土方开挖及运输以及应急预案
1工程概况
软件园站为地下两层岛式站台车站(局部地下三层),站后设有双停车线,车站长度453m,标准宽度19.2m,车站埋深约20m,设9个出入口和2消防疏散口、4组风亭,建筑面积26781m2,其中主体20235m2,附属6645.8m2。
车站采用明挖顺做,跨路口段采用钢桁架铺盖系统盖挖施工,主体围护结构方案采用Φ1m@1.5m的钻孔灌注桩,桩长24m,局部采用桩锚施工,支护采取3道钢支撑,1道换撑,土石方开挖量181200m3。
附属结构出入口围护采用Φ0.8m@1.3m钻孔灌注桩,桩长13m,支护采用2-3道钢支撑,全部采用明挖施工,土石方开挖量78895m3。
2开挖及运输方案
2.1开挖原则
严格控制开挖顺序,合理安排、协调施工,严格按照“时空效应”原理组织基坑开挖,掌握好“开槽支撑、先撑后挖、分层分段开挖、分段施作结构、严禁超挖、限时作业”六个要点,尽量缩短基坑的无支撑暴露时间,有效控制围护结构变形。一旦支撑位置挖出,及时组织安装钢支撑,并遵循“竖向分层、纵向水平分区分段、开挖支撑、先撑后挖、严禁超挖、基坑底垫层要求随挖随浇”的原则进行施工,并注意坑内纵向土坡的稳定。
2.2开挖顺序
土方作业按“大平行、小流水”的原则纵向合理分段、竖向分层进行开挖,其中各土层及强风化岩层采用机械开挖为主,中风化岩层采用松动爆破机械开挖工艺,分段长度不大于24m,分层控制在4m以内,基底30cm采用人工检底土方施工采用挖掘机、长臂挖掘机分级传递开挖装车、自卸汽车运输的方式进行施工。
根据设计图纸,主体结构土石方开挖分为两个施工周期,共设置4个出土口;附属结构部分共设置9个出土口。
●主体结构土石方开挖(一期)示意:采用反铲挖掘机坑内倒运,长臂挖掘机坑外配合装土,8t以上自卸车运土,渣土车运输路线由数码路两侧的临时道路经苏园路、东来路至指定的弃土场。
●主体结构土石方开挖(二期)示意:拆除主体结构一期施工围挡,办公生活区设置在已完工的一期主体结构的区域内,土石方开挖采用反铲挖掘机坑内倒运,长臂挖掘机坑外配合装土,8t以上自卸车运土,渣土车运输路线由数码路两侧的临时道路经苏园路、东来路至指定的弃土场。
●附属结构工程土石方开挖(三期)示意:拆除主体结构二期施工围挡,恢复原数码路交通通行,办公生活区设置在数码路两侧(原临时道路)的绿地内,土石方开挖首先从明挖段开挖通道到暗挖段内,从明挖段内出土,直至开挖完明挖段土方,然后暗挖段土石方挖明挖段出土区集中,出土口用长臂挖掘机装土外运。
●出入口土石方开挖示意:首先从明挖段开挖通道到暗挖段内,从明挖段内出土,直至开挖完明挖段土方,然后暗挖段土石方于明挖段出土区集中,出土口用长臂挖掘机装土外运。附属结构土石方开挖(三期)共设置9个出土口,渣土车运输路线可由恢复通行的数码路经苏园路、东来路至指定的弃土场。由于出入口数量较多,此处以1号出入口土石方开挖为例,其他不再赘述。
2.3人力及机械布置
(1)施工作业队布置:
根据施工阶段的要求,车站主体及附属投入1个土方作业队,按照主体结构流水段划分进行分段流水施工。
(2)机械配置:
车站主体及附属结构合计拟投入挖掘机8台、小型挖掘机4台、长臂挖掘机6台、自卸汽车52台、装载机4台,推土机3台,根据工程实际进展可作适当调整。
2.4开挖方法
根据临时支撑的分布情况及反铲挖掘机的性能,基坑每个作业面采用三台反铲挖掘机接力开挖的方法进行土方开挖作业。
具体施工过程如下:
(1)围护结构施工,施作冠梁、格构柱及部分交通疏解,基坑提前20天进行降水作业,开槽施作第一道钢筋混凝土支撑。
(2)冠梁以下土体,每个台阶各设一台反铲挖掘机同时开挖,土方接力挖到基坑外侧运输便道的自卸汽车上。
(3)分层开挖土方至各道钢支撑下1000mm处,架设钢支撑并预加应力。
(4)人工清底
机械挖土作业的同时,为保证基底承载力,防止挖掘机作业时扰动基底原状土,规定挖掘机挖土的标高控制在基底设计标高30cm以上,剩余的30cm厚土体人工清底。
(6)土方收坡
在基坑中部基坑壁上侧配置卡特Hl200PC长臂挖掘机、(坑壁承受荷载能力应通过计算)。挖掘机在基坑内部不断地向收坡处甩土,上侧长臂挖掘机将土方反铲至上部装载,上述方式出土至长臂挖掘机无法伸到基坑内接土,此时槽底土体剩余数十方土,剩余的土方由挖掘机装至一钢板制作的方形料斗内,用龙门吊或汽车吊吊运,完成土方挖掘工作。完成后用150t汽车吊将挖掘机吊出基坑,土方挖掘工作结束。
2.5土方外运
施工中按照日出土量安排足够的弃土车辆,弃土车辆驶出施工场地或弃土场必须经洗车槽冲洗干净方可上路,行驶过程中做到不出现土料遗洒现象。各施工区域根据环境要求及施工要求设置,大门内侧设保安室