地鐵深基坑換撐施工專項方案一、工程概況1.1項目背景本項目為城市軌道交通3號線一期工程土建5標，位于市中心繁華地段，沿中山路東西向敷設。車站為地下三層島式結構，主體結構長218m，標準段寬22.5m，基坑深度26.8m，采用明挖順作法施工。圍護結構采用800mm厚地下連續(xù)墻+內支撐體系，標準段設置四道鋼支撐（第一道為混凝土支撐），端頭井增設一道臨時換撐。1.2地質水文條件場地地層分布為：①素填土（厚0.5-1.2m）→②粉質黏土（厚2.3-4.1m，γ=19.2kN/m3，c=18kPa，φ=15°）→③淤泥質黏土（厚3.5-6.7m，γ=17.8kN/m3，c=12kPa，φ=8°）→④粉細砂（厚4.8-8.2m，滲透系數(shù)3.5×10?3m/s）→⑤中風化泥巖（揭露厚度5.2-9.6m，單軸抗壓強度8.5MPa）。地下水位埋深1.2-2.5m，與周邊護城河存在水力聯(lián)系，對基坑施工影響顯著。1.3換撐工程概況本工程需進行三次換撐作業(yè)：底板換撐：主體結構底板施工完成后，拆除第三、四道鋼支撐，采用C30P8混凝土傳力帶+2Φ609×16鋼管換撐中板換撐：-2層中板施工完成后，拆除第二道鋼支撐，設置型鋼混凝土梁換撐體系頂板換撐：頂板結構施工完成后，拆除第一道混凝土支撐，采用結構自身換撐二、施工準備2.1技術準備圖紙會審：組織技術人員對換撐節(jié)點詳圖、結構圖紙進行會審，重點核查傳力帶與主體結構連接節(jié)點、鋼筋錨固長度等關鍵參數(shù)方案交底：編制專項施工方案，組織監(jiān)理、設計單位進行專家論證，形成書面交底記錄并簽字歸檔測量放線：采用LeicaTS60全站儀進行換撐軸線定位，誤差控制在±3mm內，設置3個永久控制點進行復核2.2材料準備材料名稱規(guī)格型號技術參數(shù)檢驗要求鋼管支撐Φ609×16Q355B材質，屈服強度345MPa每批截取3組試樣進行力學性能試驗鋼筋HRB400EΦ25抗拉強度≥540MPa，斷后伸長率≥16%按60t為一批次進行進場復驗模板18mm厚酚醛覆膜膠合板彈性模量≥6500MPa，靜曲強度≥15MPa表面平整度≤2mm/2m混凝土C30P828d抗壓強度≥30MPa，抗?jié)B等級≥P8每50m3留置1組抗?jié)B試塊2.3機械設備配置設備名稱型號規(guī)格數(shù)量用途汽車吊25t1臺鋼支撐安裝拆除液壓千斤頂200t（行程200mm）4臺鋼支撐預加軸力振動錘DZ601臺鋼支撐型鋼樁施工混凝土輸送泵HBT802臺傳力帶混凝土澆筑全站儀LeicaTS601臺軸線及高程控制應力監(jiān)測儀JMZX-500A8臺換撐軸力監(jiān)測三、施工工藝3.1底板換撐施工3.1.1施工流程基坑降水→基底清理→墊層施工→防水層施工→鋼筋綁扎→模板安裝→預埋鋼墊板→混凝土澆筑→養(yǎng)護→鋼支撐安裝→預加軸力→舊支撐拆除3.1.2關鍵施工要點傳力帶施工采用1.2m寬C30P8混凝土傳力帶，與底板整體澆筑，厚度同底板（800mm）傳力帶內設置雙層雙向Φ20@150鋼筋網(wǎng)，與主體結構鋼筋采用機械連接（直螺紋套筒等級I級）模板采用18mm厚膠合板+50×100mm木枋（間距300mm）+Φ48×3.5mm鋼管支撐（間距600mm），對拉螺栓采用Φ14止水螺栓（間距500×500mm）鋼支撐安裝鋼管支撐采用2Φ609×16鋼管，每節(jié)長度6m，法蘭盤連接（12-M24高強螺栓）安裝前在傳力帶內預埋20mm厚Q345B鋼墊板（600×600mm），采用M20膨脹螺栓固定支撐安裝軸線偏差控制在±10mm內，垂直度偏差≤1/1000，且不大于30mm預加軸力采用分級加載制度：0→30%設計軸力→60%設計軸力→100%設計軸力（設計軸力2800kN）每級加載穩(wěn)壓10min，監(jiān)測沉降速率≤0.5mm/h方可進行下一級加載軸力施加完成后，采用楔形鋼板鎖定，間隙用無收縮灌漿料填充3.2中板換撐施工3.2.1施工流程中板結構施工→換撐梁定位→植筋施工→鋼筋綁扎→模板安裝→型鋼安裝→混凝土澆筑→養(yǎng)護→鋼支撐拆除3.2.2關鍵施工要點型鋼混凝土換撐梁截面尺寸600×800mm，內置H700×300×13×24型鋼（Q355B），翼緣板每側各設4Φ25縱向鋼筋型鋼與中板連接采用M20化學錨栓（埋深15d），抗拔力≥15kN/根，每組3根進行現(xiàn)場拉拔試驗混凝土澆筑采用C40微膨脹混凝土（膨脹率0.02%-0.04%），振搗棒采用Φ50型，振搗時間控制在20-30s/點臨時支撐體系拆除鋼支撐前設置臨時支護，采用Φ426×12鋼管+200t液壓千斤頂組成臨時支撐臨時支撐間距3m，預加軸力為設計值的60%（1680kN），監(jiān)測中板撓度≤2mm支撐拆除采用切割法，按“先中間后兩邊、分段切割”原則，每段長度不超過6m3.3頂板換撐施工3.3.1施工流程頂板結構驗收→換撐區(qū)域清理→后澆帶處理→結構回筑→監(jiān)測數(shù)據(jù)分析→支撐拆除3.3.2關鍵施工要點結構回筑頂板與圍護結構間設置1.5m寬C35P6混凝土回填帶，內置Φ16@200雙向鋼筋網(wǎng)后澆帶采用補償收縮混凝土（膨脹劑摻量8%），澆筑前清除表面浮漿，涂刷界面劑（水泥基滲透結晶型）回筑混凝土強度達到設計值100%后方可拆除支撐，養(yǎng)護時間不少于14d支撐拆除第一道混凝土支撐采用靜態(tài)爆破拆除，鉆孔直徑42mm，孔距300mm，排距250mm，單孔裝藥量≤1.2kg爆破前對周邊管線采取保護措施：給水管采用Φ200mm鋼套管包裹，電纜線路設置減震溝（深1.2m，寬0.8m）拆除順序遵循“先換撐后拆除、對稱作業(yè)”原則，日拆除長度不超過15m，監(jiān)測基坑位移≤5mm/d四、質量控制措施4.1鋼筋工程質量控制鋼筋原材進場時核查出廠合格證、質保書，按規(guī)定進行力學性能和重量偏差檢驗，不合格產(chǎn)品嚴禁使用鋼筋加工：受力鋼筋順長度方向全長凈尺寸允許偏差±10mm，彎起鋼筋彎折位置允許偏差±20mm直螺紋連接：絲頭加工長度公差±2P（P為螺距），接頭擰緊扭矩值≥260N·m，每500個接頭抽樣3個進行抗拉強度試驗4.2模板工程質量控制模板安裝：軸線位置偏差≤5mm，截面尺寸偏差+4mm/-5mm，表面平整度≤3mm/2m支撐體系：立桿間距≤1.2m，掃地桿距地面≤200mm，水平剪刀撐間距≤6m，立桿垂直度偏差≤1/500模板拆除：側模在混凝土強度≥1.2MPa時拆除，底模及支架在混凝土強度達到100%設計值后方可拆除4.3混凝土工程質量控制配合比設計：膠凝材料用量≥320kg/m3，水膠比≤0.55，砂率35%-45%，坍落度控制在180±20mm澆筑過程：分層厚度≤500mm，混凝土初凝前完成二次振搗，初凝時間控制在6-8h養(yǎng)護措施：采用保濕養(yǎng)護，覆蓋薄膜+阻燃草簾，養(yǎng)護期間混凝土表面溫度與環(huán)境溫差≤25℃五、安全保證措施5.1危險源辨識與控制危險源類別辨識內容控制措施高處作業(yè)支撐安裝平臺（高度5.2m）設置1.2m高防護欄桿，滿掛密目安全網(wǎng)，鋪設5cm厚木腳手板起重作業(yè)鋼支撐吊裝（單重8.5t）吊裝半徑內設置警戒區(qū)，專人指揮，吊裝索具每臺班檢查基坑失穩(wěn)淤泥質黏土層變形（預警值30mm）加密監(jiān)測頻率至1次/2h，備用2組鋼支撐應急觸電傷害臨時用電（380V/220V）采用TN-S接零保護系統(tǒng)，設置三級配電兩級保護，接地電阻≤4Ω5.2專項安全技術措施鋼支撐安裝安全吊裝前檢查吊具、鋼絲繩磨損情況，斷絲數(shù)≤12絲/捻距時立即更換作業(yè)人員佩戴雙鉤安全帶，使用防墜器（承重≥15kN），攀登通道設置防滑條（間距300mm）雨天停止吊裝作業(yè)，雨后檢查基礎沉降（允許偏差≤10mm）有限空間作業(yè)換撐區(qū)域通風采用軸流風機（風量≥1500m3/h），作業(yè)前檢測氧氣含量≥19.5%設置四合一氣體檢測儀（可測O?、CO、H?S、可燃氣體），報警值O?≤19.5%、CO≥24ppm實行“雙人監(jiān)護”制度，作業(yè)人員佩戴四合一氣體檢測儀，配備應急逃生呼吸器（備用氣瓶2個）應急管理編制基坑坍塌、高處墜落等專項應急預案，每季度組織1次應急演練配備應急物資：200m應急電纜、50m消防水帶、3臺應急照明燈具、急救箱（含止血帶、夾板等）建立應急通訊網(wǎng)絡，保證與消防、醫(yī)院等部門24h暢通，應急響應時間≤30min六、監(jiān)測與信息化施工6.1監(jiān)測項目與頻率監(jiān)測項目監(jiān)測點布設監(jiān)測頻率預警值控制值圍護結構位移沿基坑周邊每20m設1點施工期間1次/d，換撐期間2次/d30mm45mm支撐軸力每道支撐設3組測力計安裝后1次/2h，穩(wěn)定后1次/d80%設計值100%設計值地表沉降基坑外0.5H、1H、2H處布設1次/d20mm30mm地下水位沿基坑周邊每30m設1孔1次/d500mm/d800mm/d6.2數(shù)據(jù)處理與反饋監(jiān)測數(shù)據(jù)采用Excel建立數(shù)據(jù)庫，繪制時態(tài)曲線，當出現(xiàn)以下情況時立即停止作業(yè)：圍護結構位移速率連續(xù)3d＞3mm/d支撐軸力24h內變化量＞15%設計值地表沉降達到預警值的80%（16mm）信息化施工措施：建立監(jiān)測數(shù)據(jù)實時傳輸系統(tǒng)，監(jiān)測數(shù)據(jù)4h內反饋至項目部每日召開監(jiān)測分析會，根據(jù)數(shù)據(jù)趨勢調整施工參數(shù)換撐施工期間，項目經(jīng)理、總工程師24h現(xiàn)場帶班七、文明施工與環(huán)境保護7.1揚塵控制施工現(xiàn)場主要道路采用200mm厚C20混凝土硬化，設置自動洗車平臺（沖洗壓力≥0.5MPa）基坑周邊設置霧炮機（覆蓋半徑30m），PM10濃度超過0.8mg/m3時自動啟動易揚塵材料（水泥、砂子）采用封閉式庫房存放，運輸車輛覆蓋篷布（覆蓋率100%）7.2噪聲控制破碎機、振動錘等設備設置隔音棚（降噪量≥25dB），作業(yè)時間限制在7:00-12:00、14:00-22:00敏感區(qū)域（距居民區(qū)≤50m）設置聲屏障（高度3.5m），噪聲排放晝間≤70dB，夜間≤55dB每月進行2次噪聲監(jiān)測，監(jiān)測點設在施工場界外1m處，高度1.2m7.3廢棄物管理建筑垃圾分類存放：鋼筋頭、廢模板、混凝土塊分別設置收集點，回收率≥90%危險廢棄物（廢機油、脫模劑桶）單獨存放，交由有資質單位處置，建立轉移聯(lián)單制度生活垃圾分類管理，設置可回收、不可回收、廚余垃圾三類收集箱，日產(chǎn)日清八、施工進度計劃8.1進度計劃安排施工階段工作內容計劃工期關鍵節(jié)點準備階段材料進場、設備調試7d第3d完成鋼支撐驗收底板換撐傳力帶施工、鋼支撐安裝15d第10d完成預加軸力中板換撐型鋼梁施工、臨時支撐20d第15d拆除第二道支撐頂板換撐后澆帶處理、結構回筑25d第20d完成頂板換撐驗收階段資料整理、竣工驗收5d第5d完成驗收備案8.2進度保證措施資源保障：配置2套模板體系，周轉材料儲備量120%，高峰期投入作業(yè)人員85人（持證上崗率100%）技術保障：采用BIM技術進行施工模擬，提前解決管線沖突38處，優(yōu)化施工工序12項制度保障：實行周進度考核，完成計劃80%以下約談施工隊長，連續(xù)兩周未完成調整施工隊伍九、驗收標準與流程9.1驗收標準換撐結構混凝土強度：同條件養(yǎng)護試塊強度≥100%設計值軸線位置偏差≤10mm，截面尺寸偏差+8mm/-5mm預埋件位置偏差≤15mm，平面高程偏差≤5mm鋼支撐系統(tǒng)支撐間距偏差±50mm，垂直度偏差≤1/1000預加軸力偏差±5%設計值，鎖定后24h內軸力損失≤10%連接螺栓扭矩值≥260N·m，抽檢率20%9.2