深基坑专项施工方案
1.编制依据
(1)上海轨道交通11号线北段一期工程《浅埋明挖段、盾构井、中间风井围护结构施工图》。
(2)上海轨道交通11号线北段一期工程《工程地质勘察报告》。 (3)相关规范、标准及文件。
A.中华人民共和国《工程建设标准强制性条文》(城市建设部分)(2000年版); B.《上海市工程建设地方标准强制性条文》 沪建[2000]第0754 C.《地铁工程质量检验评定标准》(试行稿);
D.《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》(BG50308-1999); E.《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99); F.《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002); G.《基础处理技术规范》(DBJ08-40-94); H.《上海地铁基坑工程施工规程》(SZ-08-2000);
I.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002); J.《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999);
适用于本工程的合同文件及有关的国家、部及上海市技术规范、规程、标准、法规文件等。
(4)现有的技术水平、管理水平和机械设备装备能力及施工经验。 2.编制原则
以满足业主期望、投标承诺为目标,充分理解上海轨道交通11号线北段一期13标工程施工的特点、难点,科学管理、精心组织,按各节点工期要求,“优质、高效、安全、快速”地完成新建工作井、中间风井及浅埋明挖段基坑开挖及支护施工任务。 3.工程概况
本项目位于上海市嘉定区。线路出赛车场站向西南偏转,下穿伊宁公路、盐铁河后,从明黄淳耀墓保护区外西侧穿越,经方泰老镇区,过沪宁铁路沿蕴藻浜西侧绿化带向南
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下穿规划昌吉路桥到同济嘉定校区站
新建工作井位于车站河与蕴藻浜交汇角处的乱掘地上,场地较开阔。新建工作井结构尺寸为15.9m×19.8m×14.222m(深度),开挖地层从上往下依次为填土层、粉质粘土层、淤泥质粉质粘土层、粘土层。
中间风井位于桃园别墅2区一空旷地中,中间风井结构尺寸为24m×38.4m×18.68m(深度),开挖地层从上往下依次为填土层、粉质粘土层、淤泥质粘土层、粘土层及粉质粘土层,其中淤泥质粘土层含水量高、孔隙比大、压缩性高、易产生流变现象。
浅埋明挖段(ZSCK7+785~ZSCK8+250)位于蕰藻浜西侧,南接地面高架段,北接本标段的盾构隧道,由南至北分敞开段(“U”形断面结构)、浅埋明挖段(箱形断面结构)。浅埋明挖段总长449m(不包括新建工作井),每隔25 m设一道变形缝,明挖区间结构净宽8.94~14.415m(两处加宽段宽分别为14.91m、16.109 m,加宽段二端设5.6m渐变段,中间长为2×11.3m),由南往北以25.72?~28?的坡度下坡。 3.1.设计概况
新建工作井采用地下连续墙做为围护结构,墙体厚0.6米,墙深24米,基坑挖方深度为14.535米,对其围护结构采用采用四道φ609钢管支撑。
中间风井连续墙墙体厚0.8米,墙深32米,基坑挖方深度为18.676米,对其围护结构采用六道φ609钢管支撑。内部结构采用C30钢筋砼内衬与地下连续墙组成叠合结构。
浅埋明挖段(不含新建工作井)长449m,开挖宽度9.74~17.909m,开挖深度0~12.444m。其具体围护结构见表1。
表1 围护结构分类表
里程 ZSCK8+150~ZSCK8+200 ZSCK8+150~ZSCK8+200 ZSCK8+125~ZSCK8+150 ZSCK7+875~ZSCK8+125 ZSCK7+801~ZSCK7+875 开挖深度(m) 0~1.53 1.53~3.014 3.014~3.857 3.857~10.372 10.372~12.475 围护结构形式 放坡开挖(1:1) 搅拌桩重力式挡墙 SMW桩工法桩 采用钻孔灌注桩与搅拌桩相结合 地下连续墙 3.2.工程地质
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工程区域内地势平坦,基本上属滨海平原地貌。自上而下共分布八层分属不同层次的亚层。各地层特性见表2:
表2 地层特性表 层序 地层名称 层厚 m 0.4 ①1 填土 3.40 1.50 ①2 浜填土 2.50 褐黄色②1 粉质粘土 灰黄色②2 粉质粘土 0.40 ~1.11 2 .60 0.30 ~1.11 2.60 层底标高 m 4.17 杂 -1.40 -0.12 -0.35 3.05 ~1.79 -2.60 2.39 ~0.81 -3.50 灰黑色 褐黄色 灰黄色 可塑 流塑~ 软塑 高等 颜色 湿度 状态 密实度 压缩性 土层描述 遍布,表层以杂填土为主,含碎石、煤渣等,下部以素填土为主,含虫孔、植物根茎,土质松散 含黑色有机质,夹有石块、砖块、垃圾等,在暗浜处分布 含氧化铁锈斑及铁锰质结核。 中等 无摇反应,干强度中等,稍有光泽,韧性中等。 含氧化铁斑点,底部夹薄层砂质粉土,底部土质软弱。无摇振反就,干强度中等,稍有光泽,韧性中等 含云母、有机质及碎贝壳,局②3 灰色砂质粉土 0.70 6.30 1.35 11.50 灰色砂质粉土 2.50 15.20 4.60 6.50 3.10 21.20 2.20 7.80 3.40 0.95 -6.06 -3.59 -13.00 -6.73 -19.12 -8.47 -11.44 -7.95 -26.41 -16.74 -22.22 -13.07 灰色 软塑 灰色 很湿 灰色 ~2.46 ~-1.45 湿 稍密 中等 部夹薄层粘性土,土质不均匀。摇振反应迅速,干强度低,无光泽,韧性低。 灰色 流塑 含云母、有机质,土质欠均匀。 高等 无摇振反应,干强度中等,切面光滑,韧性高。 含云母、有机质,局部夹薄层③2 ~7.03 ~-11.49 稍密 中等 粘性土,土质不均匀。摇振反应迅速,干强度低,无光泽,韧性低。 灰色 流塑 含云母、有机质、土质均匀、 高等 无摇振反应,干强度高,光滑,韧性高。 遍布,局部夹少量薄层粉土。⑤1-1 灰色粘土 ~8.42 ~-14.78 高等 含有机质、腐殖土和泥钙质结核。无摇振反应,干强度高,光滑,韧性高 夹较多薄层粉土,局部近粉质灰色 软塑 高等 粘土夹粉土。含有机质。无摇振反应,干强度高,光滑,韧性高 灰色 很湿 稍密 中等 含云母,土质不均匀。摇振反应迅速,干强度低,无光泽反3
~1.15 ~2.82 ~2.00 ~-0.23 ③1 灰色粉质粘土 ~5.69 ~-5.84 灰色淤④ 泥质粘土 ~5.50 ~-10.28 ⑤1-2 灰色粉质粘土 ~5.67 ~-20.97 ⑤2
灰色砂质粉土 ~6.36 ~-21.56
层序 地层名称 层厚 m 14.50 ⑤3 灰色粉质粘土夹粘质粉土 暗绿色⑥1 粉质粘土 草黄色⑥2 粘质粉土夹粉质粘土 草黄色⑦1 砂质粉土 灰色粉质粘土 1.30 7.90 4.80 7.80 1.10 17.40 4.50 ~9.29 19.50 -15.65 -33.41 -31.29 -36.47 -26.73 -49.78 -33.03 ~-42.42 -57.46 灰 色 ~5.32 ~-21.30 2.70 12.90 1.00 6.00 -20.65 -34.87 -12.59 -28.41 灰色 软塑 ~8.68 ~-30.35 中等 土质欠均匀,无摇振反应,干强度高,稍有光泽,韧性低。 层底标高 m -34.95 应,韧性低。 颜色 湿度 状态 密实度 压缩性 土层描述 暗绿色 草黄色 草黄色 灰色 湿 ~3.93 ~-15.15 可塑 含氧化铁斑点及铁锰结核。坚 中等 硬、致密。无摇振反应,干强度高,稍有光泽,韧性中等。 含氧化铁斑点,及铁锰结核。 中等 坚硬、致密。无摇振反应,干强度高,稍有光泽,韧性中等。 含云母,夹薄层粘性土,土质可塑 ~6.42 ~-32.91 中密 中等 不均匀,摇振反应迅速,干强度低,无光泽,韧性低。 81-1 ○~9.19 ~-32.69 软塑 遍布,含有机质、云母,局部 中等 夹少量薄层粉土,无摇振反应,干强度高,稍有光泽,韧性高。 含有机质、云母,夹较多薄层灰质粉81-2 ○质粘土 夹粉砂 软塑 中等 粉土,无摇振反应,干强度高,稍有光泽, 韧性高。 灰色砂质粉土82-1 ○夹粉质粘土 未钻穿 未钻穿 灰色 湿 中等 含云母,土质不均匀,以砂质粉土为主,夹薄层粘性土,局 中密 部为粘砂互层状,摇振反应中等,干强度低,无光泽反应,韧性低。 3.3.水文地质
本标段浅部地下水属潜水类型,补给来源主要为大气降水与地表径流,水位随季节而变化。按上海市对地下水位长期观察资料:年平均地下水位一般在0.5-0.7m,实际应用时,地下水位取0.5m。
据物探资料显示,本标段地下水对混凝土无腐蚀性,对钢结构有弱侵蚀性。 4.工程筹划
在施工安排上,突出以“新建工作井”施工为重点,兼顾浅埋明挖段及中间风井衔接顺序,在人、机、材安排中,做到机械设备满足需要,劳力组织简练高效,材料供应及时有序,场地布置紧凑合理。力争安全、高效、优质按时完成基坑开挖及支护施工任
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务。
4.1.施工安排
按目前场地情况及新建工作井的节点工期要求,施工安排时以新建工作井施工为重点,兼顾中间风井施工,采用新建工作井向浅埋明挖段进行施工,合理安排工序,条件允许时安排交叉作业。基坑降水20天后进行土方开挖,土方开挖以新建工作井为施工重点,兼顾中间风井施工,由新建工作井向浅埋明挖段进行施工开挖。
4.2.施工方法
地下连续墙施工采用一台槽壁机成槽,膨润土泥浆护壁,钢筋笼采用一台100T和一台50T履带吊进行整体吊运,浇注水下混凝土采用导管法浇注。 浅埋明挖段基坑SMW围护结构采用一台双轴水泥搅拌桩机进行施工,30T履带吊吊放H型钢。
浅埋明挖段地基加固的旋喷桩施工采用两台两重管旋喷机在地面直接施工,钻至设计深度开始进行旋喷施工。
基坑降水采用真空深井进行降水施工,成井采用1台WK-1000干取土钻机进行施工。 新建工作井、中间风井及浅埋明挖段基坑的土方施工。第一层土方采用两台普通PC200挖掘机直接进行开挖,其余几层土方采用两台长臂挖掘机在基坑两侧直接开挖,并用一台小型挖掘机基坑内配合翻土。浅埋明挖段深度小于4m处土方开挖采用两台普通PC200挖掘机直接进行开挖。
钢支撑的架设采用一台50T履带吊整体吊装。
开挖过程中,掌握好 “分层、分步、对称、平衡、限时”五要点,遵循“竖向分层、纵向分段、平面分块”的施工原则。讲求基坑开挖与支撑的“时空效应”,每块开挖与支撑总时间控制在24小时以内。
4.3.劳动力计划 劳动力计划见表3。
表3 劳动力计划表
序号 1 2 3
工种 钢筋工 电焊工 混凝土工 人数 12 12 12 序号 12 13 14 工种 干取土钻机操作工 降水管理工 正循环钻机操作工 人数 6 3 6 5