深基坑支护施工方案.docx

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深基坑支护施工方案

五一广场绿化用地地下空间建设项目

主体工程

基

坑

支

护

施

工

方

案

施工单位：

湖南长工工程建设有限公司

五一广场绿化用地地下空间建设项目经理部

编制：

审核：

审批：

编制日期：

2015年2月

1、编制依据

1.1五一广场绿化用地地下空间开发工程基坑支护设计

1.2岩土工程勘察报告

1.3深基坑工程技术规定

1.4建筑基坑支护技术规程（JGJ120-2012）

1.5建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）

1.6混凝土结构施工及验收规范（GB50010-2010）

1.7岩土锚杆（索）技术规程（CECS22:

2005）

1.8锚杆喷射砼支护技术规范（GB50086-2001）

2、工程概况

2.1支护设计概况

1、本基坑重要性等级为一级。

2、长沙市五一广场绿化用地地下空间建设项目位于长沙市五一大道与黄兴北路、南阳街交汇北侧，交通便利。

建（构）筑地下室三层，地上为绿化广场；结构类型为框剪结构，首层建筑面积为：

24939.49平方米，下沉广场面积为：

2787.97平方米；负一层建筑面积为：

29175.62平方米，下沉广场面积为：

4450.46平方米；负二层建筑面积为：

28633.65平方米，停车位：

784位。

首层与负一层为商业用地（商铺），负二层为停车场。

本工程划分两个作业区：

一期工程（A区）与二期工程（B区），一期工程建筑面积约占55000平方米，二期工程约占33000平方米，根据现场情况先施工一期工程（A区），一期工程施工至主体结构二层，开始施工二期工程（B区）。

工程量大，整工期较长（约500天）。

一期工程与二期工程相隔时间久。

3、基坑支护体系概况。

本项目基坑一期工程与二期工程分界处（主施工道路）南北一线西侧临时放坡上部采用土钉墙支护，下部采用钢管桩结合预应力锚索支护。

2.2场地工程地质条件

通过勘察查明，本场地土层主要为人工填土层（杂土层）①、淤泥质土粉质粘土②、粉质粘土③、粉砂④、砾砂⑤、圆砾⑥、卵石⑦、岩溶堆积物⑧、强风化泥灰岩⑨、中风化泥灰岩⑩、微风化泥灰岩、微风化灰岩。

详见勘探资料。

2.3场地水文地质条件

根据勘察资料，本场地地下水的类型为上部滞水，上部滞水主要赋存于杂填土与2层粘土层中，潜水主要赋存于第四系含水层中的粉砂④、砾砂⑤、圆砾⑥-1、卵石⑦中,岩溶水,大气降水是其主要补给来源。

3、工程特点

3.1支护设计具体介绍

1：

基坑深度：

17.5米。

2：

支护结构介绍：

上部13米左右采用临时放坡土钉墙支护，下部采用钢管桩结合预应力锚索支护。

具体施工见设计图。

3.2工程特点及实施难点

3.1.1按现场实际情况，对应设计标高，其基坑实际开挖深度为17.5米不等。

支护临时以放坡、复合喷锚（土钉墙）、钢管桩为主。

对本基坑而言土方开挖是关键，土方施工必须密切配合支护施工。

3.1.2该工程施工场地有限，基坑西面分别布置临建、施工主道路及材料堆场，对基坑边坡安全影响较大。

土方开挖采取水平分段、垂直分层的方法施工，开挖一段、支护一段（由北向南推进施工）。

3.1.3根据本工程场地地质条件，锚杆成孔困难。

3.1.4该基坑安全等级为一级。

4、施工组织管理

4.1施工组织部署

4.1.1该工程施工组织以复合喷锚（土钉墙）、钢管桩结合预应力锚索支护施工为主。

4.1.2整体施工锚杆施工、喷射砼施工、钢管桩为主体，其余工艺可交叉作业。

一切施工管理到人、材、机首先满足主体施工，确保主工艺施工总进行计划的实施。

4.2施工协调管理

4.2.1与设计单位的协调

①进一步了解设计意图及工程要求，根据设计意图提出具体施工实施方案。

②会同业主、监理根据现场实际对设计提出建议，完善设计内容和设备选型。

③协调施工中需与设计人员协商解决的问题，解决不可预测因素引起的其它问题。

4.2.2与监理公司及业主的协调

①在施工过程中，严格按照业主及监理公司批准的施工方案进行，对施工进度和施工质量的管理，在施工自检上，接受监理工程师的验收和检查。

②严格贯彻执行质量控制制度、质量检查制度，并以此对各施工工序严格控制，确保工程质量。

③所有进入施工现场使用的成品、半成品、设备、材料、均主动向业主及监理工程师提交合格证及质保书，并按监理工程师要求对使用材料进行送检。

4.2.3与监测单位的协调

①会同业主及监理公司对监测方案提出合理建议。

②及时掌握监测成果，采用信息法施工，针对监测成果及时会同监理及业主分析，及时指导下步施工。

4.3组织管理体系

为了保证高效、优质、低耗地完成基坑支护工程的施工任务，选配具有高素质的项目经理和工程管理人员，成立专业管理班子，组成项目经理部，对整个工程的施工进行组织、指挥、协调和控制。

5、施工平面布置及各项目需用计划

5.1总体布置

5.1.1根据总平面布置要求，本基坑支护统一规划。

5.1.2在施工期间，根据施工需要在浅坑地段设置基坑支护施工进入通道。

5.1.3现场材料加工区可根据施工需要就近设置。

5.2现场平面布置原则

5.2.1锚杆施工，会同土方开挖，按设计要求分层进行，其水泥材料堆置于施工区边，临近拌浆设备。

5.2.2钢管桩施工：

在西侧空地既原停车场堆放、加工钢管桩。

5.3现场平面布置管理

根据总工期进度计划要求（保证春节前北段支护施工完成），支护施工和土方开挖交叉平行作业，其现场管理必须统筹安排、合理布置。

5.3.1对每一道工序的施工，结合其施工特点，对排水沟、材料堆场，加工设备行进路线等应合理布置，每一道工序的施工必须考虑下一道工序施工的布置，避免相互影响，浪费人力、物力。

5.3.2设专人对现场统一管理，合理布置、调度。

5.3.3对施工现场重要设施，危险区域张挂标志牌，避免出现事故或其它隐患。

5.4主要材料物质计划

基坑工程主要材料表

类型

型号

钢材

28

25

22

16

φ8

钢管

φ609

壁厚14mm

水泥

PO42.5

砂石

中粗砂、卵石

商品砼

Φ50

6、主要施工方法及施工顺序

6.1施工顺序

根据本基坑支护设计要求，结合本工程施工特点，以及业主总工期进度计划要求（保证春节前北段支护施工完成），为提高工效，缩短工期，其基坑支护的施工顺序确定为：

土方分段、分层开挖→场地平整→搭设设备操作平台→钢管桩→水泥搅拌桩（注浆）施工→锚杆（依段、逐层次）→挂网喷砼施工→结构施工

6.2主要施工方法

一、搭设设备操作平台工艺

1.基本参数

模板支架搭设高度为16.0米；

搭设尺寸为：

立杆的纵距b=1.00米，立杆的横距l=1.00米，立杆的步距h=1.50米；

横杆与立杆采用双扣件方式连接，平台底钢管间距离=600.00mm；

采用的钢管类型为48×3.5。

2.荷载参数

脚手板自重（kN/m2）:

0.30；

栏杆自重（kN/m）:

0.15；

材料堆放最大荷载（kN/m2）:

3.3；

施工均布荷载（kN/m2）:

2.500；

二、纵向支撑钢管的计算

纵向钢管按照均布荷载下连续梁计算，截面力学参数为

截面抵抗矩W=5.08cm3；

截面惯性矩I=12.19cm4；

1.荷载的计算：

（1）脚手板与栏杆自重（kN/m）：

q1=0.30×0.60=0.180kN/m

（2）堆放材料的自重线荷载（kN/m）：

q21=3.30×0.60=1.98kN/m

（3）施工荷载标准值（kN/m）

q22=2.50×0.600=1.5kN/m

经计算得到，活荷载标准值q2==3.48kN/m

2.抗弯强度计算

最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩。

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:

最大弯矩计算公式如下:

最大支座力计算公式如下:

静荷载q1=1.2×0.180=0.216kN/m

活荷载q2=1.4×3.480=4.872kN/m

最大弯矩Mmax=（0.10×0.216+0.117×4.872）×1.002=0.592kN.m

最大支座力N=（1.1×0.216+1.2×4.872）×1.0=6.084kN

抗弯计算强度f=0.592×106/5080.0=116.535N/mm2

纵向钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!

3.挠度计算

最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度

计算公式如下:

静荷载q1=0.180kN/m

活荷载q2=3.480kN/m

三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度

验算V纵向钢管的最大挠度小于1200.0/150与10mm,满足要求!

三、横向支撑钢管计算

横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算

集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P=6.084kN

经过连续梁的计算得到

最大弯矩Mmax=1.1kN.m

最大变形vmax=4.3mm

最大支座力Qmax=11.5kN

抗弯计算强度f=1.1×106/1.667×105=6.6N/mm2

小于F=15N/mm2满足要求!

四、扣件抗滑移的计算

按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范培训讲座》刘群主编，

P96页，双扣件承载力取值Rc=16.00kN，纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算（规范5.2.5）:

R≤Rc

　　R——纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；

计算中R取最大支座反力，R=11.5kN

双扣件抗滑承载力的设计计算R<=16.00满足要求!

六、立杆的稳定性计算

立杆的稳定性计算公式

其中N——立杆的轴心压力设计值，N=10.5kN；

——轴心受压立杆的稳定系数,由长细比l0/i查表得到；

i——计算立杆的截面回转半径（cm）；i=1.58

A——立杆净截面面积（cm2）；A=4.89

W——立杆净截面抵抗矩（cm3）；W=5.08

——钢管立杆抗压强度计算值（N/mm2）；

[f]——钢管立杆抗压强度设计值，[f]=205.00N/mm2；

l0——计算长度（m）；

10.5×103/0.588×4.89×102=36.52N/mm2

满足要求。

七、立杆的地基承载力计算

立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求

p≤fg

其中p——立杆基础底面的平均压力（N/mm2），p=N/A；p=42.00

N——上部结构传至基础顶面的轴向力设计值（kN）；N=10.5KN

A——基础底面面积（m2）；A=0.25

fg——地基承载力设计值（N/mm2）；fg=96.00

地基承载力设计值应按下式计算

fg=kc×fgk

其中kc——脚手架地基承载力调整系数；kc=0.40

fgk——地基承载力标准值；fgk=240.00

地基承载力计算满足要求。

脚手架：

立杆立距纵、横向为1.0m×1.0米（基础满铺路基板），纵、横水平步距为1.5米；构造要求：

剪刀撑满设，基坑方向设置斜支撑。

施工人员设备操作平面设置竹架板（满铺设置）。

脚手架每层操作平台根据规范要求设置安全防护栏及安全网，基础铺设路基板，如附图。

6.2.1钢管桩施工方法

施工工艺：

平整场地（铺设路基板）→标定桩位→钻机就位、成孔→放置钢管

l、钢管预检

桩进场后，报监理单位