深航二期工程支护施工方案.doc

深航商务办公项目二期基坑支护降水工程深航商务办公项目二期工程基坑支护降水施工组织设计编制：审核：审批：郑州市第一建筑工程集团有限公司 2011年10月17日 目 录第一章 工程概况31 工程概况32 基坑周边环境33 工程地质条件3第二章 基坑支护方案51 基坑支护方案论证62 方案设计63 基坑开挖设计7第三章 基坑降水设计.81 降水方案论证82 降水系统计算及布置83 降水方案设计.104 降水系统能源需求.105 管井井点设计.106 降水与土方开挖施工工序及要求.11第四章 基坑降水支护施工总体安排11第五章 基坑观测设计.111 水平位移与观测112 水位观测14第六章 施工技术措施.14第七章 施工组织.55第八章 主要施工设备.56第九章 应急预案措施.57第十章 确保质量的技术组织措施.59第十一章 确保工期的技术组织措施.62第十二章 确保安全施工的技术组织措施.63第十三章 确保文明施工的技术组织措施.65第一章 工程概况1、工程概况拟建场地位于郑州市金水东路与心怡路交叉口东北角。二期工程包括2楼C座、D座及地下车库,剪力墙结构，地下车库地下2层。整体一个基坑，基坑平面轮廓呈不规则梯形状，二期工程东西长约200m，南北宽约95m，基坑深11m。2、基坑周边环境拟建工程基坑南侧为金水东路绿化带；基坑西侧距心怡路3米，东侧为一二期分界线。基坑北侧为住宅楼距住宅楼最近处7m。3、工程地质条件a、场地地下水情况勘测期间实测初见水位埋深8.0m9.0m，稳定水位埋深为现地面下9.0m左右,标高介于77.8579.67m之间。根据附近场地近年来水位资料了解，本场地近3-5年最高水位标高约为84.0m。根据多年来区域地下水位观测资料分析推测，场地抗浮设防水位应按使用年限内最高水位或50年一遇最高水位进行，具体抗浮设防水位应专门研究，建议抗浮设防水位标高不低于85.50m。（标高基准点为建设方指定的场地东侧路灯电线杆上的标高基点，高程为88.30m）。b、场地岩土工程条件第1层：杂填土（Q4-3ml），杂色，松散稍密，充填土主要为粉土，含建筑垃圾和建筑旧基础；水泥路面不连续分布；建筑垃圾成分杂乱，以碎砖块为主，中间夹有砼块，成分很不均匀。第2层：粉土（Q4-3al），褐黄色，湿，稍密中密，干强度低，摇振反应中等，无光泽反应，韧性低，含铁质氧化物、云母片。第3层：粉质粘土（Q4-3al），褐黄色，可塑，干强度中等，无摇振反应，韧性中等，稍有光滑，土中含铁质锈斑。第4层：粉土（Q4-3al），褐灰色灰黄色，湿，稍密中密，干强度低，摇振反应迅速，无光泽反应，韧性低，含铁质氧化物、云母片，偶见蜗牛壳碎片。第5层：粉质粘（Q4-3al），黄灰色褐黄色，可塑，干强度中等，无摇振反应，韧性中等，稍有光滑，土中含少量有机质、铁质锈斑第6层：粉土（Q4-3al），褐灰色，湿，稍密中密，干强度低，摇振反应迅速，无光泽反应，韧性低，含铁之氧化物，偶见蜗牛壳碎片。第7层：粉质粘土（Q4-2l），浅灰色，可塑，干强度中等，无摇振反应，韧性中等，稍有光滑，土中含有机质、铁质锈斑。偶见蜗牛壳碎片。第8层：粉土（Q4-2l），灰黄色，湿，中密，干强度低，摇振反应中等，无光泽反应，韧性低，含铁质氧化物、云母片第9层：粉质粘土（Q4-2l），浅灰色，可塑，干强度中等，无摇振反应，韧性中等，稍有光滑，土中含有机质、铁质锈斑第10层：粉土（Q4-1al+pl），褐灰色，饱和，中密密实，干强度低，摇振反应中等，无光泽反应，韧性低，含铁质氧化物、云母片。第11层：粉砂（Q4-1al+pl），褐灰色褐黄色，饱和，密实，主要成分为长石、石英、云母，颗粒级配一般，分选中等第11夹层：粉质粘土（Q4-1al+pl），褐黄色，可塑硬塑，干强度中等，无摇振反应，韧性中等，光滑，呈透镜体分布。 第12层：粉质粘土（Q3al），褐黄色，硬塑，干强度中等，无摇振反应，韧性中等，光滑，土中含有较多姜石，在本层上部富集 第13层：细砂（Q3al），褐灰色褐黄色，饱和，密实，主要成分为长石、石英、云母，颗粒级配一般，第14层：粉土（Q3al），褐黄黄褐色，湿，密实，干强度低，摇振反应中等，无光泽反应，韧性低，云母片及钙质灰斑，偶见小姜石。第15层：粉质粘土（Q3al），褐黄黄褐色，硬塑，干强度高，无摇振反应，韧性高，光滑，含铁锰质氧化物、钙质灰斑，含较多d=1-2cm直径姜石，局部姜石富集。第16层：粉质粘土（Q3al），褐黄黄褐色，硬塑，干强度高，无摇振反应，韧性高，光滑，含铁锰质氧化物、钙质灰斑，含较多d=1-2cm直径姜石，局部姜石富集。第17层：粉质粘土（Q2al+pl）, 棕红色,硬塑,干强度高,无摇振反应,韧性高,光滑, 含铁锰质氧化物、钙质灰斑，含较多d=1-3cm直径姜石，局部地段分布有钙质胶结薄层，钻进困难。第18层：粉质粘土（Q2al+pl）, 棕红色,硬塑坚硬,干强度高,无摇振反应,韧性高,光滑, 含铁锰质氧化物、钙质灰斑，含较多d=1-3cm直径姜石，局部地段分布有钙质胶结薄层，钻进困难。勘探深度内未揭穿该层。场地地层厚度埋深及层底标高统计表层号厚度最小值(米)厚度最大值(米)厚度平均值(米)层底标高最小值(米)层底标高最大值(米)层底标高平均值(米)埋深最小值(米)埋深最大值(米)埋深平均值(米)10.402.501.2985.0287.8886.390.402.501.2921.204.102.2982.7885.3884.272.304.703.4130.403.001.7081.4583.6282.574.006.605.1140.303.101.0780.0783.0881.634.807.606.0351.104.602.6177.2280.6079.117.0010.108.5760.504.201.9575.2479.1277.188.5012.2010.5171.705.503.1872.4375.3874.0412.2015.2013.6480.504.101.5670.6074.0572.5613.6017.0015.1590.504.001.9370.4872.6471.5615.0017.0016.15100.805.201.9967.3271.6569.9716.0020.0017.71117.8013.5010.1058.1563.2260.2824.2030.0027.4011夹2.102.102.1064.4464.4464.4423.3023.3023.30120.505.702.1354.1262.0257.9025.4033.4029.81137.0017.5010.9443.9449.6546.6138.0044.2041.1613夹1.002.501.8748.6253.3351.3634.3039.0036.37141.505.002.9541.4446.0244.3041.5046.3043.47158.9015.5012.4929.9533.5831.8054.0057.5055.93168.5010.509.5022.6223.5023.0664.0065.0064.501710.0012.0011.0011.5012.6212.0675.0076.0075.50第二章 基坑支护方案本工程基坑支护采用桩锚联合支护结构。1基坑支护方案论证本工程基坑开挖深度为11.0m，属深基坑工程，并且基坑南、东两面紧邻路，由于施工场地的局限，可适当放坡开挖。从安全、经济、工期的角度出发，结合当地经验，确定采用桩锚联合支护结构。2方案设计2.1土钉墙设计土钉墙支护参数如下：土钉的水平间距1.4，竖向间距1.4m(土钉长度见设计图)；土钉孔径100，倾角15,注浆体强度M10（低压注浆）；土钉钢筋18；加强钢筋采用12，菱形布置；网筋采用6.5，间距双向250；喷射砼厚度100mm，砼强度等级C20；护顶外延1.0m，砼厚度100mm，强度等级C20。2.2护坡桩设计钻孔灌注桩见下表及附图。桩径（mm）支护剖面桩长（m）主筋加强筋箍筋标高（m）间距（m）规格根数长度规格间距规格间距7001-110.7181010.67m142m80.2m-5.51.57002-212.7181412.67m142m80.2m-5.51.56004-410.718810.67m142m80.2m-6.81.46006-610.218810.17m142m80.2m-6.61.4施工要求浇注砼标号C25,标高为相对0.000标高。2.4桩顶冠梁设计桩顶冠梁：1、 6-6剖面截面积600700，浇注砼C25，配筋16，箍筋8200。2、 1-1剖面截面积600800，浇注砼C25，配筋18，箍筋8200。3、 2-2剖面截面积600800，浇注砼C25，配筋18，箍筋8200。4、 4-4剖面截面积600700，浇注砼C25，配筋16，箍筋8200。2.5予应力锚索锚索钻孔锚索长度（m）钢较线标高自然地面为0.000m间距（m）支护剖面排数孔深（m）孔径mm自由段锚固段规格长度（m）根数（束）2-2第1排20.5150713.52S15.221.52-5.31.5第2排21150615.02S15.2222-8.31.51-1第1排181506.511.52S15.2192-5.31.4第2排18.5150612.52S15.219.52-8.31.46-6第1排14.515068.52S15.215.52-8.61.44-4第1排14.515068.52S15.215.52-8.61.42.6锚索其他设计要求：（1）锚索施加予应力：支护剖面 锚索类型 施加予应力（KN）1-1剖面 第一排 100KN第二排 150KN2-2剖面 第一、二排 150KN3-3剖面 第一、二排 150KN第三排 100KN4-4、6-6剖面 第一排 100KN（2）注浆：32.5级水泥浆（3）锚具：在腰梁上设置锚具3、基坑开挖设计根据降水需要，该基坑开挖分阶段进行，基坑分层开挖到设计深度。拟设计使用2-3台CAT-220挖掘机，10-15辆20T自卸载重车运土，由于该场地狭窄，无法承放回填土，挖出土方全部运出工地。基坑开挖：每层开挖深度1.5m-2.0米；为了避免机械开挖对原土和工程桩基的扰动，基底最后留200mm厚土由人工开挖清土，人工凿除桩头。第三章 基坑降水设计根据地质报告提供水文地质情况及基坑周边环境，本工程拟采用闭坑内管井井点降水工艺进行基坑降水。1降水方案论证1.1本工程，基础埋深自然地坪下11m，需要采用井点降水，以保证基础工程的顺利进行，为确保底板和承台下0.5-1.0m无水，基坑中心地下水位须降深至12m左右。根据实际经验，选择基坑内管井方法可以保证本工程基坑的降水要求。其优点是：a.施工简便灵活，能迅速降低地下水位。b.能有效防止流砂现象，有利于提高边坡的稳定性。c.相对双层井点节约降水经费。d.对后续基础及地下室施工影响少。1.2工程施工中应在临近基坑的道路上和管道上设沉降观察点，每天由专业人员在固定观察点做好观察记录。2降水系统计算及布置参考岩土工程勘察报告及本地区水文地质情况，确定本工程属均质潜水非完整井。2.1基坑涌水量计算2.1基坑涌水量主要设计参数如下：地下水位埋深：9.0m 过滤器有效工作长度：8.0m设计水位降深：12m 平均渗透系数：1.0 m/dH 有效带深度取27m h 动水位水头高度取17mhm 含水层平均厚度为(H+h)/2=22 m 一标段：基坑长：200m 基坑宽：95m计算公式：Q=1.366k(H2-hm2)/lg(1+R/r0)+lg(1+0.2hm/r0)(hm-l)/lH 有效带深度h 动水位水头高度hm 含水层平均厚度l 滤管长度Q基坑涌水量（m3/d）k渗透系数（m/d）S水位降深（m）R引用影响半径103m、rO基坑半径45m计算结果： 基坑涌水量：Q=5350m3/d。2.2井点抽水量2.2.1整个基坑（按裙楼深度计算）Q，=nq=5350m3/dn井点数量36（按当地经验Q，2Q确定）q单井抽水量150 m3/d2.3 井点数量n及布设间距D2.3.1管井井点本基坑面积较大，水位降深较大。根据计算结果：二期基坑需36眼管井，井距20-25m左右，井深25m。3降水方案设计3.1前期应以基坑内管井降水为主，基坑内共安装36套管井，所有水井成孔直径为600mm，滤水管采用内径300mm，外径400mm的无砂砼滤水管，滤管外用无纺纱布进行砂处理，滤料选用无泥砂污染的米石，以确保降水效果。3.2抽水5-7天后水位控制线到6-7m,开挖第一层土2.5m左右，开始作土钉墙支护，管井继续降水，继续分层开挖分层支护。 3.3在基坑内设观察井4套，井深20m左右，材料使用直径2寸PVC工程塑料管，下部4m加工成滤水管，安装方法同井点安装，用以随时观察水位降深情况，指导施工。4降水系统能源需求4.1 设井管需D25水源头2个。4.2 需130KW电源1个。4.3 备用发电机组或双回电路电源。5管井井点设计5.1在基坑设计36套管井。所有水井成孔直径为600mm，滤水管采用内径300mm，外径400mm的无砂砼滤水管。5.2井口标高为现场场地表面。5.3降水井自井口以下0-3m为实管，3m以下为滤水管，填充滤料，滤料选用颗粒均匀，无泥砂污染的米石。5.4钻孔时一径到底，不留沉渣，井孔要求正、圆、直，孔斜率使用膨润土在泥浆池内直接和水拌合；2使用塑性指数Ip10的粘性土除去杂质后直接在浆池内调制；3如在粘土、亚粘土层钻孔时，可直接注入清水以原土造浆；配制好的泥浆应满足以下指标：1泥浆比重1.1-1.15;2泥浆粘度10-25S；3泥浆含砂率泥浆胶体率95%等。（四）、钻机就位钻机进场后，检查丈量每台钻机所配备钻具数量、长度、钻头直径，导管的数量、长度，并记录备案，作为确定孔深、孔径的主要依据。为方便快捷的将钻机就位，本工程用吊车将钻机就位，再利用钻机的滑管微调，精确对中，钻机就位要求平整、稳定，天车、转盘中心、桩位中心在一条垂直线上，偏差不超过10mm。钻机就位后，开孔前，测量机高和护筒标高，并计算出机上余尺。机 高=护筒顶至转盘顶的高度。设计孔深=护筒项标高一设计桩底标高机上余尺=钻具总长-设计孔深-机高（五）、成孔工艺1、成孔工艺流程：本工程钻孔灌注桩全部采用正循环钻进，正循环清孔，三翼单腰带刮刀钻头回转钻进成孔，原上造浆护壁，正循环二次清孔工艺。吊车配合导管安装，采用导管法水下灌注砼成桩。2、钻进参数：根据桩孔施工地层特点及以往施工经验，确定钻进技术参数为：压力103 0KN；转速3060rmin，泵量1500-1800L/min。正常钻进时，应合理调整和掌握钻进参数，不得随意提动孔内钻具；操作时应掌握升降机钢丝绳的松紧度，以减少钻杆、水龙头晃动。在钻进过程中，应根据不同地质条件，随时检查并调整泥浆指标。桩孔上部的孔段，在钻进时要轻压慢转，尽量减小桩孔超径。在易缩径的粘土层中，宜采用中等转速、大泵量、稀泥浆的钻进方法。并应适当增加扫孔次数，防止缩径。砂层中则用中等压力、慢转速、稠泥浆，并适当增加泵量。3、桩孔质量检测桩孔质量参数包括：孔径、孔深、钻孔垂直度和沉渣厚度，自测100 。孔深：钻孔前先用水准仪确定护筒标高，并以此作为基点，按设计要求的孔底标高确定设计孔深，以钻具长度确定实际孔深，孔深偏差保证在十30cm以内，不允许出现负值。沉渣厚度：以第二次清孔后测定量为准，用重锤测绳测量。测绳在使用前必须经过标定，合格后方可使用，允许偏差120mm（5kg拉力）。孔径：用探孔器测量，若出现缩径现象应进行扫孔，符合要求后方可进行下道工序。探孔器长度大直径段不得小于4m，直径=桩径-50mm。探孔器下落应缓慢，以确保查出缺陷的部位。4、护壁与清渣泥浆性能指标：该工程泥浆采用原土自然造浆，二清结束时泥浆性能指标如下：粘度：1528s 比重：1.15-1.20 含砂量：8泥浆的净化要求：净化后的泥浆比重不得大于1.15。泥浆循环沟的坡度：l，施工中加强循环沟清理工作。沉淀池的沉渣清除：及时用挖掘机捞除。5、钻进：粘土层钻进时，因原土自然造浆较强，泥浆返出时，孔口部位适当加入清水，防止泥浆稠化，但由于桩孔下部所要穿过的大部分为砂层，泥浆相对密度应控制在1.20-1.30之间，以便携带砂子，保证孔壁稳定。钻进过程中应随时测定泥浆池中泥浆的性能指标，确保注入泥浆性能指标达到规范要求。操作时要掌握好钻机起重钢丝绳与高压管的松紧度，减少晃动。加接钻杆前，应先将钻具提离孔底，待泥浆循环23min后再停泵加接钻杆。6、终孔钻进至设计要求的桩底标高后，停止钻进，进行终孔，用钢卷尺测量实际机上余尺，确定孔深。实际孔深=设计孔深+（理论机上余尺-实际机上余尺）7、清孔方法：第一次清孔：桩孔成孔后，应进行第一次清孔，清孔时应将钻具提离孔底0.3-0.5m，缓慢回转，同时加大泵量，每隔10min停泵一次，将钻具提高3-5m来回串动几次，再开泵清孔，确保第一次清孔后孔内无泥块，相对密度达1.20左右。第二次清孔：钢筋笼、导管下好后，要用正循环法进行第二次清孔，第二次清孔时不少于30min，测定孔底沉渣200mm，方可停止清孔。测定孔底沉渣，应用重锤测试，测绳读数一定要准确，用35个孔必须校正一次。清孔结束后，要尽快灌注混凝上，其间隔时间不能大于30min。第二次清孔注入泥浆相密度为1.20左右，漏斗粘度18-22s，第二次清孔后，孔底50cm处泥浆的相对密度应控制1.l 5左右不超过1.20。8、循环系统每台钻机的循环系统有泥浆池、沉渣池、循环槽、泥浆泵构成。本工程采用正循环成孔，正循环清渣的方法。泥浆池、沉渣池、循环槽用机砖、砂浆砌筑而成。现场泥浆池、沉渣池体积每个25m3左右，确保每天造浆钻进的需要；泥浆循环槽规格为0.4m 0.5m，成孔过程中，泥浆循环系统应定期清理，确保文明施工。泥浆池实行专人管理、专人负责。现场泥浆应及时外运出现场。（六）、钢筋笼的制作、安装1、 钢筋笼的制作（1）制作方法钢筋按设计图纸制作，根据钢筋笼设计结构和技术要求，分段制作完成，采用加劲箍成型法制作。先制作加劲箍，其外径为桩径减去保护层厚度，再减去二倍主筋直径。（2）主筋的加工钢筋接长必须采用闪光对焊或电弧焊搭接接长，搭接长度单面焊不小于10d，双面焊不小于5d，钢筋笼子在同一断面内的钢筋接头数量不超过总数的50。（3）钢筋笼主体加工在加强箍外焊接主筋，提前画好主筋位置，扶正点焊，焊接时严禁烧伤主筋，钢筋笼子骨架焊好后，在其外部缠绕箍筋，其间距按设计要求间距加工，为保证钢筋笼能够顺利下放到孔内，钢筋笼底部20cm范围内的主筋应向内弯曲3o5o。若发现有弯曲、变形的钢筋要进行调直处理，钢筋端部发生弯曲的要进行校直。制作钢筋笼时应用控制工具标定主筋间距。为防止提升导管时带动钢筋笼，严禁弯曲变形的钢筋笼下入孔内。螺旋筋制作前应先调直，然后用特制的圆形铰磨将调直的钢筋制成盘圆形。螺旋筋与主筋的连接采用点焊，焊点满布，不允许跳焊。由于使用的钢筋不同，焊条应根据母材的材质合理选用，HRB335钢与HRB335钢之间的焊接采用E50系列焊条，HPB235钢与HRB335钢之间的焊接采用E43系列焊条。2、 钢筋笼的吊装、安放钢筋笼在运输之前，把两根注浆管对称固定在钢筋笼外侧，注浆器固定在钢筋笼的最下端，要求注浆器露出钢筋笼底端200mm。钢筋笼每隔3m放置一组细石混凝土护壁垫块，每组三只，以保证钢筋保护层均匀。细石砼垫块应提前统一制作和养护。为了确保钢筋笼主筋的保护层厚度，在制作钢筋笼时，预先在笼的四周每2-4m设置一组保护层滑轮，每组为4-6块，滑轮直径100mm。即保证了保护层厚度，又保证了在钢筋笼安放时，不破坏孔壁。保护层滑轮如图：钢筋笼在运输吊过程中严禁高起高落，以防弯曲、扭曲变形。将检验合格的钢筋笼运至孔口附近，运输过程中，确保钢筋笼不得发生扭曲与变形；将钢筋笼吊起慢慢放入孔内，入孔时应保持轻、慢、稳，不得左右旋转，若遇不明障碍物时应停止下放，待排除后方可进行；同时压浆管跟着钢筋笼下，要每节压浆管用管钳拧紧，并涂上黄油，确保压浆管不漏气。当钢筋笼上端的第一个加劲筋接近孔口时，停止下入，此时将钢筋笼定位器在第一个加劲筋上固定好，再慢慢下放笼，随时用水准仪控制钢筋笼标高，当钢筋笼下放至设计标高后，将定位器定位在桩机上要牢固。钢筋笼定位器的作用：控制钢筋笼标高，固定钢筋笼，以防上浮和下沉。（七）、安放导管1、导管采用无缝钢管制作，采用卡扣式螺纹连接，接头处使用橡胶圈密封；2、安放前应进行试拼和试压，检查有否漏水现象发生，并试验隔水栓能否顺利通过；3、导管直径200mm，每节长度2.0m，最下端一节长度4-6m；4、导管总长度不得大于实际孔深，下放好后，导管端部距孔底0.3-0.5m，严禁导管插入孔底；5、导管的技术指标：定长偏差不超过0.5%;连接部位内径偏差不大于2mm，内壁应光滑平整；连接成导管柱时，轴线偏差不大于20mm。（八）