葛洲坝大厦挖土施工专项施工方案Word格式.docx
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该建筑工程重要性等级为一级，场地复杂程度等级为三级，地基复杂程度为二级，岩土工程勘察等级为甲级。
根据业主提供的资料，现场地自然地面标高为-0.30m，基坑周边梁底和承台底标高分别为-16.8m~-20.40m，基坑设计深度为16.5～20.1m，各段支设计深度见下表。
各段设计开挖深度一览表
剖面编号
地面标高（m）
基坑底标高（m）
设计开挖深度（m）
AB
-0.30
-16.80
16.50
BC
-17.60
17.40
CD
DE、FG
-18.40
18.10
EF
-20.40
20.10
GH
-17.00
16.70
HIA
基坑开挖面积约3590m2，共有土方约为53500立方米。
现场场地极为狭小，本基坑围护总体方案是：
放坡卸载、钻孔灌注桩+混凝土支撑、高压旋喷桩止水帷幕+坑内高压旋喷桩封底+坑内中型井点降水。
设置3道混凝土支撑，1道钢支撑（东北角）支撑底标高分别为-2.8m、-8.3m、-13.3m、-16.40m。
第二节、工程环境条件
场地位于汉口硚口路，其三层地下室需开挖基坑，基坑周边环境条件如下：
AB段：
该侧地下室边轴线距用地红线最近距离为3.3m，红线外侧为3栋砖混结构民房，其中一栋3层，一栋4层，一栋1层。
BC、CD段：
该侧地下室边轴线距用地红线最近距离为5.6m，红线外侧为硚口路。
硚口路上布设有市政排水和供水管线，距离地下室边轴线约为10m。
DE、EF、FG段：
该侧为项目用地，地下室外侧为葛洲坝酒店和西陵大厦裙楼，本工程地下室边轴线距葛洲坝酒店最近距离为4.4m，距西陵大厦3层裙楼最近距离为4.7m。
葛洲坝酒店为8层框架结构，设一层地下室，地下室埋深5.5m，基础为管桩基础，桩长28m。
西陵大厦裙楼为3层~4层框架结构，设一层地下室，地下室埋深3.5m，基础为预制方桩基础，桩长14m。
GH段：
该侧为项目用地，地下室外侧为西陵大厦主楼，本工程地下室边轴线距西陵大厦主楼最近距离为7m。
西陵大厦主楼为17层和19层框架结构，设一层地下室，地下室埋深3.5m，基础为预制方桩基础，桩长15m，桩等距布设，间距1.4m。
HIA段：
该侧地下室边轴线距用地红线最近距离为3.8m，红线外侧9.0m为工贸家电大厦。
工贸家电大厦为28层框剪结构，设一层地下室，地下室埋深6.5m，基础为桩基础，桩长30m。
第三节、工程地质和水文地质条件
1．场地工程地质条件
场地地貌单元属长江、汉江一级阶地。
现地势较平坦，地面平整标高23.70m。
根据勘探深度60.80m范围内所揭露的岩土层，按其地层年代，成因及其物理力学性质，将场地土从上至下划分为四个岩土层组，共13个单元岩土层，
各岩土层特征分述如下：
（1）层人工填土（Qml），为近代人工活动形成，地表主要为砖块、建筑垃圾组成，孔隙大，结构松散，成份复杂。
下部有旧房基础及坚硬的整板混泥土地下构筑物，最大深度约在4.5m左右，坚硬难克。
厚度1.4~4.5m，平均厚度约3m左右。
（2-1）层粘土（Q4al）上部黄褐色，下部颜色稍深，为褐色，刀切面光滑，随手可搓土条，可塑，中偏高压缩性，层面埋深1.40~4.50m，平均厚度6.5m左右，全场区分布。
（2-2）层粉质粘土夹粉土（Q4al），灰褐色，粉质粘土可—软塑状态，局部含淤泥质成份，单层厚度一般0.15~0.30m，高压缩性，粉土灰色，稍密状态，手搓有明显粗糙感。
单层厚度一般0.10~0.15m，水平层理二者交替重叠产出，偶见薄膜状粉砂夹层，层面埋深在8.5~10.30m之间，平均厚度约5.00m。
（3-1）层：
粉砂夹粉土、粉质粘土：
（Q4al）以粉砂为主，粉砂青灰色，稍密:
单层厚度一般0.2~0.3m，粉土，褐色，稍密，单层厚度5~15cm；
粉质粘土，灰褐色，可一软塑，高压缩性，单层厚度5—10cm。
水平层理。
力学性质不稳定是该组合层的主要特征。
层面埋深13.60~15.0m，平均厚度约5..8m左右。
（3-2）层：
粉砂（Q4al）青灰色，含少量细砂成份。
肉眼可见绢云母类浅色矿物颗粒，中密状态。
层面埋深18.9~21.3m，平均厚度8.0m左右。
（3-2a）层：
粉质粘土（Q4al）、褐色，充填在（3-2）层中的粘性土透镜体，场区分布不连续。
揭露厚度约0.9m，（4#钻孔揭露）
（3-4）层：
含砾中粗砂（Q4al），青灰色，含黄色砂颗粒，以中粗砂为主约占70%以上，含砾石，约占15%，少量粉砂颗粒，密实状态。
粒度成份不均匀，但颗粒极配好，砾砂颗粒多为石英，长石类浅色矿物。
形状为浑圆状，磨圆好。
层面埋深37.0~40.40m，平均厚度6.50左右。
（3-4a）层：
粉质粘土（Q4al）褐色，（7#钻孔揭露）填充在（3-4）层底部的透镜体，厚度约0.9m，场区分布无连续性，可塑偏硬状态，具中等压缩性。
（3-5）层：
砾砂含卵石（Q4al），褐黄色含杂色，砾砂约在70%，砾以园砾为主，砾以中粗砂为主；
卵石约占20%，卵石直径一般为20~30mm。
园状、次园状、磨圆好，主要为石英、长石类浅色矿物或砂岩团块。
层间混含少量泥质成份。
层面埋深44.8~45.40m，平均厚度约4.5m。
（4-1）层：
强风化细粉砂质泥岩（S2），灰色，风化严重，原岩结构已破坏，岩心破碎，呈泥状及角砾状、岩屑碎块。
物质成份较复杂，平均厚度约3.0m左右，层面埋深49.40~49.90m，
（4-2）层：
中风化细粉砂质泥岩（S2），灰-灰绿色。
岩心完整，呈柱状，短柱状。
断面可见砂质晶粒，巨厚层状，节理裂隙不发育。
岩石的坚硬程度属软岩，岩体的完整程度为较完整，岩体的基本质量等级划为IV级。
2．场地水文地质条件
场地位于长江、汉江一级阶地，在勘探深度60.80m范围内，按地下水的埋藏条件及水力特征，分为两种类型的地下水。
第一种类型地下水为上层滞水，主要埋藏在第一场的人工填土层中，水量不大，地下水的动态，受大气降水及人工生活排污的控制，无统一的地下水面。
勘探期间测得其自由水面在1.40~2.60m之间。
第二种类型地下水为孔隙承压水，埋藏于第（3-1）~（3-5）层的砂性土层中，水量丰富，与江水联通。
其动态受江水控制，地下水的循环以侧向径流为主。
勘探期间测得其承压水头在场区地面下约6.50m左右（标高17.54m）
本基坑坑底标高-16.80~-20.40m，已局部揭露（3-1）粉砂夹粉土、粉质粘土层。
第四节、工程难点
1、土方开挖难度大：
本基坑形状呈正方形，开挖深度深，设置栈桥。
受场地形状和支护结构限制，土方车只能停靠在基坑边栈桥上进行土方装载，土方开挖采用场内开挖倒运、长臂挖机装载的方式进行。
特别是第二四支撑底与坑底间距1.4米，挖机作业难度大，需人工配合大量清土，工作效率较低，开挖难度大
2、倒运土方工程量大：
挖土需结合支撑施工，分层分块开挖。
-6.m土方施工完成后，下层大量土方的无法直接外运，只能采取场区内分块倒运集中，然后提升外运，该部分工程量较大。
3、场内挖机操作要求高：
本工程场地狭窄，采用盆式对称挖土，支撑分段施工。
受内支撑、立柱、降水井管线影响，场区内挖机的可操作空间狭小，对驾驶员提出较高的操作要求。
第二章、工程部署
第一节、施工组织机构
施工管理组织机构如下图所示。
第二节、挖土施工流程
挖土施工总体流程如下图。
第三节、施工机械配置
根据该工程实际情况，拟配备10~12台履带式挖掘机挖土，配备50-60辆自卸汽车运土。
挖掘机型号及技术性能见下表。
挖掘机的型号及技术性能表
项目
机型
WY15
WLY50
WY100
HXW230LC
工作装置
反铲
铲斗容量（m3）
0.15
0.5
1.0
0.45
最大挖掘深度（mm）
3000
4500
5855
11356
最大挖掘半径（mm）
4800
7380
10535
15330
最大挖掘高度（mm）
3640
7300
9015
13462
最大卸载高度（mm）
2400
5040
7345
11171
最大挖掘力（kN）
17
51
113.4
68
理论生产率（m3/h）
38
105
200
100
发动机：
功率（kW）
20.59
66.0
117.68
125
液压系统工作压力（MPa）
13
16
28
30.4
行走接地比压（MPa）
0.03
-
0.05
0.036
行走速度（km/h）
1.54
3.6
1.6~3.2
5.4
爬坡能力（%）
45
40
回转速度（r/min）
10
7.0
7.9
10.5
总重量（t）
4.2
10.6
29.4
23.6
外形尺寸
全长（mm）
5030
7160
10265
12632
全宽（mm）
1687
2430
3190
全高（mm）
2200
2670
3148
3260
第三章、主要施工方法
第一节、施工测量
一、测量仪器的选择
测量仪器选用表
名称
型号
数量
精度
用途
全站仪
OTS232
1
测量放线
电子经纬仪
测量验线
光电测距仪
PCH2
<
0.9毫米/km
水准仪
DSZ3
2
3毫米/km
水准测量
50米钢卷尺
经计量局检验合格
垂直、水平距离测量
线锤
4
垂直度测量
注：
仪器均为计量局检验准用期内，50m钢卷尺为经计量局检验的专用标准钢卷尺。
二、测量控制网的布设
根据业主移交的城市测量控制网基准点的坐标、高程及设计图纸提供的建筑物坐标，±
0.00m高程取值，经换算后利用经纬仪、测距仪、水准仪由场外城市测量基准点直接引测至现场，测量控制网的定位桩设置在施工区域外不受施工影响处。
平面测量控制网见下图。
平面测量控制网
三、挖土、地下室施工测量
根据总平面测量控制网，用经纬仪引测在围护桩上部冠梁顶面上，然后将经纬仪搁置在压顶梁上，高程利用水准仪、标尺向下传递定于地下围护结构内侧壁上。
作为挖土施工高程控制的依据，利用水准仪、塔尺控制施工高程。
为保证施工测量的定位准确，定期对布设在围檩上的测量控制网进行复核。
高程的竖向传递
第二节、土方工程施工
一、基坑开挖的原则和基本方法
基坑开挖应遵守的基本原则是先撑后挖，分层开挖，严禁超挖。
1、基坑围护方案为放坡卸载、钻孔灌注桩支护+内支撑、高压旋喷止水。
基坑北侧距葛洲坝酒店最近距离为4.4m，距西陵大厦3层裙楼最近距离为4.7m。
基坑西侧距离用地红线最近为3.8m，红线外侧9.0m为工贸家电大厦。
基坑南侧距离用地红线最近为3.3m，红线外侧为3栋砖混结构民房。
基坑东侧地下室边轴线距用地红线最近距离为5.6m，红线外侧为硚口路。
基坑开挖后三侧都无法通车，，出土量受到一定限制。
东侧作为车辆入口，基坑土方通过该侧施工道路外运。
2、确定合理的挖土顺序，充分利用基坑的时空效应，分层、分块开挖，做到限时开挖，尽量缩短围护结构无支撑暴露时间。
3、本基坑出土量大，采用分块、分层出土，分块进行支撑施工，以形成稳定的结构体系，抵抗围护结构的变形。
4、为了使支护结构均匀受力，减少变形，挖土采用分层、分块、均衡、对称的方式进行挖土。
分块、分层开挖时，做好留土护壁，将围护结构的变形控制在允许的范围内。
5、基础垫层要随挖随浇，垫层必须在基坑见底后24内小时浇注完成，并且无垫层暴露面积不大于200平方米。
6、垫层强度达到80%时，方可开挖电梯井落深区的基坑。
二、施工程序及工况
本工程土方开挖分为四个阶段，见各工况示意图。
1、第一阶段：
开挖深度挖土至-2.5米，施工钢管桩2040m，注浆锚杆1020m，坡面挂网喷砼730m2，基坑外侧高压旋喷桩17610m，降水井施工22口，施工第一道内支撑及栈桥，周边破桩头开槽施工桩顶冠梁，该阶段完成冠梁围檩及混凝土支撑1250m3，出土方量约为9000m3。
2、第二阶段
开挖深度挖土至-6.0米，出土方量约为13000m3，施工桩间高压旋喷桩施工7530m，被动区高压旋喷桩15903m。
再挖土至-8.3m，出土方量约为8100m3，施工第二道内支撑，该阶段完成冠梁围檩及混凝土支撑1100m3。
3、第三阶段开挖深度挖土至-6.0米，出土方量约为13000m3，
开挖深度挖土至13.30米，白天4台小反铲1台大反铲倒土600方，晚上300立方，出土方量约为17500m3。
施工第二道内支撑，分4次浇注，每次浇注时间16小时。
该阶段完成冠梁围檩及混凝土支撑1100m3。
4、第四阶段
土方开挖至基底，出土方量约为13000m3，开始底板和承台施工。
东北角施工第四道内支撑，支撑下土方现行开挖，支撑依次跟进施工，直至开挖至基底，该阶段完成围檩75m3，H型钢支撑18.4吨。
三、基坑平面土方开挖安排
根据现场周边环境条件，土方开挖交通流向和施工场地布置见下图。
基坑北侧紧邻葛洲坝酒店及西陵大厦。
基坑西侧为工贸家电大厦。
基坑南侧为3栋砖混结构民房。
基坑东侧为硚口路。
基坑四侧离围墙都很近，基坑开挖后坑周边环境紧张，出土量受到一定限制。
东侧作为车辆出入口，基坑土方通过该侧施工道路外运。
土方开挖交通流向图
1、第一阶段土方开挖方法及平面布置
该阶段采用大型反铲及运土车进行土方作业，根据开挖方案，土方开挖至-2.5m，土方开挖过程中穿插进行降水管道架设、冠梁、内支撑的施工。
开槽施工冠梁，冠梁施工后，行车路口部位回填，基坑内车道采用砖渣铺面。
根据地勘报告和周边基坑工程施工经验，第一层土方开挖过程中不需要进行深井降水，影响土方作业的水患主要为上层滞水和大气降水。
为此，应设置临时明排水系统，及时抽排雨水和地表水，排水系统布置、土方开挖剖面及平面示意图如下。
该阶段完成工程量：
冠梁围檩654m3，钢支撑155t，混凝土支撑62m3，出土方量约为33000m3。
投入机械设备：
WLY50和WLY100反铲各3台，大型运土车60辆，每日出土3000~3500m3，计划工期13天。
2、第二阶段土方开挖方法及平面布置
待一区和二区支撑施工完成后，进行第二阶段的土方作业。
该阶段土方开挖方式：
分级设置阶梯，二区留存中心岛土，由四周向中间进行退挖和倒运。
本阶段将分成三个开挖区域，土方开挖完成后支护施工快速跟进。
开挖剖面及平面示意图如下。
该阶段一区和三区南北两侧土方在该阶段已开挖至基底，地下室施工队伍可以进场进行地下室地板和承台的施工。
土方开挖和倒运采用小型运土车、小型挖机和大型挖机相互配合的方式进行，根据土方作业进度，分块施工第二道支撑。
在施工过程中，应尽量缩短围护结构无支撑的暴露时间，确保在基坑平面内形成稳定的支护体系。
该阶段需进行深井降水，降水井的开启根据土方开挖后情况而定，如开挖过程中土层含水量增大，应及时与降水设计方反馈信息，从而确定是否开始进行降水，降水井开始运行后，降水量的控制可根据观测井进行测量，应确保坑内承压水位保持在-8.5米以下。
本阶段土方开挖的特点：
①出土量大，本层开挖深度深。
②限时开挖，开挖区域固定，出土集中。
③要尽快形成支撑，尽量缩短围护结构无支撑暴露时间，要求挖土，支撑要24小时连续施工。
④在土方开挖过程中，在围护结构内侧按1：
1.5放坡，做好留土护坡，减少围护结构的变形。
⑤加强基坑降水管理，确保水位在开挖基坑底1米以下。
本层土方开挖的注意事项：
①由于在第一道支撑大部分为钢支撑，在本层土方开挖时，要确保挖机不碰撞支撑。
②在开挖面上，按1：
1.5放坡。
③挖机要有专人指挥，挖土作业面和支撑施工作业面要有严格的界限。
④挖机在挖土作业时，要加强对降水井的保护。
部分土方需要由人工清除转运。
三区撑下土方需等待第二道混凝土支撑达到70%的强度，方可进行开挖。
围檩326m3，钢支撑151t，混凝土支撑83m3，出土方量约为39000m3，其中转运土方约为28000m3。
WY15反铲8台，WLY50和WLY100反铲各2台，小型运土车10辆，大型运土车30辆，每日出土1500~2000m3，计划工期30天。
3、第三阶段土方开挖方法及平面布置
本阶段主要进行一区和三区内侧撑下土方及二区平台以上土方的作业，根据设计要求，开挖至基底和承台底。
土方开挖和倒运采用小型运土车、大型挖机和小型挖机相互配合的方式进行，根据土方作业进度，分块施工基础垫层、地板和承台基础，尽量减少基底暴露时间。
①在开挖面上，按1：
②挖机要有专人指挥，挖土作业面和支撑施工作业面要有严格的界限。
③挖机在挖土作业时，要加强对降水井的保护。
④降水井要连续抽水，密切关注承压水头变化，做好抽水记录。
基坑土方开挖与基础同时施工，部分土方可进行基础承台部位的回填。
围檩60m3，出土方量约为16000m3，其中转运土方约为6000m3。
WY15反铲4台，WLY50反铲2台，WY100和WLY100反铲各1台，小型运土车8辆，大型运土车30辆，每日出土1500~2000m3，计划工期15天。
4、第四阶段土方开挖方法及平面布置
一区和三区土方开挖完成后，进行第四阶段的土方作业。
先进行二区一层钢支撑施工，施工完毕后，再行开挖二区支撑部位土方，待挖至二层支撑标高-7.5米后进行二层围檩和钢支撑作业。
支撑施工完成后，两侧岛土随之降低，直至开挖至基底标高位置。
土方开挖和倒运采用长臂反铲、大型挖机、小型挖机和人工相互配合的方式进行。
第四层土方开挖的特点：
①本层开挖深度深、土方提升作业难度高。
②基坑土方开挖与基础同时施工，部分土方可进行基础承台部位的回填，科学安排施工进度，可有效加快土方作业进度和节约工程成本。
③部分土方需要由人工清除转运。
围檩47m3，钢支撑108t，出土方量约为10000m3，其中转运土方约为4000m3。
WY15反铲2台，WLY50、WLY100和WY100反铲各1台，小型运土车2辆，大型运土车15辆，每日出土500~800m3，计划工期25天。
四、基坑内临时道路铺设要求
1、修建临时道路需要考虑的因素
基坑施工过程中需要修建临时道路，其作用主要是两个：
其一是满足土方外运需要；
其二是保证场外材料等能够进场。
因此，在修建临时道路的时候要从基坑全局、并考虑相对稳定的一段时间内的使用需要，尽量避免重复修路、多次修路，以免影响工期和增加不必要的造价。
2、修建临时施工道路的有关要求
（1）材料：
借鉴有关经验，本基坑内临时道路采用砖渣铺设，铺设厚度20~40cm，然后用挖掘机碾压密实，达到挖掘机不陷车畅通行走的要求。
（2）铺设路线：
按照各层土方开挖路线图进行铺设。
铺设过程中需满足双向行驶要求，同时满足车辆场内调头（回环）的要求。
（3）特殊情况的处理：
本基坑开挖范围含有淤泥质软土，在土方开挖及外运过程中，存在挖机、外运车辆陷机是不可避免的，须在现场准备若干钢板，如在施工过程中淤泥质土质较差无法满足车辆行驶要求，可在土掺入适量石灰，以满足运输车辆的行走要求。
（4）工地出入口：
出入口采用钢板（钢板面焊接钢筋肋）供车辆行走，以便于出入口的清理和场外的清洁卫生控制。
五、挖土作业注意事项
1、严格按“土方施工方案”进行施工。
2、土方开挖前，加强安全技术交底与安全教育，针对基坑施工特点和难点以及安全危险点，做好落实与布置。
3、严格执行“挖土机安全操作规程”和“安全技术交底”中的各项规定，并组织现场人员认真学习，严格遵守；
坚持持证上岗制度。
4、挖土阶段，安排专职安全员和现场安全监控员，全过程、全方位、全气候的进行安全巡视和检查，发现基坑围护安全问题或隐患，及时通报有关部门，尽快采取措施解决。
6、挖土过程中，处于挖土间隙和时段，必须保证挖土面和挖土状态达到安全要求，不留安全隐患。
7、班与班之间的交接，必须作安全交底，施工操作点前一台班的开挖情况，遇到的非常规状况等，一一作交底。
8、挖土时，一旦发现现场施工围护和围护设计图纸与施工工况不符时，应及时采取纠正措施。
9、挖土期间，防水帷幕如有渗漏或土层管涌冒砂情况出现时，必须立即按技术措施封堵。
10、挖土中坑壁土方预留10cm厚土层，立柱土方预留50cm，预留土方采用人工清除，严禁挖土设备和卡车碰撞各种泵（井管）、立柱、支护桩和支撑。
11、土方作业接近坑底时，挖机操作过程中遇到超高桩头时，应及时通知专业班组人工清除桩头，严禁野蛮施工，直接折断桩头。
接近坑底50cm内土方采用小挖机或人工清土，严禁大挖机直接在该层上直接行走或作业。
12、自觉遵守安全生产和车辆行驶的有关规定，严禁酒后开车及酒后施工。
13、挖机在基坑内施工必须有专人指挥。
严禁任何人进入挖机大臂旋转半径范围内，严禁挖机碰击立柱桩，以防桩倒坍伤人。
六、道路交通指挥系统
本工程运土量大、场地狭长，因此完备的道路交通指挥将是保证有序施工的前提。
1、需要避免的事件类型
（1）场内大量积压车辆；
（2）场内车辆不足；
（3）与其他施工工序互相干扰；
（4）环境影响恶劣。
2、道路交通指挥系统的组织
（1）人员配备：
配备专人参与专项管理，直接隶属于安全员管理范畴，以安全员为第一责任人。
专项管理人员配显著标志（如胸章、袖章或红绿彩旗等）和对讲机。
（2）工地开工前组织召开专题会议，宣布本基坑开挖期间交通管理的秩序管理办法及处罚措施，专项施工负责人参加。
（3）门卫处设置土方外运卡，专车专卡，卡背面设司机签字方格，车辆进场地向门卫交验卡。
此卡作为计量土方外运数量、控制司机驾驶行为（如出车时间、回车
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