北京地铁9号线工程某车站基坑开挖与支护方案

基坑开挖与支护方案

一、编制依据

1.1《北京地铁9号线工程xxx车站主体围护结构施工图》；

1.2《北京市轨道交通工程安全风险技术管理体系》（试行）；

1.3《建筑基坑支护技术规程》北京市地方标准DB11/489-2007及相关类似

标准规范；

1.4我单位多年类似工程施工经验；

二、工程概况

xxx车站位于xxxxxx东侧，车站主体平行于广安路布置于xxx北侧，车站建筑用地现状为xxx长途客运站和公交站停车场用地，周边建筑物主要有：莲花池长途汽车站、公交车站、北京电力医院及大江山饭店。车站主体长166米，站台宽12米，车站主体标准段宽度为20.9米，高度13.495m，为双层三跨明挖式结构。车站覆土厚度2.947米，标准段基坑深度16.7米。

三、工程地质及水文地质概况

xxx站工程范围内地形略有起伏，地面标高46.5左右。本次勘察地层最大深度为43m。根据勘察报告，按地层沉积年代，成因类型，将本工程场地勘探范围内的土层划分为人工堆积层、新近沉积层和第四纪晚更新世冲洪积层三大类。本场区第四系沉积以晚更新世冲洪积层为主，并按地层岩性及其物理力学性能进一步分析为11个大层。根据钻孔资料，本次勘察深度范围内地层土质分布情况为：结构上覆土以杂填土①1，粉土填土①，圆砾填土①3为主，车站主体主要位于粉细沙②、②5圆砾、卵石⑤和卵石⑦中，中板和底板分别位于卵石⑤和卵石⑦中。基底为卵石⑦层。该地层无不良地质作业。

根据勘察报告，在勘察深度范围内见地下水一层，地下水类型为潜水，水位埋深23.7~24.0m，水位标高22.57~22.75m。水位在基坑地面以下，施工期间不需要降水。

三、工程环境

车站主体建筑异性段位于现莲花池长途客运站及公交站停车场内，依据管线资料及现场勘察，基坑内有一广播电缆及自来水管线，此两条管线呈现十字交叉于基坑异性段范围内，需前期改移；车站东北角有两个5500*2500的雨水方沟，

埋深约5m，基坑南侧有φ400mm（埋深约2m）的上水管线，在施工过程中注意观测，确保施工安全。

车站主体西段标准段临近莲花池长途客运站四层办公楼，基坑与楼房的水平间距11.88m，办公楼地上四层地下一层，砖混结构，条形基础，1985年建成，建成年代较为久远，在标准段开挖过程中加强检测，确保办公楼建筑物的安全。

四、基坑围护体系

4.1车站基坑围护结构概述

根据设计要求车站围护结构：车站主体结构东端异性段采用钻孔灌注桩与锚索联合支护体系。围护桩采用φ1000@1800钻孔灌注桩，灌注桩桩身长约21m （局部加强段桩身长达23m），围护桩锚固深度5.0米。异性段基坑竖向设置三道锚索，第一层锚索两桩一打设，第一层锚索的位置设置在桩顶冠梁（冠梁距离地表约1.5m距离），打设角度沿水平线斜下方25°，有3根S15.2钢绞线组成，施加预应力100KN；第二、三道锚索一桩一打设，打设角度沿水平线斜下方5°，锚索有5根S15.2钢绞线组成，施加预应力均200KN。

西侧标准段基坑跨度20.9m，基坑深度16.7米，围护桩采用φ1000@1800钻孔灌注桩，灌注桩桩身长约21.4m ，锚固深度约为4.5米。内设钢围檩及钢管支撑体系。在地面以下1.5米左右施做钢筋混凝土冠梁，冠梁断面尺寸1000×800mm。桩间采用网喷混凝土支护。自灌注桩桩顶至基底沿深度方向设置三道钢管支撑。钢支撑采用壁厚14mmφ600钢管。钢支撑水平间距为3米（第一道钢支撑水平间距6.0m），车站西侧端头位置设置三道角撑。

4. 2基坑施工顺序如下

施工准备→测量放线→施作围护桩→土方开挖、施作帽梁、打设锚索（钢支撑）→分层进行土方开挖→分层施作护壁→分层打设锚索（架设钢支撑）。

4. 3围护钻孔灌注桩施工

钻孔灌注桩施工工艺流程图

围护桩在平面上采用跳跃作业，即“三一”跳挖桩法，先施工完成第1批，然后施工第2批，最后施工第3批，作业顺序如图所示：

4.3.1施工准备

1）平整场地，测量定位：测量采用座标定位，中线偏角法进行校核，径向布桩。2）人工开挖埋设钢护筒：钢护筒直径比桩径大20cm。钢护筒的厚度根据桩径的大小和地质情况选定，一般为8～12mm。护筒口高出地面30cm以上，护筒埋好后校正孔位，周边用土回填密实。护筒平面位置偏差不得大于5cm，倾斜度不得大于0.5%。

3）准备制泥浆材料和泥浆池：护壁泥浆选用膨润土，采用预制铁箱设置泥浆池。4）钻机就位：本次钻孔采用旋挖钻机。在钻孔施工部位设置围挡，防止泥浆溢出，确保行车，机械设备和人员安全。

4.3.2成孔

围护桩采用旋挖钻机成孔作业、泥浆护壁。旋挖钻机能够自动纠正开挖过程

中的垂直偏差，具有成桩速度快，质量好等优点。为保证成桩质量，相邻桩施工时间不小于相邻桩混凝土终凝时间24小时。成孔过程中要根据地层情况采用不同比重的泥浆护壁。钻孔泥浆原料使用符合要求的膨润土，以机械和人工制作的方法循环使用。泥浆的比重要控制在1.1～1.2之间，当地质条件差时，适当加大泥浆的比重，确保成孔的安全。混凝土灌注前泥浆比重小于1.15，在施工中由专人采用泥浆比重计经常测定泥浆比重，并做好记录。

4.3.3清孔

钻孔至设计标高经检查合格后及时清孔。先用清孔时利用钻机本身的反循环系统，采用抽浆法清孔，使泥浆比重降到1.15以下。沉渣采用抽碴筒取出，使沉渣指标达到清孔标准。清孔时保持孔内的水位高出地下水位以防坍孔。

4.3.4钢筋笼制作与放置

钻机钻至设计孔底设计标高后，将钻头提到孔口用测绳测定孔深，孔深符合桩长后吊放钢筋笼。钻孔桩钢筋笼在现场加工场制作，成型后的钢筋笼进行挂牌标示，钢筋笼通过专用的平板车运至孔口安装。钢筋笼主筋连接采用直螺纹套管连接。钢筋笼制作采用架力环筋成型法，架力环筋设置与主筋内侧，设置圆形混凝土垫块以确保钢筋笼位置及保护层厚度。制作过程中箍筋与主筋间焊接牢固，同一截面上主筋焊接接头数不得多于主筋总数的50%。在钢筋笼上设置吊点，吊点钢筋与钢筋笼主筋连接，保证吊点的安全。钢筋笼采用履带吊车吊装。在运输吊放过程中严禁高起高落，以防止弯曲变形。钢筋笼入孔时应对准孔位徐徐轻放，避免碰撞孔壁。钢筋笼应固定牢固，钢筋笼底距孔底150mm，钢筋笼悬空放置，钢筋笼设置吊筋，吊放在孔口的铁扁担上，严格控制钢筋笼的标高，特别是有预埋件的钢筋笼。有预埋件的钢筋笼放置时应特别注意方向，确保预埋件的方位与位置的正确。提升导管必须防止钢筋笼被拔起。浇注混凝土时，必须采取措施，以便观察和测量钢筋笼可能产生的移动。在桩孔内放入钢筋笼骨架后，应尽快不间断的连续浇注混凝土。

4.3.5灌注水下混凝土

钻孔桩水下混凝土采用商品混凝土。水下混凝土采用导管灌注，导管直径250mm，导管两端法兰盘用螺栓连接。导管先下到孔底，然后再将导管提高离孔底40cm左右。导管在使用前做密闭试验，同时在下导管过程中逐节检查导管，