深基坑土方开挖施工方案.docx
《深基坑土方开挖施工方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《深基坑土方开挖施工方案.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
深基坑土方开挖施工方案
苏州金河国际中心工程
深
基
坑
土
方
开
挖
施
工
方
案
编制单位：
江苏省南通六建集团有限公司
二〇〇六年三月六日
苏州金河国际中心工程深基坑土方开挖施工方案
1.1工程概述
工程名称：
苏州金河国际中心工程
工程地点：
苏州新区狮山路北侧，东为华福大厦，西、北均为景华苑小高层住宅楼
建设单位：
苏州金河置业有限公司
设计单位：
五洲工程设计研究院
基坑围护设计单位：
同济大学建筑设计研究院
质监部门：
苏州新区建设工程质量安全监督站
质量要求：
合格以上（含合格）工程
工程范围：
地下室基坑土方开挖施工
承包方式：
根据招标单位提供的图纸、工程性质、工程特点和施工现场情况，由我公司以包工包料、包质量、包工期、包安全、包文明施工的方式进行包干。
1.2工程概况
工程位于苏州新区狮山路北侧，建筑面积约68280.06M2，净用地面积为9755M2，地下室2层，地上28层酒店式公寓、11～24层越层式商务写字楼。
设计±0.00相当于绝对标高+4.00M，室外自然地面平均标高相当于绝对标高+3.00M，底板顶相对标高-9.0M，其垫层厚100MM，底板厚600MM，底板处垫层底标高为-9.70M，主要承台厚度为1.20M，部分承台厚度较深至1.50～2.20M，因此本工程的实际挖深以9.30M为主（承台），局部电梯井最大挖深13.3M，地下室底板面积约为7885M2，初步计算深基坑开挖土方约81000M3。
1.3本方案编制依据
⑴根据苏州金河国际中心工程设计图纸、基坑围护方案。
⑵国家和行业颁布的有关现行施工规范和标准。
⑶省、市有关《建筑工程现场文明施工管理办法》。
⑷我公司现时的施工管理模式及设备、材料配备情况。
⑸我公司同类工程经验及成果。
2.工程特点和地质状况
本工程处于苏州新区狮山路北侧，东为华福大厦，西、北均为景华苑小高层住宅楼。
狮山路为交通干道，道路下管线众多，距离基坑较近的管线有煤气（D500）、雨水（D600）、污水（D1000），其中煤气管线距离承台边缘仅1M多。
基坑西侧北部开挖面距离红线最小距离为5.1M，中部开挖面距离红线最小距离为2.7M，南部开挖面距离红线最小距离为6.0M，红线外为河道护堤。
基坑北侧开挖面距离红线最小距离为1.5M，红线外为河道护堤。
基坑东侧开挖面距离红线最小距离为1.9M，红线外有华福大厦和景华苑高层各一栋，距离约20M。
基坑南侧开挖面距离红线主要距离为3.1M，局部区域人防出入口已超出红线。
地下室基坑工程开挖深度较深，而开挖面距离周边红线距离较近，红线外为河道、市政道路、建筑物等，保护要求较高。
由同济大学建筑设计研究院设计《基坑围护方案》，设计采取经济安全的劲性水泥土地下墙（SMW工法）作为本工程基坑围护挡土、隔水结构。
针对基坑平面形式不规则，支撑系统采用角撑结合对撑的布置形式，支撑采用现浇钢筋砼支撑，主支撑截面为800MM×850MM，支撑间距为10M，支撑间距连杆采用700MM×850MM。
由于基坑距离周边红线均较近，支撑及围檀均落底，围护桩桩顶另设置通长圈梁，圈梁截面尺寸1000MM（宽）×400MM（高），中心标高自然地面以下0.8M（-1.800M）。
并对距离周边管线较近的南侧、距离河道护堤较近的东侧分别采取以下措施：
南侧狮山路处局部围护结构外侧紧邻一根500MM煤气管线，因此该区域设置两根临时钢支撑，支撑标高同圈梁（自然地面以下的0.8M），以确保在开挖至3M施工支撑及围檀时对其保护；西、北侧局部围护结构距离外侧河道护堤较近，因此该区域外排另设一根加固搅拌桩。
支撑立柱桩基础部分利用工程桩，立柱采用格构钢立柱，主受力构件为等边角钢，立柱插入钻孔桩基础内。
其余立柱桩基础部分采用SMW850三轴搅拌桩，立柱采用格构钢立柱，主受力构件为等边角钢。
现场采用深井进行坑内降水，降水深度为坑底以下0.5～1.0M。
改善挖土条件和改良坑内土的物理、力学指标，提高基坑整体稳定的安全储备，进一步减小产生管涌的可能性。
根据江苏苏州地质工程勘察院《苏州金河置业有限公司金河国际中心岩土工程详细勘察报告》，本工程的工程地质情况有以下特点：
⑴浅部分布的填土较松散，其间杂有较多大块砼。
⑵第④层粉土、第⑤-1层粉砂、第⑤-2层粉砂中含微承压水，该含水层组顶板标高-4.50～-3.00M，总厚度约10～11M。
⑶基坑底位于第④层粉土、第⑤-1层粉砂中，基坑开挖至该层易发生涌砂、涌水现象。
基坑开挖涉及7个工程地质（亚）层，其各地基土层的埋藏分布状况及工程地质特征如下：
土层名称
层厚（M）
容重γ（KN/M3）
①填土
1.00～4.30
18.9
②粘土
1.10～3.80
20.1
③粉质粘土
0.60～2.00
19.5
④粉土
1.50～3.10
19.0
⑤-1粉砂
1.40～4.40
19.0
⑤-2粉砂
5.10～7.50
19.4
⑥粉质粘土
3.90～6.60
18.6
3.1施工思路
从基坑开挖到支撑形成时间对围护墙体和坑周地层位移有明显的相关性，为了充分考虑时空效应，以合理利用土体自身在开挖过程中约束位移的潜力而达到控制位移和保护环境的目的，故第一层（支撑以上土方），采用了首先开挖中央区土方后挖四周土方的方法，留出护壁土体，形成较大的作业空间，为后期关键区域争取时间，可做到缩短无支撑暴露时间，相对的抑制位移发展。
当一个施工段围护桩施工结束达到设计强度值后，在土方开挖过程支撑紧跟土方开挖顺序进行流水施工，同时进行深井井点打设工作并开始降水。
第二层土（支撑以下土方）开挖须在支撑系统砼强度达到C30方可开挖，从北向南每12m分层分段进行，垫层施工紧跟其后。
施工中须加强沉降、位移、地下水位等监测工作，以指导施工。
施工现场场地狭窄，两面临水，一面建筑物，所有开挖的土方全部从狮山路出口运离施工现场，并堆放到业主指定地点。
地面修设排水明沟，防止地面雨水、施工废水等流入基坑内。
劲性水泥土地下墙（SMW工法）施工完毕（达到设计强度）─→砼冠梁（围护桩顶圈梁）施工─→挖第一层土─→开沟槽─→支撑系统施工─→深井井点打设─→降水（7～14d）→开挖支撑（达到设计强度75%）下方土方─→浇筑底板垫层。
五洲工程设计研究院设计的本工程地下室底板图纸中表明：
地下室底板共设有5条后浇带，将整个砼底板分为大小不等的八块，具体如下图所示：
土方开挖的流水施工段的划分总的原则是根据地下室底板后浇带进行，但考虑本工序及下道工序施工生产的均衡性，将地下室底板土方开挖划分为三个施工段，即上图中1、2、3组成Ⅰ施工段，4、6、7组成Ⅱ施工段，5、8组成Ⅲ施工段，三个施工段组织流水施工（Ⅰ─→Ⅱ─→Ⅲ）。
具体如下图所示：
根据本工程规模和特点，组建了强大的项目管理机构即项目经理部，由我公司委派具有丰富现场施工管理经验的项目经理，配备两位项目副经理和一位总工程师，同时还配有施工技术、安全、机械设备、质量、计划、预算等方面的专业技术人员，使项目实现全面质量管理，以确保施工工序受控，建造业主满意工程。
项目部组织机构网络如下图：
项目经理
项目副经理
技术总工
施
工
员
质
检
员
资
料
员
预
算
员
财
会
员
材
料
员
安
全
员
设
备
员
试
验
员
调
度
保
管
员
施工班组
业主要求基坑围护的施工工期为50天（2006-3-5～2006-4-23）。
考虑基坑围护桩的养生期，土方开挖必须等到围护桩砼强度达到设计强度值（目前温度预计20天），因此土方的施工总周期比较长（2006-3-25～2006-5-31）共计68天，其中包括支承施工、深井井点打设及降水等技术间歇时间，用于大量土方的开挖时间约40天。
该工程占地面积较大，场地比较平坦通畅，这对施工平面控制网的布设比较有利，考虑该工程的实际情况采用外控法，一次性建立统一的平面施工控制网。
5.1.1布网原则
先整体，后局部，高精度控制低精度；控制点要选在拘束度大、安全、易保护的位置，通视条件良好，分布均匀。
5.1.2施工控制网的测设
⑴控制点引测
根据常规施工，甲方应至少给出二个城市高程点，我项目并据此在场区内引测3个控制点，要求埋深1.5米，用砼浇注并以钢柱作标记，并测定高程作为工程定位放线依据，精度限差要求如下表：
等级
导线长度
平均边长
测角误差
方位角闭合差
导线相对闭合差
二等
1.0（km）
200（m）
±10（″）
±20
（″）
1/10000
⑵控制网布设
依据场内导线控制点，沿距建筑物基坑边坡线约2米远位置测设各轴线方向控制基准点，埋设外控基准点，要求埋深0.5m，并浇注砼稳固。
⑶控制网加密和施工放线
垫层施工完成后，要根据施工控制网精确测定建筑物位置，并进行控制网加密，各轴线交点要以红三角作标记，要求轴线间距、线垂直角必须附合规范要求。
⑷轴线控制网的精度等级及测量方法
根据《工程测量规范》要求控制网的技术指标必须符合下表的规定。
等级
测角中误差（″）
边长相对中误差
二级
±12
1/15000
⑸建筑坐标系的建立
为便于施工中测量数据计算，需要建立建筑坐标系。
施工中的数据计算，放样工作均应以此坐标系为依据。
5.1.3高程控制网的布设
⑴高程控制网起始依据：
高程控制网依据业主提供场区内高程控制基点测设。
⑵高程控制网的布设
考虑到施测方便，高程控制网拟布设在基坑周边转角部位，100×100mm木方打入地下约1米深度，在该竖平面上涂上红色“▼”标志，并在旁侧注明相对标高。
⑶高程控制网的精度等级及测量方法。
根据《工程施工测量规范》标高控制网拟采用四等水准测量方法测定。
水准测量的主要技术要求应符合下表的规定。
等级
每公里高差中数偶然中误差
往返较差附合差
四等
±5mm
±20
注：
L为附合路线或闭合环线长度（以mm计）
测量仪器选用DS3型水准仪，往返观测。
水准观测的技术要求符合下表的规定。
等级
视线长度
视线高度
前后视距差
前后视距累积差
四等
≤100m
≥0.2m
≤3m
≤10m
⑷基坑标高的控制
本工程土方机械开挖，只留一步（300MM厚）人工清理土方，清理至设计承台底标高处。
在土方施工预留清底的30cm层面上，每隔3米设水平桩控制基底标高。
土方开挖时派专人测量基底土层开挖标高，防止超挖。
5.1.4测量质量保证措施
⑴所有质量活动均应按照总公司《工程测量专业质量手册》以及实施细则文件规定的程序进行。
⑵测量作业的各项技术按工程测量规范进行。
⑶人员配备：
测量负责人由长期从事工程测量的专业人员担任，全面负责测量工作质量、进度、技术方案编制与实施；测量员4名，负责日常轴线、标高测量及内业资料整理等；测量人员全部取证上岗。
⑷进场的测量仪器设备，必须检定合格且在有效期内，标识保存完好；并加强测量的仪器、工具用具使用和保养。
⑸由业主提供的施工图，测量桩点，必须经过校算校测合格，并办理了交接手续后，才能作为测量依据。
⑹加强现场内的测量桩点的保护，所有桩点均明确标识、防止用错。
5.2.1开挖原则
必须确立绝对安全的指导思想，确保邻近建筑物和地下管线的正常使用，确保基坑坑壁的稳定，最大限度减小支护结构的变形。
为此，确定基坑开挖的原则是：
⑴分层开挖。
⑵先撑后挖，先顶紧，后挖土。
⑶有利于施工安全，提高工效。
⑷先挖位移控制要求较低的区域，后挖位移控制要求较严格的区域。
⑴根据设计图纸各部位设计标高、现场自然地坪标高，基坑的实际挖深以9.30M为主（承台），局部电梯井最大挖深13.3M，地下室底板面积约为7885M2，初步计算深基坑开挖土方约81000M3。
⑵马道口的设置
在场地东南侧人防入口处设一个马道口，宽12M，与狮山路接驳处的市政管线设施上方铺设20MM厚钢板，以保护设施。
⑶机械选型和数量
从易用、环保、高效的角度出发，选用日立300或小松300、400液压反铲挖土机，直接进行铲挖和装载作业，设计挖土机2台，运土车30～50辆。
⑷施工安排
为加快施工进度，保证施工工期，在解决周边扰民影响的情况下，土方挖运可实行两班作业，在扰民与民扰因素严重时，可避开居民夜间休息时间，实行白班工作制。
⑸基坑开挖路线
①施工段开挖先后顺序示意图：
②Ⅰ施工段开挖及行车路线
③Ⅱ施工段开挖及行车路线
④Ⅲ施工段开挖及行车路线
⑴挖土机数量
①挖土机台班生产能力
式中：
Qc——挖土机台班生产能力，m3/台班；
E——挖土机铲斗容积，1.60m3；
t——挖土机铲斗循环时间，30s；
Kh——挖土机挖掘铲斗满斗系数，1.0；
Kp——土方在铲斗中松散系数，1.2；
T——挖土机台班工作时间，8h；
η——挖土机时间利用系数，0.8;
经计算得Qc=1024m3，根据实际工作效率Qc取1000m3。
②挖土机数量
式中：
N——挖土机在籍数量，辆；
Q——总土方量，81000m3；
Qc——挖土机台班生产能力，1000m3/台班；
T0——土方开挖总工期，40d；
C——每天工作台班，2个；
K——挖土机工作系数，0.8；
经计算得N=1.27台，取2台。
⑵运土车辆数量
①台班生产能力
自卸汽车有效载重量为：
式中：
QX——汽车有效载重量，m3；
n——装载斗数，8斗；
E——挖土机铲斗容积，1.6m3；
KH——铲斗满斗系数，1.0；
Kp——土方松散系数，1.2；
经计算Qx=10.67m3。
每装满一车所需时间按下式计算：
式中：
TE——装车时间，min；
n——装车斗数，8斗；
t——挖土机作业循环一次时间，30s;
tr——汽车入换时间，20s;
经计算TE=4.33min。
汽车台班运输能力按下式计算：
=68.8m3
式中：
A——汽车台班运输能力，m3;
T——汽车周转一次时间，min；
T=TE+ty+tq+tt=4.33+60+1+5=70.33min
TE——装一车所需时间，4.33min；
ty——汽车往返一次运行时间，min；
=（40/40）×60
=60min
式中：
L——平均运距，20km；
V——汽车平均运行速度，40km/h;
tq——卸载时间，1min;
tt——调停时间，5.0min；
Qx——汽车有效载重量，10.67m3；
Kz——汽车作业时间利用系数，0.85；
A=61.9m3取60m3
②自卸汽车数量
=（1000×1）/（60×0.8）
=20.8取20辆（每台挖土机每台班配备的自卸汽车数量）。
式中：
n——自卸汽车在籍数量，辆；
Qc——每班运输量，1000m3；
K3——均衡系数，1.0；
A——台班运输能力，60m3；
K4——自卸汽车出车率，0.8；
经计算每台挖机需配运土车20辆。
⑶挖土机械设备配备
根据以上参数，综合考虑本工程土方开挖配挖土机2台，配土方车30～50辆。
本工程基坑上方拟分二层开挖。
⑴浇筑围护桩顶部圈梁（锁口梁）
用小反铲在支护桩两侧开槽，挖至-2.00M。
人工清理搅拌桩桩头及H型钢表面，支模板、绑钢筋，浇筑锁口梁（RC圈梁1000×400MM）C40级砼。
⑵挖第一层土
用大反铲将地表土层挖去2.075M厚（挖至-3.075M）。
⑶浇筑围檀及支撑
按照《基坑围护设计》的相关内容，进行测量放线，定出围檀及支撑的位置，用小反铲开槽（加强对支撑立柱的保护），挖至-3.925M。
绑钢筋、浇筑围檀及支撑C40级砼。
在达到强度设计值的50%以上，然后对支撑进行复土整平。
⑷挖第二层土
在复土的支撑上铺放路基箱（或厚钢板）。
用反铲挖第二层土挖至-10.000M（-11.000M）。
分两个台阶反铲挖土机接力开挖，一台反铲下去挖到坑底，运土车滑坡道下到-3.000M，由另一台反铲装土运出。
⑸修建马道
在基坑东南角修筑坡道（按1：
5考虑）。
坡道范围内的支撑先与Ⅲ施工段的其他支撑一起施工，再重新按坡度修建运土马道。
坡道位置见下图所示：
⑹马道部位土方开挖
狮山路部位的运土马道与煤气管线间距较小，从保证安全的角度出发，此部位土方无法用反铲挖土机或正铲挖土机进行开挖，也无法运土。
故采用抓斗在马道南侧的坑外作业并及时清运。
⑴每次挖土之前必须进行水位观察，当水位降至开挖深度以下时方可挖土。
⑵要控制合理的开挖速度，两台挖机的挖土深度基本保持平衡一致。
⑶基坑底保留300MM以上的土用人工挖除，以保持坑底土体的原状结构。
⑷机械挖土应与围护桩间留有不小于350MM的空隙，挖机不得碰撞围护桩、立柱及支撑，用人工清除桩面土体。
⑸人工清槽：
清槽应在地基处理后进行，清槽时需配合测量人员，严格控制开挖标高。
⑹基坑开挖完成后，立即进行验槽，并随即浇筑掺早强剂砼垫层，无垫层坑底最大暴露面积不大于200M2，砼垫层直接浇捣至围护桩内侧面，使垫层能够起到一起支撑的作用，以减小桩体位移对周围环境所可能造成的有害影响。
如基底土超挖，应用素混凝土或夯石回填。
⑺所有施工机械行驶，停放要平稳，机械行走的上下坡道要加固，基顶周边要设有围护栏杆和安全标志，严禁从基坑顶乱扔物体、工具入基坑内。
施工人员必须要戴安全帽，基杭内应设有安全出口道，以供当基坑出现事故时，施工人员可以立即安全撤离。
每层开挖深度应严格按设计要求进行、开挖面要有一定坡度，严禁采用“偷土”开挖，以免造成坍方事故。
在坡顶用砖砌排水沟300×300，内抹1:
2水泥砂浆30厚。
在开挖土方过程中，沿开挖面设排水沟（用挖土机挖沟），降低地下水至工作面下，便于施工。
在土方开挖至基坑底时，及时砌筑基坑内的排水沟排水。
序号
机械或设备名称
型号规格
单位
数量
备注
1
反铲挖掘机
小松400
台
1
自有
2
反铲挖掘机
日立300
台
1
自有
3
载重自卸汽车
10T
辆
30～50
自有
4
推土机
T180
1
序号
工种
数量
备注
1
管理人员
12
2
司机
60
3
辅助工
15
4
勤杂
10
建立以我公司项目经理部经理为首的质量管理体系，以实行全面质量管理。
特别要通过以下几方面加强质量管理。
⑴认真贯彻我公司按照ISO9002标准制订的“质量手册”和各个工作程序文件。
确保每道工序受控，使各部分项工程达到我国现行工程质量检验评定标准的要求。
⑵严格遵守现行有关的施工验收规范和规程。
⑶开工前组织有关工程技术人员及各工种负责人、主要操作人员做好施工组织设计和施工方案的优化工作，施工组织设计、施工方案必须经技术负责人审批后方可执行。
在施工过程中，施工人员须严格按施工组织设计的要求实施，不得随意更改。
⑷工程技术组全面负责质量，技术人员跟班作业，及时解决施工中出现的问题，并做好施工报表记录，对工程技术资料进行收集整理，确保技术资料的及时性、正确性和完整性。
⑸健全测量“两级”交接制，把好施工制作、测量、试验关。
⑹技术资料真实、齐全、字迹清楚工整、表格使用正确，填写格式、内容符合要求，签字手续齐全，及时收集整理，分门别类装订组册。
竣工资料一式4份，甲方2份，施工单位2份，竣工30天后把整好全部资料移交技术部。
为了加快施工进度，缩短工期，加强管理，精心组织施工，确保工期，力争提前完工，施工采取以下保证措施：
⑴实际施工时本工程分项工程较多，包括降水、砼支撑、土方挖运及地基处理等分项，合理安排施工水流段，布署砼支撑与土方挖运穿插进行，各工序间衔接紧密。
⑵做好材料计划、供应工作及机械设备检验维修工作，避免因材料供应不及、机械设备停修造成误工、误时。
⑶施工安排二大班作业，如夜间施工扰民或民扰情况严重可安排一班作业。
⑷计划配备的施工机械要到位，并要保证其能正常运转。
⑸计划投入的施工人员要到位。
⑹在此施工阶段的各种不可预见因素比较多，如有异常情况要针对施工情况及时采取措施。
⑺做好场内外的组织协调工作。
⑻严格检查每天的计划落实情况，以便及时采取对策。
⑼每周召开一次施工协调会，检查本周工作完成情况，分析解决施工中存在的问题，安排下周的工作计划。
⑴严格执行OHSAS18000安全管理体系，现场认真贯彻落实“安全为了生产，生产必须安全”的安全生产方针，严格落实安全生产管理制度。
⑵现场成立文明安全施工领导小组，由本工程项目经理任组长，设专职安全员，根据我公司制定的文明安全施工的规章制度，落实安全管理人员岗位责任制。
⑶进入现场必须戴好安全帽，系好帽带。
⑷设专人定时定期对基坑边坡进行检查，如发现问题及时向项目经理部汇报，避免事故的发生，严禁向基坑内倾倒生活及施工垃圾。
⑸基坑四周2.0m范围内，严禁堆放重物。
⑹布置任务时要进行详细的安全技术交底，做好记录。
施工中严格执行安全操作规程。
⑺加强排水临时用电管理，专箱专用，专人负责，电箱必须有良好的防雨水措施和接地保护装置。
⑻基坑四角用Φ48钢管搭设施工人员上下楼梯通道。
⑼在距基坑边0.6m周围用Φ48钢管设置两道护身栏杆，立杆间距4m，高出自然地坪1.2m，埋深0.6m。
基坑施工期间设警示牌，夜间加设红色灯标志。
⑽坑下人员休息要远离基坑边及放坡处，以防不慎。
⑴现场出入口处，配备专人指挥调度车辆，汽车司机遵守交通法规
升级会员 