深基坑施工方案及论证.docx

1、深基坑施工方案及论证耀华地块新耀华雨水泵站工程 深基坑围护施工方案上海市浦东新区建设（集团）有限公司二八年五月三日附 图附图01 基坑及周边环境平面布置图附图02 泵房及进水箱涵围护平面布置图附图03 泵房及进水箱涵第一、二道支撑平面布置图附图04 泵房及进水箱涵第三道支撑平面布置图附图05 土体加固平面布置图附图06 出水箱涵围护支撑布置图附图07 排放口围护平面布置图附图08 泵房及进水箱涵第一层土方挖土流程图附图09 泵房及进水箱涵第二、三、四层土方挖土流程图附图10 井点降水平面布置图附图11 监测点平面布置图附图12 22 施工工况图（工况一工况十九）第一章工程概况1.1围护工程设计

2、概述拟建工程位于浦东新区规划滨江路西侧，临近黄浦江，距原耀华泵站南侧约100m，本工程主要建设内容为雨水泵房、进水箱涵、进水闸门井、出水箱涵和排放口等。拟建构筑物均为钢筋混凝土结构，均存在基坑开挖，排放口外须设置围堰。其中雨水泵房下设800钻孔灌注桩基础。桩端进入持力层（7-2层）粉细砂层，桩的有效长度为34m及35m，桩端标高为-37.4m41.6m，钻孔灌注桩的混凝土强度为C30（水下），垫层厚度为300mm，底板厚度为850mm。 根据已有资料，雨水泵房开挖深度绝大部分为11.95m，与出水箱涵相接部位为7.75m；进水闸门井开挖深度9.65m；进水箱涵开挖深度8.85m；出水箱涵开挖深

3、度6.9m。根据现有计划，整个场地基坑分三次围护，第一次围护包括雨水泵房、进水箱涵和进水闸门井，基坑总周长约171m，基坑面积约1505m2。第二次围护包括大部分出水箱涵，基坑总周长约138m，基坑面积约536m2。第三次围护包括小部分出水箱涵和排放口，围堰周长约95m。其中泵房及进水闸门围护形式采用900mm钻孔灌注桩850三轴搅拌桩，采用两道钢筋混凝土支撑1000800。出水箱涵围护形式采用600mm钻孔灌注桩850三轴搅拌桩，采用两道钢筋混凝土支撑800600。，出水口采用拉森钢板桩围堰。1.2围护桩工程技术参数桩 类 型桩数桩顶标高（m）桩长（m）孔径mm备注850三轴 搅拌桩10（出

4、水箱涵）850水泥掺量20%,水灰比1.519.35（泵房）85014.35（进水闸门）13.35（进水箱涵）立柱桩及围护灌注桩3800利用工程桩1254724900泵房围护灌注桩464715800进水箱涵围护12600出水箱涵围护灌注桩拉森钢板桩12IV1.3地理环境 新耀华雨水泵站位于上海市黄浦江南延伸段ES2单元耀华地块内。基地北侧有耀皮油罐三座(半年后可能拆除)，距离基坑边不小于25m；基地南侧现为空地，拟建龙耀路隧道，据基坑约20m；东侧为规划滨江路，最近距离约5.5m；西侧为黄浦江，排放口与黄浦江相接。1.4工程地质情况1.4.1地形地貌扩建场地地貌类型属滨海平原地貌类型，场地地势

5、较平坦，地面标高在4.725.36m之间。本工程0.000相当于绝对标高5.700m。1.4.2地基土的构成与特征根据勘探揭示，拟建场地除第层填土属近代堆积形成外，其余地层属第四纪沉积层，主要由表层填土、粘性土、淤泥质粘性土和粉性土组成。勘探深度内的土层可划分为5个大层。其中层中夹一个透镜体，可分为5个亚层。基坑围护范围内涉及的土层主要有层杂填土、0层灰色粘质粉土、层灰色淤泥质粘土、T层灰色粘质粉土、1层灰色粘土、2层灰色粉砂夹粘土、31层灰色粉质粘土夹粉砂、32A层灰色粉质粘土与粉砂互层、32B层灰色粉质粘土夹粉砂、层灰色粉砂。1.4.3地下水拟建场区的地下水属潜水类型，其补给来源主要为大气

6、降水与地表泾流，地下水随季节、降水影响而变化。勘察期间的稳定地下水位埋深为0.50.7m。设计时，按0.5m考虑。2层为微承压水层，勘察期间承压水埋深为7.62m，设计时按3m考虑。1.4.4不良地质现象拟建场地未发现暗浜、沼气等不良地址现象，场地为不液化场地，但浅层填土较厚，最厚处达到6.3m。基坑围护设计参数土层序号重度(kN/m3)侧压系数固快(峰值)渗透系数建议值C(kPa) ( )(10-6cm/sec)层杂填土17.40层灰色粘质粉土17.80.42329.1200层灰色淤泥质粘土17.00.631111.80.5T层灰色粘质粉土17.70.42329.02001层灰色粘土17.6

7、0.571414.20.42层灰色粉砂夹粘土18.30.40331.250031层灰色粉质粘土夹粉砂17.60.511416.932A层灰色粉质粘土与粉砂互层17.90.501517.632B层灰色粉质粘土夹粉砂18.1层灰色粉砂18.51.5工程相关单位（1）建设单位：上海市申江两岸开发建设投资（集团）有限公司（2）设计单位：上海市政工程设计研究总院（3）围护设计单位：同济大学建筑设计研究院（4）监理单位：上海海龙工程技术发展有限公司（5）总包单位：上海市浦东新区建设（集团）有限公司（6）监测单位：上海市地质调查研究院1.6编制依据（1）本工程地质工程勘察报告（2）新耀华路雨水泵站基坑工程设

8、计方案及图纸；（3）耀华地块新耀华雨水泵站工程施工合同；（4）现行国家及地方施工技术标准和工程质量验收规范；第二章工程施工准备及部署2.1组织准备组成以实力雄厚、经验丰富的项目经理、工程师为主的总承包项目部，以现场总承包项目部进行施工管理和协调。在总承包管理的过程中协调、处理、管理好方方面面的问题；全面作好对专业分包的管理、协调、配合工作，同时抓好对下属专业分包商施工质量、工期、安全、文明施工管理工作，确保本工程优质、安全、可靠地完成。2.2技术准备（1）做好图纸交底、会审工作。（2）复核水准原点及轴线定位基准点，引测现场施工所需的高程控制基准点、轴线控制网。（3）做好材料采购、运输和供应计划

9、，加强对进度和质量的控制。（4）组织施工规范、质量标准、各类施工方案的培训、学习；对操作人员进行技术、安全交底。（5）落实专人绘制桩位翻样图，图中应包括桩号、位置、标高、钢筋等内容。2.3物资、人员、材料准备（1）对材料供应商的的技术、管理、质量检测和售后服务等质量保证能力信誉进行调查，并对其产品进行实际检验。（2）确定材料供应计划，保证材料构件的供应不影响工程进度。（3）对拟选择的劳务队伍的技术管理实力、特殊及主体工种人员资格、施工经验进行综合评价，选择、确定可靠的劳动队伍。（4）组织机械设备进场，进行机械设备检查、调试、保养工作。对于关键部件要准备好备件。（5）联系好泥浆及土方外运工作，车

10、辆进出路线路面的保洁工作落实到实处，确保废泥浆及土方外运有序，工地清洁文明。2.4施工总体安排2.4.1 施工总体顺序的概述（1）根据现场施工条件，分为雨水泵房进水闸门井和进水箱涵、出水箱涵及排放口三大区域分别进行施工。三区域施工先后秩序：雨水泵房、进水闸门井及进水箱涵出水箱涵排放口围堰。（2）先施工泵房及进水闸门井进水箱涵、出水箱涵区域的围护灌注桩及工程桩和外围止水SMW三轴水泥搅拌桩，立柱桩同工程桩同时施工。排放口设置围堰打设拉森IV钢板桩进行围护。（3）围护工程及工程桩施工完毕后进行坑底压密注浆土体加固施工。（4）围护及土体加固施工完毕后进行井点降水的排设及预抽水工作。泵房及进水闸门、出

11、水箱涵均采用深井降水。（5）待预降水完毕后进行第一次挖土施工挖至钢筋混凝土圈梁及钢筋混凝土支撑底标高，进行支撑工程施工。（6）待第一道钢筋混凝土支撑达到设计强度后，根据第一道支撑分布进行第二次挖土施工，分块分区域挖至第二道钢筋混凝土支撑底标高；第二道支撑的钢筋混泥土强度达到设计强度后进行第三次开挖至板底标高，进行底板垫层施工。（7）进行桩基验收，待桩基验收完毕，绑扎完底板钢筋后，进行底板及混凝土传力带施工。（8）待底板及混凝土传力带达到设计强度后，拆除支撑，进行地下结构施工。2.4.2 施工总体流程详见下图注：其中进水箱涵位置三根支撑保留至回填土完成后拆除。 第三章主要施工方案3.1 测量方案

12、3.1.1 测量依据依据现场测绘院提供的红线控制点与水准点为基准进行引测。根据设计图纸、业主提供的有关测量资料进行计算和测量放线。3.1.2 测量仪器选用仪器的选用以工程施工所要求的具体度要求和时效要求，同时结合考虑可操作性为标准。本工程使用如下设备：设备名称生产厂商型号精度全站仪LeicaTC17002”,2+2ppm经纬仪苏光厂J22”水准仪江光厂DS3普通钢卷尺宁波长城50m和30m30mm以上仪器均应鉴定合格，并在使用有效期内。在使用过程中，应经常检查仪器的常用指标。一旦偏差超过允许范围，应及时校正来保证测量精度。3.1.3 建立施工测量控制网施工测量控制网的作用是为整个工程建设提供稳

13、定不变的基准参照系统，它既是各施工单位局部、单体施工各环节轴线放样的依据；也是监理等各检测单位的测量基准。因此，务求达到可靠、稳定、使用方便的标准。本工程在拟建物外围设置测量控制网（点）。其中每个控制点包含平面坐标数据和高程数据。该控制网设置备用控制点，并加强对各点的保护。如遭遇破坏，由相邻控制点来恢复。控制网建立完毕，交监理方复核确认。外围控制网（点）设置在施工现场外侧的稳定可靠处，其担当全局性的作用。在整个工程为时几年的时间跨度内，必须保证这个控制网的绝对不变，绝对避免前后期测量系统的不一致。本工程设置二级高程测量控制网，施工现场之外在可靠处设置首级高程控制网；施工现场内布置二级高程控制网

14、。高程控制网的布设直接采用平面控制点的点位。其设置采用将业主提供的基准水准控制点采用往返水准方式引至平面控制点上，测得其高程值，然后进行数据处理和自检，合格后交监理验收。3.1.4 基坑开挖施工阶段平面定位依据场内平面控制网(点)，测量定出各纵横向轴线，再按设计的桩位图所示尺寸由纵横轴线引测每个桩位样桩，用钢钉做好标记，总包、监理两级复核。利用平面测量控制网中的靠近基坑的控制点作为测站（满足通视和方便的要求），采用平面坐标测量法测量轴线，原则上应一次测量到位，若由于现场杂物较多影响通视，可在测量区域附近设置临时转站，但转站数只能一次。由于本工程各施工区交叉施工， 因此每次放样以施工控制网中的某

15、点为测站并且后视其他控制点放样施工区控制轴线，并经复核后交付下道工序使用。地下投点引测，宜采用全站仪或经纬仪。如果根据基坑监测报表，现场控制网发生位移或者控制网自检发现产生轻微位移情况，必须进行纠偏工作。产生较大位移时则必须根据业主提供的控制网重新进行放样。投测的结果可以从工程桩的位置得到初步检验。3.1.5基坑开挖施工阶段高程测量根据业主提供的城市等级水准点，采用闭合或附和水准测量。用精密水准仪复核围护桩施工阶段布置的基准水准点，施工基准水准点应布置在受施工环境影响小且不易遭破坏的地方，每次施工前把高程引测至施工区域内的四个角点，用以控制高程。（1）以基准水准控制点为依据，用精密水准仪采用往

16、返水准测量的方法，将高程引测至支撑上作标志。（2）用钢尺丈量引测法，向下拉钢尺量取。钢尺须经拉力、温度、尺差等改正，经检查无误后使用。以红三角标志标定，作为施工面上高程放样依据。3.1.6基础施工阶段平面测量为确保每道工序轴线的精确，对垫层面轴线的放样同样采取由平面测量控制网点直接放样施工控制轴线的方法。放样出中心点后再开出“十”字或“工”字控制轴线。下道工序以此为依据分出细部轴线。具体方法如下：采用直接引用临近控制点进行放样的方法。经过对现场的了解，采用最临近控制网点为测站。后视其他控制点。用极坐标法或直角坐标法，使用经纬仪及长尺确定控制轴线的交点。然后将经纬仪架至该点，后视原来的测站，定出

17、一个方向的控制桩，再转90度定出另一方向的控制桩，最后开出相关控制轴线。3.1.7 测量工作中应注意的问题测量工作具有高精度的要求，所以测量人员必须细心谨慎，同时要做好对算复核和实地复核，以确保计算数据和测量成果准确无误。在测量工作中，应时刻注意外界环境因素对测量精度的影响，如点位偏移、风太大影响观测等等，均要作好相应纠偏工作。建筑物的自身构造可能也会影响测量的精度，如使用的材料不同而导致的沉降不均匀、膨胀效应等等。测量成果要经不同的放样人进行复测，最后来确定测量成果正确。3.2 三轴水泥土搅拌桩止水施工方案3.2.1 三轴水泥土搅拌桩止水帷幕概况（1）三轴搅拌桩根据桩径大小共分为两种，其中泵

18、房、进水闸门入进水箱涵处为850，出水箱涵处为650。（2）根据基坑开挖不同的深度，其水泥土搅拌桩深度也不一样，泵房处为19.35m，进水闸门处为14.35m，进水箱涵处为13.35m(均从卸土后地面算起)。搅拌桩直径为850mm。（3）出水箱涵处水泥土搅拌桩帷幕深度为10米。（4）水泥土搅拌桩水泥掺量20%，水灰比1.5。采用普硅32.5级水泥，28天无侧限抗压强度必须达到0.8MPa以上。3.2.2施工工艺流程施工中拟采用二喷三搅的工艺，流程为：1、导沟开挖：确定是否有障碍物及做泥水沟； 2、设定施工标志；3、SMW钻拌：钻掘及搅拌，重复搅拌，提升时搅拌； 4、施工完成施工完毕既成一道止水

19、帷幕桩。3.2.3搅拌桩施工顺序采用单侧挤压式连接方式,示意如图所示: 850SMW搅拌桩施工顺序图3.2.4测量放线根据甲方提供坐标基准点、总平面布置图、围护工程施工图。按图放出桩位控制线，设立临时控制桩，做好技术复核单，提请甲方及监理验收。3.2.5开挖沟槽根据基坑围护边线用0.4m3挖机开挖槽沟，沟槽尺寸为8001200mm,并清除地下障碍物，开挖沟槽土体应及时处理，以保证SMW搅拌桩正常施工。3.2.6桩机就位由当班班长统一指挥桩机就位，桩机下铺设钢板，移动前看清上、下、左、右各方面的情况，发现有障碍物应及时清除，移动结束后检查定位情况并及时纠正；桩机应平稳、平正，并用经纬仪或线锤进行

20、观测以确保钻机的垂直度；SMW搅拌桩桩位定位偏差应小于1cm。成桩后桩身垂直偏差应不大于L/150（L为桩长）。3.2.7水泥土配合比根据SMW搅拌桩的施工特点, 水泥土配比的技术要求如下:（1）设计合理的水泥浆液及水灰比，使其确保水泥土强度。（2）水泥掺入比的设计，必须确保水泥土强度，降低土体置换率，减轻施工时环境的扰动影响。（3）根据设计要求并结合工程实际情况确定其基本配合比为：水泥采用32.5级普通硅酸水泥规格，水灰比为1.5，水泥掺量为20%，根据现场实际情况调整。（4）三轴搅拌桩施工时每班组需做试块同条件养护，28天强度达到设计要求。（5）制备水泥浆液及浆液注入：a）在施工现场搭建拌

21、浆施工平台，平台附近搭建水泥库，在开机前按要求进行水泥浆液的搅制。将配制好的水泥浆送入贮浆桶内备用。b）水泥浆配制好后，停滞时间不得超过2小时，搭接施工的相邻搅拌桩施工间隔不得超过12小时。注浆时通过2台注浆泵2条管路同Y型接头从H口混合注入。注浆压力宜大于2.80 MPa，注浆流量：120-150L/min/每台。3.2.8钻进搅拌SMW搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液，同时严格控制下沉和提升速度，钻进搅拌速度一般在0.5mmin，提升搅拌速度一般在0.5mmin，在桩底部分重复搅拌注浆,提升速度减慢，避免出现真空负压、孔壁塌方等引起周边地基沉降。3.2.9清洗、移位将集料斗中加入适

22、量清水，开启灰浆泵，清洗压浆管道及其它所用机具，然后移位再进行下一根桩的施工。3.2.10施工冷缝处理施工过程中一旦出现冷缝则采取在冷缝处围护桩外侧补搅素桩方案。在围护桩达到一定强度后进行补桩，以防偏钻，保证补桩效果，素桩与围护桩搭接厚度约10cm。3.2.11报表记录施工过程中由专人负责记录，记录要求详细、真实、准确。每天要求做两组7.077.077.07cm试块，试样宜取自最后一次搅拌头提升出来的附于钻头上的土，试块制作好后进行编号、记录、养护，到龄期后由监理单位随机抽取几组送实验室做抗压强度试验，28天龄期无侧限抗压强度达到1.2MPa。3.2.12 SMW搅拌桩质量保证措施（1）孔位放

23、样误差小于3cm，钻孔深度误差小于+10cm，按桩架垂直度指示针调整桩架垂直度，并用线锤进行校核，桩身垂直度按设计要求，误差不大于50mm。（2）加强现场施工管理，经常对桩机进行维护保养 。施工前对设备及电路进行检查，并进行试运转，确保设备正常运转。注浆泵、空压机在现场应有备用设备，另有一条供水管路，以作备用。（3）严格控制浆液配比，做到挂牌施工，并配有专职人员负责管理浆液配置。后台在施工中配专人负责控制记录注浆泵流量及空压机压力，并根据前台反馈信息，及时调整注浆泵流量及泥浆比重。（4）前台由专人负责记录和控制钻进速度以及电流的大小，严格依据施工参数控制钻进下沉及提升速度，一旦电流超标，应及时

24、通知后台高速注浆泵流量和泥浆比重，采用正转和反转的措施，减小阻力。（5）沟槽里置换出的土及时用挖机进行清理并统计数量。（6）严禁使用过期水泥、受潮水泥，对每批水泥进行复试合格后方可使用。（7）对操作人员进行详细交底，特别是在紧急情况下严格按应急预案要求进行处理。3.3围护灌注桩及立柱桩施工方案3.3.1围护灌注桩及立柱桩方案概况（1）围护灌注桩根据桩径大小共分为两种，其中泵房、进水闸门入进水箱涵处为800900mm，出水箱涵处为700。（2）根据基坑开挖不同的深度，其围护灌注桩深度也不一样，泵房处为21.35m，进水闸门处为16.35m，进水箱涵处为15.35m。围护桩直径为800900mm。

25、（3）出水箱涵处围护桩深度为12米。围护灌注灌注桩直径为700mm。（4）立柱桩（共四根），四根临时支撑立柱均利用钻孔罐注桩(工程桩)上插格构柱的形式，格构柱插入下部钻孔灌注桩3m。上部型钢格构柱均采用4L125x10，缀板均为410x200x10800钢板。桩长24m。3.3.2 施工方法（1）利用工程桩的立柱桩施工同钻孔灌注桩桩基施工相同，即在最后一节钢筋笼吊装完后，将钢立柱吊装到位后固定，导管插入钢立柱内，清孔完毕后进行混凝土浇捣。3.3.3注意事项（1）钢立柱进场时必须有材料质保书，并现场检验钢立柱的长度及缀板位置是否符合要求，加工是否到位。（2）立柱桩施工时必须保证钢立柱的垂直度和标

26、高位置。（3）确保立柱伸入支撑及灌注桩内的长度。3.4 土体加固方案3.4.1概况基坑底面采用压密注浆进行加固，泵房底部厚度为5m，进水闸门和箱涵下部为3m，局部交接部位为6m。各交接处为加固的重点，以防开挖的过程中因落差的不同导致事故的发生。注浆材料为：采用水泥、水玻璃混合浆液，水泥采用32.5级普通硅酸盐水泥，其中水玻璃含量为水泥重量的1.5%左右，浆液水灰比为0.6。水泥用量约为80kg/m。注浆范围按注浆直径0.8m控制，搭接不小于200mm。注浆压力根据注浆量和监测结果调整，确保注浆量要求。配制的水泥浆体在短时间内不应发生离析现象。注浆开始前应充分作好准备，注浆一经开始即应连续进行，

27、力求避免中断。3.4.2主要施工方法及技术措施（1）施工工艺：放线 钻孔就位 下袖阀管（套壳料、袖阀管、封口） 下锌管（注浆头、管路连接） 浆液拌制（水泥、水玻璃） 注浆（边拔边注） 结束、清洗 移至下一个注浆孔（2）定位放线：先对需进行注浆的场地进行清理，清理完毕后，根据设计要求的注浆范围放出灰线，用钢筋钎探地下基础，按设计图纸布孔距的要求，采用插设毛竹片进行定位。（3）沉管就位：利用振动器下沉管至设计基础底标高，钻孔时要求严格保证钻孔的垂直度（4）下袖阀管：下袖阀管包括下套壳料、下袖阀管并连接、钻孔封口等工作。套壳料一定要按比例配制，并保证把孔内泥浆置换完方能下袖阀管；袖阀管的连接一定要保

28、证质量，连接紧密、不得有断开现象；封口按设计进行封口料的制作，并保证封口的长度在1.5m以上。 （5）下锌管：先检查注浆头的状况，如单向阀的状态是否良好；检查管路不能有堵塞现象，并保证各节管路的连接质量；如果袖阀管出现堵塞，应先进行洗管，尽量使锌管下放至孔底。 （6）浆液制作：按设计和现场值班工程师提供的配合比拌制好浆液，浆液的比重符合要求，添加剂的按试验人员确定的参量进行添加，经保证水泥浆液的配制质量。（7）开注浆机：在一切工作都做好后方可开注浆机进行注浆，注浆过程中主要通过听声音、看压力、看注浆量来判断注浆的实施效果；听声音是否有异常，看压力是否过高，看注浆量是否达到设计的注入量；这个过程

29、主要靠注浆司机来控制，另外注浆司机还要做好注浆记录，并保证记录的真实性。（8）注浆提升：注浆锌管的上提一般是在压力升高、达到注浆量时进行，所以要求上提锌管要用力均匀、及时快速、并按一定的步距。沉管下至设计标高后向上提升10cm，此时浆料中的水泥浆通过压浆泵，输入沉管，然后边拔50cm喷浆一次，直到桩顶标高，压浆过程中有专人搅拌浆液，保持浆液配比的稳定。（9）移位重复以下工艺进行第二根施工。（10）清洗及文明施工：在注浆完毕后要及时清洗注浆机、搅拌机和各种管路，防止输浆管堵塞。3.4.3质量保证措施（1）施工管理人员必需按技术交底和作业指导书组织施工。施工必须按施工工艺要求及操作规程执行。、（2

30、）正式注浆前，可根据实际情况通过现场试验对布孔方式、注浆参数及浆液配比作进一步试验调整，并在以后注浆施工过程中根据现场实际情况进行适当调整，以确保注浆效果。（3）原始记录是整个工程的事实反应，是检查工程质量的依据，记录人员都必须认真如实清楚填写，严禁伪造。注浆施工情况必须如实和精确的记录，并对资料及时整理分析，以便指导注浆工程的顺利进行，并为验收工作做准备。（4）水泥必须采用新鲜水泥，不得过期、发硬、受潮，不得混用不同批号的水泥。（5）浆体必须经过搅拌后才能开始压浆，并应在注浆过程中不停地缓慢搅拌，搅拌时间应小于浆注初凝时间，浆体在泵前经过筛网过滤。（6）注浆时应采用从外侧向内侧的注浆施工方式，并采用跳孔间隔注浆方式进行，以防止串浆。（7）如出现堵管，堵管的处理要快速及时，不能慌乱，要按顺序一步步尽快处理。（8）注浆过程中要采取相应的措施来防止堵管，如多做试验选定合理的凝结时间，注意压力的变化，如压力升高要及时提升锌管。（9）水泥浆液若发生沉淀、离析现象，应进行二次搅拌。（10）施工过程中做好注浆施工的各种记录，及时了解注浆压力和流量变化情况并进行综合分析，判