苏州地区深基坑支护施工方案专家评审.docx
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苏州地区深基坑支护施工方案专家评审
********基坑围护工程
施工方案
上海********有限公司
二〇一二年十月八日
一、编制说明
本施工方案内容严格按照施工组织设计(方案)编制原则,并以以下所列文件为编制依据:
1、江苏南京************设计的“************”基坑围护图纸。
2、苏州市************有限责任公司为本地块出具的勘察报告。
3、与本工程相关的说明性文件、会议内容及建议性说明。
4、本施工方案是本工程在施工过程中应严格遵循的技术性文件。
编制过程中严格遵循了下列有关规范、规程、规定,以提高工程质量,确保安全施工:
《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)
《基坑工程设计规程》(DBJ08-61-97)
《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)
《钻孔灌注桩施工规程》(DG/TJ08-202-2007)
《混凝土结构工程施工及验收规范(2011年版)》(GB50204-2002)
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
《型钢水泥土搅拌桩墙技术规程》JGT/T199-2010
《建筑与市政降水工程技术规范》(JGJ/T111-98)
《供水管井技术规范》(GB50296-99)
《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18-2003)
《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2011)
《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ33-2001)
《建筑现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005)
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202—2002)
二、工程概况
工程名称:
*******
工程项目:
基坑围护工程(主项:
SMW工法、立柱桩格构柱、支撑、护坡、降水)
项目地点:
苏州市相城区元和镇,嘉元路与采莲路交叉口
建设单位:
苏州******开发有限公司
围护设计单位:
江苏南京**********
本地块呈近似梯形,东西长约145~185米,南北宽约80米,占地面积为13212平方米。
拟建建筑物包括:
2幢塔楼,西塔楼24层,总高度约92.7m,东塔楼26层,总高度约99.7m,均采用框筒结构;裙房为4层商业建筑,拟采用框架结构。
本场地设3层地下室,地下建筑面积为30168㎡,建筑控制线外为纯地下室,地下室埋深为±0.00以下12m,桩顶标高在正负零以下13.5m。
本工程±0.00为标高3.60m,室外地坪标高为3.20m,总建筑面积97300平方米。
三、场地工程地质条件
(一)场地现状
拟建*******位于苏州市的中北部,苏州市相城区元和镇,嘉元路以北、采莲路以东,东侧靠近河道,北为空旷地。
场地原为农田,目前为空地,地势较平坦,标高一般在1.98~2.88m之间。
部分区域因前期桩基施工时挖土形成坑洞积水,施工前需先排除积水,并将坑洞整平。
本场区地形地貌条件单一,无不良地质作用,场地稳定,适宜建筑。
本工程地理位置示意图:
本地块
(二)地基土分层、分布
拟建场地在勘探最大深度(90.3m)范围内,共揭露包括上部填土和第四纪各期陆、海相沉积层19层,自上而下分述如下:
①填土:
灰黄~灰色,松软状态,以软塑状态的素填土为主,含植物根茎等。
本土层在整个场地均有分布,厚度在0.9~2.0m,层面标高在1.98~2.88m,静力触探比贯入阻力Ps=1.10MPa,中高压缩性,工程性能差。
②粘土:
褐黄色,可塑状态,含铁锰质结核,无摇振反应,光泽反应光滑,韧性高,干强度高。
本土层在整个场地均有分布,厚度1.7~3.9m,层面标高0.06~1.38m。
静力触探比贯入阻力Ps=1.90MPa,中等压缩性,承载力特征值fak=180kPa,工程性能较好。
③粉质粘土:
灰黄色,湿,可塑状态。
无摇振反应,稍有光泽,韧性中等,干强度中等。
本土层在全场分布,厚度0.6~1.8m,层面标高-2.80~-1.12m。
静力触探比贯入阻力Ps=1.60MPa,中等压缩性,承载力特征值fak=160kPa,工程性能一般。
④粉质粘土夹粉土:
黄灰色~灰色,软塑状态。
无摇振反应,稍有光泽,韧性中等,干强度中等。
本土层在整个场地均有分布,厚度1.5~4.0m,层面标高-3.71~-2.75m。
静力触探比贯入阻力Ps=2.40MPa,中高压缩性,承载力特征值fak=130kPa,工程性能一般。
⑤粉土夹粉砂:
灰色,很湿,稍密~中密状态,欠均匀。
摇振反应迅速,无光泽反应,韧性低,干强度低。
本土层分布于整个场地,厚度3.2~8.9m,层面标高-7.22~-4.02m。
静力触探比贯入阻力Ps=5.35MPa,中低压缩性,承载力特征值fak=150kPa,工程性能一般。
⑥粉质粘土:
灰色,湿,软塑状态。
无摇振反应,稍有光泽,韧性中等,干强度中等。
本土层分布于整个场地,厚度0.9~8.5m,层面标高-14.45~-9.91m。
静力触探比贯入阻力Ps=1.54MPa,中高压缩性,承载力特征值fak=120kPa,工程性能较差。
⑦粉土:
青灰色,很湿,中密状态,局部含粉砂。
无摇振反应,稍有光泽反应,韧性中低,干强度中低。
本土层在局部分布,厚度2.4~11.0m,层面标高-19.09~-11.09m。
静力触探比贯入阻力Ps=7.74MPa,标准贯入击数N=20击,中低压缩性,承载力特征值fak=160Pa,工程性能一般。
⑧1粉质粘土:
灰色,湿,软塑状态。
无摇振反应,稍有光泽,韧性中等,干强度中等。
本土层在局部分布,厚度0.6~4.4m,层面标高-23.84~-16.78m。
静力触探比贯入阻力Ps=1.25MPa,中高压缩性,承载力特征值fak=120kPa,工程性能较差。
⑧粉质粘土:
青灰黄色,湿,可塑状态,含粘土,局部夹粉土。
无摇振反应,稍有光泽,韧性中等,干强度中等。
本土层分布于整个场地,厚度1.3~10.8m,层面标高-24.44~-14.00m。
比贯入阻力平均值Ps=4.15MPa,中等压缩性,承载力特征值fak=240kPa,工程性能良好。
⑨粉质粘土:
灰黄色,湿,可塑状态。
无摇振反应,稍有光泽,韧性中等,干强度中等。
本土层分布于整个场地,厚度3.1~6.0m,层面标高-26.21~-24.32m。
比贯入阻力平均值Ps=3.28MPa,中等压缩性,承载力特征值fak=200kPa,工程性能良好。
⑩粉质粘土:
黄灰色,软塑状态。
无摇振反应,稍有光泽,韧性中等,干强度中等。
本土层在整个场区均有分布,厚度2.2~5.3m,层面标高-31.19~-29.02m。
中等压缩性,承载力特征值fak=140kPa,工程性能一般。
粉质粘土夹粉土:
灰色,湿,软塑状态,见层理。
无摇振反应,稍有光泽,韧性中等,干强度中等。
本土层在整个场地均有分布,厚度1.8~5.0m,层面标高-35.60~-32.82m。
中等压缩性,承载力特征值fak=130kPa,工程性能一般。
粉砂夹粉土:
青灰色,饱和,呈密实状态。
摇振反应迅速,无光泽反应,韧性低,干强度低。
本土层分布于整个场地,厚度5.0~8.8m,层面标高-39.49~-36.38m。
标准贯入锤击数N=37击,压缩性低,承载力特征值fak=200kPa,工程性能良好。
粉质粘土:
灰色,湿,呈软塑状态,局部流塑。
无摇振反应,稍有光泽,韧性中等,干强度中等。
本土层在场区大部分布,厚度0.7~4.2m,层面标高-47.19~-42.61m。
承载力特征值fak=110kPa,工程性能较差。
粉质粘土:
青灰色,湿,呈可塑状态。
无摇振反应,稍有光泽,韧性中等,干强度中等。
本土层在局部揭露,厚度1.0~4.3m,层面标高-48.36~-44.69m。
中等压缩性,承载力特征值fak=200kPa,工程性能良好。
粉质粘土夹粉土:
灰色,湿,呈软塑状态,局部呈可塑状态。
无摇振反应,稍有光泽,韧性中等,干强度中等。
本土层在整个场地均有分布,厚度8.3~12.0m,层面标高-50.68~-46.09m。
压缩性中等,承载力特征值fak=150kPa,工程性能一般。
粉质粘土:
褐灰色,湿,呈软塑状态。
无摇振反应,稍有光泽,韧性中等,干强度中等。
本土层在整个场地均有分布,厚度11.3~13.8m,层面标高-59.16~-56.32m。
中高压缩性,承载力特征值fak=120kPa,工程性能较差。
粉质粘土:
浅灰色,湿,呈软塑状态。
无摇振反应,稍有光泽,韧性中等,干强度中等。
本土层在整个场地均有分布,厚度2.7~4.2m,层面标高-71.41~-69.26m。
中等压缩性,承载力特征值fak=140kPa,工程性能一般。
粘土:
褐灰色,湿,软塑状态,塑性较高,无摇振反应,光泽反应光滑,韧性高,干强度高。
本土层在场区大部分布,厚度2.7~4.8m,层面标高-75.10~-72.66m。
中高压缩性,承载力特征值fak=110kPa,工程性能较差。
1粉质粘土:
灰色,湿,呈软塑状态。
无摇振反应,稍有光泽,韧性中等,干强度中等。
本土层在整个场地均有分布,厚度1.0~1.9m,层面标高-77.46~-76.72m。
中等压缩性,承载力特征值fak=130kPa,工程性能一般。
粉细砂:
青灰色,密实状态,含云母碎片。
本土层在局部揭露,厚度4.3~8.8m,层面标高-79.36~77.41m。
标准贯入锤击数N=56击,压缩性低,承载力特征值fak=240kPa,工程性能良好。
本次补充勘探未揭露
粉质粘土。
各地基土层的分布详见《工程地质剖面图》。
(三)水文地质条件
1、河水位
苏州地区历史最高洪水位为2.49m(1954年),最低枯水位为0.01m(1934年),年平均水位为0.88m,最高年平均水位1.39m(根据1951~1992年统计资料),1999年枫桥水文站纪录到最高洪水位达2.69m。
2、地下水类型
与本工程设计、施工直接有关的地下水类型有二个:
潜水:
主要赋存于地表素填土①层和粘土②层上部的根孔、虫孔及裂隙中,其水量极微小,该类型地下水系直接通过大气降水—地面渗入补给,通过蒸发排泄。
根据区域水文地质资料并结合近3~5年的观测资料得知,通常高水位出现在7、8、9月,水位可升至标高2.0m左右。
低水位出现在1、2、3月,水位可降至标高0.5m左右。
勘察期间测得钻孔内稳定地下水位深度为0.8~1.4m,相当于标高0.94~1.31m,初见水位与稳定水位一致。
微承压水:
主要赋存于粉土夹粉砂⑤和粉土⑦中,其水量较潜水大,粉土夹粉砂⑤在场区内均有分布,粉土⑦的厚度变化较大,局部缺失,在场地西端和粉土夹粉砂⑤连为一体。
该类型地下水除有较小部分为潜水垂直补给外,主要受远处较深河流的侧向补给,与河水间存在一定的水力联系,水位与河水位基本呈现同步升降规律,但其幅度较小,时间稍有滞后,微承压水位常年略低于当地河水位,年变化幅度1.0m左右。
降水量正常年份微承压水的高水位为标高1.5m左右,低水位约在0.5m。
勘察期间通过套管隔水实测得微承压水稳定水位标高在0.65~0.86m,初见水位在标高-4.0~-7.0m之间。
3、场地水和地基土对建筑材料的腐蚀性评价
根据《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)附录G本场地环境类型属Ⅱ类。
从本场地三个水试样水质分析成果看,本场地地下水为HCO3-CL-Mg-Ca型水,PH=7.08。
结合本场地及周围环境无污染源可判断:
a)、按环境类型可判断地下水和土对砼结构的腐蚀性等级为微腐蚀级;b)、按地层渗透性可判断地下水和土对砼结构的腐蚀性等级为微腐蚀级;c)、地下水和土对钢筋砼结构中的钢筋在长期浸水和干湿交替条件下的腐蚀性等级为微腐蚀级。
(四)工程地质概要
本工程场地不存在对工程不利的埋藏物,不存在任何不良地质作用,稳定性良好,适宜进行建筑。
⑤粉土夹粉砂层、⑦粉土层和⑧粉质粘土层的比贯入阻力值较大,桩机下钻时会有一定难度,施工时需注意。
详细土层物理性质参数请参见有关地质勘察单位为本地块出具的工程地质勘察报告。
四、基坑围护设计
(一)设计方案简介
本工程地下室底板标高为-12.85(相对于绝对标高-9.25),局部为-13.85(相对于绝对标高-10.25),场地自然地面标高为+2.10(相对于绝对标高-1.50),嘉元路标高+3.30(相对于绝对标高-0.30),基坑开挖深度分别为11.35m,12.35m和12.55m。
深浅坑高差1米。
基坑面积约为13000平方米,基坑周长约为450米。
根据本工程周边环境、开挖深度、土层情况及现场施工道路的安排,围护结构体系设计采用SMW工法结合两道混凝土支撑的围护形式。
具体围护结构描述如下:
南侧靠近嘉元路一侧,距离道路较近,采用Φ850@1200三轴搅拌桩内插H700*300*13*24型钢挡土止水的围护形式,插入形式为“插六隔一”,桩顶设一道800*1100的圈梁。
其余各边采用单排Φ850@1200三轴搅拌桩内插H700*300*13*24型钢挡土止水的围护形式,插入形式基本为“插二隔一”,北侧17轴—21轴之间插入形式为满插,桩顶设一道1000*1100的圈梁。
基坑顶部按1:
1卸土,卸土宽度2.2米,卸土后施工加筋护坡面层,坡顶施工一道3米(嘉元路一侧为4米)的注浆钢管。
加筋喷砼面层由钢筋及、喷射混凝土面层组成。
喷射混凝土面层为60厚C20混凝土,内配φ6@250双向钢筋网片。
为土方开挖施工安全和方便考虑,本工程围护施工需井点降水降低地下水位,井点降水采用大口径管井。
集水井、电梯井等深坑部位降水不到位的地方可采用补充轻型井点降水。
支撑钢筋混凝土支撑,第一道支撑主撑为800*700,辅撑为600*600,第二道支撑主撑为1000*800,横向两道主撑为1100*900,辅撑为700*700。
具体详细施工参数详见施工图纸。
(二)主要工程量
1、Φ850三轴搅拌桩8958.153立方米
2、插H型钢2424.055吨
3、立柱钻孔灌注桩836.42立方米
4、钢格构柱142.245吨
5、混凝土支撑圈梁3235.2立方米
6、喷射混凝土面层1851.29平方米
7、注浆管钢1554米
8、降水管井31口
五、施工组织机构
(一)项目组织
我公司为保证顺利施工,满足业主的需求,在本工程项目施工现场设现场负责人一名,负责本工程的领导管理与施工管理,负责与其它协作单位的协调联络工作。
并成立现场施工项目技术组,全面负责施工现场技术和质量工作。
项目技术组相应配置技术、设备、测量等相应人员的管理班子。
作为本项目管理的组织机构,全面负责本工程从开工到竣工全过程施工生产技术、经营管理,对桩机施工队作业负有管理与服务的职能,保证工程的质量和工期能达到承诺目标及要求。
(二)
施工组织及管理体系网络图
(三)项目部各人员的主要职能
1、项目负责(项目经理):
代表企业法人,对本工程全面负责,其职责为:
负责项目部的全面工作,沟通项目部与作业队之间及公司之间、与业主监理及各横向单位之间的关系。
2、项目施工组:
主要负责生产调度,文明施工技术管理,施工组织设计、计划进度安排、计量等工作。
1)、项目施工员:
全面负责技术、质量、安全工作、协助项目负责人(项目经理)开展管理工作,协调项目部与业主监理及各方面的工作关系,并对现场的工作起指导监督作用。
2)、质安:
主要负责工程质量控制、自检、隐蔽验收、技术复核、质量评定、技术资料的收集工作及施工现场安全动态管理、消防保卫、环境保护等工作。
3)、测量:
负责规划红线、基线、基准点、桩位及控制网点的施放、复核、引测工作,并妥善保护。
4)、材料、设备:
主要负责材料询价、采购、计划供应、管理、运输,工具设备的管理租赁以及配套使用等工作。
5)、资料:
负责各种施工资料的整理和提交。
六、施工准备
(一)施工顺序说明
本工程围护结构为SMW工法结合两道混凝土支撑挡土的围护形式,各工种工艺间有严格的先后顺序:
先施工SMW工法桩,并在SMW工法桩施工过程中施工立柱桩和管井。
SMW工法桩和立柱施工完成后,三轴桩达到100%设计强度后方可进行开挖表层土方,清除桩顶浮浆,施工第一道圈梁和支撑。
待桩顶圈梁强度达到设计强度的80%后,向下分层分区对称继续开挖至第一道支撑底;浇注第一道支撑。
待第一道支撑体系强度达到设计强度的100%,向下分层分区对称继续开挖至第二道支撑底,施工第二道圈梁和支撑。
第二道支撑体系强度达到100%后,开挖支撑下层土方,分区分块开挖至基坑底,留出约200mm厚人工挖除。
(二)现场准备
1、设备进场前进行施工现场踏勘,详细了解场地情况、地质情况及周围环境状况;
2、了解水源、电源位置及最大可用量,将施工用电和施工用水接至施工现场。
本本甲方给定的电源为500kVA,三轴搅拌桩施工时需注意其它大耗电设备的安排。
3、请甲方进行地下障碍及管线交底,协助业主摸清地下障碍及周边管线情况,以便在施工时避开地下障碍。
4、及时开挖样槽,清理地下障碍物,样槽深度1.0m,如样槽开挖中发现1.0m以下仍有障碍物,应将障碍清尽为止,并回填素土;围护结构在遇到暗浜处应先将浜土挖除,并回填好土后再施工。
5、根据现场场地状况,选择合适的位置搭设水泥库及搅拌台,水泥库面积约50m2每座;
6、泥浆排放:
由于立柱桩为钻孔灌注桩,采用泥浆护壁工艺,每个孔的土方均磨成泥浆回灌自流循环方式。
根据现场条件及施工进度,在现场合理位置设置1—2只的用砖砌水泥砂浆粉刷的储浆池。
泥浆循环池应并列分出废浆储浆池和循环泥浆池,串联使用。
循环池泥浆再生利用,储浆池废泥浆运出施工现场。
有大量的泥浆必须由工地运出。
为确保施工期间钻机能正常作业,确保场地整洁做到文明施工,工地设专业排浆班负责安排泥浆外运工作。
7、弃土处理:
由于三轴搅拌桩施工会产生大量的置换土,需在施工现场的合适位置划出一块区域制作集土坑,将三轴搅拌桩施工过程中置换的土体泥浆置于其内,等稍干后进行处理。
8、落实材料供货单位,并根据施工进度制定材料供货计划,提前组织主材(水泥、钢材)进场,办理材料报验手续,并按规定现场取样送检,主材水泥三天强度、安定性合格后方可投入使用。
9、安排施工人员临时宿舍7—8间。
10、施工技术人员,复核基准线、水准基点、测设定位轴线、引测水准点、基准线至不受桩基、围护施工影响的区域,并作可靠保护。
(三)技术准备
1、学习有关图集、施工规范以及技术文件。
组织技术、管理人员全面熟悉图纸,领会设计意图,明确质量要求;
2、进行图纸交底,做好图纸会审工作;
3、做好对机组人员的技术、安全及文明施工交底工作;
4、组织召开安全技术交底会议。
(四)定位放线
1、会同甲方单位做好定位和水准点的现场交接、复核、签证工作;
2、根据甲方提供的定位点和水准点,放出施工定位控制点和桩位。
3、定位控制点测量的结果,必须用在地面上埋设牢固的标桩的方法固定下来。
4、施工放样钻孔桩必须以设计图中钻孔桩理论中心点为放样定位的中心点,三轴搅拌桩必须以围护转角点为放样点。
5、应在放样线的两侧设置可以复原中心线的标桩,以便在已经开挖好沟槽的情况下,也能随时检查施工走向中心线。
七、施工机械和人员配置
(一)施工机械的配置
我公司自创办以来,长期从事各种类型的围护工程及各种桩基工程,在围护和桩基的施工工艺上积累了丰富的施工经验,不断地完善了针对地质情况不同的质量控制措施。
综合考虑本工程实际情况,施工场地布置,甲方提供施工用电、用水量,设备施工能力完好率,分区分批开挖的先后顺序。
根据实际情况,本工程暂拟选用:
三轴搅拌桩机及配套设备1套,喷射混凝土施工设备1套,钻孔桩设备2套。
井点根据现场施工需求及设计要求配置。
现场配备挖机配合施工,设备数量可根据施工情况进行增减。
1、三轴桩机械设备
设备名称
型号及规格
单位
数量
单台功率(KW)
总功率
三轴搅拌钻机
ZLD180/85-3
台
1
150
150KW
桩架
JB160A
台
1
60
60KW
自动拌浆台
BZ-20L
台
1
65
65KW
存浆池
2m3
台
1
3
3KW
可变流量泥浆泵
BW-200
台
2
22×2
44KW
空压机
9m3
台
1
75
75KW
电焊机
BZ500
台
1
20
20KW
履带吊车
25T
台
1
振动锤(备用)
台
1
2、钻孔灌注桩设备一览表
设备
型号及规格
单位
数量
单台用电量(KW)
钻机
GPS-10
台套
2
37
泥浆泵
3PNL
台
4
22
电焊机
BX3-300
台
4
17.5
水泵
7.5
台
1
3
经纬仪
J2-1
台
1
水准仪
H2
台
1
测绳
50M、100M
根
1
3、护坡施工设备一览表
设备名称
型号及规格
功率(KW)
单位
数量
9M3空压机
WY-9/7-Y
台
1
混凝土喷射机
PZ-5B
5.5
台
1
4、深井设备一览表
机械名称
规格、型号
单位
数量
单台功率(KW)
工程钻机
GPS-10型
台套
1
37
泥浆泵
3PNL
台
2
22
泥浆泵
85型
台
2
7.5
深井潜水泵
QX25-25-4Z
台
31
7.5
潜水泵
QDX3-25-0.75
台
按需
0.75
测绳
100m
根
2
自制水位计
30m
个
1
5、辅助设备、配件
本工程辅助设备按常规配备,考虑本工程工期质量等因素,机械易损件均有备用,具体详见下表:
名称
型号规格
数量
备注
挖机
PC200
1台
开挖沟槽、清除障碍
汽车吊
25T
1台
设备吊装
切割机
J3G3-400
1台
钢管、钢筋切割加工
配电箱
250~400A
3只
施工用电驳接(触保器等齐全)
水泵
7.5
1台
存仓库
电缆线
6、8、10
200m
存仓库
水准仪
H2
1台
施工测量
全站仪
RTS-612B
1台
施工测量、测放桩位
(二)施工人员的配备
施工人员的配备采用公司基本职工与农民工相结合的方法,管理人员及技术工由公司配备;辅助工人由农民工担任。
具体人员配置情况见下:
1、三轴搅拌桩(单套设备)
工种
人数
工作内容
班长
2
负责本班的搅拌作业施工原始记录及交接班记录
机械操作工
2
配合班长完成搅拌作业
桩工
2
桩机操作
电焊工
1
负责维修、保养和修理各种机具,协助设备安装。
拌浆工
4
拌制灰浆
履带吊驾驶员
1
吊车操作
挖机驾驶员
1
挖机操作
电工
1
负责保养和修理各种电器设备,负责各种电器线路。
合计
17
2、护坡
工种
人数
工作内容
砼喷射工
2
面层砼喷射枪操作
电工
1
各种电器设备管理及线路铺设
辅助工
8
锚管打设及其它辅助性工作
合计
11
3、钻孔灌注桩(单套设备、两班)
工种
人数
工作内容
钻机班长
2
负责本班的钻孔作业施工原始记录及交接班记录
钻机辅助工
4
配合班长完成钻孔作业,辅助钢筋笼沉放
砼灌注班长
2
负责钻孔桩砼灌注的测量及记录
砼灌注工
4
负责导管的装拆及灌注辅助工作
电