光谷地下空间深基坑支护桩施工专项方案.docx
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光谷地下空间深基坑支护桩施工专项方案
中国建筑工程总公司
CHINASTATECONSTRUCTIONENGRCCORP.
光谷中心城中轴线区域地下公共交通走廊及配套工程
神墩一路段深基坑支护桩施工方案
（一）
中建三局集团有限公司
光谷中心城中轴线区域地下公共交通走廊及配套工程总承包管理部
二0一六年七月
光谷中心城中轴线区域地下公共交通走廊及配套工程
神墩一路段深基坑支护桩施工方案
（一）
审批：
审核：
编制：
1编制目的
根据现场实际情况，深基坑范围内正准备进行土方开挖，考虑到深基坑设计中的边坡支护要求，亟需编制深基坑支护桩施工专项方案。
本专项方案根据上海市政设计院、中铁第四勘察设计院、中冶南方、武汉市政设计院联合设计提供的深基坑支护设计图纸（2016年6月30日版）和我国的现行施工规范、规程，并结合我单位的质量手册、程序文件和现场实际情况编制而成。
本专项施工方案本着优化施工工序、强化质量管理、合理降低工程造价和缩短工期的原则，以确保优质、安全、按期完成施工，并为后续的施工创造必要的条件。
2编制依据
2.1相关资料
1、光谷中心城中轴线区域地下公共交通走廊及配套工程施工招标文件；
2、光谷中心城中轴线区域地下公共交通走廊及配套工程招标图纸及招标答疑文件；
3、业主提供的交通走廊板块1段基坑支护设计图纸（2016年6月30日版）；
4、武汉市勘察设计有限公司提供的《光谷中心城中轴线区域地下公共交通走廊及配套工程（神墩一路段）岩土工程补充勘察报告》（2016年1月）；
5、中华人民共和国、行业和武汉市政府颁布的有关法律、法规；
6、中华人民共和国、行业和武汉市政府颁布的现行有效的建筑结构和建筑施工的各类规范、规程及地方规定（详见表2-1，表2-2，表2-3）；
表1-1主要标准一览表
序号
标准名称
标准编号
1
《建设工程项目管理规范》
GB/T50326-2006
2
《工程测量规范》
GB50026-2007
3
《建筑工程施工质量验收统一标准》
GB50300-2013
4
《岩土工程勘察规范》
GB50021-2001
5
《建筑地基基础设计规范》
GB50007-2011
6
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》
GB50202-2002
7
《混凝土结构设计规范》
GB50010-2010
8
《混凝土结构工程施工质量验收规范》
GB50204-2015
9
《混凝土外加剂应用技术规范》
GB50119-2013
10
《声环境质量标准》
GB3096-2008
11
《环境空气质量标准》
GB3095-2012
12
《城市建设档案著录规范》
GB/T50323-2001
13
《建设工程文件归档整理规范》
GB/T50328-2014
14
《建设工程施工现场供电安全规范》
GB50194-2014
表1-2主要工程建设行业标准一览表
序号
标准名称
标准编号
1
《建筑桩基技术规范》
JGJ94-2008
2
《建筑基桩检测技术规程》
JGJ106-2014
3
《地下水监测规范》
SL183-2005
4
《钢筋焊接及验收规程》
JGJ18-2012
5
《钢筋焊接接头试验方法标准》
JGJ/T27-2014
6
《建筑机械使用安全技术规程》
JGJ33-2012
7
《建筑施工安全检查标准》
JGJ59-2011
8
《施工现场临时用电安全技术规程》
JGJ46-2005
9
《普通混凝土配合比设计规程》
JGJ55-2011
表2-3主要法律、法规和规范性文件一览表
1
中华人民共和国环境保护法
国家主席令第七届第22号
2
中华人民共和国合同法
国家主席令第九届第15号
3
中华人民共和国安全生产法
国家主席令第九届第70号
4
中华人民共和国建筑法
国家主席令第十一届第46号
5
中华人民共和国消防法
国家主席令第十一届第6号
6
建设工程质量管理条例
国务院令第279号
7
建设工程安全生产管理条例
国务院令第393号
8
安全生产许可证条例
国务院令第397号
9
生产安全事故报告和调查处理条例
国务院令第493号
2.2企业管理体系标准文件
ZJS.MS101-2014企业管理标准；
ZJS.MS102-2014项目管理标准；
ZJS.MS103-2014企业与项目管理评价标准；
3工程概况
3.1基坑支护设计概况
基坑面积
约41000m2
基坑外围周长
约1404m
基坑重要性等级
一级
设计使用年限
2年
基坑开挖深度
13.5m~25.6m
基坑支护结构体系
采用桩顶卸土+钻孔灌注桩+两道（局部一道）钢筋砼内支撑的围护形式。
顶部放坡卸土至绝对标高+34.600/30.9/26.9m，留设12.0m的平台，放坡坡度1:
1，坡面采用80厚C20砼喷面，内设φ8@200×200双向钢筋网，并设置固定钢筋固定钢筋网，插入土中深度1.0m；坡面设置直径100@2.5m×2.5m泄水孔。
3.2支护桩设计概况
桩型
桩径（mm）
间距（mm）
桩顶标高
桩底标高
桩长（m）
数量（根）
备注
A
1000
1300
33.200m
18.500m
14.70
28
B
1000
1300
33.200m
19.250m
13.95
205
C
1000
1300
33.200m
11.900m
21.30
126
D
1000
1300
33.200m
10.500m
22.70
106
局部区域桩顶标高有变化
E
1000
1300
29.500m
18.500m
11.00
47
F
1000
1300
29.500m
16.500m
13.00
71
G
1000
1300
29.500m
13.900m
15.60
19
局部区域桩顶标高有变化
H
1000
1300
25.300m
13.100m
12.20
64
局部区域桩顶标高有变化
J
1000
1300
25.300m
8.700m
16.60
41
K
1000
1300
29.500m
11.300m
18.20
126
L
1000
1300
29.500m
9.300m
20.20
19
局部区域桩顶标高有变化
M
1000
1300
25.300m
10.800m
14.50
96
局部区域桩顶标高有变化
N
1000
1300
25.300m
8.800m
16.50
5
O
1000
1300
33.200m
16.500m
16.70
38
局部区域桩顶标高有变化
P
1000
1300
33.200m
9.660m
23.54
21
R
1000
1300
33.200m
7.680m
25.52
8
局部区域桩顶标高有变化
合计
1020
基坑支护平面图见附件《1段支护结构平面布置图》
3.3场地周边概况
神墩一路段位于武汉市主城区的东南部，武汉东湖自主创新示范区中部的光谷中心城中心区的核心区内，西接光谷五路站，东接光谷六路站，南北两侧为商业用地。
地势西高东低，场地整体为缓坡。
驿山南路以西已完成现场打围施工及场地平整，驿山南路以东准备进行土方清表施工。
3.4工程地质、水文、气象概况
3.4.1地质概况
依据《光谷中心城中轴线区域地下公共交通走廊及配套工程神墩一路段岩土工程补充地勘报告》，项目拟建场地地貌单元属长江冲积（冲洪积）三级阶地，场地稳定性灰岩分布段属基本稳定，泥岩分布段属稳定；工程建设适宜性灰岩分布段属基本适宜，泥岩分布段属适宜。
不良地质作用不发育，地基均匀性属不均匀。
下伏基岩为泥岩及灰岩，其中泥岩工程性质良好，灰岩岩溶中等发育，但强度较高。
本次勘察钻探揭露深度范围内，场地岩土层自上而下主要由6个单元层组成。
从成因上看，
（1）单元层为填土；
（2）单元层属第四系全新统冲级黏土层（Q4al）、（3）单元层为第四系中更新统冲洪积黏性土层（Q3al+pl）、（4）单元层为残积黏性土层（Qel）、（5）单元层为二叠系（P）可溶性灰岩、（6）单元为志留系（S）非可溶性粉砂质泥岩（泥质粉砂岩）。
根据各岩土（砂）层力学性质上的差异，可将场区地基岩土进一步细划为若干亚层。
具体的分布埋藏条件、野外鉴别特征列于下表：
表2-3场区地基岩土分布情况及鉴别特征
地层编号及
岩土名称
年代成因
层顶埋深（m）
层厚
（m）
颜色
状态
湿度
压缩性
包含物及特征
（1-1）杂填土
Qml
现地表
0.6～7.5
杂
松散
湿
高
场地零星分布，主要成分为建筑垃圾，混夹粘性土。
粗颗粒含量约30%。
堆积沉积年限约2年。
（1-2）耕植土
ml
现地表
0.4～1.5
灰褐
松散
饱和
高
分布于大部分地段，主要为黏性土，夹有植物根系。
（2-1）粉质黏土
Q4al
0～0.6
1.5～2.1
灰褐
软塑/可塑
饱和
高
场地内小部分地段分布，主要分布在原有水塘范围内，含腐殖物，具臭味。
（2-2）粉质黏土
Q4al
0.5～6.7
0.5～5.8
灰褐
可塑
很湿
中
分布于小部分地段，含氧化物结核。
（3-1）粉质黏土
Q3al+p1
0.4～7.5
1～12
黄褐
硬塑
饱和
中
分布于场地大部分地段，零星地段确实，含氧化物结核及少量高岭土条纹。
（3-2）黏土夹碎石
Q3al+p1
1.6～12.8
0.5～20.5
褐红/褐黄
硬塑
饱和
低
场地大部分地段分布，矿物成分主要为石英、燧石，砾卵石粒径1-8cm，含量5-20%，亚圆或次棱角状。
（4-1）黏土
Qel
4.6～25.6
4.7～20.4
褐红
硬塑
饱和
中
场地小部分地段分布，含氧化物结核及高岭土条纹。
（4-2）黏土
Qel
15.5～18.4
1.9～3
褐红
可塑
饱和
中
场地零星分布，含氧化物结核及高岭土条纹。
（5）中风化灰岩
P
17.5～20.3
7.6～10
灰白
坚硬
湿
不可压缩
场地少部分地段分布，隐晶质结构，块状构造，岩芯较完整成柱状，较硬岩，岩体基本质量等级为Ⅲ类。
（6-1）强风化泥岩
S
5.1～17.3
0.7～22.4
褐黄
坚硬
湿
低
结构大部分破坏，矿物成分显著变化风化裂隙很发育，岩体破碎。
干钻易钻进，岩芯手可捏碎。
岩体基本质量等级为Ⅴ级，属极软岩。
（6-2）中风化泥岩
S
12～27.5
6～16.3
褐灰/褐黄
坚硬
不可压缩
结构部分破坏，风化裂隙发育。
泥质胶结，含砂—泥状结构，块状构造。
岩芯呈柱状，采取率70～80%，RQD指标70%。
属极软岩，岩体较完整，岩体基本质量等级为Ⅴ级，局部地段B11、B12、B86、B87段岩石胶结好，岩石强度较高。
3.4.2水文概况
1、地表水
拟建项目所涉及地表水为豹澥湖及长江（武汉段）。
豹澥湖属梁子湖水系，位于东径114º34′53″，北纬30º21′56″，跨越武汉、鄂州两市。
湖泊承雨面积135km2；，水域面积25.32km2，由三汊港、豹澥湖、关塘湖、石咀湖、梧桐湖等七个子湖组成，属沉溺型洼地积水湖。
多年平均水位18.5m，相应容积为1.45亿m3。
2、地下水
根据武汉市地下水资源区划，本项目所在区域属江夏区丘陵岗地，该区域分布有碳酸盐岩裂隙岩溶水，地下水资源量中等。
根据地勘报告可知，拟建场地位于长江冲积一（二、三）级阶地，地下水类型包括以下几种类型：
上层滞水、潜水、弱孔隙承压水及基岩裂隙水。
（1）上层滞水：
赋存于表层人工填土层中，主要接受大气降水、地表水以及生产、生活用水渗透补给，无统一自由水面，水量与周边排泄条件关系密切。
（2）岩溶裂隙水主要赋存于岩溶裂隙中，具有一定承压性，水量大小及承压性受岩溶发育情况及与地表水体的联通情况影响较大，受勘察设备的影响，未量测到岩溶裂隙水的水位，建议进行专项岩溶地质勘察，查明岩溶发育及岩溶裂隙水的水位及承压情况。
（3）基岩裂隙水赋存于基岩裂隙中，水量有限，对本工程影响不大。
本区受构造影响沿二迭系硅质岩接触部，在地下水的径流作用下，岩溶发育。
场地内主要为覆盖型岩溶区，含水层呈东西向带状分布，水位变化较大，岩溶水主要由大气降水和地表水的远源补给。
含水层顶板埋深0.71~7.21m，单井涌水量为141.0~878.0m³/d。
地下水化学类型为碳酸-钙型，属中性、弱碱性低矿化硬水。
由于构造的影响，在灰岩与硅质岩接触部位，灰岩溶严重，岩溶发育，形成了地下水的主要径流通道。
拟建场地地下水类型包括三种类型：
上层滞水、岩溶裂隙水及基岩裂隙水。
其中上层滞水赋存于
（1）单元层填土层中，接受大气降水、地表水及生活排水的补给，水量有限；岩溶裂隙水主要赋存于（5）层灰岩岩溶裂隙中。
基岩裂隙水赋存于（6）单元层基岩裂隙中，水量有限，对基础工程基本无影响。
根据钻孔中取水和土样进行水质简分析及土的腐蚀性检测结果判定，地下水和土对混凝土及混凝土结构中的钢筋具有腐蚀性。
3.4.3气象概况
武汉市地处我国中原腹地，属亚热带大陆性季风气候，具有四季分明、气候温和、雨量充沛的气候特征。
冬夏温差大，历年7月份气温最高，平均气温为28.8℃～31.4℃，极端最高气温41.3℃（1934.8.10）；历年最低气温为1月，平均为2.6℃～4.6℃，极端最低气温-18.1℃（1977年11月30日）。
每年7、8、9月为高温期，12月至翌年2月为低温期，并有霜冻和降雪发生。
多年平均降雨量1204.5mm，最大年降雨量2107.1mm，最大月降雨量为820.1mm（1987.6），最大日降雨量317.4mm（1959.6.9），最小年降雨量575.9mm，降雨一般集中在6～8月，约占全年降雨量的40%。
年平均蒸发量为1447.9mm。
最大风速27.9m/s（1956.3.6和1960.5.17）。
多年平均雾日数32.9天。
年平均绝对湿度为16.4毫巴，年平均相对湿度为75.7%。
3.5工程重难点分析
1、迁改内容多，协调难度大；
本段支护桩区域内需要清表内容包括弃土等内容，清表量大，需沟通的单位多，协调难度大，导致部分工作面迟迟未移交给我方，影响支护桩施工进度。
对策：
积极联系业主、监理单位及相关单位，督促业主尽快协调本段施工区域内迁改事宜，尽快将工作面移交给我方。
2、施工时期为武汉汛期，降雨量大，导致停工；
本段支护桩施工时期为武汉汛期，武汉降雨一般集中在6～8月，约占全年降雨量的40%。
连续多日降雨且降雨量大，将会导致我方施工停滞，并且带来严重安全隐患。
对策：
严格按照我方已编制的防汛施工方案和应急预案进行现场排水布置，做好现场排水引流施工。
在天气条件较好的时期，加大施工资源投入，以减少汛期施工所造成的滞后。
3、工期紧、任务重，现场协调难度大；
根据工程的总体进度，为后续施工创造更有利的条件，桩基施工必须在规定的时间内完成，任务量大，工期非常紧。
现场协调难度大，场地布置复杂、规划要求高。
对策：
①编制详细合理的桩基施工方案，综合考虑其他工作的进展及场地使用情况，合理布置桩基施工所需场地及施工顺序，使现场各项施工均能顺利进行。
②应提前办好相关手续，为在该区域内的施工创造条件。
③不定期召开现场施工协调会，加强沟通，积极解决现场所发生的问题。
4施工部署
4.1施工分区划分
神墩一路段支护桩由两家家队伍负责施工，因工期紧，任务量大，故将神墩一路段平均分为两个区，以A-40轴为界，同时从神墩一路中段向两边进行支护桩桩基施工。
如下图所示：
4.2施工部署
根据设计图纸将神墩一路段平均分为1A区和1B区。
1A区和1B区分别投入2台旋挖钻机进行施工，1A区总体施工方向为由东向西进行施工，1B区总体施工方向为由西向东进行施工。
支护桩施工过程中采取跳打（跳打距离建议≥4D）的形式进行支护桩施工。
根据我部施工部署并结合现场实际施工需求，钢筋笼在现场加工，在1A、1B区各设置一个10m×50m钢筋加工区，地面采用100mm厚素混凝土硬化。
4.3施工准备
4.3.1熟悉图纸
组织相关管理人员，认真阅读熟悉图纸，领会设计意图，掌握基坑支护设计形式和特点，及工程的施工难点，各专业管理人员根据施工图纸进行核实工作，检查各专业施工中是否有矛盾之处，为图纸会审作准备。
4.3.2编制施工进度计划
根据现场实际情况和设备配置情况，编制合理的施工进度计划，并报业主代表、工程监理审批。
4.3.3技术交底
根据审批的施工组织设计，在项目总工程师的主持下，对工程施工人员进行分级技术交底，使所有施工人员了解本工程的施工内容、施工中的重点和难点、施工进度计划等。
4.3.4测量放线
根据设计图纸及业主提供的控制点及建筑红线，建立施工区内高程和平面控制网，作好控制点的保护工作并定期复核，并在此控制网的基础上进行工程的基坑支护桩定位及细部放线等工作。
4.3.5施工机械准备
根据现场施工总进度计划，在开始施工前，组织机械设备提前进场，并组织机修人员对进场的机械设备加紧安装调试，使设备尽快运转起来，为现场施工生产提供条件。
4.3.6试验检测准备
为保证所有进场材料达到合格标准及相关的技术性能，必须加强材料的进场检验，达到相关的使用性能。
工程施工前，与业主代表、工程监理协商，确定见证试验室，建立现场试验室，配备相应的试验设备仪器，按国家现行有关标准对各项设备仪器进行安装、调试及检测。
4.3.7周边协调准备
与深基坑所在区域其他单位进行沟通，建立深基坑各方通讯录，为基坑施工过程中的信息沟通做好准备。
4.3.8劳动力需用量及进场计划
劳动力安排计划表
序号
工种
人数
工作内容
1
桩基施工人员
16
负责旋挖钻机操作、指挥施工等工作
2
钢筋工
16
钢筋笼加工制作
3
混凝土工
8
混凝土浇筑
4
吊车司机
8
钢筋笼转移及下放
5
电焊工
12
钢筋笼焊接加工及现场施工
6
电工
4
现场电力配送
7
机修工
4
机器维修
4.3.9物资材料需用量及进场计划
各类材料坚持按设计要求和材料技术标准作好采购、见证取样和检验，场地材料堆放区应及时准备好，确保材料顺利进场，把好原材料的质量关。
4.3.10机械设备需用量及进场计划
根据我单位对本基坑的施工进度总体安排，结合业主对工程总体工期的控制要求，现场主要大型机械设备进场计划作如下安排。
1、成孔设备：
配备SR280型4台。
2、起重设备：
配备4台20t汽车吊。
3、混凝土浇筑的辅助设备：
砼浇灌采用Φ219mm导管。
4、钢筋加工设备：
钢筋的下料、制作和钢筋笼的焊接均在现场进行，配备对焊机、弯曲机、切断机及电焊机等相应设备。
表3-1机械设备需求表
序号
设备名称
型号
数量
备注
1
旋挖钻机
SR280
4台
钻孔
2
反铲挖掘机
小松360
2台
平整场地及挖路
3
电焊机
BX-500
6台
钢筋笼焊接
4
GPS
苏一光A35
2台
坐标定位
5
全站仪
SET2130R
2台
总平面定位
6
经纬仪
DJD2-1GJ
2台
轴线定位
7
水准仪
DS3
2台
标高测量
8
尺子（50m）
2把
距离测量
9
水平尺
2把
钻机水平度测量
10
汽车吊
20t
4辆
吊运钢筋笼
11
钢筋切断机
2台
钢筋切割
12
钢筋弯曲机
2台
弯曲钢筋
5施工方法
5.1施工流程
5.1.1钻孔灌注桩施工流程
本工程支护桩流程图详见下图：
图5-1钻孔灌注桩施工流程图
5.2施工工艺
桩位测放
1、轴线控制桩的校测
1）根据施工现场布置的轴线控制点，进行定位放线。
对控制点每月复测一次，以防点位位移，影响到正常施工及工程施测的精度要求。
2、支护桩放样测量
1）桩位放样采用全站仪坐标放样法放样。
直线支护排桩段每20m放一桩及角点桩，然后用钢尺按桩间距分出各桩桩位，分间距时要整尺拉，不得多尺累计，防止累积误差。
曲线段要算出逐桩坐标，用全站仪逐桩放样。
放样精度按单排桩允偏差±10mm控制。
在用全站仪放线时，建好测站后，必须复测至少一个已知控制点坐标，准确无误或者精度附合要求后才可进行坐标放样测量。
2）高程放样用全站仪或水准仪。
支护桩开孔前，护筒埋设稳固后，直接将高程引到护筒上做上红油漆标记，根据护筒标高配合测绳控制钻孔深度。
护筒引测标高按±10mm控制，钻孔深度按﹢300mm控制。
高程放样时，当测完所有前视点后，必须再观测一次后视点或者另外一个高程控制点，闭合或者复核后，此次高程放样才合格，否则必须重新高程放样。
3）钻孔过程测量控制
为了保证孔形、孔径附合要求，开孔前和钻孔过程中都要测量钻机钻杆的垂直度和钻机转盘是否水平。
垂直度用线垂从成90度的两个方向目测，转盘水平用水平尺测，发现问题马上纠正。
护筒埋设
（1）护筒采用钢护筒，用12mm厚的钢板制成。
护筒长度约1.5m，两侧对称并焊有吊环。
（2）埋设护筒前，根据桩位引出四角控制桩，控制桩用φ12钢筋制作，打入土中至少300mm，施工过程中不得随意破坏。
应护筒中心与钻孔中心重合，护筒中心和桩位中心的偏差不得大于50mm，垂直度偏差不得大于1%。
（3）埋设护筒时，采用压入法，埋设深度按1m考虑。
护筒定位后，周围对称均匀分层回填土，每层土要夯实，分层回填厚度不得大于300mm。
（4）埋设护筒时应注意护筒位置与垂直度准确与否，护筒周围和护筒底脚是否紧密，是否不透水（护筒高度），护筒顶端应高出地面200mm。
钻机就位
（1）本桩基工程钻孔灌注桩施工中拟采用旋挖钻机成孔。
（2）进行桩位放样后，将钻机行驶到施工的孔位，调整桅杆角度，操作卷扬机，将钻头中心与钻孔中心对准，并放入孔内，调整钻机垂直度参数，使钻杆垂直，同时稍微提升钻具，确保钻头环刀自由浮动孔内。
（3）钻架立起后，要认真检查导向装置，看其是否稳定，是否与转盘垂直。
（4）钻头选用笼式钻头。
钻进成孔
（1）钻进
A、钻压
钻孔时采用减压钻进，即钻机主吊钩始终承受部分钻具的重力，孔底承受钻具重的80%左右，以避免或减少斜孔、弯孔和扩孔。
B、钻速
钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度：
由硬地层钻到软地层时，可适当加快钻进速度；当软地层变为硬地层时要减速慢进；在易缩径的地层中，应适当增加扫孔次数，防止缩径；对硬塑层采用快转速钻进，以提高钻进效率；砂层则采用慢转速慢钻进，并适当增加泥浆比重和粘度。
根据地质条件确定本工程支护桩采用旋挖钻孔灌注桩工艺成孔。
a、慢慢将钻头放置护筒底。
在护筒刃脚处应低压慢速钻进，使刃脚处的地层能稳固地支撑护筒，待钻至刃脚以下1m后，逐步增大转速钻压，进行正常钻进。
b、钻进时认真仔细观察进尺情况，钻渣较多时，控制钻进速度。
c、如果孔内遇有较大卵石、漂石或其它障碍物（根据勘察报告，本地层遇
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