深基坑专项施工方案修改附计算书版.docx

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深基坑专项施工方案修改附计算书版

305省道阜阳王店至阜南长安段改建工程02标

编制人:

审核人:

安徽省新路建设工程集团有限责任公司

二0一七年三月

一、工程概况

305省道阜阳王店至阜南长安段是阜阳市南北大通道的南通道,02标项目起点桩号为K9+045,终点桩号为K21+903,路线全长12.858km。

设有有大桥1座,中桥1座,小桥5座。

道路沿线经焦坡镇、黄岗镇、终于阜南县中岗镇长安村与S328相接处。

其中,六湾桥、清河桥、坝沟桥和窦小庄桥下部结构设计均为重力式桥台扩大基础。

经现场实测,每座桥需开挖深度均在5米以上,属深基坑。

各桥具体尺寸如下:

K11+688六湾桥基础长5.962m,宽39.4m,原地面与基底高差6m;K12+877清河桥基础长5.269m,宽38.6m,原地面与基底高差6.2m;K13+765坝沟桥基础长6.662m,宽27.4m,原地面与基底高差7.5m;K18+876窦小庄桥基础长6.732m,宽27.4m,原地面与基底高差7m。

二、编制说明、依据及原则

1、编制说明

深基坑工程具有技术难度高,风险大的特点。

为保证深基坑工程顺利进行,确保基坑周边建(构)筑物不受影响,做到技术先进、安全可靠、经济合理,特制定此方案。

本方案是在认真研究设计文件的基础上,根据本标段的工程特点,结合我公司施工实力和完成类似工程的施工经验、施工技术、机具设备配套能力等方面因素编制而成,适用于本标段所有扩大基础桥梁的施工。

2、编制依据

(1)《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011

(2)《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-2004

(3)《建筑地基基础工程施工规范》GB51004-2015

(4)《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002

(5)《公路工程施工安全技术规范》JTGF90-2015

(6)建筑施工计算手册

(7)《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002

(8)305省道阜阳王店至阜南长安段改建工程施工设计图纸

(9)已批复的项目施工组织设计

3、编制原则

(1)确保方案安全可行,技术方案针对性强、操作性高、能缩短工期。

施工方案经济合理,坚持技术先进性、科学合理性、经济实用性与实际相结合,根据工程地质、水文地质、场地条件、周边环境及工期要求等选择最佳的施工方案和机具设备。

(2)以确保工期并适当提前为原则,安排施工进度计划。

(3)以确保质量为目标,选择专业化的施工队伍,配合配套的机械设备,采用先进合理的施工方案。

(4)以确保安全生产、文明施工为原则制定各项措施,严格执行各项操作规程。

(5)采用先进的测量仪器和软件进行信息化施工和管理,以优化施工工艺,提高效率为原则,降低施工成本。

三、工程地质

根据设计文件,本区在第三纪及第四纪处于以下降为主的震荡型升降运动中,接受了大量的冲积、洪积物,形成了以淹没沉积形式构成的区域内巨厚沉积层,厚度一般在400~500米,形成淮北冲积平原。

但第四纪全新世以来,本区地质运动又处于稳定阶段,使大量Q3地层直接出露于地表。

设计基本地震加速度为0.05g和0.1g,可不考虑地震液化影响。

勘察未发现影响地基稳定的不良地质现象,场地稳定,适宜工程建设。

区域地貌属黄淮冲积平原,地势开阔、平坦。

桥位处土层以粉土、粉质粘土、粘土为主。

四、气象水文

项目属淮河水系,河流的流量、水位随季节变化,7-9月份为丰水期,12月至次年2月为枯水期。

施工时应避开丰水期。

本区属温带半湿润季风气候区,四季明显,气候温和,雨量适中。

区内地下水中,上部为潜水,主要由大气降水下渗补给,排泄以大气蒸发为主,并与地表水侧向互补,水位随季节变化,地下水位与河水位基本一致。

五、施工准备

1、劳动组织

劳动力数量见下表:

序号

类别

单位

数量

备注

1

施工负责人

1

2

技术负责人

1

3

专职安全员

1

4

技术人员

3

包括测量技术人员

5

开挖人员

10

包括机械操作人员

2、机具准备

施工机具设备见下表:

序号

机具名称

单位

数量

备注

1

水准仪

1

DZS3

2

全站仪

1

拓普康

3

挖掘机

2

三一

4

运土车

4

雷沃

5

发电机

1

6

抽水泵

4

六、施工工艺流程图

 

七、开挖坡度选择与定位放样

1、坡度选择

《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011表12.3.3

基坑坑壁坡度

坑壁土类

坑壁坡度

基坑顶缘无载重

基坑顶缘有静载

基坑顶缘由动载

砂类土

1∶1

1∶1.25

1∶1.5

碎石类土

1∶0.75

1∶1

1∶1.25

粉质土、粘土

1∶0.33

1∶0.5

1∶0.75

极软岩

1∶0.25

1∶0.33

1∶0.67

软质岩

1∶0

1∶0.1

1∶0.25

硬质岩

1∶0

1∶0

1∶0

注:

①坑壁有不同土层时,基坑坑壁坡度可分层选用,并酌设平台;

②坑壁土的类别按照现行行业标准《公路土工试验规程》(JTGE40)划分;岩面单轴抗压强度<5MPa、5~30MPa、>30MPa时,分别定为极软、软质、硬质岩。

③当基坑深度大于5米时,应将基坑坡度适当放缓或加设平台。

根据现场实测原地面高程与图纸基底设计标高得知:

需开挖深度约7.5米,考虑分三层开台阶开挖,结合上表注释③现场施工条件及地质情况综合确定基坑第一层和第二层坡度为1:

1。

为防止坑底隆起,第三层坡度适当放缓,为1:

1.25。

2、定位放样

根据基础尺寸、深度、渗水情况、坡度与台阶的反算确定基坑开挖尺寸。

根据确定的基坑开挖尺寸对基坑四角进行放样,并用灰线标明。

八、基坑开挖

1、开挖方法

基坑开挖采用机械开挖和人工开挖相配合,同时采取适当的

防护措施。

土方开挖采用1m³斗容积的反铲挖掘机挖土及装车,以自卸式汽车外运,人工清底的预留厚度为20~30cm,以减少对土层的扰动。

挖掘机可以在基坑内或基坑边缘作业,挖出土方一部分用做桥梁两侧筑岛围堰,多余部分自卸车外运。

基坑开挖应连续施工,避免晾槽,一次开挖距基坑底面以上要预留20~30cm,待验槽前人工一次清除至标高,以保证基坑顶面坚实。

坚决避免超挖。

如超挖,应将松动部分清除,其处理方案应报监理、设计单位和建设单位批准。

挖至标高的土质基坑不得长期暴露、扰动或浸泡,并应及时检查基坑尺寸、高程、基底承载力,符合要求后,应立即进行基础施工。

2、放坡开台阶开挖

⑴土方开挖按“分层台阶法”进行,每个台阶每层土方按“先中间成槽后向两边扩展”的顺序进行开挖。

⑵根据现场实际情况和放坡系数,考虑施工的安全性,土方开挖采用自然放坡方式;根据现场实测原地面高程,结合图纸基底设计标高得知:

需开挖深度约7.5米,土方开挖分三层开挖,每层挖深约2.5m,边开挖边进行边坡修整,反复交替进行,直至坑底。

每2.5米深预留一个台阶,台阶宽度2m。

为确保施工安全,放缓坡度开挖,上两层选择放坡系数1:

1,下部放坡1:

1.25。

开挖过程中应时时测量挖深,通过放坡系数计算该挖深处的下边缘位置,并由测量人员撒出白灰线进行控制。

3、其它要求

(1)为便于立模、设立排水沟和集水井,基础开挖时每边加宽0.5m~1.0m。

(2)根据我部施工计划,扩大基础施工安排在枯水和少雨季节的三、四月份施工,并合理组织相关人员、机械,迅速并保质保量完成施工任务。

做到:

基坑开挖不间断,并连续进行基础灌注混凝土施工,避免开挖后的基坑暴露过久,影响基坑的承载力。

(3)坑顶边缘做好安全防护措施,边缘1m范围内严禁加载,以保持顶边稳定。

(4)如果到达坑底后发现基底土层、水源与地勘资料不一致应立即通知建设、监理、设计单位,以便采取措施。

九、深基坑防排水

1、考虑到本基坑深度较深,结合现场实际情况,采用集水明排的方式进行基坑排水。

开挖成型后,基底四周设30cm宽,30cm深的排水沟,在基坑基础外侧设两处100cm深集水井,采用两台水泵不间断抽水,以排除基坑内积水。

基坑顶边缘1m以外设置30cm宽,30cm深的截水沟,防止外部水进入基坑。

2、若基坑排水沟加集水井不能及时排除基坑内积水,可在距基坑顶边缘5m处设置管井降水作为备选降水方案,管井深度30m,采用水泵不间断抽水,以降低地下水位,以保证基坑内无积水。

3、为保证深基坑土方开挖过程中的安全,深基坑排水贯穿基坑施工的整个过程。

基坑开挖立面图

 

十、地基检验

基坑开挖完成自检合格后,经监理工程师和设计单位人员核实,符合设计要求后方可进行下道工序施工,否则应按设计图纸及监理工程师要求进行基底处理。

1、基底应检验下列内容:

①基底平面位置、尺寸、基底高程是否符合设计要求;

②基底地质情况和承载力是否符合设计要求;

③基底处理和排水情况是否符合有关规定

④施工记录和有关实验资料是否齐全和符合要求。

2、基底检验合格后应立即进行混凝土基础施工。

如果基底暴露过久,则应重新检验。

十一、边坡稳定性验算

1、计算依据

采用力学验算法计算。

场地土质为粘性土,按圆弧滑动面法中表解法规则在图解和计算的基础上,经过分析研究,制定图表,供边坡稳定性验算时采用。

基坑周边无其它荷载。

按正常工作状态算:

基坑总深度7.5米,正常工作状态基坑深度7.5米,第一层、第二层放坡比1:

1,下部2.5m放坡比1:

1.25,错台2m。

2、力学算法的基本假设

滑动土楔体是均质各向同性、滑动面通过坡脚、不考虑滑动土体内部的应力分布及各土条(指条分法)之间相互作用力的影响。

再假定几个可能的滑动圆弧,按步骤分别计算相应的稳定系数,在圆心辅助线上绘出稳定系数对应于圆心的关系曲线K=f(o),在该曲线上找出最小的稳定系数Kmin,与Kmin对应的滑动面就是最危险的滑动面。

3、判定标准:

GB50330-2002《建筑边坡工程技术规范》,5.3.1边坡稳定性评价:

边坡类别:

二级边坡

当Kmin≥1.25认为边坡是稳定的。

当尺Kmin≤1.25时,则应放缓边坡,再按上述方法进行稳定性验算。

4、验算过程:

假设边坡不按三级台阶放坡开挖,直接按1:

1坡度放坡(公路桥涵施工技术规范JTG/TF50-2011规定粉质土、粘土开挖坡度1:

0.33),建立基坑边坡土力学模型如下:

根据本工程勘察设计文件,在基坑开挖范围内,①层耕土Q4ml厚约0.3m,②③④层均为粉质黏土(Q4al),总厚度12.1m,在基坑边坡稳定性验算时,不考虑①层耕土,全部按粉质黏土(Q4al)均匀土质计算,边坡与基坑底夹角45°,基本土力学数据为:

天然重度γ=19.8kN/m³,内摩擦角φ=23°,粘聚力c=24kPa,则基坑边坡的稳定系数计算如下:

边坡土体的内摩擦系数f=tanφ=tan23°=0.4245

c/(γH)=24/(19.8*7.5)=0.1616

该基坑为黏土,采用圆弧滑动面表解法计算边坡稳定性,表解法边坡稳定系数计算公式为:

K=fA+c/(γH)*B

滑动面表解法的AB值

边坡

系数

O1

O2

O3

O4

O5

A

B

A

B

A

B

A

B

A

B

1:

1.25

2.64

6.05

2.16

6.35

1.82

7.03

1.66

8.02

1.48

9.65

1:

1

2.34

5.79

1.87

6

1.57

6.57

1.4

7.5

1.24

8.8

1:

0.9

1.992

4.736

1.612

4.94

1.356

5.44

1.224

6.208

1.088

7.38

1:

0.85

1.88

4.47

1.52

4.67

1.28

5.14

1.156

5.863

1.028

6.97

1:

0.75

1.66

3.9467

1.3433

4.1167

1.13

4.5333

1.02

5.1733

0.9067

6.15

1:

0.5

1.1429

2.7819

0.9181

2.8905

0.77

3.1724

0.6914

3.621

0.6133

4.27

根据上述表解法求K值公式,计算表解法结果如下:

 

项目

圆心

O1

O2

O3

O4

O5

A

2.34

1.87

1.57

1.4

1.24

B

5.79

6

6.57

7.5

8.8

K

1.93

1.76

1.73

1.81

1.95

计算结果Kmin=1.73>1.25。

5、结论:

计算结果表明:

该模型边坡稳定性较好,基坑边坡稳定性符合要求。

基坑开挖采用三级台阶放坡施工,第一层2.5m及第二层2.5m放坡比为1:

1,第三层2.5m放坡比为1:

1.25,错台2m。

符合边坡稳定系数要求。

符合《建筑边坡工程技术规范》(GB50300-2002)中二类边坡圆弧滑动法稳定安全系数要求。

基坑边坡整体安全稳定。

因此,可以采用已确定的边坡放坡方案。

十二、基坑沉降监测

由设计文件和现场实地调查得知,桥位处为空旷地带,附近无建(构)筑物及地下管线,基坑监测主要项目为:

坡顶水平位移监测、坡顶垂直位移监测和地下水位监测。

1、测点布置

(1)基准点:

基准点应设在基坑开挖变形影响范围以外,通视条件良好并便于保存的稳定位置。

对于本工程,用距桥位最近的两个加密水准点,一个作为起始工作基准点,另一个作为闭合工作基准点。

(2)观测点:

基坑坡顶水平位移和垂直位移观测点沿基坑周边布设,每个基坑设观测点16个,一边4个,并使每边的观测点在一条轴线上。

将测点埋设于20*20*50cm(长*宽*高)的现浇混凝土块上,钢筋上刻十字丝。

并对测点进行编号。

2、监测方法及观测精度

(1)初始值:

基坑工程监测工作的准备工作应在基坑开挖前完成。

应在至少连续三次测得的数值基本一致后,才能将其确定为该项目的初始值。

(2)坡顶水平位移:

通过直接观测点位坐标及验证每边的轴线来确定水平位移。

(3)坡顶垂直位移:

采用二级水准测量进行观测,其精度指标为:

观测点测站高差中误差≤±0.5mm,附合闭合差≤±0.3½mm(n为测站点)。

(4)地下水位变化:

通过水位观测井用水位计观测。

水位计标尺最小读数不大于10mm。

3、观测要求

同一项目每次观测时,宜符合下列要求:

(1)采用相同的观测路线和观测方法;

(2)使用同一监测仪器和设备;

(3)固定观测人员。

(4)监测频率

各监测项目在基坑开挖前应测得稳定初始值,且不应小于3次。

从基坑土方开挖期间,每1~3天观测一次,稳定后每5~7天观测一次。

当结构变形超过有关标准或场地条件变化过大时,应加密观测,当有危险事故征兆时需进行连续监测。

十三、安全文明施工措施

(一)安全施工措施

成立以项目经理为组长的施工现场安全文明领导小组,项目经理为项目安全生产第一责任人,对工程施工生产安全负有直接的领导责任。

牢固树立“安全为了生产、生产必须安全”、“安全第一,预防为主”的思想。

1、在工地适当位置设置足够安全标志,在基坑顶部周围要设置围护栏,人员上下要有专用爬梯。

配备专职安全员,消除事故隐患,做好安全文明三级教育和施工前的安全技术交底。

2、司机、电工等特种工人必须持证上岗,机械设备操作人员(或驾驶员)必须经过专门训练,熟悉机械操作性能,经专业管理部门考核取得操作证或驾驶证后上机(车)操作;机械设备要有年检合格证。

3、开始挖土前,需对机械进行检查,完工后对机械进行保养,施工中按安全操作系统进行机械操作。

4、晚上施工时,照明系统必须保持良好状态,照明要充足。

5、因场地内地质条件较差,土方开挖过程中必须切实保证机械人员施工安全,由专人负责指挥挖机操作,挖掘机上基坑必须保证有足够的安全坡度,挖掘机行走地方土层必须有足够的强度,强度不够的地方,必须采取措施,铺设钢板、碎石、砂袋等。

6、进入施工现场人员,应按规定佩戴安全劳保用品,严禁赤脚或穿拖鞋上班,有关作业人员必须做好交接班手续,班组应定期进行安全活动,并做好安全检查记录。

7、开展安全文明日检、周检、月检制度,发现安全隐患及时督促整改;配足专职安全员和安全协管员,做到每个施工点有一名安全协管员。

8、基坑内作业人员,必须遵守安全操作规程,严禁违章作业,注意施工安全。

9、搭设临边防护栏时,必须符合下列要求:

(1)防护栏杆应有上、下两道横杆及栏杆柱组成,上杆离地面高度为1.0~1.2m,下杆离地面高度为0.5~0.6m。

(2)基坑四周固定时,可采用钢管并打入地面50~70cm深。

钢管离边口的距离,不应小于50cm。

当基坑周边采用板桩时,钢管可打在板桩外侧。

(3)栏杆柱的固定及其与横杆的连接,其整体构造应使防护栏杆在杆上任何处,能经受任何方向的1000N外力。

当栏杆所处位置有发生人群拥挤、车辆冲击或物件碰撞等可能时,应加大横杆截面或加密柱距。

(4)防护栏杆必须自上而下用安全立网封闭,或在栏杆下边设置严密固定的高度不低于18cm的挡脚板或40cm的挡脚笆。

挡脚板与挡脚笆上如有孔眼,不应大于25mm。

板与笆下边距离底面的空隙不应大于10mm。

(5)当临边的外侧面村道时,除防护栏杆外,敞口立面必须采用满挂安全网或其他可靠措施作全封闭处理。

10、挖土施工安全要求:

(1)使用时间较长的临时性挖方,土坡坡度要根据工程地质和土坡高度,结合当地同类土体的稳定坡度值确定。

(2)土方开挖宜从上到下分层分段进行,并随时作成一定的坡势以利泄水,且不应在影响边坡稳定的范围内积水。

(3)在斜坡上方弃土时,应保证挖方边坡的稳定。

弃土堆应连续设置,其顶面应向外倾斜,以防山坡水流入挖方场地。

但坡度陡于1/5或在软土地区,禁止在挖方上侧弃土。

在挖方下侧弃土时,要将弃土堆表面整平,并向外倾斜,弃土表面要低于挖方场地的设计标高,或在弃土堆与挖方场地间设置排水沟,防止地面水流入挖方场地。

(二)文明施工措施

1、成立以项目经理为组长的施工现场文明领导小组,负责基坑开挖文明施工管理工作,并结合实际情况制定文明施工管理细则,报驻监理批准后实施。

2、加强宣传教育工作,提高管理人员及各施工班组文明施工的意识和自觉性,并定期对现场文明施工情况进行评比,找出不足,重点改进。

3、现场机械机具分类堆放停置。

4、施工现场设置施工铭牌,标明工程项目名称、建设单位、项目监理单位、施工单位、设计单位、项目经理和施工现场管理代表人的姓名、开竣工日期、施工许可证批号等。

5、开挖基坑地段设置护栏,有明显的警示及交通导向标志;

6、加强施工沿线的夜间照明;

7、保持场内排水系统处于良好的使用状态,保持场地的整洁、道路畅通,随时清理生产、生活垃圾。

十四、保证措施

(一)管理保证

(1)施工中采用动态控制,全过程对进度计划、资源配置等进行动态管理。

(2)做好各专业的协调与接口工作,缩小工序搭接时间。

(3)加强与业主、监理、设计等单位的联系,同时积极主动与当地其他相关部门联系,及时解决施工中存在的问题,施工过程中取得当地居民及有关部门的理解和支持,为施工创造一个良好宽松的施工环境,确保施工生产的顺利进行。

(二)组织保证

(1)选好项目负责人,建立精干、务实、高效的项目领导班子。

(2)配备数量充足、经验丰富的技术人员,选派从事市政管道工程的专业队伍。

(3)搞好标准化施工,认真贯彻执行ISO9002标准,通过合理的施工组织与正确的施工方法来提高施工进度,稳产高产,防止大起大落。

(4)搞好后勤服务工作,保障施工生产的正常进行。

(三)劳动力保证

根据总体施工进度安排,逐季、逐月作出劳动力使用计划,保证劳动力充足。

(四)机械保证

本工程施工涉及施工机械种类多,必须按照施工组织设计配足围护结构施工设备、降水设备、基坑开挖反铲挖掘机、自卸汽车等,同时做好设备的使用、保养、维修工作,保证各种设备的正常运转,并提高其完好率、利用率。

对常用易损的机械配件有足够的库存量。

(五)制度保证

组织全员开展劳动竞赛,建立激励及约束机制,对完成或超额完成生产任务的班组实行当月奖励,充分调动积极性。

(六)培训

针对本标段工程特点,施工前及施工过程中不断对职工进行操作规程、工艺、措施交底,进行新设备、新技术、新工艺培训以及安全施工培训。

(七)保证工期的技术措施

1、搞好工程的统筹、网络计划工作,制定阶段目标,科学合理安排施工工序。

通过分析各施工工序的时间,采取措施尽可能减少影响进度的薄弱环节,科学合理地缩短各施工工序的循环时间来提高施工进度。

同时牢牢抓住“关键工期”的工序管理与施工,确保关键工序的工期。

2、根据施工总进度的安排,分别编制月、旬、周施工生产计划,建立生产分析会议制度,对照检查,找差距、找原因、完善管理,促进施工。

3、组织有关人员学习合同文件、技术规范与施工监理程序,准确掌握有关施工要求的标准与程序;提前做好各分项工程的施工方案与材料试验,及时申报开工,及时提交竣工验收。

4、加强施工技术管理和现场施工管理,杜绝因工作失误造成返工而影响正常的施工进度。

十五、应急救援预案

(一)应急预案的方针与原则

“发生事故时应遵循“保护人员优先,防止和控制事故的蔓延为主;统一指挥、分级负责、区域为主、单位自救与社会救援相结合”的原则。

达到控制事故,有效地抢救伤员,减少事故损失,防止事故扩大。

(二)应急预案工作流程图

根据本工程的特点及施工工艺的实际情况,认真的组织对危险源和环境因素的识别和评价,特制定本项目发生紧急情况或事故的应急措施,开展应急知识教育和应急演练,提高现场操作人员应急能力,减少突发事件造成的损害和不良环境影响。

其应急准备和响应工作程序见下图:

 

应急准备和响应工作程序图

(三)明挖深基坑开挖存在的危险因素及预防、应急措施。

危险因素:

1、基坑坍塌滑坡

(1)预防措施

①严格按设计文件和技术交底施工、严格控制基坑开挖坡度。

②如果遇到特殊情况,需要基坑停工较长时间,应在平台、基坑边和坡脚设置排水明沟和集水井,并派专人抽水值班。

③在进度允许的条件下尽量采用少开工作面的形式,避免暴露太多的基坑工作面。

④坡顶严禁堆积荷载。

⑤基坑四周设置排水沟;分层开挖,层间设台阶,每层开挖边坡坡率根据地质情况按规定放坡。

⑥开挖期间加强监测频率,对监测报表中的数据进行认真分析总结。

(2)应急措施:

①出现险情时,现场人员从安全通道有序疏散,同时对可能造成影响的周边

的人员进行疏散。

②尽量减少动载、进行坡顶卸载。

③杜绝任何流入基坑边坡内的水源。

2、基坑坑底隆起

(1)安全预防措施

①基坑开挖过程中加强基底隆起监测,对监测报表中的数据要进行认真的分析。

②地基加固、周边设降水井降水等措施严格按设计要求施工。

③基坑周边防止过多的超载。

④开挖前对围护质量摸底、详查,对可能会发生渗漏的部位进行注浆封堵处理。

(2)应急措施:

①立即疏散险情现场作业人员,同时对可能造成影响的周边单位或住宅内的人员进行疏散。

②发现坑底隆起迹象,应立即停止开挖,并应立即加设基坑外沉降监测点。

③回填注浆或回填土,直至基坑外沉降趋势收敛方可停止回灌和回填。

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