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昆明市某轨道交通线延长线车站基坑开挖安全专项施工方案中国中铁昆明市轨道交通3号线延长线
基坑开挖安全专项施工方案
昆明市轨道交通3号线延长线项目经理部二分部
国家电网公司输电线路通用设计(课件)(2015版)--主要原则、技术要求、电气化铁路供电工程、杆塔等（国家电网公司基建部2016年7-8月）1.编制说明及依据 1
2.1.工程范围及位置 2
2.2.工程设计概况 3
2.3.施工环境情况 3
2.3.1.周围建（构）筑物情况 3
2.3.2.车站范围内管线情况 4
2.4.工程水文地质情况 4
2.4.1.工程水文情况 4
2.4.2.工程地质情况 5
2.5.施工特点及针对性措施 5
3.施工计划及施工筹划 6
3.1.施工总体筹划 6
3.1.1.施工筹划 6
3.1.2.施工工艺流程 7
3.1.3.施工场地平面布置 8
3.2.施工进度计划 8
3.3.材料及设备计划 9
3.4.劳动力计划 10
4.基坑施工技术方案 10
4.1.施工工艺流程 10
4.2.基坑围护结构 11
4.2.1.施工方案及技术要求 11
4.2.2.围护结构检测验收标准 11
4.3.地面及基坑降、排水 12
4.4.基坑土方开挖施工方案 13
4.4.1.开挖准备工作 13
4.4.2.基坑开挖原则 14
4.4.3.总体开挖方案 15
4.4.4.局部开挖方案 18
4.4.5.开挖要点及检查验收标准 20
4.5.砼及钢管支撑施工 21
4.5.1.砼支撑及冠梁系统施工 21
4.5.2.钢管支撑安拆施工 21
4.5.3.施工要点及检查验收标准 25
5.施工安全技术保证措施 27
5.1.安全管理组织措施 27
5.1.1.安全管理机构及措施 27
5.1.2.安全检查措施 28
5.1.3.安全教育措施 28
5.2.开挖及支撑施工安全技术措施 29
5.2.1.基坑开挖安全技术保证措施 29
5.2.2.支撑安拆安全技术保证措施 32
5.3.重要建(构)筑物及管线保护措施 34
5.3.1.建立责任区、现场责任到人 34
5.3.2.调查补堪、落实方案制度交底 35
5.3.3.严格预警机制、落实信息化施工 35
5.3.4.建(构)筑物及管线保护措施 36
5.3.5.基坑环境监控量测措施 37
5.3.6.主要监控量测项目 37
5.3.7.监测点布置和埋设 37
5.3.8.监测周期及频率的基本要求 38
5.3.9.监测预警及报警值 39
5.3.10.预警报告制度及其程序 39
5.3.11.监测数据处理及监测报告 41
5.3.12.监测信息反馈程序 41
6.质量保证措施 42
6.1.原材料、半成品质量保证措施 42
6.2.技术管理质量保证措施 42
7.工期保证措施 42
7.1.组织与管理措施 42
7.2.技术措施 43
7.3.经济措施 43
8.特殊季节施工保证措施 43
8.1.雨季施工保证措施 43
8.2.农忙、节假日期间施工保证措施 44
9.基坑施工应急措施 44
9.1.应急管理组织机构 44
9.1.1.应急处理组织措施 44
9.1.2.应急处理工作流程 45
9.2.危险源分析及对策 46
9.3.危险源等级划分 50
9.4.连续墙接缝防渗漏措施 52
9.5.钢支撑防跌落措施 52
9.6.基坑较大变形应急措施 53
9.7.雨季施工安全措施 53
9.8.基坑纵坡防失稳措施 54
9.9.基底隆起、突涌应急措施 54
9.10.周边环境保护应急措施 55
9.11.有毒有害气体监测及预防措施 55
9.12.应急物资准备 56
为预防建设工程深基坑施工过程中出现较大变形甚至基坑垮塌等安全事故，保证施工人员及财产安全，根据建质[2009]87号文件的要求，开挖深度超过5m(含5m)的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程以及开挖深度虽未超过5m，但地质条件、周围环境和地下管线复杂，或影响毗邻建筑(构筑)物安全的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程，施工单位应依据国家现行相关标准规范，由项目技术负责人组织相关专业技术人员，结合工程实际，编制基坑开挖安全专项施工方案，经施工单位施工技术、安全、质量等部门的专业技术人员进行审核和技术负责人签字，报监理工程师审核后，按照相关规定组织专家论证。方案论证通过后，根据专家组的论证报告，对专项方案进行补充修改完善，经项目部和监理工程师审核，并经施工单位技术负责人、项目总监理工程师、建设单位项目负责人批准签字后，方可组织实施。
昆明轨道交通3号线延长线车家壁站基坑开挖深度超过5m，达到规定的超过一定规模的危险性较大的分部分项工程中深基坑工程的标准，故需编制安全专项施工方案，并经专家论证通过后方可组织实施。
（1）危险性较大的分部分项工程安全管理办法(建质[2009]87号)；
（2）关于印发《城市轨道交通工程安全质量管理暂行办法》的通知(建质[2010]5号)；
（11）昆明轨道交通3号线延长线车家壁站工程地质勘察报告及地质补勘报告；
（12）昆明轨道交通3号线延长线车家壁站主体围护结构施工设计图；
（13）昆明轨道交通3号线延长线车家壁站实施性施工组织设计、围护结构施工方案；施工现场的实地踏勘邻近区域内地下地上管线、地下障碍物、地面建筑物和构筑物等的调查资料；
车家壁站位于昆石一级公路与滇缅公路 、春雨路立交转盘以北，沿春雨路呈南北向布置。春雨路规划道路红线宽58m，为双向六车道，是昆明市西南向的一条干道，交通繁忙。
车家壁站工程位置示意图
车站总长180m，标准段宽21.9m，有效站台中心里程YDK1+660，设计起点里程为YDK1+589，终点里程为YDK1+769。站台宽13m，有效站台长度118m，有效站台中心里程处顶板覆土厚度约4.3m。车站主体围护结构基坑属于一级基坑，标准段基坑深约17.7m。车站开挖范围内土体主要为：素填土、粘土、粉质粘土、圆砾、全风化玄武岩等。围护结构采用800mm厚地下连续墙。本基坑开挖采用明挖顺作法施工，基坑支护竖向设置三道支撑；局部采用四道支撑。第一道支撑采用600mm×900mm截面混凝土支撑，第2～4道支撑均采用Ф609mm,壁厚t=16mm的Q235钢管支撑。支撑中部设I45c联系梁+临时立柱桩，基坑中部设临时立柱桩及Ф1000临时立柱基础。车站范围内地下管线众多，主要有给水、电信、雨水、污水、燃气等管线。对于平行于车站结构，位于车站结构范围内的管线，施工期间临时改移至主体结构两侧，主体结构完工后尽量改移回原位。
车站东侧为西山区碧鸡镇卫生院、农村信用社、红帅幼儿园、昆明发电厂职工宿舍等建筑，西侧为车家壁村民房及临街商铺，房屋基本为砖混或框架结构，层数为1～7层，基层为浅基础或桩基，距离车站结构边线3～20m，部分建筑位于车站出入口通道范围内。周边建构筑物与车站关系：
东侧西山区碧鸡镇卫生院，基础为浅基，距车站主体基坑边最近距离约29.5米；
东侧农村信用社，无地下室，基础为浅基础，没有收集到图纸资料，该建筑位置距离车站主体结构边最近距离约27米；
东侧红帅幼儿园，无地下室，基础为浅基础，距车站主体基坑约20米，该位置有B号出入口，该建筑在二期附属结构施工前需拆除；
东侧碧鸡昆明发电厂职工宿舍，基础为浅基，没有收集到图纸资料，距车站主体基坑最近约19米，该位置有2号风亭，该建筑在二期附属结构施工前需拆除；
西侧车家壁村民房及临街商铺，距离车站主体结构最近距离约20米，西侧南北两端设有1号风亭及3号出入口，该侧房屋建筑在二期附属结构施工前需拆除。
车站范围内地下管线众多，管线保护难度大。对平行于车站结构，位于车结构范围内的管线，车站主体施工期间临时改移至车站主体结构两侧，完工后尽量改移回原位，横跨车站结构的小直径管线已全部迁改出施工影响范围。
车站开挖范围内有一横跨车站10KV电缆线，施工期间采用悬吊保护通过。此外在线路YDK1+649.3～YDK1+663.3处上方为垂钓园桥，其下为泄洪沟渠，与线路交角约81°，该桥位于车站开挖范围以内，施工时需进行拆除，施工期间采用3根Φ1500mm钢管悬吊通过，泄洪沟渠于车站主体施工完成后还建，具体过度方案详见“车家壁站垂钓园桥保通方案”。
（1）地表水：车站范围内发育的地表径流为垂钓园桥下方的排洪沟渠，在YDK1+650里程处穿过线路，河道宽约5m，旱季无水，雨季具有一定水量。此外，车站YDK1+650～700西侧距主体结构基坑边线约12m处分布碧鸡玉钓鱼场的鱼塘，面积约3171m2，水深1.5～2m。
（2）地下水分布及特征：地下水的赋存与分布，主要受地质构造、地形地貌、岩性及气候等因素的控制，该车站范围内地下水类型为上层滞水、孔隙潜水、基岩裂隙水。
（1）地形、地貌：车家壁站位于昆明盆地西缘春雨路上，为古湖滨与山前冲洪积扇交错沉积地形，总体地势为南北向呈微小波状起伏，东西向自西向东呈缓坡状下降，本车站地形起伏不大，左右线地面基本同高。
（2）地层岩性：根据钻探揭示，本车站场地上覆地层主要为全新统人工填土（Q4ml），第四系全新统冲洪积相（Q4al+pl），第四系上更新统冲洪积相（Q3al+pl）黏土、粉质黏土、淤泥质黏土、粉土、粉砂、有机质土、泥炭质土、圆砾、砾砂、含圆砾粉质粘土等。下伏基岩为二叠系上统峨眉山组玄武岩段（P2e2）玄武岩：
（1）基坑东侧即是春雨路交通疏解道路，过往车辆以大货车居多，基坑开挖后，对东侧围护结构的附加荷载较大，因此，在开挖过程中，控制东侧围护结构变形及位移是难点，控制基坑无支撑暴露时间及东侧路面沉降是重点。
对于上述情况，拟在基坑开挖过程中采取“先支撑后开挖，限时支撑”的施工方案，开挖过程中加强对基坑沉降和位移的监控量测。具体针对性措施见第4节：基坑土方开挖施工方案及5节：监控量测施工方案。
①基坑开挖前对开挖地段进行降水，将地下水位降至开挖面以下3m，将粉土层中的水疏干，增强粉土层抗剪强度。
②根据现场施工组织情况，疏干井在基坑开挖前即全部施工完成，在每段基坑土方开挖前20天开始该开挖段预降水，确保疏干效果。
③基坑开挖纵坡按照1：2进行控制，减小纵坡坡度，防止边坡溜坍；
④坡顶严禁堆载土方及其它重物，避免对坡脚产生额外荷载；
（3）车家壁站毗邻西山区碧鸡镇卫生院、农村信用社、红帅幼儿园、昆明发电厂职工宿舍、车家壁村民房及临街商铺等，深基坑降水及基坑开挖可能会造成周边建筑物沉降。针对上述情况，拟采取以下措施：
①在基坑周边设置7口水位观测井，确定坑内外水系是否与坑内有联系，若坑内降水对坑外水位影响较大，周边建筑物及管线变形趋势明显，则立即停止抽水，并在坑外设置回灌井，将抽出的地下水通过基坑周边的回灌井点持续地再灌入地基土层内,并使降水井点的影响半径不超过回灌井点的范围，避免降水对周边环境造成过大影响。
②为避免基坑过于降水对周边管线及建构筑物的影响，根据现场施工组织，需要开挖的或者影响开挖的部位提前20天降水，暂时不需要开挖或不影响开挖的部位就暂时不要降水。
③在基坑开挖期间，做到“随挖随撑”，减少基坑暴露时间，进而控制围护结构及周边建筑物的变形。
④在基坑开挖期间，对周边建筑物变形进行密切观测，若发现周边环境或围护结构变形速率过快，则通过在变形较大位置增设支撑及将分区缩短至10m，减少基坑暴露时间及封底时间，确保周边环境及建筑物变形可控。
（1）车家壁站北端为普坪村站～车家壁站盾构区间的接收井，南端为车家壁站～西山公园站盾构区间的始发井。在土方开挖前车站已完成主体施工阶段的第一期围挡及交通疏解，主体施工期间无需交通疏解，在附属施工阶段再进行第二期围挡及交通疏解。
（2）车站主体拟分9个区段(平均每段20米)施工，先施工冠梁及混凝土支撑，进行土方开挖及钢支撑架设，每区段开挖见底后立即分层施工主体结构。各工序先后平行作业，做到工序衔接紧密，尽量减少基坑暴露时间，主要施工顺序示意图如下图所示：
车家壁站基坑施工顺序示意图
基坑开挖施工工艺流程图
车家壁站土方开挖及结构施工阶段施工围挡及交通疏解已完成，整个基坑施工做到封闭施工，基坑开挖主要采用中、小型挖机在坑内挖土并传递至坑边坡脚，然后由多台挖机接力上翻至基坑边渣土车内，经由西侧施工道路运至门口清洗渣土车后运至弃渣场地。同时在基坑南端头设置材料堆场、钢筋加工场及出土、冲洗设施等，在基坑北端头设置办公区、应急物资仓库及钢支撑堆场。
场地内排水主要由北端向南端排放，在南端设置三级沉淀池及洗车槽，基坑施工期间严格按照已上报审批的“临建方案”、“车站临时用电施工组织设计”完善临边防护、施工临时用电、标识标牌等安全文明施工必要设施。具体场地布置详见附图2车家壁站基坑施工平面布置图。
考虑到城区出土及场地限制等因素影响，结合类似车站工程施工进度情况，初拟车家壁站基坑开挖计划总工期92天，从7月底开始开挖浅层土，正式进入基坑开挖阶段，预计2014年11月10日完成基坑开挖，车家壁站基坑施工主要施工计划如下表所示：
车家壁站深基坑施工进度计划表
为确保工程总体计划按时完成，我分部将配备充足的施工设备及人员，按计划和施工组织设计精心组织施工。施工中紧密配合，努力为主体结构施工创造条件，以确保施工安全和进度。
车家壁站基坑开挖及支撑架设施工所需的主要材料及机械设备如下：
主要材料及机械设备计划表
反铲挖掘机(带破碎头)
车家壁站基坑土方开挖及支撑架设主要劳动力计划如下表所示：
车站基坑采用半明挖顺筑法施工，基坑施工顺序如下：一期交通疏解及施工围挡→导墙及连续墙施工→路面破除→冠梁及第一道混凝土支撑施工，待第一道支撑达到设计强度后→基坑内降水→从上至下逐层开挖基坑至各支撑下0.8m架设各道钢支撑→开挖到最终基坑面→施做结构底板部分侧墙。
车家壁站基坑施工流程示意图
1、施工地下连续墙、格构柱。
2、施工南端冠梁及第一道混凝土支撑。
3、开挖第一层土架设第二道钢支撑。
4、开挖第二层土，架设第三道钢支撑。
5、开挖第三层土，架设第四道钢支撑。
6、开挖第四层土至底板标高。
车家壁站围护结构(地下连续墙及冠梁)施工工艺及控制要点、技术要求等参见已审批的“车家壁站主体围护结构施工方案”。附属围护结构施工工艺及控制要点参见后续施工方案。
根据规范要求的垂直度控制指标及类似地质施工经验，为保证基坑净空某工程抗滑桩施工组织设计，车家壁站地下连续墙外放10cm施工，施工过程中基本每幅墙进行超声波测壁，检查成槽垂直度。
在基坑开挖前，按照要求对车家壁站围护结构进行必要的检测，保证围护结构满足规范和设计要求，通过开挖节点验收条件后开挖。
(1)在施工冠梁及第一道混凝土支撑过程中，对地下连续墙及冠梁支撑混凝土强度进行跟踪，强度满足规范及设计要求后经验收进入基坑开挖工序。
(2)根据规范要求，车家壁站75幅地下连续墙按照20%比例埋设了深测管，在冠梁施工完成后对连续墙进行超声波完整性检测，合格后进入基坑开挖工序。
(3)在基坑开挖阶段对围护结构净空进行检查复核，发现侵界等情况及时处理，并在首段基坑见底后进行基坑验槽，主要对基低承载力、围护结构尺寸等进行复核验收。