钢管横撑及边墙防水施工方案.doc

沧州市九和路贯通工程（浮阳大道-王御史小道）下穿京沪铁路引道、框构桥工程钢管横撑拆除及U型槽边墙防水施工方案编制：王爱春审核：王明学批准：赵发亮中铁六局集团沧州市九河路贯通工程项目部六月目 录1、工程概况11.4.基坑围护结构形式21.4 地基加固21.5 主体结构形式32、总体施工方案52.1开挖顺序52.2开挖方式52.4开挖支护总体施工流程63、施工准备73.1劳动力部署73.2施工机械准备84、基坑开挖支护施工方法84.1降、排水施工84.2基坑支撑体系施工174.2基坑开挖205、监控量测285.1工程监测目的285.2监测项目内容293监测技术方法29直接监测点35模拟监测点35车站基坑巡视检查应涉及以下重要内容：365.4测点布置及埋设方法375.5监测频率与预警值376、工期安排397、质量保证措施397.1建立质量保证体系397.2建立完善的工程质量制度397.3基坑开挖质量保证措施397.4钢支撑加工、安装质量保证措施407.5监控量测保证措施418、安全保证措施418.1建立安全保证体系418.2基坑开挖安全保证措施428.3钢支撑支护安全保证措施429、文明施工441、工程概况1.1.桥位处线路概况本次施工范围内自西向东依次下穿铁西大街、京沪普通铁路、规划沧衡城际铁路及与王御史小路平交。本工程是九河路重要组成部分，西起于浮阳大道与九河西路交口，向东依次与规划赵庄西街、规划通康、清池大道平交，上跨南运河，下穿铁西大街、京沪普通铁路、规划沧衡城际铁路，止于王御史小路。铁西大街现状为双向两车道，路面宽度为6.5m，沥青混凝土路面，铁西大街规划为城市次干路，双向四车道，规划红线35m，红线边沿距离京沪铁路上行线43.5m。京沪普通铁路 既有京沪铁路为2股道，由东向西分别为京沪铁路下行线和京沪铁路上行线，线间距5.0m与铁西大街平行，位于铁西大街右侧约40m，铁路为国铁级干线，电气化铁路。道路在K9+133.712处与京沪铁路相交，道路与铁路交角为96.47，相交处铁路里程为京沪铁路下行K255+858.39，位于直线段上，铁路路基为填方路基，路基高度约为2m，轨底高程9.044m，铁路线路采用60kg/m钢轨，桥位处有接触网杆72#、73#、74#、75#号杆，其中72#、73#杆位于桥北边墙外侧，距离分别10.72米、 9.57米，74#、75#杆位于桥上，距南边墙内侧，距离分别为10.82米、 9.37米，线路两侧有铁路电缆。九河东路九河东路现状为双向六车道、三块板、道路宽度50m，现状横断面与规划一致，沥青混凝土路面。1.2.设计概况本项目桥梁工点共计2处，分别为K9+067.318铁西街框构桥及K9+133.714下穿京沪铁路框构桥，U型槽481.86米。下穿京沪铁路顶进框构桥（京沪铁路下行K255+858.39）框构桥采用5孔连体设计，跨度为（9+12+12+9+8）m，主体长度23.14m，宽54.8m，与京沪铁路下行斜交，交角96.47，顶板厚0.8m，侧墙及中墙厚0.8m，底板厚0.9m。桥高8.65m，净高6.95m，使用净高5.1m，框构主体结构，采用C45防水钢筋混凝土进行结构自防水，混凝土抗渗指标不小于P8。框构顶板采用N类防水卷材，聚氨酯防水涂料防水层，侧墙采用高聚物改性沥青防水层。框构桥顶设立0.5%排水坡排水，并通过排水管汇入公路排水系。框构与U槽间设立了止水带防水，U槽范围内汇水及框构顶排水沿纵断汇至最低点后经由排水泵站排出，纵断最低点里程为K9+040，位于铁路西侧88m，现浇框构西侧14m。泵站位于规划铁西大街西侧，泵站边线距离京沪铁路72m。铁西街现浇框构桥（道路K9+067.318）框构采用4孔连体设计，跨度为（9+12+12+9）m，主体长度25.147m，九河路与铁西街交角为96.42，框构桥斜交斜做。框构全宽46m，顶板厚0.8m，侧墙及中墙厚0.8m，底板厚0.9m。框构两侧顺接U型槽。框构基底承载力规定120kPa，坑底采用了换填解决，其中，级配碎石垫层厚50cm，素混凝土垫层厚20cm。框构桥采用C45防水混凝土进行结构自防水，混凝土抗渗指标不小于P8；同时框构桥外侧设立防水层进行防水。顶板采用N类防水卷材/聚氨酯防水涂料防水层，侧墙采用高聚物改性沥青防水卷材。1.3.本次施工范围 涉及U型槽及铁西大街框构桥，桩号K8+820-K9+350，全长459.135米，U型槽从U1-U32，15米一节，铁西大街框构桥桩号K9+054.74-K9+79.895。1.4.基坑围护结构形式基坑围护结构一览表部位围护结构形式里程区间长度（m）备注K8+820-K9+350引道及铁西大街框构桥放坡开挖及单排止水帷幕K8+820K8+88060放坡开挖钢筋砼支护桩及双排止水帷幕K8+880K8+910K9+295-K9+35085防护桩支护K8+910K9+119.135K9+190-K9+295314.135钢支撑支护1.4 地基加固地基承载力不能满足规定，进行地基加固解决，解决地基的承载力和较好的控制不均匀沉降。K8+820K9+015、K9+190K9+350采用水泥搅拌桩解决，搅拌桩桩径0.6m，三角形布设，桩中心间距1.25m，坑底以下实打，桩长8m，坑底以上空打。K9+015-K9+119.135采用高压旋喷桩解决，旋喷桩桩径0.6m，三角形布设，桩中心间距3.6m，坑底以下实打，桩长8m，坑底以上空打。铁西大街框构桥部分，采用高压旋喷桩解决，桩径0.6m，三角形布设，桩中心间距1.0m，桩长5m，坑底以下实打，坑底以上空打。图1-1 地基加固横断面图1.5 主体结构形式1.5.1.U型钢筋混凝土现浇结构，如图1-2所示。图1-2-1.K8+820-K8+880段横断图图1-2-2.K8+880-K8+910段横断图 图1-2-3.K8+910-K9+054.74,K9+079.895-K9+119.135横断图1.5.2.框构桥钢筋混凝土现浇结构，如下图。 图1-3框构桥横断图2、总体施工方案2.1开挖顺序考虑施工现场实际情况，以京沪铁路为分界线，铁路以东U型槽为一个施工区段，铁路以西铁西大街框构桥及U型槽为一个施工区段。铁路以东U型槽段，从西侧顶进坑开始由深向浅依次开挖U型槽。铁路西侧采用分段开挖方案，K8+820-K9+015段（U1-U13）U型槽的止水帷幕形成一个四周封闭区域，K9+015-K9+79.895(U14-U16-铁西大街框构桥)为一个四周封闭区域，K9+79.895-K9+119.135（U17-U18）U型槽为一个四周封闭区域。共分三个施工区段。因工期紧张采用两端同时开挖施工方案。一方面开挖铁西大街框构及U16-U14段，采用两侧放坡开挖，坡度为1:1.5，正值雨季，为了防止基坑滑坡，坡面挂网锚喷C20混凝土，垂直坡面打入40cm20的钢筋，间距1m，在钢筋上绑扎10钢筋网，间距15cm，混凝土厚度10cm,随开挖随锚喷，喷射混凝土所选用的锚喷机必须具有良好的密封性且输料均匀。然后待止水帷幕封闭后按照小里程依次从西侧U2向东侧开挖U型槽。待汛期过后开挖U18-U17段。同时现场分段开挖、分段进行复合地基解决。2.2开挖方式引道及框构主体开挖遵循“短开挖、快支护、严治水、勤测量、分层分段、随挖随撑”的原则,采用分段、分层、放坡开挖、随开挖随支撑的方式。采用台阶法开挖方式，基坑深度小于5米,采用挖掘机直接挖土,自卸车装土运至弃渣场;基坑深度大于5米时,采用二台挖掘机接力开挖。横向采用盆式法开挖，先开挖中间，留土护壁，后开挖两侧；对基坑死角部位使用加长臂挖掘机开挖，人工配合。2.3出土方式基坑开挖采用挖掘机直接开挖或接力开挖，人工配合清底，局部采用长臂挖掘机开挖，自卸车从地面装土运走的运送方式，将土运至指定弃土场。2.4开挖支护总体施工流程图2-1施工流程图序号施工工况施工内容1立柱桩格构柱砼灌注桩第一步：围护结构,坑内土体加固,施作降水井、格构柱及其下基础桩）2砼灌注桩地面第二步：破除地面和路面、大口井降水，基坑开挖至钢支撑下1m。3地面冠梁钢支撑冠梁第三步：施做混凝土冠梁与第一道钢支撑。4设计基坑底标高第四步：分步开挖至设计底标高，及时回填级配碎石、浇筑砼垫层，施做柔性防水层与细石砼保护层。3、施工准备3.1劳动力部署、现场负责人：4人，重要负责指挥挖掘机及运送车辆、履带吊、汽车吊、现场总指挥及协调。、技术员、质检员、安全员8人：负责检查钢支撑及牛腿焊接质量及现场施工安全。、挖掘司机8人：负责土方开挖施工。、专业焊工6人：负责钢支撑、牛腿及其它焊接工作。、安装工6人：负责钢支撑、牛腿、钢系梁安装到位。、起索工6人：负责履带吊及汽车吊的指挥。、测量工6人：重要负责放样与施工过程中的检测工作；、维修工4人：重要负责成槽机械及吊装机械的维修工作。、电工4人：负责电器设备的安装及维修工作。3.2施工机械准备、履带吊2台；、50吨汽车吊4台；、半挂4辆；、挖掘机8台；、翻斗车40辆；、电焊机8台；、千斤顶8台；、水准仪2台，经纬仪2台，全站仪2台；、自动液压机4台；、电动扳手2台；手动高强扳手2件；、空气压缩机4台；、电闸箱20台；、气割设备4套；灭火器50个；、水泵150台；4、基坑开挖支护施工方法4.1降、排水施工本工程采用坑内降水的方法。北侧基坑内66眼，南侧基坑内66眼，总计126眼大口井。每侧布设降水井管网，分别布设主管道后，分别排到附近的市政雨水管网里面。4.1.1降水施工 为保证基坑开挖在无水条件下作业，基坑开挖前在施工范围内按照设计图纸上大口井的位置进行布井，并在基坑开挖前1520d开始降水，待基坑回填土完毕后方可停止抽水。4.1.1.1降水设计本工程采用大口井加帷幕降水的方法，降水井布置在帷幕内侧，呈对称布置。降水井按照对称布设，井间距7.5m，位于基坑两侧各一排，每侧距离支护桩0.7m。图4-1 标准段降水井布设示意图4.1.1.2降水量计算大口井埋设深度L=H+6m（H相应井点里程处的基坑深度），将地下水位减少至基坑下0.51m。根据沧州市水文资料，对降排水量作一般估算，具体实行过程中加以调整。基坑涌水量的计算：Q1=1.336K（2H-S）S/lg（R0/r0）式中：Q1基坑涌水量(m/d)； K含水层渗透系数（m/d）； H含水层厚度(m)； S水位减少值(m)； R0抽水影响半径(m)； r0基坑换算半径(m)。4.1.1.3大口井施工1、大口井构造大口井直径705mm，井店埋设深度L=H+6m（H相应井点里程处的基坑深度），全孔下入400mm水泥砾石滤水管，井口下部1.5m的滤水管外包一层100150g/m针刺无纺布，井深范围内回填37mm滤料。根据涌水量大小选取深井潜水泵的型号，潜水泵下放到设计深度，泵管连接紧密不漏水。图4-2 大口井构造图2、施工流程降水井施工流程见图4-3所示。3、成孔采用GPS-10型回转钻机钻孔，保证孔径不小于705mm，深度大于设计深度，以考虑抽水期间沉淀物也许达成的沉积高度所产生的影响，并保证钻孔圆正垂直。钻孔过程中采集土样，核对含水层所在部位和土的颗粒组成。4、清孔井管下入前进行清孔作业，清孔采用注入清水置换，运用砂石泵抽出沉碴，并测定井深。5、下井管井管采用水泥砾石滤水管，每节长2.0m，运用汽车吊分节吊放。井管接头处用尼龙网包裹严密，下到设计深度，顶部高出地面20cm，并采用措施加以临时保护。6、填滤料井管到达设计深度后，适当稀释井内泥浆，然后立即在井管周边灌填滤料。滤料采用人工沿井孔四周均匀连续填入，滤料填至井口下1.5m处，其上用粘土回填。滤料采用37mm干净石屑。设备、材料进场定井位立钻架成孔清孔下井管填滤料洗井安装真空泵试 抽降水管理安装水泵连接管路降水任务完毕图4-3 大口井降水施工工艺流程图7、洗井完毕滤料灌填后，按规定进行洗井。在成井后8h内，将污水泵放入井底反复抽洗，保证渗水效果，洗井过程中观测水位及出水量变化情况。安装潜水泵及管路系统：安装前检查电机和泵体，确认完好无误后方可安装；潜水电机、电缆和接头的绝缘安全可靠，并配有保护开关控制，以保证安全运转；安装过程中保证各连接部位密封可靠不漏气；管路在基坑边沿汇入总管，将水排入市政污水系统；8、试抽洗井后，对井管进行单井试抽，如有异常情况，重新洗井，并再次进行抽水实验。4.1.1.4降水运营1、试运营试运营之前，准确测定各井口和地面标高、静止水位，然后开始试运营，以检查抽水设备，抽水与排水系统能否满足降水规定。在降水井的成井施工阶段要边施工边抽水，即完毕一口投入运营一口，在基坑开挖前，将基坑内地下水降到基坑底开挖面以下0.5m深。水位降到设计深度后，即暂停抽水，观测井内的水位恢复情况。2、降水运营降水在基坑开挖前15天进行，做到能及时减少基坑内的地下水位。降水井抽水时，潜水泵的抽水间隔时间自短至长，对于出水量较大的井天天开泵抽水的次数相应要增多。降水运营过程中，做好各井的水位观测工作，及时掌握承压含水层水头的变化情况。降水运营期间，现场实行24小时值班制，值班人员要认真做好各项质量记录，做到准确齐全。降水运营过程中对降水运营的记录，及时分析整理，绘制各种必要图表，以合理指导降水工作，提高降水运营的效果。降水运营记录天天提交一份，对停抽的井及时测量水位，天天12次。3、降水运营的注意事项做好基坑内的明排水准备工作，以备基坑开挖时遇降雨能及时将基坑内的积水抽干。降水运营阶段要经常检查泵的工作状态，一旦发现不正常时及时调泵并修复。降水运营阶段保证电源供应，如遇电网停电，须提前两个小时告知降水施工人员，以便及时采用措施，保证降水效果，降水井开始工作前要保证电源正常供电，必要时设双电源，保证施工安全。在降水运营过程中，对于降水井的停抽时间，必须得到设计认可后方能停止抽水。降水运营期间要加强对周边建筑物的监控，特别是要在靠近铁路附近的降水，降水时要派专职人员严密关注铁路路基的变形，保证铁路行车安全。4、降水管理按设计规定，降水井施工结束后，降水可在基坑开挖前1520天开始，水泵宜采用小流量大扬程设备，降水开始后应控制降水速度，特别是承压水层内的粉土层和粉砂层，避免快速降水导致土层中细颗粒流失，堵塞降水井。降水深度控制在基底以下1m，在基坑回填土碾压完毕后方可停止抽水。降水工作连续时间较长，降水管理工作的要点是：降水开始后，随时了解水位动态变化，根据水位观测情况，控制降水井排水时间和时间间隔。降水期间安排三班人员日夜值班，进行排水降水控制操作、水位观测和数据记录。降水期间安排专人负责对抽水设备和运营状况进行定期维护、检查和保养，观测记录水泵的电源、出水等情况，保证抽水设备始终处在正常运营状态。降水期间严禁随意停抽。更换水泵时，测量井深，掌握水泵安全深度，防止埋泵。发现出水、涌砂，立即查明因素，采用措施解决。备好备用电源，保证抽水正常、连续进行。若因地下围护结构渗漏而引起坑外水位下降超过规定值时，控制抽水力度或停抽。采用措施解决后再复抽。4.1.1.5降水监测整个降水过程中，降水开始前统测1次自然水位；连续进行降水监测，重要涉及水位观测和对周边环境影响观测两项内容。1、水位观测抽水开始后，在水位未降到设计深度前，天天测3次水位；水位降到设计深度后，且趋于稳定期，天天测1次水位；雨季加强监测频次； 水位监测精度控制为1cm；设专人负责监测工作，及时整理监测数据，绘制水位降深值s与时间t曲线图，分析水位下降趋势，预测达成设计降水深度所需时间；2、周边环境监测降水作业开始前，布设地表沉降、管线沉降、建筑物沉降和倾斜测点，并会同监理工程师和相关管理部门作好周边环境原始状况记录；降水作业开始前3天测3组数据，取平均值作为初始值；降水作业开始后，在水位未降到设计深度前，天天测3次数据；当水位到达设计深度后，并趋于稳定期，天天测1次；4.1.2排水施工排水水源重要是针对基坑内水源及外部环境（如降雨等）导致坑内积水而采用的措施。为保护基坑土方开挖过程中的安全，充足考虑基坑排水，基坑排水贯穿基坑施工始终。4.1.2.1基坑底排水为防止雨水等其他明水对基底浸泡，影响基坑质量，基坑随开挖，随做排水沟。具体做法为：在基坑两侧纵向开两排明沟，沟宽30cm，深40cm，底面、两侧铺草袋后，用木板支撑，以利于排水。并且每隔15m做一横向明沟，与大口井设立的位置相相应，并与纵向明沟相连。每排横沟在大口井的另一端设立一口集水井，集水井深1.5m，直径1.0m，采用钢筋加工成的井笼外套草袋防淤。明水排放方法为在集水井内设潜水泵，用潜水泵将水排入沉淀池内。4.1.2.2基坑周边排水在施工中沿冠梁顶端做临时排水沟和集水井与三级沉淀池连接，经沉淀达成有关规定后排到市政管道中，用来防止坑外水侵入基坑同时用于大口井及坑内地表水的排出。纵向排水沟横向排水沟集水井35m支护结构基坑周边排水见图4-4、4-5、4-6所示。图4-4 基坑底明沟布设平面位置示意图基坑支护结构支护结构排水沟排水沟50cm50cm图4-5 基坑底明沟横断面示意图图4-6 基坑周边排水示意图4.1.3注意事项开挖过程中依据开挖深度及水流情况设立临时排水沟和集水井，现场沿基坑围护结构顶外侧设截水沟，做排洪、防水设施，防止雨水、施工用水等侵入基坑。施工过程中必须保证排水顺畅，并随时将集水坑中的水排出坑外。4.2基坑支撑体系施工4.2.1基坑支撑设计 K8+910-K9+119.135及K9+190-K9+295段基坑支护结构的内部横撑采用钢支撑形式。根据基坑宽度，在基坑横断面方向设2排格构柱。格构柱采用钢板和四角角钢焊接，460460mm，管顶用=6mm钢板封焊,管底采用锥形封板封底。格构柱插入1000mm钢筋混凝土钻孔灌注桩内4m。根据基坑开挖深度，基坑内第一道钢支撑在现浇钢筋混凝土压顶梁上，压顶梁预埋件与钢支撑间距相符，保证钢支撑受力方向一定要和压顶梁正交。钢支撑结构形式：选用6091216mm钢管，采用法兰连接。钢支撑在施工时根据进料长度和施工工艺规定选定分节长度，根据基坑宽度在现场进行组装。在钢支撑一端设钢管活络头，在基坑开挖到支撑的设计深度往下1m时加设，在钢管活络头一侧设立预压千斤顶对支撑进行预加轴力。钢管支撑6m(标准段)609mm860mm法兰端图4-10 钢支撑结构图4.2.2支撑施工支撑施工质量是关系到基坑成败的关键，应按照设计规定和有关操作规程进行，杜绝支撑材料、安装和预应力施加中的质量问题。4.2.2.1钢支撑施工钢管支撑在加工厂加工，采用分节加工法，根据基坑宽度将活动端、固定端、标准管节拼装成整体，不同管节之间及管节与端头之间用法兰连接，螺栓采用高强螺栓。横向支撑一端设立活塞楔箱，以便施加预应力，钢管支撑加工完毕后，经预拼装，各项指标达设计规定后运至现场拼接安装。4.2.2.2格构柱连接及托架的设立在基坑开挖至支撑位置时，在支护桩上凿出平面，在相应位置采用膨胀螺栓固定支撑托架，托架固定完毕后上表面要在同一个平面，保证各托架均匀受力，托架采用L808角钢焊接，每道焊口都规定满焊，采用膨胀螺栓固定，螺栓锚固部分都要嵌入围护结构混凝土，螺帽要拧紧，保证连接牢固。格构柱上托架采用钢板焊接，钢板与工具柱满焊连接。托架上设立由槽钢焊接而成的钢系梁，钢系梁上放置横撑，横撑、立柱及纵向支撑梁运用20U型螺栓固定在一起。 立柱桩及节点设计图4.2.2.3钢系梁安装钢系梁采用2根40C槽钢通过在其上下面上焊接12mm厚钢板焊接而成。钢系梁通过托架与角钢及螺栓将横向支撑、立柱及钢系梁连接在一起。角钢尺寸为L12512mm，分别通过一根U型螺栓将格构柱与钢系梁、格构柱与横向支撑连接。4.2.3.支撑安装支撑安装前先在地面进行预拼接以检查支撑的平直度，其两端中心连线的偏差控制在20mm以内。每根支撑预拼到设计长度，每根总长度（活络端缩进时）比围护结构净距小1030厘米，运用2台50吨汽车起重机将拼装好的钢支撑吊放到已焊接好的钢腰梁托架及格构柱的托架上，此阶段汽车起重机的钢丝绳保持紧张，待钢支撑预加轴力完毕后再松开。 支撑安装前先对基坑围护结构上支撑设计位置找平，凿出和清理在基坑围护结构上的预埋件，并将预先加工好的钢牛腿焊接在预埋件上。钢支撑整体吊装到位后用千斤顶施加轴力。4.2.3.3钢管支撑安装允许偏差规定见表4-1。项目横撑中心标高及同层支撑顶面标高差支撑两端标高差支撑挠曲度立柱垂直度横撑与立柱的轴线偏差横撑水平轴线偏差允许值30mm20mm1/600L1/1000L1/2023H50mm30mm表4-1 钢管支撑安装允许偏差注：表中L为支撑长度，H为基坑深度。4.2.3.4预加力施加基坑随开挖随安装支撑，并按设计规定施加支撑预应力，在管撑活塞楔箱一侧设立预压千斤顶施加顶力,预压力数值由设计提供,压力以保证管撑稳定性为原则。4.2.3.5钢支撑安装注意事项根据已知里程，在围护结构上精拟定出支撑中心位置，量出两支撑点的实际长度。根据实际长度拼装609mm钢管。每根钢支撑一端为固定端，另一端为活络端。钢支撑架设前先在支护桩上安装支撑钢牛腿，钢牛腿与预埋件之间严格按质量规定进行焊接。钢支撑吊装就位后，先不松开吊钩，将活络端拉出顶住预埋件，再将2台液压千斤顶放入活络端顶压位置。为方便施工并保持顶力一致，制作专用托架将2台千斤顶固定为一整体，将其骑放在活络端上，接通油管后即可施加预应力。预应力施加到位后，在活络端中楔紧楔块，然后回油松开千斤顶，解开起吊钢丝绳，即完毕整根支撑的安装。预应力施加前，必须对油泵及千斤顶进行标定，使用中要经常校验，使之运营正常，保证量测的预应力值准确。每根支撑施加的预应力值要记录备查。预应力施加中，必须严格按照设计规定分步施加预应力，第一次预加50%80%；通过检查螺栓、螺帽，无异常情况后，施加第二次予应力，达成设计规定。4.2.4支撑拆除人工配合汽车起重机拆除支撑体系，拆除时要缓慢，释放预应力要平稳，拆除注意避免瞬间预应力释放过大而导致结构局部变形和开裂。下层混凝土强度达成设计强度的100%后，才干拆除其上支撑。4.2.5保证支撑稳固的技术措施在冠梁上设预埋件，以便焊设支撑托架托盘，加焊防落挡块，防止支撑坠落。支撑连接处保证密贴，防止钢管偏心受压。支撑的安装时间严格根据工况规定施工不得滞后，严格控制支撑的安装所需基坑深度。预应力施加时，要做到千斤顶和钢管同心，活动端、固定端、腰梁水平轴线共面。加强施工监测，及时准确调整支撑的预加力，减少围护结构的侧面位移。4.2基坑开挖基坑土方的开挖与支撑是关系基坑工程质量与安全的关键，是在基坑围护、降水等工序基本完毕，同时地下管线的监控和保护措施已贯彻，排除基坑积水的排水设备已经准备充足的条件下进行的；基坑的土方开挖与支撑同时又是主体结构施工的前提条件。故其施工或管理组织失误都将延误工期、增长成本。根据工程实际情况，采用基坑分层分段开挖，支撑与监测及时跟进的方法进行施工。4.2.1基坑开挖前的施工准备4.2.1.1认真制定施工组织设计和施工操作规程按设计规定的技术标准，地质资料以及周边建筑物和地下管线等详实资料，认真地做好基坑施工组织设计（涉及保护周边环境的监控措施）和施工操作规程。开挖与支撑施工技术的要点是：沿纵向按限定长度的开挖段逐段开挖；在每个开挖段中分层，分小段开挖、随挖随撑，按规定期限施加支持应力，同时做好基坑排水，减少基坑暴露时间。4.2.1.2基坑开挖前进行必要的基坑土体加固加固内容及规定按设计进行。采用水泥搅拌桩及高压旋喷桩进行地基加固解决。桩径0.6m，三角形布置。4.2.1.3备齐合格的支撑设备开挖前需先检查带有活动接头的支撑、支撑配件、施加支撑予应力的油泵装置（带有观测预应力值的仪表）等安装支撑所必须的器材，合格后方可投入使用，并分类临时存放于钢支撑堆放场。对保护环境规定要达成特级时要有复加预应力的技术装置。严防安装支撑时，因缺少支撑条件而延搁支撑时间，同时准备一定数量的支撑备用。4.2.1.4备足排除基坑积水的排水设备为保证基坑开挖而不浸水，并保证查清和排干基坑开挖范围的储水体、废旧水管等的积水，必须事先备好设备以防开挖土坡被暗藏积水冲坍，乃至冲断基坑横向支撑，从而导致围护桩大幅度变形和地面大量沉陷的严重后果。4.2.1.5备好出土、运送和弃土条件采用挖掘机接力作业，逆作段采用小型挖掘机坑内作业，汽车吊垂直提高出土。保证基坑开挖中连续高效率出土，加快开挖速度，减少地层挠动，保证达成规定的水平位移管理指标。根据现场实际情况，合理布置施工场地，贯彻土方运送车辆的停车场地，清除基坑内障碍物。施工前规定施工人员做到人人了解周边环境，并成立以项目副经理为组长的对外协调小组负责对外协调工作。选择适合本工程使用的机械设备。对所有进入现场的设备做一次检修，保证施工期间机械正常运转。贯彻出土运送道路和弃土场地，办理有关渣土外运证件。保证基坑开挖中连续高效出土，加快开挖速度，减少地层扰动，保证水平位移量在规定指标内。4.2.1.6地下管线的监控与保护根据平行于基坑围护结构外侧地下管道的管材、接头型式、埋深等条件，在开挖前设计并敷设好围护结构外侧管道地基土不均匀沉降观测点和调整管道地基沉降量的跟踪注浆管及注浆装置。开挖前备好所有注浆材料和设备，以在管道沉降量和各相邻测量线段（约5m）沉降差大于控制值时，及时跟踪注浆，调整管道地基沉降曲线。4.2.2时空效应理论的应用针对所在地区工程地质特点，根据设计图纸及工程施工规范的规定，对本工程的基坑围护和开挖过程中，进行了认真分析，明确了以严格控制基坑变形，保持稳定为首要目的，以尽量缩短土体开挖卸载后无支撑暴露时间为重要施工手段，采用加固地基、适当降水提高土体抗剪强度和注意做好基坑排水等综合措施，达成控制基坑周边地层位移，保护环境，安全施工的目的。4.2.3 开挖施工 4.2.3.1 放坡开挖施工K8+820K8+880段开挖深度均小于5m，采用挖掘机一次开挖到底的方式，自卸汽车运送土方到指定弃渣场地。开挖时放坡开挖，开挖时要边开挖边刷坡，坡度按1：1.5设立。开挖完毕后，坡面铺设彩条布，避免雨季边坡下滑。4.2.3.2 钢筋砼支护桩（悬臂支护） K8+880K8+910，K9+295-K9+350段采用支护桩悬臂结构，开挖深度均小于5m，采用挖掘机一次开挖到底的方式，自卸汽车运送土方到指定弃渣场地。4.2.3.3 钢筋砼支护桩（钢支撑支护） K8+910K9+119.135，K9+190-K9+295段采用钢筋砼支护桩钢支撑支护结构。基坑开挖深度已超过5m，,采用二台挖掘机接力开挖。横向采用盆式法开挖，先开挖中间，留土护壁，后开挖两侧；对基坑死角部位使用加长臂挖掘机开挖，人工配合。开挖时先在基坑两侧靠近冠梁1.5m范围内开挖至第一道支撑（中心位置）下1m，然后进行第一道支撑托架安装，安装完毕后进行二台挖掘机接力开挖，开挖至槽底，按此顺序，直至开挖至设计基坑底标高。支撑随架设随开挖，做到“具有架设一根支撑条件的就架设一根”，并及时施加预加力。开挖过程中，沿线路方向以每道支撑范围为一个开挖段，采用两层阶梯式开挖。U型槽段基坑开挖支护具体环节如下：第一步：开挖基坑靠近压顶梁或支护桩两侧土方，开挖宽度1.5m，开挖至第一道支撑下1m，然后安装支撑托架。架设第一道钢支撑，并施加预应力到设计值。第二步：分两层继续开挖基坑土方，开挖至设计基底标高，进行碎石垫层施工。4.2.3.4开挖施工注意事项严格执行开挖程序:每个限定长度的开挖段中，按开挖程序进行。每一层开挖底面标高不低于该层支撑的底面。第一层开挖后，按一小段(最长不超过12m)在16小时内开挖后，即于12小时内安装支撑，并按设计规定施加支撑轴向力的预应力。不许迟延支撑的安装，以防止围护桩已暴露部分在悬臂受力状态下产生较大墙顶水平位移和附近地面开裂。应注意支撑端部与围护结构接触面上的压力，在基坑开挖深度较大后，压力会消减，还会出现空隙，故应采用可靠措施，防止支撑端部移动脱落。开挖某一层（约2.53.5m厚）的小段（约6m长）的土方，要在16小时内完毕，并在24小时内安设支撑并施加预应力。在开挖中及时测定支撑安装点，以保证支撑端部中心位置误差30mm。在开挖每一层每小段的过程中，当开挖出一道支撑的位置时，即按设计规定在围护桩两侧墙面上测定出该道支撑两端与围护桩的接触点，以保证支撑面与墙面垂直且位置准确，对这些接触点要整平表面、画出标志，并量出两个相相应的接触点间的支撑长度，以使在地面上预先按量出长度配置支撑，并备支撑端头配件以便于快速架设。在地面按照数量及质量规定配置支撑:地面上有专人负责检查和及时提供开挖面上所需要的支撑及其长度，试装配支撑，以保证支撑长度适当、支撑轴线偏差小于30mm。准确施加支撑预应力:安装各道支撑时，在要挖好一小段土方后即在8小时内安装好支撑，并要按设计规定施加支撑轴向力的预应力。对施加预应力的油泵装置要经常检查，以使之运营正常、所量出预应力值准确。每根正常施加的预应力值要记录备查。对支撑的端部支托钢构件必须按设计规定焊接:对支撑的端部支托钢构件必须按设计规定牢固地焊接于围护结构的合格预埋构件上。控制开挖段两头的土坡坡度:对开挖两段的土坡，要按土质特性，经边坡稳定性分析，定出安全坡度，开挖过程中务必使土坡坡度不大于安全坡度，并且要时时注意及时排除流出土坡的水流，以防止滑坡，同时还要注意土坡较陡时，会使开挖段两段围护桩外侧的纵向地区沉降曲线的曲率增大，而使该处地下管线不易保护。每一小段的土方开挖中，严禁挖成2米以上的垂直土壁或陡坡，以免坍方伤人，同时避免坍方而导致的横向支撑失稳。封堵水土流失缝隙:开挖过程中，对围护结构接缝或结构上出现水土流失现象，要及时封堵，严防小股流砂冲破围护结构中存在的充填泥土的孔洞，以致发展成急剧涌砂，这不仅将引起大量地面沉陷，还会导致围护、支护结构失稳，以致导致严重灾害性事故。坑底开挖与修整:为做到坑底平整，防止局部超挖，在设计坑底标高以上30cm的土方，用人工开挖修平，保证坑底原状土不受扰动。对局部开挖的洼坑要用砂填实，绝不许用烂泥回填，同时设立集水坑用泵排除坑底积水。及时施做混凝土垫层及钢筋砼底板:开挖最下道支撑下方时，应在逐小段开挖后，跟踪施工和检测防迷流设施，在816小时内浇注砼垫层（涉及砼垫层以下的砂垫层或倒滤层）。要预先做好砂垫层、侧滤层、混凝土垫层及浇注钢筋砼底板的材料、设备、人力等施工准备工作，以便在基坑挖好后即进行各道工序，务求在坑底挖好后五天内做好钢筋砼底板。实行信息施工，严密监控和保护地下管线:在一个基坑开挖段整个开挖施工中，要紧跟每层开挖支撑的进展，对围护桩变形和地层移动进行监测。重要涉及围护桩桩顶隆起观测、围护桩变形观测、基坑回弹观测、基坑外侧地面沉降观测等。应根据基坑每个开挖段、每层开挖中的围护桩变形等的监测反馈资料，及时根据各项监测项目在各工序的变形量及变形速率的警戒指标，及时采用措施改善施工，控制变形。在一个开挖段开挖过程中，根据需要组织专业队伍，负责保护地下管线的监控工作，每日对开挖段两侧管道地基沉降观测点至少观测一次，及时画出两侧管道地基的最大沉降量、不均匀沉降曲线以及相临沉降（约5m）的沉降坡度差i，当i接近控制指标时，即进行双液跟踪注浆，以控制沉降量及曲率不超过管道所允许的数值。要注旨在基坑两端端墙附近的墙外纵向沉降曲线的最大曲率会因端头开挖坡度的骤变而有较大幅度的增长，此处要准备用加强的跟踪注浆，以调整沉降曲率保护管道。4.2.3.5突发事件的应急解决措施基坑开挖施工虽然采用了很多保护措施，但不可预见的风险仍难以完全避免。综合考虑施工范围内的地质、周边环境、管线布置情况和根据类似工程的施工经验，本次工程施工中出现的突发事件也许有：围护结构变形较大引起周边土体变形大，从而使建（构）筑物产生较大变形，如房屋开裂、管线破裂、道路沉陷等；基坑开挖出现涌土、涌水、涌砂；施工中出现的人身或治安事件等。对此，我单位考虑采用以下紧急预案和措施：1、组织固定的抢险队伍,准备充足的应急救援物资基坑开挖前组织固定的抢险队伍，由项目部领导及部门领导，注浆队、支撑施工队、土方开挖队、降水队等组成，抢险队伍人员不少于30人，应急物资已准备就位,并已统一存放,重要有: 土方500方;编织袋2023个;棉布条10袋;木楔子500个;10*10cm方木(4m)100根;325#矿渣水泥10t;水玻璃5t;1吋塑料管50m;4吋水泵5台;粗砂10t等。2、基坑开挖也许的险情及应对措施：止水帷幕漏水应对措施:开挖过程中，对止水帷幕接缝或结构上出现漏水、水土流失现象，要及时采用高压旋喷进行注浆封堵，对由于止水帷幕存在的充填泥土形成孔洞小股流砂部位先进行引流，再用木塞、棉布或干海带等进行封堵，对急剧涌砂、泥水部位,根据险情的严重性采用回填。基坑开挖出现涌土、涌水、涌砂应急措施: 应立即停止土方开挖，回填粘土、压重。组织有关人员进行现场调查，查明开挖地段的地质及地下水管情况，由项目部制定堵漏方案，注浆队进行注浆，土方队及支撑队堆码回填。假如仍不能满足开挖条件，应对基坑进行回填解决，对塌陷土体采用加固等措施进行改良。土体纵向滑坡应急措施:目前正值雨季,连续降雨容易引起土体纵向滑坡, 因此开挖过程中严格按照设计开挖坡度开挖,务必使土坡坡度不大于安全坡度，并且要时时注意及时排除流出土坡的