围护结构钻孔灌注桩基坑开挖施工方案

第五章基坑开挖施工

5.1 基坑开挖施工流程

基坑开挖施工为地铁车站施工中一个最重要的工序，施工中按照施工规范及设计要求操作，在开挖过程中掌握好“分层、分步、对称、平衡、限时”五个要点，遵循“竖向分层、纵向分区分段、先支后挖”的施工原则。标准段开挖工艺流程见图5.1。

图5.1 标准断面基坑开挖流程图

5.1.1．施工方法

基坑开挖从车站东端盾构接收井开始,作业面配置4台挖掘机开挖土方，人工配合清底。采用台阶接力式开挖，中部纵向拉槽，作为机械行走及出渣通道，两侧预留宽2米平台。具体就是第一层土方分为两个小层开挖,开挖第一小层土方时，将第二小层的中间部分土体挖除，两侧各留设一个工作平台，便于架设支撑、挂网喷锚，横向及纵向放坡坡度均不小于1：1，开挖第二层土方时，将第二层土方分为两个小层开挖,开挖第一小层时,将第二小层中间部分土体挖除.第三层及第四层土方开挖方法与第一层、第二层土方方法相似。每层土方开挖的分层高度根据各层钢支撑之间的竖向设计间距合理分层，除第一层外，其余各层开挖分层高度均不大于3m，纵向和横向放坡坡度不小于1：1。开挖方法详见图5.2基坑开挖纵向示意图、图5.3基坑开挖横向示意图、图5.4基坑开挖平面示意图。

图5.2 基坑开挖纵向示意图

图5.3 基坑开挖横向示意图

图5.4基坑开挖平面示意图5.1.2基坑开挖技术要点

⑴土方开挖到各层钢管支撑设计标高下50cm，及时施作钢管支撑。

⑵基坑开挖竖向分层、对称进行。

⑶纵向放坡，在坡顶设置截水沟或挡水土堤，防止地表水冲刷坡面和基坑外积水流入坑内。基坑开挖后及时设置坑内排水沟和集水井，防止基坑内积水。

⑷基坑纵横向放坡根据地质、环境条件取开挖时的安全坡度，要求不得陡于1：1。对暴露时间较长或可能受暴雨冲刷的纵坡采用钢丝网水泥喷浆等坡面保护措施，严防纵向滑坡。

⑸土方开挖沿纵向的分幅坑底长度不超过24m；而在每开挖层中，每段长度一般不超过8m，竖向分层不超过3.0m。

⑹基坑开挖至基底标高以上0.3m时，改用人工开挖至基底，通知业主、监理、设计及勘查单位进行基底验收，及时封底，尽量减少对基底土的扰动。

⑺施工时严禁挖土机械碰撞支撑、立柱，严禁机械在支撑上行走，支撑表面不允许加荷载。

⑻基坑开挖时应及时施作桩间网喷层，保证桩间土体稳定。开挖至基底后及时施作接地网。

⑼加强基坑稳定的观察和监控量测工作，以便发现施工安全隐患，并通过监测反馈及时调整开挖程序。

5.2 网喷砼

为了保持桩间土稳定，在基坑开挖过程中同步进行挂网喷砼支护施工。在桩身钻42钻孔，锚固剂锚入Φ20钢筋，单根长600mm，竖向间距1000mm，纵向间距1.5m短钢筋，与Φ20水平加强筋焊接牢固，挂Φ6.5@150×150mm钢筋网，喷射C20早强混凝土,对桩间土体进行封闭。

⑴挂网喷砼施工工艺流程图

挂网喷砼施工工艺流程图见图5.5。

⑵桩间喷射混凝土支护施工随土方的开挖分步进行。采用自上而下、随挖随喷。

⑶桩间支护技术要求

试验室负责优选喷射混凝土的配合比与现场控制，喷射施工前先进行试喷，试喷合格后再投入喷射施工，并按规定制作检验试件。

两次喷混凝土作业应留一定的时间间隔，为保证上下层喷射混凝土搭接质量，每层下部30cm暂不喷射，并做45°的斜面形状。

桩间网喷混凝土施工必须及时，并与土方开挖同步进行，以防止桩间土垮塌。当基坑土方开挖完成后施工人员人工清理桩间土并进行挂网喷射混凝土施工。同时合理安排施工顺序，在挂网施工过程中完成喷锚料、喷锚机具的准备。

图5.5 挂网喷砼施工工艺流程图

每次喷混凝土完毕后，立即检查厚度，若厚度不够需进行补喷达到设计厚度。禁止将回弹料作为喷射料使用。

5.3 横撑支护

钢管支撑架设是基坑开挖过程中一个极其重要的环节，它对维护基坑稳定、防止桩体位移变形有着极其重要的作用。

1．支撑参数

本站支撑系统由冠梁、钢支撑、钢围檩等组成。支撑采用Φ609（t=16mm）钢管支撑，钢围檩为2根I45c工字钢组合，钢管支撑之间用法兰盘、螺栓连接。

标准段沿基坑竖向设置四道支撑，盾构井段设五道钢支撑。第一道支撑架设在冠梁上，其余各道支撑架设在钢围檩上，围檩通过三脚架用膨胀螺栓固定在围护桩上。

基坑平面内采用横向水平支撑，端部、角部采用斜撑。第一道支撑标准间距5.2m，第二、三、四及第五道支撑标准间距2.6m，斜撑标准间距2.5～3.5m。支撑布置详见图5.6《百子湾站车站结构主体围护结构及支撑平面布置图》。

2．工艺流程

工艺流程详见图5.7钢支撑安装流程图。

图5.7 钢支撑安装流程图

3．钢支撑、围檩制作、安装

⑴钢支撑、围檩制作

钢支撑由一个固定端，一个活动端和中间段组成，采用厂家定制加工、现场安装，以适应断面宽度变化及斜撑长度要求。

钢管支撑体系由钢管、钢围檩、三角撑托架及其附属构件组成。第一道支撑通过冠梁上的预埋件固定架设。第二道、第三道、第四道，第五道钢支撑通过钢围檩架设。

钢管与围檩（或预埋件）的连接形式为：一端直接放置在钢围檩上的托架上，另一端钢管接上活络头，活络头与钢围檩中间用钢楔嵌固，钢管与预埋件的连接形式与钢管与钢围檩连接形式相同。

⑵钢支撑、围檩安装

①支撑拼装

按现场测量的基坑宽度，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，对接有法兰盘的钢管使用螺栓对角、分等分顺序拧紧，接长至设计长度，接长示意图见图5.8。拼装好的钢支撑应检查其平直度，两端中心连线的偏差度不大于20mm，经检查合格的钢支撑应按部位进行编号，以免用错。

图5.8 钢管接长示意图

②钢围檩的安装

钢围檩安装前用砂浆找平，保证钢围檩与围护桩密切接触。按设计施工图的布置间距，在围护桩结构上定出支撑中心点位，以中心的水平线为基准，准确画出支撑牛腿的位置，定出螺栓点位，在螺栓点位上使用手持电钻在围护桩上钻眼，打入膨胀螺栓。安装三角托架及斜拉筋上部固定角钢，紧靠桩身吊装钢围檩，放置在三角架上，最后安装1.3花篮螺丝并拉紧，详见图5.9钢围檩安装大样图。钢围檩安装要求连续、封闭，开挖期间，开挖长度与钢围檩安装长度相匹配，在整个基坑开挖完成后钢围檩同时封闭成环。在每两处土方开挖相接处按照钢围檩加工、安装图纸的要求将钢围檩焊接牢固。