人民医院新建病房楼基坑支护工程施工设计方案.docx

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人民医院新建病房楼基坑支护工程施工设计方案

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河南省人民医院新建病房楼基坑支护工程

施工组织设计

1工程概况和设计要求…………………………………………………………………………1

1.1工程概况……………………………………………………………………………………1

1.2工程地质及水文地质情况…………………………………………………………………1

1.3基坑周边环境概况…………………………………………………………………………3

1.4基坑支护方案概述…………………………………………………………………………4

1.5编制依据……………………………………………………………………………………5

1.6质量、工期、安全、文明施工目标………………………………………………………6

2施工工艺、流程、施工设备和工器具的选型配套、工程进度……………………………6

2.1施工工艺及流程……………………………………………………………………………6

2.2施工主要设备及试验检测仪器……………………………………………………………9

2.3施工进度…………………………………………………………………………………11

2.4施工现场布置……………………………………………………………………………11

3项目组织及人员调配计划…………………………………………………………………11

3.1项目组织……………………………………………………………………………………11

3.2人员调配计划及岗位职责…………………………………………………………………12

4材料计划………………………………………………………………………………………13

4.1计划材料用量………………………………………………………………………………13

4.2材料采购与使用计划………………………………………………………………………13

4.3材料计划保证措施…………………………………………………………………………14

4.4其它方面计划………………………………………………………………………………15

5主要工序的施工工艺…………………………………………………………………………16

5.1钻孔灌注桩施工工艺………………………………………………………………………16

5.2高压旋喷桩施工工艺………………………………………………………………………21

5.3降水（减压、观测）井施工工艺……………………………………………………………23

5.4土方开挖施工工艺…………………………………………………………………………25

5.5冠梁施工工艺………………………………………………………………………………32

5.6支撑浇筑施工工艺…………………………………………………………………………34

5.7支撑拆除施工工艺…………………………………………………………………………41

6确保工程质量的组织技术措施………………………………………………………………43

6.1确保工程质量的组织措施…………………………………………………………………43

6.2确保工程质量的技术措施…………………………………………………………………44

6.3工序验收标准………………………………………………………………………………49

7确保安全生产的组织技术措施………………………………………………………………50

7.1确保安全生产的组织措施…………………………………………………………………50

7.2确保安全施工的技术措施…………………………………………………………………52

8确保文明施工的组织技术措施………………………………………………………………59

8.1确保文明施工的组织措施…………………………………………………………………59

8.2确保文明施工的技术措施…………………………………………………………………59

9确保工期的组织技术措施……………………………………………………………………61

9.1确保工程进度计划的组织措施……………………………………………………………61

9.2确保工期的技术措施………………………………………………………………………63

10冬季施工措施………………………………………………………………………………63

10.1冬季施工的准备工作……………………………………………………………………63

10.2主要施工措施……………………………………………………………………………64

10.3冬季施工的安全和防火措施……………………………………………………………66

11应急预案……………………………………………………………………………………66

11.1应急材料、队伍准备……………………………………………………………………66

11.2支护结构出现险情的应急措施…………………………………………………………67

11.3截水帷幕出现险情的应急措施…………………………………………………………67

11.4道路开裂、坍塌预案……………………………………………………………………68

11.5停电预案措施……………………………………………………………………………68

11.6质量事故的应急预案……………………………………………………………………68

11.7土方施工中的应急措施…………………………………………………………………68

12其他………………………………………………………………………………………69

附图一：

总施工进度计划横道图

附图二：

施工平面布置图

1工程概况和设计要求

1.1工程概况

河南省人民医院新建病房楼工程位于河南省郑州市省人民医院院内，南靠22层病房楼，西接经三路、北邻黄河路、东依经二路。

本工程由河南省人民医院投资兴建，郑州中兴工程监理有限公司监理，中国中元国际工程公司设计，建筑总高度90.6米，地下2层，地上23层，建筑面积11.86万平方米，框剪结构，基础为后压浆钻孔灌注桩。

我山东正元建设工程有限责任公司承担本工程基坑支护方案的设计与施工任务。

本基坑呈长方形，东西长约144m，南北宽约77m，基坑总面积约11000m2，基坑周长约452m,开挖深度13.75-14.1m。

场地较平坦，场地平均相对标高为-1.600，结构±0.000相当于绝对标高94.579m。

1.2工程地质及水文地质情况

本工程岩土工程勘察工作由河南省有色工程勘察有限公司完成，根据勘察报告（详勘），由上而下地层情况为：

第①层杂填土（Q4ml）

杂色，稍湿，松散。

成分为混凝土块、砖渣、碎石块及粉土等建筑垃圾。

层底埋深0.50~3.30m，层底标高97.19~100.09m，层厚0.50~3.30m。

第②层粉土（Q4al）

褐黄色，湿～饱和，稍密。

土质均匀。

摇振反应迅速，无光泽，干强度低，无韧性，局部砂感较强。

层底埋深2.90~5.20m，层底标高95.21~97.57m，层厚1.20~4.00m。

第③层粉土（Q4al）

褐黄色，饱和，稍密，摇振反应迅速，无光泽，干强度低，无韧性，见少量贝壳碎片。

层底埋深5.10~7.90m，层底标高92.72~94.95m，层厚1.10~3.70m。

第④层粉土（Q4al）

灰褐色，饱和，稍密，土质不均匀。

摇振反应迅速，无光泽，干强度低，无韧性，粘粒含量较高，见少量贝壳碎片。

局部夹有薄层粉质粘土。

层底埋深7.10~9.20m，层底标高91.29~93.53m，层厚0.80~3.20m。

第⑤层粉土（Q4al）

灰色，饱和，稍密，摇振反应迅速，无光泽，干强度低，韧性低。

土质均匀，含零星螺壳碎片。

层底埋深9.70~13.00m，层底标高87.62~90.93m，层厚1.50~4.00m。

第⑥层粉土（Q4al）

灰色，饱和，稍密，摇震反应迅速，无光泽，干强度低，韧性低，粘粒含量稍高，见少量贝壳碎片。

局部夹有薄层粉质粘土。

层底埋深10.50~13.70m，层底标高86.80~89.91m，层厚0.50~2.50m。

第⑦层　粉土（Q4al）

灰色，饱和，中密。

摇振反应迅速，无光泽，干强度低，韧性低。

土质不均匀，含零星螺壳碎片，砂感明显，见铁锰质斑点。

层底埋深14.10~17.20m，层底标高83.42~86.27m，层厚1.60~5.40m。

第⑧层粉质粘土（Q4al）

灰色、灰黑色，软塑状态，稍有光泽，无摇振反应，干强度中等，中等韧性。

偶见螺壳碎片和腐烂植物根。

层底埋深15.30~22.60m，层底标高77.89~85.09m，层厚0.30~5.90m。

第⑧-1层粉砂（Q4al）

灰褐色，成分以长石、石英，及其它少量暗色矿物为主，砂质不均匀。

饱和，稍密。

层底埋深16.30~19.40m，层底标高81.22~83.92m，层厚0.50~1.20m。

第⑨层粉砂

灰褐色，成分以长石、石英，及其它少量暗色矿物为主，砂质不纯。

饱和，中密。

层底埋深20.20~23.60m，层底标高76.79~80.04m，层厚0.80~4.60m。

第⑩层细砂（Q4al）

褐黄色，成分以长石、石英，及其他少量暗色矿物为主，上部砂质不纯，下部砂质较纯，分选性差，局部为中砂，饱和，密实，见零星小姜石。

层底埋深28.30~29.70m，层底标高76.54~77.64m，层厚7.00~8.50m。

第层粉质粘土（Q3al+pl）

褐黄色，湿，硬塑。

稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等，见铁锰质斑点，钙质结核Φ1~3㎝、含量15%~30%左右，局部钙核富集。

层底埋深33.40~35.40m，层底标高68.76~70.94m，层厚4.40~7.30m。

第层粉土（Q3al+pl）

褐黄色，湿，中密，无摇震反应，无光泽，干强度低，韧性低。

粘粒含量较高，见铁锰质斑点，钙质结核Φ1~2㎝、含量10%~20%左右。

层底埋深36.70~40.40m，层底标高59.73~63.09m，层厚1.80~5.50m。

第层粉质粘土（Q2al）

棕黄色，湿,可塑~硬塑，稍有光泽，无摇振反应，切面稍滑，干强度中等，韧性中等。

见铁锰质斑点，钙质结核Φ1~3㎝、含量15%左右。

层底埋深43.00~45.20m，层底标高54.84~57.25m，层厚2.60~6.00m。

第层粉土（Q2al）

棕黄色，饱和，中密，摇振反应迅速，无光泽，干强度低，低韧性。

见铁锰质斑点，钙质结核Φ1~3㎝、含量10%左右。

层底埋深47.80~50.90m，层底标高49.41~51.92m，层厚4.30~6.80m。

第层粉质粘土（Q2al）

棕黄色，湿，硬塑，稍有光泽，无摇振反应，切面稍滑，干强度中等，韧性中等。

见铁锰质斑点，钙质结核Φ1~3㎝、含量20%左右，局部钙核富集。

层底埋深56.50~58.20m，层底标高41.83~43.87m，层厚5.90~9.20m。

第层细砂（Q4al）

褐黄色，成分以长石、石英，及其他少量暗色矿物为主，砂质纯净，饱和，密实，见零星小姜石。

该层未揭穿，最大钻厚3.60m。

场地内未发现有滑坡和崩塌等不良地质作用，亦未见古墓和土洞等不利于工程建设的埋藏物。

勘察期间测得地下水位在地面以下2.0~3.0m，平均2.5m；变化幅度为1.0~1.5m。

在勘探深度内含水层分为两层，即上层的潜水和下层的承压水。

潜水主要赋存于19.0以上的粉土中，属弱透水层，主要受大气降水补给，排泄方式主要为人工开采和地表蒸发；承压水主要赋存于19.0m以下的粉砂、细砂中，该层富水性好，属强透水层，具有微承压性，与上部潜水有一定水力联系，承压水的补给来源主要是潜水越流补给，排泄主要为人工开采。

该地下水对混凝土结构不具腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋和钢结构具有弱腐蚀性。

1.3基坑周边环境概况

1.3.1基坑东侧地下室基坑支护内边线距食堂及洗礼部约2.8~4.6m，距经二路约30m，食堂及洗礼部为1~3层建筑物，基础形式为条形基础，基础底板标高-1.80m，埋深约1.5m。

1.3.2基坑南侧地下室基坑支护内边线距已建病房楼约2.7~8.4m，已建病房楼高22层，下为400x400静压方桩，桩长约13.5～18m，桩筏基础，基础底板标高-8.500，基础埋深6.9m。

新建病房楼与已建病房楼之间采用管廊相连，管廊底标高通老病房楼，并连通新建病房楼地下一层区域。

1.3.3基坑西侧地下室基坑支护内边线距污水处理站约13.7~15.2m，距经三路约36m。

1.3.4基坑西北角地下室基坑支护内边线距8~9层省眼科研究所约9.7~24m，距黄河路约36.8m。

省眼科研究所基础为φ800钻孔灌注桩基础，桩长22.3m和18.2m，桩顶标高-2.80m和-2.90m，基础埋深约2.5m。

1.3.5基坑北侧地下室基坑支护内边线距3~4层北病房楼约9~18.8m，距黄河路约36.8m。

北病房楼为条形基础，基础底板标高－1.80m，基础埋深约1.5m。

1.3.6基坑南侧有一条污水管道，在基坑与南病房楼之间，施工时改道。

其余施工场区内的管道及线路等建设单位已改道或正在改道。

1.4基坑支护方案概述

本基坑采用板式围护加两道支撑的支护方案。

1.4.1基坑围护桩设计

基坑A区段、B区段、B´区段、C区段、D区段、D´区段、E区段、E´区段、F区段均采用Φ1000mm钻孔灌注桩，桩长23.1-29.4m。

1.4.2水平支撑设计

基坑采用“角撑+对撑+边桁架”的支撑形式，水平支撑参数见表1：

支撑截面参数。

支撑截面参数表表1

支撑中心标高

（m）

圈梁

（mm*mm）

角撑及对撑

（mm*mm）

连杆

（mm*mm）

第一道水平支撑

-4.600

1200*800

900*800

700*700

第二道水平支撑

-11.400

1300*800

1000*800

800*700

1.4.3竖向支承系统

支撑立柱采用4L140×14型钢格构立柱，栈桥或挖土平台下采用4L160×16型钢格构立柱，截面为470×470，其下设置立柱桩，立柱桩为φ800钻孔灌注桩，型钢格构立柱在穿越底板的范围内需设置止水片。

由于工程桩为钻孔灌注桩，部分立柱桩为工程桩。

主出土口西门、东门（一层出土），北门作为次出土口。

1.4.4隔水帷幕设计

基坑东侧北部采用φ1000@700单排高压旋喷桩止水，东侧南部采用φ600@400双排高压旋喷桩止水。

基坑南侧采用φ1000@700双排高压旋喷桩止水。

基坑西侧及北侧场地采用φ600@400双排旋喷桩止水。

新老楼之间管廊采用φ1000@700高压旋喷桩止水。

φ1000@700旋喷桩采用三重管施工工艺，φ600@400旋喷桩采用单重管施工工艺，每立方水泥掺量660Kg。

1.4.5降水设计

基坑采用管井降水。

管井成孔直径Φ700，井管外径450mm、内径为350mm，井深24m，滤管长度为19m。

共设置22眼降水井（减压井），回灌井兼观测井10眼。

1.4.6主要工程量

主要工程量见表2：

基坑支护设计工程量表。

基坑支护设计工作量表表2

工作

内容

直径（mm）

桩数（棵）

桩长

（m）

理论砼量（m3）

系数1.0

备注

支护桩

1000

356

23.1-29.4

7173.8

基坑周边

立柱桩

800

51

27

678.4

坑内，另29根工程桩兼用

高喷桩

1000

590

19.5、9.7、7.7

8832.11

基坑周边

高喷桩

600

1945

19.5

6436.49

基坑周边

疏干降水井回灌井

700

32

井深24m

疏干井22眼、回灌井10眼

冠梁

混凝土约398m3

截面尺寸1.10×0.80

土方

混凝土约150000m3

一层约37400m3二层74800m3三层41800m3

圈梁

对撑、角撑

混凝土约4000m3

第一道撑：

圈梁截面积1.2×0.80，撑截面积0.9×0.80，连系梁截面积0.70×0.70；第二道撑：

圈梁截面积1.3×0.80，撑截面积1.0×0.80，

连系梁截面积0.80×0.70

1.5编制依据

1.5.1编制的有关资料

①基坑支护施工图设计；

②基坑支护方案专家评审意见；

③《岩土工程勘察报告》。

1.5.2施工规范、规程

①《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120－99）

②《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）

③《钢筋机械连接通用技术规程》（JGJ107-2003）

④《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003）

⑤《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）

⑥《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GBJ50202-2002）

⑦《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）

⑧《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204-2002）

⑨《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）

⑩《建筑变形测量规程》JGJT8-97

《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）

《建筑工程施工安全检查标准》（JGJ59-99）

《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）

《建设工程施工现场供用电安全规范》（GB50194-93）

《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）

1.6质量、工期、安全、文明施工目标

①质量目标：

合格工程。

②工期目标：

150天（含桩基施工时间）。

③安全目标：

杜绝重大伤亡事故。

④文明施工目标：

创河南省安全文明施工标准化工地。

⑤环境保护目标：

达到绿色环保施工要求。

2施工工艺、流程、施工设备和工器具的选型配套、工程进度

2.1施工工艺及流程

2.1.1钻孔灌注桩施工工艺及流程

根据场区工程地质条件和设计要求，支护桩及立柱桩拟采用泥浆护壁、正循环回转钻进成孔，导管水下灌注混凝土成桩施工工艺。

混凝土采用商品混凝土。

施工工艺流程见图一：

钻孔灌注施工工艺流程图。

施工准备

测量放线定桩位

桩位复测验收

钢筋原材进场

N

合格否

原材及焊接试验

Y

设备安装就位

商品砼进场

钢筋笼存放

钢筋笼制作

钢筋笼验收

钻机成孔

坍落度检测

一次清孔

退回测

合格否

N

Y

试块制作

试块养护

抗压试验

合格否

下放导浆管

终孔验收

吊放钢筋笼

下放导浆管

二次清孔

合格否

N

Y

灌注混凝土

移位下一孔

提拔导管

图一：

钻孔灌注桩施工工艺流程图

2.1.2高压旋喷桩施工工艺及流程

根据场区工程地质条件和设计要求，Φ1000mm高压旋喷桩采用“三重管”法施工，引孔后下入喷射注浆管注浆，旋喷桩施工工艺流程图见图二：

Φ600mm高压旋喷桩采用“单管”法，喷射管喷射高压水下至设计标高后喷射水泥浆，施工工艺流程为：

测量定位→喷射高压水下沉→喷浆提升→提出注浆管。

测量定位

引孔钻进

水泥进场

水泥抽样试验

下入喷射注浆管

按设计参数搅拌水泥浆

提出注浆管

孔深测量

高压旋喷注浆

图二：

旋喷桩施工工艺流程图

2.1.3降水井（减压井、观测井）施工工艺及流程

降水井施工拟采用泥浆护壁、正循环回转钻进成孔，人工吊放安装井管、回填滤料、污水泵抽水洗井施工工艺。

降水井及降水施工工艺流程如下：

井点测量定位→安放护筒→钻机就位→钻孔→回填井底砂垫层吊放井管→回填井管与井壁间砂砾过滤层→洗井→安装水泵及管道→降水。

2.1.4土方开挖施工工艺流程

支护桩桩顶冠梁沟槽开挖→第一层土方开挖（-1.60~-4.20m）（凿试锚桩和注浆管）→第二层土方开挖（-4.20~-7.70m）（凿试锚桩和注浆管）→第三层土方开挖（-7.70~-11.0m）（凿试锚桩和注浆管）→第四层土方开挖（-11.00m~主楼-15.50m、裙楼-15.15m）（凿工程桩头及试锚桩）→坑底垫层土人工清除→超深部分（电梯井、集水井）土方开挖。

2.1.5冠梁施工工艺流程

支护桩桩顶冠梁沟槽开挖→桩顶浮浆凿除→复核轴线、底标高位置→桩基基底夯实平整→底模铺设→钢筋绑扎→侧模安装固定→支撑混凝土浇筑、养护。

2.1.6支撑施工工艺流程

土方开挖→复核轴线、底标高位置→基底夯实平整→素混凝土垫层→钢筋绑扎侧模安装→预埋拆除爆破孔埋管（pvc）→支撑混凝土浇筑、养护。

⑴第一道钢筋混凝土支撑施工

基坑土方开挖至第一道钢筋混凝土支撑梁顶标高——凿开支护桩与圈梁的连接面——钢筋混凝土支撑垫层施工——绑扎支撑钢筋——支立侧模板——浇筑混凝土（预留拆除钢筋混凝土支撑梁的爆破孔、支撑梁两侧预埋用于焊接栏杆的铁件）——养护、拆模、清理。

⑵第二道钢筋混凝土支撑施工

当第一道钢筋混凝土支撑达到设计强度的80%后，基坑土方开挖至第二道钢筋混凝土支撑梁顶标高—凿开支护桩与圈梁的连接面—钢筋混凝土支撑垫层施工—绑扎支撑钢筋—支立侧模板—浇筑混凝土（预留拆除钢筋混凝土支撑梁的爆破孔、支撑梁两侧预埋用于焊接栏杆的铁件）—养护、拆模、清理。

2.1.7支撑拆除施工工艺流程

待地基基础、地下室底板及砼传力带混凝土浇筑施工→拆第二道钢筋混凝土联系粱、角撑、对撑→待第二层楼板及结构施工完→拆第一道混凝土钢筋联系粱、角撑、对撑→拆除钢构立柱（自上而下分层、分段拆除）。

2.2施工主要设备及试验检测仪器

根据场区地层条件，按照设计及工期要求，投入主要设备及工器具配备情况见表3：

主要设备配备表（支撑及土方设备见支撑及土方施工专项方案）。

主要设备配备表表3

工序

设备名称

单位

数量

型号

额定功率（KW）

用途

支护桩

桩基施工配套设备

钻机

台

10-12

OFH-1500

30

桩基成孔施工

泥浆泵

台

15

3PNL

15-22

钻头

个

各20个

按桩径

电焊机

台

20

BXT300F-3

28

设备维修

吊车

辆

4-6

QY-16

下钢筋笼、搬迁、浇砼等

导浆管

m

500

φ259

混凝土灌注

灌浆漏斗

个

20

1.5m3

钢筋笼

加工

对焊机

台

2

钢筋笼制作

电焊机

台

8

BXT400

28

调直机

台

2

5.5

断筋机

台

2

3.5

止水

帷幕

施工

工程钻机

台

2-4

XY-1

22

止水帷幕施工

空压机

台

2-4

KY-10

55

高压注浆泵

台

2-4

GZB-40

90

高喷台车

台

2-4

GPS-500

30

旋喷桩机

台

2-4

PH－5D

60（单管）

灰浆搅拌机

台

2-4

自制

22

冠梁、支撑施工

空压机

台

4

KY-6

5.5

桩头清凿

电焊机

台

4

BXT300F-3

28

钢筋制作

模板

m2

3000

0.3m×1.2m

冠梁支撑角撑支模

钢管

m

600

φ48

冠梁支撑角撑支模

振捣棒

台

4