深基坑工程土方开挖.docx
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深基坑工程土方开挖
一、深基坑工程土方开挖
（一）开挖平面及出图方向示意图
为保证3号楼工期，计划先集中开挖3号楼基坑，后向西侧推挖。
在基坑西侧设置两个出土口。
（二）方案编制依据
1、编制说明
根据《天津市建设工程基坑降水及土方开挖方案论证文件编制标准》要求并结合本工程实际情况，本方案内容包括：
方案编制依据与工程概况、土方开挖方案、降水方案、监测专项方案、应急专项方案、季节施工措施、质量保证措施及安全生产、文明施工、环境保护保证措施等。
按照《基坑降水及土方工程施工方案报件标准》要求，方案含盖范围为：
自工程桩、围护结构、止水帷幕完成后开始，至土方挖完、垫层浇筑完成期间的施工内容。
包括降水井施工及降水运行、土方开挖施工等内容。
2、编制依据
<1>本工程基础结构施工图纸
<2>本工程基坑支护设计图纸
<3>地质勘察报告
<4>有关国家及地方的规范、规程
<4.1>《建筑基坑工程技术规程》（DB29-202-2010）
<4.2>《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）
<4.3>《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）
<4.4>《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2012）
<4.5>《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）
<4.6>《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2011）
<4.7>《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）
<4.8>《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）
<4.9>《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）
<4.10>《地下防水工程质量验收规范》（GB502082011）
<4.11>《工程测量规范》（GB50026-2007）
<4.12>《城市测量规范》（CJJ/T8-2011）
<4.13>《国家一、二等水准测量规范》GB/T12897-2006
<4.14>《城市地下水动态观测规程》（CJJ/T76-2012）
<4.15>《建筑变形测量规范》（JGJ8-2008）
<4.16>《建设工程施工现场消防安全技术规范》GB50720-2011
<4.17>《天津市建设工程施工现场安全管理规程》DB29-113-2011
（三）3号楼深基坑土方开挖方法
1、表层土方开挖
支撑及冠梁部位表层土方挖土，开挖深度为地面至第一道混凝土支撑梁底标高。
表层土方开挖采用反铲式挖掘机，配合自卸汽车出土，开挖至第一道混凝土支撑底部标高时，夯实地基铺设模板做为地模，然后进行第一道钢筋混凝土支撑施工，待强度满足要求后再开挖下一步土方。
2、施做冠梁及内支撑
施工顺序：
平整土胎→绑扎钢筋→支设侧模浇筑混凝土→养护至设计要求强度
钢筋连接：
采用直螺纹连接。
支撑梁模板：
采用15mm厚木模板组拼，为加强模板整体的刚度，在模板外侧加设50×80的木方子作为背楞。
该工程现浇支撑梁采用Φ48双钢管加两道φ14大纹穿墙螺栓（加塑料管）对拉作为梁模板支撑系统，钢管锚入地下深度不小于300mm。
自底部起第一道螺栓距地面300mm，第二道螺栓与第一道螺栓间距为300mm，螺栓水平间距为600mm。
帽梁、压顶梁模板：
采用15mm厚木模板组拼，为加强模板整体的刚度，在模板外侧加设50×80的木方子作为背楞。
采用Φ48双钢管加设一道φ14大纹穿墙螺栓（加塑料管）对拉作为梁模板支撑系统，支顶模板的地锚钢管锚入地下300mm。
螺栓设置于梁截面中间位置，螺栓水平间距为600mm。
帽梁、连梁提前将超灌部分的混凝土和浮浆剔除至设计标高，并注意扶直探出钢筋，探出筋长度不符合要求时，予以接长，其搭接长度符合设计要求。
座落于开挖面的支撑梁模板其基底必须平整，坚实，且地耐力满足支模要求。
保证结构各部分形状及尺寸和相互位置的准确，模板的接缝确保不漏浆。
3、第二步土方开挖
待支撑梁强度等级达到设计强度等级80%且地下水位降至设计坑底下皮标高以下1m处后进行第二步土方开挖。
分三步退台开挖，每步开挖高度约3m，土体放坡比例为1∶1.5。
出土口回填土夯实，并与施工道路浇筑相同厚度的混凝土硬化路面保护冠梁。
基坑分步开挖示意图
4、局部深挖
对于局部深挖部位采用坑底放坡开挖，放坡比例均为1∶1，工作面宽度不小于1m。
由于邻近降水井和内撑柱桩，故换用小型挖掘机进行开挖。
如下图所示：
局部地坑深挖示意图
5、支撑拆除方案
支撑采用如下图所示的柴油破碎锤机械拆除，用EX200型挖掘机臂展可以满足要求。
一、施工前准备
（1）拆撑前应完成工况，如下图所示：
（2）建立拆除工程项目管理小组，明确各自责任与分工，共同协调拆除进度，按时完成工程。
（3）落实主要工程技术人员，选调有丰富经验的人员为骨干，认真热悉拆除对象和拆除环境。
（4）根据结构构件情况，针对施工特点对施工人员分阶段作安全、技术交底，确定施工的对象、方法、须保护的对象和安全标准，加强对施工人员安全教育、提高安个生产自觉性。
（5）按照拆除施工步骤划定机械工作区域，设立警示标志并落实安全警戒人员。
（6）组织相关人员认真学习拆除技术方案，针对周边环境，分别确定各自的具体拆除方案及拆除步骤、人力及机械配置，以及安全管理措施。
（7）组织好现场拆除施工管理，指派有资质、安个意识强、技术能力强的施工管理、安全管理、后勤人员组成该项目部，进行施工的统一管理和现场指挥。
在拆除期间应做好成品结构保护。
二、机械设备、工具配置
拆除施工机具一览表
序号
名称
型号、规格
单位
数量
备注
1
液压破碎机
住友EX-200
台
2
拆除支撑梁
2
铲车
梁
1
3
钢结构道板
12m×1.2m
块
16
4
DN40水管
橡塑
m
100
防尘备用
5
气割工具
套
若干
氧气、乙炔气
三、劳动力组织
序号
工种
人数
备注
1
施工管理人员
2
2
安全管理人员
1
3
切割工
8
4
机械人员
8
四、钢架道板制作
为了方便和机械停靠在支撑上对支撑拆除施工，必须要架设施工平台。
根据本工程的特点，混凝上支撑间的最大间距约为10米，为了便于吊装和安装移动，道板制作尺寸为：
长12米，宽度1.2米。
道板采用20＃工字钢井格式上封8＃钢板焊接而成，用塔吊按开行方向布设。
五、施工顺序
机械进出场、就位→液压破碎机械行走到钢走道板→支撑、围檩分割拆除→气割工分割钢筋→人工回收废钢筋→钢筋、渣土起吊外运。
六、拆除施工方法
建筑结构符合拆撑条件后，着手拆除钢筋混凝土支撑。
根据建筑施工特点，将钢架道板铺设在支撑梁上。
拆除机械液压破碎机械行走到钢走道板进行由基坑里侧斜撑向基坑边斜撑拆除施工。
支撑拆除剖面示意图
七、钢道板校核计算
（一）道板吊装校核
钢道板自重：
3根12m20#工字钢+12块1200×10008#钢缀板+24块600×2008#钢肋板，共计自重2.2t。
本工程基坑内角撑附近塔吊为50m臂长QTZ63塔吊，其38m臂长范围内最小吊重2.3t，基坑边缘处设置50t汽车式起重机，27m半径12m高度幅度内起重能力为7.5t。
二者配合可以覆盖拆撑工作面，满足钢道板吊运要求。
（二）道板承载力验算
计算简图
挖掘机荷载为20t，约为200kN，其中作用在道板上的荷载为100kN，前后支撑工字钢共计三组9根，行走阶段按2/3受力，按为两组6根计算，每根工字钢作用的局部均布荷载为100/6/0.6＝27.8kN/m，动荷载系数取1.4，无恒载，不考虑其他施工荷载，计算过程及结果如下：
1计算依据的规范和规程
《建筑结构荷载规范》（GB50009--2012）
《钢结构设计规范》（GB50017--2003）
2几何信息
2.1支座信息:
左端铰支，右端铰支
2.2截面信息
截面编号:
1
热轧H型钢高度H=200（mm）;上翼缘宽Bu=102（mm）;下翼缘宽Bd=100（mm）;腹板厚Tw=9（mm）;上翼缘厚Tu=11.4（mm）;下翼缘厚Td=8（mm）;轧制半径r=9（mm）
钢材类型:
Q235;抗拉抗压强度f=215（MPa）;抗剪强度fv=125（MPa）;屈服强度fy=235（MPa）;弹性模量E=2.06e+005（MPa）
2.3梁几何信息
跨号跨度（mm）平面外长度截面号布置方向
17420010度
3荷载信息（kN,kN*m,kN/m,mm）
3.1活荷载
跨号荷载类型荷载大小参数a参数b
1局部均布荷载27.82080600
5计算结果（kN,kN*m,mm）
符号说明及单位:
M:
弯矩,M+:
正包络弯矩,M-:
负包络弯矩,kN*m;
Q:
剪力,Q+:
正包络剪力,Q-:
负包络剪力,kN;
θ:
转角,弧度;
f:
标准值组合下挠度,f+:
正包络挠度,f-:
负包络挠度,mm;
σ:
强度应力,σw:
整体稳定应力,MPa;
As:
纵筋配筋面积,mm2
Asv:
箍筋配筋面积,按照截面中给定的箍筋间距和箍筋肢数换算,mm2
5.1各荷载标准值下杆端内力
5.1.1活荷载
跨号左端弯矩M右端弯矩M左端剪力Q右端剪力Q左端转角θ右端转角θ
10.00000.000011.3298-2.3864-0.0120720.009506
5.2各杆件组合内力及内力包络值
5.2.1杆件1
5.2.1.1荷载组合1:
1.4*活
M0.0014.7129.4234.7427.7920.8413.896.950.00
Q15.8615.8615.8639.2139.2139.2139.2139.2139.21
f0.000010.870919.787124.854725.422322.297516.40358.6633.0000
5.2.1.2内力包络值及应力:
M-0.000.000.000.000.000.000.000.000.00
σ0.000.000.000.000.000.000.000.000.00
σw0.000.000.000.000.000.000.000.000.00
M+0.0014.7129.4234.7427.7920.8413.896.950.00
σ0.0067.53135.05159.44127.5595.6663.7831.890.00
σw0.0070.90141.81167.41133.93100.4566.9633.480.00
Q-0.000.000.000.000.000.000.000.000.00
τ0.000.000.000.000.000.000.000.000.00
Q+15.8615.8615.8639.2139.2139.2139.2139.2139.21
τ10.3610.3610.3625.6125.6125.6125.6125.6125.61
f-0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000
f+0.000010.870919.787124.854725.422322.297516.40358.66330.0000
最大负应力σ=0.00≤215.00（MPa），满足要求。
最大负稳定应力σw=0.00≤215.00（MPa），满足要求。
最大正应力σ=159.44≤215.00（MPa），满足要求。
最大正稳定应力σw=167.41≤215.00（MPa），满足要求。
最大负剪应力τ=0.00≤125.00（MPa），满足要求。
最大正剪应力τ=25.61≤125.00（MPa），满足要求。
最大负挠度f=-0.00
最大正挠度f=25.42
八、成品保护
对底板面以上钢筋的保护，根据现场实际情况，铺设设钢板及木模板。
拆除过程中不可避免的对墙柱钢筋产生影响，将采取如下措施对钢筋进行最大限度的保护。
对于支撑腰梁处周围的内衬墙柱插筋进行保护，应以单侧遮盖钢板进行保护：
其他部位的墙柱插筋进行保护，应以覆盖较坚硬的遮盖物进行保护。
现场渣土清理时机械尽量不经过插筋区域。
个别钢筋被砸断采用植筋进行处理。
液压破碎机械拆除时，不得停靠在塔吊附近，以免发生意外损坏塔吊。
控制破碎时的块度大小，减小碎渣对成品结构的损坏。
九、安全施工措施
1、必须按设计要求回填后方可拆除支撑。
2、设专人负责拆撑作业安全。
3、拆撑期间加强基坑监测，做到信息化施工。
4、施工人员必须进行进场教育，牢固树立安全第一的思想；
5、进场必须佩戴安全帽，严禁穿拖鞋；
6、现场严禁吸烟；
7、高空作业必须系安全带，穿防滑鞋，有恐高症状人员严禁到作业面施工
8、气焊工必须持证上岗，动火作业必须开动火证，施工作业而要配备足够灭火器。
6、施工注意事项
1、开挖过程中要保证支撑系统格构柱的结构安全，挖掘机距离支撑格构柱不小于200mm。
支撑底模板人工拆除，严禁机械臂碰撞混凝土构件。
2、挖掘过程中合理安排行走路线，尽量保护好降水井，派设专人进行指挥，对降水井采用绕挖。
3、水泵电源线，夜间施工照明线路，布置合理，随时进行调整，严禁线路拖地，防止被碾压。
4、遇到格构柱与工程桩时，采用小型挖掘设备进行绕挖，尽量避免碰撞，工程桩超灌部位随挖随处理。
5、机械挖槽挖至桩顶标高以上0.2m处为止，余留部分用人工进行清理和修底，以保证槽底无扰动。
人工修底的同时，要抄平测量，确保槽底标高准确。
6、桩头处理采用空压机，注意扶直探出钢筋，探出筋长度不符合要求时，予以接长，保证其搭接长度符合设计要求。
（四）地库基坑放坡施工方案
挖土总体方案按照“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则进行作业。
测量放线→基坑降水→第一步土方开挖（待地下水位降至开挖面以下1m处后进行）→支撑体系施工→第二步土方开挖（地下水位降至开挖面以下1m处且第一道支撑强度等级达到设计要求后进行）→垫层及桩头处理→垫层→底板→地下二层结构→回填地下二层土方→拆支撑→地下一层结构→回填
1、施工准备
（1）现场硬化道路
围护结构施工前为满足大型机械设备的地基承载力要求，同时满足雨季施工要求，将整体施工场区进行硬化，硬化标准为：
底层双向Φ12@200钢筋、C25混凝土，20cm厚，满足土方施工机械设备对地面强度的要求。
场地内设置3‰排水坡，控制好标高，做到场内排水畅通，无积水现象。
并根据场地所处地段，在场内设置沉淀池，沉淀池与洗车槽相连，场内施工及生活污水经沉淀后排入邻近市政污水管道。
（2）测量定位
1）建立测量控制网
根据业主提供的交桩资料，组织测量班组对控制网进行复测，对施工区段内有关水准点和控制桩点等基本数据进行复测，并及时将复测结果报业主和监理工程师，结果获批准后在施工中采用。
地面控制网复测无误后，利用地上施工控制网对施工区段进行平面定位控制和高程控制，将地面施工控制点引入基坑内，整个施工过程中定期对地上施工控制网及内测量基准网进行检验复核。
2）施工控制测量成果的检查和检测
⑴根据设计人员提供的基本数据测量资料精确地测定建筑物的位置，进行放样和全部测量数据的计算工作。
⑵要保护和保存好本现场内全部水准点和控制点，防止移动和损坏。
3）土方施工测量工作
地面施工高程测量以二级水准点为基准点，采用常规方法控制标高。
土方开挖施工主要包括控制导线测量、水准控制测量等，在施工过程中及时纠正土方开挖偏差。
（3）技术准备工作
项目部技术人员在土方开挖施工前，对该分项工程施工要点、注意事项、检验批划分和质量预控目标向施工人员进行分项工程技术交底。
各分项工程技术交底不少于3份，项目部技术负责人、施工队负责人各一份，存档一份。
在进行施工技术交底的同时，做好安全技术交底，并要求接收对象全员签字。
安全技术交底要全面、有针对性，符合有关安全技术操作规程的规定，内容要全面准确。
安全交底后，项目技术负责人、安全员、班组长要对安全交底的落实情况进行检查和监督、督促操作工人严格按照交底要求施工，制止违章作业现象发生。
2、土方开挖示意图
（1）地库可以一步到底的开挖示意图
（2）楼座分步开挖示意图
（3）收口长臂开挖示意图
3、土方开挖方法
基槽开挖，重点保护工程桩，指挥人员必须在槽内指挥司机并标出桩的位置，使挖掘机铲头避开桩位，找准桩间空隙挖土，铲头不得碰撞桩体。
同时机械挖土在设计标高以上留300mm厚余土由人工清槽，避免挖掘机碰撞桩体，同时人工清槽要及时，避免存土过多，造成人工基槽运土，影响挖土进度。
（1）土方施工测量放线
由专业测量技术人员依据有关图纸，依次放样上口开挖线的交点，经多方检验无误后再用平行线法放样开挖下口线。
最后在开挖范围外作好开挖控制桩并保护。
根据建设单位移交的测量控制点，根据施工图纸和施工方案中规定的预留工作宽度（500～1000mm），准确放出地下结构边线和开槽线，经复核确认后方可开挖土方。
（2）土方开挖技术措施
基坑开挖以测量放线为准，严格按要求进行精心组织施工。
施工中配备专职人员进行质量控制。
及时控制开挖的边线和标高，在5m扇形挖土工作面内，标高白灰点不少于2个。
挖掘过程中，如遇不明地下障碍物，必须及时向甲方和现场监理人员汇报，不得擅自处理。
及时、准确、详细地做好各项施工原始记录，以便及时发现问题，随时调整施工方案。
机械开挖中尚应注意对帷幕、管井线缆的保护。
同时在一步卸荷时进行试开挖，观察实际土层情况，如出现与地勘报告有较大出入的软弱土层或流砂时应停止开挖，并及时与基坑支护设计单位联系酌情解决。
（3）防超挖措施
1、土方开挖时根据坡度在基坑上口放出控制点，在开挖时用经纬仪随时观测。
采取预留100～150mm厚土层，用人工开挖和修坡措施。
2、施工中配备专职测量人员进行质量控制，及时复撒灰线，将基槽开挖下口线测放到槽底。
测放槽底标高控制线，并随人工清底用水准仪监测控制开挖标高。
3、人工挖土分层均衡下挖，每挖1m检查边线和边坡，随时纠正偏差。
4、施工人员换班时，要求交接挖深、边坡、操作方法以确保开挖质量。
（4）局部深坑开挖措施
以上地坑深度与周边坑底相差不大，一般0.5～1m范围内可按放坡比例1∶0.5放坡。
落差为2m，按照1∶1的比例放坡。
每个地坑均备有水泵防止积水。
（五）环保措施
1、道路防遗洒措施
1、挖掘机装车不得过满（运输车上土方堆放最高点不得高于槽帮500mm，边缘低于槽帮100mm），各出入口设专人覆盖苫布、清扫车辆。
现场门口必须设置醒目的提示牌，以提示司机及有关人员在执行运输任务时注意防止遗洒。
2、车辆行进途中拐弯要慢行，防止甩土。
车辆出场前由专人检查上盖，上盖关闭不严的车辆严禁出场。
3、设置冲车泵、洗车池，清洗车轮，现场及周边道路覆盖密目网，专人及时清扫
2、防扬尘措施
配备一定数量的洒水车，对施工场区经常洒水，对施工马道采用适当硬化或覆盖草袋等措施，消除扬尘源。
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