集土坑施工方案

天津地铁5号线工程土建施工第8合同段施工范围包括地铁5号线思源道站（不含）～建昌道站（含）～金钟路站（不含），共1站2区间，车站总建筑面积16600m2，区间总长度约为1.386km，基坑最深约16.57m。其中建昌道站为地下双层岛式站台车站。思源道站～建昌道站～金钟路站两区间为盾构区间。

建昌道道站～思源道站区间隧道自建昌道站开始，沿红星路走向，斜穿天津市轧钢三厂至思源道。区间沿线经过天津天物集团浩英工贸有限公司、天津贝龙热力设备制造有限公司、天津市轧钢三厂金属材料科技有限公司等企业单位，地面建筑多为低层厂房及民用房屋。区间设计里程为左线DK12+359.690～DK12+868.550，短链37.250m，左线区间全长471.61m，右线岂止里程为右CK12+359.690～CK12+868.550，短链25.212m，右线区间全长483.8m。本区间线路出建昌道站后，左右线以2‰的坡度下坡，而后以7.2‰（右线7.38‰）的坡度上坡，再以3‰坡度下坡到达设计终点思源道站。区间结构顶部覆土厚度约9.38~10.60m。

为保证盾构施工期间渣土外运，建昌道站端头井侧面设置集土坑一处，主要作为贮存日掘进的土方量以及为土方集中处理外运创造方便、快捷的施工环境。集土坑外缘尺寸21×4.2m，深5.9m，壁厚300cm,净容量520.38m3。采用100厚C15垫层，底板及侧墙混凝土为C25。底板、侧墙钢筋均采用Φ16@200双层双向布置。侧墙设置4根暗柱，配筋为：Z1主筋8Φ20，箍筋Φ8@200、Z2主筋8Φ20，箍筋Φ8@200。侧墙高出场地0.9米。

二、编制依据

1.施工组织设计

2.盾构施工现场总平面布置图

3.有关计算书

三、主要分项工程施工方法

1、土方开挖

集土坑所在位置为始发加固区范围内，不存在各种管道等障碍物。应做好现场的测量定位和放线工作，放出基坑开挖灰线（放坡系数按1：0.33），并经复核后方可施工，定位测量放线误差控制在10mm之内。集土坑采用机械开挖作业，人工辅助修边。

基坑开挖时严格按放坡系数修整边坡。土方开挖时应尽量避开阴雪天气。集土坑开挖时在坑沿四周应做好临边防护。

2、钢筋工程

2.1钢筋所用材料必须检验合格，钢筋的品种、规格和级别必须符合设计要求，且有出厂合格证与质量检查报告。

2.2基础底板、侧墙钢筋均采用Φ16@200双层双向布置。暗柱配筋：主筋8Φ20，箍筋Φ8＠200。钢筋锚固长度至少为35d。钢筋保护层厚度为25mm。

2.3钢筋搭接连接，搭接长度35d。接头互相错开并不得超过同截面百分率的50%。

2.4钢筋绑扎时重点控制安装位置的偏差。其纵向长度偏差应控制在±10mm之内，宽高应控制在±5mm之内。且必须保证安装后保护层厚度在±10mm之内。

3、脚手架、模板工程

3.1基坑断面尺寸见设计资料（附后）。

3.2基础脚手架及模板的安装要确保具有足够的承载力、刚度和稳定性。能可靠承受浇筑混凝土时的侧压力以及施工中的动荷载。

基坑垫层施工完毕后，应及时搭设满堂脚手架。脚手架采用扣件式钢管脚手架。作业层铺设脚手板，脚手板对接时，水平支撑杆之间间距不得大于300mm。

模板采用多层胶合板，模板拼缝用双面胶带将板缝粘接，以免出现漏浆现象。拼装完成后用钢脚手管加固，横管间距为500mm ，以横管、钢卡锁口。并加斜撑，间距同立管，角度不大于60度。支撑垫板不少于300×300mm并砸实，不得出现位移、下沉等问题。

3.3轴线位置与截面尺寸及柱垂直度等关键点应严格控制，轴线位移5 mm，相邻模板高低差不得超过2mm。

3.4脚手架及模板拆除。在侧墙混凝土强度达到2.5MP后即可拆除模板及脚手架。暗柱模在能保证其表面棱角不因拆除模板而受损后方可拆除，拆除后的模板和脚手架应进行整理堆放并及时清运。

4、混凝土工程

4.1、本基础采用商品混凝土通过泵送施工。

4.2、混凝土的浇筑。在混凝土的浇筑的浇筑过程中严格控制混凝土的均匀性和密实性。不得有离析和泌水现象。混凝土浇注前，应对模板、钢筋，标高、轴线及牢固情况等进行细致的检查。应由远及近、分层连续浇筑，每层浇筑的厚度为300～500mm，不留设施工缝。混凝土浇筑保证预埋件位置没有偏差。

振动器的操作要做到“快插慢拔”，移动间距宜在400mm左右，振捣时间宜在15～30s，且间隔20~30min后进行二次复振。

4.3、混凝土的养护

混凝土浇注完后应及时养护,一般在10～12小时内进行, 养护时应用薄膜覆盖，使混凝土始终处于湿润状态。养护时间不少于14昼夜,养护用水应与混凝土搅拌用水相同。在混凝土强度没达到1.2N∕mm2之前，混凝土上表面不得行人及机械设备碾压。

四、质量保证措施

1.钢筋工程 

钢筋品种、规格、型号和搭接长度、接头位置符合规范和设计要求。防止钢筋位移，确保保护层厚度。砼浇筑前重新对钢筋进行复查，浇筑期间设专人监督，防止下灰和振捣破坏钢筋，并在砼初凝前进行调整复位。

2、模板工程

施工中考虑模板材料及早拆功能两大因素，本工程采用多层胶合板，确保其整体强度和刚度，拆模时要认真拆除。

3、砼工程

3.1为防止砼粘结，对模板涂刷隔离剂，并保证不遗漏。

3.2砼浇注时保证浇注均匀一致，每层砼浇注高度不超过振动棒有效长度的1.25倍，且振捣时插入下一层砼中50mm，以保证上下层时间间隔在初凝前进行。振动要做到“快插慢拔”，防止砼发生分层离析及泌水现象和振动棒抽出时造成得空洞。

3.3质量通病及处理方法

1、现场采用“三相五线制”各施工机械，电器均设“漏电保护器”及安全警示牌，加强施工机械管理。

2、班前做好安全注意事项交底，并做好记录，制定专项安全技术措施，防护设施齐全。

3、主要分项工程施工安全注意事项：

3.1土方开挖时，当发现管道、电缆及其他埋设物应及时报告，不得擅自处理。开挖过程中两人操作纵向间距应大于2.5米。

3.2模板拆除有专人负责，设立警戒标志，侧模在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损坏后，方可拆除。底模应在同一部位同条件养护的混凝土试块达到要求时方可拆除。模板拆除后及时运至堆放地点，分类堆放。

3.3钢筋焊接过程中操作人员应带防护镜并穿工作服，并必须采取防止触电、火灾等事故的安全措施。现场施工的电焊机应该有防雨、防潮、防晒的机棚，并应该安装相应的消防器材。

六、计算书

一、模型计算

填土的摩擦角取Ψ=20°，重度γ=18KN/m3。集土坑截面尺寸21m×4.2m×5.9m（如图）

Ka=tan2(45°-Ψ/2)= tan2(45°-20°/2)=0.49

因集土坑上侧有挖土机工作，取折算荷载p=5KN/m2。（如图1-2）。

折算高度h’=p/γ=5/18=0.28(m) 

H=h+h’=5.9+0.28=6.18(m)

Pa= γH Ka=18×6.18×0.49=54.5(KN/m2)

立柱为受三角形荷载的连续梁，因柱两端有约束，故可按两端简支考虑。

(1)、几何数据及计算参数

单位: mm

    混凝土:  C25

    主筋:  HRB335

    箍筋:  HPB300

    第一排纵筋合力中心至近边距离:  35 mm

    跨中弯矩调整系数:  1.00

    支座弯矩调整系数:  1.00

    最大裂缝宽度:  0.30 mm

    自动计算梁自重:  否

    由永久荷载控制时永久荷载分项系数gG1:  1.35

    由可变荷载控制时永久荷载分项系数gG2:  1.20

    可变荷载分项系数gQ:  1.40

    可变荷载组合值系数yc:  0.70

    可变荷载准永久值系数yq:  0.40

(2)、荷载数据

    1.恒载示意图

    单位: 集中荷载--kN  集中弯矩--kN·m  其他荷载--kN/m

    2.活载示意图

    单位: 集中荷载--kN  集中弯矩--kN·m  其他荷载--kN/m

3、内力及配筋

    1.剪力包络图

    单位: kN

    2.弯矩包络图

    单位: kN·m

(3).截面内力及配筋

   2.括号中的数字表示距左端支座的距离,单位为m

柱的截面尺寸选用500×500，采用C25混凝土，fc=11.9N/mm2，采用HRB335级钢筋,fy=fy’=300 N/mm2.

设as=25mm，h0=500-25=475（mm）

则，

αs=M/（α1fcbh02）=153.76×106/（1.0×11.9×500×4752）=0.1145

按单筋矩形截面计算，

As= M/（fyγs h0）=153.76×106/（300×0.878×475）=1229（mm2）

选用钢筋8Φ20，实配面积2512 mm2。

按构造配置箍筋：Φ8@200

二、板配筋设计

 钢筋混凝土现浇板，板厚300mm，混凝土采用C25，fc=11.9N/mm2。采用HRB335级钢筋,fy=fy’=300 N/mm2.

2.1、有机动荷载的边

     按四边固定板计算，（如图2-1所示）

因为L01/L02=5.9/4.2=1.06

查表得：

 m1=0.0356×37.75×5.92=46.78(KN/m)

 m2=0.0098×37.75×4.22=6.53(KN/m) 

 m1’=0.078×37.75×5.92=102.50(KN/m)

 m2’=0.059×37.75×4.22=39.29(KN/m) 

将区格跨中弯矩以及A-A支座截面的弯矩折减20%，其余不折减。

L01方向：M=46.78×0.8=37.42(KN/m) 

    L02 方向：M=6.53×0.8=5.224(KN/m)

A-A支座：M=102.50×0.8=82(KN/m)

A-B支座：M=39.29(KN/m)

查附表得：γs=0.95

 L01方向： As= M/（fyγs h0）=37.42×106/（300×0.95×200）

=656.49（mm2）

L02 方向： As= M/（fyγs h0）=5.224×106/（300×0.95×200）

=91.65（mm2）

A-A支座：As= M/（fyγs h0）=82×106/（300×0.95×200）

=1438.59（mm2）

 B-B支座：As= M/（fyγs h0）=32.29×106/（300×0.95×200）

=188.83（mm2）

L01方向配筋:Φ16@200

     L02 方向配筋:Φ16@200

     A-A支座配筋：Φ16@200

     B-B支座配筋：Φ16@200

2.3、底板按构造配筋,

L01方向配筋:Φ16@200

     L02 方向配筋:Φ16@200

     A-A支座配筋：Φ16@200

     B-B支座配筋：Φ16@200