深基坑开挖专项施工方案专家论证Word文件下载.docx
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③1粘土、粉质粘土:
分布于整个厂区,呈层状连续分布。
褐黄色、褐红色、浅灰色等,可塑,土质不均匀,粘性好,局部砂感较强。
层顶埋深1.00~11.50,层厚0.90~8.70,平均3.14m。
③2中、粗砂:
见于厂区部分地段,呈似层状分布。
黄褐色、灰白色,饱和,稍密,粒径不均匀,含少量粘性土。
层顶埋深1.50~8.40m,层厚0.90~4.80m,平均2.39。
③4中、粗砂:
见于场区部分地段,呈似层状或层状分布。
黄褐色、灰白色,饱和,中密,粒径不均匀,含少量粘性土,局部相变为砾砂。
层顶埋深3.30~10.50m,层厚1.10~6.10m,平均2.77m。
(4)、第四系残积层(Qel)
④硬塑粉质粘土:
仅揭露于钻孔JGzk11。
褐黄色,硬塑,土质不均匀,为粉砂岩风化残积土,遇水易软化。
层顶埋深4.70m,层厚3.60m。
(5)、石炭系碎屑岩(C)
⑤1全风化粉砂岩:
褐黄色,岩石风化剧烈,岩芯呈坚硬土柱状,遇水易软化,手捏易散。
层顶埋深8.30m,揭露厚度1.2m。
⑤2强风化粉砂岩:
仅揭露钻孔JGzk11。
灰色、褐黄色,岩石风化强烈,岩芯呈半岩半土状,遇水易软化,手捏可散。
层顶埋深9.50m,揭露厚度2.10m。
3、地下水
(1)、地下水类型
场区地处广花冲积平原,地势开阔低平,是地表水和地下水的迳流排泄区。
场区地下水类型主要有上层滞水,孔隙潜水、承压水等。
1)上层滞水:
第四系人工填土层结构疏松,含上层滞水,但含水量一般不大,其动态受季节降雨影响。
上层滞水主要接受大气降水、地表河涌水及生活用水的补给。
2)孔隙潜水、承压水:
场区上更新统冲积砂层透水性良好,厚度较大,含水量丰富,主要为孔隙承压水,局部砂层直街位于人工填土层之下,则为潜水。
孔隙水主要接受降雨或地表水的渗入补给和上游地下水的侧向补给。
场区的地下水混合稳定水位埋深为0.50~3.20m,标高一般为4.68~9.05m。
(2)、地下水腐蚀性
场区的地下水对混凝土具微腐蚀性,对混凝土中钢筋具微腐蚀性。
三、施工场地条件
本段管线基坑开挖涉及的道路有神山南街、神山大道西、神石路、神山仙苑直街、振华南路、振兴二街,途经雄丰村、中八村、五丰村。
污水管线在村庄出入马路上,重型汽车及工厂出入员工较多,污水管线位于道路一侧,行人及车辆对施工有严重影响,各段施工都需做围蔽和疏导工作。
三根龙截污管管线位于神石路一侧农田,地理位置对施工较为有利。
四、施工整体流程图
第二章支护、支撑系统的结构设计
一、支护、支撑结构选型
根据岩土工程勘察报告,本工程基坑开挖深度范围的土层主要为填土和淤泥,地质条件差,同时管道基坑深度较大,且不同地段管道基坑底的地质条件不同,需根据不同的形式采用相应的支护方式。
本工程根据基坑开挖深度,管道地基处理方式,以及内支撑的不同采用了三种不同的支护方式。
(一)、管坑支护参数表
(二)、管坑支护剖面
(三)、管坑支护平面及腰梁连接大样
(四)、A、B、C三类支护方法使用范围
A型支护
B型支护
C型支护
WC14~WC20、WF1~WF2、
WA1~WA13、WA13~WB3
WD4~WC17、WG1~WG6
WB3~WC7、WC7~WC14WC20~WC21、WC21~WC22WC29~WC30、WE1~WE8WF2~WF10
二、本工程投入的拉森钢板桩的参数
本工程投入的拉森钢板桩采用III型拉森钢板桩,宽400mm,高170mm,厚15.5mm,理论重量68Kg/m,要求拉森钢板桩无穿孔,修边调直后方可使用。
拉森钢板桩之间用HW250*250*11*11围檩进行连接,围檩与每根拉森钢板桩之间空隙需打入木楔抵紧。
转角需设置专用构件,采用φ300×
10钢管进行内支撑,内支撑水平间距为3.0m,管道安装需调整对撑间距并及时回顶。
三、基坑监测要求
1、监测内容
(1)基坑周边沉降及位移监测
监测点和控制点均采用钢筋水泥制作,设置稳固。
采用J2光学经纬仪或全站仪观测水平位移,采用精密水准仪观测垂直位移。
基坑开挖期间每开挖一层观测2次或每天观测2次,时间为上午开工前,下午收工后。
(2)土体侧向变形监测
沿基坑周边每20m布设一个测斜孔,测斜孔采用专用PVC管,管内正交的两组导向槽,埋入深度以进入弱风化岩为宜。
测斜孔埋置时角保其中一组导向槽垂直于基坑边线,测斜孔与钻孔壁间的空隙密实填砂并用水泥密封。
基坑开挖过程中每开挖支护一层观测一次。
(3)地下水位监测
观测孔成孔口径φ90,深15米,全长置入口径φ48向钻眼、外包塑料滤网的PVC管;
PVC管与钻孔间隙1米以下填砾,深1米至孔口填膨润土并用水泥砂浆抹面;
PVC管口配保护盖。
基坑开挖施工过程中,每开挖支护一层观测一次。
本基坑支护结构的最大水平位移允许值,基坑按安全等级二级考虑,最大水平位移允许值为40mm。
各项监测项目在基坑支护施工前应测得稳定的初始值,且不少于2次。
基坑监测完成时间为回填到标高±
0.00,从基坑开挖到底面后到基坑回填到标高±
0.00这段时间的观测间隔时间为7~15天。
监测数值表
监测项目
警戒值
控制值
危险值
土体沉降
35mm
40mm
50mm
墙体倾斜
墙体水平位移
第三章总体施工安排
本基坑工程管道线性延伸,长约2.893Km,拟根据不同地基处理形式及支护形式,分段施工。
管沟支护采用9m长III型拉森钢板桩支护1150.9m,6m长III拉森钢板桩支护694m,6m长[28C槽钢支护207m。
拟安排100延米一个作业面,平行组织流水作业。
拉森钢板桩支护段打拔拉森桩采用振动打桩机/锤,每个作业面2台,挖掘机2台(。
拉森钢板桩支护段拟采用200T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。
WC18~WC19倒虹管在穿越河涌段拟在水利部门批准后的旱季施工,采用半幅粘土围堰截流(围堰宽4米,做施工便道),半幅通水,围堰截流后先用大口径轴流泵或潜水泵抽除围堰内部河水,待水位降低至作业面后明挖埋管,半幅施工完毕后拆除围堰施工另外半幅。
围堰施工图见附件1《围堰施工图》
第四章基坑支护施工工艺及施工程序
一、沟槽钢板桩支护
1、施工准备
1)、勘查现场,了解现场地形、地貌、水文、地质、地下埋设物、邻近建筑,选择施工方案及组织降水、排水的依据。
2)、将施工区域内的障碍物,如树木根、基础等进行拆除、清理。
3)、按照设计组织设计要求,做好施工区域内的“三通一平”工作。
对不宜留作填土或回填土的软弱土层、垃圾、草皮等,全部挖除。
4)、基槽施工所需的临时设施,如水电源、道路、排水和暂设设施等,必须在基槽开挖前进行准备就绪。
5)、钢板桩采用振动打入法,以提高工作效率,但须日间施工减少周边影响。
2、施工方法
1)、钢板桩施工的顺序
测量放线→桩机就位→导架安装→钢板桩打设→管道施工→回填土→钢板桩拨除。
2)、钢板桩的检验及矫正
用于基坑支护的成品钢板桩如为新桩,可按出厂标准进行检验;
重复使用的钢板桩使用前,将对外观质量进行检验,包括长度、宽度、厚度、高度等是否符合设计要求,有无表面缺陷,端头矩形比,垂直度和锁口形状等。
3)、打桩围檩支架(导向架)的设置:
为保证钢板桩沉桩的垂直度及施打板桩墙面的平整度,在钢板桩打入时应设置打桩围檩支架,围檩支架由围檩及围檩桩组成。
围檩可以双面布置,也可以单面布置一般下层围檩可设在离地约500mm处,双面围檩之间的净距应比插入板桩宽度放大8~10mm。
围檩支架一般用型钢组成,如H型钢、工字钢、槽钢等,围檩入土深度一般为6~8m,间距2~3m,根据围檩截面大小而定,围檩之间用连接板焊接。
4)、钢板桩焊接
由于钢板桩的长度是定长的,因此在施工中常需焊接。
为了保证钢板桩自身强度,接桩位置不可在同一平面上,必须采用相隔一根上下颠倒的接桩方法。
5)、钢板桩的打设方式
①钢板桩的打设方式可根据板桩与板桩之间的锁扣方式,或选择大锁扣扣打施工法及不锁扣扣打施工法。
大锁扣扣打施工法是从板桩墙的一角开始,逐块打设,每块之间的锁扣并没有扣死。
大锁扣扣打施工法设简便迅速,但板桩有一定的倾斜度、不止水、整体性较差、钢板桩用量较大,仅适用于强度较好透水性差、对围护系统要求精度低的工程;
小锁扣扣打施工法也是从板桩墙的一角开始,逐块打设,且每块之间的锁扣要求锁好。
能保证施工质量,止水较好,支护效果较佳,钢板桩用量亦较少。
但打设速度较缓慢。
②钢板桩的打设方法还可以分为单独打入法和屏风式打入法两种。
单独打入法是从板桩墙的一角开始,逐块打设,直到工程结束。
这种打入方法简便迅速不需辅助支架,但易使板桩间一侧倾斜,误差积累后不易纠正。
适用于要求不高,板桩长度较小的情况。
屏风式打入法是将10~20根钢板桩成排插入导架内,呈屏风状,然后再分批施打。
这种打入方法可减少误差积累和倾斜,易于实现封闭合拢,保证施工质量。
但插桩的自立高度较大,必须注意插桩的稳定和施工安全,较单独打入法施工速度较慢。
目前多采用这种打入方法。
6)、钢板桩的打设
①选用吊车将钢板桩吊至插桩点处进行插桩,插桩时锁口要对准,每插一块即套上桩帽,并轻轻地加以锤击。
在打桩过程中,为保证钢板桩的垂直度,用两台经纬仪在两个方向加以控制。
为防止锁口中心线平面位移,同是在围檩上预先计算出每一块板桩的位置,以但随时检查校正。
②钢板桩应分几次打入,如第一次由20m高打至15m,第二次则打至10m,第三次打至导梁高度,待导架拆除后再打至设计标高。
开始打设的第一、第二块钢板桩的打入位置和方向要确保精度,它可以起样板导向的作用,一般每打入1m就应测量一次。
7)、钢板桩的转角和封闭
钢板桩墙的设计水平总长度,有时并不是钢板桩的标准宽度的整数倍,或者板桩墙的轴线较复杂、钢板桩的制作和打设有误差等,均会给钢板桩墙的最终封闭合拢施工带来困难,这时候可采用:
异型板桩法、连接件法、骑缝搭接法、轴线调整法等方法进行调整。
8)、拔桩方法
①静力拔桩法:
静力拔桩一般可采用独脚把杆或大字把杆,并设置缆风绳以稳定把杆。
把杆顶端固定滑轮组,下端设导向滑轮,钢丝绳通过导向滑轮引至卷扬机,也可采用倒链用人工进行拔出。
把杆常采用钢管或格构式钢结构,对较小、较短的板桩也可采用大把杆。
②振动拔杆法:
振动拔桩是利用振动锤对板桩施加振动力,扰动土体,破坏其与板桩间的摩阻力和吸附力并施加吊升力将桩拔出。
这种方法效率高、操作简便,操作简便,是广泛采用的一种拔桩方法。
振动拔桩主要选择拔桩振动锤,一般拔桩振动锤均可作打、拔桩之用。
9)、拔桩顺序
对于封闭式钢板桩墙,拔桩的开始点离开桩角5根以上,必要时还可间隔拔除。
拔桩顺序一般与打桩顺序相反。
10)、拔桩要点
①拔桩时,可先用振动锤将板桩锁口振活以减少土的阻力,然后边振边拔。
对较难拔出的板桩可先用柴油锤将桩振打下100~300mm,再与振动锤交替振打、振拔。
有时,为及时回填拔桩后的土孔,在把板桩拔至此基础底板略高时(如500mm)暂停引拔,用振动锤振动几分钟,尽量让土孔填实一部分。
②起重机应随振动锤的起动而逐渐加荷,起吊力一般小于减振器弹簧的压缩极限。
③供振动锤使用的电源应为振动锤本身电动机额定功率的1.2~2.0倍。
④对引拔阻力较大的钢板桩,采用间歇振动的方法,每次振动15min,振动锤连续工作不超过1.5h。
11)、桩孔处理
钢板桩拔除后留下的土孔应及时回填处理,特别是周围有建筑物、构筑物或地下管线的场合,尤其应注意及时回填,否则往往会引起周围土体位移及沉降,并由此造成临近建筑物等的破坏。
土孔回填材料常用砂子,也有采用双液注浆(水泥与水玻璃)或注入水泥砂浆。
回填方法可采用振动法、挤密法填入法及注入法等,回填时应做到密实并无漏填之处。
3、支撑与钢板桩连接
槽钢A端部焊接连接:
钢板300×
H×
10,钢板桩与之连接处也焊接连接钢板300×
10,两者各预留孔后以螺栓连接固定。
H为槽钢高度。
4、钢板桩施工注意事项
1)、在软土中打板桩时,在施工过程中应用仪器随时检查、控制、纠正板桩向前进方向的倾斜。
如果发生倾斜时,用钢丝绳拉住桩身,边拉边打,逐步纠正。
2)、在软土中打桩,当遇到不明障碍物或者钢板桩本身倾斜弯曲时,板桩阻力增加,会把相邻板桩一起带着下沉。
可以将发生共连的桩焊在围檩上,也可以将发生共连的桩和其它已打好的桩用角钢电焊临时固定来解决。
为减少阻力,也可将黄油等油脂涂在锁口上。
3)、在打桩过程中桩身发生扭转,可以用下列措施解决:
①在打桩行进方向用卡板锁住板桩的前锁口。
②在钢板桩与围檩之间的两边空隙内,设一只定榫滑轮支架,制止板桩下沉中的转动。
③在两块板桩锁口扣搭处的两边,用垫铁和木榫填实。
5、质量标准
1)、重复使用的钢板桩检验标准备
重复使用的钢板桩检验标准备
序号
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
单位
数值
1
桩垂直度
%
<1
用钢尺量
2
桩身弯曲度
<2%L
用钢尺量,L为桩长
3
齿槽平直光滑度
无电焊渣或毛刺
用1m长的桩段做通过试验
4
桩长度
不小于设计长度
2)、特殊工艺、关键控制点等的控制方法
特殊工艺关键控制点控制
关键控制点
控制措施
材料
桩源材料质量应满足设计和规范要求
标高
桩顶标高应满足设计标高的要求
嵌固
悬臂桩其嵌固长度必须满足设计要求
二、沟槽槽钢桩支护
1、施工要求
施工应距离现状建构筑物一定距离,原则上需满足下列要求:
1)、对已有房屋事先建立沉降观测点,并委托第三方进行监测,同时施工单位应自测。
2)、查明已有房屋基础形式并进行稳定分析,报施工方案。
3)、建筑基础外侧至支护边缘应为稳定边坡,且加2.5米。
4)、基坑地面严禁堆载。
基坑支护结构应满足整个施工期的施工安全。
2、槽钢的准备
对于年久失修、锁口变形、锈蚀严重的槽钢,应整修矫正。
3、槽钢的打入
为减小槽钢下沉施工产生过大噪声,采用静压法或振动法施工。
槽钢桩施工方法类似钢板桩施工方法,参照钢板桩施工。
槽钢桩施工采用单独打入法施工,在一根打入后,应把它与前一根焊牢,防止倾斜。
在施工过程中应用仪器随时检查、控制、纠正槽钢向前进方向的倾斜。
遇有强透水层,导致渗水过大,可以考虑结合水泥搅拌桩于槽钢接头处予以止水。
槽钢打入的垂直度允许偏差:
相对桩长的垂直度允许偏差不得超过2.5%。
4、槽钢的拔除
拔除前应仔细研究拔桩方法、顺序和拔桩时间及土孔处理,设法减少拔桩带土,必要时采用灌浆、灌砂等措施。
对拔桩后留下的桩孔,必须用砂子及时回填处理。
5、支撑与挡板连接
槽钢C端部焊接连接钢板250×
180×
10,槽钢A与之连接处也焊接连接钢板250×
三、拆撑、拔除钢板桩施工工艺
1.内支撑拆除
电焊工进入基坑内,将钢板桩围护内支撑钢梁拆除,锚杆切断、先拆中间两道长向支撑,最后拆角撑。
每拆完一根支撑,用吊车将其吊走。
吊车下必须铺设18mm厚钢板。
2.土方回填
(1).回填土
1)土方回填前应清除坑内积水、淤泥、杂物等,并分层回填夯实,每层厚度200mm,直至满足设计要求。
2)严格控制每层回填厚度,立式打夯机分层夯实时每层厚度不大于300mm。
3)回填时每层夯三遍,打夯时要一夯压半夯,夯夯相接,行行相连,纵横交叉。
4)回填土的压实系数不小于0.94。
3.钢板桩拔除
坑中坑基坑回填土后,拔出钢板桩,修整后重复使用。
拔除前要注意钢板桩的拔除顺序、时间及桩孔处理方法。
拔桩时会产生一定振动,如拔桩再带土过多引起土体位移、地面沉降,给已施工的地下结构带来危害,影响邻近管桩的正常使用。
拔除钢板桩采用振动锤与起重机共同排除。
后者用于振动锤拔不出的钢板桩,在钢板桩上设吊架,起重机在振动锤振拔的同时向上引拔。
振动锤产生强迫振动,破坏板桩与周围土体间的粘结力,依靠附加的起吊力克服拔桩阻力将桩拔出。
拔桩时,先用振动锤将锁口振活以减小与土的粘结,然后边振边拔。
较难拔的桩,可选用柴油锤先振打,然后再与振动锤交替进行振打和振拔。
为及时回填桩孔,当将桩拔至比基础底板略高时,暂停引拔,用振动锤振动几分钟让土孔填实。
拔桩产生的桩孔,可用振动法、挤实法和填入法,及时回填以减少对邻近环境的影响。
①拔桩前拆除、改移高空障碍物,平整夯实作业场地。
修筑临时运输道路,架设动力及照明线路,清除桩头附近堆土,检修机械设备,拟定施工方案。
②拔桩选用振动拔桩机、吊车配合,并符合下列规定:
A、拔桩前用拔桩机卡头卡紧桩头,使起拔线与桩中心线重合;
B、拔桩开始略松吊钩,当振动机振1-1.5min后,随振幅加大拉紧吊钩,并缓慢提升;
C、钢板桩起到可用吊车直接吊起时,停振。
钢板桩同时振起几根时,用落锤打散;
D、振出的钢桩及时吊出,起吊点必须在桩长1/3以上部位;
③拔桩过程中,随时观察吊机尾部翘起情况,防止倾覆;
④钢板桩逐根试拔,易拔桩先拔出。
起拔时用落锤向下振动少许,待锁口松动后再起拔;
⑤拔桩中,操作方法正确、拔桩机振幅达到最大负荷、振动30min时仍不能拔起时,停止振动,采取其他措施。
⑥拔出的钢桩进行修整,并用冷弯法调直后待用。
、
6、土孔处理
对拔桩后留下的桩孔,必须及时回填处理。
回填的方法有:
振动法、挤密法和填入法。
所用材料一般为砂子。
四、沟槽开挖
1、沟槽土方开挖
1)、测量放样定出中心桩、槽边线及堆土堆料界线,界线至开挖线的距离应根据开挖深度确定,并不小于5m。
2)、开挖前,先查明段地下管线及其它地下构筑物情况,会同有关部门做出妥善处理,确保施工安全。
并提前打设井点降水,在地下水位稳定在槽底以下1.0m时才进行土方开挖。
3)、采用机械开挖方式为主,人工开挖方式为辅的挖土方式。
开挖应分层、分段依次进行,形成一定坡度,以利排水。
开挖时不允许破坏沟底原状土,若不可避免沟底原状土被破坏时,必须用原土夯实平整。
基底设计标高以上0.2~0.3m的原状土,应在铺管前人工清理至设计标高。
4)、采用放坡开挖,基底宽度为管径加上工作宽度和临时排水沟的宽度。
放坡的坡度采用1∶1,排水沟的截面尺寸为200mm×
300mm,沿着临时排水沟每隔20m设置600mm×
600mm×
800mm的集水井,采用潜水泵把集水井的水抽出沟槽外。
开挖时应保护坡脚,边坡应严格按图纸施工,不允许欠挖和超挖,边坡应用人工修整。
5)、开挖后的土方如达到回填质量要求并经监理确认后应用于填筑材料,不适用于回填的土料弃于业主、监理指定地点。
6)、沟槽开挖时其断面尺寸必须准确,沟底平直,沟内无塌方,无积水,无各种油类及杂物,转角符合设计要求。
7)、开挖沟槽达设计标高时,应立即报监理验收并做土工试验,检查合格后应尽快进行基底垫层施工,以防渗水浸透基底。
8)、基底土质与设计不符时,应报监理、业主研究讨论,由业主、监理、设计和施工单位共同商讨加固措施。
9)、开挖完成后,应及时做好防护措施,尽量防止基底土的扰动,并应尽快组织进行基底垫层施工。
10)、夜间开挖时,应有足够的照明设施,并要合理安排开挖顺序,防止错挖或超挖。
2、沟槽开挖的质量通病及防治
1)、边坡塌方
①现象:
在挖槽过程中或挖槽之后,边坡土方局部或大部分坍塌或滑坡。
②原因分析
为了节省土方,边坡坡率过陡或没有根据槽深和土质特性建成相应坡率的边坡,致使槽帮失去稳定而造成塌方。
在有地下水作用的土层或有地面水冲刷槽帮时,没有预先采取有效的排、降水措施,土层浸湿,土的抗剪强度指标凝聚力c和内摩擦角β降低,在重力作用下,失去稳定而塌方。
槽边堆积物过高,负重过大,或受外力震动影响,使坡体内剪切力增大,土体失去稳定而塌方。
土质松软,挖槽方法不当而造成塌方。
③危害:
由于塌方易使地基受到扰动,使下道工序难以进行。
严重的会影响槽边以外建筑物的稳定和安全,易造成人财物的损失。
④预防措施
根据土壤类别,土的力学性质确定适当的槽帮坡度。
实施支撑的直槽槽帮坡度一般采用1:
0.05。
大开槽的槽帮坡度可参照下表的规定。
大开槽槽帮坡度表
土壤类别
槽深3m
槽深3~5m
砂土
1:
0.75
1.00
亚砂土
0.50
0.67
亚粘土
0.33
0.5
粘土
0.25
干黄土
0.20
较深的沟槽,宜分层开挖。
人工开挖多层槽的中槽和下槽.机械开挖直槽时,均需按规定进行支撑以加固槽帮。
其支撑形式、方法和适用范围可参照下表确定支撑方法和适用范围。
支撑方法和适用