消防水池基坑支护方案.docx
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消防水池基坑支护方案
消防水池基坑支护方案
永嘉县天业建材有限公司厂区工程
1#楼消防水池基坑支护方案
一、工程概况
永嘉县天业建材责任有限公司厂区工程位于永嘉县桥下镇梅岙村，由永嘉县天业建材有限公司投资建设，由温州市城市规划设计研究院设计，温州市三凯建设监理有限公司监理，中纬建设工程有限公司总承包施工。
本工程±高程相当于黄海高程，厂区1#楼①轴—④轴交H轴—F轴有一消防水池，水池底板面标高为，自然地坪标高为基底最低部位标高为.水池周边环境：
东、西、北均为空地，南侧有一幢两层楼临建板房，距水池边为16m。
二、工程地质情况
此部位地质根据地质资料Z27、Z26钻探孔显示，①素填土，层厚，②粉质粘土层，层厚，③中砂夹淤泥质、粉质粘土，层厚。
地下水位标高。
土层名称
湿密度
压缩模量
凝聚力
摩擦角
粉质粘土
m3
°
中砂夹泥
m3
0
°
三、钢板桩支护思路及施工要点
1、根据本工程场地地质情况特点，钢板桩主要作用是保证基坑的稳定，隔绝地下水流入，起到支护边坡作用。
要点如下：
1上口大开挖深度，放坡1:
，平台宽度2m。
2采用拉森式Ⅲ型钢板桩，桩长9m；
3钢板桩沿基坑四周连续设置成封闭的帷幕
4保证基坑安全，钢板桩入土深度不小于6m。
5在基坑外侧设置深井，降低地下水位。
2、施工方法
①钢板桩选用
根据本工程特点，结合钢板桩的特性、施工方法等方面进行考虑。
选用拉森Ⅲ型钢板桩，此钢板桩宽度适中，止水效果、抗弯性能较好，其主要技术参数为Wx=1350CM3，Ix=16800cm4，【σw】=210MPa,【t】=120MPa,g=60Kg/m。
根据地质资料及作业条件决定选用钢板桩9m长，要求入土深度不小于6m。
②打桩设备
采用一台振动锤和一台35T吊车组合打桩施工
③施工工艺流程
上口大开挖放坡→钢板桩定位放线→施打钢板桩→土方开挖、深井降水→安装围檀及钢管支撑→地下水池施工→回填中砂→拔钢板桩
④施工方法
⑴测量放线
由测量人员放出上口大开挖的边线，待上部开挖完后，再放出钢板桩的施工边线，然后在边线位置上撒上白灰进行钢板桩的打设。
上口大开挖的坡脚距钢板桩之间平台宽不小于2m，坡脚处设截水沟，上部大开挖放坡为1:
，开挖深度，钢板桩内侧距基础外边线每侧工作面不小于，内设排水沟和集水坑。
⑵钢板桩打设
拉森钢板桩施工关系到施工止水和边坡安全，是本工程最关键的工序之一。
在施工中要求如下：
拉森钢板桩采用振打入法，进行单桩逐块打设；施工时先用吊车吊起振动锤，振动锤将钢板桩上端夹紧，然后将钢板桩吊至插桩点进行插桩，插桩时对准锁扣后将钢板桩振动打入。
⑶打桩前对钢板桩逐根检查，剔除连接锁扣锈蚀、变形严重的钢板桩，不合格的待修整后方可使用。
⑷打桩前，在钢板桩的锁扣内涂抹油脂，以方便打入拨出。
⑸在插打过程中随时测量控制每根桩的斜度不超过2%，当偏差过大不能用拉齐方法调正时，拔起重打。
⑹钢板桩施打采用屏风式打入法施工，屏风式打入法不易使钢板桩发生屈曲、曲扭、倾斜和墙面凹凸，打入精度高易于实现封闭合拢，施工时将10-20根钢板桩成排入导架内，使它呈屏风状，然后再施打。
通常将屏风墙两端的一组钢板桩打至设计标高或一定深度，严格控制垂直度，用电焊固定在围檩上，然后再中间按顺序分1/3或1/2桩高度打入。
屏风式打入法的施工顺序有正向顺序、逆向，往复、中分、中和、复合顺序。
其选择原则为：
当屏风墙两端板面打设钢板桩呈逆向倾斜时，应采用正向顺序，反之用逆向顺序施打。
当屏风墙两端钢板桩保持垂直状况时，可采用往复顺序施打。
总之施工中应根据具体情况变化施打顺序。
采用一种或多种施打顺序逐步将钢板桩打至设计标高，一次打入的深度一般为。
⑺打入的钢板桩确保密扣且保证挖开后入土不小于6m，确保钢板桩顺利合拢；特别是工作基坑的四个角要使用转角钢板桩。
同时在钢板桩上端以下80cm处设置斜支撑和围檩，四个角分别用两排22#的工字钢做斜支撑，在1-4轴之间用3根Φ500的钢管支撑在工字钢围檀上，加强中间段钢板桩的支撑力，围檩用两排28#工字钢组合拼焊在钢板内侧。
（附平面图、剖面图）
⑻基坑开挖：
Ⅰ、土方开挖顺序为：
挖至钢板桩上端下→进行围檩及支撑支护→采用普通挖机与长臂挖机配合开挖基坑剩余土方，预留基底厚10-20cm土方→设置排水沟、集水井→人工清底→回填片石及砼垫层。
Ⅱ、施工过程：
沿着打入的钢板桩进行基坑开挖，开挖采用分层的方式进行，首先开挖至板桩上班下，在此位置焊两排28#工字钢组合钢梁作为围檩，然后加固斜支撑加强钢板桩的四角稳固，并沿1至4轴方向布置三根直径为Φ500的钢管进行顶撑支护；支护完成后，再进行剩余土方的挖除，采用普通挖掘机和长臂挖掘机配合挖除，开挖出的基坑土方边挖除边用自卸车运到指定地点；基坑边缘严禁堆土。
在开挖过程中随时测量基底高程，防止超挖和扰动基底，挖至基底标高时，预留10-20cm由人工清理，严禁超挖后回填虚土。
Ⅲ、当在基坑开挖过程中出现大量地下水时，在基坑外侧的深井采用深井降水，降低地下水位至基底80-100cm。
Ⅳ、雨季施工措施：
此基坑开挖正处于多雨天气，排水措施如下：
a、、基坑内排水措施：
在基坑片石垫层范围之外集水坑，并沿坑底周围开挖排水沟，使水流入集水坑，用水泵及时将水排出坑外，确保坑内无积水。
b、基坑外排水措施：
在大开挖坡脚处设施一条截水沟，通向北侧积水坑内，用水泵排入临时窨井内。
⑼施工监测：
I、监测目的：
保证在消防水池进行施工时基坑处于安全状态。
从而确保施工人员、机械的安全。
II、基坑安全等级划分：
根据建筑基坑支护技术规程（DB11/489-2007）的基坑等划分，开挖深度，a=16/=＞1，地质为沙土，地下水位在基底标高之上，但易疏干，综上所述，此基坑安全等级为三级
III、监测目的：
根据（DB11/489-2007）《建筑基坑支护技术规程》中表384基坑检测项目中，等级为三级基坑得知应测项目为支护结构水平位移及周边环境变形。
IV、监测方法：
现场监测采用仪器检测与巡视检查相结合的方法：
a、仪器监测采用DS3水准仪、全站仪（中纬ZT20R）
b、巡视检查
1）在整个施工期内，按排专人24小时进行巡视检查
2）巡视检查的内容：
支护结构成型质量、围檩有无裂缝出现、侧壁有无渗漏、基准点和测点完好状况、周边建筑物有无变形等。
3）检查方法：
以目测为主，采用钢尺、放大镜等工具辅助。
4）检查要有详细记录，如发现异常，应及时处理。
5）巡视检查记录及时整理，并与仪器观测数据综合分析。
6）每天巡视完成后填写详细的巡视记录。
Ⅴ、监测点布置：
根据建筑基坑监测技术规范（GB50497-2009）有关要求，基准点设置在1#楼12轴上1#、2#控制点；基坑H轴-F轴的钢板桩支护每边的中点、角点及临时板房北侧两边角为监测点。
Ⅵ、监测要求：
1）、加强对仪器维护保养。
2）、监测项目初始值最小连续观测3次的稳定平均值。
3）、监测频率为1次/1天
4）、水平位移监测要求：
根据有关经验数据，最大位移为，水平位移监测精度≤3mm。
Ⅶ、监测报警
监测报警值以监测项目的累积变化量和变化（）来控制，《建筑基坑技术规范》得知累积绝对值变化范围为60-70mm，变化速率值5-7mm/d.
Ⅷ、建立三级预警制度：
当水平位移超过预警值及累积绝对值＞70mm，变化速率大于7mm/d时，现场施工班组第一时间将人员撤离危险区域同时将情况汇报现场技术人员，然后现场技术人员将情况汇报给项目总工，最后由项目总工牵头项目部相关人员参与制定切实可行的处理措施，并上报公司主管部门。
⑽钢板桩拆除：
当地下消防水池框架柱和剪力墙的砼强度达到设计要求100%后，在砼墙外侧与钢板桩之间分层回填中粗砂至砼墙下20cm左右，分层回填厚度每层不大于30cm，密实后开始拆除支撑、围檩和拔除钢板桩。
拔桩起点和顺序：
对封闭式钢板桩墙，拔桩起点应离开角桩5根以上，可根据沉桩时的情况确定拔桩的起点。
必要时可用跳拔的方法；拔桩的顺序最好与打桩时相反。
拔桩时可先用振动锤将钢板桩锁扣振活以减少土的粘附，然后边振边拔，对较难拔除的板桩先用振动锤将桩振下100-300mm，再用振动锤交替振打、振拔。
当板桩拔除后及时用砂或注浆方法回填土孔。
对引拔阻力较大的板桩，采用间歇振动方法，每次振动锤连续作业时间不超过小时。
四、基坑的支护计算
1、工程概况
基坑开挖深度为3m，采用板桩作围护结构，桩长为9m，桩顶标高为3m。
计算时考虑地面超载20kPa。
共设1道支撑，见下表。
中心标高（m）
刚度（MN/m2）
预加轴力（kN/m）
2
10
2、地质条件
场地地质条件和计算参数见表1。
地下水位标高为3m。
表1
土层
层底标高（m）
层厚（m）
重度（kN/m3）
?
（?
）
c（kPa）
渗透系数
（m/d）
压缩模量
（MPa）
m（kN/m4）
kmax（kN/m3）
粉质粘土
1
2
45
7000
50000
粉质砂土
-9
10
0
15000
50000
坑内进行加固，加固土层的计算参数见表。
表2
土层
层底标高（m）
层厚（m）
重度（kN/m3）
?
（?
）
c（kPa）
渗透系数
（m/d）
压缩模量
（MPa）
m（kN/m4）
kmax（kN/m3）
粉质砂土
-7
10
0
15000
50000
3、工况
工况编号
工况类型
深度（m）
支撑刚度
（MN/m2）
支撑编号
预加轴力
（kN/m）
1
开挖
2
加撑
1
10
1
3
开挖
3
工况简图如下：
4、计算
抗管涌验算:
按砂土，安全系数K=
按粘土，安全系数K=
五、质量安全措施
1、质量保证体系
1）质量保证措施
a、消防水池土方开挖前由项目技术负责人根据工程实际认真编写开挖和支护方案，经项目各有关人员讨论、修正，上报审批。
经审批后，应严格按方案要求执行，如需变更须事先提交书面变更方案，经审批后方能执行。
b、把好原材料进场质量复验关，钢筋、水泥、防水材料等必须有出厂质保书且必须做抽检复验。
钢筋要做机械性能复验，水泥除出厂合格证外，必须每批进行安定性和强度试验。
发现不合格产品严格禁在工程上使用。
c、每道工序完工后，先进行自检，经建设单位和质监部门复验并签字同意后方可进行下道工序施工，其验收评定的等级，必须作为班组结算人工费的依据。
质量控制的流程如下：
质量技术交底→班组根据交底单组织学习明确主要工艺方法及质量控制重点→进行施工→施工过程中抽检并修正工艺→施工完毕→自检、自评→下道工序班组互检→质检人员抽检评定→进行下道工序施工。
d、认真做好监测点的布置及巡视记录。
2、安全措施
a、严格执行有关部门下发的关于文明安全施工及环境保护中规定，坚决杜绝“三违”现象。
b.加强安全教育，提高施工人员安全意识，牢固树立“安全第一”的方针，建立健全的安保体系和安全生产责任制，制定行之有效的安全技术措施。
c.施工前，要清除施工操作范围内的高空和地下障碍物，平整场地，压实形式车辆道路。
d.施工现场要设立安全标志，在转角基坑入口处设挂有安全警示牌，基坑上口采用脚手架钢管维护。
e.基坑开挖严禁碰撞钢板桩及支撑
f.基坑周边严禁超堆荷载，挖出的土方及时运走，坑边堆置建筑材料、施工机械不应离坑口过近。
g.设立上下安全通道，基坑施工作业人员上下采用竹梯专用通道，且不少于2个。
h.机械作业与人员作业配合操作时，人员不得进入机械作业半径内。
i.夜间施工时，要设置足够的照明设备，电气设备做到一机、一闸、一漏配置。
j.机械作业人员必须持证上岗，杜绝酒后作业
k.做好施工机械设备的日常维修保养，保证机械的安全使用性能，施工现场设专人指挥。
l.钢板桩支护施工前，认真做好安全技术交底工作，每次交底都需有记录，交底人和被交底人签字齐全。
m.加强施工现场机电设备生产安全管理，消灭机电设备伤人事故。
n.加强防水意识，电气焊等机械使用时，设专门防火设施。
o.加强施工现场管理，保证施工现场整洁，做到材料堆放整齐，机械设备停放有序，特殊区域要明显标志。
六、应急处理预案
由于1#楼消防水池土方开挖较深，且多雨天气，考虑地下施工存在大量不可预测因素影响。
为保证施工安全，现场设置突发事件应急小组，通过建立有效的紧急情况预警机制，对施工现场的紧急情况进行预警，预先识别危险源和紧急情况，做好危险防范，在危机事件的潜伏期进行及时处理。
针对本工程的特点，制定了详细的应急措施，准备各种应急资源（包括机械、人员、物资）并加强监测力度，一旦确认钢板桩支护出现变形过大、发生渗漏、管用或流砂等事件，应急措施立即启动。
具体措施如下：
1.预警措施
1基坑开挖前，根据地质勘测单位提供的地质勘测报告结合现场实际条件，编制详细的土方开挖方案，由项目技术负责人对施工班组作详细的施工工艺及技术交底。
2基坑上口开挖时，严格按要求放坡、平台宽度、基坑支护，管理人员跟踪检查，随时注意土壁的变动情况，入发现有裂纹或部分坍塌现象，及时进行加固和撤离作业人员，并注意支撑的稳固和土壁的变化，基坑开挖时，要保证两个逃生通道，人员上下采用竹梯或马道。
3在距边坡3米的范围之内严禁行驶汽车等大型机械，在距边坡1m的范围之内严禁堆放弃土或材料。
4在土方回填前，严禁破坏基坑支护，若遭破坏，及时修复；测量人员定期观测基坑的变形情况，如发现有较大的变形，及时通知技术负责人，商讨补救办法，逷制变形加大。
2.教育培训与演练
1培训目的：
为更好实施应急救援行动，提高应急人员应急处理能力
2培训要求：
被培训人员要达到理解应急方案内容，明确个人职责的目的及熟悉本岗位的操作内容。
3演练：
通过在模拟环境中演练，检查应急方案是否可行，提供应急人员实际操作的熟练水平；演练由应急救援小组统一组织，提出演练方案及演练内容，并就演练全过程进行跟踪和记录。
通过演练。
要达到确认岗位、人员、责任的目的，提高组织指挥应急处置，快速反应的能力。
3.应急准备
①组织机构
组长：
胡小桃（项目经理）
副组长：
张眉华（技术负责人）、郑雨才（现场负责人）
成员：
杨柳青（安全员）；林茶清（协调主任）；张济富（技术员）；梅杰（施工员）；张才兴（物资部），蔡明刚（综合办）；戚嫦嫦（信管部）；张济满（工程部）；严子云（保卫部）及各施工班组负责人。
②领导小组职责
1）组织制定相应的应急方案及培训演练。
2）发布启动突发事件应急救援预案的命令；领导组织、协调事故应急救援工作。
3）负责事故应急救援重大事项的决策。
4）负责发布事故的重要新闻信息，向上级主管部门及当地政府有关部门事故救援情况。
4各应急救援工作组的职责
1）医疗急救：
由林茶清任组长，主要职责：
迅速组织抢救队伍，联系医疗单位予以帮助开展医疗救治工作，尽快查明致病致死的原因，提出救治措施，牢记医院的联系方式及救护车辆的行车路线要做好规划。
2）应急救援组：
由张济满人组长。
主要职责是：
在事故发生时立即组织营救受害人员，迅速控制事态、消除危害后果。
3）安全保卫组：
由严子云任组长，主要职责是：
组织事故现场的安全保卫、治安管理和交通疏导工作，必要时对肇事者及相关人员采取监控措施，防止逃逸。
4）事故调查处理组：
由梅杰任组长，主要职责是：
深入调查事故发生原因，作出调查结论，提出处理意见，协调政府职能部门实施救援工作，监督救援措施落实，评估事故影响，提出事故防范措施。
5）信息组：
由戚嫦嫦任组长，主要职责是：
负责事故发生后联系相关单位、人员、联系救援、救护发布事故警报和事故后的总结和上报。
6）技术组：
由张济富任组长，主要职责是：
组织有关技术人员为抢救工作提供技术支持。
7）后勤组：
由张才兴任组长，主要职责：
配应急救援所需各种设施、设备、物资及生活、医药的后勤保障。
8）善后处理组：
由蔡明刚任组长，主要职责是：
组织营救受害人员，做好事故发生后的伤亡人员善后及其家属的安抚工作。
5资源配置
序号
料、具名称
单位
数量
备注
1
挖掘机
台
1
PC200
2
装载机
台
1
ZC50
3
吊车
台
1
25T
4
自卸车
辆
3
20T
5
发电机
台
1
100KW
6
围挡
米
120
7
标志牌
块
20
8
防护网
㎡
200
9
水泵
台
5
10
灭火器
个
20
5-8Kg
11
消防锹
把
30
12
担架
付
3
自制
13
夹板
付
3
自制
14
警戒线
米
500
彩色
15
急救药箱
只
1
16
止血带
卷
20
17
工具车
辆
2
4、应急启动
1）启动时机：
当土方发生坍塌或钢板桩出现严重变形时启动应急准备和响应预案。
2）应急响应流程图：
3）实施救援：
一旦发生险情，由险情发现第一人迅速向指挥报告，由总指挥下达命令启动应急预案。
1、内、外部信息畅通
2、抢险措施：
由总指挥带领指挥部、义务抢救成员领取抢险所需的材料、器具赶到现场，抢险队成每2人一组及时抬出伤员，用铁锹开挖坍塌土方保证被埋人员得到及时抢救，并对坍塌周围的边坡进行加固。
3、伤员抢救
由救护人员现场急救（人工呼吸、紧急包扎等）伤者严重立即送医院资料。
（4）、秩序维护：
为防止在非常时期造成抢救现场秩序混乱，由项目安全保卫人员组织负责维持现场秩序，安置伤员及引导救护车辆进出，确保救生通道的畅通，并疏散无关人员清理通道内的障碍物。
（5）、善后处理：
抢救结束后，善后处理小组清理现场，技术小组和事故小组对其它存在塌方隐患的地方进行支撑加固，对加固后的基坑坑边进行检查、验收，以确保基坑安全。
紧急求助电话：
火警：
119治安报警：
110
救护：
120交通事故：
122
附：
应急小组联系电话
应急小组联系电话
姓名
职务
联系电话
姓名
职务
联系电话
胡小桃
组长
张眉华
副组长
郑雨才
副组长
张才兴
成员
林茶清
成员
梅杰
成员
张济满
成员
严子云
成员
张济富
成员
蔡明刚
成员
戚嫦嫦
成员
升级会员 