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1、土方開挖施工方案 1第一節 工程概況及編制依據 第一節 工程概況及編制依據 1、工程概況 上海環球金融中心位于上海陸家嘴金融貿易開發區 Z4-1 地塊，西側為東泰路，建筑紅線相距金貿大廈約 53m，北側為世紀大道，與陸家嘴綠地相望。該大樓由金融中心有限公司投資；主體結構由建筑設計研究院設計；圍護結構由設計研究院設計。工程主體塔樓地上 101 層，地下 3 層，裙房地上 4 層，地下三層，塔樓區域先于裙房區域施工，在塔樓與裙房之間設置直徑達 100m 的地下連續墻臨時圍護結構，以期達到分區、分期施工的目的。結構施工階段塔樓采用順做法施工，裙房采用逆做法施工。裙房在塔樓結構做出0.00 以后，開始2、挖土施工。裙樓地下工程土方開挖難度大，施工周期長。基坑內土方總量為 25.3 萬立方左右，地下三層擬分五個階段進行，開挖方式為盆式開挖。由于基坑面積大，每次開挖分四個區流水施工，遵循西一區、二區東一區、三區四區五區的順序進行開挖。施工分區圖詳見圖 11圖 11。第一次開挖采用大開挖取土，以后全部采用暗挖土，并在首層樓板上設 18 個取土口，取土口布置詳見圖 12圖 12。為了減小基坑在土方開挖過程中的變形，保證土方開挖及逆作法施工順利進行，施工前在基坑內側 10 米范圍內采用 SMW 攪拌樁對土體加固，并在基坑內設置 45 口疏干井及 13 套輕型井點，在整個土方開挖過程中維持深井降水。2、編3、制依據 上海環球金融中心裙樓基坑圍護設計方案 上海環球金融中心巖土工程勘查報告 國家及上海市的有關規范、標準和要求 土方開挖施工方案 2第二節 施工部署 第二節 施工部署 為維持基坑的穩定，保質保量按期完成施工任務，我司對土方工程的前期準備進行了周密的部署，保證土方開挖的順利進行。1、施工機械準備 施工機械設備進場前統一報總包協調部，檢查合格后方能進場。各開挖階段機械設備使用情況詳見施工組織設計。2、棄土場地安排 棄土場地選擇位于上海浦東南匯區航天鎮的下沙堆場。位于浦東場園鎮的五好溝堆場作備用堆場。3、降水準備 土方開挖前環場布置 45 口疏干井，開挖過程中持續降水。當開挖進行到第四階段時，由4、于土壓力小于承壓水的壓力，開啟塔樓區域已有的 13 套承壓井降低水壓力。降水井點布置平面詳見圖 21圖 21。土方開挖施工方案 3第三節 施工組織設計 第三節 施工組織設計 1、施工組織體系 項目經理；孫小華質量總監：何偉熊技術負責人：張德標綜合工長：彭松柏土方施工項目經理施工員安全員質量員外協負責 2、施工步驟 土方開挖是本工程地下施工的關鍵工作，其合理的安排涉及到基坑的安全和工程的順利實施，要求在挖土過程中合理安排結構樓板的施工和支撐的設置，遵遁分層、分段、平衡的原則，保證地下結構的均勻、對稱受力。整個開挖過程分五個階段進行，每次開挖分四個區,首先進行壓頂圈梁周邊兩米寬范圍內土方開挖，以便5、及早進行壓頂圈梁的施工，減少土方開挖過程中基坑的變形；同時從塔樓圍堰邊向四周退挖，待圍堰邊開挖出一定區域以后開始進行圍堰爆破。各區開挖完后，還需在坑內設置臨時明排水系統，及時排除雨水和地表水，坑內明水通過盲溝將明水匯集到臨時集水井，用潛水泵抽出。土方開挖完成后，緊接著進行結構的施工及洞口加撐。開挖過程如下圖所示：土方開挖施工方案 4第一次土方開挖頂圈梁施工疏干井降水第二次土方開挖第一次圍堰爆破第三 次土方開挖第五次土方開挖第四次土方開挖第四次圍堰爆破第五次南北向圍堰爆破第五次東西向圍堰爆破土方開挖施工完成承壓井降水1F樓板施工B1F樓板施工第二次圍堰爆破B2F樓板施工第三次圍堰爆破中心島底板施6、工環島區底板施工 第一階段土方開挖 本階段土方開挖屬于明挖土階段，土方量約 4.24 萬 m3，在基坑疏干降水達到相應時間且降水深度達設計要求（低于開挖深度 1m）后，方可進行土方開挖。各區施工前，首先開挖地連墻周邊 2 米寬范圍內土體，并按 1：2 坡度放坡，先施工壓頂圈梁。圈梁施工的同時進行塔樓圍堰邊開挖，以便進行第一次塔樓圍堰爆破施工。第一階段開挖按盆式開挖方式在地連墻周邊設置 10 米寬留土平臺，第一階段開挖平面布置圖及剖面圖詳見圖 3-13-2。圖 3-13-2。本階段土方開挖機械配置表如下表所示：土方開挖施工方案 5第一階段土方開挖機械配置表 面積 14600m2 土方量 50607、0m3 標高+4 +0.00（+1.4）直接挖土深度 4m（2.6m）設 備 配 置 大挖機 1m3以上 6 臺 工程急修車 1 輛 路基箱 100 塊 15T20T 自卸車 60 輛 開挖過程中，通過對支護結構體系的監測，確認其變形在允許范圍內時，可按預定的深度開挖，若變形超過允許值，采取留置護壁土的方式開挖。為有效控制基坑開挖工作面的隆起和回彈變形，在約有 200m2的工作面出來后，及時澆筑墊層。第二、三階段土方開挖 第二、三階段土方量分別為 5.72 和 5.67 萬 m3，兩階段土方開挖方法相類似。從第二階段土方開挖起，進入暗挖工作階段，開挖時地面下用小型反鏟挖機在下部進行土體的開挖和8、轉運，用反鏟轉運集中到臨近取土口下方，并用停留在一層棧橋上的長臂挖掘機挖出，裝車外運。暗挖土階段土方流向示意圖詳見圖 3-3圖 3-3。當上層梁板混凝土達到相應強度要求，并按設計圖紙進行洞口的加固后，方可拆除其結構滿堂架，進入下層土方開挖。這兩個階段開挖采用留置盆式護壁土的方式開挖，在地連墻周邊設置 10 米寬留土平臺，開挖順序是由塔樓圍堰開始，向四周退挖，待圍堰邊開挖出一定區域以后開始進行圍堰爆破。第二、三階段開挖平面圖和剖面圖詳見圖3-43-7。圖3-43-7。第二階段土方開挖機械配置表如下表所示：第二階段土方開挖機械配置表 區域 2、3 區盆式 2、3 區護壁土4、5、區盆式4、5 區護9、壁土 整個階段 面積 6300m2 8300m2 14600m2 土方量 8300m3 15350m3 11800m3 17850m3 53300m3 設 備 配 置 小挖機 0.4m3以下 10 臺 10 臺 10 臺 10 臺 10 臺 長臂挖機 712m 2 臺 4 臺 2 臺 4 臺 4 臺 伸縮臂（22m）路基箱 40 塊 40 塊 40 塊 40 塊 40 塊 15T20T 自卸車 40 輛 40 輛 40 輛 40 輛 40 輛 第三階段土方開挖機械配置表如下表所示：土方開挖施工方案 6第三階段土方開挖機械配置表 塊次 2、3 區盆式 2、3 區護壁土4、5 區盆式4、5 區護壁10、土 整個階段 面積 6300m2 8300m2 14600m2 土方量 18200m3 9800m3 22800m3 12900m3 63700m3 設 備 配 置 小挖機 0.4m3以下 10 臺 10 臺 10 臺 10 臺 10 臺 長臂挖機 1218m2 臺 2 臺 2 臺 2 臺 2 臺 履帶吊抓斗（50t）2 臺 2 臺 2 臺 2 臺 2 臺 伸縮臂（22m）1 臺 1 臺 1 臺 1 臺 1 臺 路基箱 40 塊 40 塊 40 塊 40 塊 40 塊 15T20T 自卸車 40 輛 40 輛 40 輛 40 輛 40 輛 第二、三階段土方在上層的樓板已經形成的條件下，作業空間11、低矮狹窄，每層開挖前應針對立柱樁涂刷明顯的黑黃油漆標志，并在立柱上安裝低壓警示燈，同時加強施工作業交底和檢查。在基坑東西方向基坑中間離主樓圍堰距離較小，采用放坡開挖較困難，采用隨挖隨撐。逆作開挖第二階段和第三階段土方，是在基坑內土體降水疏干的條件下進行，需要保證降水系統的正常運行和防止地下連續墻滲漏，若發現地下連續墻有滲水、流砂的情況，要及時封堵。特別是流砂流土，有可能引起基坑外地面塌陷，要及時用棉紗或干海帶嵌縫堵塞，快速控制事態發展，流砂流土被控制后，用防水材料嵌縫或灌縫。第二、三階段土方施工時還應注意在機電間和多功能廳處因樓板有錯層和較大洞口，必須按設計要求設置好相應的臨時支撐后方可進行下12、一階段的土方開挖。第四階段土方開挖 第四階段土方開挖的方法與第二、三階段類似，僅將挖掘機換用履帶式抓斗。第四階段土方分兩步進行開挖，第一步先進行東西一號區域分層開挖至標高-10.55 m，施工-10.55 m 砼圍檁，砼圍檁達到強度后設置東西向-10.55m 臨時鋼支撐，同時先進行基坑南北兩側土方開挖，南北圍護墻周邊 6 米寬范圍內留土，并以 1：2 坡度放坡，坡頂標高-9.00 m，坡底標高-11.00 m。第二步進行中心島區土方開挖，開挖待東西一號區域-10.55 m 處臨時鋼支撐施工完后進行，中心島區域采用二級放坡挖土，坡頂標高-11.00 m，留土寬度 3.3m，放坡坡底即為坑底設計標13、高-13.85 m，其余區域土方分層開挖至-13.85 m 坑底設計標高。拆除主樓圍墻和圍檁。隨挖土進程澆筑混凝土墊層，開挖超深部位土方。土方開挖施工方案 7第四階段土方開挖平面圖及開挖剖面詳見圖 3-83-9圖 3-83-9。開挖第四階段土方時，支護體系已進入最大負荷狀態，對周邊環境影響也進入了敏感時期、坑底土層也存在被承壓水擊穿的危險，因此，必須高度重視承壓水的水位和對監測數據的分析，針對報警數據區域進行分析，控制施工速度。針對承壓水應在挖土前提前啟動減壓降水系統，確保減壓降水的效果。在加深坑部位，根據監測情況，必要時要提前局部加固土體，嚴防基坑底出現管涌和隆起情況。必須高度重視開挖順序控14、制、安全措施的實施和監測信息，適時有效地進行必要的調整，采取相應的應急措施將支護結構的變形和對環境的影響控制在允許范圍以內。第四階段土方開挖機械配置表如下表所示：第四階段土方開挖機械配置表 塊次 2、3 區盆式 2、3 區護壁土4、5、1 區盆式 4、5 區護壁土 整個階段 面積 6300m2 8300m2 14600m2 土方量 10500m3 3400m3 13800m3 5500m3 33200m3 設 備 配 置 小挖機 0.4m3以下 10 臺 10 臺 10 臺 10 臺 10 臺 長臂挖機 1218m2 臺 2 臺 2 臺 2 臺 2 臺 履帶吊抓斗（50t）2 臺 2 臺 2 15、臺 2 臺 2 臺 伸縮臂（22m）1 臺 1 臺 1 臺 1 臺 1 臺 路基箱 40 塊 40 塊 40 塊 40 塊 40 塊 15T20T 自卸車 40 輛 40 輛 40 輛 40 輛 40 輛 第五階段土方開挖 第五階段土方開挖分兩步進行，第一步在中心島區底板 土方開挖施工方案 8混凝土達到設計強度后，南北圍護墻邊土方由-9.00m 開挖至-11.00m，并施工南北區域-10.55 m 處砼圍檁，并設置中心島底板拋撐。第二步在鋼拋撐安裝完畢后開挖環島區周邊留土，進行第五次挖土至-13.85 m 坑底設計標高，并隨挖土進程澆筑混凝土墊層。土方開挖采取在對稱、間隔的前提下，按一道支撐間16、的寬度挖除護壁土、澆筑墊層。墊層強度達到 50%后，挖除墊層間的護壁土，澆筑墊層，直至將護壁土完全置換。第五階段土方開挖平面圖及開挖剖面詳見圖 3-103-13圖 3-103-13。開挖完畢后，因機械在坑內由塔樓北側到南側將比較困難，因此考慮在塔樓南北棧橋取土平臺上各留一吊運平臺，用于起吊大型設備。工序 5 設 備 配 置 表 工作內容 第五階段土方第一次施工 第五階段土方第二次施工 整個階段 塊次 2、3 區 4、5、1 區 2、3 區 4、5、1 區 面積 6300m2 8300m2 6300m2 8300m2 14600m2 土方量 12600m3 16500m3 12600m3 16517、00m3 58200m3 設 備 配 置 小挖機 0.4m3以下 10 臺 10 臺 10 臺 10 臺 10 臺 長臂挖機 1218m2 臺 2 臺 2 臺 2 臺 2 臺 履帶吊抓斗（50t）2 臺 2 臺 2 臺 2 臺 2 臺 伸縮臂（22m）1 臺 1 臺 1 臺 1 臺 1 臺 路基箱 40 塊 40 塊 40 塊 40 塊 40 塊 15T20T 自卸車 40 輛 40 輛 40 輛 40 輛 40 輛 土方開挖施工方案 9第四節 質量保證體系 第四節 質量保證體系 第一次大開挖前，需先確定格構柱、H 型鋼及承壓井的位置，用人工挖土方式挖出并作出明顯標記。在機械開挖時指揮人員到位18、，指揮挖土機嚴禁碰撞鋼柱。鋼柱及降水井周圍 50 公分范圍內土體人工挖除，不允許機械挖土。挖至盆底以后，及時搭設圍護架子，保護鋼柱及降水。以樓層板形成的支撐體系，應待混凝土達到設計強度后，才能開始下層土方開挖。土方開挖應嚴格按照均勻、分層原則進行，每次挖土嚴格按照相應工況標高控制，嚴禁超挖，必須用水準儀控制好標高。首層樓板留洞（通風口、樓層鏤空處、測量口等）四周砌 15cm 高擋水墻，防止樓層水流入工作面，取土口處設計反梁滿足取土口處支撐的需要及阻止周圍雨水流入取土口。土方開挖期間密切注意環境監視，每一層土方開挖前應得到基坑監視人員的許可，開挖過程中對基坑采用動態管理，分情況調整其挖土速度和留19、土區域。坑內支撐體系建立后，及時進行鋼支撐預應力施工，預應力施加值必須達到設計要求。第一次預應力施加完成后，即進行支撐軸力、圍護墻體變形的跟蹤監測，根據監測數據的變化及時與圍護設計聯系，以確定復加預應力的要求。坑底標高上 20 厘米厚的土體必須由人工挖掘和修整。土方開挖施工方案 10第五節 安全文明施工 第五節 安全文明施工 1、施工安全管理措施 嚴格按“土方工程施工方案”進行施工。挖機在坑內施工需有人指揮，嚴禁人員進入挖機的旋轉半徑內。挖土至坑底上 20cm，余土須由人工進行挖掘，修底而成，以防擾動基坑底土體部份。針對土方開挖施工，制定相應的應急預案措施。在土方開挖過程中組織堵漏專業隊，儲備20、堵漏劑、雙快水泥、注漿管、注漿機、水泥、水玻璃等物資，派專人巡視圍護墻體是否滲漏。若發現圍護墻滲漏，則視具體情況不分晝夜立即組織進行坑內灌漿堵漏，或坑內、坑外分別進行灌漿、注漿堵漏，在要求的時間前完成。在土方開挖的過程中，若發現不明障礙物或地質條件與地質勘察報告不符，則立即組織各主體結構設計方、基坑圍護結構設計方、地質勘察單位、當地政府有關部門與業主、監理、總承包方一起共同處理。總承包方作好現場的保護、調查工作，為有關各方工作提供方便。在土方開挖過程中，若監測數據顯示，局部圍護結構變形異常，累計值接近報警值，則與基坑圍護設計人員一起共同確定處理方案。現場作好回填機械（挖機、運土車輛）、搶險人員21、（普工、電焊工、電工、塔吊工、物資調配人員、現場指揮人員）、搶險設備（電焊機、注漿機、混凝土輸送設備、自備發電機、塔吊、汽車吊）和搶險物資（型鋼支撐、鋼板、焊條、水泥、水玻璃、麻袋）等各項準備。在裙房基坑開挖到-10.50 標高時，地下承壓水壓力達到臨界狀態，再繼續向下開挖時應加強坑內減壓井監測、土方開挖至裙房地下室所有底板混凝土強度達到設計要求強度的過程中，加強坑內作業面異常情況的巡回檢查，同時與坑外減壓井的運行進行更為密切的配合。如果坑內出現承壓水擊穿現象，則立即在坑內組織壓井措施。嚴格執行挖土機安全操作規程和挖土工程安全技術交底中的有關規定，組織現場施工人員認真學習，嚴格遵守，堅持持證上22、崗制度。遵守“建筑工地六大紀律”，進出基坑人員和離車離機人員一律戴好安全帽。土方開挖施工方案 11 嚴格遵守施工現場電器施工安全管理規定和施工現場防火規定。挖土中注意保護電纜和管線。2、逆作地下通風與照明措施 2.1、地下通風設置 預開通風口 在澆筑地下室各層樓板時，按挖土行進路線預先留設通風口，本工程通風口利用出土口及樓層結構洞口即可滿足地下暗挖土的通風要求，同時隨挖土進程拆除主樓圍護體系，使出土口與主樓地下室空氣流通。強制通風 地下二、三層露出通風口后，安裝 8 臺 1 千瓦以上的渦流風機，尤其在挖土、電焊、氣割等作業處，并啟動風機向地下施工操作面送風，送清新空氣從各通風口流入，經地下施工23、操作面再從取土口中流出，形成空氣流通循環，在作業點配用專用排氣扇（風口），確保施工作業面通風安全。預防異常情況 在地下挖土推進過程中，如發現有異味時，應立即停止施工，退出作業點，并報告項目部，提出處理措施。風孔安全 凡樓板預留風口均應按原設計鋼筋布置（僅洞口混凝土后澆），并防止墜物；其他洞口也都需設置安全護欄。2.2、電氣與照明設置 采取專用防水電器線路 通過樓板底敷設專用防水線路和專用防水電箱。專用的防水電箱設置在柱上，不得隨意挪動。隨地下工作面的推進，由電箱至電器設備均采用雙層絕緣電線，并架空鋪設在樓板底，在鋪設線路樓板底預埋吊鉤，便于雙層絕緣電線在樓板底架空鋪設。土方開挖施工方案 12 24、合理配置照明 地下室照明采用防爆、防潮、亮度大的照明燈具，每個軸線方格布置一只燈，另外安裝一路 36V 低壓備用應急照明線路，尤其在上下通道處，以防正常電路發生故障造成施工人員無法行走，照明設備的開關必須跟上挖土的節奏，滿足挖土支模、綁扎鋼筋和澆搗混凝土施工的照明要求。地下各層低壓平面布置圖詳見圖 3-14圖 3-14。逆作專職巡視電工 在整個逆作法施工過程中，各施工操作面均派專職電工巡視監護照明電器及用電設備，確保逆作法安全用電。及時關閘斷電 當班施工完畢，及時收攏架空線，并切斷電箱電源。3、文明施工管理措施 嚴格遵守建設單位和總包單位制定的文明工地要求和標準化管理的規定。運土車輛進出大門應聽從現場指揮，輪胎上泥土由工人清潔后方可外運，確保市容整潔。夜間施工運土車輛必須保持靜音，禁鳴喇叭擾民。車輛裝土高度應防止渣土在運輸途中掉落。