[北京]地铁明挖施工方案(优秀工程方案)

第1章编制依据及编制说明
1.1编制依据
1、设计文件：
《北京地铁六号线一期工程施工设计——花园桥站：明挖主体结构》图纸
《北京地铁六号线一期工程施工设计——花园桥站：杂散电流腐蚀防护土建施工配合图》图纸
2、适用于本工程的国家、行业及地方规范、规程、标准以及有关施工、安全质量、城市管理等方面的有关政策法规：
（1）地下工程防水技术规范(GB50108－2001)
（2）地下防水工程质量验收规范(GB50208－2002)
（3）地下铁道、轻轨交通工程测量规范(GB50308－1999)
（4）地下铁道工程施工及验收规范(GB50299－1999)
（5）混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204－2002)
（6）钢筋焊接及验收规程(JGJ18－96)
（7）钢筋螺纹接头技术规程(JGJ109－96)
（8）钢筋机械连接通用技术规程(JGJ107－96)
（9）工程建设施工现场焊接目视检验规范(CECS71:94)
（10）钢筋焊接接头试验方法(JGJ/T27－2001)
（11）建筑施工安全检查标准(JGJ59－99)
（12）建筑机械使用安全技术规程(JGJ33－2001)
（13）施工现场临时用电安全技术规程(JGJ46－88)
（14）建设工程施工现场供用电安全规范(GB50194－93)
（15）建筑施工高处作业安全技术规范(JGJ80－91)
（16）混凝土质量控制标准(GB50164－92)
（17）混凝土强度检验评定标准(GBJl07－87)
（18）回弹法检测混凝土抗压强度技术规程(JGJ/T23－2001)
（19）工程测量规范(GBJ50026－93)
（20）人防工程施工及验收规范(GBJ134－90)
（21）建筑防腐蚀工程施工及验收规范(GB50212－91)
（22）建筑安装工程质量检验评定统一标准(GB50300－2001)
（23）建筑工程质量检验评定标准(GB50210－2001)
（24）建筑防腐蚀工程质量检验评定标准(GB50224－95)
（25）混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-2002)
3、GB/T19001-2000质量管理体系标准
4、GB/T24001-ISO14001环境管理体系标准
5、GB/T28001-2001职业健康安全管理体系标准
6、北京市建设工程施工现场消防安全管理规定
7、北京市建设工程施工现场管理办法
8、北京市环境噪声管理暂行办法
9、北京市建设工程施工现场消防安全管理办法
10、市级文明工地评定及管理办法
11、我公司的相关管理办法.
1.2编制说明
本方案所涉及施工过程为从土方开挖、人工清底完成后至明挖结构封顶、顶板防水及防水保护层施工完毕为止的施工阶段.
由于目前只有明挖主体结构和主体建筑图纸,所以本方案编制范围只包括明挖主体结构施工,并且其中的防水施工按照初步设计施工图纸编制.其余部分待施工图纸齐全后再编制方案 ,另行上报.
第2章工程概况
2.1工程简介
花园桥站是北京市地铁6号线一期工程的一个中间站.车站主体位于西三环花园桥主桥垮的下方,沿玲珑路和车公庄西路方向跨路口东西向设置.花园桥西侧为玲珑路、东侧为车公庄西路,为地面道路,南北向为高架的三环主路.车站周边有首都师范大学,市政管理公司潘庄管理所,北京外文出版纸张公司、北京水利水电干部管理学院、中咨大厦、市公交第四汽车保修厂等单位,还有部分住宅小区.
车站西端明挖三层,中部及东端暗挖双层.车站总长233.1米,其中明挖段长43.6米,标准段宽度为26.35米;暗挖段长189.5米,标准段宽度为19.70米.车站有效站台中心里程处覆土厚度为9.2米,明挖段顶板覆土厚度为4.5米,底板埋深25米.车站共设置4个出入口通道及2组4个风亭.1、2号出入口位于车站北侧;3、4号出入口位于车站南侧;4个风亭设置在拆迁后的空地上;两个无障碍电梯分别设置在西北象限和东南象限的空地上.
花园桥站西端区间采用盾构施工,车站端头施作盾构始发井.东端区间采用矿山法施工.
该合同段明挖结构平面图见图2.1-1车站明挖结构平面图.
2.2主要结构形式
2.2.1主体结构
主体结构为现浇钢筋混凝土形式,分为东区和西区两个部分(见图2.2-1明挖主体结构纵断面图).
西区为双层单跨形式,全长82.29米,总高度为13.53米.其中底板厚0.9米,中板厚0.5米,顶板厚0.8米,侧墙厚0.7米,西端墙厚0.8米,南北净跨度9.0米,站台层净高6.13米,站厅层净高5.2米(见图2.2-2明挖主体结构西区横断面图).
图2.2-2明挖主体结构西区横断面图
东区为双层双跨形式,全长89.91米,总高度 为15.83米.其中底板厚1.0米,中板厚0.55米,顶板厚1.0米,侧墙厚0.75米,东端墙厚0.8米,中柱尺寸为1.0米×0.9米,南北两跨净跨度 均为10.0米,站台层净高6.08米,站厅层净高7.2米(见图2.2-3明挖主体结构东区横断面图).
图1.2-3明挖主体结构东区横断面图
2.2.2西风道结构
西风道明挖段全长52.0米,为现浇混凝土单层双跨框架形式,在防护段以北为中柱,尺寸为0.7×0.5米,在防护段以南为中隔墙,厚0.5米.西风道明挖段标准段净跨11.0米,净高5.9米,底
).
板厚0.65米,顶板厚0.6米,侧墙厚0.6米(见图2.2-4西风道标准段横断面图
2.3主要工程量
明挖结构主要工程量汇总表
2.4工程特点
1、冬季、雨季施工明显
根据施工进度计划,西风道明挖结构、出入口结构施工均处于雨季;而主体结构施工则跨越部分雨季和整个冬季.因此,做好冬、雨季施工的各项措施,确保工程的质量至关重要.
2、明、暗挖结合点多,接口施工难度大
明挖结构施工中涉及的明、暗挖结合点、主体结构和明挖风道以及两端区间接口数量达到13个,这些接口均必须在明挖结构施工阶段施工完成,为以后的暗挖施工提供便利.这些接口由于结构形式、埋深均不尽相同,所以其施工方法也有所不同,可分为三类：
(1)主体结构与明暗挖风道接口,这4个接口部位都有高大的洞口暗梁(宽度为1.7米,高度为2.11～4.7米不等),为保证基坑支护安全,不能凿桩进行施工,必须将围护桩外移(其中西风道明挖段由于与主体明挖结构一起施工,桩可以不外移),才能实现接口与主体结构同步施工.
(2)三个连通道以及明挖结构两端区间洞口均在站台层,南北出入口以及防灾通道暗挖洞口位于站厅层,这8个洞口暗梁宽度小,在明挖主体结构施工时,可以先将洞口结构施工完毕,同时预留围护桩外侧结构的钢筋接头,待明挖结构施工完成进行暗挖施工时,凿除洞口围护桩,再进行外侧结构的施工.
(3)换乘通道洞口梁较大,但埋深相对较浅,需将钻孔灌注桩桩顶高程降低至换乘通道底板高程,同时换乘通道以上部分的围护桩换成钢管桩,外移让出暗梁施工空间,这样可以将换乘通道洞口结构一次施工完成.
3、结构防水等级高,耐久性要求高,对混凝土的施工质量要求高.
明挖结构墙板最小厚度为0.6米,最大厚度达到1.0米,大厚度的混凝土容易造成结构内外温差大,使结构产生裂缝;并且明挖结构施工跨越雨季和冬季,如养护措施不到位将影响到结构混凝土的质量,对结构的防水和耐久性造成较大影响.所以,选取适当的外加剂,并根据具体情况采取适当的养护措施对确保混凝土浇筑的质量尤为重要.
4、侧墙高,顶板厚,墙板整体施工,难度大,并且结构的跨度大,支撑难度大.
侧墙最大浇注高度达到7.9米,最大跨度为20米.本次采用侧墙、端墙和顶板一次浇注,对结构的模板、支撑体系的强度及刚度的要求都很高,特别是东西端墙的高度大,采用单侧支撑,如何处理好斜撑以及模板的刚度和稳定性对施工质量的好坏甚至施工成败都至关重要.
第3章施工总体部署
3.1组织机构
为了保证明挖结构施工的工期、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,我公司选调组织管理能力强、技术业务精、敬业心责任感强的人员组成项目经理部,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.全面负责工程项目的工期、质量、安全、环保和服务.
项目部设置项目经理1名,项目副经理2名,总工程师1名,下面分设工程部、技术部、商务部、质量部、测量部、安全保卫部、物资部和办公室等七部一室(见图3.1-1项目部组织机构图).
1、各个部室职能明确,分工合作,加强交流,忠实地为施工服务.项目部各人员在完成本职工作的前提下,帮助身边同时完成力所能及的工作.
2、项目部每周组织一次例会,对上一周的工程进度、质量情况、存在问题做一个总结;同时根据工程实际,适当调整施工计划,对下一周的工作进行安排.
3、每周组织现场施工的各个分包单位召开施工配合会,了解各单位在施工过程中存在的问题,协调总包与分包以及各分包单位之间的关系,做到有问题及时反映及时解决.理顺各单位之间的关系,使施工顺利进行.
4、每周六由项目部总工程师组织各部室召开技术研讨会,对现场遇到的问题以及施工中可以遇见到的问题逐个进行详细的讨论,拿出切实可行的施工方案 .项目部解决不了的问题由总工程师提交总公司、设计以及甲方.同时请项目部内经验丰富的施工人员为年轻职工讲授经验,提高年轻职工的业务素质和水平.
5、根据工程需要,组织项目部员工到其它地铁施工工地进行参观,加深对地铁施工工艺的了解,学习成功的经验和先进的方法.
6、在不影响工作的前提下,由项目部工会不定期组织文体活动,鼓励项目部员工积极参与,在紧张的工作中适当放松,创造宽松的工作氛围,增强员工凝聚力.
3.2施工现场平面布置
根据目前拆迁情况,在明挖结构施工期间,施工场地在知春路南侧布置.施工围挡东侧占用首都体育学院部分操场,西侧紧邻京包铁路,南侧占用原村委会大部分用地,北至知春路南侧主路外侧一条快行车道,总面积约13491米2.在施工场地内主要布置了项目部办公用房、材料堆放场地、机械设备停放场、钢筋模板加工场以及堆放场、材料库房、两台塔吊,并根据
施工需要设置了场内道路.(见图3.2-1明挖施工场地平面布置图)
3.2.1临时用电、用水及用风
1、临时用电
施工临时用电将按照业主指定的位置从施工场地附近接引.同时,根据明挖施工现场以及后续暗挖施工投入的施工机械情况,决定在场内设置一台800kVA的变压器,解决施工临时用电问题.各项配电装置、及输电线路保证安全、干燥,不乱接电源,并设专人管理并经常检查、维修和保养.
在施工现场办公用房西侧设置变压器房,用电缆接入施工现场配电箱.施工现场供电线路采用埋设电缆,埋设电缆深度不小于0.8米,电缆上方先用混凝土板覆盖,再回填土,以保护下方电缆.为防止意外停电对工程施工造成影响,在施工场地备一台275KVA低噪音发电机,在意外事故造成停电时,确保施工安全和施工的正常进行.
临时用电注意事项：
⑴用电线路尽量埋设于地下,上面加盖混凝土板;不能埋设的部分外套钢管,以防止施工及其它原因破坏,给生命财产造成损失.
⑵用电线路干线在场地平整完毕,场地硬化及临设施工前铺设,在各用电位置设置接口,设立独立闸箱.
⑶现场设1台275kVA的低噪音发电机.
2、施工用水
施工用水由改移后的 DN600上水管线接入,接入口位于围挡东侧,装水表后,分别接入施工现场和生活用水区.干管采用DN100钢管,各路支管均采用DN40钢管,以满足生活、生产各种需要.
临时用水注意事项：
⑴给水管在场地平整完毕,场地硬化及临设施工之前铺设,全部采用钢管,埋设于地面
0.8米以下.
⑵在南侧施工现场设置四个消防栓,具体位置见图中所示.
3.2.2主要临时工程
1、施工用道
场内道路主要考虑施工明挖结构以及后续暗挖施工期间各种施工材料、机械设备进出场需要,布置时尽量方便场内交通以及材料装卸,同时确保离明挖基坑有足够安全距离.施工用
道均采用C25砼硬化路面, 硬化厚度 100米米,浇注混凝土前必须夯实路基,确保道路不下沉.
根据需要,在运输机械行走频繁的地区按路面标准硬化,必要时加钢筋网片,如土场出入方向铲车来回装土,周围应该特殊处理.
2、临时生产、生活房屋
办公用房及业主、监理用房均采用活动三层组合房屋结构,总面积约450米2,施工队的住宿设在施工场地外,生活配套设施用房、生产用房及库房采用砖墙结构,均布置在不需二次搬迁的位置.房屋布置要求整齐、紧凑,并满足防火要求,各房屋布置详见施工平面布置图.
3、材料堆放
设置的原则为方便进料及出料,尽量减少二次运输,设置在不用二次搬迁的地方.如水泥库、砂石料一起放置于搅拌机附近;钢筋、模板的加工场和堆放场一起.堆放场地的面积满足施工高峰期材料堆放要求.
4、机械设备放置
机械设备尽量置于方便使用且干扰小的地方,临时不用的或备用设备集中存放.现场设置一个施工设备停放及检修场.
5、施工排水系统
办公生活区内排水采用暗沟方式,每隔25～30米设置一座检查井,并在适当位置设置雨水口,生活生产污水采用D＝200缸瓦管,雨水管线采用D＝300雨水管,在适当位置设置雨水口;基坑四周、边坡上下均设置排水明沟,以防止雨水进入基坑和边坡土体,影响正常施工及边坡安全.降水井外侧暗埋φ219 PVC管,用于施工降水外排.所有施工废水汇入排水干管,经沉淀处理后排入市政排水系统.
6、消防设施
在办公生活区、材料堆放场、加工场附近设置消火栓,121灭火器、铁掀、砂堆等灭火设施,场地布置时确保消防通道畅通.
7、洗车槽
根据环境要求及施工要求,在围挡东侧设置两个大门,其中南侧为永久大门,北侧为主体基坑土方开挖阶段所需,大门内侧设保安室,门口设洗车槽,洗车槽设蓄水池和沉淀池,以便车辆外出时清洗,确保不带泥上路,不污染城市交通道路.
8、基坑护栏
基坑顶四周1米的位置设置防护栏杆,高1.2米,采用φ42钢管制作,管间采用扣件连接,
并涂刷成红白相间的警戒色,并挂密目防护网.在基坑四角安设钢爬梯,供施工人员上下. 3.3垂直通道及运输设备
3.3.1施工上下通道
主体基坑的开挖深度达到20米,东西风道基坑的开挖深度也有9米以上,为了保证施工人员的安全,必须设置坚固稳定的上下通道.
根据施工特点,通道的设置分成两个时期：
①明挖结构施工期间;
②明挖结构施工完成后(其它流水段结构以及暗挖施工期间).
明挖施工期间采用ф48钢管和5厘米厚大板搭设简易爬梯;待结构施工完成后,拆除简易爬梯,采用槽钢和角钢架设钢爬梯,供明挖主体其它流水施工段、附属构件以及暗挖施工人员使用.
1、简易爬梯：
在基坑开挖完毕到结构施工完毕期间,上下通道需根据施工要求多次装拆,所以,这个时期内拟采用便于装拆的马道作为上下通道.
马道主要由ф48钢管和十字扣件拼装,形成网架形式,铺设5厘米厚大板,大板横向钉木条,作为踏步;每个折返中间设置休息平台.钢管立柱下部垫以方木,两侧设置1.0米高扶手,挂密目防护网.(见图3.3-1 简易爬梯做法示意图)
简易爬梯的钢管立柱在垫层施工期间设置于基底土上;在防水层及防水保护层施工完毕后,绑扎底板钢筋及支模期间,设置于防水保护层上,钢管立柱下部垫以大板,防止对下部结构造成破坏.
图3.3-1 简易爬梯做法示意图
2、钢爬梯：
钢爬梯设置在西风道位置,分成两个部分：
(1)从地面至西风道的钢爬梯设置在西风道风井位置,南北放置,为折返梯,采用2根16＃槽钢当主梁,中间焊接两根50×3等边角钢做踏步骨架,上面铺设5米米厚花纹钢板作为踏步,两侧设置1.0米高护栏,中间设置2个休息平台.
(2)从西风道北端至主体基坑的钢爬梯设置在主体结构与西风道结构相交处的中板预留洞位置,为折返梯,折返位置设休息平台,钢爬梯的材料、做法同上.
(见图3.3-2 钢爬梯做法示意图)
3.3.2垂直运输设备
明挖结构施工时期的垂直运输设备采用基坑南侧的两台塔吊.塔吊在明挖主体基坑南侧的东、西场地上各布置一台,西侧为1＃塔,东侧为2＃塔(具体位置见图3.2-1 施工平面布置图).
塔吊由专业公司安装,配备专业塔吊司机,并负责定期检修和保养.
3.3.2.1性能参数
西侧1＃塔吊为米C120A型,塔吊起重臂长55米,最大起重量为6吨,臂端起重量为1.6吨;东侧2＃塔吊为F0/23B型,塔吊起重臂长50米,最大起重量为10吨,臂端起重量为2.3吨;塔吊采用桩基础形式.
F0/23B及米C120A塔吊起重性能
米C120A塔吊起重性能
3.3.2.2基础施工
1、1＃和2＃塔吊基础均采用5000×5000×1350米米钢筋混凝土墩,基础下方为四根Ф
800钻孔灌注桩,长度分别为16.3米(1＃)和20米(2＃),见图3.3-3塔吊基础做
法示意图及图3.3-4塔吊基础断面图.
2、在相应位置开挖基础基坑,尺寸分别为：5000×5000×550米米和5000×5000×
1140米米,施作100米米厚基础垫层,垫层混凝土采用C20商品混凝土.
3、绑扎基础钢筋,浇注基础混凝土,混凝土强度等级为C35,浇注过程中确保预埋件不
发生位移.
3.3.2.3塔吊安装
1、基础块强度达到70％以上,并经安全质检部门检验合格后,方能安装塔吊.
2、采用50t汽车吊进行安装作业,汽车吊根据现场情况站位,由专人指挥,所有作业人
员必须听从指挥.
3、安装接地电阻(4Ω),分别用螺栓与预埋角钢上点焊的扁铁、插于土层里的钎子连
接.
4、分步安装过渡节,顶升套架、回转装置、司机室以及塔顶总成.合理调节回转,安装
平衡臂总成.
5、连接塔吊用电线路,并缓慢回转平衡臂,安装起重臂总成.
6、安装配重,50米臂配重形式为1G+4C＝16.1t,穿绕各部钢丝绳.
7、进行验收,合格后顶升至所需高度 (1＃塔吊20米,2＃塔吊25米).
3.4施工流水段划分
明挖主体结构及东西风道均采取"纵向分段"的原则进行施工.
划分原则：
1、尽量避开结构底板、顶板以及侧墙的预留洞口;
2、避开结构受力最不利的位置,一般在纵向柱跨1/4～1/3的位置;
3、长度不超过24米,方便施工.
3.4.1主体结构
明挖主体结构全长172.2米,分为东区和西区,东区和西区各分为4各施工流水段,分别为：
西区：
第一流水段 18.0米
第二流水段 22.7米
第三流水段 18.8米
第四流水段 23.1米
东区：
第五流水段 22.9米
第六流水段 24.0米
第七流水段 19.9米
第八流水段 22.8米
(见图3.4-1 明挖主体结构施工流水段划分图)
3.4.2西风道
全长52.0米,共分成3各施工流水段,各段长度及划分位置为：
第一流水段 16.5米
第二流水段 23.0米
第三流水段 12.5米
(见图3.4-2 西风道结构施工流水段划分图)
3.5施工顺序及施工方法
3.5.1主体结构
施工顺序：
明挖主体共分为8个流水段,根据土方的开挖顺序以及后续暗挖施工的要求,结构施工从西端开始,根据土方开挖方向,底板施工跟随土方开挖逐渐向东推进;底板全部施工完成后,同时从东侧和西侧相对施工,以加快施工进度 .
在每个流水段上,施工顺序为：
西区：底板→拆除第三道钢支撑→地下二层侧墙及中楼板→拆除第二道钢支撑→地下一层侧墙及顶板→拆除第一道钢支撑→顶板防水及保护层
东区：底板→地下二层中柱→拆除第三道钢支撑→地下二层侧墙及中楼板→地下一层中柱→拆除第二道钢支撑→地下一层侧墙及顶板→拆除第一道钢支撑→顶
板防水及保护层
(见图3.5-1明挖主体结构施工顺序图)
东 区西 区
图3.5-1 明挖主体结构施工顺序图
施工方法：
主体结构的施工跟随土方开挖的进度及时进行.土方施工每开挖出一个施工流水段并经钎探合格后,立即组织结构施工队伍进场,进行垫层及底板的施工.而后根据施工安排,从西往东进行上部结构的施工,底板全部施工完成后,在东端开辟工作面,同时从东西两侧往中间施工,以节省工期.为了加快施工进度 ,并减小墙板之间锚固钢筋的矛盾,采用侧墙和顶板一次浇注的方法.每层结构的强度必须达到设计值的 70％后再拆除钢支撑,东区的中柱在底板及中楼板施工完毕,但未达到设计拆除钢支撑强度的时间穿插进行施工.
根据施工计划安排,明挖主体结构共采用三个流水段模板,每个流水段均有上下两层侧墙及中板和顶板的模板.模板采用18米米厚面板+50米米厚大板+100×100米米次龙骨+100×150米米主龙骨组合的木模板,支撑体系采用碗扣脚手架,模板主、次龙骨以及脚手架的间距由计算确定.
3.5.2西风道结构
施工顺序：
西风道明挖段共分成3个流水段,首先施工换乘通道的结构,而后同时施工第一及第二流水段,最后施工第三流水段的底板,第三流水段的侧墙和顶板在主体结构第一流水段施工完毕后再进行施工.为了施工方便,第一流水段的风井井筒结构在下部结构施工完毕后再行施工.
在同一流水段上,施工顺序为:
标准段：底板→中柱→侧墙及顶板→顶板防水及保护层→拆除钢支撑
图3.5-2 西风道明挖标准段施工顺序图
换乘通道交叉段：换乘通道底板→换乘通道侧墙及顶板(西风道底板)→中柱→拆除第二道钢支撑→西风道侧墙及顶板→顶板防水及保护层→拆除第一道钢支
撑
图3.5-3 西风道与换乘通道交叉段施工顺序图
施工方法：
土方开挖完毕后,首先施工换乘通道结构,然后从南往北依次施工西风道的三个流水段.考虑到西风道的结构高度不大 ,混凝土方量也不大 ,并可避免墙板锚固钢筋产生的矛盾,结构的侧墙和顶板采取一次浇注.
模板支撑体系采用与明挖主体结构一样的系统,其中,换乘通道部分的模板支架在侧墙
及顶板混凝土浇注完成后暂时不拆除,待换乘通道暗挖施工至该部位,有了操作空间后再行拆除.
西风道爬坡段的侧墙和顶板混凝土等主体结构第一流水段结构封顶后再施工;并且风井井筒部分待风道顶板浇注完毕并达到设计强度后再单独施工,这样可以减小该两处的支撑和模板施工的难度 ,同时也不影响总体施工安排.
3.6施工进度计划
3.6.1编制原则
(1)根据本工程的规模和特点,并结合现场的实际情况,合理安排施工工期;
(2)积极响应合同工期的要求,并满足总体工期需要,采取各种有效措施进行保障.进度计划的安排要留有余地,同时保证在业主要求的工期之前完工;
(3)尽量减少施工干扰,在保证施工安全和工程质量的前提下争取用最少的投入完成施工任务.
3.6.2施工进度计划表
1、主体结构施工进度计划表
2、西风道结构施工进度计划表。