紫云国际基坑开挖施工方案.docx
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紫云国际基坑开挖施工方案
紫云国际住宅小区Ⅱ标段
基
坑
开
挖
施
工
方
案
编制单位：
江苏弘盛建设工程集团有限公司
编制人：
审核人：
二OO五年十月
施工组织设计审批表
方案名称：
基坑开挖施工方案
工程名称
紫云国际Ⅱ标段7#～11#楼及地下车库工程
结构类型
短肢剪力墙
面积
87834.80平方米
层数
24～28层
建设单位
天津国信置业有限公司
施工单位
江苏弘盛建设工程集团有限公司
编制部门
江苏弘盛紫云国际项目部
监理单位
天津市开发区建设监理有限公司
编制人
日期
审核部门
工程处
日期
技术质量部
日期
总工程师
日期
专家评审意见：
1、参照粘土或砂土计算边坡的稳定性。
2、挖土过程中，在基坑边坡外7～8米范围内对边坡做变形观测。
3、开挖过程中，考虑挖掘机的走向，对桩位进行观测，防止桩位偏移。
4、会所部位采用钢板桩进行保护。
5、在基坑放坡的坡脚处做支护（有粘性土时）---打短桩或装土编织袋。
6、基坑开挖按方案进行降水。
7、挖土过程中，二次操作面要作处理，最好采用长臂反铲挖土机一次挖至基底处。
第一章工程概况
第二章基坑降水、支护方案设计
第一节设计依据
第二节基坑降水方案的设计
第三节基坑支护方案的设计
第三章施工总体部署
第一节施工程序及进度
第二节基础施工阶段的施工流程
第四章基坑降水工程
第五章基坑支护工程
第六章土方挖运工程
第七章质量保证措施
第八章安全生产与文明施工
第九章雨期施工措施
第十章安全应急预案
第一章工程概况
一、工程概况
该工程为天津市塘沽区紫云国际住宅小区Ⅱ标段7#～11#楼及地下车库工程，位于天津市塘沽区新港三号路以北、春光路以东，短肢剪力墙结构7#、8#、9#为28层，10#、11#楼为24层，建筑面积87834.80米。
基底标高分别为-5.45m，-6.95米，埋深分别为4.10米、5.60米，集水坑处比基底低0.50米。
二、工程及水文地质条件
（一）工程地质条件
拟建场地位于天津市塘沽区新港三号路以北、春光路以东，地形平坦。
根据钻探结果，拟建场地在20m勘探深度内的地质构成,自上而下分述如下：
1.人工填土-碱碴层：
本层厚度5.10-6.80m，顶板标高4.64-5.29m。
2.粘土：
厚度0.70-2.30m，顶板标高-0.20～-1.86m。
3.淤泥质粘土：
厚度2.6-5.8m，顶板标高-1.60～-2.60m。
4.粉质粘土：
1.0-3.30m，顶板标高-4.87～-7.52m。
5.粘土：
厚度5.80-7.90m，顶板标高-7.64～-9.11m。
（二）工程水文地质情况
本场地地下水位以潜水为主，地下静止水位埋深约3.40m左右，潜水以大气降水方式补给，以大气蒸发方式排泄为主，水位年波动幅度值小于0.80m。
场地类别为Ⅲ类。
本场地埋深20m深度范围内无饱和粉土／砂土层分布。
无喷水冒砂现象，在7度抗震设防烈度下无液化土层存在。
地下水质：
地下水对混凝土和混凝土中的钢筋有强腐蚀性。
第二章基坑降水、支护方案设计
第一节设计依据
一、该工程的《岩土工程勘察报告》及部分设计图纸
二、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）
三、《建筑地基与基础设计规范》（GB50007-2002）
四、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
第二节基坑降水方案的设计
一、降水方法的选择
根据地质报告得知，地下水位位于地表下0.5米，7#、8#楼挖槽深度为4.10米，9#、10#、11#楼挖槽深度为5.60米。
本工程降水采用大口井降水方案，大口井打井采用无砂大孔井管，井管内径为0.30米，间距10米～12米之间。
打井后立即下井管，并在井外侧用井石屑填充，填至井口，然后用高压水洗井，将井水洗至砂净水净。
降水采用扬程为50米的潜水泵。
抽水工作开始后，由专人负责，无特殊情况禁止停泵，并对井内水位进行水位观测。
在每幢楼的基坑外设2个观测井，至观测井水位低于槽底标高-1米后，方可开始挖槽。
基坑土方开挖应优先选用长臂反铲挖土机，一次性挖至基底处。
如果使用短臂挖土机，应分二次开挖，二次挖土的深度按如下操作施工：
第一次挖槽时，槽的下皮标高为-2.85米。
第二次挖槽时，槽底标高为-5.15和-6.65米，可采用明沟和大口井相结合的方法排水，明沟设置在外距边坡500mm处，内距混凝土垫层外边500mm.
由于大口井集中于基础底板之下，又因基础底板留置有后浇带，在主体施工期间应保持排水工作。
二、降水方案设计
（一）大口井的布置
基础设计确定58口井，其中7#、8#楼各设置5口井，井深8米；9#、10#、11#、地下车库楼共设置48口井，井深13米；每栋楼设置两个观测井。
考虑到7#、8#楼基础基槽标高-5.65米，9#、10#、11#楼基础基槽标高为-6.95米，最深处标高-7.40米（集水坑处），井深13米，其打井、填石、水泵滤水管长长度损失，水位将出基底。
为解决这一问题，采取以下措施：
井深加深5米，满足排水深度要求，在打井中控制井深误差不得大于1米，在打井过程中，用线尺下沉法测试井深，回填渣石防止流砂淤井。
图：
（二）、沉降观测
在抽水、挖土方工程中，要在施工现场内的道路和建筑物进行沉降观测。
水准观测点，留置在春风路和春光路上的永久性建筑物上，选点间距在20～30米之间。
并要留好固定标记，沉降观测每三天进行一次，做好观测记录。
（三）地面防渗措施
1.在基坑侧壁四周5m范围内不得设置用水点；在场地内所有用水点，均应设置排水沟，将水引入下水管道。
2.在基坑四周边沿设置排水沟（或排水管道），并在3m范围内的地面用水泥抹面，防止降雨和人工用水的入渗。
3.基坑边坡坡面应用水泥砂浆抹面，以防雨季降雨入渗引起边坡坍塌。
4.堵塞并排出基坑周边附近的人防通道、上下水管道和暖气沟等的积水，防止涌入基坑。
第三节基坑支护方案的设计
一、基坑支护方案的设计
（一）护坡形式
1、放坡
本工程根据地质勘察报告第24页对本场岩土的分析及计算，以及本地质层带上已有的工程项目有未采取支护措施的经验。
基础基槽采用机械挖土，为确保基坑挖土施工的工程工期和安全，并降低成本，采取1∶0.4的自然放坡，分二次放坡，第一坡设置在本场地面下-3.85米处，第二次放坡至槽底。
预留肥槽暂时考虑为1.0m，正式施工时可以根据要求进行预留。
（二）边坡验算：
（1）、边坡稳定性验算：
本工程土质为碱渣层，根据它的性质，具有一定的内粘聚力和保水性，它的土质具有粘性土的一般性质。
因此它的边坡稳定性验算采用粘性土的参数。
本工程按1：
0.4的坡度进行放坡，根据1：
0.3的坡度，可知此坡度为68.2°，挖土深度为H=5.65米（按7.00米计算）。
同时根据工程地质勘察报告第25页表6-1可知，碱渣土的内摩擦角为ψ=15.45°，粘聚力c=18.25KN/m3，重度γ=12.43N/m3。
㎡㎡㎡㎡
查表中国建筑工业出版社2001年版《建筑施工计算手册》第35页图1-16粘性土不同内摩擦角ψS-β曲线，当N=0.25和ψ=15.45°、坡度β=68.2°时，查表得ψS=7.5
求它的稳定安全性系数：
K=ψS*C/H*γ=7.5*18.25/7*12.43=1.57
K=1.57＞1.5
因为土坡的K=1.57＞1.5，所以基坑按1：
0.4放坡处于稳定状态。
2、钢板桩支护
本工程车库与会所之间的间距只有4.20米，车库基坑为-6.95米，会所基坑为-3.90米，且会所基坑已先前一步开挖，目前正在基础施工阶段。
两个基础高低差在3.0米左右，为了确保在车库基础基槽开挖和基础施工过程中，会所的基础的安全，在车库与会所之间采用打钢板桩进行支护，桩长12米。
第三章施工总体布署㎡㎡㎡㎡㎡
第一节施工程序及进度（各工序的综合协调）
一、降水
该工程中，降水的质量是影响整个工期的关键，因此在降水施工中切不可盲目抢工期，尤其在洗井的工序上必须达到水清砂净，大口井施工及排水干管的铺设计划绝对工期为5天。
尽量土方配合，减少单独占用工期的天数。
二、土方
（一）开挖顺序：
土方开挖顺序为：
地下车库→9#→10#→11#楼（7#→8#楼根据现场场地情况，延后开挖）第一步挖至-3.0m；第二步挖至槽底。
（二）土方坡道：
按1：
0.3放坡，分二次放坡，第一坡在挖第一步深-3.85m处，留1.50m的平台；第二坡按1：
0.3放坡至槽底-6.95m。
车库、9#、10#、11#楼挖土放坡示意图
（三）坡道收尾：
用人工修坡、收土。
（四）土方工作量约为5万m2，预计此步工期约为18天。
第二节基础施工阶段的施工流程
一、工艺流程（见图）
工艺流程
施工准备
降水施工
基坑支护施工
土方挖运施工
土方收尾
验收
二、进度计划
1、施工进度计划基槽挖土工期：
计划用18个工作日。
2、挖土机台班产量：
考虑到本工程采用桩基础，且本施工区域为巨厚碱渣分布区，综合考虑挖土机的台班产量的取定。
3、日产量=台班×班次。
4、工作日=土方量÷日产量。
序号
施工部位
土方量
（m3）
施工机械
工作日
工作日进度
机号
班产量
班制
日产量
2
4
6
8
10
12
14
16
18
1
地下车库
38000
1、2号反铲
3、4号反铲
600
600
2
2
1200
1200
12
2
9#楼
3800
1、2号反铲
3、4号反铲
600
600
2
2
1200
1200
2
3
10#楼
3900
1、2号反铲
3、4号反铲
600
600
2
2
1200
1200
2
4
11#楼
3900
1、2号反铲
3、4号反铲
600
600
2
2
1200
1200
2
三、工程目标
（一）质量目标
基坑边坡稳定，无漏水现象。
（二）工期目标
按照建设单位要求进行（暂定18天）。
（三）安全文明施工目标
根据建设单位要求争创天津市安全文明施工工地。
（四）管理目标
实行规范化管理，保证工程在管理、质量、文明、作风上创一流水平。
四、组织机构
项目经理部
项目经理
主任工程师
护坡责任工程师
土方责任工程师
降水责任工程师
护坡施工队
土方施工队
降水施工队
其它施工队
我公司对基坑支护、土方挖运工程进行全面管理并对基础施工阶段的安全、质量、工期、环保、文明施工等负责。
说明：
各专业施工队按统一的人员编制自行组建，设队长一人、工长一人、质检一人；其中其它施工队主要负责除土方挖运、基坑支护以外的基础施工阶段的其他工作。
项目部同时设专人进行环保、文明施工、扰民及民扰问题处理等工作。
五、施工准备
在基础施工前，由项目经理部主持前期施工准备会议，听取基础施工项目经理部对整个工程及其各分部分项工程的施工准备工作计划，该计划主要反映开工前、施工中必须做的有关工作，内容如下：
（一）技术准备：
熟悉、审查施工图纸。
（二）施工现场准备工作：
地上、地下各种管线及障碍物的勘测定位；地上、地下障碍物的拆除；施工现场的平整；测量放线；临时道路、临时供水、供电等管线的敷设；临时设施的搭设；现场照明设备的安装。
（三）劳动组织准备：
建立管理组织，集结施工力量、组织劳动力进场，做好施工人员入场教育等工作。
（四）材料、机械准备：
根据相关的设计图纸和施工预算，编制详细的材料、机械设备需要量计划；签订材料供应合同；确定材料运输方案和计划；组织材料按计划进场和保管。
（五）施工场外协调：
由项目经理部与土方施工队共同对外协调交通、环卫、市容的关系，以及扰民、民扰处理的前期准备工作。
六、各项资源需要量计划
该计划仅供参考，可根据具体情况进行调整。
（一）水电需要量计划
需200kVA电量，用水量100m3/天。
（二）劳动力需要量计划（见表3）
劳动力需要量计划：
序号
部门
所需人数
1
降水施工队
20
2
土方施工队
40
3
基坑支护施工队
30
4
其它施工队
10
（三）施工机械需要量计划
1.降水机械设备一览表
降水机械设备一览表
序号
设备名称
设备型号
数量
1
潜水泵
60台
2.土方挖运机械设备一览表
土方挖运机械设备一览表
序号
设备名称
设备型号
数量
1
反铲挖土机
1.6立方
4台
2
汽车
24台
3、基坑支护机械设备一览表
序号
设备名称
设备型号
数量
1
打桩机
1台
2
履带式起重机
1台
3
履带式打桩架
1台
第四章基坑降水工程
一、工艺流程
工艺流程
洗
井
大口井施工
测量放线
排水干管铺设
安装抽水泵
抽
水
封
井
二、大口井的施工
（一）大口井施工工艺流程
打井、下管
（二）观测井施工
同降水井，设在基坑中间。
（三）洗井
大口井施工完成后，用高压水洗井，至水清砂少时，出水正常为止。
三、排水系统的安装
（一）地面排水管为DN150钢管，布置在基坑四周，经沉淀箱沉淀后排至市政污水或雨水井内。
具体排放口根据现场情况再定。
（二）水泵的安装与运转：
采用射流真空泵，水泵一旦启动即要24h连续运转，不可中途停止运转。
定时通过水位观测孔观测水位，随时掌握水位降深。
四、封井
在主体结构出±0.00回填土完成后，基坑外侧的降水井用黏土封井。
第五章基坑支护工程
一、基坑支护工艺流程
（1）、基坑放坡
1）、工艺流程
边坡开挖
边坡修整
2）、施工方法
①、边坡开挖：
采用反铲挖土机，预留20～30cm人工修坡。
土方开挖分二次分层开挖的作业顺序施工。
运土汽车停靠在挖土机反铲的一侧，以减少回转角度，提高生产率。
②.边坡修整：
采用人工清理，按照1：
0.3的放坡坡度，将松土清至机械作业半径范围内，再由挖土机挖走。
（2）、钢板桩支护施工
1）、钢板桩支护工艺流程
施工准备
2）、施工方法
①、施工准备：
将钢板桩运到工地后，详细对其检查、丈量、分类、编号，同时对两侧锁口用一块同型号长2～3m的短桩作通过试验，以2～3人拉动通过为宜，或采用卷扬机拖拉，有条件时，采用检查小车进行,锁口通不过或桩身有弯曲、扭曲、死弯等缺陷，采用冷弯，热敲（温度不超过800~1000℃），焊补、铆补、割除、接长等方法加以整修。
同时接头强度与其它断面相等，接长焊接时，用坚固夹具夹平，以免变形，在焊接时，先对焊，再焊接加固板，对新桩或接长桩、在桩端制作吊桩孔。
在采用组桩插打时，每隔4~5m设有一道夹板，夹木在板桩起吊前夹好，插打时，逐付拆除，周转使用。
组桩及单桩的锁口内，涂以黄油混合物油膏（重量配合比为：
黄油：
沥青：
干锯末：
干粘土=2：
2：
2：
1），以减少插打时的摩阻力，并加强防渗性能。
②、钢板桩的吊运插打与合拢
钢板桩检查合格后，由两组平车运至工地，按插桩顺序堆码最多允许堆放四层，每层用垫木隔开高差不得大于10mm，上下层垫木中线要在同一垂直线上，允许误差不得大于20mm。
安插钢板桩使用高架索道对钢板桩进行水平和垂直运输，将钢板桩运至指定位置，然后运用两个吊钩的吊起和放下，使钢板桩成垂直状态，脱出小钩，移向安插位置，插入已就位的钢板桩锁口中。
起吊前，锁口内嵌填黄油沥青混合料。
箍紧钢板用的弧度卡箍，待插入锁口时逐个解除.钢板桩逐块（组）插打到底或全支护（矩形支护可为一边），先插合拢后，再逐块（组）打入.
第六章土方挖运工程
一、土方挖运工艺流程
在基础施工阶段，土方挖运是影响工期的关键。
土方与塔吊安装施工，土方与护坡施工它们之间存在一定的技术间歇，若处理不好这几方面的关系，将直接造成工期的延误和护坡的安全，因此要求在统一指挥的原则下，各施工队之间本着相互配合、互创工作面的原则，精诚合作。
二、设备能力分析
如整夜作业，平均每车每夜出土50m3，24台车共计1200m3。
根据实际情况可调整机械力量以便确保工期。
三、卸土场及土方运输路线（天津市塘沽区指定地点）。
四、现场准备
（一）出口搭设拍土架子，保证每一辆车进行排土，并加盖帆布。
（二）作冲洗池和沉淀池准备，冲洗池上要有铁篦子，道路作地面硬化。
（三）平整场地，清除障碍，若遇到大的障碍用冲击炮将其破碎再装车运走。
（四）基坑四周布置6～8个太阳灯，做好夜间照明准备。
（五）每日提前完成土方开挖线，并随时跟进测量，保证开挖线尺寸与标高。
五、土方开挖步骤：
根据本工程情况和施工时间要求，首先开挖地下车库和9#、10#、11#楼，7#、8#楼待车库封顶后再行施工。
土方施工分三个施工段如下图所示。
根据本工程挖土工作面较大，因此采用机械挖土和汽车运土，配备4台挖土机和24辆汽车。
四台挖土机从车库中间开始开挖，1、2号挖土机从中间向东挖；3、4号挖土机从中间向西退。
11#楼
10#楼
ⅡⅡ
9#楼
Ⅰ1Ⅰ2Ⅰ3
w4w2车库
w3w3
施工段平面图
W挖土机
挖土机在挖土过程中，考虑挖土机的走向。
因为本工程在桩基中的桩位标高超出设计标高的桩较多，避免挖土机在挖土过程机身的转动，使部分桩位发生偏移。
因此在挖土施工开始之前，要根据桩的施工记录，找出桩位在-3.00米以上的桩，在施工现场用白灰标志，挖土机在挖土时严禁停靠在此部位进行挖土施工。
第七章质量保证措施
一、质量保证体系
质量方针：
“用我们的承诺和智慧，雕塑时代的艺术品”。
基础施工阶段将在该质量保证体系下按ISO9002标准要求进行。
二、组织保证体系
基础施工阶段建立由基础施工项目经理领导，主任工程师中间控制，责任工程师负责的三级管理系统。
组织保证体系
三、质量管理程序
四、各分项工程质量标准
（一）降水施工质量要求
在降水期间，必须保证地下水位降至基底以下不少于0.5以下，并长期维持这一深度，不得发生水位回升而造成泡基槽和引起边坡坍塌。
（二）土方开挖质量标准
1.国家有关建筑施工规范
2.工程设计对土方的质量要求
五、各分项工程质量保证措施
（一）降水质量保证措施
1.进行现场大口井质量验收；施工结束前，对所有井的井深、井径和井中水位进行验收，达不到设计要求的井，应进行重新洗井；对于洗井、抽水时，井内出砂严重，应进行处理，防止沙土流失而引起不良后果；处理后仍达不到要求的，应重新补打井。
2.进行水位、流量观测：
施工期间，对已成井的水位，每天观测1～2次，在开始抽降水后5～10天，每天观测水量及观测孔（或1个抽水孔）的水位1～2次（基槽开挖期间每天观测1～2次）；以后每7～10天观测一次（雨期为3～5天，下大雨，每天观测1～2次）；将每次观测的水位、流量记录在“地下水位长期观测记录表”中，并及时进行整理，绘制Q～t与S～t关系曲线，分析水位下降的趋势与流量变化，预测地下水位下降到设计深度的时间并调整抽水井数与抽水时间。
如水位、水量发生突然变化，应立即查明原因，及时进行处理。
3.降水维护：
在整个降水期间，必须保证降水点和抽水设备的完好，对抽水设备进行定期检查和维修，发现问题及时处理，保证电源供给。
（二）、钢板桩施工质量保证措施
1、在拼接钢板桩时，两端钢板桩要对正顶紧夹持于牢固的夹具内施焊，要求两钢板桩端头间缝隙不大于3mm，断面上的错位不大于2mm，使用新钢板桩时，要有其机械性能和化学成份的出厂证明文件，并详细丈量尺寸，检验是否符合要求。
2、对组拼的钢板桩两端要平齐，误差不大于3mm，钢板桩组上下一致，误差不大于30mm，全部的锁口均要涂防水混合材料，使锁口嵌缝严密。
3、为保证插桩顺利合拢，要求桩身垂直，并且支护周边的钢板数要均分，为保证桩身垂直，于第一组钢板桩设固定于支护支撑上的导向木，顺导向木下插，使第一组钢板桩桩身垂直，由于钢板桩桩组上下宽度不完全一致，锁口间隙也不完全一致，桩身仍有可能倾斜，在施工中加强测量工作，发现倾斜，及时调整，使每组钢板桩在顺支护周边方向及其垂直方向的倾斜度均不大于5‰，同时为了使支护周边能为钢板桩数所均分，事先在支护导梁上按钢板桩组的实际宽度画出各组钢板桩的位置，使宽度误差分散，并在插桩时，据此调整钢板桩的平面位置，使误差不大于±15mm，当仍有困难时，将合龙口两边各几组钢板桩不插到河床，在悬挂状态下进行调整。
在无法顺利合拢时，则根据合拢口的实际尺寸制造异形钢板桩合拢如图。
但要控制异形钢板桩上下宽度之差不超过桩长的2%。
4、在使用拼接接长的钢板桩时，钢板桩的拼接接头不能在支护的同一断面上，而且相邻桩的接头上下错开至少2m，所以，在组拼钢板桩时要预先配桩，在运输、存放时，按插桩顺利堆码，插桩时按规定的顺序吊插。
5、在进行钢板桩的插打时，当钢板桩的垂直度较好，一次将桩打到要求深度，当垂直度较差时，要分两次进行施打，即先将所有的桩打入约一半深度后，再第二次打到要求的深度。
6、打桩时必须在桩顶安装桩帽，以免桩顶破坏，切忌锤击过猛，以免桩尖弯卷，造成拔桩困难。
7、支护使用完毕，拔除钢板桩时，首先将钢板桩与导梁木板焊接物切除，选择一组或一块较易拔除的钢板桩，先略锤击振动后拔高1~2m，然后挨次将所有钢板均拔高1~2m，使都松动后，再以顺开始向上拔除。
六、基坑监测方案
采用信息化施工，确保基坑开挖过程中的安全，必须对基坑进行监测，方案如下：
（一）观测点的布置：
在坡顶上每隔10m布置一个点。
（二）观测精度要求：
满足国家三级水准测量精度要求：
水平误差控制<6.00mm；
垂直误差控制<0.5mm。
（三）观测时间的确定:
1.基坑开挖每一步都应作基坑变形观测，观测范围为基坑边坡外7～8米之内。
2.观测时间间隔每天一次，必要时连续观测，基坑开挖完7天后，可由每天一次到3天一次，15天后每周观测一次。
（四）场地查勘与记录：
1.施工前对原场地进行全面调查,查清有无原始裂缝和异常并作记录，照相存档。
2.每次观测结果详细记入汇总表并绘制沉降与位移曲线。
（五）注意事项
1.每次观测应用相同的观测方法和观测线路。
2.观测其间使用一种仪器，一个人操作，不能更换。
3.加强对基坑各侧沉降、变形观测。
七、质量问题的处理
如发生质量问题，立即口头上报监理，并在4h内递交有关质量问题的书面详细报告，包括时间、部位、细节描述、产生原因、处理的措施等。
（一）土方开挖过程中，若基坑变形突然加大，应立即停止开挖，并及时回填，也可以在其背后进行挖土卸荷，以保证基坑的稳定。
（二）开挖过程中，若局部存水，可以采用明排集中，用潜水泵抽到地面排水系统。
八、技术资料
项目经理部在施工过程中负责收集、整理各种原始资料和记录，并及时上报监理
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