1、基坑開挖作業指導書1.基坑開挖原則1.1 工程概況天津站交通樞紐工程后廣場工程是天津地鐵2號線、3號線、9號線（津濱輕軌）、京津城際鐵路及國鐵的換乘樞紐。其中地鐵2號線、9號線平行呈東西走向，分別與南北走向的地鐵3號線“十”字交叉于天津站后廣場地下。本樞紐工程結構為地下四層多跨矩形框架結構，擬采用明挖順作法。基坑端頭開挖最深處約為27.81m，標準段開挖約為26.32m。地下負一、二層采用明挖法順作法施工，開挖深度約為12.5m，明挖土方約17000 m3，地下負三、四層采用蓋挖逆作法施工，蓋挖土方約20000 m3。圍護結構為38幅1.2米厚地下連續墻，墻深53米，標準單元幅寬5米。支撐體系

2、明挖部分為三道鋼管支撐，隨開挖隨支撐，蓋挖部分在地下四層渡線段為一道鋼支撐，盾構井部分為兩道鋼支撐。根據基坑周邊環境情況，施工場地北側的裕陽花園15號樓、16號樓，惠森花園的2號樓為重點保護的建筑。基坑邊離建筑物最近處約為7m.1.2基坑開挖原則基坑開挖施工以保證施工和周圍環境安全及節點工期為原則。軌道換乘中心（49-60）軸工程基坑在渡線段部分深度約為24.9m，盾構井處開挖最大深度約為26.3m。主體結構采用蓋挖半逆作方法施工。即地下負一、二層采用明挖順做法施工，地下負三、四層采用蓋挖逆作法施工。地下負一、二層開挖方式采用明挖分層臺階開挖，按照從軌道換乘中心49軸到60軸的順序開挖。開挖至

3、負二層底板，深度約12.5m，明挖土方約17000 m3。支護結構采用三道鋼支撐。分層開挖每一層底面標高為不低于支撐底面30cm，嚴禁超挖。鋼支撐的安裝和預應力的施加須控制在預定的時間以內。施工中動態坡度控制在1：2.5，層間留設臺階，平臺寬度為46米，使總開挖坡度控制為1：3，以保證邊坡穩定。地下負三、四層開挖方式采用蓋挖法開挖，分別在52-53軸、盾構井處設置門式起重抓斗垂直開挖出土，基坑內采用小型挖掘機、推土機配合開挖出土。蓋挖土方約20000 m3。地下四層凈空渡線段部分約8.7m，盾構井部分約10m，支護結構渡線段采用一道鋼支撐，盾構井處采用兩道鋼斜撐。基坑開挖到基坑底后要盡快組織進

4、行墊層與混凝土底板施工，盡早封底保證基坑安全。在整個基坑開挖過程中，降水工作要隨之進行，保證地下水位在基坑開挖面以下1m，充分利用各種監測手段進行信息化施工，做到測量監測數據指導降水開挖施工，保證基坑穩定及周邊建筑安全。2基坑土方開挖2.1基坑明挖法施工1、開挖準備（1）基坑圍護已經封閉，且已經達到設計強度。（2）臨時格構柱施工完畢。（3）備足排除基坑積水的抽水設備。（4）無砂降水工作、排水管路布設已滿足開挖要求，已經按要求進行了預降水施工。（5）周邊建筑物已經采取了可靠的保護措施，測量監測點已經布設，并側得初始值，且得到相關方確認。（6）開挖前棄土場地已落實好。（7）支護用鋼支撐已經進場。2

5、、開挖方法基坑開挖共設兩級臺階，分兩層進行開挖，第一層為原地面到第二道鋼支撐處，開挖深度約為6.5m，采用中型挖掘機開挖，開挖至第一道支撐以下30cm處，安裝第一道支撐并施加預應力；第二層為第二道鋼支撐到負二層底板底，開挖深度約6m，當第一層縱向開挖6m后，采用中型挖掘機下到基坑內進行第二層土方開挖，分層倒運出土，最下一層200-300mm厚土層由人工清除，架設第二、三道鋼支撐并施加預應力。最后分層開挖至盾構井部分下層土體時，用長臂挖掘機配合開挖剩余土方。標準段土方開挖按時空效應分層、分段、對稱、均衡進行，平面上先中間再兩邊，嚴格按小坡1：1.51：2.5，大坡1：3進行。基坑開挖充分利用時空

6、效應組織施工，按“水平分段、豎向分層、臺階法作業、由上至下、先支后挖”的原則進行作業。減少地連墻水平位移和坑底回彈。做好支撐和挖土的緊密配合，隨挖隨撐。開挖第一、二道支撐土層，每段開挖長度不超過6米。要在16小時內挖完，隨即在8小時內安裝好該段的支撐并施加預應力完畢；第三道支撐的開挖過程中，每小段開挖長度不超過3米，小段土方要在8小時內挖完，隨即在8小時內安裝好該段的支撐。縱向放坡開挖時，在坡頂外設置截水溝，防止地表水沖刷坡面和基坑外排水再回流基坑內。基坑開挖至負二層底板標高后，總體基坑縱向坡度控制為1：3，并在坡底設置300×300mm的排水溝，防止坑底積水。進行基坑驗收，并采用人

7、工挖除剩余土方，挖至設計標高后應及時平整基坑，疏干坑內積水，施作負二層底板地模。3、深基坑段開挖步驟 用中型挖掘機開挖到第一道鋼支撐設計位置以下30cm，架設第一道鋼支撐，然后繼續開挖至第二道鋼支撐處，開挖坡度不小于1：3。用中型挖掘機開挖基坑到負二層底板底，并留200-300mm厚土層由人工清除。架設第二、三道鋼支撐，開挖土方轉到上一層臺階，開挖坡度為1：3。 采用臺階法開挖至盾構井處，無法繼續用臺階法開挖，剩余土方約3000m3，采用長臂挖掘機配合開挖出土。 標準段基坑分層開挖示意圖說明： 開挖縱向刷坡，隨開隨刷，刷坡坡度在基坑開挖允許范圍之內。 基坑底部最后留有2030cm土層用人工清理

8、。分層開挖垂直出土部分示意圖說明：基坑開挖完成后，利用盾構井部位斜撐與渡線段末端直撐之間較大空隙，將機械設備用100t履帶吊吊出。2.2基坑蓋挖法施工1、開挖準備（1）備足排除基坑積水的抽水設備。（2）無砂降水工作、排水管路布設已滿足開挖要求，已經按要求進行了預降水施工。（3）周邊建筑物已經采取了可靠的保護措施，測量監測點已經布設，并側得初始值，且得到相關方確認。（4）開挖前棄土場地已落實好。（6）支護用鋼支撐已經進場。（7）負一、二層主體結構施工完畢，混凝土達到設計強度，負一層頂板與地連墻搭接，懸掛體系形成。（8）門式起重抓斗安裝就位，并報驗合格。2、開挖方法首先進行地下負三層蓋挖土方施工，

9、利用52-53軸、盾構井處兩個門式起重抓斗垂直開挖出土，基坑內采用小型挖掘機、推土機配合開挖出土。開挖到負三層底板底，并預留2030cm人工開挖，防止超挖。施作地模，進行負三層主體結構逆作施工。負三層主體結構施工完成，混凝土達到設計強度后，隨即進行負四層蓋挖土方施工，采用小型挖掘機、推土機配合開挖，兩個垂直出土口出土，負四層開挖分兩層進行，第一層為負三層底板底至以下4.5m，第二層開挖至基坑底，并預留2030cm人工開挖，防止超挖，在第二層開挖3米后，開始架設鋼支撐并施加預應力，隨開挖隨支護。先開挖至基坑底的部分應及時進行墊層、底板施工，盡快封底，保證基坑安全。3、開挖步驟利用兩個門式抓斗進行

10、負三層土方開挖，基坑內采用小型挖掘機、推土機配合開挖。負三層土方開挖（2）負三層主體結構施工完成，并達到設計強度后，進行負四層土方開挖，第一步開挖至鋼支撐處。開挖深度為4.5m，開挖土方約7000m3。負四層土方開挖第一步（3）負四層土方開挖第二步進行剩余土方開挖，并預留2030cm人工開挖，防止超挖，在第二層開挖3米后，開始架設鋼支撐并施加預應力，隨開挖隨支護。四層土方開挖第二步負四層鋼支撐示意圖 說明：先開挖至基坑底的部分應及時進行墊層、底板施工，盡快封底，保證基坑安全。3.基坑開挖支撐的安裝3.1 支撐體系軌道換乘中心（49-60軸）工程主體結構開挖支撐體系采用鋼支撐，橫撐水平間距為2.

11、5m左右，地下負一、二層明挖部分采用三道支撐；地下負四層渡線段采用一道支撐，盾構井處采用兩道支撐。鋼支撐規格為Q235直徑600mm，壁厚16mm鋼管，渡線段為支撐，盾構井段為斜撐。3.2 支撐安裝3. 2.1鋼支撐施工軌道換乘中心（49-60軸）工程主體結構開挖支撐體系主要采用橫向的支撐，根據基坑寬度，將鋼管加工成6m、3m、的標準節與1m的配節。端頭采用活絡頭形式，可調節長度50cm，并配有各種規格鋼楔子。鋼支撐在安裝前先在地面配裝完成，采用法蘭螺栓連接。每套鋼支撐的安裝固定、支撐兩端頭與地下連續墻內預埋鐵連接，詳見下圖鋼支撐安裝示意圖。3.2.1.1 安裝工序基 坑 開 挖吊裝鋼支撐施加

12、預應力楔 塊 鎖 定施 工 監 測鋼支撐組拼鋼支撐架設流程圖3.2.1. 2 鋼支撐安裝技術要求a.在地下連續墻施工中，做好鋼支撐預埋件位置的復核工作，保證預埋件位置準確。b.鋼支撐安裝應確保支撐端頭同地下墻均勻接觸，必要時填充高強度細石混凝土，并設防止鋼支撐端部移動脫落的構造措施，支撐的安裝允許偏差應符合以下規定：項目序號檢查項目允許偏差或允許值檢查方法單位數量主控項目1支撐位置：標高平面mmmm30100水準儀用鋼尺量2預加頂力kN±50油泵讀數或傳感器一般項目1圍圇標高mm30水準儀2立柱樁參見相關規范參見相關規范3立柱位置：標高平面mmmm3050水準儀用鋼尺量4開挖超深(開

13、槽放支撐不再次范圍)mm<200水準儀5支撐安裝時間設計要求用鐘表估計c.斜支撐和地下墻的連接構造必須能滿足抗剪要求。3.2.2 支撐安裝1、鋼支撐安裝方法安裝支撐前，通過水準儀及控制線測出支撐兩端與圍護結構的接觸點，作出標記，施工時事先在地連墻預埋鋼板上標出支撐位置，提前進行支撐位置處的打磨、整平工作，使支撐頂端及墻面受力均勻，避免支撐偏心受壓。以保證支撐與墻面垂直且位置準確。在標出的支撐位置處，打設螺栓，在樁墻埋件上焊接鋼牛腿托架，支撐托架安裝牢固，防止支撐因圍護結構變形或施工撞擊而脫落。鋼牛腿材料采用25mm鋼板和50*50*5mm角鋼制作而成。鋼牛腿面標高為該鋼支撐底標高，保證鋼

14、支撐架設后不扭曲，軸力方向垂直是關鍵。因此鋼支撐架設前，嚴格控制支撐端頭托架標高，確保鋼支撐各支點在同一水平線上。對于對撐端頭與地連墻的連接采用預埋鋼板，并應保證預埋鋼板板面與支撐垂直。鋼支撐架設前，先在基坑外支撐部位處拼裝，并按設計需要的鋼管長度接長。鋼管接長時，在鋼管接頭處焊上連接法蘭盤及鋼肋板，對接有法蘭盤的鋼管使用螺栓擰緊，接長至設計長度。支撐吊裝采用100噸履帶吊，由于構件較長，采用四點吊。根據預先配置連接好的支撐，整根吊裝就位，支撐長度過長時，采用中間臨時支撐，減少鋼支撐在自重下的撓度，便于施加預應力。鋼支撐安裝前一定要檢查鋼管的垂直度，若不垂直必須進行矯正，然后將鋼支撐安裝在鋼牛

15、腿托架上，緊固好螺絲。在檢查支撐安裝符合要求后，采用液壓千斤頂進行單端或兩端同時逐級施加預應力，當壓力表無明顯衰減為止，并采用特制定型鋼楔鎖定鋼支撐。在施加預應力時要密切注意支撐全長的彎曲和電焊異常情況，所加預應力值應滿足設計要求。鋼支撐預加力后，在土方開挖和結構施工時，做好監測工作，根據監測結果，發現異常及時補加預應力。同時，監管好鋼管支撐的安全，不允許在鋼支撐上堆放荷載，挖土時決不允許碰撞鋼支撐。2、鋼支撐施加軸向預應力和復加預應力 鋼支撐施加軸向力a、在基坑開挖過程中隨挖隨撐，同時要對隨挖隨撐好的鋼支撐及時施加的軸向預應力，以此減小由于支撐不及時而引起的圍護結構變形。b、在鋼支撐施工過程

16、中，對所有鋼支撐按設計施加軸向預應力，鋼支撐預加軸力為設計軸力的70%。 鋼支撐復加軸向預應力a、在第一次加預應力后12小時內觀測預應力損失及墻體水平位移，并復加預應力至設計值。b、當晝夜溫過大，導致支撐預應力損失時，立即在當天低溫時段復加預應力至設計值。c、當墻體水平位移速率超過警戒值時，可適量增加支撐軸力以控制變形，但復加后的支撐軸力和擋墻彎矩必須滿足設計安全度要求。d、每日樁墻變形速率0.5，且第一道已施加的支撐軸力80%的設計軸力時，在晚間溫度最低時復加預應力至80%的設計軸力。e、每日樁墻變形速率0.5，且第二道已施加的支撐軸力100%的設計軸力時，于晚間溫度最低時加預應力至100%

17、的設計軸力。f、每日變形速率0.5，且第三道已施加的支撐軸力120%的設計軸力時，于晚間溫度最低時復加預應力于至120%設計軸力。g、當軸力變化大于3%時，按規定復加軸力。4.支撐保護措施及拆除技術措施4.1 支撐保護:基坑開挖過程中要防止挖土機械碰撞支撐體系,以防止支撐失穩,造成事故.鋼支撐頂面不得堆放雜物。施工中嚴加觀測,若因側壓力造成鋼管橫撐軸力過大,造成橫撐撓曲變形,并接近允許值時,必須及時采取增加支撐等措施,防止橫撐撓曲變形過大,保證鋼支撐受力穩定,確保基坑安全。4.2 支撐拆除技術措施:1、拆除順序支撐起吊收縮-施加預應力-拆去鋼楔-卸下千斤頂-吊出支撐2、拆除方法當鋼支撐下的結構

18、施做到鋼支撐處時，并且此時的混凝土達到一定的強度時，便可拆卸鋼支撐。在鋼支撐拆卸前先在各鋼管與鋼管的接點處架設一托架，起固定鋼管作用，然后將在管端千斤頂座上設置千斤頂，操作千斤頂逐步給管撐卸荷，在完全卸荷后，拆除管端頭與圍檁之間的鋼斜楔；然后給千斤頂減壓并在完全放松后移走千斤頂，預加力端的鋼楔卸去后；此時可松去各鋼管連接處的螺栓，螺栓卸下之后，用小型滑輪吊架吊動鋼管將鋼管吊到地上，再運到到吊點處，由起吊裝置將鋼管吊出基坑。鋼管與鋼圍檁（預埋件）的固定端，可由氧焊法，將焊接處割斷而卸掉。鋼圍檁也是用氧焊法將之各個部件分割出去。鋼支撐卸荷及拆除要結合結構施工過程，部分鋼支撐等結構澆筑完成并養護一定

19、時間后再拆除，以免發生質量事故及安全事故。在拆除時，按設計要求的順序進行拆除，在卸掉鋼管支撐之前，操作工人與吊車的吊點分別位于鋼管的兩側，以免鋼管起吊后擺動，傷及工人。鋼支撐拆除工藝流程圖5.開挖、支撐施工必要的措施5.1基坑開挖施工安全、技術保證措施1、安全技術準備 基坑上口挖土開始以后在出土口四周設置防護，防護構造應符合施工作業的安全要求，行人坡道須設扶手及防滑措施。 按施工組織設計要求進行合理堆放物品，不能任意放置機具和對象。 基坑內的垂直和水平運輸要按施工組織設計要求嚴格執行，進坑的人行扶梯及通道必須專門設置，兩邊立1.2m高的欄桿，設置后應進行安全驗收，并定期檢查。 進坑的動力及照明

20、線應使用電纜，其走向應專門設計，并要求可靠地進行固定。 坑內與坑外有聯系的作業，必須設置指揮人員，規定專用信號，嚴格按指揮信號進行作業。 深坑作業必須準備搶救用的材料、機具和人員，在整個施工過程中要有人值班，以防萬一。 挖土必須嚴格按照施工組織設計規定的程序進行，并在整個施工過程中定時按設計要求進行監測和檢查。(8)其它準備工作：a辦理好各種手續，同時與交通、環衛等政府管理部門協調、協商。b根據挖土方量，配備足夠的挖土機械、勞動力和車輛。c落實棄土場地，配備足夠的棄土機具和勞動力。d落實夜間施工的照明。2、基坑開挖技術標準基坑開挖允許偏差與檢驗方法見下表。基坑開挖允許偏差與檢驗方法 序號項目允

21、許偏差（mm）檢驗頻率檢驗方法范圍點數1坑底高程+10，-20每段基坑或長50米5用水準儀2縱橫軸線502用經緯儀，縱橫向各側3基坑尺寸不小于設計4用尺量，每邊各計一點4基坑邊坡設計的5%4用坡度尺量土方開挖的注意事項： 機械開挖，注意防止挖掘機鏟斗碰撞損壞圍護樁及臨時支柱。 在土方開挖過程中，自始至終要做好排水、疏水、截水、降水工作。 每日挖出的棄土，堆放在棄土場，嚴禁基坑四周堆土過量（堆土高度1 m），否則會增加圍護結構的附加荷載。 基底以上2030cm部分土體要采用人工挖掘及修整。土方挖好后即刻澆搗鋼筋砼，避免大面積開挖或基坑長時間暴露。3、保持縱坡穩定的技術措施 在土方開挖前應對基坑開

22、挖過程中的每一段開挖邊坡的穩定性作驗算，并達到允許的安全系數。 分層開挖放坡坡度一般控制在1：1.51：2.5，層與層之間應該設置平臺，平臺寬度46m。總縱坡度控制在1：3以上。 在圍護結構頂砌筑擋水墻，設置30*30cm截水溝，防止地表水流入基坑。 在坡頂與坡腳處設置排水溝和集水井，及時用水泵抽取。 一般土坡覆蓋彩條布，讓水直接流入排水溝，以免大量水流滲入土中。 對于長時間保留的土坡、土質較差(含砂性土層)的土坡，為防止在土方開挖時發生滑坡等情況，在相鄰開挖的土層的坡面鋪設鋼絲網，用長500mm的鋼筋或竹樁插入坡面，再在鋼絲網上抹M5水泥砂漿。同時在坡頂與坡腳處設置排水溝與集水井，及時用水泵

23、排水，并在坡腳下壘石擋土、濾水。4、保證挖土措施 在土方施工時，配備足夠的挖土機械和運輸車輛，并配有一定的備用機械和車輛，以備急用之需。 每天挖土前，檢查機況，保證挖土工程中不會出現機械故障，影響挖土施工。 配備足夠的經驗收合格的鋼管支撐和配件，配備操作熟練的工人，以便在土方開挖后，及時安裝支撐構件。 坑底以上20cm應采用人工挖土，配備足夠的勞動力。混凝土運輸車停在工地上，每完成一小塊，澆注一塊墊層。5、基坑內明排水措施在各層基坑開挖時，如遇下雨等天氣，必須在基坑內設簡易排水溝及集水井，用水泵抽水。集水井采用磚壘土井的辦法，井深1m，直徑為1m左右，排水溝與集水井相聯成網，使開挖面地下水位降

24、至開挖面以下，保持基坑干燥。集水井與基坑擋墻內側的距離一般應大于5米(約1/4基坑的寬度)。6、挖土與支撐的應急措施 組織好搶險領導小組，落實好搶險的人員和設備。做到一旦有險情，隨時都能投入施工。 現場備好堵漏的材料，一旦發現圍護結構有漏水現象，馬上進行封堵防止坑外水土流進坑內，引起路面和建筑物的沉降。 備好鋼支撐用料，如發現圍護結構變形過大，應適時增加支撐根數，減緩地下連續墻變形速度。 密切注意地下管線變化狀況，如發現地下管線有不均勻沉降或沉降速度超限時，應采用跟蹤注漿方法。5.2基坑開挖質量保證措施1、貫徹質量和質量保證體系標準，健全和加強質量監督體系，完善技術保證體系和質量保證體系。2、

25、土方壓實時，應控制行駛速度一般不超過2公里/每小時。3、堅持“質量第一效益第一”的方針，落實各級人員質量工作崗位責任制，增加全體員工質量意識，實施全面質量管理來保證工程施工質量。4、由項目部總工組織質量目標、技術質量管理制度和執行的主要工程規范質量驗評標準的學習和考試。主要對象為工程技術人員、各級管理人員和班組長。明確質量標準和要求并指導施工。5、實施三級檢查驗收制度。重點做好施工測量放樣。每周進行一次質檢總結評估，對本項目的質量趨勢作出判斷，及制定質量事故糾防措施以有效控制質量工作的良性發展。6、開挖施工要結合降水進度，根據地下水位觀測結果確定開挖進度，保證地下水在開挖面以下0.5-1m。7、開挖施工要充分利用信息化施工技術，加強對周邊建筑、圍護結構的檢測工作，指導開挖施工，當監測結果達到警戒值時，要立即停止開挖作業，對周邊建筑物、地基加固后再繼續開挖。8、充分利用“時空效應”概念組織開挖、支撐施工，采取縱向分段、豎向分層的方法，即做到及時支護鋼支撐，又做到正常開挖。9、做好基坑內外排水，保證排水通暢。5.3鋼支撐施工質量保證措施1、鋼支撐加工要請具有相應資質的鋼結構生產廠家制作，保證鋼支撐質量，進場