基坑支护方案工法冠梁支撑.docx
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基坑支护方案工法冠梁支撑
胡墩路(外环南路〜临江大道)工程
(K1+567.45-K1+987.55段)
基坑支护
施
工
安
全
专
项
方
案
施工单位:
武汉市市政建设集团有限公司
联丰大道、胡墩路和湖港路BT融资建设项目项目部
2016年8月
1编制依据
2工程概况
3施工部署
4主要施工方案
5施工进度及保证措施
6施工安全及保证措施
7文明施工保证措施
8紧急情况的处理措施及预案
9基坑监测
10应急预案
§1编制依据
1.1编制依据
胡墩路(外环南路—临江大道)工程施工图设计、污水管道基坑支护工程施工图纸及设计交底。
联丰大道、胡墩路、湖港路BT融资建设项目投标文件、工程勘察报告和技术经济资料
我公司进一步现场踏勘所掌握的情况和资料,适用本工程的各种施工规范。
公司现有类似工程的有关资料、企业标准及现有资源;现有的施工技术、管理水平和机械设备配备能力及经验。
1.2相关规范
住建部(2009)87号文
《基坑工程技术规程》
《建筑基坑支护技术规程》
《建筑基坑工程技术规范》
《给水排水管道工程施工及验收规范》
《给水排水构筑物工程施工及验收规范》
《混凝土结构工程施工质量验收规范》
《工程测量规范》
《市政排水管道工程及附属设施》
DB42/159-2008)
JGJ120-201)2
YB9258-2008)
GB50268—2008)
GB50141-2008),
GB50204-2002)
GB50026)
06MS201
DB13(J)54-2005)
《市政基础设施施工质量验收通用规程》
市政基础设施工程施工质量验收统一标准》
DB13(J)53-200)5
钢筋混凝土结构设计规范》
GB50010-2010
建筑基坑工程监测技术规范》
GB50497-2009
钢筋焊接及验收规程》
JGJ18-2003J253-2003
混凝土结构工程施工质量验收规范》
GB50204-2011
2工程概况
2.1基坑概况及基坑设计拟建工程场地位于武汉青山区,起点为待建外环南路,向东延伸至现状临江大道,沿线地形为鱼塘、耕地、道路、及民房,局部地段鱼塘已经回填。
地面标高一般为18.2CH22.27m左右,地势较平坦。
起伏不大。
沿线原始地貌单元为河流堆积平原,属于长江一级阶地。
基坑支护设计范围为胡墩路桩号K1+567.45~K1+987.55段污水管道。
道路路基处理:
K1+575~K1+650段清表场平至标高19.00;K1+650~K1+800段清除现状地面素填土和2m深淤泥,在污水管道基坑范围外抛石1.0m;K1+800-K1+875段清表场平标高19.00;K1+875-K1+980段清除现状地面表层淤泥、耕土,场平至19.00,粉喷桩地基处理,桩间距1.2米,等边三角形布置,桩长不小于设计长度且进入持力层1m,位于污水管下粉喷桩设计停灰面。
2.2基坑支护设计基坑施工前先进行道路路基处理,污水管先于雨水管施工,污水主管先于污水支管施工
(1)K1+575-K1+830段污水管道基坑,基坑深度为7.5-8.0m,基坑宽度约为
3.5m,采用长度为12m的SMW工法桩加两道内支撑进行支护开挖,桩顶标高为清表场平标高或清淤回填标高,桩距1.2m,桩顶标高以下0.35m和4.0m处各设置一道内支撑,第一道为混凝土支撑,第二道支撑为钢支撑。
(2)K1+830-K1+980段污水管道基坑,基坑深度为8.0-8.5g基坑宽度约为3.5m,采用长度为12m的SMW工法桩加两道内支撑进行支护开挖,桩顶标高为清表场平标高,桩距1.2m,桩顶标高以下0.35m和4.0m处各设置一道内支撑,第一道为混凝土支撑,第二道支撑为钢支撑。
内插型钢型号为热轧HN700*300*13*24型钢或力学性能指标更高的型钢桩,钢支撑采用D609mm*12mm螺旋焊钢管,冠梁规格为BH=1200mm*700mm,支撑规格为600mm*700mm冠梁与支撑均采用C30混凝土现浇,钢筋保护层厚度均为40mm。
内支撑与桩体之间设置一道围檩,围檩双拼HM500mm*300mm型钢。
内支撑、围檩和桩体之间焊接,焊接尺寸为8mm。
2.3基坑地质情况本工程污水管道范围内的工程地质条件复杂,红线范围内有建筑物和地下构
筑物,基坑为临时性基坑,根据《湖北省基坑工程技术规程》DB42/T159-2012,基
坑为一级基坑。
(1)管道基础处理
根据《胡墩路(外环南路~临江大道)工程岩土工程勘察报告》以及《胡墩路(外环南路~临江大道)工程岩土工程勘察报告(补勘)》可知,污水管道基础分布情况如下:
K1+575~K1+830段污水管道、检查井基础落在5粉质粘土夹粉质土粉砂层、
6粉细砂层上,其地基承载力特征值fak分别为110kPa140kPq满足设计要求;K1+830~K1+980段污水管道、检查井基础落在粉喷桩复合地基上,下部设置30cm的级配砂石料垫层;分两层回填,其压实系数不小于0.97。
2.4基坑围护工程施工技术分析:
本工程设计采用①850@600工法桩内插型钢支护形式。
结合本工程特点分析,本标段施工K1+540-K1+970段基坑深度约为8米左右,左侧有管廊,右侧有民房及自来水供水管道,地下水丰富且淤泥层较厚。
针对本工程的地质情况,图纸设计为工法桩施工,该方法具有以下优势:
1、止水性能好;
2、工期短;
3、扬尘措施可控工法桩施工涉及场地土层主要以杂填土及素填土、淤泥、淤泥质黏土为主。
工法桩设计桩长为12米及15米,工法桩穿过淤泥层及淤泥质黏土层,桩端部进入3-1黏土层及3-2粉质黏土层。
依据剖面图岩土地质情况可见,土层分布变化较大,结合各土层物理性指标黏聚力分析,施工下钻相对容易,但应依据试钻具体情况,调整施工的各项技术参数,确保工程质量达标。
§3施工部署
3.1施工部署
本段管道线性延伸,总长约405m,根据不同开挖深度支护形式,分段施工。
12mSMW工法桩加两道内支撑支护开挖约255m,15mSMW工法桩加两道内支撑支护开挖约150m,拟安排每两个井段为一个作业面,平行组织流水作业。
桩号K1+875-K1+987.55段,对该段污水管道进行了工法桩支护加固,施工前按路基处理先进行粉喷桩地基处理,桩间距1.2米,等边三角形布置,桩长不小于设计长度且进入持力层1m,位于污水管下粉喷桩设计停灰面。
工法桩支护段拟采用15T履带吊垫钢板下管,吊车和人工配合管道对正,采用外拉法用两台15T手拉倒链平行对管子进行接口。
施工便道布置在中线南侧,沿管线延伸侧依次施工。
起止桩号:
K1+567.45-K1+987.55。
3.2工期计划安排
沟槽及管道施工计划总工期77天
场地平整计划工期36天
工法桩计划工期42天
冠梁及砼支撑工期45天
降水井、污水沟槽及管道主体工期互天
型钢拔出及支撑拆除工期27天
具体详见“施工进度横道图”。
3.3施工平面规划
3.3.1平面布置
场地布置的总原则为:
总体布局,少占道路,工整规范,经济合理,永临结合。
临时工程以满足施工生产和现场管理办公为主,做至紧凑、美观、安全、防火,并减少对周围环境和公共交验的影响。
具体详见“施工总平面布置图”。
3.3.2施工总平面布置
工法桩施工阶段,主要的基本设施有:
水泥仓储、水泥浆液配制一暂存场地;输浆泵、空压机以及①850mm工法
桩机等全套设备作业场地。
我们根据施工阶段不同动态地优化布置场地,根据实际情况合理安排好工序,保证施工顺利进行。
施工总平面布置原则:
此次基坑围护工程为统筹安排,施工后台(包括水泥罐、自动搅拌站、空压机等)操作场地宜相对布置在场地空位区域,以便制备水泥浆液供应周围工法机施工;办公和住宿在周边民房租用。
3.3.3施工总平面管理
⑴施工现场始终严格要求对照“施工总平面图”实行“定置”管理,并严格要求做到物流有序。
⑵各类机具、材料整理后统一堆放在指定的区域,不得占用基地以外的道路,并堆放整齐、有序。
⑶施工场区机台周围由机台负责清理,做到场区无弃土、无弃物。
各机台、班组积极做好“工完场清”工作,以创造并保持一个整洁的工作环境。
⑷机台使用的管材、器具各自堆放整齐,保持整洁。
3.3.4施工用电、用水;施工用电:
施工现场用电与联德厂家协商,接入施工现场,以满足现场用电的需要,同时租用1台400KM的发电机,以备现场需要。
施工用水:
需要接用自来水,并安装D50管至施工场地内。
施工排水:
施工排水抽排进入现有沟渠中。
3.4施工准备
3.4.1搅拌桩施工前,须预先进行必要的场地平整清表、路基处理,修筑施工便道,清除施工区域范围地上地下障碍物,场地地面及施工便道荷载以能放置ZKD-3型三轴钻机及配备JB160工法桩机为准。
3.4.2选好施工出入口,修建洗车槽和场内施工道路,做好现场排水沟网,保持场内道路畅通。
3.4.3机具选型本次工程,工法桩施工我司拟投入1-2台套设备(根据工程进度安排):
包括选择配套ZKD-3型三轴钻机及配备JB160工法桩机进场施工,具体每台套配备的设备包括:
1台200型挖掘机,1台50T履带吊,1台自动搅拌站及2只存浆桶,2台国产BW—250型输浆泵,1台空气压缩机。
采用全站仪进行整体定位和轴线复核;采用J2经纬仪放样,J6经纬仪校核桩架垂直度,DSZ3自动安平水准仪控制标高。
3.4.4水电准备为保证施工机械正常运行,快速高效地完成生产任务,保证施工进度,现场接
入联德厂家借电500VA容量电源;现场施工用水需接入一根①50mm进水管,并保证正常水压。
3.4.5技术准备方案报批:
编制施工组织设计和专项施工方案,并按程序报批。
图纸会审:
组织技术人员进行施工图自审,会同业主、设计、监理等相关单位共同参加图纸会审与设计交底,熟悉岩土工程勘察报告,了解工程重点和难点。
技术交底:
技术人员向作业班组进行技术交底,明确技术要点和质量控制的重点和难点,确保设计意图在技术上得到具体落实。
根据业主提供的坐标基准(控制)点,按照设计图进行放样定位及工程引测工作,并做好永久点及临时点标志。
放样定线后作好测量技术复核单,交由监理单位复核合格后进行下一道工序。
3.4.6探挖沟槽如有影响施工作业的地上、地下障碍物须在施工前予以清除,并及时平整处理。
3.4.7燃料准备、机械试运转检查。
为保证施工机械正常运行,快速高效地完成生产任务,保证施工进度,现场需提前备足施工用燃料;同时调试三轴桩机,保证正常施工作业中不会出现大的机械故障。
主要计划见附表一“计划投入主要施工机械设备一览表”。
3.4.8劳动力准备按照劳动力进度计划,我们将分期分批派出最优秀的劳务队伍进驻工地。
各阶段劳动力使用情况详见附表二“劳动力计划表”。
§4主要施工方案及技术措施
4.1施工顺序:
平整场地,施工围栏-设备进场-设备拼装-测量定位放线-路基处理-型钢水泥土搅拌墙施工,降水井施工-土方开挖至第一道支撑垫层标高,施工冠梁及第一道支撑-第一道支撑混凝土强度达到设计要求80%,继续开挖至
第二道支撑底标高,施工钢腰梁及第二道支撑-等挖土至设计底标高,浇筑垫层并施工污水管道-管道施工完成后进行回填,等回填至第2道支撑以下50cm,浇
筑30cmC30素混凝土;待混凝土板达到设计强度后,拆除第2道支撑-待回填至
第1道支撑底下50cm,拆除第1道混凝土支撑-设备拆除-设备退场
4.2关键部位施工方案
4.2.1场地平整
工法桩施工前,预先进行必要的场地平整,修筑施工便道,清除施工区域范围地上地下障碍物,场地地面及施工便道荷载以能行走50吨履带式吊机及JB160桩
架为准,由于工法桩机自重280T,高度达40M,为保证设备安全,对地基承载力要求较高,50T履带吊插拔H型钢时,需在施工段面内来回行走且H型钢起吊后高度比较高,为保证设备及人员安全,履带行走道路必须平整达到设备不摇晃为止。
4.2.2测量放线根据业主(或总包单位)提供的坐标基准(控制)点,按照设计图进行放样定位及工程引测工作,并做好永久点及临时点标志。
放样定线后作好测量技术复核单,交由总包、监理单位复核合格后进行下一道工序。
(1)复核业主交桩控制点
(2)根据施工需要加密施工控制点
(3)轴线放样并复测
4.3路基处理
根据设计要求,对路床宽度内进行勘察原地貌,清除该段淤泥及杂填土约2M
左右,并清除地下2米以上的障碍物,以保证工法桩正常施工,并达到文明工地要求。
管道地基处理:
根据工程勘察报告,K1+575-K1+830段污水管道、检查井基础
落在5粉质粘土夹粉砂层、6粉细砂层上,其地基承载力特征值fak分别为110KPa140KPa,满足设计要求;K1+830-K1+980段污水管道、检查井基础落在粉喷桩复合地基上,下部设置30cm的级配砂石料垫层;级配砂石料垫层采用分层回填,分层夯实,每层虚铺厚度不于0.3m,压实度系数不小于设计规定(0.97)。
K1+875-K1+980段复合地基处理,桩径为850mm,平面布置呈长方形,中心距
为600。
4.4工法桩施工方案
4.4.1工法桩工艺流程
搅拌机就位,校正复核
搅拌机架设
►
桩机水平和垂直度
下一施工循环
钻头喷浆、气并切割土体
下沉至设计桩底标高
拌制水泥浆液,开启空压机,送浆至桩机钻头
钻头喷浆、气并提
升至设计桩顶标高
残土处理
施工完毕
4
基坑开挖及结构施作
搅拌机械撤岀
Y
完毕且达到设计强度
矍匍水爲土抵拌增詳图術一览T
表1流程图解表
序
号
名称
施工顺序
技术措施
开挖导向沟槽,可作为
导沟
泥水沟,并确定表层土是
1
开挖
否存在障碍物。
导沟一般
口
宽0.8〜1.0m深0.6〜
1.0m。
2
置放
导轨
导轨
(H-300X300)
严疙导轨支撑
(H-200X200)
导轨主要用于施工导
向与型钢定位。
3
设定
施工标
志
标
Z
示志
尹
根据设计的型钢间距,
设定施工标志。
4
SM
W
施工
■
1
;V
匕
首先搅拌下沉,上提喷浆,然后重复搅拌下沉,上提喷浆。
在搅拌施工注入水泥浆过程中,有一部分浆液会返回地面,要尽快清除并沿挡土墙方向作一沟槽,方便插入型钢。
■
.■.|'
敷铁板
5
插入
型钢
利用自重插入型钢
-型钢
T
一般在水泥土凝固之
前沉入泥土中,能较好的
保持型钢的垂直度与平行度。
6
固定
型钢
1—
厂
—'氓
U
吊架
jT
导轨
._一一一一-
~1
、导轨横撑
应力负担材
型钢沉入设计标高后,用水泥砂浆等将型钢固定。
7
施工
完成
SMW
zfyAR
ZjL/
>—
撤除导轨。
并按设计顶
圈梁的尺寸开槽置模(多
为泥模)。
先施工搅拌桩,再造时插入热轧HN700*300*13*24型钢或力学性能指标更高的型钢。
顶标高高出搅拌桩桩顶0.5m,便于型钢后期的拔出。
型钢垂直度偏差不
大于1/200,型钢长度偏差不大于10mm,型钢平面位置偏差应小于50mm形心转角小于3度。
相邻两幅搅拌桩的施工间隔不超过24h,且套打一孔,搅拌桩施工完后及时插入型钢,插入型钢前,全面涂刷减摩剂,这样可有减小摩阻力,以保证型钢拔出。
若现场出现停电,则启用备用600KW发电机进行发电作业。
现场28天龄期的无侧限抗压强度最小值不小于设计规定,抗渗系数小于设计规定。
(设计规定:
无侧限抗压强度最小值不小于0.6MPa抗渗系数:
1*10-7/cm/s)。
采用的水泥强度等级不低于42.5MPa水泥掺量不小于20%,即每立方米被搅拌土体中水泥掺量不小于360Kg。
水泥土搅拌桩桩位水平偏差不大于50mm,垂直度偏差不大于1/200,桩径偏差不大于10mm,桩底标高允许偏差为-50mm-+100mm。
搅拌桩施工时根据设计要求全长范围内复搅。
4.4.3水泥浆配合比
特别说明:
水泥浆液配比须根据现场试验进行修正,参考配比范围为:
水泥:
水=1:
1.5
水灰比控制手段:
(假设工法桩桩长15M)
(1)公式:
每幅桩水泥用量=每幅桩X水泥掺量X水泥土比重(1.8t/m3)
=15*1.031*0.20*1.8=5.5674T
(2)SMW工法桩(©850),桩长15m,
(3)水泥掺量20%,水灰比1.5,
⑷每幅桩水泥用量5.5674,用水量8.3511m3
(5)每幅桩用浆10桶,
(6)每桶浆水泥用量556.74Kg用水量835.11Kg.工法桩搅拌后台全数控控制.
(7)合计每桶泥浆总量为1391.85Kg
注:
必50三轴工法桩截面积1.031m2
根据围护施工的特点,水泥土配比的技术要求如下:
1)设计合理的水泥浆液及水灰比,使其确保水泥土有效强度。
2)水泥掺入比的设计,必须确保水泥土强度,降低土体置换率,减轻施工时对环境的扰动影响。
3)根据设计要求,结合工程实际,拟订此次工法桩的水泥浆液配合比为:
1水泥采用普通硅酸盐水泥,标号不低于42.5级;
2水灰比为1.5;
3工法桩水泥掺量不小于20%,即每立方米搅拌桩体中水泥浆掺量不小于
360kg;
4桩身28天无侧限抗压强度》0.6Mpa。
5工法桩施工时每班组都须按规定制作一组试块,自然条件养护28天,试块
强度必须达到设计要求。
6工法桩施工时,水泥浆喷浆压力为0.2-0.6MP©(根据土质变化而变化,且不超过此范围);施工时,空压机压力值为0.2-0.7MPa(根据土质变化而变化,且不超过此范围)
4.4.4制备水泥浆液及浆液注入
在施工现场摆放水平自动搅拌站,两侧采用搅笼连接水泥罐,在开机前按要求进行水泥浆液的搅制。
将配制好的水泥浆送入贮浆桶内备用。
水泥浆配制好后,停滞时间不得超过3小时,搭接施工的相邻二轴桩施工间隔不得超过24小时(初凝时间)。
钻进注浆量为额定浆量的70〜80%。
注浆压力:
「2MPa,注浆流量:
15(〜200L/min/每台。
若相邻两幅桩施工间隔时间超过24H,
则作冷缝搭接处理,搭接长度大于等于1米。
若发生机械检修或机械故障,预计修理时间超过24小时,确认损坏部件后则立
即启动机械应急措施:
不计人力财力,购买新部件更换,更换之后采用冷缝处理,确保工程进度。
4.4.5搅拌及注浆
(1)在施工现场搭建拌浆施工平台,平台附近搭建水泥库,在开机前应进行浆液的搅制,按照设计试桩确定水泥浆液的水灰比和每立方搅拌水泥土水泥用量。
(2)搅拌机冷却水循环正常后,启动搅拌机电机,放松起重机钢丝绳,使搅拌
机沿导向架切土搅拌下沉,如下沉速度太慢,可用输浆系统补给清水以利钻进。
搅拌机钻杆的钻进、提升速度保持为0.65-1.0m/min,转速为6r/min。
搅拌机下沉到设计深度后,开启灰浆泵,其出口压力保持1.5〜2.5Mpa使水泥浆自动连续喷
入地基。
搅拌机边喷浆边旋转边严格按已确定的速度提升,喷浆提升速度不大于0.5m/min,直到设计要求桩顶标高。
施工严格控制浆液水灰比,一般为1.3〜1.5。
为使喷入土中的水泥浆与土体充分搅拌均匀,再次将搅拌机边旋转边沉入土中直
到设计要求深度,重复搅拌升降控制在0.5-0.8m/min。
必须控制好喷浆速率与提
升速度的关系。
施工中出现意外中断注浆或提升过快现象时,立即暂停施工,重
新下钻至停浆面或少浆桩段以下1m的位置,重新注浆10-20S后恢复提升,保证桩身完整,防止断桩。
(3)三轴搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液(注浆用先进的、自动
化程度高的“水泥自动搅拌注浆泵”如ZYJ-60型。
),同时严格控制下沉和提升速度,下沉速度不大于1米/分钟,提升速度不大于2米/分钟,在桩底部分重复搅拌注浆时,提升速度不大于1米/分钟,并做好原始记录。
搅拌时间与下沉、提升关系如上图:
(4)桩与桩搭接不大于24h;如超过24h,则在第二根桩施工时增加浆量20%,同时减少提升速度;如因相融时间过长,致使第二个桩无法搭接时,则在设计认可下采取局部补桩或注浆措施。
4.5型钢施工
内插型钢型号为热轧HN700*300*13*24型钢或力学性能指标更高的型钢桩,
钢支撑采用D609mm*12mm螺旋焊钢管,冠梁规格为BH=1200mm*700mm,支撑规格为600mm*700mm冠梁与支撑均采用C30混凝土现浇,钢筋保护层厚度均为40mm。
内支撑与桩体之间设置一道围檩,围檩双拼HM500mm*300mm型钢。
内支撑、围檩和桩体之间焊接,焊接尺寸为8mm。
4.5.1型钢插入
(1)三轴水泥搅拌桩施工完毕后,吊机应立即就位,准备吊放型钢,型钢应预涂减摩剂,以便回收。
(2)起吊前在距型钢顶端0.2m处开一个中心孔,孔径约4cm,装好吊具和固定钩,然后用50t吊机起吊型钢,必须保持垂直插入。
在槽沟定位型钢上设型钢定位
卡固定,定位卡必须牢固、水平,然后将型钢钢底部中心对正桩位中心并沿定位
SMW搅拌桩施工主要项目的质量标准
桩的垂直度允许偏差
1/300
桩位偏差
平行基坑方
30mm
垂直基坑方
30mm
达到设计要求
水泥强度及抗渗性
+100mm、-0mm
830
SZ
依、
t-iHi
f-2H±
当基坑施工完毕后,需拔出H型
缝隙。
■
施工时,直接在工程桩中随机选择
强度的水泥掺量,钻进速度等技术参数,
搅拌桩龄期根据设计要求;”达到」
4.6排降水措施施工
根据设计要求,
止基坑周边地表水对基坑边坡产生的冲
理工作,确保基础在无水环境下施工。
水层,承压水对工程影响较大,为防止突涌
///////[/
Vi
Y•
I*4
型钢拔出后需用单管注浆法回填型钢
幅桩作为试桩;县以便确定可达到设计
外另行选址试桩。
工程桩范围之
度并经验收合格后,再进行基坑开挖。
式进行治理
在基坑顶设置截水防
开挖时要做好基坑地下水治
基坑开挖深度较
深,已经进入承压含
设置降水井
曲
枷制面示斛
第二如
降水井位置剖面示意图
4.6.1沟槽排水措施
沿沟槽两边设350*350mm的截水明沟,防止地表水流向基坑。
沿坑底的两侧挖排水沟进行基坑内导水,排水沟紧贴工法桩施做,断面取0.3*0.3m,坡度为0.5%,集水井隔40m左右设置一个,集水井的直径为0.8m深度随挖土的加深适当设置,基坑内地下水流入集水井内后用水泵抽出坑外,经过沉砂池沉淀后排水现状排水明渠。
4.6.2降水措施
K1+567.45-K1+987.55段基坑内侧沿线双边交错布置降水井,降水井设计抽水量30t/