鐵路下構(gòu)基坑開挖專項(xiàng)施工方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景本工程為新建鐵路區(qū)間段橋梁下構(gòu)施工，涵蓋23個承臺基坑、15座涵洞基礎(chǔ)及32處接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)，基坑開挖深度2.5-8.6米。施工區(qū)域地質(zhì)條件復(fù)雜，涉及粉質(zhì)黏土層（厚0.5-1m，軟塑狀態(tài)）、含礫粉質(zhì)黏土層（厚1.5-2m，硬塑狀態(tài)）及泥質(zhì)粉砂巖（埋深2-6m，中風(fēng)化）等多種地層，其中雷窩大橋6#承臺基坑深度達(dá)8.6米，處于卵石土層，滲透系數(shù)3.5×10?3m/s，屬高風(fēng)險作業(yè)區(qū)域。1.2水文氣象條件工程區(qū)域?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，年均降水量1200-1500mm，6-9月為雨季，最大小時降雨量50mm。地下水類型包括孔隙潛水（水位埋深1.2-4.5m）和基巖裂隙水，對混凝土結(jié)構(gòu)存在硫酸鹽侵蝕風(fēng)險區(qū)域需執(zhí)行H1環(huán)境作用等級防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。1.3施工重難點(diǎn)技術(shù)難點(diǎn)：35%施工段落鄰近營業(yè)線，需滿足鐵路建筑限界要求；丙谷大橋區(qū)域存在弱膨脹土，雨季施工易引發(fā)邊坡失穩(wěn)安全重點(diǎn)：深基坑（＞5m）需采用分級支護(hù)體系；既有線施工需控制沉降不超過30mm環(huán)境控制：紅線用地寬度僅13m，需嚴(yán)格控制土方開挖邊界與棄土堆放二、施工總體部署2.1施工組織架構(gòu)設(shè)立基坑專項(xiàng)工作組，配置：技術(shù)負(fù)責(zé)人（高級工程師）1名，負(fù)責(zé)支護(hù)方案優(yōu)化專職安全員2名（持鐵路安全考核C證），實(shí)施24小時旁站監(jiān)督地質(zhì)工程師1名，實(shí)時研判圍巖變化測量工程師2名，負(fù)責(zé)基坑變形監(jiān)測2.2施工分區(qū)規(guī)劃分區(qū)包含結(jié)構(gòu)開挖深度支護(hù)類型工期安排A區(qū)雷窩大橋1-8#承臺5.2-8.6m管棚+型鋼拱架60天B區(qū)丙谷大橋承臺群3.5-6.8m排樁+錨索45天C區(qū)涵洞及接觸網(wǎng)基礎(chǔ)2.5-4.2m放坡+土釘墻30天2.3施工平面布置材料堆放區(qū)：設(shè)置于基坑邊緣10m外，采用20cm厚C20混凝土硬化棄土場：距離施工區(qū)5km指定場地，配備300m3臨時堆土區(qū)（高不超過2m）排水系統(tǒng)：沿紅線設(shè)置截水溝（深50cm×寬50cm），與市政管網(wǎng)連接三、施工準(zhǔn)備3.1技術(shù)準(zhǔn)備圖紙會審：重點(diǎn)復(fù)核基坑與既有管線相對位置，對沖突點(diǎn)制定遷改方案測量放線：采用全站儀按三級導(dǎo)線精度建立控制網(wǎng)，每50m設(shè)置軸線控制樁方案交底：對作業(yè)班組進(jìn)行工法培訓(xùn)，考核合格后方可上崗3.2資源配置機(jī)械設(shè)備：XE60挖掘機(jī)2臺、PZ-5混凝土噴射機(jī)1臺、4L-20/8空壓機(jī)2臺、Φ159管棚鉆機(jī)1臺材料儲備：I22b型鋼拱架（間距0.5m）、Φ42鎖腳錨管（L=3.5m）、Φ8鋼筋網(wǎng)（網(wǎng)格20×20cm）應(yīng)急物資：編織袋500條、抽水泵（功率5.5kW）4臺、速凝劑3t3.3場地處理清除地表雜草及腐殖土，碾壓密實(shí)（壓實(shí)度≥90%）對基坑周邊5m范圍采用20cm厚級配砂石換填，防止機(jī)械沉降設(shè)置安全警示區(qū)，采用2.5m高彩鋼板圍擋，懸掛反光標(biāo)識四、主要施工工藝4.1測量放樣依據(jù)導(dǎo)線點(diǎn)測放基坑開挖線，撒白灰標(biāo)識，每20m設(shè)置高程控制樁考慮放坡系數(shù)（1:1.25）及工作面寬度（1.0m），外放開挖邊界對鄰近營業(yè)線地段，增設(shè)3個復(fù)核基準(zhǔn)點(diǎn)，每日進(jìn)行坐標(biāo)校驗(yàn)4.2基坑開挖4.2.1放坡開挖工藝（適用于C區(qū)）采用分層開挖法，每層厚度2.0m，挖掘機(jī)配合自卸汽車（8m3）外運(yùn)邊坡采用人工修整，坡面噴射5cm厚C20混凝土（摻3%速凝劑）每開挖3m設(shè)置1.5m寬平臺，平臺外側(cè)設(shè)排水溝（深30cm×寬40cm）4.2.2三臺階七步開挖法（適用于A區(qū)深基坑）上部弧形導(dǎo)坑開挖：環(huán)向開挖預(yù)留5m長關(guān)鍵土，循環(huán)進(jìn)尺0.7m，初噴3-5cm混凝土左右側(cè)臺階開挖：錯開2-3m平行推進(jìn)，及時架設(shè)I22b型鋼拱架，打設(shè)Φ42鎖腳錨管（下傾角30°）隧底開挖：每循環(huán)2-3m，施做30cm厚C25噴射混凝土仰拱，2循環(huán)后澆筑6m長整體仰拱4.3支護(hù)體系施工4.3.1超前支護(hù)管棚施工：采用Φ159×10mm熱軋無縫鋼管，環(huán)向間距40cm，外插角1-2°，每根長50m小導(dǎo)管注漿：Φ42×4mm鋼管，長3.5m，縱向間距1.8m，注入1:1水泥漿（水灰比0.5）4.3.2初期支護(hù)掛設(shè)Φ8鋼筋網(wǎng)（網(wǎng)格20×20cm），搭接長度30cm架設(shè)I22b型鋼拱架，縱向連接采用Φ22鋼筋（間距1.0m）噴射C25混凝土至設(shè)計厚度（25-30cm），分三次噴射完成4.4排水系統(tǒng)施工地表排水：設(shè)置截水溝+集水井（1.5m×1.5m×2.0m），配置5.5kW抽水泵基坑排水：沿坑底周邊設(shè)排水溝（深30cm×寬40cm），坡度1%，接入集水井降水措施：對滲透系數(shù)＞1×10??m/s區(qū)域，采用Φ500井點(diǎn)降水，間距1.5m五、質(zhì)量控制措施5.1原材料控制鋼材：每60t為一批次進(jìn)行力學(xué)性能檢驗(yàn)，屈服強(qiáng)度≥335MPa水泥：采用P.O42.5級水泥，初凝時間≥45min，終凝時間≤600min砂石：含泥量≤3%，有機(jī)質(zhì)含量≤1%5.2關(guān)鍵工序控制基坑開挖：機(jī)械開挖至基底以上20cm，改為人工清底地質(zhì)雷達(dá)檢測基底以下3m范圍，防止溶洞隱患支護(hù)施工：鋼拱架安裝偏差：橫向≤5cm，高程≤3cm，垂直度≤2°錨桿抗拔力試驗(yàn)：每30根一組，最小值≥設(shè)計值90%混凝土施工：坍落度控制在180±20mm抗?jié)B等級≥P6，氯離子含量≤0.06%5.3質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目允許偏差檢查頻率檢查方法基坑底面高程±50mm每20m一點(diǎn)水準(zhǔn)儀邊坡坡度±5%設(shè)計值每50m一處坡度尺鋼拱架間距±100mm每榀檢查鋼尺噴射混凝土厚度-5mm每100m2一組鉆孔法六、安全保證措施6.1開挖作業(yè)安全機(jī)械作業(yè)半徑內(nèi)嚴(yán)禁站人，挖掘機(jī)鏟斗嚴(yán)禁超鐵路限界夜間施工配備LED泛光燈（照度≥50lux），設(shè)置紅色警示燈既有線旁作業(yè)設(shè)置隔離柵欄，距線路中心≥3.1m6.2支護(hù)作業(yè)安全高空作業(yè)（＞2m）設(shè)置安全網(wǎng)，作業(yè)人員佩戴雙鉤安全帶注漿作業(yè)壓力控制在0.5-1.0MPa，防止管涌鋼拱架安裝采用汽車吊（50t）吊裝，設(shè)專人指揮6.3監(jiān)控量測6.3.1監(jiān)測項(xiàng)目與頻率監(jiān)測項(xiàng)目儀器設(shè)備監(jiān)測頻率預(yù)警值坡頂沉降全站儀（2mm精度）1次/天30mm圍護(hù)結(jié)構(gòu)位移測斜儀（0.1mm/500mm）1次/2天25mm地下水位水位計1次/天500mm/d6.3.2數(shù)據(jù)處理采用回歸分析法預(yù)測變形趨勢，當(dāng)速率＞5mm/d時，立即停止開挖，啟動應(yīng)急預(yù)案。七、環(huán)境保護(hù)措施7.1揚(yáng)塵控制施工便道采用20cm厚C20混凝土硬化，配備灑水車（1次/2小時）棄土運(yùn)輸車輛加蓋篷布，出場前沖洗輪胎（設(shè)置三級沉淀池）7.2噪聲控制破碎機(jī)、空壓機(jī)等設(shè)備設(shè)置隔音棚（降噪量≥20dB）夜間（22:00-6:00）禁止高噪聲作業(yè)，確需施工辦理夜間許可7.3水土保持棄土場周邊設(shè)置截水溝和擋土堤（高1.2m）基坑排水經(jīng)三級沉淀（總?cè)莘e50m3）達(dá)標(biāo)后排放八、應(yīng)急預(yù)案8.1坍塌事故處置預(yù)警響應(yīng)：當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)超預(yù)警值，立即啟動Ⅰ級響應(yīng)，現(xiàn)場負(fù)責(zé)人下達(dá)停工令人員疏散：按逃生路線（每50m設(shè)置指示牌）撤離至安全區(qū)，清點(diǎn)人數(shù)應(yīng)急支護(hù)：采用速凝混凝土（初凝≤15min）回填坍塌部位，打設(shè)Φ25鎖桿加固8.2管線保護(hù)措施施工前采用RD8000管線探測儀定位，人工探坑（1.5m×1.5m）暴露管線對給水管、燃?xì)夤懿捎忙?00鋼套管保護(hù)，與基坑邊緣保持3m安全距離8.3應(yīng)急物資儲備物資名稱規(guī)格數(shù)量存放位置應(yīng)急發(fā)電機(jī)150kW2臺項(xiàng)目經(jīng)理部液壓千斤頂50t4臺各作業(yè)面編織袋80×100cm2000條材料倉庫急救箱含AED3個現(xiàn)場值班室九、基坑回填9.1回填條件結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度達(dá)設(shè)計值100%隱蔽工程驗(yàn)收合格，監(jiān)測數(shù)據(jù)穩(wěn)定（變形速率＜0.5mm/d）9.2回填工藝采用級配砂石（含泥量≤5%