逆作法土方开挖施工方案Word下载.docx
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开工后，先明挖负一层土方，正作首层梁板，然后依次暗挖负二层～负五层土方。
地下室裙房逆作区四层地下室建筑面积为26119㎡，外墙周长321m，基坑面积6512㎡，开挖深度24.45m，逆作土方约9万m³
。
1.3、正、逆作区分区
本工程在核心筒和裙房区域之间用A1200@2000的人工挖孔桩（已施工完毕）设置了一道直径为36m的圆形支护桩将地下室分为核心筒正作区和地下室裙房区，正做区域与逆作区域如下图所示：
1.4、地下室裙房逆作区基坑支护结构设计概况
1.4.1、竖向支护
本工程地下室裙房逆作区周边采用相互咬合的方孔人工挖孔桩作为基坑围护结构和止水帷幕。
挖孔桩尺寸1.2m×
1.2m，桩底标高-26.5m/-27.5m，桩顶标高-1.8m。
桩顶采用1.2m×
0.6m的钢筋混凝土顶圈梁连成整体。
由于本工程采用逆作法，地下室由54根钢管混凝土柱、核心筒墙柱、若干水平梁板以及基坑支护桩组成一个安全可靠的支撑体系。
1.4.2、水平支护结构
本工程基坑的水平支撑是利用已施工的钢管混凝土柱以及钢筋混凝土梁板组成一个安全可靠的水平支撑体系,随着土方、结构逆作的进行，一层层水平混凝土结构支撑也不断完成（在楼板缺失处采用钢支撑进行水平支护，各层遂平结构缺失处详见基坑图纸），从而确保本工程基坑安全、稳定、可靠。
基础结构中，负一层以及负一层以下的各层结构，均被利用作为水平支护结构，施工时由上向下逆向施工。
下图为支护原理概况：
1.5、工程地质及水文地质条件
1.5.1、工程地质条件
拟建工程场地邻近花城大道和西塔，根据“珠江新城J1-1地块岩土工程详细勘察报告”，本工程地基均属白垩系红色碎屑沉积岩层，主要以泥质粉砂岩为主，局部为泥岩、粉砂岩、砂岩、砂砾岩。
与裙房地下工程有关的土层自上而下的分布情况详见下表：
工程地质概况表
岩土层名称
状态
分布情况（m）
fak
（kPa）
岩土工程特征
埋深
厚度
人工填土层
松散
-
2.40～4.50
主要为杂填土，局部为素填土，棕红色、浅灰黄色、杂色等，稍湿，松散为主，主要由碎石块、砖块、砼块等建筑垃圾及少量粘性土组成，局部见旧基础，碎石块、砖块
（2-1）淤泥质土
软塑
2.4
1.7
170
呈灰色，浅灰色，饱和，流塑～软塑状，局部含粉、细砂。
（2-2）层粉质粘土
可塑
2.70～4.30
0.60～3.40
土性为粉质粘土、粘土，呈褐红色杂浅灰白色、褐黄色，可塑状为主，含少量粉细粒，粘性较好，土质较均匀。
3层残积层
可塑、硬塑
2.8～7.30
3.4～14
220
土性为粉质粘土、粉土，呈棕红色为主，粉质粘土一般上部多呈可塑状，下部呈硬塑，粉土呈中密～密实，由粉砂岩、泥质粉砂岩、砂岩风化残积而成，遇水易软化。
（4-1）层全风化岩带
全风化
11.90～14.80
1.10～2.90
350
由全风化岩组成，棕红色，原岩结构尚清晰，岩石风化成坚硬土状，遇水易软化。
-2）层强风化岩带
强风化
9.30～17.80
0.70～11.40
500
主要由强风化岩组成，局部夹薄层状或透镜状中风化岩，棕红色，岩石风化强烈，裂隙很发育，岩芯呈半岩半土状、软岩柱状、块状，岩质极软,岩块用手易折断，遇水易软化；
局部差异风化发育，夹薄层或透镜状中风化岩，总体上来说自上而下风化变浅，强度增大。
（4-3）层中风化岩带
中风化
14.50～29.10
0.10～21.60
5000
主要由中风化岩组成，局部夹薄层状强、微风化岩。
棕红色，裂隙发育，岩芯呈块状、短柱状，岩质软-极软，锤击易碎。
中风化岩带的风化均一性极差，局部夹强风化岩软夹层或微风化岩硬夹层，强、微风化岩呈透镜状或薄层状产出。
（4-4）层微风化岩带
微风化
15.80～43.10
8.20～29.00
13000
主要由微风化岩组成，局部夹薄层强风化、中风化岩；
棕红色，岩芯多呈短柱状、柱状，少量块状，岩质软-较软,锤击较易碎。
风化不甚均一，局部风化较深，强度较低或夹薄层或透镜状强风化岩、中风化岩。
1.5.2、工程水文条件
工程所在地广州属珠江三角洲冲积平原，地貌形态单一，地形平坦。
场区上部土层为弱透水的相对隔水层，地下水主要为赋存于强、中风化基岩裂隙带中的裂隙水，在钻探过程中绝大部分钻孔未发生严重漏水漏浆的现象，说明裂隙的连通性较差，透水性较弱，总的来说，场区地下水较贫乏，地下水的补给主要是裂隙带的侧向迳流补给。
1.6、周边环境
本工程珠江新城J1-1地块东侧为一规划路，路宽7米，路的另一侧为广州珠江新城西塔副楼部分（施工中），其地下室埋深约19米，地下室外边线离基坑边约12米，人工挖孔桩基础，其基坑（已回填）使用桩锚支护，锚索进入J1-1地块；
南侧为一规划路，路宽7米，路的另一侧为一变电站规划用地，现建有一些临时工棚；
西侧为华夏路，路宽约30m，路边线离基坑边约14米，路下为广州地铁三号线与五号线的换乘站--珠江新城站，三层（局部两层和一层）纯地下结构，地铁站主体结构与三号线地铁隧道埋深约15米，离基坑边约22米，其中III号通道（一层地下通道，埋深6m，基坑平面尺寸约9米，已施工完毕，暂未开通）通向J1-1地块，IIIa号和IIIb号出入口均位于J1-1用地红线内，III号通道B端2号风亭（两层地下通道，埋深约15米，已完工并在运营中）伸至J1－1地块，进风井与活塞风井均位于J1-1用地红线内。
另与III号通道合建有J1-6地块地下通道工程（一层地下通道，埋深约9米，已完工，暂未开通），其结构主体进入J1-1用地红线约2.5米；
北侧为规划中的花城大道，路宽约44米，路内边线离基坑边约12米，地下为地铁珠江新城站、五号线地铁隧道、和地下空间（正在施工），其中车站该侧主体结构与五号线地铁隧道埋深约21米，离基坑边约30米。
地下空间为一层纯地下结构，埋深约10米，其基坑与本工程基坑相邻处拟采用放坡形式，该边坡坡顶线将位于本工程基坑边。
本工程基坑外周边地下管线分布如下：
东侧和南侧均有电力管线隧道；
西侧离基坑由近到远依次为排水管道、燃气管道、电信管网；
北侧离基坑由近到远依次为电力管网、排水管网。
1.7、工程特点
综合本工程的水文地质条件、工程周边环境条件、工程结构设计图纸，本地下室工程具有以下特点：
1.7.1、基坑面积6512㎡，开挖深度24.45m，属超深开挖，土方开挖量达14.74万m3。
其中约9万方采用逆作法施工，土方开挖难度大，施工周期长，尤其到了强、中风化岩层地段，施工难度加大。
1.7.2、采用逆作法施工，采用“二墙合一”，对外墙（地下连续墙）的质量要求高。
1.7.3、场地条件复杂，场地内本身就有原有围护桩、工程桩、立柱桩，浅层有原有建筑垃圾、条石基础、木桩等障碍物，且场地-15m以下有中风化岩和微风化岩夹杂层。
1.7.4、基坑周边的环境复杂，四周道路下埋各种管线繁多，基坑东侧西塔裙楼距离基坑边仅为20m，广州地铁三号线与五号线的换乘站－－珠江新城站直接与本工程连通，在基坑土方开挖时，可能造成变形影响，需设置监测点点多面广，协调单位众多。
1.7.5、采用逆作法施工，结构预留预埋多，精度要求高。
1.7.6、本工程场地狭窄，地处交通要道，商业与居住的繁华地段，车流量较多且场地狭小，材料堆放及车辆进出难度大地，还得综合考虑地上施工的要求，为其提供合理的施工场地。
1.7.8、地下工程施工需综合考虑前期开工的核心筒的施工情况，以便与塔楼地下室分层顺利对接；
同时，还得综合考虑塔楼地上施工的要求，为其提供合理的施工场地。
1.7.9、工程地理位置显要，工程影响巨大，对文明施工、安全生产以及环境保护的要求高。
1.7.10、本工程场地狭窄，地处交通要道，是广州CBD商业核心区域，车流量较多且场地狭小，同时材料需求量大，对运输车辆调度难度大。
2、编制依据
2.1、珠江新城J1-1地块酒店、办公楼工程基坑施工图纸（广东省建工设计院2008年03月）
2.2、《珠江新城J1-1地块岩土工程详细勘察报告》（广东省工程勘察院2007年05月）
2.3、珠江新城J1-1地块酒店、办公楼工程施工图纸（广州市住宅建筑设计院有限公司2009年11月）
2.4、《建筑施工手册》（第四版）
2.5、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）
2.6、《工程测量规范》（GB50026—2007）
2.7、《建筑机械使用安全技术规范》（JGJ33—2001）
2.8、《建筑施工场界噪声限值》（GB12523-90）
2.9、《建筑施工场界噪声测量方法》（GB/T12524-90）
2.10、《建筑工程施工重大危险源辨识与监控技术规程》（DBJ13-91-2007）
2.11、《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质[2009]87号
2.12、《施工现场临时用电安全技术规程》（JGJ46-2005）
2.13、《建筑施工土石方工程安全技术规范》（JGJ180-2009）
3、施工部署
3.1、施工流水段的划分
根据本工程的工程特点以及周边交通情况，在土方暗挖阶段及地下室裙房施工阶段将整个施工场地分成A、B两个施工区，每个施工区内分为两段（即A1、A2，B1、B2）。
A、B两个作业区平行施工，A1与A2，B1与B2之间流水作业。
具体分区分段见下图所示：
裙房逆作法分区示意图
其中，梁板施工缝留设在每跨梁中的1/3位置处,具体位置如上图所示，同时在逆作从上至下施工每层混凝土梁板结构时，相应每层的核心筒外围的围护桩也要及时进行拆除，以保证裙房水平结构的顺利施工。
3.2、施工流程
注：
开挖下一层土方时必须待该层梁板混凝土强度达到设计强度的80%后方可开挖。
3.3、主要施工机械设备配备表
根据施工进度要求，编制主要施工机械设备计划，安排进场时间，并保持机械设备良好的工作状态，具体情况见下表：
序号
机械名称
型号
设备功率（KW）
数量
备注
1
挖掘机
PC200型
/
4台
改作液压炮机
2
2台
用于出土口出土
3
小挖掘机
PC120型
6台
4台挖土，2台装土
4
自卸汽车
20台
夜间土方外运
5
农用车
2t
用于地下楼层内转运土方至出土口
6
潜水泵
SY21-CR65
1.5
12
排除土方作业面积水
3.4、工期安排
根据工程施工总进度计划，本地下室暗挖工程工期安排在2010年5月21日地下二层暗挖施工起至2011年5月5日地下室裙房逆作区地板完成止，共350日历天，中间穿插施工水平梁板、衬墙等主体结构。
计划日出土量600m³
（每个出土口日出土量300m³
）。
4、土方开挖（暗挖阶段）施工
4.1、出土口及堆土场的布置
本工程周边可用场地均较狭窄。
为了加快工程的施工进度，基坑首层土方采用正作大开挖施工，负一层以下采用逆作法施工。
逆作部分的土方采用2个出土口，根据工程实际情况，为提高出土效率，拟在基坑南北两侧各设一个出土口：
南侧出土口设为1号出土口，负责B区域逆作期间出土；
北侧出土口设为2号出土口，负责A区域逆作期间出土。
为提高出土效率，在1号出土口设置1#桁吊（桁吊的布置及设计详见提升系统专项方案），料斗容量约为4m³
，桁吊起吊垂直行程速度为7m/min，水平行程速度为30m/min，整个提一斗土行程总时间约10分钟。
在出土口旁设置1#堆土场，负责暗挖阶段逆作施工时1#出土口土方堆放，堆土场堆土量为300m³
2号出土口设置2#桁吊，料斗大小、起吊能力与1#桁吊一致。
1号、2号出土口在各层的位置、堆土场位置如下图所示：
现场平面布置图
4.2、各阶段土方开挖顺序及开挖线路
逆作区土方开挖由出土口处向内分段进行，每层开始逆做时，先开挖A1、B2区域，开挖完成后，插入钢筋混凝土工程施工，同时开始开挖A2、B1区域。
在开挖至距核心筒围护桩位及地下室钢柱外围人工挖孔护壁处，插入围护桩破桩施工。
具体分区及开挖路线见下图：
4.3、各阶段、各出土口土方开挖典型界面工况
本暗挖工程原设计开挖要求是每层开挖至各层梁板底，做砖胎膜后施工水平梁板。
我项目部在综合考虑到地下室各层梁截面较高（最大达到600*1900），采用砖胎膜构件质量无法保证，特别是在梁与梁相交相处砖胎膜阳角在钢筋绑扎过程中易破坏，且在土方开挖过程中构件与垫层不易分离，梁板底阴角处不易开挖等各种因素后，为确保工程的施工质量和安全，在取得设计院、业主、监理单位同意后，决定每层超挖2m，然后搭设满堂钢管脚手架模板支撑系统施工水平梁板。
根据工程的设计要求，在首层梁板结构混凝土强度达到设计强度的80%后方可进行地下室裙房暗挖工程施工，地下室裙房暗挖工程分为四个阶段完成：
第一阶段为负一层反压土土方开挖（-6.40m以上反压土及-6.4m～-9.43m）；
第二阶段为负二层土方开挖开挖（-9.43m～-13.23m）；
第三阶段为负三层土方开挖（-13.23m～-17.53m）；
第四阶段为负四、负五层土方开挖（-17.53m～-24.45m）。
4.3.1、暗挖第一阶段
按照设计要求，此阶段主要挖除负一层反压土及-6.4m～-9.43m土方，开挖深度3.03m。
土方量约为17000m³
本阶段采用1#、2#出土口进行出土。
在1号出土口设置1#桁吊（桁吊的布置及设计详见提升系统专项方案）、2号出土口设置2#桁吊，桁吊料斗容量约为4m³
，桁吊起吊垂直行程速度为7m/min，水平行程速度为30m/min，整个提一斗土行程总时间约10分钟，每天工作12小时，每台桁吊出土量为288m³
白天吊出的土堆放在堆土场，夜间外运。
堆土场、施工道路位置、桁吊处荷载须上报设计院并按照设计院加固方案进行加固处理，加固荷载为35kN/㎡。
4.3.2、暗挖第二阶段
按照设计要求，此阶段主要挖除负一层反压土及-9.43m～-13.23m土方，开挖深度3.8m，土方量约为20862m³
本阶段土方出土主要采用1#、2#出土口进行出土（桁吊的布置和堆土场的位置同暗挖第一阶段）。
4.3.3、暗挖第三阶段
按照设计要求，此阶段主要挖除负一层反压土及-13.23m～-17.53m土方，开挖深度4.3m，土方量约为23607m³
4.3.4、暗挖第四阶段
原设计要求是负四层、负五层单独开挖，但负五层顶板标高-19.83m，负五层土方开挖至-24.45m，扣除负五层最大梁高1.07m，净操作空间3.55m。
无法满足锚杆施工机械施工所需空间及风炮机施工所需空间（根据本工程地质勘查报告显示，本工程负五层土方大部分为中风化岩石及少量微风化岩石，需用PC200挖机改装成风炮机进行破除）。
另外，基坑支护桩桩底标高为26.5m/27.5m，开挖至-24.45m后锚入长度为2.05m/3.05m，特别是-24.45m以下基本上为微/中风化岩石，再加上上面首层、负一层、负二层、负三层水平梁板结构，足以承受基坑外土侧压力。
此阶段主要挖除负一层反压土及-17.53m～-24.45m土方，开挖深度6.92m，土方量约为37990.8m³
5、土方开挖过程中基坑监测
因此部分属业主请的具有专业资质的检测单位进行检测，检测方法详见分包单位基坑监测专项方案，我项目部在施工过程中积极配合监测单位的对基坑的监测工作，同时，在平时开挖中，用观测或全站仪检测基坑维护桩变形位移情况，并积极与专业检测单位进行比较，以便于正确掌握基坑变形位移的情况。
6、质量、安全、文明施工保证措施
6.1、管理小组成员及分工
姓名
项目职务
小组职务
职责
袁成
项目总经理
组长
全面负责土方暗挖工程施工管理工作
黄明华
常务副总经理
副组长
负责施工准备、协调、措施落实管理工作
蒲云贵
副经理
负责土方开挖过程中后勤工作
袁茂生
技术负责人
负责土方开挖质量管理、基坑监测管理工作
陈强
安全经理
全面负责土方开挖过程中安全管理工作
刘闯
材料主管
组员
负责应急物质的采购、准备
7
赵剑平
技术员
协助负责土方开挖质量管理、基坑监测管理工作
8
周航鑫
质量员
负责质量监督、措施落实检查工作
9
高燕
资料员
负责土方开挖过程中资料收集、报验工作
瞿伟
施工员
负责现场跟踪管理
11
蔺胜超
土方分包项目经理
全面负责现场人力、机械的协调
6.2、质量要求
6.2.1、土方开挖工程质量检验标准（mm）
项
项目
允许偏差或允许值
检验方法
柱基、基坑、基槽
挖方场地平整
管沟
地（路）面基层
人工
机械
主控项目
标高
－50
±
30
50
水准仪
长度、宽度（由设计中心线向两边量）
＋200
＋300
＋500
+100
经纬仪、用钢尺量
－100
－150
边坡
设计要求
观察或用坡度尺检查
一般项目
表面平整度
20
用2m靠尺和楔形塞尺检查
基底土性
观察或土样分析
6.2.2、质量保证措施
1）、在负五层土方开挖至基坑底时，应注意对坑底的清理且测量员应全程监测到位，严禁超挖。
2）、基坑开挖完毕，且清理完成后，应会同设计、监理、地勘、建设等单位对基坑进行检查、鉴定验槽，核对地质资料，检查地基土与工程地质勘察报告、设计图纸要求是否相符合，有无破坏原状土结构或发生较大的扰动现象。
经检查合格，填写基坑槽验收、隐蔽工程记录，及时办理相关手续。
3）、开挖前要做好各级技术准备和技术交底工作
4）、认真执行技术质量管理制度，及时收集技术资料。
5）、对施工过程实行“现场看工”质量跟踪控制，质量员对“工序质量”过程检查，做到工作质量保证工序质量，以工序质量保证产品质量。
6）、技术资料管理归档必须依照国家有关规定标准，并按企业管理标准，做到及时、齐全、正确、规范。
6.3、安全保证措施
6.3.1、安全生产管理一般规定
1）、必须贯彻国家有关安全生产法律、法规、条例和标准、规范，坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，建立安全生产管理保证体系，完善安全生产责任制，有效落实安全生产岗位责任制，保证安全生产管理目标的实现。
2）、应针对施工中人的不安全行为、物的不安全状态及作业环境的不利因素和管理缺陷进行安全控制。
3）、实行专业分包施工的分项工程，安全控制也应由项目经理部全面负责，专业分包人须向总承包方负责，并服从总承包方对施工现场的安全管理。
4）、项目经理部应认真落实安全生产教育制度，未经安全生产教育的人员不得上岗作业。
5）、作业人员对危及生命安全和人身健康的行为，有权提出批评、检举和控告。
6.3.2、安全组织管理措施
1）、项目部成立现场安全生产管理领导小组，项目经理担任组长，项目技术负责人担任副组长，各有关施工管理的专业施工员、安全员、机管员及施工作业班组长担任成员。
2）、现场配备专职安全员2名，具体负责施工现场的安全生产监督检查工作，对有关违反工程建设标准强制性条文等的重大安全隐患，有权责令其分部分项工程停工整改。
3）、严格执行公司、项目部制定的安全生产责任制，各负其责。
项目的安全生产管理目标责任应分解到各岗位施工管理人员和施工作业班组长，基坑支护工程的安全管理目标管理责任由分管的施工员负责，施工作业班组应具体落实本工种作业工人的安全操作规程和遵章守纪。
4）、项目部应做好基坑支护工程的定期、不定期安全检查工作，公司安全、技术部门也应每月组织一次安全检查，项目部应抓好存在问题和安全隐患整改的“三定一落实”工作。
6.3.3、具体措施
a、暗挖阶段照明措施
本暗挖工程照明采用36V安全电压，在楼层梁板下设置36V/60W灯泡照明，灯泡水平间距10m*10m，具体详见《富力盈凯广场临时用电施工组织设计》。
b、通风设备
地下室负二层至负五层采用逆作法，首层梁板施工完成后施工人员处于地下相对封闭状态施工，空气流通性不好。
再由于挖土机械、焊接等产生大量废气，以及待挖除土方中可能含有不明气体等原因，逆作施工时易发生中毒、窒息等事故。
因此为了保证正常生产和施工人员有一个良好的工作环境，应在地下整个施工过程中，设置安全、可靠的通风系统。
通风系统的运行时间从挖土开始到结构装饰结束。
本暗挖工程鼓风机通风管道竖向布置在1#出土口、2#出土口处，具体位置见下图，通过送风管鼓风至地下施工作业层，以保证工作面的空气质量。
通风系统采用2台10000m3轴鼓风机可满足新风需要量，暗挖第一阶段开始时即启用通风系统。
为保持基坑内空气流通，在基坑汽车电梯内设置排风通道，由两台排风扇排风，以保证地下空气能不停对流置换。
在工作人员进入逆作基坑作业前，需提前半小时进行基坑通排风工作。
经常检查通排风机工作状况，并进行日常维护保养，保证逆作层通风正常。
如有异常情况不能通风，需及时上报项目经理部，以便调整工作安排。
送风风管
c、安全防护。
在预留洞口临边防护要求详见《建筑施工现场安全防护设施标准化图集》（中国建筑第四工程局有限公司）
d、基坑安全监测。
设立专职安全员，定人定时对土体水平位移、地表沉降监测、周边建筑沉降及地下水位观测，发现问题及时通知设计、建设、监理等单位，共同解决。
e、设置专职指挥员。
在土方开挖时，每台挖土机配备一名专职指挥人员，专职指挥人员应熟悉各层结构分布情况，严禁挖机碰撞结构梁、板、柱。
f、施工机械一切听从指挥，所有车辆必须严格按规定的开行路线行驶，防止撞车。
人员尽量远离施工机械，挖土机工作回转半径范围内不得站人或进行其他作业。
如有必要，先通知操作人员，待回应后方可接近。
g、夜间作业，机上及工作地点应充足的照明设施，在危险地段应设置明显的警示标志和护栏。
h、雨天施工，运输机械和行使道路应采取防滑措施，以保证行车安全。
6.4、文明施工措施
6.4.1、施工场地进
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