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1、楊浦中央社區中心區域一期工程挖土方案1工程概況上海市楊浦中央社區中心區域工程建設單位為上海楊浦中央社區發展有限公司，設計單位為第九設計研究院，咨詢設計單位為巴馬丹拿建筑設計咨詢（上海）有限公司，圍護設計顧問為華東設計研究院，總承包單位為上海建工股分有限公司，施工單位為上海市第一建筑有限公司，監理單位為上海華設工程咨詢有限公司。上海市楊浦區中央社區中心區域工程位于楊浦區淞滬路245號，位于外走馬塘北側、政立路南側、東臨江灣體育場、西靠淞滬路。本工程地下二層，中心島為地下一層下沉式廣場。本工程三面圍護為地下連續墻與地下室外墻兩墻合一的圍護墻，北側為鉆孔灌注樁排樁圍護。本工程基坑長邊210m，短邊12、30m，整個基坑面積約27200，除中心島位置開挖深度為5.5m外，其余挖深多為10.1m，樁承臺處挖深11.2m，局部深坑挖深為12.7m。2挖土工程難點與特點(1)基坑占地面積大，開挖方量大，總出土量約為292000m3。(2)基坑開挖深，除中心島位置開挖深度為5.5m外，其余挖深均超過10m。(3)基坑外圍放坡深達3.5m，寬為410m，操作面小。(4)基坑開挖周期長，從10月中旬至3月底，長達5個月。(5)基坑開挖時，上部結構同時施工，交叉施工，施工難度大。(6)基坑底板及逆作區中樓板標高變化多，工作強度增加。(7)周邊地下二層為逆作區，施工機械操作面小，人工挖土出土量大。(8)逆作施3、工時，地下照明、通風設備多，地下電纜、電線、設備監控難度大。3土方工程施工方案3.1挖土概述楊浦中央社區中心區域一期工程總出土量約292000m3，根據本工程占地面積大，開挖深度深，工期緊等一系列特點，采用一明一暗半逆作法施工，本工程土方開挖總次數分為三次。根據本工程開挖面積大的特點，將順作區土方按平面劃分為5個塊，分別為M1M5，逆作區劃分為N1N13共13個塊，暗挖階段時，土方分區分層抽條開挖。再將其中的N6、N7、N8、N9、N10、N11定為一區，N1、N2、N3、N12定為二區，M1、M3、M4、M5|N13定這三區，N4、N5、M2定為四區。3.1.1首次開挖首次開挖時，先開挖N84、N9、N10、N11塊外圍放坡區域，基底為放坡平臺底（-4.00m），坑內區域自然放坡至場外標高，并留設1m寬平臺。邊放坡開挖，邊施工護坡，護坡采用50厚C20細石混凝土內配6200鋼筋網（局部區域需加打鋼筋或土釘）。放坡平臺近地墻（排樁）側開挖第二級排水溝，溝寬300mm，平臺向排水溝方向泛水。但排水溝需留出地墻（排樁）壓頂圈梁位置（壓頂圈梁自地墻內邊向外側1200mm）。隨著N8、N9、N10、N11外圍放坡護坡施工，可流水搭接施工N12、N1、N2、N3、N4及N5塊外圍的開挖及護坡工作，施工方法同前次護坡施工。坡體開挖時，緊跟著施工細石混凝土護坡，坡體土方不宜暴露超過24小時。施工南5、側護坡時，北側坑內土方大開挖開始。坑內首層土采用盆式大開挖，用1m3斗容量的大挖機自江灣體育場側向淞滬路側退挖，開挖區域為N10、N11、N9、M5、N8、N7、N6，外側為地墻（排樁）邊。嚴禁挖斗直接沿地墻（排樁）向下開挖。首次開挖標高為梁底標高（變標高處按設計標高相應調整），即施工逆作區域的B1梁板和中心島底板。逆作區B1板采用矮排架，梁底模、側模、平臺板模均采用木模。中心島底板反梁采用磚代模。中心島底板養護期間在其靠近淞滬路側當中部位做一斜道，斜道坡度1：9，斜道直通室外地坪，斜道與坑外道路接壤，屆時二層開挖的土直接由斜道外運。一區開挖：首層土采用盆式大開挖，挖機分別從A軸和Q軸向K軸退6、挖，土方從K軸自中心島向淞滬路方向處運。(1)一區上部結構為B1樓、C1樓，因C1樓有部分勁性結構，且在首次開挖時，部分勁性柱需插入土內，故挖土至該區域時，應有專人指揮，開挖至相應標高后，將勁性柱安放在相應位置并固定，而后回土至周邊標高，再施工上部模板支架系統。(2)一區與二區交界處在17與18軸之間，一區開挖時，開挖至梁底標高，相鄰的三區卸土2米，自然放坡至自然地面。(3)一區古樹側開挖時，派專人監控指揮，嚴格監控該區域鋼板樁止水效果，如出現滲水現象，立即按事先編制好的應急處理措施予以處理。二區開挖：首層土采用盆式開挖，挖機從Q/1軸及P/17軸向N13塊退挖土方從中心島向淞滬路方向外運。(7、1)二區上部結構為A2樓，且該區有大部分為臨時型鋼支撐，逆作區開挖至地下一層普遍梁底標高（-5.8m）。(2)二區開挖時，相鄰的三區卸土2米，自然放坡至自然地面。三區開挖：(1)三區大部分土在本次開挖前已先卸土2米。(2)三區開挖時，一區及二區自順逆作分界線向順作區延伸3m平臺后從-5.8m 1：2放坡開挖至-8.3m，此時，當中一塊中心島廣場開挖至墊層底標高（-6.05m）。(3)下沉式廣場留土標高為-6.05m，留土邊界為下沉式廣場周邊結構墻體下承臺的內邊緣，開挖下沉式廣場的基底標高后，及時施工砼墊層，周邊邊開挖邊打設土釘并噴射砼面層。(4)下沉式廣場土釘施工工況：開挖至-7.05m，施工8、-6.95m處第一道土釘，開挖至-8.05m，施工-7.95m處第二道土釘。(5)逆作區樓板缺失處，土方開挖后，立即進行該處支撐的撐設。四區開挖：首層土采用盆式開挖，挖機從F/17軸及G/1軸向A/89軸退挖，淞滬路方向出土。(1)四區上部結構為A1樓,且三區土方開挖時，其他兩區正在施工結構，挖土操作面較小(2)四區逆作區開挖標高為地下一層普遍梁底標高(-5.8m)，其區域為13/AG軸和110/AC軸，除中心島外的其它區域開挖至-8.05m，并同三區的土釘施工采用同樣方法，施工中心島土釘(3)近淞滬路側中心島底板施工完后，立即撐兩中心島間的臨時支撐，形成的地下一層水平受力體系3.1.2第二次9、開挖第二次開挖為順作區明開挖，采用大挖機自-8.3m標高設置3m寬二級平臺后，以1：2放坡開挖至普通基底-11.10m。下沉式廣場側邊開挖邊打設土釘，并噴射砼面層，當開挖至-9.05m，施工-8.95m處第三道土釘，開挖至-10.05m，施工-9.95m處第三道土釘，開挖至-11.05m，施工第五道土釘。二次開挖完后，進行順作區底板施工，養護完后進行順作區B1層梁板結構施工，該層結構施工時，所有大梁都施工完，僅在設置出土路線處澆筑B1板，其余均用于暗挖取土口，出土路線處的梁板進行加固處理。利用B1層梁做為支撐，在梁間預留的出土口暗挖土方。3.1.3第三次開挖本次開挖為逆作區暗挖土方，待順作區B10、1梁板施工養護達到要求后，進行第三次土方開挖，土方開挖前，在行車路線處的結構梁板上鋪設鋼跑板，如結構為變標高，則加土預以填平。暗挖土階段，在取土口位置基坑內配置0.4m3、0.25m3和0.15m3小型挖機，由中心向周邊開挖，按后序章節暗挖階段挖土原則分區分層限時抽條對稱開挖，輔以人工進行暗挖，在取土口邊停靠垂直臂挖機或履帶式抓斗挖機配合挖、取土。出土車輛約20輛。開挖前將小挖機吊入坑內，小挖機在坑內進行挖土，并將土方駁至取土口下，后由大挖機在B1板上將土挖至停在加固區域上出土車輛，從出土路線所示的梁板上行駛至斜道，外運土方。一個抽條挖土結束后，立即進行墊層施工。墊層施工時，深井降水管并不拆除11、，繼續抽水，在底板扎鐵前深井拔除。本工程總挖土周期約為5個月，周期長，跨越秋冬二季，故在施工中，降水不能間歇，并加強監測，控制坑邊荷載，坑內排水通暢，不準積水。3.2挖土前準備3.2.1前期道路準備M4區西側圍護為深層攪拌樁重力壩圍護，但該側在第二次及第三次挖土過程中是唯一的出土路線，車輛進出頻繁，是本工程的“運輸生命線”。故對該側圍護墻的保護也非常關鍵。對該區域的路面采取以下措施：(1)將該區域重力壩浮漿清除、整平。(2)打設4排121000，L=3000鋼筋及1排121000，L=5000長鋼筋進入重力壩。(3)綁扎鋼筋雙皮，雙向12250。(4)澆筑200mm厚C25砼灑水養護達到強度后12、方能上車行使。3.2.2其他準備：(1)需進場施工的設備，在進場前進行保養、驗收，以消除隱患，確保施工機械的完好。(2)由專業人員落實、辦妥渣土處置、運土路線等的許可證及手續。(3)組織協調交警、市容、街道等的關系，以取得他們對土方施工的支持。(4)組織道路突擊清理隊，以備隨時清理場外運土道路。(5)對全部施工人員進行質量、安全、技術等的交底工作；安全交底要到人、到崗。3.3挖土原則(1)基坑墊層采用C15砼澆筑，整個基坑墊層隨挖隨澆。(2)明挖土時采用盆式挖土，基坑中部和四周的土體一次挖完。(3)暗挖土時，不采取盆式挖土方式。必須采用抽條對稱挖土方式開挖，抽條寬度按區域控制。一個抽條結束后，13、立即組織墊層施工。(4)機械挖土所至標高比設計標高高20cm左右，余下的由工人遷土完成。(5)在挖土過程中注意挖機、挖斗不得撞擊樁身，以免造成樁產生位移。(6)暗挖階段，通風、照明必須到位，嚴禁操作區域無送新風設備進行施工。(7)暗挖階段，必須先將逆作區施工時的排架、模板拆除后人員及機械才能進入逆作區施工。3.4逆作法挖土工況先開挖地墻（排樁）外側放坡區域。采用常規方法，從自然地坪坑外卸土放坡至地下連續墻壓頂梁底標高，即從-0.5m挖至-4.0m，實際開挖深度3.5m，進行護坡施工及第二級排水溝施工。并同時將地墻（排樁）翻漿部位鑿除，綁扎鋼筋，安裝模板，澆筑混凝土頂圈梁。3.4.1工況一為明挖14、土階段。坑內周邊挖至地下一層結構梁底，即從-0.5m挖至-5.8m，實際開挖深度5.3m中心島位置挖至-6.0m(標高變化處相應調整)。詳見逆作法挖土工況一平面圖3.4.1-1，剖面圖3.4.1-2。3.4.2工況二明挖土結束后，邊環板利用矮排架制作模板，完成地下二層逆作區域周邊的地下一層樓板和下沉式廣場區域底板。詳見逆作法挖土工況二平面圖3.4.2-1，剖面圖3.4.2-2。逆作區制作地下二層結構時，大空間處設臨時鋼支撐。3.4.3工況三在地下二層區域周邊的地下一層梁板及下沉式廣場區域底板達到設計強度要求后，從逆作區周邊開始放坡開挖。開挖時，先用大挖機從順逆作交界線向順作區3m內1：2放坡至15、-8.3m，并在相對標高-8.30高度留設3m寬平臺，再以1：2坡度放坡盆式開挖至底板，即從-8.3m開挖至-11.0m；同時內部下沉式廣場側隨挖隨設置土釘，分層開挖至基底后及時澆筑100厚砼墊層。詳見逆作法挖土工況三平面圖3.4.3-1，剖面圖3.4.3-2。待逆作區域地下一層梁板達到設計強度后，可施工0.00結構梁板，并預留插筋用做后道施工的結構連接。3.4.4工況四施工已挖至基底處的結構底板以及內部下沉式廣場側的結構外墻，該側外墻施工結束且達到設計強度后操作面密實回填土，施工下沉式廣場區域剩余部分底板。詳見逆作法挖土工況四平面圖3.4.4-1，剖面圖3.4.4-2。3.4.5工況五基坑周16、邊坡體繼續保持降水，中部由下往上順作施工順作區域的結構柱和地下一層結構梁板，并通過基坑周邊先施工地下一層結構預留的插筋連接形成整體。在施工順作區域地下一層結構梁板時，將所有大梁均澆筑完，并僅澆筑出土路線處樓板。利用梁間的間距做為暗挖取土口，取土口洞口邊進行加固。詳見逆作法挖土工況五平面圖3.4.5-1，剖面圖3.4.5-2。3.4.6工況六由下往上順作施工順作區域的結構柱和0.00結構梁板，并通過基坑周邊先施工的0.00結構梁板預留的插筋連接形成整體。待順作區地下一層標高位置結構達到設計強度后，暗挖剩余土方。詳見逆作法挖土工況六平面圖3.4.6-1，剖面圖3.4.6-2。3.4.7工況七兩側出17、土口側各停一至兩臺CAT-320加長臂挖機，配合基坑內的小挖機取土。通過順作區地下一層結構預留的出土口，暗挖基坑周邊逆作區域剩余土方，即從-5.8m開挖至-11.0m，實際開挖深度5.2m。基坑內采取機械挖土和人工挖土相結合的方法挖土，機械挖土以小挖機為主，人工挖土采用手推車，在運輸線路上鋪設竹笆通道。土體暫時堆放在取土口附近。并澆筑形成整個基礎底板。詳見逆作法挖土工況七平面圖3.4.7-1，剖面圖3.4.7-2。3.4.8暗挖階段施工原則暗挖階段時，根據土方分區平面圖分區分層限時抽條對稱開挖：先開挖N1、N5、N7、N11塊，其次開挖N3、N9、N12，然后開挖N2、N4、N6、N8、N1018、，最后開挖N13。每塊開挖完后，立即澆筑墊層。詳見3.4.8-1。中心島之間的N13區土最后開挖，在中心島底板養護完后，刨槽開挖該處的臨時支撐，并安裝臨時支撐，待安裝完后，進行斜道回填時，同時將該臨時支撐回填與斜道下，斜道該處上鋪設鋼板。待其它區域的土暗挖結束后，再行開挖N13塊除斜道下的土，并將斜道拆除后再開挖N13剩余土方。開挖時，同時施打N13側中心島位置的土釘。3.4.9逆作區上部結構施工原則在進行下部土方開挖的同時，逆作區上部可同時施工，但只能充許施工至地上二層結構，待地下室底板形成整體后，才能施工二層以上結構。刨槽開挖鋼管斜撐位置，撐設鋼管斜撐。3.5施工現場排水方案本工程場地大，19、開挖面積巨大，挖土工期長，挖土階段排水異常重要。逆作挖土階段采用三條環不同標高面的排水溝。3.5.1第一級排水設置沿圍墻內側設置一圈場地排水溝，溝寬300mm，并設置8個沉淀池，分別位于淞滬路側及江灣體育場側。排水溝與沉淀池相連，排水溝定期清掃，防止沉淤。場內防水及降水所抽取的水均經過沉淀池沉淀后排放入市政管網。3.5.2第二級排水設置(1)先在地墻坑外（避開圈梁）處開挖第二級排水溝，排水溝采用磚砌，溝寬300，并在靠近第一級排水溝沉淀池位置設置集水井，集水井也為磚砌集水井，8008001000mm，上鋪鋼筋格柵，并在相應加強位置設置小集水井，集水井600600800，集水井共12只。(2)在20、集水井位置布設硬管直通坑外排水溝，硬管采用固定形式，硬管靠近集水井邊設水泵，水泵不間斷將集水井內的水抽至坑外排水溝，保持第二級排水設施不集水。3.5.3第三級排水設置第三級排水按挖土進度，分為三個階段。(一)第一次開挖(1)第一次大開挖時，避開梁及支撐位置，開挖150*200截面排水溝，并橫向穿過梁開挖比梁底標高多挖深20cm，內填道渣(小石塊)，形成盲溝。 (2)在逆作區避開梁位置，留設部分集水井，集水井100010001500，集水井與盲溝相連，逆作區B1板澆筑時，集水井位置板預留洞，不予以澆筑。具體位置見下（21軸4500/P軸4500、19軸4500/P軸4500、23軸4500/E軸21、22軸4500/C軸、22軸4500/D.6軸、1軸4500/K軸4500、2軸4500/G.3軸、6軸4500/A軸4500）。(3)順作區暴露面開設明溝，并也以9m9m縱橫向設置，并每隔四跨設一集水井，集水井可采用瓦筒管。(4)施工至第一階段時，將混水泵置于坑內集水井中將集水井內的水直排至第二級排水設施中。(5)逆作挖土時，主要利用結構施工中的管弄井為部分采光及送排風口。(二)第二次開挖(1)第二次開挖為順作區地下二層開挖，一次性挖至底板底標高，刨槽開挖反梁及樁承臺，利用反梁為排水溝，利用樁承臺為集水井。(2)反梁及樁承臺均采用磚代模，在整個挖土及制模、扎鐵期間，皆利用它們作為排水設施，22、并按排水泵將流于此坑內的水抽至第二級排水設施。(三)第三次開挖(1)第三次開挖為逆作區地下二層開挖，開挖過程中可設置臨時集水井，并用機動水泵將水抽至順作區已澆筑完的結構集水井中，再用水泵將水抽至第二級排水設施中。(2)因第三次開挖為“分段、對稱、限時、抽條”式開挖，開挖后馬上澆筑墊層，因此可采用順作區底板開挖時的集水井及排水溝方式。3.5.4排水原則(1)基坑內嚴禁積水，集水井內的水嚴禁漫出，布置水泵專人定時抽取。(2)排水溝保持暢通，嚴禁排水溝、集水井內泥漿淤積，整個基坑施工過程中，派專人不定期檢查整個排水設施。(3)第一級排水必須經過沉淀池沉淀后方能排入市政管網。(4)臺風暴雨來臨前，必須23、對整個排水系統全面檢查，備用應急泵，并組建緊急搶險小分隊，對整個排水系統進行巡查。3.6逆作階段通風設施本工程地下二層環板下采用逆作挖土，從順作區邊界至地墻（排樁）最遠距離達到近50m，因此，暗挖階段時的送新風為該階段工程的重中之重。(1)本工程順作區多為地下一層，且在逆作挖土施工時，該部分只澆筑了行車路線處的梁板。因此，送新風口就利用取土口，但送新風口需用明顯標識。(2)逆作地下一層板時留設的集水井位置上部用鋼管圍欄圍好，同時利用該預留洞作為補充送新風口。結構預留的管弄井為逆作階段主要排風口。(3)安裝排風扇外園直徑達到800毫米的抽流式風機在主送風口，進行強制通風，部分作業面超長的暗挖區域24、利用接力的形勢，當中過渡一只風機（或排設臨時進風管道）。(4)在逆作B1環板時，預留好排風口，可使地下室防濁空氣排出坑外，是地下順作、逆作區空氣形成對流，保持地下室空氣新鮮。(5)地下挖土施工區域，必須開啟進風和排風扇，否則嚴禁施工，安排專人經常上下基坑，注意坑內空氣質量，及時做出反應。(6)嚴禁單人在逆作區作業，逆作區施工時，所有人員必須在目所能極的范圍內施工，各作業班組下班時，必須清點施工人員并將情況匯報當班管理人員。(7)當機械挖土及人工挖土同時進行時，挖土產生的廢氣必須盡快排出。另外對地下沼氣也要充分排出。逆作施工時，如有施工人員呼吸不暢，身體不適現象出現，立即停止作業，加強逆新風直至25、情況正常方能繼續施工。3.7逆作階段照明設施(1)地下室照明采用防暴、防潮、亮度大的照明燈具，每個軸線方格布置一只燈。(2)照明燈具隨挖土進度同時安裝，安裝人員緊跟挖土進度，將地下照明電線采用塑料套管穿線固定在頂板上。(3)上下施工交通通道要單獨設置一路36V低壓安全應急照明系統，以防電路發生故障，燈光熄滅，造成施工人員無法行走，并經常檢查此路燈具是否正常照明。4環境保護方案4.1江灣體育場的保護措施場地東側為市級保護建筑物江灣體育場，因江灣體育場距離基坑較近（東側止水帷幕距體育場15m），故采取以下措施。主要保護措施包括：第一、縮小施工段間隙時間，加快施工速度，嚴格控制地下墻無支撐暴露時間，26、加強監控，隨時掌握基坑變形大小，減少基坑的變形量；做到隨挖隨撐，及時澆灌底板混凝土和底板結構，嚴格控制基坑的位移，確保地面建筑的安全。第三、時空效應：采用“分層、分塊、對稱、平衡、限時”的時空效應法施工，減少地下墻的橫向位移與地面沉降。(1)工程一側為江灣體育場，為保護體育場的安全，盡量縮短地下結構施工工期。(2)基坑開挖之前，必須保證基坑內一周以上預降水，同步開挖過程應做好基坑明排水、圍護結構的堵漏，保持基坑坑內干燥。(3)基坑開挖過程中，遇圍護結構滲水等情況，應及時組織人員堵漏，必要時再基坑外側跟蹤注漿，應派專人24小時跟蹤監測。4.2古樹的保護措施對古樹的保護在基坑圍護設計方案中已著重考慮，為此，整個建筑物在古樹處對古樹采取避開處理。對古樹進行重點防護，用竹笆和鋼管將古樹與現場隔離開，將整個古樹保護區交給園林部門。施工過程中，古樹隔離區禁止施工人員進出，嚴禁將施工材料堆放在隔離區內，更不準將水泥漿水直接排放進隔離區內。對所有的進場的施工人員進行交底，說明古樹的重要性和保護古樹的必要性。