明挖主体施工基坑开挖专项施工方案.doc

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1、钟楼站明挖主体基坑开挖施工方案钟楼站明挖主体基坑开挖施工方案 1、工程、工程概况概况 1.1、钟楼站简况、钟楼站简况 钟楼站为西安地铁二号线一期工程 12 标段，位于西安市古城墙内中心地段、钟楼北 侧、北大街道路下方，沿北大街南北向布置。出于对钟楼的保护以及对周边建筑地下室 的避让，线路分两侧绕行钟楼，车站为分离岛式明暗挖结合形式；车站前后区间为盾构 区间，车站为盾构过站车站。 钟楼站为分离岛式站台车站，站台部分采用全暗挖，两组暗挖主隧道之间为两层的 中间明挖主体，明挖主体沿北大街道路中心线对称布置且与道路平行。车站站厅层设在 中间明挖主体的负一层，进站客流通过站厅内设置的两组楼扶梯与一部电梯

2、进入中间明 挖主体的站台层，通过站台层与左右线站台之间的暗挖横通道进入到站台。 车站中间明挖主体外包总长为 150.9m，外包总宽为 25.9m，右线暗挖隧道总长为 134.1m，左线暗挖隧道总长为 144m，标准断外包总宽为 10.6m，高为 9.9m。 北大街道路坡度北低南高，车站坡度与北大街成顺坡关系，车站中心处顶板覆土按 3m 控制，北端顶板覆土最低处按不小于 2.5m 控制。车站有效站台中心处轨面埋深 15.4m（绝对标高 391.000），底板底埋深 18.07m，顶板覆土为 3.0m。 1.2、工程地质、工程地质 钟楼车站场地内地表一般均分布有厚薄不均的全新统人工填土，其下为常更

3、新风积 新黄土（局部为饱和软黄土）及残积古土壤，再下为中更新统风积老黄土、冲积粉质粘 土、粉土、细砂、中砂及粗砂等层或透镜体，主要地层特征自上而下分如下： （1）第四系全新统 1-1 人工填土：杂色，由粉质粘土与多量砖瓦碎片组成，结构杂乱，土质不均，地表 处多为道路路面及灰土，碎石垫层。本层层厚 0.607.30m，层底高程 398.05403.4m； 1-2 人工填土：以黄褐色为主，主要为粉质粘土，含少量砖瓦碎片，土质不均。层底 深度 3.5013.30m，层底高程 393.68402.91m； （2）第四系上更新统 3-1 新黄土：褐黄色。局部呈灰黄色，土质均匀，具虫孔及大孔隙，含少量蜗牛

4、壳碎 片，可塑，在水位附近有软化现象，多为可塑。本层中有饱和软黄土（3-1-1 层）夹层， 2 呈软塑状态，工程性能较差。本层层厚 0.4011.00m，层底深度 8.0014.3m，层底高 程 391.86398.52m； 3-2 古土壤：棕红色，局部灰色，团粒结构，具针孔孔隙，含钙质条纹及少量钙质结 核，层底钙质含量较多，局部地段富集 2030cm 厚的钙质结核层，可塑。本层层厚 2.904.90m，层底深度 15.6018.00m，层底高程 388.39390.78m； （3）第四系中更新统 4-1 老黄土：褐黄色，土质均匀，具有少量孔隙，含少量蜗牛壳碎片及少量钙质结核， 硬塑。本层层厚

5、 0.906.70m，层底深度 18.4022.50m，层底高程 383.80389.40m； 4-4 粉质粘土：黄褐色，褐黄色，含铁锰质斑纹及零星钙质结核，局部地段钙质结核 富集。本层中有粉土、砂类土夹层，多以透镜体形式分布，硬塑，本层未被完全揭穿， 最大揭露厚度科大 50.00m 以上； 4-5 粉土：褐黄色，含氧化铁，零星钙质结核及少量砂粒，饱和，中密密实，多以 透镜体形式分布，本层厚度 0.702.00m； 4-6 细砂：灰黄色，饱和，密实，矿物成分以长石石英为主，含少量云母，本层多呈 透镜体形式零星分布于 4-4 粉质粘土层中，厚度 0.701.90m； 4-7 中砂：灰黄色，饱和，

6、密实，矿物成分以长石石英为主，含少量云母，本层多呈 透镜体形式零星分布于 4-4 粉质粘土层中，厚度 0.502.90m； 4-8 粗砂：饱和，密实，灰黄色，矿物成分以长石石英为主，含少量云母，本层多呈 透镜体形式零星分布于 4-4 粉质粘土层中，厚度 1.104.20m； 1.3、 、水文地质情况水文地质情况 钟楼车站所处地貌单元为黄土梁洼地貌区，新生代以来堆积了巨厚的松散沉积物， 蕴藏着丰富的地下水资源，而详勘主要涉及到与地铁工程建设有直接影响的是地下潜水。 地下水位埋深 11.013.0m 之间（由于场地周边施工场地降水影响，地下水位较 低且差异较大） ，地下水位高程为 392.4539

7、5.34 米。受钟楼站西北侧宏府大厦基坑 降水工地的影响，勘察期间地下水普遍下降 57m。且地下水由东南方向向西北方 向流动。地下水赋存于中、上更新统黄土、古土壤粉质粘土层及其中的砂土、粉土 夹层中，含水层的厚度大于 50m。地下水类型属第四系孔隙潜水，由于含水岩组透 水性及富水性略有差异，在一定条件下古土壤层底部以下孔隙水表现出一定的弱承 压性。 3 1.4、工程环境、工程环境 1）地面周围建筑物情况 钟楼站位于西安市古城墙内中心地段，在国家级文物保护单位钟楼附近设站， 沿北大街路中南北向布置。钟楼站为二、六号线的换乘站，二号线沿北大街南北向布置； 六号线沿东大街东西向布置，为远期实施车站。

8、 车站东南角为邮政局大楼和开元商城，西南角为钟楼饭店和世纪金花地下购物商场， 沿南北大街东西两侧建筑均已建设成型，在北大街西侧有西安洲际广场与钟楼鸿禧公寓 两处在建物业，东侧有金钟大厦和上海浦东发展银行。 2）地面交通情况 北大街现状道路宽度 44 米，双向 6 车道及 2 个公交车道，在机动车道与非机动车道 之间设有宽 2.5 米3 米的绿化分隔带，道路两侧人行道宽 20 米。南大街现状道路宽度 36 米，双向 4 车道及 2 个公交车道，道路两侧人行道宽 12 米。东、西大街现状道路宽 度 35 米，双向 6 车道外加 2 条公交车道。南北大街是贯通城墙南、北门的唯一通道，道 路交通非常繁

9、忙。 3）地下管线 横跨钟楼站明挖基坑的管线有南北走向 DX 900X400 电信管槽、YS 600X600 雨水管 槽，南北走向 YS DN240 雨水管线、JS D400 给水管线。横跨号出入口 DX 1400X800 电信管槽。明挖基坑和号出入口开挖前，横跨基坑的管线需临时迁移，待明挖主体结 构封顶后再回迁。 2、施工部署、施工部署 2.1、项目部管理机构、项目部管理机构 为保二期工程按期优质的完成，将严格按照计划工期，合理安排施工，合理安排机 械设备和劳动力计划，监督落实每个节点工期计划实际完成情况，及时制定出相应有效 的措施，确保工期目标和质量目标的实现。本项目的施工组织机构如下图。

10、 4 2.2、主要机械设备、主要机械设备 根据场地实际情况及工期要求，二期施工将增加一台龙门吊、两台汽车吊等设备。 基坑内每个工作面需配 4 台 PC220 挖机、1 台长臂挖掘机开挖土方，1 台 YC60 挖机配 合人工清理基面，1 台 ZL50 装载机装车。两个工作面共需投入 PC220 挖机 8 台，2 台长 臂挖掘机，YC60 挖机 3 台，ZL50 装载机 2 台，在施工高峰期每天需出土 2200m3 左右。 序号 机械名称规格型号 额定功率 （kW）或容量 （m3）或吨位 （t） 数 量（台） 备 注 1装载机ZL50154kW，2m32 2长臂挖掘机135kW2 项目副经理 总工

11、程师 综合部 计划合同部 工程技术部 安全质量部 财务部 降水施工队 围护施工队 明挖施工队 结构施工队 西安市城市快速轨道交通二号线一期工程 尤家庄至长延堡 TJSG-12 标段项目经理部 项 目 经 理 施工生产部 防水层施工队 5 序号 机械名称规格型号 额定功率 （kW）或容量 （m3）或吨位 （t） 数 量（台） 备 注 3挖掘机PC220154kW，2m38 4挖掘机YC600.2m33 5龙门吊MH102 625T 汽车吊QY25125kW4 7100t 液压千斤顶4 2.3、劳动力计划、劳动力计划 基坑开挖和支护主要的工序有：围护结构的施工、土方开挖、支撑安装和拆除，根 据施工

12、组织设计进度计划安排，成立安装钢支撑班 36 人、起重班 24 人，土方开挖班 38 人、转护结构班 48 人、降水施工班 20 人、机修班 20 人、文明施工班 20 人、杂勤班 40 人。 2.4、主要工程数量、主要工程数量 主要工程数量表主要工程数量表 序号工程项目单位数量备注 1钢立柱 240cT48 2钢连梁T93 3喷射混凝土 m3 649 4 钢支撑及构件+ 钢围檩 2I45C T1207.5 5土方开挖 m3 69365 6回填土方 m3 11757 2.5、工期安排、工期安排 为迎接“国庆”60 周年，根据要求钟楼站二期明挖主体工程和 3 号出入口在 2009 年 8 月 3

13、1 日前全部结构封顶。我单位将以大局为重、增加投入，精心组织、合理安排二期 工程施工，确保在 2009 年 8 月 31 日前完成明挖主体和 3 号出入口结构封顶的施工任务。 比原实施性施工组织设计车站主体结构于封顶及土方施工完，提前工期 171 天，比合同 6 节点工期（2009 年 12 月 28 日）提前 119 天。 2.5.1、关键节点工期、关键节点工期 1、明挖主体土方开挖及支撑从 2009 年 2 月 21 日开始施工，2009 年 5 月 15 日施工 完毕。 2、明挖结构工程施工从 2009 年 3 月 15 日开始施工，于 2009 年 8 月 11 日施工完毕。 3、3

14、号出入口土方开挖及支撑从 2009 年 5 月 31 日开始施工，于 8 月 16 日结构封 顶，土方回填于 2009 年 8 月 31 日施工完毕。 3、总体施工方案、总体施工方案 明挖主体结构基坑开挖，由原从南往北单向开挖改为从车站中间向南北两个方向开挖， 增加施工工作面。明挖主体结构分 7 段施工结构，土方开挖从 4 段中间部位向南北两个 方向开挖，采用挖掘机分层逐段进行，钢支撑做到随挖随撑；基坑深度约 18，分 4 个 台阶开挖，每个工作面安排 4 台 PC220 挖机开挖土方，1 台 YC60 挖机配合人工清理基 面。围护桩和立柱桩采用 2 台旋挖钻机施工，1 台负责立柱桩和北端头围

15、护桩施工，另 1 台负责南端围护桩。基坑开挖到设计标高后立即进行结构施工，开挖完 1 段土方施工 1 段结构；结构施工人员采取 3 班倒形式，模板、支架等周转料具一次性投入，支架采 用满堂支架，模板采用镜面板；其它机械设备足额投入，满足施工需要。3 号出入口的 土方开挖在明挖结构南端最后 1 段开挖完后立即进行，土方采取吊车垂直起吊运输。 3.1、土方开挖土方开挖 3.1.1、明挖主体基坑开挖工艺流程、明挖主体基坑开挖工艺流程 小装载机配合挖掘机挖至第二排钢管支撑底(下 1.0 米) 挖掘机挖地面下 3m 土方 安装第一排钢管支撑 安装第二排钢管支撑 安装第三排钢管支撑 小装载机配合挖掘机挖第

16、二至第三排钢管支撑间的土方 小装载机配合挖掘机挖底部土方 明挖主体基坑开挖工艺流程框图明挖主体基坑开挖工艺流程框图 7 人工捡底 0.5m，吊车吊运 为了便于施工及有利于基坑边坡稳定，土方开挖前先做好定位放线工作，一期施工已做 好井点降水的布设，坑内水位下降至作业面标高下 1 米。按基坑围护图纸要求，沿基坑开挖 面放好开挖边线，临基坑围护线放坡，基坑边工作面放 800mm 宽，沿工作面周边做 300300 排水沟，转角处做 100010001000 集水井。 土方开挖原则：竖向分层，纵向分段，中部拉槽。钟楼站主体基坑尺寸 150.96m， 宽度 25.96m，高度 17.41m，局部深度 22

17、.63m，车站由南往北放坡 0.2%，基坑段设有三 道钢支撑，局部设第四道钢支撑，土方总开挖量约 7 万方；为确保安全，严格遵循“时空 效应”的理论，按照“分段、分层、对称、平衡”的原则进行开挖。 分段、分层 基坑从明挖主体结构分 7 段施工结构，土方开挖从 4 段中间部位向南北两个方向开 挖，每段基坑的开挖长度与结构施工分段相对应，分段长度约 1629m，基坑从上至下 分层逐段开挖，开挖一层安装一排钢支撑，以保证基坑的稳定。土方开挖分 3 层进行， 第一层的开挖高度为冠梁底，第二至三层的开挖高度为第二、三道钢支撑下 0.5m，各层 间预留约 23m 宽的土方开挖工作平台，保证土方开挖机械的操

18、作。每层开挖平台土体 纵向放坡坡率为 11，以保证开挖机械在平台上的安全。基坑土方用挖掘机开挖，开挖 过程中基坑底部 0.5m 用小型挖掘机配合人工清底；基坑南北端头的土方机械配合人工 开挖，采用龙门吊或吊车垂直超吊出土。开挖的过程中严禁挖掘机碰撞支护体系，如果 机械开挖不到的地方，采用人工开挖。基坑支撑均采用 600X16mm 钢管，第一道钢支 撑的水平间距为 6.0m，第二、三排钢支撑的水平间距为 3.0m，基坑南北端头段的钢支 撑设计为斜支撑。钢支撑的安装和预应力的施加必须在 8h 内完成。下图为钟楼站明挖主 体基坑开挖分段图。 8 对称、平衡 基坑土方开挖由中心向两侧对称开挖，两侧的开

19、挖高度一致，以中心向两侧放坡每 台阶坡率为 11.5。起到两侧基坑开挖平衡，保证土体均匀受力和及时架设支撑。 端头土方开挖，端头斜支撑的架设方法同标准段一样，但必须在冠梁预埋件上焊 接好端面与斜支撑轴线垂直的三角形钢板支座，并保证其强度的可能性。在斜撑范围内 的土方，应至基坑角点沿垂直于斜撑方向由中间向两边分层、分小段限时开挖，并按设 计的要求及时架设钢支撑，尽量减少基坑暴露时间。 2）基坑开挖方法 根据钢支撑及现场实际等情况，将基坑竖向分 3 层。 钻孔灌注桩施工结束后，首 先围护桩冠梁施工，冠梁施工完后再进行土方开挖工作，土方开挖纵向分 3 层进行。第 一层为现况地面至冠梁底面标高，开挖深

20、度为 2.1412.876m，完毕后施工第一道钢支撑， 钢支撑施工于冠梁上，中心位置为冠梁中心；在架设钢支撑前进行第二层土体中部拉槽 开挖，以利于挖土机进行以下土方的开挖。下面第 23 层土体的开挖方法与第一层土体 的开挖方法相同。土体开挖基坑中部拉槽施工，拉槽坡度为 1：1，槽顶边沿距两侧围护 桩内侧须预留置 23m 宽的土台，以利基坑的安全稳定和施工操作。基坑土方开挖方式 见下图所示。 3.1.2、明挖主体基坑开挖步骤、明挖主体基坑开挖步骤 主体基坑开挖步骤示意图主体基坑开挖步骤示意图 基底以上 50cm 人工清理剩余 50cm 基底 说明： 1、反挖为 PC-200 反挖，最大高程为 1

21、2m。 3、底部 50cm 人工清理。 9 3.1.3、施工施工注意事项注意事项 1)、土方开挖时在中心槽处布置挖掘机进行开挖，避免挖土机械碰撞已经架设的钢支 撑。 步骤一：绿化迁改，路灯改造， 地下管线迁改。施工场地平整。 步骤五：架设第三道钢支撑，第 四次开挖基坑，直到基底以上 0.5 米。 步骤六：人工开挖到基 底设计标高。 步骤二：施工围护桩、中立柱，第 一次开挖基坑，施工冠梁。 冠梁 钻孔桩 中立柱 步骤三：架设第一道支 撑，第二次开挖基坑。 步骤四：架设第二道钢支撑， 第三次开挖基坑。 10 2)、沿围护桩两侧各留 2.03m 宽平台，充分利用其土体抗力保证围护结构的稳定， 又可利

22、用此平台及时进行封堵围护结构的渗漏水，在钢支撑架设完毕后，进行下面一层 土方开挖前再挖除预留平台部位的土方。 3)、基坑开挖过程中及时架设钢支撑，保证基坑正常开挖及保证在加载卸载过程中围 护结构的受力符合设计要求。 3.2、土方开挖注意事项、土方开挖注意事项 基坑边外部荷载不得大于 15kpa。坑边不得有常流水，防止渗水进入基坑及冲刷边坡， 降低边坡稳定。 1）基坑开挖前的准备工作 清除基坑范围内障碍物，修好施工场地范围内运输便道，处理好需要悬吊改移的 管线。 落实弃、存土场地并勘察运输路线。 由于本项目位于钟楼附近，地理位置特殊，并且二期交通疏解路面排水往钟楼站 基坑方向排放，路面排水对基坑

23、的稳定造成一定的影响，因此要加强水情预报，确定市 政收水井位置，在围挡外侧用砂浆砌筑高约 50cm 的基面，防止路面排水往基坑内排放。 按设计监测要求，做好不同类型的测点布置，并测得各测点的初始数据。 划分分层及分步开挖的流水段。 根据设计提供的采用支撑的形式、轴力和钢围檩的形式等有关参数，进行支撑的 设计、加工、购置等。 2）基坑开挖的截排水措施 对基坑外地表进行硬化并设置截水沟，以减小地面水下渗对基坑的影响。 在开挖基坑的一侧、两侧或四侧设置排水明沟，使地下水汇集于集水井内，再用 水泵将地下水排出基坑外。 排水沟、集水井应设在基坑轮廓线以外，排水沟边缘距离开挖坡脚不小于 0.3m。 排水沟

24、深度应始终保持比挖土面低 0.40.5m。 集水井应比排水沟低 0.51.0m，或深于抽水泵的进水阀的高度以上，并随基坑 的挖深而加深，保持水流畅通，地下水位低于开挖基坑底 0.5m。 一般小面积基坑排水沟深 0.30.6m，底宽应不小于 0.20.3m，水沟的边坡为 111.5，沟底设有 0.2%0.5%的纵坡，使水流不至阻塞。较大面积的基坑排水，水沟 11 截面尺寸也应较大。 抽水应连续进行，直至基坑施工完毕，回填土后才停止。如基坑周边为渗水性强 的土层，水泵出水管口应远离基坑，以防抽出的水再渗回坑内。 3）确保纵向边坡稳定的技术措施及控制手段 在车站基坑开挖中保证纵向土坡的稳定是至关重要

25、的，一旦土坡失稳坍塌，就有可 能冲断已安装架设好的横向钢支撑，从而导致基坑围护结构失稳，酿成灾害性事故。因 此为维护纵向土坡的稳定，确保安全生产，在深基坑开挖施工过程中特采取以下措施： 基坑纵向放坡不得陡于安全坡度。安全坡度应根据地质情况、地下水情况和施工 中的监测反馈信息确定和调整。在开挖施工过程中，必须进行人工修坡，并应对暴露时 间较长或可能受暴雨冲刷的纵坡采用篷布覆盖等坡面保护措施。 每一小段的土方开挖中，严禁挖成垂直土壁或陡坡，以免坍方伤人，并严防坍方 而导致的横向钢支撑失稳。 若基坑外有需要保护的重要地下管线或建（构）筑物，应适当减缓其附近的纵向 土坡的坡度。 在基坑施工过程中，对纵

26、向土坡应加强监测，并将结果及时反馈指导施工，确保 纵向边坡的稳定。 雨季施工时，纵坡面采用彩条防水布覆盖，每一个开挖台阶设置一个排水截水沟， 每两个台阶设置一个汇水井以抽排积水。 4）土方开挖技术要求 基坑开挖应严格按批准的施工组织设计进行。开挖过程中必须确保基坑及周围环 境安全。 基坑开挖中，应采用纵向分段、分层开挖，分段长度视周围环境、地质、水文地 质以及结构受力情况综合考虑确定；分层标高，以钢支撑架设标高作为控制。 分段开挖的纵向应放坡,随挖随刷坡，坡度符合要求。 基坑开挖至设计标高后，必须及时安装支撑，并按设计要求施加支撑预应力。支 撑位置应准确，其支撑端部的中心位置、误差不大于 5m

27、m。顶梁后采用支托或吊拉的可 靠措施固定牢固，严防支撑因桩体变形和施工撞击而脱落，为保证支撑安装质量，在开 挖每一层的每小段的过程中，当开挖出一道支撑的位置时，即按设计要求在冠梁及钢围 檩两侧断面上测定出该道支撑两端与冠梁及钢围檩的接触位置，以保证支撑与支护结构 12 面垂直且位置准确。接触位置应平整，使之受力均匀。 桩间土壁应随基坑开挖采用喷混凝土充填平整。对桩间接缝处或桩内出现的渗漏 水，要及时封堵，严防小股流土（砂）扩大。 限制坑顶堆土等地面荷载。在已回填的结构顶部存在时，应核算沉降量和顶板的 允许荷载。 开挖最下一道支撑下面的土方时，应按每 6m 或 3m 分小段开挖，8 小时以内挖

28、好。为做到坑底平整，防止局部超挖，在设计坑底标高以上 50cm 的土方，需用人工开 挖修平，对局部超挖的部分要用砂、碎石或混凝土填充；同时必须设集水坑用泵排除坑 底积水。 当基底上层与设计不符或扰动、水浸、发现淤泥、土质松软等现象时，应做好记 录，并会同有关单位研究处理。 雨季施工应沿基坑做好挡水埝和排水沟，冬季施工时应及时用保温材料覆盖，基 底不得受冻。 实行信息化施工，在整个施工过程中，要紧跟每层开挖支撑的进展，对变形和地 层移动进行监测。主要包括基坑底部回弹和隆起观测，钢管撑和土钉轴力观测，灌注桩 变形观测，基坑回弹观测，基坑外侧地面沉降观测等。并将监测结果与警戒值进行对比， 发现异常情

29、况，立即采取针对性改进措施进行处理，控制变形，确保施工正常。 5）基坑四周的安全围护 采用 40 钢管连接做护栏，立杆与预埋在挡土墙后的 25 钢筋焊接牢固，预埋钢筋 打入土层中深 1000 以 上，基脚用挡土墙砼 C30 浇实，间距 2000mm，高 1200mm，上 下用涂有黄黑色漆的钢管连接，并用密目网封闭。 3.3、土方外运及弃土、土方外运及弃土 1）明挖车站主体渣土清运施工是关键线路中的一个重要节点，二期明挖主体开挖土 方约 8 万方，清运土方量大，为保证渣土及时清运，满足高峰期每日 2200m3 的出土量， 需进行 24 小时渣土外运工作。若白天挖出的少量土方可临时存放在周边未开挖

30、的平面内， 严禁在成型基坑周围堆载土方，增加边坡荷载。 2）在运土汽车上装后挡门，车箱体应做好密闭，顶部用蓬布覆盖。汽车出场时进行 清洗，入城时必须在出弃土场冲冼干净。 3.4、钢支撑施工、钢支撑施工 3.4.1、钢支撑设计布置、钢支撑设计布置 13 车站中间明挖主体外包总长为 150.9m，外包总宽为 25.9m，基坑深度约 17.41m，局 部深度 22.63m，基坑采用 1000 钻孔灌注桩内加支撑支护，围护桩桩间距为 1350mm， 钻孔深度比竖井基坑深约 9 米围护桩桩顶设 1000mm1300mm 的冠梁，基坑内侧桩与桩 之间喷 100mm 厚 C20 混凝土钢筋混凝土作为挡板。基

31、坑段设有三道钢支撑，局部设第 四道钢支撑。第一道支撑为 D600X12 钢支撑，水平间距 6m，预加轴力为 500KN，支撑 轴力为 969KN；第二道支撑对撑为 D600X14，预加轴力为 1000KN，支撑轴力为 2771KN，对撑采用 2I45C 组合钢围檩；第三道支撑对撑为 D600X14，预加轴力为 1000KN，支撑轴力为 2423KN，对撑采用 2I45C 组合钢围檩；局部第四道支撑为 D600X14，预加轴力为 500KN，支撑轴力约 2796KN，采用 2I45C 组合钢围檩。第二、 三道斜撑为 D600X14 钢支撑，第二、三道支撑平面间距为 3m。为保证施工安全和工期 需

32、要，施工中将第一、二、三道钢支撑全部为 D600X16mm。下图为钟楼站明挖主体基 坑横剖面图。 3.5、钢支撑、围檩及装配件的加工、预埋钢支撑、围檩及装配件的加工、预埋 3.5.1、钢支撑的加工、组装钢支撑的加工、组装 1、钢围檩：当土方开挖面至钢管支撑下 500mm 时，停止向下开挖工作，进行围檩 的安装。首先，准确测放出围檩安装的位置后，人工修凿钻孔桩表面的泥皮后，进行膨 胀螺栓的打孔安装工作，之后将围檩吊运至工作面对眼安放，并用围檩牢固地固定在围 14 护结构上，且与围护结构面预留一缝隙，其宽度应不少于 10mm，再用高强水泥浆将该 缝隙充填饱满。相邻节段的围檩设有连接板进行连接，在单

33、节围檩安装固定完毕后，再 将相邻节段间的连接板连接好，确保围檩形成一整体。第一层钢支撑直接支撑于冠梁上， 凿出冠梁上预埋件，与三角形钢支架相焊接，以下各层钢支撑架设于钢围檩上，钢围檩 采用45c 工字钢两根并放，围檩间采用 2.0cm 钢缀板连接，间距 60cm。工字钢外设 1.2cm 的钢外肋板，间距 60cm，工字钢间设 2.0cm 钢内肋板(仅在钢支撑中心设)。桩侧 为 1.2cm 厚的通长钢板，钢支撑侧为 2.0cm 厚的加强钢板，围檩角部采用一块 20 厚钢板 直角弯折与钢围檩焊接。 2、 钢支撑固定端：钢支撑固定端架设为等边直角三角形钢支架，与钢围檩间焊有 一块 2cm 厚的加强钢

34、板，三角形钢支架内有二块 2cm 厚加强钢肋，在三角形钢支架 背 后焊有三块 2.0cm 厚抗剪加强肋板。钢支撑三角形钢支架固定端下方焊有 1.2cm 厚钢管 支托板，两侧与三角形钢支架各焊一块加强肋板，以防钢管坠落。 3、钢支撑活动端：活动端接头采用 2 块 2cm 厚钢板焊接成 型于工 28b 工字钢两 侧对扣放置，间距为 6cm，活动接头外侧工字钢翼板用 t=16 钢板焊接包封住，从而保证 工字钢箱室的整体性，保证活接头能自由活动；活动接头左右两侧各设置一个，同时由 于以工字钢腹板为主要承压板，为防止腹板局部受压破坏巻曲，在腹板滑道加焊一块 2cm 厚的钢板以增加其承压强度。 4、钢支撑

35、活动端与钢管连接处用 2.0cm 厚主背钢板焊接，主背钢板两侧背后钢管内 每侧各焊 2 块 2.0cm 厚加强内肋板（钢管内侧） ，以承受钢支撑轴力。 5、在钢支撑活接头箱室两端各焊有千斤顶支托架，以便由千斤顶施加预应力，支托 架采用 1.2cm 厚的钢板加工，主背钢板与钢管间（钢管外侧）每侧各焊有 2 道 2.0cm 厚 的外肋板，以承受千斤顶方向轴力。 6、为防止钢管端头卷曲，钢支撑固定端头用一块 20 厚钢板与钢管焊接，钢板角部 背后加焊一块三角形肋板。由于基坑跨度较大，钢支撑最大长度为确定 25.96m，支撑部 分须采用两段钢支撑连接，钢管接口采用坡口满焊连接，钢管间连接板用四块 2c

36、m 厚的 钢板与钢管焊接。 8、由于钢支撑较长，需分段加工，现场组合。支撑运输前需对构件进行编号，运至 现场进行拼装，组装为成型的单根钢支撑。 （2）装配件加工、预埋 钢支撑装配件加工主要有固定端和活接头，预埋件主要是支座固定连接钢筋及预埋 15 钢板，在冠梁内预埋钢板。 3.5.2、钢支撑架设方法及流程钢支撑架设方法及流程 钢支撑架设与基坑土方开挖是深基坑施工密不可分的两道关键工序，支撑架设极具 时间性和协调性，支撑架设的时间、位置及预加力的大小直接关系到深基坑稳定的成败。 支撑架设必须严格满足设计工况要求。 钢支撑采用基坑外拼装，龙门吊起吊整根安装。钢支撑架设工艺流程见下图所示。 第一道钢

37、支撑直接支撑在砼冠梁上。第二、第三道钢支撑安装流程如下：安装型 钢底座在地面拼接好支撑用吊车就位（如下图所示）将顶头焊在型钢底座上施加 预应力用锁紧片锁紧钢支撑支撑两头焊接千斤顶卸载。 支撑安装前应充分作好前期准备工作，包括：根据基坑内宽、活动式固定端长度确 定每支钢支撑的节段搭配；钢支撑进场后应对其进行认真表面检查，防止有变形过大、 焊缝开裂等质量问题的管被投入使用，造成安全隐患。钢支撑拼装在现场进行，按预造 的各种长度管节逐节对孔、穿螺栓连接，确保每根螺栓都能收紧、固死。吊装前再次检 查各节点的连接状况。钢支撑吊装主要采用吊车行起重操作，根据钢支撑长度的不同， 基坑开挖 安装钢牛腿 吊装钢

38、支撑 施加力 楔块锁定 钢支撑试拼施工监测 安装钢围檩 吊车悬吊就位 钢支撑吊装示意钢支撑吊装示意 图图 16 分别采用整条吊装或分两段吊装，具体是中部设有中立柱的钢支撑分两节吊装，其余的 均整体吊装。为使钢支撑吊装时保持平稳，在吊钩下方增加铁扁担，钢支撑移到相应安 装部位后，缓慢的将钢支撑安放在围檩的托盘上。如钢支撑中设有支撑柱，应在起吊状 态下，将支撑固定在中立柱上。 1、基坑开挖至第一层土下时，即冠梁下 50mm 后，立即放测出支撑位置线，凿出 冠梁内的预埋钢板并进行牛腿支座的焊接加工，牛腿位置与支撑位置一一对应； 2、 土方开挖到位后，开始吊装第一层钢支撑，施工时采用一台 25t 的吊

39、车在基坑 内架设，吊起时两端轻放在牛腿支座上，固定端与冠梁内钢板点焊，以防支撑水平滑动； 活动端微调采用特制钢楔加塞施加预应力的方法：采用两台 100t 的油压千斤顶施加钢支 撑预加力，在活动端沿支撑两侧对称逐级加压，施加预应力为设计支撑轴力的 70%，当 压力表读数稳定为止，并采用特制铸铁楔子塞紧（施加预应力前与设计院沟通，根据现 场实际情况施加支撑轴力，70仅为理论值） 。 3、 第一层支撑安装完毕后，进行第二层土方的开挖，开挖至其底标高后，开始安 装第二层钢支撑，工序内容与第一层大体相同，所不同是：1、牛腿支座是与护坡桩内的 主筋相连；2、支撑两端与钢围檩相接，钢围檩要求必须与护坡桩密贴

40、，在有间隙的地方 用各种钢板塞紧。3、为保证施加预应力时钢围檩不会水平移动，每层钢围檩须设置抗剪 凳,具体位置在基坑北侧钢支撑的基坑东侧、西侧，南侧钢支撑的基坑南侧钢支撑中心设 置抗剪凳。抗剪凳位置应与实际护披桩位置相对应，凿出护披桩保护层内钢筯，与抗剪 凳钢板相焊接，焊接长度应与钢板长度相对应。其他施工工序与第一道支撑相同。 4、以下架设第三道钢支撑，施工工序及方法与第二道钢支撑相同。 2）钢支撑架设方法 1.每节段分层开挖至钢支撑架设的高度后，立即放出支撑位置线。 2.凿出护坡桩上预埋件焊接钢牛腿，其它各层钢支撑安装钢牛腿后，安装加工好的 钢围檩。钢支撑两端的钢围檩应保持同一水平位置。 3

41、.将焊接好的三角形钢支架在钢支撑中心位置与钢围檩相焊接，并与其背后的抗剪 加强肋板相焊接。 4.将由两个工字钢焊接而成的活接头箱室与钢支撑活动端端头板相焊接，组装成为 成型的单根钢支撑。 5.用两台汽车吊吊放钢支撑到钢牛腿上，并用固定端旋转法使活动端较宽位置支撑 于护坡桩上。 17 6.将 型钢板组件的活接头安置于由工字钢组成的活接头箱室内，拼装成一端固定 一端活动的钢支撑，钢支撑的长度由现场实际长度确定。微调采用特制钢楔。完成钢支 撑组装的各种工作。 7.为防止钢支撑在施加轴力时产生过大的挠度，在对钢支撑施加预应力前先将钢支 撑自重挠度校正至水平。 8.在三角形钢支架下方焊接防坠钢板及千斤顶

42、支托板，完成施加预应力前的各种准 备。 3.5.3、钢支撑拆除钢支撑拆除 （1）钢支撑拆除步骤 最下层钢支撑等到车站底板结构及侧墙施工完毕，达到设计强度后拆除，以此向上， 逐步拆除上一道钢支撑。 （2）支撑拆除方法 钢支撑拆除应随车站结构施工进程分段分层拆除。用 25t 汽车吊将钢支撑托起，在 活动端设 2 台 100t 千斤顶，施加轴力至钢楔块松动，取出钢楔块，逐级卸载至取完钢楔。 最后用汽车吊将支撑吊出基坑。 3.6、钢支撑稳定的技术钢支撑稳定的技术保证保证措施措施 1）钢支撑安装的允许偏差应符合下列规定： 钢支撑轴线竖向与水平偏差：不大30mm。 支撑两端的标高差：不大于 20mm 及支

43、撑长度的 1/600。 支撑的挠曲度：不大于支撑长度的 1/1000。 支撑轴线水平向偏差：不大于30mm。 2）钢支撑均采用抽槽架设安装，因此每节段分层开挖至支撑架设工况的高度后，应 立即放出支撑的位置。 3）凿出冠梁上的预埋钢板及钢围檩钢板，焊接钢牛腿，并按设计在钢牛腿上焊接钢 支撑与冠梁、钢围檩接触的钢板，确保钢支撑端头与围护结构均匀接触。 4）钢支撑按一端固定，一端活动组拼而成。 5）用龙门吊吊放钢支撑到钢牛腿上，并用固定端旋转法使活动端较宽位置支撑于钢 牛腿焊接钢板上。 6）采用两台油压千斤顶施加钢支撑预加力，在活动端的两侧对称逐级加压。施加预 18 加力为设计支撑轴力的 70%，当

44、压力表无明显衰减时，采用特制定型钢楔锁定钢支撑。 7）端头段斜支撑的架设方法与其它段相同。但必须在冠梁预埋钢板上焊好端面与斜 撑轴线垂直的三角形钢板支座，并保证其强度可靠。斜撑端头固定方法见下图所示。 钢支撑拼装过程 a.钢支撑在拼装时，轴线偏差在 2cm 之内，并保证支撑接头的承载力符合设计要求。 钢支撑连接时必须对称上螺栓，按顺序紧固。要有钢支撑支托措施，同时用于微调的钢 楔也要串联，防止坠落。 b.钢支撑安装前一定要检查钢管的垂直度，若不垂直要进行矫正；然后将钢支撑安 装在牛腿上，并且紧固好，必要时可在钢支撑中部架设临时支撑，确保钢支撑吊装上就 只有很小的自重下挠度，便于加预应力固定。

45、c.所有钢支撑装配件的钢板加工以及钢管焊接加工都必须双面满焊。在有内肋板焊 接过程中无法双面焊接的，宜采用坡口焊接方式。 基坑开挖过程 采用中心挖槽法或小挖掘机开挖钢支撑附近土方，防止机械碰撞支撑；采用人工配 合小型机具开挖护坡桩附近土方，严禁机械开挖碰撞钢支撑和护坡桩。 3.7、钢支撑稳定的质量保证措施钢支撑稳定的质量保证措施 a. 基坑开挖应严格遵守“分层开挖”的原则，支撑架设与土方开挖密切配合，开挖时 采用中心挖槽法开挖钢支撑附近土方，以防止机械碰撞支撑；采用人工配合小型机 具开 挖护坡桩附近土方，严禁机械开挖碰撞钢支撑和钻孔灌注桩,土方挖到设计标高后及时架 设钢支撑并施加预应力，减少无

46、支撑暴露时间。 b. 钢支撑的稳定性是控制整个基坑稳定的重要因素之一，其架设必须准确到位， 并严格按设计要求施加预应力，尤其注意斜撑的稳定性，在斜撑作业时，安装每一环节 焊接 预埋钢板 三角形钢板 钢楔块 钢板 冠梁 钢支撑 19 均要做到精心作业，同时钢围檩在制作、安装过程中也必须保证其稳定、强度及变形的 要求，另外，从基坑钢支撑架设至拆除的整个施工过程中，须对钢支撑严格监 测，确保 其稳定性。 c.钢支撑安装时，轴线偏差5cm，并保证支撑接头的承载力符合设计要求。钢支撑 连接时必须对称上螺栓，按顺序紧固，同时为防止钢支撑在施加轴力时产生过大的挠度， 在施加轴力前先将挠度校正至水平。 d.钢

47、支撑安装前一定要检查加工成型的支撑是否垂直，不垂直的要进行矫正；然后 将钢支撑安装在牛腿上支座上，并且紧固好。 3.7.1、钢支撑的检验标准钢支撑的检验标准 1、外观检查标准 项 目允许偏差（mm）型 钢 截面几何尺寸4 侧弯矢高15 扭曲h/250 且10.0 翼板对腹板的垂直度h/100 且3.0 钢 支 撑 端部连接板对腹板的垂直度3 2、支撑构件的安装标准 项 目允许偏差（mm） 同一横撑中间及两端顶面任意两点的高差5.0 横撑对定位轴线的整体偏差50.0 横撑整体直线度20.0 3、施加预应力质量检验评定标准 项 目允许偏差（mm） 横撑预应力施加后轴线偏移5.0 4、钢支撑的挠度要

48、求 钢支撑的挠度控制是支撑架设与使用过程中的关键环节，预应力施加过程中一定要 注意观测，如果超出允许范围，应及时卸荷，调整处理后方可继续时施工。钢支撑的允 许挠度以计算挠度 L/250 为准（其中 L 为计算跨度）。 20 3.8、安全施工技术措施安全施工技术措施 钢支撑的稳定性是控制整个基坑稳定的重要因素之一，其架设必须准确到位，并严 格按设计要求施加预应力，并注意观测其变形，另外，从基坑钢支撑架设至拆除的整个 施工过程中，须对钢支撑严格监测及防护，以确保其稳定性。为此，特制定以下措施。 1、施工人员进行安全施工管理条例教育，树立安全第一的思想，对特种作业人 员进行专业培训。建立安全施工责任

49、制，明确各级领导、职能部门、工程技术人员和生 产工人在施工生产中的安全责任。 2、对施工人员加强安全施工的教育，定期进行安全检查专业安全检查。 3、钢支撑加工前由负责加工的工长对加工机械的安全操作规程及注意事项进行交底， 并由机械技师对所有机械性能进行检查，合格后方可使用。 4、土方开挖时,要按标准放坡，保证基坑四周无渗水，以防桩间土脱落，除此基坑周边 必须设置防护栏杆，上下基坑搭设临时马道。 5、钢支撑在运输过程中要注意交通安全，运输车尾应设置小红旗、警示灯等安全设 备。 6、在安装牛腿、钢围檩时一定要注意在边坡设防护栏，并同时安排专人将边坡上部将 杂物清理干净，防止坠物伤人。 7、支撑吊装时其吊车下方及支撑回转半径内严禁站人，高空作业要系安全带。 8、由于钢支撑跨度较大，活荷载对其影响较大，易使支撑因震动而失稳，所以严禁 在其上放置各种物体及人员攀登和行走。 9、土方开挖时在中心槽处布置挖掘机进行开挖，避免挖土机械碰撞已经架设的钢支 撑。 10、施工中需要重点做好对钢支撑安装和使用过程中的轴线偏差及冠梁、钢