地下室基坑支护土方开挖专项施工方案.docx
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地下室基坑支护土方开挖专项施工方案
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地下室基坑支护土方开挖专项施工方案
地点:
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说明:
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xx-A11地块
(xx·xx)
地下室基坑支护土方开挖
专
项
施
工
方
案
xxxx集团有限公司
二〇〇八年三月
TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc192321997"一、工程概况PAGEREF_Toc192321997\h3
HYPERLINK\l"_Toc192321998"1.1工程概况PAGEREF_Toc192321998\h3
HYPERLINK\l"_Toc192321999"1.2周围环境PAGEREF_Toc192321999\h4
HYPERLINK\l"_Toc192322000"1.3场地工程地质情况PAGEREF_Toc192322000\h4
HYPERLINK\l"_Toc192322001"二、编制依据PAGEREF_Toc192322001\h5
HYPERLINK\l"_Toc192322002"三、基坑围护设计概况PAGEREF_Toc192322002\h6
HYPERLINK\l"_Toc192322003"四、施工部署PAGEREF_Toc192322003\h6
HYPERLINK\l"_Toc192322004"4.1项目班子组织和管理PAGEREF_Toc192322004\h6
HYPERLINK\l"_Toc192322005"4.2施工准备PAGEREF_Toc192322005\h7
HYPERLINK\l"_Toc192322006"4.3施工机械配备和劳动力组织PAGEREF_Toc192322006\h8
HYPERLINK\l"_Toc192322007"4.4工程特点分析PAGEREF_Toc192322007\h10
HYPERLINK\l"_Toc192322008"4.4施工总体安排PAGEREF_Toc192322008\h10
HYPERLINK\l"_Toc192322009"4.5施工进度计划PAGEREF_Toc192322009\h13
HYPERLINK\l"_Toc192322010"4.6施工总平面布置PAGEREF_Toc192322010\h14
HYPERLINK\l"_Toc192322011"五、施工方案和技术措施PAGEREF_Toc192322011\h15
HYPERLINK\l"_Toc192322012"5.1水泥(喷浆)搅拌桩施工工艺及技术措施PAGEREF_Toc192322012\h15
HYPERLINK\l"_Toc192322013"5.2钻孔灌注桩施工工艺及技术措施PAGEREF_Toc192322013\h20
HYPERLINK\l"_Toc192322014"5.3土钉墙施工工艺及技术措施PAGEREF_Toc192322014\h24
HYPERLINK\l"_Toc192322015"5.4压顶梁和内支撑梁的施工工艺及技术措施PAGEREF_Toc192322015\h27
HYPERLINK\l"_Toc192322016"5.5土方开挖施工工艺及技术措施PAGEREF_Toc192322016\h29
HYPERLINK\l"_Toc192322017"5.6支撑的替换和拆除PAGEREF_Toc192322017\h35
HYPERLINK\l"_Toc192322018"六、基坑工程监测PAGEREF_Toc192322018\h37
HYPERLINK\l"_Toc192322019"七、基坑支护应急措施PAGEREF_Toc192322019\h39
HYPERLINK\l"_Toc192322020"八、工程质量保证措施PAGEREF_Toc192322020\h41
HYPERLINK\l"_Toc192322021"九、施工进度保证措施PAGEREF_Toc192322021\h43
HYPERLINK\l"_Toc192322022"十、安全施工保证措施PAGEREF_Toc192322022\h43
HYPERLINK\l"_Toc192322023"十一、文明施工管理措施PAGEREF_Toc192322023\h45
附:
基坑开挖阶段施工现场平面布置图
基坑开挖施工进度计划表
基坑土方开挖流程图
基坑土方开挖分层分块示意图
基坑开挖方案专家论证意见书
典型地质剖面
主要基坑设计方案图纸
分块分层土方工程量表
机械选用、进退场时间表
监测点布置平面图。
工程概况
1.1工程概况
xx单位:
杭州xx有限公司
勘察单位:
浙江xx勘察研究院
设计单位:
中国xx工程设计院及杭州地下工程设计院
浙江省xx研究院(基坑支护)
监理单位:
浙江工程xx监理单位
监督单位:
杭州市质量、安全监督总站
施工单位:
浙江国泰xx集团有限公司
本工程位于杭州市xx区xx乡,xx路北侧,xx路与xx西路之间,占地约80亩,总建筑面积约140629㎡,由1#~9#楼9幢(10-12层)连体小高层组成。
地下室分别为1号及2号地下车库,两者最近相距约24m,最远处相距约40m。
其中3#、4#、7#楼无地下室,3#楼位于1号及2号车库之间,4#及7#楼位于1号地下车库东端南侧、北侧,1#、2#楼座落于2号车库之上,5#、6#、8#、9#楼座落于1号车库之上,其中8#、9#楼为浅基坑,位于1号车库北侧。
本工程±0.000相当于黄海高程4.800,打桩后场地标高为3.800米,实际开挖深度如下:
1号、2号地库均为框架剪力墙结构,1号地库局部为人防区域。
其中1号地库建筑面积22352㎡,基坑呈L型,1-34轴长210米宽120米,35-48轴长110米宽76米,总土方量约为120000m3。
2号车库建筑面积6461㎡,呈长方形,长160米宽60米,总土方量约为30000m3。
1.2周围环境
本工程基坑东侧为规划道路,现为空地。
南侧为xx路的规划绿地,规划绿地约45m宽。
西侧为xx西路,刚建成,还未验收,建有雨水管、污水管以及电缆沟等;同时该侧靠近本工程一侧的人行道边已铺设有电线杆,距离约30m。
北侧为xx一号路,现为空地,但沿本工程一侧距离用地红线边约1m左右也有铺设电线杆。
用地红线距离两个地下车库围护结构内边线距离约为:
南侧:
5.78m;东侧:
6.28m到8.36m;北侧:
5.23m;西侧局部紧贴用地红线。
纵观场地周边环境,基坑两面为空地,一面临城市绿地,一面为刚建成的道路,场地条件相对较好。
但在场地内部,地下车库和建筑物均采用预应力管桩,且部分建筑物基础距离地下车库基坑较近,部分周边建筑物基础和地下车库连为整体,同时基坑西侧道路已建成,且该侧地势相对较高,须考虑基坑开挖对临近道路、建筑物管桩基础和自身管桩的影响,确保预应力管桩在基坑施工期间的正常使用。
1.3场地工程地质情况
根椐浙江xx勘察研究院有限公司‘xx项目A11号地块岩土工程勘察报告’其施工涉及的土层有=1\*GB3①-1层杂填土、=1\*GB3①-2素填土、=2\*GB3②层粉质粘土、=4\*GB3④-1层淤泥、=4\*GB3④-2层淤泥质粉质粘土、=4\*GB3④-2夹层淤泥质粉质粘土夹粘质粉土,坑底土层为=4\*GB3④-1层淤泥、=4\*GB3④-2层淤泥质粉质粘土、=4\*GB3④-2夹层淤泥质粉质粘土夹粘质粉土。
场地水文地质条件基坑内主要分布二层地下水,上层地下水质属潜水,下层地下水质属承压水。
上层潜水主要分布于填土和粉质粘土内,潜水埋藏较浅,在地表下0.2米到3.0米,该层潜水主要受大气降水影响,地下水位随季节性有所变化,年变化幅度在1到2米之间。
下层承压水主要分布于砂层、中细砂层中,对基坑基本没有影响。
本场地地下水对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋在长期浸水情况下无腐蚀性,对钢结构具有弱腐蚀性。
地基土物理力学指标
工程典型地质剖面见后附。
编制依据
1、浙江省xx研究院设计的围护方案。
2、中国xx工程设计院及杭州地下工程设计院设计的工程图纸。
3、浙江xx勘察研究院提供的《地质勘察报告》。
4、国家现行相关施工规范。
5、现行的国家法规以及杭州市地方性法规。
6、xx单位与施工单位签订施工合同。
7、我公司现有机械设备状况和施工技术力量。
8、国家和杭州市现行安全生产、文明施工的规范。
9、本公司现场标化管理及文明现象策划文件。
10、xx部建质[2004]213号文件。
基坑围护设计概况
基坑支护方案由浙江省xx研究院设计。
2号地下车库基坑采用Ф600@900(1000)的钻孔灌注桩结合一排Ф600@400(搭接200mm)水泥搅拌桩止水帷幕加一道钢砼支撑的支护形式。
1号地下车库部分采用Ф800@1000、Ф700@900、Ф600@900、Ф600@1000的钻孔灌注桩结合一排Ф600@400(搭接200mm)水泥搅拌桩止水帷幕加一道钢砼支撑;局部为双排桩支护形式。
8号9号楼浅基坑采用水泥搅拌桩复合土钉墙形式;和8号9号楼浅基坑交界处采用钻孔灌注桩复合土钉墙支护形式。
被动区局部采用水泥搅拌桩被动区加固措施。
另和8号9号楼电梯井深坑相邻部位,围护结构的围护钻孔桩和8号9号楼电梯井深坑的钻孔灌注桩连成整体,1号和2号地下室相邻部位采用排桩形式。
电梯井深坑部位采用排桩形式,部分采用重力式挡墙,坑内汽车坡道高差较大采用采用重力式挡墙结构。
在两地下室的压顶梁之间设置钢砼拉梁。
内支撑的立柱桩为新打800直径钻孔灌注桩,上部采用格构式井字形钢构架,构架顶部伸入支撑400,下部锚入灌注桩1600。
具体围护方案参见设计图纸(后附)。
施工部署
4.1项目班子组织和管理
针对本工程地下室面积大,挖深较大的情况,公司派出管理能力强、技术水平高、施工经验丰富的施工人员进行施工,全权负责本工程的质量、安全、工期及经济核算工作。
项目经理
生产主管
主任工程师
施工员
质量员
安全员
资料员
测量员
财务、核算
材料员
挖机
自卸车
修土
护壁
钢筋
排水
清理
清洁
后勤
4.2施工准备
4.2.1组织准备
1.建立工程项目部,实行项目经理责任制,全面负责工期、质量、安全、创优、成本。
统一指挥,安排生产、调配劳动力及供应物资。
2.制订实施各种责任制,管理制度,建立质安保证体系,确保工程质量与生产安全。
3.项目经理部下设生产、安全、技术、质量、材料、设备、成本核算和生活后勤等职能部门。
各职能部门对项目经理负责,做到分工明确,各负其责,相互协作,紧密配合,形成高效实干的管理层。
4.2.2技术准备
1.组织技术管理人员会同有关人员搞好施工图会审工作,组织施工人员学习规范及设计技术文件,熟悉施工任务,施工工艺流程,施工现场布置和各种技术要求及安全规章制度。
2.接管好xx单位提供的坐标控制点和高程控制点,并将控制点重新布设在不受施工作业影响处并加以保护,在施工中,经常复测。
3.做好原材料的实验工作,根据现场供应的水泥、砂石品种委托试验室做配合比试验工作,做好钢材的原材料,焊接接头试验工作。
4.根据施工进度,编制场布图,合理优化选择施工流程。
4.2.3施工准备
1.组织施工人员进场做准备工作,对场地障碍物及地下障碍物进行全面清理,了解附近地下管道埋设情况,同时必须采取有效的安全监控措施。
2.根据场布及施工要求,确定作业工段,作业流程、材料堆场、搅拌站、制作场,布设好场区内的宣传牌,管理制度牌以及安全警示标志、消防设施等。
3.组织施工机械进场:
按施工要求进行组装调试,并按施工顺序就位,采购各类工程需用材料,按有关规定进行堆放。
4.根据施工图纸进行内支撑结构放样,并经过有关单位的检验复核,并及时办理复核签证手续。
4.3施工机械配备和劳动力组织
4.3.1施工机械配备
其余钢筋、木工等机械这里没有列出。
4.3.2劳动力组织:
钻(桩)工:
70人
钢筋工:
30人
混凝土工:
20人
凿桩工:
25人
电焊工:
10人
机电工:
5人
后勤杂工:
10人
土钉喷锚班组:
20人
挖土机司机:
16人
运土汽车司机:
70人
基底清土人员:
40人
施工调度指挥人员:
6人
标高观测控制:
4人
4.4工程特点分析
1、由于本工程3#,7#楼先施工,临1号地库距离较小,最小处仅为60cm,地库西临xx西路距离较近,道路管网较多,土方开挖深度较深,因而对基坑围护的可靠性要求较高,土方开挖时必须加强围护结构的监测,制定相应的应急措施,确保3#、7#楼主体结构和xx西路的安全。
2、由于本工程采用预应力管桩,而开挖土层处于淤泥层且厚度较大,对于机械开挖的分层放坡及车辆道路和走向必须有合理可靠的计划安排,避免工程管桩由于土体挤压扰动而产生偏移、上浮等现象的产生。
3、由于本工程所处地理位置周边均为低洼、河道,整个场地水位较高,开挖期间又正值杭州地区雨季而淤泥层土的透水性又差,故对降排水要有切实有效的方案。
4、由于本工程总体工期较短,对于土方工期也不例外,而土方开挖总量较大,故应制定详细的机械、人员、车辆、道路等可行性方案。
5、土方开挖期间,对3#、7#楼主体结构施工带来极大的不利,故在总体施工布置上应有合理的安排。
4.5施工总体安排:
按基坑围护设计意图:
首先进行3#、7#楼、4#楼基础施工,8#、9#楼浅基坑挖土至-3.6;目前已施工3#、7#楼基础并浇筑穿越3#楼基础的钢筋混凝土拉梁。
4#楼工程桩已完成,等4#-7#楼之间车库抗拔桩完成后施工4#工楼基础。
8#、9#楼浅基坑已完成水泥搅拌桩施工,等搅拌桩强度达70%后,施工土钉墙,步骤如下:
挖土至第一排土钉墙标高300以下、施工土钉墙;待已施工的土钉墙养护至48小时后,挖土至第二道土钉墙标高以下300、沿基坑边长,每开挖15延米的土方立即进行相应范围的土钉墙施工,按上述要求进行土方开挖及土钉墙护坡的施工。
按大基坑小开挖原则,2#地库按1#楼基坑、2#楼基坑划分为二个施工段,,1#基坑按3#-6#楼间、8#-9#楼间、5#-6#楼间、4#-7#楼间划分为四个施工段;区段中间修筑施工便道,因地下车库大部分抗拔桩均送桩到坑底标高左右,所以施工便道的设置原则为以最近的出口为方向,尽量避开主楼位置,并随着开挖的推进及时调整设置。
段区间边坡按1:
2~1:
3的坡度设置成四级缓坡,坡段中间设置2~3米宽平台。
开挖安排:
(1)开挖次序
2#基坑第一施工段压顶梁、钢筋混凝土拉梁、支撑;
2#基坑第二施工段压顶梁、钢筋混凝土拉梁、支撑;
1#基坑第一、二施工段压顶梁、钢筋混凝土拉梁、支撑;
1#基坑第三施工段(8#、9#楼浅基)压顶梁、钢筋混凝土拉梁、支撑;
1#基坑第四施工段压顶梁、钢筋混凝土拉梁、支撑。
2#基坑第一施工段第一层土、
2#基坑第二施工段第一层土、
1#基坑第一、二施工段第一层土、
1#基坑第三施工段(8#、9#楼浅基)第一层土。
按此顺序分四层开挖到基坑底;
(2)因本基坑坑底土层为=4\*GB3④-1层淤泥、=4\*GB3④-2层淤泥质粉质粘土,为克服土体应力释放引起起拱、上涌现象,克服施工人员进坑施工造成坑底土质软化、液化,一挖至坑底立即铺200厚碎石,然后再施工砼垫层;并且对于下翻梁部位及承台部位砖模外侧300宽的操作面须按1:
2放坡挖土,克服因淤泥质土的坍塌造成砖模变形;并在砖模施工后立即按设计要求回填级配砂石;由于受施工场地限制,1#基坑第三、第四施工段待第一、第二施工段基坑垫层浇筑后施工。
1#、2#基坑间有钢筋砼拉梁连接,因此必须考虑两个基坑的开挖顺序,现作如下安排,两个基坑安排两个作业班组同时施工,压顶梁、拉梁待其强度达到80%后,开挖2#基坑第一层土,待围护结构压顶梁、支撑梁强度达到100%后,开挖1#基坑第一层土。
1#基坑第一层土完成后,开挖2#基坑第二层土,按此顺序开挖到基坑底,二个基坑内土方高差控制在2米内。
总体施工顺序为由西向东,首先进行3#、4#、7#楼基础和底板的施工,待其到达设计强度后,再进行地下车库基坑的施工。
拌桩、围护桩同时施工。
同一部位先施工搅拌桩再施工钻孔灌注桩。
先确保场地外道路进出口。
出土口大部分在基坑北侧,尽量减少坑内运土路程,减少对工程桩的影响。
汽车坡道坡度1:
6~10,其上填至少800m厚的建筑垃圾,300厚碎石,并在进入基坑处遇支撑位置铺设路基箱以利汽车通行。
(所有施工道路遇支撑位置均铺设路基箱)。
2#号地库出土道路为3#楼东侧围墙外,4#楼南侧及东侧围墙外,经过办公生活区由xx路外运。
1号地库出土道路为8#、9#楼北侧围墙外,由xx西路外运。
据现状,在土方工程施工前必须做好3#楼东侧4#楼南,东侧围墙外道路,同时办公区门口路段须加宽,在办公区门口设立洗车台。
同时做好8#、9#楼北侧围墙外道路,在9#楼北侧与xx西路交接处设立洗车台。
于受场地限制,所有土方均外运。
土方开挖分段进行(1#基坑分为4个施工段,2#基坑分为2个施工段)。
挖土的平面分段示意图见后附。
土分层:
主要分两层。
第一层为放坡开挖至支撑顶面,第二、三层挖土厚度1米,为挖至承台以上1米,第三层为挖至基坑底,8#、9#楼浅基础基坑挖土结合土钉墙施工分层开挖到底,任何部位基底的30cm土方均为人工开挖。
凝土全部采用商品混凝土。
桩采用混凝土运输车直接入导管浇注,局部开不进的地方翻斗车运输浇注;压顶梁、支撑采用汽车泵浇注,局部翻斗车运输浇注;垫层采用塔吊(或翻斗车)运输浇注,地下室底板采用拖式混凝土固定泵浇注。
4.6施工进度计划
1、3#、4#、7#楼基础和底板的施工。
2、水泥搅拌桩、围护桩和新增支撑桩施工。
3、基坑监测点埋设、读初始数据。
4、第一层土方开挖及护坡,在此同时进行坑顶排水明沟砌筑、8#、9#楼浅基坑土钉墙施工。
5、压顶梁及支撑系统(包括拉梁)施工。
6、下部土方分层分段开挖施工。
7、底板和传力带施工。
8、支撑拆除。
9、施工地下室、后期土方回填。
详细施工进度计划表见后附。
现场施工时,实际进度可能有所调整。
4.6施工总平面布置:
4.6.1基坑开挖、地下室施工阶段的现场平面布置图(包括排水总平布置)见后附。
在土方开挖之前,应将基坑开挖、地下室施工阶段的场布图提交围护设计单位。
对于基坑周边临时施工荷载较大的部位,如钢筋加工堆放场地,塔吊布置位置,混凝土泵车停放位置,出土口位置等,征求设计人员的意见。
如有必要,可以采取加强围护的措施。
4.6.2施工道路及坡道设置:
1)、施工道路详见平面布置图道路宽6米,素土压实,其上填至少800厚的建筑垃圾,300厚碎石,并在支撑位置铺设路基箱以利汽车通行。
2)、坡道设置:
本工程采用多机组,多层段流水作业,2#基坑开设二个二层的施工坡道,采用坑内外相结合的方法,其中2#楼1号坡道基坑内长10米,基坑外长15米,坡度1:
10,宽度6米;2号坡道基坑内长15米,基坑外长10米,坡道基层素土压实,用800厚建筑垃圾填筑,面层铺300厚碎石(基坑内支撑位置铺设路基箱)。
坡道设置处围护压顶梁上增加300厚以上的覆土保护层。
2#车库坡道的压顶梁标高-2.30,坡道面标高为-1.630。
2#车库2号坡道的压顶梁标高-3.60,坡道面标高为-2.25,均满足要求。
土方开挖完成后,即挖除基坑内坡道,开挖时应将坡道分段削平。
挖机下卧,防止挖机倾覆过大。
1#基坑每一个施工段设置二个坡道位置见平面图,做法同2#基坑。
(坡道布置图附后)
4.6.3、临时边坡的控制:
根据地质资料,基坑内土层为淤泥质粘土,其稳定性较差,含水量饱和,临时边坡高差要求控制在1米内,并在二级坡段之间设置不小于2米的平台,坡脚设置排水明沟.(详见附图)
4.6.4、空车与重车交会,2#基坑按排在基坑外,1#基坑由于运距较长,施工道路按双车道设置,空车与重车交会在直道上,严禁坡道上交会。
4.6.5、重车外出冲洗的地点,分别设置在三个出口处。
见平面布置图。
4.6.6、工人上下基坑的通道,用架子钢管、脚手板搭设斜道,坡度1:
3,并在中间设置1.5米宽平台,位置见平面布置图。
5、施工方案和技术措施
5.1水泥(喷浆)搅拌桩施工工艺及技术措施
一、定位测量
1、止水帷幕由互相搭接200mm的单排Φ600mm水泥搅拌桩组成。
搅拌桩中心线距围护钻孔灌注桩中心线600mm,相邻两桩中心间距为400mm。
2、坑内被动区土体加固、坑中坑重力式围护采用互相搭接150mm的单排Φ600mm水泥搅拌桩,相邻两桩中心间距为450mm。
3、搅拌桩中心线由经纬仪测量,其误差≤5mm。
4、桩位中心在桩开打之前24小时定好,其误差≤10mm。
开打之前8小时进行复测。
5、钻孔就位机台木放置稳妥,确保在钻进过程中不发生倾斜;就位后仔细调整,使钻头中心与桩位中心偏差≤20mm,钻杆与地面垂直度=900±0.50。
二、施工工艺流程
搅拌桩成桩工艺采用“二次喷浆、四次搅拌”工艺。
施工工艺流程如下:
1、就位
深层搅拌桩机开行到达指定桩位、对中。
当地面起伏不平时应注意调整机架的垂直度。
2、预拌下沉
深层搅拌机运转正常后,启动搅拌机电机,放松起重机钢丝绳,使搅拌机沿导向架切土下沉,下沉速度控制在0.6~0.8m/min左右,可由电机的电流监测表控制。
工作电流不应大于10A。
如遇硬粘土下沉速度太慢,可以输浆系统适当补给清水以利钻进。
3、制备水泥浆
深层搅拌机预拌下沉到一定深度后,开始拌制水泥浆,待压浆时倾入集料斗中。
注浆浓度:
0.5—0.55:
1,水泥掺合比15%(有效桩长以上部分掺量为7%),掺早强剂(0.2%的木质素黄酸钙和2%的生石膏粉)。
水泥采用32.5级普通硅酸盐水泥。
4、提升喷浆搅拌
深层搅拌机下沉到达设计深度后,开启灰浆泵将水泥浆压入地基中,此后边喷浆、边旋转、边提升深层搅拌机,直至设计桩顶标高。
此时应注意喷浆速率与提升速度相协调,以确保水泥浆沿桩长均匀分布。
搅拌提升速度一般应控制在0.6m/min左右。
5、沉钻喷浆复搅
采用“二次喷浆、四次搅拌”工艺,再次沉钻进行复搅,复搅下沉速度可控制在0.6~0.8m/min,此时仍应注意喷浆的均匀性。
第二次喷浆量不宜过少,可控制在单桩总喷浆量的30%~40%,因为过少的水泥浆很难做到沿全桩均匀分布。
6、重复提升搅拌
边旋转、边提升,重复搅拌至桩顶标高,并将钻头提出地面,以便移机施工新的桩体,至此,完成一根桩的施工。
7、移位
开行深层搅拌桩机至新的桩位,重复上述步骤,进行下一根桩的施工。
8、清洗