用200T的千斤顶施加。
5.7.1.土方开挖 5.7.1.1.开挖准备
在基坑土方开挖前需完成以下工作:地下连续墙(或SMW围护)及冠梁强度达到设计要求、基底加固施工完成、基坑降水能满足水位始终在开挖面以下大于1m土方开挖能连续进行、配足基坑开挖所需的钢支撑、钢围檩、各种配套人员设备准备到位。
5.7.1.2.基坑开挖 (1)开挖单元划分
按照“时空效应”原理进行开挖单元划分。开挖单元划分见附图2、附图3。 a.竖向分层
根据基坑竖向支撑的道数确定基坑开挖层数,中间风井共计六道支撑分七层开挖,分层原则为每道支撑底部为层分界面,各层土体开挖高度见下表13,新建工作井共计四道支撑分七层开挖,分层原则为每道支撑底部为层分界面,各层土体开挖高度见下表14。
表13 中间风井基坑各土层土方开挖高度表
名 称 第一层(M) 第二层(M) 第三层(M) 第四层(M) 第五层(M) 第六层(M) 第七层(M) 中间风井 1.0 3.9 3.5 3.2 2.9 2.4 2.276 表14 中间风井基坑各土层土方开挖高度表
名 称 第一层(M) 第二层(M) 第三层(M) 第四层(M) 第五层(M) 新建工作井 1.0 3.9 3.5 3.2 2.9 b.纵向分段
中间风井平面分五大块进行开挖: 6根长对撑位置土方→基坑南段斜撑位置土方→基坑西侧小块土方→北段支撑位置土方→北段支撑位置土方→中间无支撑位置土方。
新建工作井及浅埋明挖段根据投入开挖设备的生产能力、开挖条件以及基坑的开挖宽度、地下连续墙的分幅位置和每层开挖的高度确定每单元的开挖长度,每小段土方开挖长度控制在5~6m,保证每幅小段开挖安装2根钢支撑。
(2)开挖方法
分层挖土时,逐层挖至设计标高,随后及时进行支撑作业。每小段开挖时间控制在16h内,钢管支撑在8h内安装完成并施加预应力,从开挖土体到支撑施工完毕总时间不超
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过24小时。开挖时须放坡进行开挖,每层开挖坡度不得大于1:2.5,总体坡度不大于1:3。
A.中间风井土方开挖
a.第一层土方采用两台PC200普通挖掘机进行开挖。基坑边一台挖掘机直接装土,坑内一台挖掘机配合进行翻土。
首先进行6根长对撑位置土方的开挖,每次开挖两根支撑位置,随开挖随支撑。 然后对各角斜撑位置土方的开挖。先开挖靠地下连续墙侧角部的土方并安装支撑,再开挖另一侧角部的土方并安装支撑,最后进行中间三角地带的土方开挖,一个角土方开挖结束并安装钢支撑后,再进行另一个角开挖,依次完成基坑四个角部开挖。
最后进行中间无支撑位置土方。
每区段开挖时间控制在16h内,随即在8h内安装2根钢支撑预加好轴力。 b.第二层土方采用一台长臂挖机、一台PC200普通挖掘机和一台小型挖掘机进行开挖。基坑边一台18m长臂挖掘机在基坑边进行挖土装车,坑内一台挖掘机配合进行翻土(其中PC200普通挖掘机负责基坑内6根长对撑位置及无支撑位置的翻土,小型挖掘机负责基坑内斜支撑位置及角部的翻土)。
开挖顺序同第一层。
c.第三层土方采用一台18m长臂挖机、一台PC200普通挖掘机和一台小型挖掘机进行开挖。开挖方法及开挖顺序同第二层土方。
d.第四层土方开挖时增加一台ZX460的小型挖掘机(用50T履带吊放到基坑内)配合翻土。对边角位置的零星土方由人工配合清理,开挖顺序同第三层土方。
e. 第五层土方开挖方法及开挖顺序同第四层土方。 f. 第六层土方开挖方法及开挖顺序同第五层土方。
f. 第七层土方开挖方法及开挖顺序同第六层土方。土方开挖至离设计坑底标高30cm处时,采用人工配合挖机挖土,局部凹坑填中砂,严禁超挖。基坑挖至设计基坑后,及时浇注垫层封闭基底。
新建工作井及浅埋明挖段土方开挖
a. 第一层土体开挖采用2台PC200挖掘机,挖至第一道支撑底以下0.2m处,挖出的土方直接装车运至弃土场。第一层土每小段开挖长度5~6m(以两侧对应单幅地下墙宽度为范围线),挖土时先挖中间后挖两侧。每小段开挖时间控制在16h内,随即在8h内
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安装2根钢支撑并预加好轴力。
b.第二层土方开挖采用1台臂长18m的长臂反铲直接在支撑的空隙间挖土,挖至第2道支撑底部标高处;对第一道支撑钢管下方的土体,采用一台PC-100的反铲挖掘机(用50T履带吊放到基坑内)配合翻土;对边角位置的零星土方由人工配合清理。挖出的土方直接装车运至弃土场。此层每小段开挖长度5~6m,挖土时先挖中间后挖两侧每小段开挖时间控制在16h内,随即在8h内安装2根钢支撑预加好轴力。
c.第三层土方开挖方法同第二层。
d.第四层土方开挖采用基坑内配1台ZX460型小反铲翻挖,21m长臂反铲直接挖土,挖出的土方直接装车运至弃土场,靠地下墙边和局部地方采用人工修整。此层每小段开挖长度5~6m,挖土时先挖中间后挖两侧。每小段开挖时间控制在16h内,随即在8h内安装2根钢支撑预加好轴力。
e.第五层土体开挖方法同第四层,该挖土至基底标高上30cm。以下由人工配合反铲挖方,此过程严禁超挖。
5.7.2.支撑安装施工
中间风井、新建工作井及浅埋明挖段基坑结构的支撑主要由钢管支撑、钢格构竖向支撑、钢筋砼薄板角撑组成。
钢管支撑采用直径为φ609mm,支撑形式有横撑和斜撑两种。钢格构竖向支撑仅在中间风井长对撑位置。钢格构竖向支撑由角钢和钢板焊接而成,钻孔灌注桩作为基础。
三角形钢筋砼薄板角撑设置在基坑内部地下墙转角处,钢筋砼薄板厚300mm,采用φ12双层双向配筋,均匀布置。
5.7.2.1.支撑安装施工 (1)钢支撑安装
支撑安装前先根据土方开挖的生产能力和进度配齐所需的支撑和钢楔子,钢管支撑先在地面上进行预拼,检查钢管支撑的平直度和有无变形情况,检查支撑安装所需的吊装设备、焊接设备以及施加预应轴力所需的组合千斤顶等设备的完好性,确保支撑安装作业能正常连续进行。考虑到主体结构的施工,在端头井钢支撑和标准段第三道钢支撑两端设置接头箱,接头箱采用400×400×13×20mm 的H型钢。
(2)钢支撑安装工艺流程
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钢支撑安装工艺流程见图19。
钢支撑固定
钢支撑加工 钢围檩加工 牛腿、横担焊接 南风井 地面钢支撑预拼装 钢围檩吊装 南风井 钢支撑吊装 钢支撑就位 支撑轴力施加 图19 钢支撑安装工艺流程框图
(3)钢支撑安装施工技术措施 A.测量放线
基坑开挖到支撑设计底标高位置后,根据整个车站的控制轴线和水准点,准确定位钢支撑的轴线和标高位置。
B.钢支撑加工及预拼装
钢管支撑先在地面上按实测基坑的宽度进行配管预拼装。支撑的一端接活动端头(其伸缩量不得大于20cm),支撑的另一端的钢管端头需用20mm的钢板封堵。标准段第三道横撑及端头井段斜支撑,还需在钢支撑两端焊接H型钢接头箱。拼装好后放在坚实的地坪上用麻线两端拉直或用水准仪检查支撑管的平直度,用钢尺检查钢支撑的长度,并检查支撑管连接是否紧密、支撑管有无破损或变形、支撑两个端头是否平整,接头箱的焊缝是否饱满,经检查合格后用红油漆在支撑上编号,标明支撑的长度、安装的具体位置。
C.横撑安装
土方开挖后,根据钢支撑的位置先凿出支撑端头下端地下连续墙的主筋,焊接的钢牛腿(两块δ=10mm,200×200mm三角形钢板),用以支托钢支撑。
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检查合格的支撑用50T吊机整体吊到位,支撑吊装采用两点起吊,在支撑吊装过程中必须保持钢支撑平稳,不得碰撞钢支撑,确保支撑无变形。
钢管支撑吊装到位后,先不松开吊钩,将支撑两端放在钢牛腿上,用人工辅助将支撑调整到设计位置后再将支撑临时固定,对因地下连续墙施工误差造成支撑的端头不能与墙面紧密接触处,必须在墙面与支撑端头之间加设钢板垫块,以确保支撑轴向受力。基坑内安装支撑时其两端支撑中心线的偏心度必须控制在2cm之内。
支撑临时固定后,再将2台200T液压千斤顶吊放入活络头子顶压位置,两台液压千斤顶安放位置必须对称平行,施加预应轴力时应注意保持两个千斤顶对称同步进行,当预加轴力达到设计值后在活络头子中锲紧钢垫块,固定牢固,然后回油松开千斤顶,完成该根支撑的安装。施加预加轴力时应匀速逐级增加并作好记录备查。各道支撑施加预应力值见下表15。
表15 各道支撑施加设计轴力表
序号 使用部位 支撑形式 支撑道数 一 二 1 中间风井 斜撑 三 四 五 一 2 新建工作井 二 横撑 三 四 横撑 3 南风井 横撑 横撑 一 二 三 2100 1800 620 2200 1650 1470 1260 310 1540 1350 设计轴力(KN) 900 1700 1800 2100 1800 800 1700 实际预加轴力(KN) 450 850 900 1470 1260 400 850
直撑吊装及施加预应轴力见图表20。
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