承台施工基坑开挖方案上报.docx
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承台施工基坑开挖方案上报
附件一:
钢板桩土压力计算说明书
九堡大桥南接线工程
基坑开挖施工方案
一、工程概况
1.1工程简介
杭州市九堡大桥南接线工程设计范围北起钱塘江南岸的滨江一路，南至机场快速路以南。
工程全线采用高架+地面道路方案。
高架为双向六车道城市快速路，标准段宽度为25m。
地面道路为城市主干道。
Ⅰ标段全长4.152km，沿线跨越横向道路共6条，跨越3条河流。
其中共有承台191座，共13种类型（包括10种承台和3种桥台）。
其中主要承台平面示意图如图1-1。
图1-1主要承台平面示意图
1.2自然条件
1.2.1气象
杭州市属于亚热带季风气候，四季交替明显；冬季受蒙古高压控制，盛行西北风，以晴冷、干燥天气为主，是低温少雨季节；夏季受太平洋副热带高压控制，以东南风为主，海洋带来充沛的水气，空气湿润，是高温、强光照季节；春季降水丰富，且降水时间长；秋季干燥，冷暖变化大。
据浙江省气象中心、萧山及杭州市气象局资料，杭州常年平均气温16.2℃，极端最高气温40.3℃（2003年），极端最低气温-9.6℃（1969年）；历年平均降雨量1400.7mm,日最大降雨量189.3mm（1963年9月12日），降雨主要集中在4～6月（梅雨季）和7～9月（台风季）；年总降雨日140～170天；多年平均蒸发量为1200～1400mm，年陆面蒸发量800mm左右；多年平均相对湿度80～82%；多年平均雷暴日数36天，最多雷暴雨年56天；多年平均大雾51天，最多大雾年64天；无霜期220～270天，最大积雪厚度为15cm。
全年主导风向以东风为主，北西风次之，历年最大风速20m/s，平均风速1.9m/s，全年0～3.0m/s风速所见比例为92.4％。
1.2.2地质
1.2.2.1工程地质
承台厚度为1.8~3.0m，所以设计承台基坑开挖深度需根据地面高程与设计图纸给出的承台底标高计算而出。
这里以承台平均高度2.4m，埋深0.5m为例，一般的基坑挖深大约在3.0m左右，而地下水的平均埋深为1.5m。
按地质时代、成因类型及其工程特性，地基土的构成见下表。
场地地层特性表表1-1
土层序号
土层名称
层厚（m）
层顶埋深（m）
①3
素填土
0.5~2.95
0
②1
砂质粉土
3.70~7.90
0.30~3.50
②2
粉质粘土
1.1~6.6
5.90~8.20
1.2.2.2水文地质
场地浅层地下水类型主要为第四系松散岩类孔隙潜水：
场地浅层地下水为属孔隙性潜水，主要赋存予表层填土和②层粉土及沙土中，主要接受大气降水、侧向迳流补给。
根据区域水文地质资料分析，浅层地下水水位年变幅约1.0~2.0m。
初勘期间测得钻孔中潜水静止水位埋深0.7~4.00m，相应高程3.58~5.29m。
根据杭州市类似工程经验及场地环境，地下水流速较小。
初勘对②1砂质粉土和②2粉质粘土进行的室内渗透试验。
经统计，②1砂质粉土的竖向渗透系数Kv为
，水平渗透系数Kh为
；②2粉质粘土的竖向渗透系数Kv为
。
可以看出，总体上述各地层的渗透系数较小，水平渗透系数大于竖向渗透系数，主要是因为局部存在水平向的粘质粉土夹层，为弱透水层。
1.2.2.3不良地质现象
本工程沿线河塘分布较多，塘底一般分布性质极差的淤填土，厚度0.5~1.0m左右。
修筑路基时，如果回填土不处理容易引起较大的不均匀沉降。
施工前，对河塘进行排水、清淤后回填素土，并进行分层压实处理。
沿线经过数个村庄及企业厂房，工厂填土较厚，其下分布有块石、混凝土基础，将给施工造成一定的困难，在挖除后进行施工。
本工程场地浅部为饱和粉土及沙土地层，局部为钱塘江现代江滩堆积物，土质松散，易在桥台基坑开挖时，在地下水动水压力的作用下产生工程危害。
1.2.3地震活动性
工作面地震活动主要受下扬子~南黄海活动带控制，但有过的地震中未曾见有关地面水平位移、错位以及地裂的记载。
场区新构造运动不明显，构造活动微弱，近场区地震震级小，强度弱，频度低。
根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001,2008年版），工程去设计基本地震加速度值为0.05g（相当于地震基本烈度为Ⅵ度）。
1.3施工依据
⑴杭州市九堡大桥南接线工程Ⅰ标段桥梁工程施工图
⑵杭州市九堡大桥南接线工程岩土工程详细勘察报告
⑶《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076-95）
⑷《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）
⑸《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（CJJ2-2008）
二、资源配置
2.1人力资源配置
承台基坑开挖施工人力资源配置如表2-1所示：
承台基坑开挖施工人力资源配置表2-1
工种
人数
工作内容
现场技术员
2
现场各工序自检，指导现场施工
测量技术员
4
承台基坑放样
现场安全员
2
施工现场安全管理、监督
杂工
30
布设井点降水管、整平和夯实基坑底部
吊装工
10
施工机具吊装
电工
2
各工序施工用电管理
总计人数
50人
2.2主要施工设备机具配置
承台基坑开挖施工中所需的机械设备如表2-2所示：
承台基坑开挖投入机械设备表2-2
序号
设备
规格
数量
用途
1
真空离心泵
/
8
井点降水
2
挖掘机
PC-200
3
基坑开挖
3
水泵
/
6
抽离基坑底部雨水
4
汽车吊
25t
2
井点降水设备吊装
5
平板车
10t
2
井点降水设备转运
三、施工顺序及计划安排
3.1承台基坑开挖施工工效分析
承台基坑开挖各施工工效分析表3-1
序号
工序名称
作业时间（h）
控制工期时间（d）
备注
1
插打钢板桩
40
5
每天按8小时计
2
井点降水
96
4
每天按24小时计
3
基坑开挖
8
1
每天按8小时计
4
基坑回填
24
3
每天按8小时计
3.2施工计划
由于基桩施工完成后还要进行成桩质量检测，因此承台基坑开挖施工考虑在基桩完成7天后开始，需要钢板桩插打的基坑在成桩检测期间进行。
需要井点降水的基坑在开挖前2天进行。
四、承台基坑开挖施工技术方案
承台基坑开挖工艺施工流程如下：
图4-1承台基坑开挖施工工艺流程
4.1前期准备工作
前期准备工作如便道施工、供水供电计划等已完成。
工程基坑开挖前，需对基坑开挖范围内进行探挖，探明地下有无各类电缆、管线。
严禁盲目施工而危急电缆和管线的安全。
基坑开挖前，需根据施工方案要求，将施工区域的地上、地下的障碍物清除和处理完毕。
有可能发生流砂现象时，提前采用井点降水，当土质较好，可采用集水井排水。
4.2承台基坑施工技术方案
4.2.1基本思路
基坑开挖的总体思路是：
根据施工图纸，首先由测量技术员放样出承台边线和基坑开挖线，再由挖掘机配合人工进行基坑开挖。
4.2.2主要步骤
⑴测量放样
①承台边线
测量技术员根据设计图纸进行测量放样。
②基坑开挖边线
结合本工程范围内的地质勘查资料，承台基坑开挖的坑壁坡度取沙质土顶坡有静荷载的状况，即1∶1.25。
基坑开挖线根据各墩台的基坑开挖深度，按照1∶1.25的基坑坑壁坡度,再考虑到基坑底部比承台平面尺寸每边均大1.0m进行放样。
⑵排水方法
①集水井排水
对于地下水水位较低，土质较好，在坑底设置两个集水井，并及时抽水。
集水井除特殊情况外，一般设置在坑底对角线处，尺寸视具体渗水情况而定。
坡脚处设排水沟，使水流入集水坑内，排出基坑外。
具体水泵型号和投入台数视具体情况而定。
排水能力宜为总渗水量的1.5~2.0倍。
一般投入2台2.2KW水泵即可。
②井点降水
对于砂质粉土层厚，地下水位渗透性强的承台基坑或是可能发生流砂现象时，采用井点降水，再进行开挖承台基坑施工。
根据详勘结果，地下水的平均水位标高约在+4.4m左右，即地下水埋深约在1.5m左右。
淤泥质粘土（低透水层）的顶标高约为-19m，则含水层厚度23.4m。
土层主要为砂质粉土的场地中，渗透系数取K＝0.13m/d。
基坑底标高为+2.9m，基坑中心的最低水位降低值s=4.4-2.9+0.5=2.0m。
井点管采用φ50mm钢管，设井点管长度为7.5m（井管长6.0m，滤管长1.5m）。
基坑假想半径：
由于该基坑的长宽比不大于5，所以可以化简为一个假想半径为的圆井进行计算：
抽水影响半径：
因为
则将A分成4份后进行计算：
则
则基坑涌水总量：
单井出水量：
井点管数量：
在基坑四角处井点管需加密，考虑每个角加2根井点管，则井点管的数量为61＋8＝69根。
井点管间距平均为：
，取1.0m。
井点计算图示见图4-2：
图4-2740×780承台井点降水计算图示
⑶基坑开挖
①一般承台的基坑开挖
地面标高、承台顶标高、承台底标高按设计图纸和详堪数据计，则其对应的基坑开挖深度可分别计算得出。
基坑开挖线根据基坑开挖深度，按照1∶1.25的基坑坑壁坡度,再考虑到基坑底部比承台平面尺寸每边均大1.0m进行放样。
根据测量放样出的基坑开挖边线，采用挖掘机结合人工的方式进行基坑开挖。
基坑开挖时，挖掘机顺着承台长边的方向（桩号前进方向）、向后退着挖。
开挖过程中，注意控制好坑壁坡度，以防止坑壁坍塌；并控制好基坑开挖的深度。
离基桩底标高以上30cm的时候改机械挖坑为人工挖坑，以避免扰动下面土层。
基坑开挖至承台底标高以下约5cm处，接着再人工整平和夯实至承台底标高以下10cm处（即承台垫层砼底标高处）。
这里以ZX016墩承台基坑开挖为例，基坑开挖深度为3m，按照1∶1.25的基坑坑壁坡度，再考虑到每边1.0m的加宽尺寸，承台的基坑开挖情况如图4-3所示：
图4-3承台基坑开挖示意图
②靠杭甬高速路基段的基坑开挖
为了不破坏路基，在靠近高速路路基侧需要先进行插打钢板桩之后再进行基坑开挖的施工。
其余的三面按一般承台的基坑开挖施工。
具体钢板桩尺寸视承台靠近路基的边长和与路基的距离而定。
采用钢板桩，桩长10m，插打至低于承台底标高6m处，经计算，不需要支撑防护，具体计算过程见附件一。
图示见图5-4。
图5-4需插打钢板桩承台基坑开挖示意图
③桥台的基坑开挖
一标工程自北向南有顺坝环河桥、军民河桥、先锋河桥三座桥，各有桥台4、4、8个，先在河中埋置过水管，再在桥外侧施工吹砂围堰，接着在设计墩位上填土，进行钻孔灌注桩施工，然后进行桥台、墩柱的施工。
在基桩施工完后，考虑到可能发生流砂现象，先做好井点降水，根据各个桥台的情况设置井点，最后进行桥台的桩基开挖施工。
④水中承台的基坑开挖
本标段顺坝河桥的ZX037～ZX040号墩、军民河桥的ZX063以及先锋河桥的ZX096、ZX097号墩位于水中，采用吹砂围堰筑岛平台。
围堰筑好后，在围堰内部进行填筑，填筑到位后，再进行桩位放样及护筒的振设。
待桩基施工完成后，插打钢板桩后，进行井点降水，最后基坑开挖。
若水流过大或是渗水严重，在排水后做好堵漏与清淤，并用水下混凝土封底后再进行承台施工。
⑷基坑维护
承台施工在梅雨季节，且承台的地层又为砂质粉土，土质较为酥松。
为防止基坑坡面滑塌，并在基坑底部四周设置集水沟和集水井。
如遇暴雨天气，雨水不能及时排出时，需在集水井里布设水泵，及时抽出多余雨水。
⑸基坑回填
在承台模板拆除之后，需对开挖的基坑进行回填。
回填对称、分层施工，尽量使回填土密实。
4.3注意事项
⑴基坑周围需做好截流措施排引地下水，防止地面雨水倒流、回渗到基坑里。
⑵槽边堆土时，堆土坡脚距基坑顶边线的距离不得小于1m，堆土高度不得大于1.5m，尽量减少地面堆载对基坑的破坏。
⑶当基坑受场地限制不能按规定放坡，土质松软、含水率较大基坑坡度不易保持，基坑开挖较深放坡困难时，可采取钢板桩围护或其他的可靠围护措施。
⑷基坑开挖好后，必须及时浇筑基础，不得长期暴露，以防止雨水浸泡，一旦浸泡，在排干水后，铲除浮泥，再浇筑基础。
⑸基础施工时，需对老路，地下管线及相邻建筑采用必要的保护措施，以确保交通、管线及施工安全。
⑹基坑避免超挖，严禁受水浸泡和受冻。
4.4基坑开挖质量标准
⑴平面轴线位置：
±20cm
⑵基底标高：
±5cm
五、质量保证措施
5.1质量目标及理念
确立“百年大计，质量第一”的质量意识；提高全员业务素质，使全体员工树立“工程在我心中，质量在我手中”的观念，增强质量意识，调动职工积极性，人人各司其职，用全员的工作质量来确保工程质量；确立创优质工程目标，积极开展争创优质工程活动。
质量目标：
项目分项、分部工程合格率100％，项目竣工验收合格率100％，确保工程质量。
质量方针：
信守合同，以最专业的技术、最安全的方法、最有效的措施建设精品工程。
坚持质量一票否决权和不合格工程坚决返工的施工原则,确保施工质量符合设计要求。
正确处理质量与进度关系,在施工中进度服从工程质量。
5.2质量控制措施
5.2.1技术措施
⑴实行技术交底制度：
对施工中的各个技术要点、施工程序操作要点和质量标准在施工前进行详细的技术交底。
交底内容由技术部以书面形式负责传达贯彻。
⑵严格执行各道工序的三级检查制度。
⑶实行质量检验否决办法，各道工序的施工工艺和操作方法必须符合技术规范要求。
5.2.2质量措施
⑴组织技术人员进行质量意识教育，认真学习技术规范和质量检验评定标准，做到每个技术人员熟练掌握技术规范、熟悉设计图纸、施工工艺，使每个施工人员做到心中有数。
⑵实行工序质量控制，由技术质量部负责对每到工序进行自检，并提出质量标准，控制方法和检查验收的内容，使每个施工人员和质检人员明确质量目标，确保分项工程质量达到项目质量目标。
⑶建立严格的奖罚制度与质量责任制度，推行工程质量责任终身制，对违反操作规程、使用不合格材料、影响工程质量的除坚决返工外，还要对当事人进行处罚，对严格按照要求施工，工程达到优良标准的给予奖励。
⑷制定技术资料管理办法，做到专人负责，严格按照相关要求进行技术资料的收集、整理、存档、做到及时、准确完整。
5.2.3工艺、工序控制
施工过程中，必须严格按制定的工艺施工，技术员负责现场监督，检查工艺执行情况。
执行中须调整的工艺，报批后才能实施。
现场技术员依据月质量检验计划，组织作业队人员进行自检、互检、交接检，解决现场出现的质量问题，消除质量隐患。
5.3质量保证体系
建立以项目经理为工程第一责任人的工程质量管理机构，和以项目总工程师负责的工程技术、质检、试验、测量监控四位一体的质量保证体系，严格施工过程中的质量控制。
图5-1质量管理机构框图
图5-2质量管理体系框图
六、安全保证措施
安全生产是我们国家生产建设的一贯方针，是企业的生命之本，同时也是工程顺利进行的前提和保障。
为此我们必须加强施工过程中的安全生产管理工作，改善施工环境，创造良好的劳动条件，确保工程顺利的进行以及员工的安全和健康。
6.1安全生产目标
⑴杜绝死亡事故。
⑵无重大设备、火灾、触电、交通、食物中毒等重大事故。
⑶事故负伤频率控制在6‰以下。
⑷安全管理规范，创建浙江省、杭州市安全文明施工标准化工地。
6.2安全保证体系及组织机构设置
6.2.1安全生产保证体系
“安全生产”是一切施工的前提条件，因此，在整个施工过程中，我们将始终贯彻“安全第一，预防为主”的方针，建立项目安全生产保证体系。
图6-1安全保证体系框图
6.2.2安全生产管理组织机构
安全生产，预防为主。
针对本工程，项目部成立了以项目经理为第一安全责任人，设置主管安全的副经理、总工程师的保障体系，同时配备专、兼职安全员，充分发挥各级领导、各职能部门的安全监督和监管职能，与工作标准挂钩的安全生产责任制和检查监督制度，健全经理部上下配套的安全生产管理网络。
项目部由项目经理、项目总工、生产部和各职能部门负责人，组成项目部安全生产领导小组，在项目经理的领导下，行使对安全生产的研究、计划、布置、指导、协调、总结、评比、奖罚，并组织大型的安全活动。
图6-2安全生产管理组织机构框图
6.3安全生产管理措施
⑴参加施工的人员必须通过项目岗前安全培训考核，未经过安全培训的人员或未通过考核的人员禁止作业。
⑵所有施工人员要熟知本工种的安全技术操作规程并且必须按照规程操作，在操作中，听从指挥，不得擅离岗位。
⑶电工、焊工、架子工、起重吊装、各种机动车辆司机必须经过专门培训，考试合格，持有特殊工种操作证或适任证书方准操作许可操作的项目或作业内容，非持证人员禁止特殊工种作业。
⑷操作人员必须严格遵守安全操作规程，严禁赤脚、穿拖鞋或高跟鞋进入施工现场，施工人员必须佩戴安全帽，河边施工必须穿救生衣。
⑸对事故易发生部位，如起吊区，用电机械及水上施工应安排专职的安全员进行现场指挥和监督。
⑹定期进行安全生产检查工作，对检查出的不安全因素和隐患应立即整改，整改不力的悬挂警告黄牌，直至整改完毕。
⑺夜间施工安装足够的照明设备，确保安全施工。
⑻施工现场做到布局合理，场地平整，机械设备安置稳定，材料堆放整齐，用电设施安装触电保护器为安全生产创造良好环境。
⑼施工现场设醒目的安全标语或安全警示标志，危险地区悬挂“危险”或“禁止通行”、“严禁烟火”等标志。
⑽及时获取台风预报，提前做好安全防护措施。
以确保施工的安全。
⑾在附近联系好医院，定期对职工进行体验，并建协作关系、急救网络，形成一个救护防疫体系，以便伤病员及时抢救以及传染病的预防。
⑿制定安全事故紧急处理预案和措施。
⒀实行安全生产值班制度并明确职责。
6.4雨季及台风期施工措施
6.4.1雨季及台风期施工准备
⑴项目部负责组织雨季及台风期施工的生产、技术、质量、安全管理和物资的供应，负责雨季及台风期施工工作的协调组织。
⑵密切注意雷暴雨天气，制定防台救灾应急预案，成立抢险小分队，加强与指挥部、当地安全主管部门、气象台的信息交流与共享，提高处理突发事件的反应速度及处理能力。
⑶成立雨季施工紧急抢险队，抢险队在阴雨天要做好应急准备。
⑷台风来临前对本工地作一次防灾形势分析，排出安全监控重点，尤其是易受台风影响的大型施工机械设备。
认真落实安全检查工作，专职安全员要对施工现场进行专项检查，每天不得少于二次，发现问题及时解决。
⑸施工人员配备雨衣、雨裤；现场准备必要的遮雨设施，配备足够的抽水设备及防台应急物资，配备测风仪等工具仪器，保持通讯畅通。
⑹各种机械用电设备、配电箱均做好防雷接地工作，做好遮盖防雨并接好零线和漏电、断电设备。
6.4.2雨季及台风期施工措施
⑴雨后恢复作业前要先对电气设备等进行检查，是否有损坏现象。
⑵当获悉工地区域内48小时内可能有8级以上大风预报时，服从当地防台领导机构的统一指挥，统一调度。
防台领导小组应及时用对讲机通知各工点停止生产，迅速按防台领导小组的统一布置开展工作。
⑶台风来临之前，施工机械驶回机械停放区放好，并离有一定安全距离；物资、设备、车间加固、材料转移。
起重机械在台风来前停止作业，拉好抗风缆，收起吊钩。
⑷现场的大型机具要及时固定，保证设备安全，小型机具、零星材料要堆放加固好，不能固定的物品要及时搬到安全的地方。
接到预报后要立即开展工作，统一布置，全体人员进入应急状态，现场停止施工，必要时组织施工人员撤离现场。
七、文明施工及市政、市容、环保、消防的保证措施
7.1文明施工
我们将严格按照要求和我单位有关文明施工的具体规定，制定严格的项目经理部文明施工管理条例和计划，全体进场员工必须认真遵守、严格执行，坚决做到文明施工，充分体现出我单位现代化施工企业的精神风貌。
⑴施工现场必须科学规化，如道路、栽树、种花草、场地围墙建设、临建房屋、材料堆放等，筹建时应将办公区、施工区、生活区严格划分开。
⑵施工现场大门应配备门卫，建立门卫制度，并执行来访人员和进出物资的登记或签到；大门应设置标准的企业标志；大门口（处）应有规范的“工程概况牌”、“管理人员名单及监督电话牌”、“消防保卫牌”、“安全生产牌”、“文明施工牌”和“施工现场平面图”，即“五牌一图”。
⑶施工现场、办公区、生活区，必须保持不小于3米宽的消防通道，且应保证畅通，各类通道必须进行硬化处理和排水畅通，确保工地无积水。
办公区、生活区应统筹规划“环境绿化”工作。
⑷工地建筑材料、料具、机械设备的堆停应有总体平面图，并按总平面图修建和按布局分类堆放材料和停放设备。
易燃易爆或有毒有害物品，应分类存放或按专门的安全规定储存。
应标示的建材、成品、半成品，需将名称、品种、规格等标识清楚；建筑垃圾或回收的建材应堆集整齐并有标识。
施工现场应做到工完场清。
7.2市政、市容、环保措施
7.2.1原则
按照《中华人民共和国环境保护法》以及地方法规和企业要求，采取措施控制施工现场的各种粉尘、废水、废气、废渣等对环境的污染和危害。
环境保护坚持“预防为主、防治结合”的方针，努力实现可持续发展战略。
环保目标：
污染排放物达标，受地方政府部门书面投诉率为零。
7.2.2环保措施
⑴实行各级人员环境保护责任制。
⑵制定具体的环保措施，在生活区、施工区张贴环境宣传海报以及环保要求的规章制度。
⑶组织各种形式的环境大检查，并坚持每月一次安全环境例会，研究和解决存在的问题，消除隐患，确保保护环境。
⑷施工现场垃圾、污水及时清理出现场，运到指定的垃圾区和排污区。
⑸除设有符合规定的装置外，禁止在施工现场焚烧油毡、塑料、橡胶等有毒，有害烟尘和恶臭气体的物质。
⑹食堂含油污水，进入隔油池经生化处理达到合格标准后排放。
⑺建筑垃圾、生活垃圾固定地点堆放，及时清理，生活垃圾进行必要地生化处理后排放。
⑻严格控制人为噪声，限制高音喇叭的使用，最大限度地减少噪声扰民。
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