，监测工作准备就绪。

1.2.1基坑开挖工艺流程

基坑开挖采取挖掘机挖土，汽车运土，辅以人工修整坡面及边墙。基坑开挖后，基坑的边壁宜采用小型机具或铲锹进行切削清坡，以达到设计规定的要求。在完成上层作业面的喷射混凝土以前，不得进行下一层深度的开挖。每层开挖高度不超过1m，边开挖边喷射钢筋混凝土确保边坡稳定。对于排桩支护段，基坑开挖3.0~4.0m后安装第一道钢支撑，开挖至第二道钢支撑下面1.0m时安装第二道钢支撑，再接着向下开挖，至设计基底标高以上30cm时停止机械开挖，改为人工清理。排桩支护段基坑开挖流程如下：

1.2.2基坑开挖方法和组织计划

1.2.2.1首先直接开挖至安装第一道钢支撑的土方开挖面，由自卸汽车配合挖掘机直接挖装出土，自卸汽车的数量以保证挖掘机连续工作为准，随开挖随安装好第一道钢支撑。然后再对剩余的土体分层开挖直至距离开挖基坑底面30cm处,采用小型机具配合人工清底。

1.2.2.2开挖工作台阶：为了使主体结构的施工能够提前展开，同时又尽可能扩大施工作业面，整个基坑按分区分层开挖，逐层下剥至基底，挖出土方由大型自卸汽车直接下基坑装土运至弃土场，避免土方二次倒运。基坑开挖至安装第二层钢支撑的土方开挖面时及时安装第二道钢支撑,然后再继续下挖至基底30cm以上采用小型机具配合人工清理。

1.2.2.3基坑开挖前在基坑两侧的冠梁上修筑砖砌排水沟截断地面雨水,每段基坑开挖成型后及时在基底两侧开挖临时排水沟,每间隔一段距离挖一积水井,将地表水和基坑内雨水通过临时排水沟顺基坑纵坡引入积水井,在用水泵抽排至冠梁上砖砌排水沟,沉淀后引入市政排水系统。另外根据水文地质资料,泵站基坑及泵站附近隧道基坑可能有地下承压水,根据实际地下水位情况在附近设置降水井降低地下水,确保在无地下水的情况下开挖基坑土方。

1.2.2.4分层开挖的同时,每层的横向钢支撑及时安装,保护基坑围护结构的稳定。

1.2.2.5严格控制开挖标高，设计基底标高以上30cm土层，采用人工开挖，对局部超挖部分用8%石灰土回填。

1.2.2.6当完成一个段落的土方开挖及钢支撑后,及时施作垫层混凝土和结构防水层。基坑开挖完成后，尽快施作主体结构混凝土。

1.2.2.7基坑开挖时用履带式破碎机同步拆除高架桥下部的承台和桩基部分。

1.2.2.8基坑开挖安全防护措施

a.开挖过程中，按既定的监测方案对基坑及周围环境进行监测，反馈信息指导开挖及支护。开挖过程中及时核实土层地质，当开挖土层与设计不符时，及时通知设计、监理单位共同处理。遇到文物时，立即停止开挖，保护好现场，及时通知有关部门进行处理，采取相对应措施，确保边坡及边墙稳定。

b.在设计基底标高上30cm的土层，应配合人工进行清底，严格控制标高，以防对基底土层的扰动和超挖。基坑分层开挖在完成上层作业面的喷射混凝土之前，不得进行下一层深度的开挖，在开挖作业时，严禁边壁出现超挖或者造成边坡松动。

c.每隔100m位置设置人行台阶，做为人员上下通道，台阶两侧设置钢护栏。基坑开挖后，在距坑边周围用ф48钢管设置防护栏杆，立杆间距3m，高出自然地坪1.50m，在立杆的上、下端及中间位置各加一道水平杆，外面用密目网封闭。

d.进入现场必须遵守安全生产六大纪律。挖土中发现管道、电缆及其他埋设物应及时报告，不得擅自处理。

e.挖土时要注意土壁的稳定性，发现有裂缝及倾坍可能时，人员应立即离开并及时处理。人工挖土，前后操作人员间距离不应小于2～3m，堆土要在1m以外，并且高度不得超过1.5m。

f.每日或雨后必须检查土壁及支撑稳定情况，在确保安全的情况下继续工作，并且不得将土和其他物件堆在支撑上，不得在支撑下行走或站立。机械挖土，启动前应检查离合器、钢丝绳等，经空车试运转正常后再开始作业。

g.机械不得在输电线路下工作，应在输电线路一侧工作，不论在任何情况下，机械的任何部位与架空输电线路的最近距离应符合安全操作规程要求。机械应停在坚实的地基上，如基础过差，应采取走道板等加固措施，不得将挖土机履带与挖空的基坑平行2m停、驶。运土汽车不宜靠近基坑平行行驶，防止坍方翻车。

h.电缆两侧1m范围内应采用人工挖掘。配合拉铲的清坡、清底工人，不准在机械回转半径下工作。向汽车上卸土应在车子停稳定后进行。禁止铲斗从汽车驾驶室上空越过。

i.场内道路应及时整修，确保车辆安全畅通，各种车辆应有专人负责指挥引导。车辆进出门口的人行道下，如有地下管线〔道〕必须铺设厚钢板，或浇捣混凝土加固。

j.在开挖基坑时，必须设有切实可行的排水措施，以免基坑积水，影响基坑土壤结构。基坑开挖前，必须摸清基坑下的管线排列和地质开采资料，以利考虑开挖过程中的意外应急措施（流砂等特殊情况）。

k.清坡清底人员必须根据设计标高作好清底工作，不得超挖。如果超挖不得将松土回填，以免影响基础的质量。挖出的土方，要严格按照组织设计堆放，不得堆于基坑外侧，以免引起地面堆载超荷引起土体位移、板桩位移或支撑破坏。

l.挖土机械不得在施工中碰撞支撑，以免引起支撑破坏或拉损。

1.2.2.9基坑挖土的注意事项：

a、挖掘机开挖过程中须特别注意安全，严禁机械设备碰撞支撑。

b、开挖过程中随时注意土层地质情况，防止分层边坡坍塌。

c、有专人指挥吊斗安装钢支撑和机械挖土，并设专人每日检测支撑的受力情况，发现异常立即采取相应措施加固。

d、基坑挖土配足够的抽水设备，保证遇暴雨时能迅速排干坑内积水，防止基坑被淹。

e、为了基坑横支撑的稳定，横向支撑在中线位置（闭合框架在隧道西侧距离中线1.5m）加设4L125×12等边角钢钢立柱，将横支撑托起，减少支撑的长细比，防止支撑的失稳。中间立柱下设灌注桩，桩径为800mm，采用机械成孔，在混凝土初凝前将钢立柱插入到设计深度，并保持立柱垂直。

f、基坑开挖完成后及时办理基底验槽及隐蔽签证手续，进入下道工序施工，减少基坑外露时间。

g、钻孔桩之间的土体护壁，基坑分层开挖时，分层清凿并采用喷射钢筋砼进行桩间填平。

h、基坑开挖过程中，不同土层面报驻地监理、业主确认，并做好记录，绘制地质素描图。

1.2.3、基坑允许偏差

基坑允许偏差应符合下表的要求：

1.2.4弃土文明施工措施

b.专人负责场地内路况维护工作，对因施工造成的路面破损、凹陷等及时进行修补，确保路况完好。

c.安排专人清扫施工现场及附近的道路，并清洗现场机动车道。

d.为保证市内清洁，防止车辆泄漏、掉碴，运输车使用专用泥土运输车。

e.运土汽车应装后挡门，并塞缝严密，顶部用顶蓬遮盖，防止漏土。

f.余泥、废弃泥浆外运排放到指定地点，并遵守武汉市对淤泥、废浆排放的有关规定。流塑质土必须经过晾晒后才能装运，不能水土混运。

g.弃土堆放不得干扰正常交通。

2、钢支撑加工、安装及拆除施工方案

本标段钢支撑采用φ478×10mm和φ630×10mm两种螺旋焊管拼装，采用高强螺栓连接或焊接，并保证拼接点的强度不低于构件自身的截面强度。钢管与腰梁连接处，首先在围护结构上预埋钢板和安装牛腿，将腰梁测量定位在牛腿上，再将钢管焊接在腰梁上。采用一个固定端，一个活动端及中间多节不同长度的钢管通过法兰盘连接而成。钢管分节在工厂加工，经监理检验验收合格后，采用汽车运输至施工现场拼装。

2.1.1钢管加工制作主要工艺

2.1.1.1钢支撑采用卷制焊接钢管，钢板要平直，不得有翘曲，表面不得锈蚀或冲击痕迹，卷管方向与钢板压延方向一致，并采用坡口焊；

2.1.1.3抗剪钢套箍应密贴于钢管，钢管与钢箍连接面要作喷砂处理，抗拉钢套箍与钢管密贴，点焊固定于钢管上，各接点位置应符合设计要求。钢管、钢套箍、螺栓组合后其表面应作方锈处理；

2.1.1.4高强度螺栓孔，应采用钻机成孔；

2.1.1.5钢管、节点钢套箍、抗拉剪钢板、连接法兰盘等钢构件的加工及组焊，由加工厂根据规范要求制订机械加工工艺设计；

2.1.1.6钢管与钢套箍、连接法兰盘的焊接，均在工厂内完成；

2.1.1.7钢管及其构件加工制作各道工序完成后均应检查记录，出厂要有出厂证明及试验报告；

2.1.1.8加工成的钢管在其两侧应按设计图纸要求进行统一编号后，方能运往工地；

钢支撑架设与基坑土方开挖是深基坑施工密不可分的两道关键工序，钢支撑架设极具时间性，钢支撑架设的时间、位置及预应力的大小直接关系到深基坑稳定，钢支撑架设必须满足设计要求。第一道钢支撑在基坑开挖深度达到3米时开始安装（只有一道钢支撑时可开挖至4m）。当土方竖向开挖至第二道钢支撑以下1m时，即架设第二道钢支撑，使围护结构提前接受支撑反力作用，减少围护结构的变形。钢支撑的架设采用人工配合1台32t吊车安装，应保证钢支撑与墙面垂直。顶紧后采用支托措施固定牢固，防止钢支撑因墙体变形和施工碰撞而脱落。

2.2.1钢支撑架设方法

2.2.1.1第一道钢支撑安装，在冠梁上直接预埋钢板，待土方开挖至第一道支撑下3m处（只有一道钢支撑时可开挖至4m），将钢管支撑直接焊接在预埋钢板上；第二道钢支撑安装待土层开挖至第二道钢支撑下1m处，凿出钻孔桩预埋钢板，焊接牛腿,安装钢腰梁，将钢支撑与钢腰梁进行焊接。

2.2.1.2钢管接长。按设计需要的钢管长度，准备好每根支撑钢管，如钢管长度需要接长时，在钢管接头处焊接上连接法兰盘，用螺栓拧紧，接长至设计长度。

2.2.1.3用吊车垂直起吊钢支撑固定于腰梁上。

2.2.1.4钢支撑固定完成后，采用两台液压千斤顶在钢支撑活动端两侧对称逐级预加力，预加压力达到设计支撑轴力的0.85倍时，采用钢楔锁定支撑。

2.2.1.5端部斜支撑区的架设方法与标准段相同，但必须在围护桩预埋钢板上焊好端面与斜支撑轴线垂直的三角钢板撑座，并保证其强度可靠。

2.2.2、确保钢支撑稳定的技术措施

2.2.2.1钢支撑在拼装时，轴线偏差≤2cm，并保证支撑接头的承载力符合设计要求；

2.2.2.2钢支撑端部设Φ10钢筋吊环，通过钢丝绳或钢筋连系在围护桩上，以防坠落，同时用于微调的钢楔也应点焊连接，防止坠落；

2.2.2.3采用人工开挖支撑附近土方，防止机械碰撞支撑；

2.2.2.4加强对钢支撑轴力监测，根据支撑轴力监测情况，决定是否加强支撑。

待底板和回填的混凝土强度达到100%后拆除第二道钢支撑和型钢腰梁。待顶板混凝土施作完毕并达到设计强度和回填土之后，拆除第一道钢支撑。拆除采用手工工具拆除，即用人工拆除螺栓或用气割切断螺栓或焊接缝。支撑拆除时应随时随时观察围护结构的变形，必须作好钢支撑拆除阶段周围施工监测点的量测和量测记录，切不可草率施工。

2.3.1为防止主体结构开裂，在结构混凝土达到设计强度后才能拆除钢支撑；

2.3.2钢支撑拆除时，用链条葫芦将钢支撑吊起，在活动端设250T千斤顶，施加轴力至钢楔块松动，取出钢楔块，逐级卸载至取完钢楔，再吊下支撑。避免预加应力瞬间释放而导致结构局部变形、开裂。钢支撑分节拆除后转运至指定场地堆放；

2.3.3在钢支撑拆除过程中，需对围护结构进行严密的监控量测，出现异常情况，应及时处理或上报监理工程师商讨决策，并按监理工程师指定的施工方法进行处理。

土钉墙施工方法按分段、逐级、自上而下的顺序施工。

土钉施工前先进行现场拉拔试验，试验钉长3m。

3.1.2坡面开挖施工：

边坡预留的0.5m保护层采用人工刷坡，机械配合清运，用高压风吹净坡面碎屑、粉尘等杂物，使土面形成平整而规则的坡面。

3.1.4喷射第一层砼：

a.土钉成孔前，应按设计要求定出孔位并作出标记编号。孔位的允许偏差不大于150mm。

封闭层砼达到设计强度70%后，采用风动钻机钻孔，钻孔采用干钻。成孔后用高压风清孔，严禁用水冲洗，清孔后使用定位架，插入预先做好的螺纹钢钉材，并使其居中，然后压入水泥净浆，压实压满为止。

当土钉水泥净浆达到设计强度的70%后，即可挂网，并使其紧贴坡面，钢筋网与土钉焊接在一起。

钢筋网片用直径8mm盘条钢筋焊接或绑扎而成，为200×200mm钢筋网片。在喷射混凝土之前，面层内的钢筋网片应牢固固定在边壁上并符合规定要求的保护层厚度。钢筋网片可用插人土中的钢筋固定，在混凝土喷射下应不出现振动。3.1.7喷射第二层砼：

完成挂网后，喷射第二层砼，喷射总厚度按设计要求，喷射厚度利用短钢筋事先标识厚度尺寸控制。

喷射砼初凝快，7天内收缩变形较大，要在初凝后覆盖洒水养生，养护时间为10～14天。

待上层土钉墙形成后，再进行下一层开挖，进入下一循环施工。

土钉墙网喷支护要分层开挖，分层施工。每层施工流程为：编写施工方案及施工准备→开挖→清理边坡→初喷→孔位布点→成孔→安设土钉钢筋→注浆→铺设钢筋网→喷射混凝土面层→开挖下一步。

3.3.1分层开挖要按照设计及开挖情况控制每层开挖高度和长度，确保坡体稳定。

3.3.2加固坡体中部，控制坡面变形。

3.3.3及时封闭及时加固：初喷在开挖后要立即进行，高陡边坡钻孔、注浆、下锚应分段进行，确保及时封闭坡面，加固坡体。

3.3.4做好排水，包括浅层及深层排水，避免水害。挂网要搭接牢固或焊接，联成一体，共同受力，抑制坡面变形。

4、湿喷混凝土支护施工：

4.1挂网喷砼支护施工

喷射砼的厚度检验采用埋设钢筋标尺的方法进行。

4.1.2喷射作业技术要点

严格按以下顺序操作，打开速凝剂辅助风→缓慢打开主风阀送风→启动速凝剂计量泵的主电机振动器→向料斗加料；

开机后注意观察风压，起始风压大于或等于0.5Mpa才能开机操作，并据喷头出料情况调整风压，边坡工作风压应控制在0.3～0.5Mpa之间；

供料应连续均匀，料斗内应有足够的存料并及时清除粒径大于15mm振动筛上的粗集料；

喷头与受喷面尽量垂直，保持0.6～1m的距离，对挂有钢筋网的受喷面，喷头略倾斜，距离相对减少；

DB45／T 2139-2020标准下载停机严格按以下顺序操作：

关主电机、振动电机，关速凝剂计量泵，关主风阀，用水清洗速凝剂管路，通知喷射手将喷嘴从受喷面移开，依次打开主风阀、计量泵电机、主电机，清洗气料混合仓和砼管路，然后关闭主风阀、计量泵、速凝剂辅助风。

4.1.3施工注意事项

施工前清除坡面浮土。对较大裂缝、凹坑要先嵌补牢实，使坡面平顺整齐；

挂网要固定牢固，并与坡面保持规定的间隙，网与网要绑扎牢靠或焊接搭接，以联成一体共同承载。金属网及钢筋头不得外露。

喷层厚度均匀，在每50m长度内上、中、下部各任意抽测一处，其厚度差均不超过规范要求东至县大渡口东路施工组织设计，喷后一般养护5～7天；

喷层周边与未防护坡面的衔接处做好封闭处理，预防水从缝隙浸入。做好喷层周边与未防护坡面的衔接封闭处理，防止水从裂隙浸入。