设备基础施工方案和通.docx

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设备基础施工方案和通

常熟华新金属工业品有限公司

设备基础工程

施

工

方

案

苏州和通建筑工程有限公司

二00九年四月十四日

目录

一、工程概况

二、工程地质概况

三、设计要求

四、施工人员组织

五、施工主要机械设备

六、工期保证措施

七、工程质量保证措施

八、施工技术措施

九、土方开挖及基坑降水方案

一十、现场监测及应急措施

十一、安全生产和文明施工

一、工程概况

1、简介：

工程名称：

常熟华新挤压机及泵站设备基础工程。

工程地点：

常熟市海虞镇海阳路2号

建设单位：

常熟华新金属工业品有限公司

设计单位：

亚瑞建筑设计有限公司

监理单位：

无

2、工程概况

本工程位于常常熟华新金属工业品有限公司二期扩建的3#车间内，基坑垂直开挖，开挖深度为-0.5m~-3.5m、-3.5m~-6.0m、-6.0m~-9.1m。

建筑场地为Ⅱ类，本设备基础位置处于3#生产车间S-Y/4-11轴之间，鉴于设备基础深度较深危险性较大，我公司建议基坑四周支护壁需用钻孔灌注桩围护。

二、工程地质概况

1、施工特点

因本工程工期显得略紧，施工难度较大，机械化施工程度高，向施工单位征询合理化建议的做法更是非常有创意，极大地有利于施工组织的优化。

2、地质特点

工程范围场地经机械推平，地形较平坦，根据《华新2#3#生产车间工程地质钻探报告》，场地岩土层自上而下依次划分为：

1杂填土层：

为近代人工堆积，由碎石、砖块、瓦渣及粉质粘土组成，场地均有分布，层厚大约为1.56米厚。

2第二层粘土层：

土层一般性黄褐色粘土，含水量较大，土的重度为18.28，孔隙比较大；对于基础渗水有较大影响，层厚度大约在1.0米左右厚。

3第三层为淤泥粉质粘土：

含水量特别大且开挖后有淤泥流动性强，在此土施工比较困难，淤泥层大约在0.7米厚。

4第四层为粘土：

此层土含水量相对较小点，但土质比较松承载力相对稍差点，磨搽力一般，粘土层厚度大约为4.0米厚。

5第五层为粉质粘土夹粉砂：

此层土质较好，承载力较好，但发生雨水时容易发生流砂现象，此层厚度大约在2.5米厚。

3、水文特点

场区地下水埋深在地表下0.8~1.6m，为潜水型，深部基岩为裂隙水。

主要受大气降水补给，排泄不畅。

场区无强含水层，储水能力和透水性都较差，属微弱透水层。

地下水来源不十分丰富，地下水随季节性变化也不大。

综合上述特点，我公司在组织实施过程中，将克服各种不利因素，以饱满的精神状态，拼搏、求实的工作作风，创一流的管理水平，一流的工程质量，一流的工程速度，并以“创样板工程”的质量目标，指导整个工程建设的进行，保质保量地完成任务。

三、基坑降水排水方案的设计

1、基坑降水排水方案总体技术思路

场地内对基坑施工有影响的地下水位标高大概为-1.5~-2.0m以下。

1根据该场地地下水埋藏条件、基坑开挖深度、本工程实际情况以及场地附近地区已有的施工经验，拟采用管井降水方案降低地下水位，即在基坑坑内四角各布设一个排水深井，由排水井统一将地下水抽出，达到阻截基坑外围地下水流入基坑的目的，从而满足基础施工对降水、排水的要求。

2在基坑四周及时设置排水明沟，挖b=300mm，h=500mm的沟，坑中增设2道过水明沟，b=200mm，h=250mm，将沟中水引至深井中。

3设4台50潜水泵抽水，将水抽至现场原有的排水井中排走，抽水期自挖土至基础回填土施工完停止，三班不停连续排水。

2、地面防渗措施

严格控制基坑四周的用水点。

基坑四周作好排水措施，修筑排水沟，防止人工或雨水流入坑内。

妥善处理各种管道渗漏水。

3、基坑四周地面沉降观测及其预防措施

因降水有可能造成地面附加沉降，但其附加沉降量不大，对周围建筑物、构筑物影响较小。

为安全起见，基坑四周地面设置一定数量的观测点，以对地面沉降进行监测，若地面沉降量较大，对相关建筑物造成影响时，需及时采取有效的保护措施。

四、施工人员组织

施工现场由项目经理、施工员、质安员等组成施工现场管理班子，全面负责施工现场管理和对外联系工作。

1、项目经理1人

2、施工员1人

3、质安员1人

4、材料员1人

5、造孔作业班8人

6、钢筋班3人

7、喷射砼、注浆班6人

8、辅助岗2人

9、后勤岗2人小计25人

五、施工主要机械设备

1、空气压缩机1台。

2、混凝土喷射机1台。

3、潜水泵2台。

4、输料管200米。

5、注浆泵1台。

6、砂浆搅拌机1台。

7、切割机1台。

8、电焊机1台。

9、高压水管200米。

10、动力电200米。

11、配电箱1只。

12、其它零星工具。

六、工期保证措施

本工程确定在85个日历天内完成，为确保工期目标，我们将采取以下控制措施：

1、在计划安排上，以工程施工进度计划为龙头，进行目标分解，突出控制点，确定月进度计划，以月进度计划为指导，用周实施计划安排每日工作，这样以日保周，以周保月，最终确保总体计划的实现。

2、实行进度的事前、事中控制

事前控制：

编制施工进度计划和月施工计划。

事中控制：

计划“上墙”，严格按周检查，做好记录，并将计划与实际进度进行比较，从中找出进度偏差，分析偏差带来的影响，同时进行进度预测，从中提出可行的修改措施，重新调整进度计划、并付诸实施，即严格按“计划—实施—检查—处理”的管理循环步骤进行，利用电脑，实行动态管理。

3、定期（每月）向监理及业主汇报工程实际进度状况，组织定期（每周）或不定期的现场生产协调会议，统筹安排，综合平衡，互相衔接，达到均衡、连续性施工。

实行信息监控，及时调整部署，采取相应措施，确保每阶段的计划如期实现，健全每周例会和每天班组碰头会制度，通过例会制度每天落实进度，随时调整计划，及时确定对策，使进度计划切实能指导现场生产并真正付诸实施。

4、及时制定原材料、半成品以及机械设备进场计划，落实货源和设备来源，及时组织进场，并且货要对板、合用，并确保施工机械设备正常运转。

5、与生产班组签订质量进度承包合同，实行对等奖罚。

6、加强质量管理，接受各相关单位的监督，缩短各工序间交验停歇时间，强化质量意识，确保不因质量问题而影响施工进度，同时及时积累技术资料，保证一次验收合格。

7、现场施工要配备足够的劳动力，并加强劳动力管理，及时组织劳动力进场，合理安排各班组工作面，避免窝工而影响工效。

8、做好季节性施工措施，在浇捣砼处、钢筋加工点和金属焊接点搭设临时活动遮雨棚，浇捣完的砼要加盖防雨布或麻袋。

9、及时做好隐蔽工程检查和验收工作，避免影响工程进度。

10、加强联络，主要管理人员配对讲机和移动通信电话等通讯工具。

七、工程质量保证措施

1、严格按设计图纸及《建筑基坑支护技术规程》（GJB02-98）进行施工。

2、开工前及施工过程中，作好各种材料的送检、化验，保证使用合格产品，按有关要求做好试压件与焊接样的制作与送检工作。

3、施工前平整场地，清除地上和地下障碍物。

4、遇地下障碍不能排除时，可绕行施工，但须保证桩的连续性。

5、疏通基坑附近的排水管道，防止堵塞，引起渗漏，及时排干基坑周边积水，对基坑周边的原有裂隙，应作必要的填补，严防地表水下渗，按要求修造排水沟和集水井，及时排走坡顶和基坑内积水。

6、加强基坑监测，在基坑开挖阶段，对附近地表、路面进行沉降位移观测，并对支护结构止水效果进行观测，发现渗漏应进行封堵。

7、与业主指定的监测单位保持良好接触，互通信息，及时掌握基坑变形情况，做好监测资料分析工作，对后期变形的发展及时进行预测。

8、经常与设计单位保持联系，互相沟通，对施工中出现的问题和信息及时反馈，比如基坑开挖后土质与勘察资料的差异、基坑变形情况、支护结构施工质量保证情况等等，做好信息施工工作。

9、做好原始资料整理工作，工程完工后整理有关资料，编册装订并报竣工验收。

八、施工技术措施

（一）喷锚施工工艺流程

制作锚管开挖基坑修整边坡素喷砼3－4CM厚挂钢筋网打锚管焊接加强筋喷身砼到设计厚度锚管注浆养护至80%砼强度下一层土方开挖。

（二）施工方法

根据本工程地质情况因本工程杂填土较厚，块石及障碍物较多，洛阳铲成孔困难，土钉均采用Φ48钢管，直接采用空压机打入锚管，且在锚管壁上每隔0.5M设一组Φ8MM圆孔，高压向孔内注入水泥浆，挂设Φ6.5圆钢组成的钢筋网片，网片固定后向基坑壁喷C20细石砼。

在上一水平上土锚墙施工后，保养二天至三天进行第二个水平面作业，施工方法与第一个水平相同，循环施工至工程结束，出场验收。

1、土方开挖与土钉墙施工配合

基坑围护的成功与土方开挖，土钉墙施工之间的配合有密切相关，合理安排，可使施工顺利、安全。

沿基坑四周分层分段开挖、滚动施工，确保基坑稳定。

2、打入锚杆

土钉墙施工，锚杆施工是一个关键工作。

根据本工程的地质条件，基坑范围内为杂填土和粉砂土，故锚管采用空压机直接打入方式。

3、锚杆制作

按设计要求制作锚杆，在锚杆前端置定位架。

钢筋井型与通长钢筋组成锚头，并与锚接焊接，锚头体与钢筋网焊接。

4、压力灌浆

安置锚杆后，采用注浆机进行注浆，压力控制在0.3－0.5Mpa,灌浆管端距孔底0.2m左右，注浆开始稳压数分钟，待注浆塞满水泥砂浆及端部注满砂浆后，逐渐向外拔注浆管，直至拔至孔口，确认浆液注满锚孔，以止浆袋堵塞孔口。

5、绑扎钢筋网及喷射砼

按要求采用Φ6.5I级钢筋绑扎成200×200钢筋网，并与锚头焊接。

采用空压机、喷射机喷射混凝土，将干混合料用管子送到喷头，在喷头处加水后喷射到基坑壁上，喷射砼通过高速喷射使水泥和集料连续撞击、压实。

喷射时，喷嘴距喷射面为0.6~1.0米，喷厚度为100mm.。

每一锚喷网段的边缘，留出30厘米与其邻锚喷网相连接，待下一段钢筋网连接好后，与下段钢筋网一起喷射砼。

（三）施工质量保证措施

1、施工用的材料必须符合设计要求，钢筋、水泥、砂子等有质保单及复验报告。

2、锚杆成孔的定位应符合设计要求，孔位误差不大于100，如遇特殊情况，经监理认可作适当调整。

3、打入锚管时，应确保锚管的长度及锚管的角度符合设计要求。

4、配制水泥浆应符合设计要求，严格按配比正确配制。

锚杆注浆配合比为：

水泥：

水=1:

0.2:

0.45－0.55.

5、浆液灌注时应慢慢压入浆液，压力0.3~0.5Mpa,确保注浆充盈。

6、在喷砼前调整喷浆气夺，喷浆气夺根据喷浆的距离进行调整。

7、喷射应符合设计要求的配合比，砼的和易性与塌落度增多需符合喷射要求。

喷射配合比为水泥：

石子：

砂=1：

2.5：

2,控制以最小回弹率为准。

（四）基坑支护

1、基坑支护类型选择

深基坑支护不仅要求确保边坡的稳定，而且要满足变形控制要求，以确保基坑周围的建筑物、地下管线、道路等的安全。

如今支护结构日臻完善，出现了许多新的支护结构形式与稳定边坡的方法。

根据本地区实际情况，经比较采用钻孔灌注桩作为挡土结构，由于基坑开采区主要为粘性土，它具有一定自稳定结构的特性，因此护坡桩采用间隔式钢筋混凝土钻孔灌注桩挡土，土层锚杆支护的方案，挡土支护结构布置如下：

（1）护坡桩桩径600mm，桩净距1000mm；

（2）土层锚杆一排作单支撑，端部在地面以下2.00mm，下倾18°，间距1.6m；（3）腰梁一道，位于坡顶下2.00m处，通过腰梁，锚杆对护坡桩进行拉结；（4）桩间为粘性土不作处理。

2.深基坑支护土压力

深基坑支护是近些年来才发展起来的工程运用学科，新的完善的支护结构上的土压力理论还没有正式提出，要精确地加以确定是不可能的。

而且由于土的土质比较复杂，土压力的计算还与支护结构的刚度和施工方法等有关，要精确地确定也是比较困难的。

目前，土压力的计算，仍然是简化后按库仑公式或朗肯公式进行。

常用的公式为：

主动土压力：

Eα=1/2γH2tg2（45°-Φ/2）-2CHtg（45°-Φ/2）+2C2/γ工中：

Eα——主动土压力（KN），γ——土的容重，采用加权平均值。

H——挡土桩长（m）。

Φ——土的内摩擦角（°）。

C——土的内聚力（KN）。

被动土压力：

EP=1/2γt2KPCt式中：

EP——被动土压力（KN），t——挡土桩的入土深度（m），KP——被动土压力系数，一般取K2=tg2（45°-Φ/2）。

由于传统理论存在达些不足，在工程运用时就必须作经验修正，以便在一定程度上能够满足工程上的使用要求，这也就是从以下几个方面具体考虑：

2.1.土压力参数：

尤其抗剪强度C/Φ的取值问题。

抗剪强度指标的测定方法有总应力法和有效应办法，前者采用总应力C、Φ值和天然重度γ（或饱和容量）计算土压力，并认为水压力包括在内，后者采用有效应力C、Φ及浮容量γ计算土压力，另解水压力，即是水土分算。

总应办法应用方便，适用于不透水或弱透水的粘土层。

有效应力法应用于砂层。

2.2.朗肯理论假定墙背与填土之间无摩擦力。

这种假设造成计算主动土压力偏大，而被动土压力偏小。

主动土压力偏大则是偏安全的，而被动土压力偏小则是偏危险的。

针对这一情况，在计算被动土压力时，采用修正后的被动土压力系数KP，因为库仑理论计算被动土压力偏大。

因此采用库仑理论中的被动土压力系数擦角δ，克服了朗肯理论在此方面的假定。

可以求得修正后的KP是：

KP=〔CosΨDCosδ[KF）]-Sin（Ψo+δ）SinΨo〕2式中是按等值内摩擦角计算，对粘性土取ΦD=Φ是根据经验取值，δ一般为1/3Φ-2/3Φ。

2.3.用等值内摩擦角计算主动土压力。

在实践中，对于抗深在10m内的支护计算，把有粘聚力的主动土压力Eα，计算式为：

E=1/2CHtg2（45°-Φ/2）+2C2/γ。

用等值内摩擦角时，按无粘性土三角形土压力并入Φo，E=1/2γH2tg（45°-Φ/2），而E=E由此可得：

tg（45°-[SX（]Φo2=rH2tg2（45°-Ψ/2）-4CHtg（45°-Ψ/2）+4C2/r2rH2

2.4.深基坑开挖的空间效应。

基坑的滑动面受到相邻边的制约影响，在中线的土压力最大，而造近两边的压力则小，利用这种空间效应，可以在两边折减桩数或减少配筋量。

2.5.重视场内外水的问题。

注意降排水，因为土中含水量增加，抗剪强度降低，水分在较大土粒表面形成润滑剂，使摩擦力降低，而较小颗粒结合水膜变厚，降低了土的内聚力。

综上所述，结合本场地地质资料以及所选择的基抗支护形成，水压力和土压力分别按以下方式计算：

2.5.1.水压力：

因支护桩所处地层主要为粘性土层，且为硬塑中密状态，另开挖前已作降水处理，故认为此压力采用水土合算是可行的。

2.5.2.土压力：

桩后主动土压力，采用朗肯主动土压力计算，即：

Eα=1/2γH2tg2（45°-Φ/2）-2CHtg（45°-Φ/2）+2C2/γ桩前被动土压力，采用修正后的朗肯被动土压力计算，即：

EP＝1/2γt2KP+2KPCt。

式中：

KP＝〔CosΨCosδ-Sin（Ψ+δ）SinΨ〕2

3.护坡桩的设计

3.1.桩上侧土压力：

①桩后侧主动土压力，因为桩后土为三层（杂添土、粘土、粉粘土）所以计算时采用加权平均值的C、Φ、γ，Φ=21.32，得：

Eα=4.7H2-2.76H+108.49；②桩前侧被动土压力：

因为桩前侧土为两层（粘土层、粉质粘土层），所以计算时应采用加权平均值的C′、Φ′、γ′，得：

EP＝33.89676t2+104.5t；③均布载荷对桩的侧压力：

由公式Eq＝qKaH，得：

Eq=18.672H。

3.2.桩插入深度确定：

计算前须作如下假设：

（1）锚固点A无移动；

（2）灌注桩埋在地下无移动；（3）自由端因较浅不作固定端，按地下简支计算。

3.2.1.建立方程：

对铰点（锚固点）A求矩，则必须满足：

ΣMA=0

所以有：

1KEP（23t+h-a）=Eq〔23（h+t）-a〕+Ep（h+t2-α）q

式中：

K为安全系数，取2，得：

8.31t3+82.97t2-138.75t=114.12

3.2.2.插入深度及柱长计算：

根据实际情况t取最小正解；t=1.99m。

根据《建筑结构设计手册》及综合地质资料，取安全系数为1.2，所以桩的总长度为：

L=h+1.5t=8.5+1.2♀1.99=12.4（m）

3.3.锚拉力的计算：

由于桩长已求出，对整个桩而言，由于力平衡原理可以求出A点的锚拉力，ΣFA=0，即：

Eα+Eq=Ep+TA，取t=1.99解得：

TA=194.35（KN）

九、土方开挖及基坑降水方案

（一）土方开挖

1、在土方开挖过程中必须与土钉墙施工配合，按围护施工要求土方开挖前水位必须降至土层底标高50cm以下，进行分层、分段开挖，逐层逐段交叉平行作业，不能超挖，以避免产生基坑壁坍塌事故。

2、由于本基坑基底标高比较复杂，土方开挖必须分块分层进行，根据桩基础的施工进度，先浅后深，逐层开挖。

（二）施工步骤：

基坑土方开挖前，施工单位应进一步查明场地和基坑开挖深度影响范围内的地下管线，必要时应预先采取保护措施。

本工程土方分四层开挖，严禁超挖。

（1）本工程土方分四层开挖，先沿基坑四周10开挖土方，深度为第一排土钉下50CM，分段长度每完成25~30M的土方，立即进行相应范围的土钉墙施工。

（2）待已施工完成的土钉墙48-72小时后，方可开挖第二层土方，深度为第二排土钉下50CM，其他按第

（1）点要求进行土钉墙施工。

（3）当施工到第四排土钉时，中间土方可一次性挖除。

（4）挖土至基础板底标高后，应在24小时内浇捣完成素混凝土垫层（垫层分块施工），垫层应延伸至围护体边。

（5）严格控制施坡开挖的土坡高差及坡度，防止基坑土体滑坡。

（6）基护剖面图中所示的基坑最大挖深标高（不含局部深坑），实际开挖深度应结合地下室结施图进行，当结施图与基护剖面图中所示的标高有出入时，以结施图为准，并应及时通知业主和围护设计人员。

（7）第一层土方和第二层土方开挖必须相隔二至三天，使上部喷锚达到一定强度，才能向下开挖。

（8）在机械挖出支护坡面人工及时修整边坡，并立即进行土钉墙施工，严禁基坑暴露时间过长。

（9）基坑周围10.0M范围内堆载不得超过15Mpa。

（三）基坑降水和止水

（1）本工程降水采用管井，管井长度15M，间距约20M，管线成孔直径600MM，井管壁采用直径300MM的钢管，沿钢管长方向设Φ10@50圆孔。

管壁外包双层40目铁丝网，管壁与孔壁之间充填150MM厚填砾，填砾采用4#加工砂。

（2）管井必须在基坑开挖前七天按设完毕并进行抽水，待地下水降至开挖面以下0.5M后再行挖土。

（3）基坑降水质量是本工程的关键，如地下水位未达至要求，严禁开挖。

十、现场监测及应急措施

a、现场监测

为确保施工的安全和开挖的顺利进行，在整个施工过程中应进行全过程监测，实行信息化施工。

根据很多深基坑开挖的经验，现场监测对深基坑的土方开挖和地下室施工的安全是至关重要的，只有进行现场监测，才能及时获取基坑开挖过程中围护结构及周围土体的受力与变形情况，掌握基坑开挖对周围环境的影响，对了地下室施工顺利进行提供指导作用。

（一）监测内容

1、周围环境监测

包括周围建筑物和道路的路面沉降，裂缝的产生与开展，以及地下管线设施的沉降等。

2、围护体系及桩后土体深度的侧向位移监测，特别是坑底以下的位移大小和随时间的变化情况。

3、围护桩后侧土体的沉降观测。

4、基坑内外的地下水位观测。

5、对原有的基础应特别加强监测，如出现异常情况，应立即停止开挖，并采取必要的措施。

（二）监测要求

1、一般情况下开挖期间每天观测一次，如遇位移、沉降及其变化速度较大时，则应增加观测次数。

2、观测数据一般应当天填入规定的记录表格，并及时提供级建设、设计、监理和施工等单位。

3、每天的数据应绘制成相关曲线，如位移沿深度的变化曲线，位移及沉降随时间的变化曲线等。

根据其发展趋势分析整个基坑的稳定情况，以便及时采取安全措施。

4、如发现位移超过报警值时，应立即停止开挖土方，并通知有关单位，采取有效措施。

（三）监测点布置

一、应急措施

1、基坑土方应严格按分块分层要求开挖；（挖土方案应由挖土单位编制，并经建设、设计、监理等单位认可后方可施工）

2、应备用一些应急措施的材料，包括钢管、木桩、砂袋等材料，随时对付各种可能发生的险情；

3、在开挖过程中，如遇土体特别薄弱时，应先进行土体加固，如压密注浆等，待土体稳定后方可继续施工；

4、开挖过程中若出现围护体变形过大或变形发展速率过快，应立即停止相应范围的土方开挖，必要时采取回填措施或在坑底设一排松木桩以控制围护体的变形发展；

5、加快挖土进度，尽量减少土体暴光时间；

6、备用发电机一台，以确保基坑井点降水安全。

十一、安全生产和文明施工

1、安全施工

在施工过程中执行“安全第一、预防为主”的方针，开展“安全第一、质量第一”的劳动竞赛。

强化施工管理，为创优良工程打下基础。

（1）广泛开展三级安全教育，使每个职式认识到安全与质量同样重要，不容忽视，切实做好安全工作。

（2）施工场内不戴安全帽不得进入施工区域。

（3）上班人员不得酗酒，严格执行安全劳动保护条例。

（4）严禁穿拖鞋上班。

（5）加强用电管理，做到专人专职管理，不得随意接触电器设备及拉设各种开关。

用电设备必须安全可靠，并随时检查各种电器的完好性。

（6）经常检修各种机械设备，加强保养，不得带病作业。

（7）不得随意进入起重机机械危险区域。

（8）施工现场设安全检查员，负责日常安全检查工作。

（9）特种作业须持证上岗。

总而言之，要使每个施工人员明确有了安全才能保证质量，提高经济效益，加快工程进度。

2、文明施工

本工程位于海虞镇内，文明施工尤为重要，在提高工程社会效益的前提下，积极开展争创“文明工地”的活动。

由项目经理全面负责文明生产与环保措施的实施。

严禁随意排放废水，违者赔偿一切损失。

自觉接受监督，并主动协助市容主管单位做好现场、宿舍清洁卫生工作。