基坑工程施工方案.docx
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基坑工程施工方案
基坑工程施工方案
1基坑工程简介
（1）本工程位于地块，主体育馆北侧，本工程围护结构由建筑设计研究院设计，本场地自地表至持力层深度范围内所揭露的土层主要由杂填土、粘土及全风化岩组成，部分区域有少部分淤泥质粘土，具有成层分布的特点。
（2）土质情况变化不大，基底部分土质良好；地下水位高、隔水层薄。
（3）气候条件
本次基坑土方施工过程中将遇到降雨天气，采取相应的施工措施。
2基坑围护设计
基坑围护按不同边界条件进行设计，
基坑围护结构主要采用Φ1000@1300钻孔灌注桩（Φ850@600三轴搅拌桩止水）和两道钢筋混凝土内支撑的围护形式，其中基坑西侧为咬合桩支护，其余三侧为三轴搅拌桩截水帷幕及灌注桩支护。
3基坑围护施工方案
基坑围护体系包括水泥土搅拌桩组成的止水帷幕，混凝土钻孔灌注支护桩、咬合桩组成的支撑体系。
基坑围护施工划分2个施工段，投入1台三轴搅拌桩机械及4台钻孔灌注桩机、1台咬合桩机施工机械，桩机线路如下图所示布置，并按所示路线分段进行施工，西侧进行咬合桩施工，其余三侧先进行水泥搅拌桩止水帏幕施工，然后钻孔灌注桩跟进作业。
钻孔灌注桩做好小应变检测，并进行严格的支护结构质量验收。
基坑围护与支撑设计图
序号
项目
中心标高（m）
围檩截面尺寸（mm）
支撑截面尺寸（mm）
1
第一道支撑
-1.3m
900*800
900*800，800*800
2
第二道支撑
-8.1m
1300*900
900*900，800*900
3.1咬合桩施工
（1）施工工艺原理
咬合桩是相邻混凝土排桩间部分圆周相嵌，并于后序次相间施工的桩内置入钢筋笼，使之形成具有良好防渗作用的整体连续防水、挡土围护结构。
咬合桩是在桩与桩之间形成相互咬合排列的一种基坑围护结构。
桩的排列方式为一条不配筋并采用超缓凝素混凝土桩（A桩）和一条钢筋混凝土桩（B桩）间隔布置。
施工时，先施工A桩,后施工B桩,在A桩混凝土初凝之前完成B桩的施工。
A桩、B桩均采用套管成孔桩设备施工，切割掉相邻A桩相交部分的混凝土，从而实现咬合。
本工程基坑西侧支护形式为直径800mm咬合桩，咬合搭接250mm。
见下图。
（2）施工技术要求
1）A桩混凝土采用超缓凝混凝土，要求必须在A桩混凝土初凝前完成B桩。
施工顺序：
A1-A2-B1-A3-B2-A4-B3-B4，见下图；
2）桩定位误差<10mm,桩的垂直度偏差<3‰；
3）设计咬合厚度为250mm；
4）咬合桩采用套管成孔桩设备施工；
5）A桩混凝土缓凝时间≥60小时，混凝土强度C15，混凝土塌落度：
14cm，混凝土的3天强度值R3d不大于3Mpa；
6）B桩为钢筋混凝土桩，混凝土强度水下C30。
图8.2.3.1-1咬合桩布置大样图
（3）施工工艺流程
1）作混凝土导墙，保证咬合桩准确定位，确保钻机平稳，承受施工荷载。
2）开钻，吊放第1节套管，控制套管的垂直度，采用测斜仪附贴在套管外壁进行垂直度检测，发现偏差及时纠正。
成孔后套管随混凝土灌注逐段拔起。
3）混凝土灌注，在B桩施工中由于必须切割A桩，在A桩混凝土未达到某种强度的状态下，套管钻机的磨动和下切对A桩混凝土会产生损害。
为此，采用延缓A桩混凝土的初凝时间，在A桩混凝土处于末初凝的状态下施作B桩的施工方案。
据试验，掺SP型缓凝减水剂后，混凝土的初凝时间可延缓到60h左右（根据施工设备情况及施工速度确定），从而确保了施工方案可操作性的实施。
混凝土采用导管法灌注，若孔底渗水多，涌水量超过1立方米/小时，采用水下混凝土灌注。
（4）控制要点
1）控制孔口定位误差
在钻孔咬合桩桩顶以上设置施工导墙,导墙上设置定位孔,其直径宜比桩径大20～40mm。
钻机就位后,检查第1节套管插入定位孔并要求施工单位进行调整,使套管周围与定位孔之间的空隙保持均匀。
2）督促施工单位控制桩的垂直度
根据设计要求,桩身垂直度偏差不大于3‰。
为了保证钻孔咬合桩底部有足够厚度的咬合量，除对其孔口定位误差严格控制外，还应对其垂直度进行严格的控制。
成孔过程中要控制好桩的垂直度，必须抓好以下三个环节的工作：
①套管的顺直度检查和校正
钻孔咬合桩施工前在平整地面上进行套管顺直度的检查和校正，首先检查和校正单节套管的顺直度，然后将按照桩长配置的套管全部连接起来进行整根套管（15～25m）的顺直度偏差宜小于10mm。
检测方法：
于地面上测放出两条相互平行的直线，将套管置于两条直线之间，然后用线锤和直尺进行检测。
②成孔过程中桩的垂直度监测和检查
a地面监测：
在地面选择两个相互垂直的方向采用线锤监测地面以上部分的套管的垂直度，发现偏差随时纠正。
这项检测在每根桩的成孔过程中应自始自终坚持，不能中断。
b检查：
每节套管压完后安装下一节套管之前，都要停下来用“测环”进行孔内垂直度检查，不合格时需进行纠偏，直至合格才能进行下一节套管施工。
③纠偏
成孔过程中如发现垂直度偏差过大，必须及时要求施工单位进行纠偏调整，纠偏的常用方法有以下三种：
a用钻机油缸进行纠偏：
如果偏差不大于或套管入土不深（5m以下），可直接利用钻机的两个顶升油缸和两个推拉油缸调节套管的垂直度，即可达到纠偏的目的。
b桩纠偏：
如果A桩在入土5m以下发生较大偏移，可先利用钻机油缸直接纠偏，如达不到要求，可向套管内填砂或粘土，一边填土一边拔起套管，直至将套管提升到上一次检查合格的地方，然后调直套管，检查其垂直度合格后再重新下压。
c纠偏：
B桩的纠偏方法与A桩基本相同，其不同之处是不能向套管内填土而应填入与A桩相同的砼，否则有可能在桩间留下土夹层，从而影响排桩的防水效果。
3）超缓凝混凝土的施工质量控制
A桩混凝土缓凝时间应根据单桩成桩时间来确定,单桩成桩时间与施工现场地质条件、桩长、桩径和钻机能力等因素相关。
根据咬合桩施工工艺,A桩初凝时间为T=3t+K+Q；
式中：
T——A桩砼的缓凝时间；
t——单桩成桩所需时间；
K——储备时间，一般为1.0t；
Q——夜间停工时间
一般初步控制A桩初凝时间为60h,在以后施工中根据现场情况进行调整。
（5）预防及处理措施
1）“管涌”处理
“管涌”是指在B桩成孔过程中，由于A桩混凝土未凝固,还处于流动状态，A桩混凝土有可能从A、B桩相交处涌入B桩孔内。
克服“管涌”有以下几个方法：
①A桩混凝土的坍落度应相对小一些，不宜超过18cm，以便于降低混凝土的流动性；
②套管底口应始终保持超前于开挖面一定距离,以便于造成一段“瓶颈”，阻止混凝土的流动，如果钻机能力许可，这个距离越大越好，但至少不应小于2.5m；
③必要时（如遇地下障碍物套管底无法超前时）可向套管内注入一定量的水，通过水压力来平衡A桩混凝土的压力，阻止“管涌”的发生；
④B桩成孔过程中，应注意观察相邻两侧A桩混凝土顶面，如发现A桩混凝土下陷，应立即停止B桩开挖，并一边将套管尽量下压，一边向B桩内填土或注水，直到完全止住“管涌”。
2）钢筋笼上浮处理
由于套管内壁与钢筋笼外缘之间的空隙较小，在上拔套管的时候，钢筋笼有可能被套管带着一起上浮。
预防措施主要有：
①A桩混凝土的骨料粒径应小一些，不宜大于20mm；
②在钢筋笼底部焊上一块比钢筋笼直径略小的薄钢板以增加其抗浮能力；
③安装钢筋笼导正器；
④混凝土灌注必须按操作规程进行。
3）钻进遇到块石的处理方法
如果场地内有比较多的有规则的块石带，对此我们将采用“二阶段成孔法”进行处理：
第一阶段，不论A桩还是B桩，先钻进取土至块石面，然后卸下抓斗改换冲击锤，从套管内用冲击锤冲钻至桩底设计标高，成孔后向套管内填土，一边填土一边拔出套管，即第一阶段所成的孔用土填满；
第二阶段，按钻孔咬合桩正常施工方法施工。
4）分段施工接头的处理方法
往往一台钻机施工无法满足工程进度，需要多台钻机分段施工，这就存在在先施工段的接头问题。
采用砂桩是一个比较好的方法，在施工段与段的端头设置一个砂桩（成孔后用砂灌满），待后施工段到此接头时挖出砂灌上砼即可。
8.2.3.2钻孔灌注桩支护施工
（1）施工工艺流程
支护体系的竖向立柱为钻孔灌注桩，混凝土强度等级为C30，主筋保护层厚度40mm。
桩位水平偏差<50，竖向偏差<0.5%，充盈系数>1.1，沉渣厚度<150，钢筋笼钢筋采用焊接。
桩底标高为-20.5000m。
钻孔灌注桩的超灌高度为500。
采用GPS-150型钻机正循环成孔，原土造浆。
施工工艺流程如下图：
图8.2.3.2-1钻孔灌注桩施工工艺流程图
（2）施工要点
钻孔灌注桩按设计要求和“钻孔灌注桩施工规程”的有关规定执行，采用正循环回转钻进成孔。
钻孔灌注桩采取隔4跳1的间隔跳打方式施工，当间隔跳打时，已施工桩达到设计强度后，安排后续桩机施工剩余钻孔灌注桩，形成流水施工。
本工程采用原土加少量粘土制泥浆，施工过程中严格控制泥浆的质量，废弃泥浆不能再投入使用。
（3）施工准备
进行场地的平整硬化，进而引进由城市规划部门提供的坐标点和水准基点进行高程及桩位的测设工作，在不受桩基施工影响处设置桩基轴线的定位点和水准点，确定桩位。
成孔前，会同有关部门进行复核测量基线、水准基点及桩位，确保准确无误。
根据提供的规划红线与边轴关系定出施工桩位基准轴线，会同监理组织验收，并做好基准点的保护措施，直至竣工验收。
根据桩位控制轴线的基准点，按设计图所示尺寸逐一放桩位，桩位之间尺寸应仔细复核以防出错。
定好桩位后，先在桩位控制圆外侧弹出桩位十字线以便控制桩位。
测量放样的仪器设备必须经过检验合格后方能使用。
钻机、护筒、钢筋笼、泥浆箱及各种相关材料，准备到位。
提前做好混凝土配比及供应准备，保证及时供应。
开工前召开现场技术交底会，使所有参与钻孔桩施工的施工人员明确本岗位的具体技术要求、职责，尽一切力量避免出现断桩。
处理好文明、安全施工有关事项，包括用电、排污、排放泥浆。
（4）施工方法
1）测量放样，定位
2）埋设护筒：
护筒采用钢护筒，用5mm厚钢板制成，确保在护筒埋设稍有偏差时，保证钻头能正确就位，并能顺利提钻。
护筒长度为1.2m，筒进入原状土50cm，并高出地面30cm左右，以确保不小于1m的水头压力，防止塌孔。
护筒就位后，周围用粘土分层均匀填满夯实，确保泥浆不外漏，确保护筒位置正确牢固。
3）泥浆循环：
根据现场需要设置泥浆池，用于泥浆循环，并及时组织泥浆车进行外运。
4）钻孔：
开钻前，配制好比重为1.3-1.4的泥浆进入泥浆池及孔内。
调平好钻孔工作平台，保证钻孔平台水平并确保牢固，在钻孔过程中不发生倾斜位移。
调整好钻机，保证钻杆竖直，使钻架吊点、钻机的转盘中心和桩位中心三点在一垂直线上。
在粘土钻孔过程中，及时检查泥浆比重，控制在1.2～1.3之间。
粘度控制在16～22秒，发现不符，及时调整。
钻孔作业分班连续进行，不中断。
当钻孔达到设计深度，及时停机。
对孔径、孔深、孔斜率进行检查，自测合格后，报监理复测，同意后，开始清孔。
5）清孔：
达到设计深度后，开始清孔，用换浆清孔法。
当泥浆比重为1.15～1.18时，方可吊放钢筋笼。
6）放导管
导管在使用前检验好水密性试验，不合格的接头不准使用，保证导管在填充水下混凝土中不漏水，不漏浆，确保桩的质量。
根据孔深配制好相应的导管节数，保证安装时一次性到位，导管底与孔底保证有30cm左右的空隙，防止导管进入沉淀中，混凝土无法涌出管外；另避免离孔底太高，使第一斗灌注混凝土无法埋住导管口或导管埋深太少，泥浆重新涌入导管内形成夹泥，影响成桩质量。
7）二次清孔
放好导管后，通过导管进行二次清孔，测定好泥浆比重为1.10左右，沉淀≤10cm，孔径、孔深符合设计要求时，报监理同意后，开始浇注混凝土。
8）浇注混凝土
浇混凝土前，隔水塞在导管一定高度内设置好，由初灌量计算确定，初灌量确定原则：
当导管离孔底30～40cm时，保证第一次混凝土下料使导管埋入混凝土中1m以上。
斗内灌满混凝土，剪断铁丝，混凝土连续浇灌。
用测绳测得导管埋深为6m，拆导管二节并保证拆导管后，导管在混凝土内埋深＞1m，再浇混凝土。
也就是控制两点：
第一，导管埋深不宜过大，控制在4-6m之间，过深导管无法拔出导致埋管形成断桩。
第二，导管埋深必须保证最少有2m，防止操作中稍有失误，导管提升过高、过快，出现导管埋深过小或拔空，涌入泥浆，形成断桩、夹泥的质量事故。
（5）质量保证措施
灌注桩施工前进行试成孔。
开钻前预先配制好优质泥浆，控制比重在1.3～1.4之间。
遇夹砂土层时，为防缩颈，把优质泥浆注入孔内。
确保钻孔垂直，钻头带导向，孔底减压钻进，若发生塌孔、斜孔，则回填粘土至塌孔处以上1～2m，重新钻孔。
采用二次清孔，确保孔底沉渣小于10cm。
商品混凝土严格控制坍落度及发料时间，备足第一斗，确保混凝土连续下料，防止断桩、夹泥。
3.3三轴搅拌桩施工
（1）三轴水泥搅搅拌桩止水帷幕施工
止水帷幕采用三轴水泥搅拌桩，设计桩底标高-17.800。
施工要求采用标准连续方式施工，搭接形式见下图：
图8.2.3.3-1三轴水泥搅拌桩示意图
1）施工准备
作好场地平整及测量定位放线，水电配置、机械试运转良好，技术、人员、材料准备到位。
主要材料：
水泥采用P.O.42.5Mpa普通硅酸盐水泥，要求无结块。
水泥用量为20%，上部空搅部分水泥用量为6.5%，水灰比0.85。
外加剂采用的类型为塑化剂（木质素磺酸钙），促凝剂（硫酸钠、石膏），掺量根据现场试验确定。
主要机具为MAC150-3J型深层搅拌机、搅浆系统、空压机及其配套设备，如下表
三轴搅拌桩施工主要机械表
序号
机械名称
规格型号
数量
功率KW
备注
1
三轴水泥搅拌桩机
PD100
1
260
2
挖掘机
PC220
4
3
泥浆泵
3PNL
30
4
污水泵
86型
10
2）施工流程
水泥搅拌桩施工成桩工艺流程如下图：
图2三轴水泥搅拌桩工艺流程图
3）施工方法
①就位，调平
深层搅拌桩机开行达到指定桩位、对中，调整机架的垂直度。
②下沉
深层搅拌机运转正常后，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，喷浆搅拌时钻头下沉速度不大于1m/min，可由电机的电流监测表控制。
如遇硬粘土等下沉速度太慢，可以利用输浆系统适当补给清水以利钻进。
③制备水泥浆
深层搅拌机预搅下沉到一定深度后，开始拌制水泥浆，待压浆时倾入集料斗中。
④提升喷浆搅拌
深层搅拌机下沉到达设计深度后，开启灰浆泵浆水泥浆压入地基土中，此后边喷浆、边旋转、边提升深层搅拌机，直至设计桩顶标高。
此时应注意喷浆速率与提升速度相协调，以确保水泥浆沿桩长均匀分布，并使提升至桩顶后集料斗中的水泥浆正好排空。
提升速度不大于1.3m/min。
钻进时注浆量一般为额定浆量的70-80%。
⑤沉钻复搅
桩顶以下3m范围应进行复搅。
再次沉钻进行复搅，复搅下沉速度可控制在0.5~0.8m/min。
如果水泥掺入比较大或因土质较密在提升时不能将应喷入土中的水泥浆全部喷完时，可在重复下沉搅拌时予以补喷，即采用“二次喷浆、三次搅拌”工艺，但此时仍应注意喷浆的均匀性。
第二次喷浆量不宜过少，可控制在单桩总喷浆量的30%~40%，由于过少的水泥浆很难做到沿全桩均匀分布。
⑥重复提升搅拌
边旋转、边提升，重复搅拌至桩顶标高，并将钻头提出地面，以便移机施工新的桩体。
此至，完成一根桩的施工。
⑦清洗
当一施工段成桩完成后，应即时进行清洗。
清洗时向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，将全部管道中的残存水泥浆，冲洗干净并浆附于搅拌头上的土清洗干净。
⑧移位
开行深层搅拌桩机至新的桩位，进行下一根桩的施工。
3）施工控制要点
机架垂直度的控制是成桩垂直度的关键，要求垂直度偏差不大于0.5%。
测量定位决定桩位的准确性，桩位偏差不大于20mm。
成桩过程控制下沉及提升速度，严格控制喷浆速率与喷浆提升（或下沉）速度的关系，确保水泥浆沿全桩长均匀分布，并保证在提升开始时同时注浆，在提升至桩顶时，该桩全部浆液喷注完毕。
若在提升喷浆过程中遇特殊情况造成断浆，应重新成桩。
相临桩间歇不得超过20小时。
经常性、制度性地检查搅拌叶磨损情况、注浆孔是否阻塞，当发生过大磨损时，应及时更换或修补钻头。
施工前进行试验桩施工，确定机械、施工工艺及技术方案设计否合适可行。
土方开挖及降水需待水泥搅拌桩成桩28天后进行。
在搅拌桩成桩28天后取芯做单轴抗压强度试验，要求试验的桩身水泥土单轴抗压强度不小于1.5MPa。
4基坑降水设计及施工方案
4.1降水工程简介
本工程位于。
已建道路下分布有市政管线，基坑西侧距离管线较近，并于本基坑开工前完成，管沟保护要求较高。
4.2降水工程施工组织
（1）项目部施工组织管理网络图
（2）按项目施工管理原则，并结合本工程的特点，为实现优质、高效、安全、低耗地完成本工程施工任务，建立强有力的现场施工管理项目部，以项目经理作为管理核心，全权负责工程质量、进度、安全文明施工，成本控制及外部环境的协调等工作。
组成人员明确职责分工，相互协作。
（3）主要岗位人员的职责
主要岗位人员职责详见下表。
主要岗位人员职责表
岗位
定员
主要职责范围
项目经理
1人
本工程施工的组织者，是工程质量直接负责人，对履行合同负全责，杜绝质量安全事故，本工程一次交验合格，人员、材料、设备、工艺方法和施工等几个方面因素控制好，确保生产工序质量的稳定。
对工程的质量、安全、工期、文明生产领导责任，严格按质量计划作业指导书组织施工。
组织工程竣工验收等工作。
现场负责
1人
本工程施工的组织者和管理者，是工程质量主要负责人，对履行合同负主要责任，杜绝质量安全事故，本工程一次交验合格。
对人员、材料、设备、工艺方法和施工等几个方面因素控制好，确保生产工序质量的稳定。
对工程质量、安全、工期、文明生产负领导责任，严格按质量计划及作业指导书组织施工，项目经理不在时行使项目经理职责，配合工程竣工验收等工作，对项目经理负责。
技术负责
1人
对本项目技术质量工作负直接责任，核对业主提供的技术资料图纸，施工组织设计与成井报告的编写与送审，施工工序质量控制、签证、质量记录控制（原始资料收集整理、保存等），统计技术应用，负责现场检验、测量、试验设备的控制以及纠正和预防措施制定，审查采购物资的技术要求，竣工报告编写送审和工程质量验收、资料提交。
质量员
1人
工序质量监督检查与验收，填写开孔令，对降水井成孔成井验收，施工中一般合格项目评审与处置，材料检验、半成品状态标识及质量记录资料。
施工员
1人
总施工员负责生产调度，作业计划调整，保证均衡生产，总施工员填写施工日记，负责工序调度，组织，相关纠正、预防措施督促执行，事故预防与处理、器具搬运。
安全员
1人
检查督促安全与文明生产措施落实，纠正不安全行为，生产设备检验、安全装置的检查。
现场员工安全教育培训，上岗证书检查，安全日记填写。
材料员
1人
确保材料，对材料质量进行初验、进场材料物资的签收、发放、登记和保管。
测量员
1人
严格按施工图纸进行测量放样，记录测量成果，控制井位放样偏差，同时对以后的井位进行复测。
焊工
1人
负责维修、保养和修理各种机具，协助设备安装。
电工
1人
负责维护、保养和修理各种电器设备，负责各种电器线路。
4.3明沟降排水质量控制重点及措施
降排水质量控制重点及措施
控制重点
特色
降排水
降排水是否正常将直接影响降水运行，在施工区域内合理布置排水沟，并且有一定坡度，能够迅速将大量地下水、雨水排出场地。
监测
对坑底、边坡、坡顶及周边环境进行监测，加强信息化施工。
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