上海大厦深基坑开挖支护施工组织设计.docx
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上海大厦深基坑开挖支护施工组织设计
xx项目东北地块工程
深
基
坑
施
工
方
案
编制人：
审核人：
批准人：
xx建设集团有限公司
年月
第一章编制依据
一、设计有关资料
xx大学建筑设计研究院（集团）有限公司提供的《xx项目东北地块》的深基坑围护设计图纸、安全评审报告、地质勘探报告和相关类型的技术资料及本项目的设计文件。
二、现行规范规程和有关技术规定
1、工程测量规范GB50026—93；
2、钻孔灌注桩施工规程DG/TJ08-202-2007
3、xx市《型钢水泥土搅拌墙技术规程》（DGJ08-116-2005）
4、建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202—2002；
5、混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204—2002；
6、建筑工程施工质量验收统一标准GB50300—2001；
7、建筑工程施工现场供用电安全规程GB50194—93；
8、施工现场临时用电安全技术规范GJGJ46—88；
9、建筑机械使用安全技术规程JGJ33—2001；
10、建筑施工安全检查标准JGJ59—99；
11、建筑基坑支护技术规程等现行技术规范规程JGJ120—99;
第二章工程概况
一、一般概况
1、工程名称xx项目东北地块
2、建筑场地xx市xx区
3、主要用途住宅、局部商业
4、建设单位xx房地产有限公司
5、设计单位中国建筑xx设计研究院有限公司
6、基坑围护设计单位xx大学建筑设计研究院（集团）有限公司
7、监理单位xxxx工程项目管理咨询有限公司
8、施工单位：
xx建设集团有限公司
二、结构概况
1、在本基地内设计有地下二层一个整体地下室，在地下室上部建有51、52、53、54号房四幢高层住宅，51、52、53号房为地上29层住宅，54号房为地上27层住宅。
2、场地内均设置2层地下室，采用板筏基础。
3、基坑规模：
基坑总面积约为12991㎡，周边总延长米约为468.8米。
4、基坑开挖深度：
a、主楼部位的基坑开挖深度为自然地面以下H=14.6-1.2=13.4m；局部集水井位于基坑围护边，其开挖深度为自然地面以下H=15.8-1.2=14.6m。
b、裙房、车库部位的基坑开挖深度为自然地面以下H=13.9-1.2=12.7m；裙房、车库部位的局部集水井位于基坑围护边，其开挖深度为自然地面以下H=14.9-1.2=13.7m。
三、周边环境概况
本工程位于xx区xx路、xx路，场地形状比较规则，近似方形。
1、北侧
a、红线：
基坑北侧与红线最小距离为4.0m。
b、道路：
基地北侧为xx路，道路宽约12.0m，围护体与道路的最小距离约9.2m.
c、临近建筑：
xx路北侧为待建用地。
在基坑开挖时，建设单位应出面协调，避免待建工程的工程桩施工对围护结构造成影响。
d、管线：
北侧xx路下管线如下表所示：
与基坑边线距离
信息导管
5.2m
上水管
7.2m
污水管
14.2m
雨水管
18.2m
天然气管
25.7m
电力排管
27.2m
2、西侧：
a、红线：
基坑西侧与红线最小距离为4.0。
b、临近建筑：
红线外为云屏路；云屏路西侧为本工程一期用地，建筑物外墙线距离围护边线大于80m。
c、管线：
西侧云屏路下管线如下表所示：
与基坑边线距离
电力排管
5.5m
配水管
8.7m
天然气管
10.2m
污水管
15.2m
雨水管
25.2m
配气管
30.2m
给水管
31.7m
信息导管
35.0m
3、南侧
a、红线：
基坑南侧围护边线与红线最小距离为3.9m。
b、邻近建筑：
红线外为一xx；xx南侧为本工程南块用地，拟建50#高层住宅外墙与围护边线最小距离为41.6m，超出了该区域3倍开挖深度范围，其基础埋深约2m，采用桩基础，桩长
30m；经与建设单位沟通，其工程桩在本基坑开挖前施工完成，避免压桩对围护结构造成影响。
c、
4、东侧
a、红线：
基坑东侧围护边线与红线最小距离为4.0m。
b、邻近建筑：
红线外为xx路及轨道交通11号线；轨道交通11号线上部投影线距离围护边线41.7m，尽管已经超出了30m的保护区，但位于三倍基坑开挖深度的范围内，但仍需调研其基础资料并进行安全性分析；目前其基础资料不详，根据相关工程经验，其高架下设有承台及桩基础。
C、管线：
与基坑边线距离
配水管
20.0m
信息导管
21.5m
上水管
23.8m
直埋电缆
27.0m
上水管
33.3m
雨水管
35.8m
雨水管
52.8m
信息导管
59.5m
电力排管
64.5m
天然气管
66.8m
配水管
68.3m
综合上述情况；在南侧和北侧为待建场地，主要是协调工作，在基坑开挖时避免待建场地的桩基施工；在北侧和西侧的管线距离也比较远，相对场地条件比较宽松；东侧为轻轨11号线，尽管已经超出了30m的保护区，但位于3倍基坑开挖深度范围内，是本基坑施工的难点和重点。
四、工程特点
1、本工程基坑面积为12991平方米，基坑开挖深度为13.4～14.6m，属大规模深基坑工程。
2、本工程属大面积深基坑工程，在高地下水位的软土地基中进行大规模基坑开挖具有一定的技术风险性。
3、本工程场地南、西、北三面条件比较宽松。
东侧为轻轨11号线，
在3倍基坑开挖深度范围内，基坑围护一旦出现位移超标、裂缝、管涌或降水引起坑外地下水位的下降，会引起轨道建筑的沉降。
第三章
工程地质概要
一、工程地质
根据《xx新城xx路东侧地块二期北地块（xx）拟建场地岩土工程勘察报告》，本工程基坑开挖影响范围内岩土工程地质有以下特点：
1、拟建场地地貌形态单一，属滨海平原地貌类型。
勘察期间地面标高在3.21～5.18m之间。
2、拟建场地浅部地下水属潜水类型，其水位动态变化主要受控于大气降水和地面蒸发，勘察期间实测取土孔内地下水位静止水位埋深在0.60～1.50m，设计计算时地下水位取0.5m。
3、根据现场勘察资料，场地东侧内有一条南北向的xx，xx最深处绝对标高约为0.03m（即深度约4.0m），浜土含黑色有机质及腐植物，土质软弱，基坑围护设计时应注意其不良影响，需采取相应的处理措施。
4、本工程基坑开挖深度范围内的第②3砂质粉土渗透系数较大，在动水压力下，易产生流砂和管涌，围护结构应确保良好的止水性能。
5、拟建场地承压含水层分布于第⑦层粉砂、第⑧2-1层砂质粉土夹粉质粘土、第⑨层粉砂中，根据xx市区域观测资料，其水头埋深3～11m，第⑦层层顶埋深36.0～40.6m，如承压水水头按埋深3m计算，开挖深度小于16.5m时满足抗承压水要求；根据目前的建筑图纸，电梯井落深2.65m，开挖深度为16.05m，暂不需采取降压措施，由专业降水单位计算复核后再明确是否采取降压措施。
6、本工程基坑开挖影响范围内土层分布情况及基坑围护设计参数如下表所示：
土层名
层厚
（M）
γ
kN/m3
φ
（度）
C
（KPa）
K
cm/s
①填土
1
②1粘土
2
18.6
15.5
18
5.0E-6
②3砂质粉土
4
18.9
30
1
5.0E-4
③淤泥质粉质粘土
4
17.5
14.5
11
5.0E-6
⑤1-1粘土
8
17.8
12.5
14
3.0E-6
⑤1-2粉质粘土
6
17.8
13.5
15
6.0E-6
⑤3粉质粘土
9
18.1
17
15
3.0E-5
注：
C、φ均为勘察报告所提供的土层物理力学性质参数表；
二、水文地质
1、地下水
拟建场地的地下水类型主要有潜水及承压水。
本场地浅部地下水属潜水，补给来源主要为大气降水与地表迳流，勘察期间测得地下水埋深在地表以下0.60～1.50m，其相应绝对标高一般在3.41～2.36m之间。
各钻孔的静止水位详见《建筑物及勘探点平面布置图》（附图1-1～1-2）。
xx市年平均高地下水位埋深为地表面下0.5m，低地下水位埋深为地表下1.5m，设计可按不利原则选择合适的地下水位埋深。
拟建场地承压含水层分布于第⑦层粉砂、第⑧2-1层砂质粉土夹粉质粘土、第⑨层粉砂中，根据xx市区域观测资料，其水头埋深3～11m。
本工程基坑最大开挖深度约12.5m，第⑦层层顶埋深36.0～40.6m。
三、地质结论与建议
1、拟建场地属古河道分布区，场地内均有分部的5－2层灰褐色粘质粉土与粉质粘土、5－3层灰褐色粉质粘土及7－1层灰绿～灰黄色粉砂均可作为桩基持力层。
对本工程而言，宜选用钻孔灌注桩的设计方案。
2、拟建整个场地均设有2层地下车库，最大基础埋深大于目前自然地坪下13.4～14.6m。
故在基坑开挖前需切实做好基坑开挖的围护工作。
根据以上工程地质条件，并考虑到尽量减少对周围环境的影响，本工程围护结构采用钻孔灌注桩作为围护体，排桩外侧采用单排三轴水泥土搅拌桩作为止水帷幕，竖向设置三道钢筋混凝土支撑。
第四章基坑围护及支撑概况
一、基坑周边围护体
（1）钻孔灌注桩
基坑开挖深度12.7～14.6m，采用Φ1100mm-Φ1200mm钻孔灌注桩，排桩有效长度为25.7~28.7m,基底以下插入深度14.1m，桩底进入第⑤-3层土，钻孔灌注桩设计强度等级C30（水下混凝土提高一级）。
（2）止水帷幕
钻孔灌注桩外侧止水帷幕采用单排Φ850@600三轴水泥土搅拌桩，止水帷幕搅拌桩插入基底以下约9.3m，底标高－23.2,水泥掺量20%。
二、坑内被动区加固
为了减小基坑开挖对周边环境的影响，采用Φ850＠1800三轴水泥土搅拌桩对被动区域和集水井基坑壁进行土体加固。
采用压密注浆加固集水井底。
三、支撑、立柱系统
1、支撑系统
本工程基坑竖向设置三道钢筋混凝土水平支撑，中心部位设置90m直径的环形支撑。
钻孔灌注桩顶部设置压顶圈梁兼做第一道支撑
的围檩，钢支撑杆件尺寸及中心标高如下表所示：
支撑系统信息表
项目
中心标高
压顶圈梁（围囹）
环形支撑
一般支撑
栈桥主梁
第一道支撑
-2.700
1400×800
1600×1000
800×800
800×1200
第二道支撑
-7.600
1400×900
2100×1200
800×900
第三道支撑
-11.400
1400×850
1800×1100
800×850
2、支撑立柱和立柱桩
土方开挖期间需要设置竖向构件来承受水平支撑的竖向力，采用临时钢立柱，鋼立柱采用有等边角钢和缀板焊接而成的角钢格构柱，角钢型号为Q235B,鋼立柱插入作为立柱桩的钻孔灌注桩中不少于3m。
钢构柱立柱在穿越底板的范围内需设置止水片。
本工程主体结构工程桩为钻孔灌注桩，支撑立柱桩设计时结合主体工程桩的装位布置。
四、换撑带的设置
1、在地下室底板四周均设置混凝土换撑带，用地下室底板整体将支撑围护体系的灌注桩支撑住，防止围护体系位移。
在地下室底板的后浇带中设置传力型钢。
2、在地下二层的顶板设置一道钢筋混凝土换撑带，换撑带面标高为-6.300m。
地下二层顶板后浇带部位应设置传力型钢。
地下二层顶板缺失部位，如：
汽车坡道、下沉式广场等部位，应设置钢结构传力结构。
五、
栈桥系统
为保证基坑开挖阶段现场的交通及运输通道，结合现场实际需要和支撑布置情况，第一道支撑上进行部分加固作为施工栈桥，另为了土方的开挖和材料的运输，在中间部位又设置一条栈桥。
六、工程难点
经过对周边环境和地质资料的分析，本工程的难点是：
因本工程基坑支护体系的支撑为钢筋混凝土大直径环形支撑，每道支撑必须在圆环闭合后才能受力，土方开挖到支撑形成间隔时间较长。
如何使基坑东侧围护体的位移不超标，避免对东侧的轻轨11号线造成影响。
七、施工难点处理方案
1、在基坑深井降水方案编制时，特别应注意在坑外设置水位观测井，杜绝坑外水位的急速下降。
2、基坑土方开挖时，采用岛式开挖方式，具体为：
在支撑体系施工时，将整个支撑范围内的土方随着各道支撑的施工分层开挖至第二道支撑的底标高，然后完成第二道支撑的施工；在第三道支撑施工时，仅开挖支撑部位的土方，中心环形支撑内的土方暂不开挖，留置土方的四周放坡系数和二级边坡的宽度详见附图；待第三道支撑完成后，进行基础底部土方的开挖，该层土方的开挖仍按照岛式开发方式，即留置中心岛位置的土方，留置土方的四周边坡坡度系数和二级放坡的宽度详见附图。
底板浇筑在工序安排上按照后浇带的划分，先安排东南侧的地下室底板先施工，然后在东、西二侧同步由南向北施工。
在
外围底板闭合后，最后再进行中心岛环形支撑内的土方开挖，浇筑中心岛部位的地下室底板，这样既可以缩短基坑围护支撑根部暴露的时间，又可以减小基坑底部土方坑内外的压力差，避免出现管涌现象。
八、希望业主对施工环境加强协调的要求
1、请业主到各相邻管线单位办理保护绿卡，由各管线单位进行检测、跟踪；
2、请业主到轨道交通单位办理保护绿卡，按照要求对相关结构进行检测。
3、对南侧、北侧的待建用地进行协调，在基坑开挖期间这二侧的待建用地不能进行压桩或打桩，避免基坑围护体因打桩而被破坏。
第五章施工总体部署
一、总体施工顺序
二、施工组织体系
施工班组
三、主要劳动力安排
序号
岗位、工程
人数
备注
1
深井施工队
10人
深井井点工程
2
抽水观测班
4人
深井井点工程
3
电工
4人
深井井点工程
4
机台班（钻孔）
30人
围护工程
5
水泥搅拌机台班
10人
围护工程
6
钢筋笼制作
10人
围护工程
7
管理人员
10人
围护工程
8
监测人员
5人
监测工程
9
挖土司机
12人
土方工程
10
卡车司机
60人
土方工程
11
挖土配合
30人
土方工程
12
木工
40人
砼支撑施工
13
钢筋
20人
砼支撑施工
14
砼工
25人
砼支撑施工
15
电焊工
5人
砼支撑施工
16
机械工
6人
砼支撑施工
17
管理
8人
支撑拆除工程
18
机械组
10人
支撑拆除工程
19
拆除组
12人
支撑拆除工程
20
人工清理组
40人
支撑拆除工程
21
配套组
5人
支撑拆除工程
22
凿桩
20人
砼支撑施工
总计
320人
四、基坑施工标准工况
目前基坑安全环境评审已经通过。
基坑施工工况如下：
二轴搅拌桩施工→钻孔灌注桩桩施工→三轴止水帷幕施工→深井施工→第一层土方开挖→第一道支撑施工→第二层土方开挖→第二道支撑施工→第三层土方开挖→第三道支撑施工→第四层土方开挖→地下室底板浇筑→底板换撑带施工→第三道支撑拆除→第二道支撑拆除→地下二层结构施工→地下二层顶板位置的换撑带施工→第一道支撑拆除→地下一层结构施工
各工况描述详见附图
五、基坑施工总体部署
本工程自然地坪绝对标高约为3.21～5.18m。
基坑挖土总方量约为18.2万方。
1、基坑周边区域挖土分四次（层）完成：
第一次：
自然地坪～第一道支撑底（相对标高-3.100m）其挖土工作量约为1.2万立方米。
第二次：
第一道支撑底～第二道支撑底（相对标高－8.150m）其挖土工作量约为4.3万立方米。
第三次：
第二道支撑底～第三道支撑底（相对标高-11.95m），其挖土工作量约为2.4万立方米。
第四次：
第三道支撑底～基础垫层底，其挖土工作量约为3.9万立方米。
2、中心环形支撑区域挖土分二次完成：
第一次：
自然地坪～第二道支撑底（相对标高-8.150m）其挖土工作量约为3.2万立方米。
第二次：
在周边地下室底板浇筑完成后，分层将环形支撑内的留置土方挖除其挖土工作量为4.2万立方米。
六、基坑施工阶段的现场管理
1、组织管理
（1）根据过程的特点，建立现场项目管理体系，最大限度地整合资源，提高综合工作效率。
（2）制定每天一次的土方开挖协调会，以天为单位，进行施工进度节奏控制。
（3）建立综合值班制度，作为夜间施工的现场指挥部，由业主、监理、总包、挖土、降水、监测等单位的联合办公，提高现场挖土的处理效率。
（4）加强现场的安全措施有效落实，如基坑栏杆、水平安全网、基坑安全爬梯、基坑照明、配电箱设置、路面防滑保洁等措施；要求施工单位编制详细的专项方案，审查通过后严格执行。
（5）加快后续工序搭接施工，如破桩、支撑拆模后及时清理，争取下道工序的施工作业面。
（6）采取合理倒班的赶工措施，在白天进行对挖土机械进行维修检
查工作，为正常施工护航，减少客观因素的干扰。
（7）要求检测单位及时反馈针对支撑、围护体、地面、管线等变形观测数据。
（8）降水水位观测井，早晚一次，必要时每隔6h观测一次，密切监视地下水位状况。
（9）组织召开深基坑开挖专题会议，对开挖方案进行安全性的专家评审，并要求土方开挖单位切实落实安全技术交底及相关手续。
（10）要求专业施工单位及时完成设备、材料的检测及报审，及时办理相关合同、安全协议及工程保险。
（11）把握“测量复核、开挖方破、严防超挖”的原则。
（12）加强支撑梁混凝土的养护工作，要求及时追踪3d、7d强度的试压报告，为方案实施提供数据支持。
（13）尽量减少二次翻土工作量，以加快土方装运速度。
（14）增加观测数量点，提高基坑监测密度，适时缩短观测周期。
（15）针对围护体局部渗漏进行补救措施，如采取钻孔注浆、使用堵漏剂、砌筑档水坎、水泵抽水等防排结合的方式进行排水作业，抽排的废水经过沉淀处理后充分利用，如用之混凝土养护、冲洗车辆、场地防扬尘喷洒等作业。
2、协调管理
（1）针对扰民及投述对象建立对外协调制度，本工程已有负责生产管理的项目副经理专务管理，及时处理居民关注的问题。
（2）建立积极配合城管监察部门的检查制度。
（3）
加快办理渣土证、夜施证、处置证、地下结构施工许可证的提前申报。
（4）及时通报重大危险源。
（5）加强夜间巡查，对噪声、光污染严格监控，外出车辆及时清洗洒土及时清扫。
（6）积极做好大底板混凝土浇筑计划，包括图纸会审、方案确认，尽可能实现工序“无缝对接”；设立大底板浇筑倒计时的赶工措施。
（7）针对施工方案的调整，及时与设计沟通，在设计的指导下完成施工技术的变更和改进。
第六章主要施工方案
一、测量方案
1、测设依据
工程测量规范GB50206-93和设计院、勘察院提供的测量成果。
2、测量方案
（1）测量工程师根据规划局测设的规划红线，及时组织测量人员，利用全站仪等测量仪器进行测量放线。
定期对标桩进行复核，确保测量的准确性。
（2）加强对测量控制网标桩的保护，严禁在标桩周围进行振动性作业，并对标桩与施工现场进行隔离保护，避免碰撞引起标桩的损坏，所有标桩均设醒目标志。
（3）每道工序施工前，项目经理部工程负责人提写测量通知单，并由测量工程师组织测量人员根据现场测量标桩进行施工轴线测设，并将测量成果报现场监理复核后方能进入工程实体施工。
（4）工序施工完毕，在形成隐蔽前向施工作业队提出测量通知，测量工程师审核后组织测量人员进行复测，并将测量成果上报现场监理复核后方可进入下道程序。
（5）现场所用所有测量仪器均要在检定合格有效期内，并有明显的检定合格标识，项目不监控管理部保存检定合格证的复印件，原件由管理部统一管理。
3、
测量仪器明细表
序号
仪器名称
数量
单位
型号
备注
1
全站仪
2
台
TOPCON-GTS-222
2
经纬仪
2
台
TDJ6E
3
水准仪
5
台
DS3-D
4
钢卷尺
6
台
长城σ-30m
二、钻孔灌注桩施工方案
在围护桩体系中，本工程有二轴搅拌桩、钻孔灌注桩、三轴搅拌桩等分项工程组成，对该围护桩体系的施工程序总体安排如下：
硬地施工及养护→人员进场、设备进场、安装调试→水、电接驳→测量定位→两轴搅拌桩施工两轴搅拌桩施工一周后开始施工钻孔灌注围护桩→钻孔灌注围护桩开始施工→三轴搅拌桩施工→钻孔灌注工程桩、立柱桩、钻孔灌注围护桩施工完成后开始交叉施工三轴搅拌坑内加固→压密注浆施工→设备退场。
（一）、施工工艺流程
首先施工两轴水泥土搅拌桩，待两轴搅拌桩养护七天后，即开始钻孔围护灌注桩的施工，钻孔围护灌注桩为套打，套打可以保证钻孔灌注桩的成孔质量。
钻孔灌注桩施工工艺流程详见《钻孔灌注桩施工工艺流程图》，其中“钻孔”、“清孔”、“钢筋笼制作和安装”、“水下砼灌注”为钻孔灌注桩施工的四个关键工序，其施工质量的控制是成桩质量的关键。
钻孔灌注桩施工工艺流程图
测量定位
↓
开挖孔口安放护筒
↓
┌→GPS-10钻机就位
││
│↓←────────泵送泥浆
│钻进成孔──┐
│↓↓
│一次清孔─→泥浆处理─────→废浆处置
││
││←───测沉渣、泥浆测试
│↓
└─提钻
↓
钢筋笼安装←──分段钢筋笼预制
↓
导管安装←───给水送浆←┐
↓│
二次清孔───→泥浆处理
│←─----──砼运输
↓
水下砼灌注────试块制作
↓
└──----──排放废浆--------------------------------
↓
钻机移位───-→孔口回填
（二）、施工方法
1、在经过准确的测量定位后，开挖孔口安放护筒，选择GPS-10型钻机，采用正循环泥浆护壁回转钻进方法成孔。
2、使用3PNL泥浆泵完成一次正循环清孔工作，确保泥浆比重和粘度达到预定目标，孔底沉淤厚度达到预定标准；
3、使用BXI-500F型电焊机手工焊接完成钢筋笼半成品和成品的分阶段焊接制作，钢筋定尺长度控制在8米或9米，以便将成型
后的钢筋笼长度控制在9米或10米左右，便于吊装。
然后采用定位钢筋（吊筋）和定位吊环固定于孔口；
4、使用导管完成二次清孔水下商品砼的灌注成桩工作；
5、灌注桩施工产生的废泥浆在现场集中暂存，并及时清运到合法地点排放处置。
（三）、钻孔灌注桩施工工艺技术
通过分析施工条件，本工程Ф1100mm-Ф1200mm钻孔灌注桩施工拟采用正循环回转钻进成孔，孔内原土自然造浆护壁，正循环二次清孔除渣，导管回顶法灌注水下混凝土成桩的施工工艺。
1、测量放线：
⑴我方现场派专职测量工程师负责测量放线和桩孔定位。
开工前按施工图及甲方提供的坐标控制点及水准点，进行测量放线定位，敷设工程的基轴线，做好较永久性固定标记，同时与甲方（或甲方委托的监理）办理建筑测量复核单，提交有关部门审核复查认可。
⑵为了测量成果的准确性，拟选用DJD2-C电子经纬仪，根据建筑物轴线和具体桩位进行定点放线。
桩位测量误
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