土方、护坡方案.doc

中关村科技广场 21#地工程 护坡、降水、土方开挖施工方案 1 一、工程概况一、工程概况 1.11.1 工程简况工程简况 中关村科技广场 21#地工程位于北京市海淀区中关村西区，北临海淀北街，西临海 淀中路，南临海淀南路，东临 23#、24#、25#地工程，地下部分由主楼、附楼两部分组 成。工程总建筑面积约 11.4 万 m2。工程0.00 绝对标高值为 51.80m，其中主楼基槽深 度为-21.4m（绝对标高 30.4m） ，地面平均标高值约为 51.3m，基坑周长约为 220.8m，降 水面积约 3070m2，土方挖运约 72000m3。 1.21.2 编制依据编制依据 （1）中国国际科技广场 21#地岩土工程勘察报告 建设部综合勘察研究设计院 ( 2002 年 2 月 28 日) （2）21#地建筑地下边界关系示意图 （3）2002 年 10 月 17 日会议内容 （4）基础挖方示意图: 中国建筑设计研究院( 2002 年 11 月 1 日) 二、工程地质、水文地质条件二、工程地质、水文地质条件 2.12.1 工程地质条件工程地质条件 根据建设部综合勘察研究设计院提供的中国国际科技广场 21#地岩土工程勘察报 告 （2002 年 2 月 28 日） ，本工程场区位于永定河冲洪积扇中上部，玉泉山麓东侧， 地 形基本平坦，地面标高在 50.4252.32m 之间。地基土按其工程地质性质自上而下分述 如下： 素填土：黄褐色褐色，以粘性土为主，含少量砖渣、灰渣、碎石等，稍湿- 湿，厚度约 1.09.8m。 粘质粉土：黄褐色，含氧化铁、云母，湿，中密，夹粉土、粘土薄层，层厚 1.84.6m。 粉质粘土：黄褐色，含云母、氧化铁，夹粘质粉土、粘土薄层，饱和，可塑， 中等到压缩性，层厚 1.810.9m。 粘质粉土：仅出现在北地块，黄褐色，含云母、氧化铁，夹少量粉质粘土、粘 土层，饱和，中密密实，层厚 3.04.6m。 卵石：出现在与北侧地块相同层位的南侧地块，杂色，以圆砾为主，含量 45% A 左右，粒径 23cm，卵石含量 35%左右，粒径 35cm，中细砂充填，湿，密实，层厚 3.811.7m。 中关村科技广场 21#地工程 护坡、降水、土方开挖施工方案 2 粉质粘土：于北侧地块：呈褐黄色，饱和，密实，含氧化铁、云母，夹重粉质 粘土、粘土薄层，层厚 4.16.4m；于南侧地块则以薄层和透镜体的形式出现，层厚 0.56.4m。 粘质粉土：北侧地块：呈褐黄色，饱和，密实，含氧化铁、云母，夹重粉质粘 土、粘土薄层，层厚 1.33.6m；南侧地块该层位缺失。 细砂：北侧地块：呈褐黄色，主要成分石英，含氧化铁、云母及少量粘性土， 饱和，中密，层厚 0.72.1m；南侧地块以透镜体的形式存在。 砾石：杂色，湿，密实，粒径一般为 35cm，最大为 7cm，含较多砂砾石，含 量为 30%，层厚 5.66.5m。 粉质粘土：黄褐色，饱和，可塑，中等低压缩性，含氧化铁，土质不均匀， 为砂质粉土、粉质粘土互层，层厚 2.27.1m，其中局部为1细砂透镜体，褐黄色，饱 和，中密，主要成分石英，含氧化铁、云母及少量粘性土。 细砂：褐黄色，饱和，中密，主要成分石英，含氧化铁、云母及少量粘性土， 层厚 0.74.1m。 砾石：杂色，湿，密实，砾石含量 50%，夹卵石 10%，细砂充填，层厚 11 0.74.1m；南侧地块缺失此土层。 卵石：杂色，湿，密实，粒径一般 45cm，最大 10cm，含量 60%，砂砾石充填， 12 层厚 10.115.4m。 粉质粘土：褐黄色，饱和，可塑，低压缩性，含少量云母、氧化铁，层厚 13 1.51.9m；南侧地块缺失此地层。 细砂：黄褐色，湿，密实，主要成分石英，含氧化铁、云母，夹有粉砂、粘性 14 土团块，层厚 1.92.8m。 卵石：杂色，湿，密实，粒径一般 47cm，最大大于 10.8cm，含量 60%，夹较 15 多砂砾石及粘性土。勘察未揭穿此层。 2.22.2 水文地质条件水文地质条件 勘察期间，钻孔内仅测到了下部的第三层地下水，静止水位埋深介于 18.722.4m 之间（标高 32.5328.63m）,地下水类型为潜水微承压水。根据勘察报告提供的资料， 本场地内还存在另两层地下水，即于4.0m 左右的第一层上层滞水和12.0m 左右的第 二层潜水。 三、基坑支护结构设计三、基坑支护结构设计 3.13.1 设计原则设计原则 根据基坑周边建筑物特点及地下障碍物位置、埋深、使用情况，设计方案要科 中关村科技广场 21#地工程 护坡、降水、土方开挖施工方案 3 学合理，切实可行，确保基坑边坡支护的安全可靠性； 支护设计必须与土方工程一体化安排，为土方挖运工程的顺利施工创造快捷、 便利的条件，同时又有利于基坑支护顺利施工； 支护结构与降水工程结合，发挥基坑降水效果； 护坡工程在确保为后续施工创造出良好的施工作业面的同时，还要尽可能地减 少不必要的土方回填； 支护设计要充分考虑到其经济合理性。 3.23.2 设计思路及桩锚支护形式的选择设计思路及桩锚支护形式的选择 本工程基坑深度较大，周边环境比较复杂，四边均有已建地下管廊等建筑物，因 此，设计与施工时，必须充分考虑周边建筑物对基坑稳定性的影响，确保基坑和周边建 筑物的安全，又要防止施工对周边建筑产生破坏。 支护设计时，根据周边建筑物的不同情况和地层参数，对各边坡分别进行计算。 整体计划上，在保证安全的前提下，以经济实用，利于缩短工期为目标。基坑北侧上部 11.0m 土层分步开挖采用土钉墙支护工艺处理，下部采用桩锚支护；基坑东侧、南侧将 上部 11.5m 部分土层全部挖除，下部采用桩锚支护；基坑西侧地下已有建筑物距基坑较 远，作为本工程出土的外坡道，根据坡道对不同部位边坡进行支护处理，详见支护设计 计算结果（计算书附后） 。 本次桩锚支护部分桩径设计为 1000mm，采用一道锚杆。桩径 1000mm 有利于保 证支护结构的稳定性，有利于减少锚杆道数，避免因锚杆的施工影响土方挖运施工，缩 短土方工程的挖运时间，使工期提前。护坡桩的施工采用两台进口的旋挖钻机进行施工。 3.33.3 支护设计结果支护设计结果 3.3.1 基坑北侧边坡 基坑北侧边坡已建地下建筑基底埋深-11.5m，距拟建建筑物基础底板外沿 9.612m，拟建建筑物基底埋深-21.4m，相差 9.9m。先对上部土层进行分步开挖并采用 土钉墙支护处理，深度为 11m。根据施工场地察勘的情况，已建地下建筑原基坑采用土 钉墙支护形式，可能对本工程土钉墙施工造成一定影响。因此，土钉墙施工时，采用与 已建地下建筑原土钉墙相结合的支护形式，其支护作用机理同重力式挡墙类似，土钉的 长度施工至已建地下建筑原土钉墙钢筋混凝土砼面（详见北侧支护形式结构图） ，为增 加安全性，可在地面设置拉锚筋，间距 3m，长度尽可能加长。下部采用桩锚支护，本部 位边坡预留肥槽 0.8m，计算结果如下： 上部土钉墙参数上部土钉墙参数 中关村科技广场 21#地工程 护坡、降水、土方开挖施工方案 4 土钉层数7层 长度(m)按实际土层厚度施工 直径(mm) 110 筋体 122 锚固体M20素浆 倾角均为15 间距Sv=1.5m、Sh=1.5m 布式梅花形 对中支架6.52000 加强网（横、竖加强挂网 筋） 12 支护面积（m2）约147 m2 钢筋网片6.5200200 厚度（mm） 100 材料C20碎石砼 坡面角 80 泛水面宽度（m） 1.0 下部桩锚支护设计结果 项 目设计参数和结果 地面荷载或 条形荷载 地面均布荷载50kPa条形荷载190Kpa（距桩1m，宽9m） 梁顶标高(m) -11.5 桩径（mm） 1000mm 桩距（m）1.7 桩长（m） 16.0 嵌固深度(m) 6.0 配筋 142516m+4256m+2254m 砼等级 C25 护 坡 桩 桩数(根) 41 锚孔直径(mm) 150 锚距(m)一桩一锚1.7 锚固体M20素浆 锚头位置(m) -11.7 锚杆倾角()25度 锚筋体 575 锚 杆 长度（lf+lm） （m） 5+23=28m； 中关村科技广场 21#地工程 护坡、降水、土方开挖施工方案 5 最大轴向拉力设计 值(KN) 830 根数 41 砼等级 C25 配筋主筋922+418、绕筋10200 截面尺寸 1.00.8m 帽 梁 长度(m) 66.3 桩间土护壁：挂钢丝网，上下间距每1.0m射钉固定在桩上，桩与桩之间击入0.8m钢筋固定钢 丝网片，喷射5cm厚C20混凝土面层。 3.3.2 基坑东侧边坡 基坑东侧边坡已建地下建筑基底埋深在-10.5-11.6m 之间，设计计算时按-11.0m 计算，距拟建建筑物基础底板外沿约为 8.8m，管廊部分结构位于设计桩位内，需要拆除 该部分管廊进行护坡桩及降水井施工，拟建建筑物基底埋深-21.4m，相差 10.9-9.8m。 上部土层挖除，下部采用桩锚支护，本部位边坡预留肥槽 0.8m，结构外延部分不留肥槽。 为防止对原有建筑物防水层破坏，开挖时对原有建筑物外墙进行喷砼面处理，计算结果 如下表： 下部桩锚支护设计结果下部桩锚支护设计结果 项项 目目设计参数和结果设计参数和结果 地面荷载或 条形荷载 地面均布荷载50kPa条形荷载190Kpa（距坑边1m，宽5m） 梁顶标高(m) -11.5 桩径（mm） 1000mm 桩距（m）1.7 桩长（m） 16.0 嵌固深度(m) 6.0 配筋 142516m +4256m+2254m 砼强度等级 C25 护护 坡坡 桩桩 桩数(根) 39 锚孔直径(mm) 150 锚距(m)一桩一锚1.7 锚固体M20素浆 锚头位置(m) -11.7 锚锚 杆杆 锚杆倾角()25度 中关村科技广场 21#地工程 护坡、降水、土方开挖施工方案 6 锚筋体 575 长度（lf+lm） （m） 5+23=28 最大轴向拉力设计 值(KN) 830 根数 39 砼等级 C25 配筋主筋922+418、绕筋10200 截面尺寸 1.00.8m2 帽帽 梁梁 长度(m) 67.2 桩间土护壁：挂钢丝网，上下间距每1.0m射钉固定在桩上，桩与桩之间击入0.8m钢筋固定钢丝网 片，喷射5cm厚C20混凝土面层。 3.3.23.3.2 基坑南侧边坡基坑南侧边坡 基坑南侧边坡已建地下建筑基底埋深在-11.5m，距拟建建筑物基础底板外沿约 为 2.5m，拟建建筑物基底埋深-21.4m，相差 9.9m。上部土层全部挖除，为防止对原 有建筑物防水层造成破坏，土方开挖时，对原有建筑物外墙进行喷砼面处理，挖土深 度为 11.3m。下部采用桩锚支护，本部位边坡预留肥槽 0.5m，计算结果如下表： 项项 目目设计参数和结果设计参数和结果 地面荷载或 条形荷载 地面均布荷载120kPa条形荷载25KPa（距坑边2m，宽15m） 梁顶标高(m) -11.5 桩径（mm） 1000mm 桩距（m）1.7 桩长（m） 16.0 嵌固深度(m) 6.00 配筋 142516m +4256m+2253m 砼等级 C25 护护 坡坡 桩桩 桩数(根) 38 锚孔直径(mm) 150 锚距(m)一桩一锚1.7 锚固体M20素浆 锚头位置(m) -11.7 锚杆倾角()25度 锚锚 杆杆 锚筋体 575 中关村科技广场 21#地工程 护坡、降水、土方开挖施工方案 7 长度（lf+lm） （m） 5.0+23.0=28 最大轴向拉力设计 值(KN) 830 根数 38 砼等级 C25 配筋主筋922+418、绕筋10200 截面尺寸 1.00.8m2 帽 梁 长度(m) 65.6 桩间土护壁：挂钢丝网，上下间距每1.0m射钉固定在桩上，桩与桩之间击入0.8m钢筋固定钢丝网 片，喷射5cm厚C20混凝土面层。 3.3.23.3.2 基坑西侧边坡基坑西侧边坡 基坑西侧边坡已建地下建筑基底埋深在-11.5m，距拟建建筑物基础底板外沿约 在 11.220m 之间，拟建建筑物基底埋深-21.4m，相差 9.9m。由于本部位基坑外有一 定的位置，准备将此部位做为基坑的土方和机械出入的外坡道，坡道底留高 5-6m，长 度为 10m 的出土平台。基坑边坡根据不同位置分别进行计算。各部位具体支护形式见 西侧边坡支护示意图西侧边坡支护示意图。 3.3.2.13.3.2.1 坡道内侧基坑边坡坡道内侧基坑边坡 上部采用土钉墙支护形式。下部采用桩锚支护形式。本计算按支护深度最大计算。 土钉墙支护设计时，考虑顶部 2.0m 土层做为坡道挖除，行车在支护边线以外 1m 行驶， 土钉墙最大支护高度 5.3m，土钉墙设计施工参数同坡道外侧区土钉墙设计,土钉长 度根据现场实际情况调整，第 1、2 层土钉长度土钉的长度施工至已建地下建筑原土 钉墙钢筋混凝土砼面。护坡桩从-7.3m 处开始施工。本部位边坡预留肥槽 0.8m，结构 外延部分不留肥槽。计算参数及结果如下： 区土钉墙选用参数区土钉墙选用参数: : 地面超载条形荷载200Kpa 土钉层数4层 长度(m)9、9、8、7m（实际长度根据现场施工情况调整） 直径(mm) 110 筋体 122 锚固体M20素浆 倾角均为15 间距Sv=1.5m、Sh1=0.5m，其余1.4m 布式梅花形 对中支架6.52000 中关村科技广场 21#地工程 护坡、降水、土方开挖施工方案 8 加强网（横、竖加强挂网筋） 12 支护面积（m2）约147 m2 钢筋网片6.5200200 厚度（mm） 100 材料C20碎石砼 坡面角 80 泛水面宽度（m） 1.0 区下部桩锚支护设计结果区下部桩锚支护设计结果: : 项项 目目设计参数和结果设计参数和结果 地面荷载条形荷载140Kpa（距坑边1m，宽9m） 梁顶标高(m) -7.5 桩径（mm） 1000mm 桩距（m）1.7 桩长（m）20.0（随坡道下行进行调整） 嵌固深度(m) 6.0 配筋 82520m +4256m+2254m 砼等级 C25 护护 坡坡 桩桩 桩数(根) 13 锚孔直径(mm) 150 锚距(m)一桩一锚1.7（第一道）一桩一锚1.7（第二道） 锚固体M20素浆 锚头位置(m)-9.7m（第一道）-16.2m（第二道） 锚杆倾角()25度25度 锚筋体 275475 长度（lf+lm） （m） 7.0+13.0=20.05.0+23.0=28.0 最大轴向拉力设计 值(KN) 380 780（32b双工字钢腰梁） 锚锚 杆杆 根数 1313 砼等级 C25 配筋主筋922+418、绕筋10200 截面尺寸 1.00.8m2 帽帽 梁梁 长度(m)约23m 中关村科技广场 21#地工程 护坡、降水、土方开挖施工方案 9 桩间土护壁：挂钢丝网，上下间距每1.0m射钉固定在桩上，桩与桩之间击入0.8m钢筋固定钢丝网 片，喷射5cm厚C20混凝土面层。 3.3.2.23.3.2.2 坡道外侧边坡坡道外侧边坡 上部采用土钉墙支护形式，土钉施工时如因已建地下建筑原基坑土钉墙影响，长度 施工至已建地下建筑原土钉墙钢筋混凝土砼面。下部采用桩锚支护形式。本计算按支护 深度最大计算。护坡桩从-8.3m 处开始施工。计算参数及结果如下： 区土钉墙设计结果：区土钉墙设计结果： 地面超载条形荷载20Kpa 土钉层数5层 长度(m)9、9、8、8、7m 直径(mm) 110 筋 体 122 锚固体M20素浆 倾 角均为15 间 距Sv=1.5m、Sh=1.5m 布 式梅花形 对中支架6.52000 加强网（横、竖加强挂网筋） 12 支护面积（m2）约551.8 m2 钢筋网片6.5200200 厚度（mm） 100 材 料C20碎石砼 坡面角 80 泛水面宽度（m） 1.0 区下部桩锚支护设计结果：区下部桩锚支护设计结果： 项项 目目设计参数和结果设计参数和结果 地面荷载均布荷载166 Kpa，条形荷载20Kpa（距坑边3m，宽8m） 梁顶标高(m) -8.3 桩径（mm） 1000mm 桩距（m）1.7 桩长（m） 16.0 护护 坡坡 嵌固深度(m) 8.0 中关村科技广场 21#地工程 护坡、降水、土方开挖施工方案 10 配筋 1425 砼等级 C25 桩桩 桩数(根) 6 锚孔直径(mm) 150 锚距(m)一桩一锚1.7 锚固体M20素浆 锚头位置(m) -8.7m 锚杆倾角()25度 锚筋体 375 长度（lf+lm） （m） 6.0+18.0=24 最大轴向拉力设计 值(KN) 520 锚锚 杆杆 根数 6 砼等级 C25 配筋主筋922+418、绕筋10200 截面尺寸 1.00.8m2 帽帽 梁梁 长度(m)约25m 桩间土护壁：挂钢丝网，上下间距每1.0m射钉固定在桩上，桩与桩之间击入0.8m钢筋固定 钢丝网片，喷射5cm厚C20混凝土面层。 3.43.4 边坡变形的预防措施和应急措施边坡变形的预防措施和应急措施 3.4.1 预防措施 基坑工程施工，必须以缩短基坑暴露时间为原则，减少基坑的后期变形。基坑开挖 前应做好准备工作： 控制场地施工用水； 做好坑内降水，降水效果满足设计要求； 做好止水堵漏的准备工作； 做好底板钢筋的加工工作，缩短底板施工时间。 围护体系有渗漏时，必须及时采取有效的堵漏措施。基坑暴露后，必须及时铺筑 垫层。 严格控制基坑周边的超载。在载重汽车频繁通过的地段应铺设走道或进行地基加 中关村科技广场 21#地工程 护坡、降水、土方开挖施工方案 11 固。 放坡开挖的边坡，坡度和坡高应通过计算确定，分级放坡时，应同时验算小坡和 大坡的稳定性，并考虑卸荷回弹、雨季施工、土壤扰动等影响。控制在坡顶堆放弃物 或其它荷载。保持坡体干燥并做好坡面和坡脚保护措施。 基坑周边防止地面水渗入。当地面有裂缝出现时，必须及时用粘土或水泥砂浆封 堵。 应采用分层有序挖土，不得超挖。 位移观测和沉降观测必须按照要求进行观测，对基坑的变形情况及时进行记录和分 析，一有异常及时进行处理。 3.4.2 应急措施 当基坑变形过大，或环境条件发生变化等危险情况出现时，可采取下列措施： 挖掘机司机 24 小时现场值班，以保证在边坡出现险情时及时回填土方。 底板分块施工； 增设斜支撑。 组织人工坡顶卸土，以减少边坡土压力。基坑周边环境不允许时，可采用坑内 底脚被动区压重。 增加锚杆道数。 四、降水设计四、降水设计 4.14.1 设计计算设计计算 根据建筑场区水文地质工程地质条件和周边环境因素及建筑设计对基坑开挖的要 求，结合基坑支护设计方案，拟建场地基底开挖深度约为地面以下20.9m，基础边线 内包面积为约为3070 m2,按基坑中心点水位降低达坑底以下0.50m 的规范规定，则基 坑开挖具有一定的水位降低值。 设计中有关基坑涌水量概算中的渗透系数（k）值，只能利用经验理论值，结合 采用岩土勘察期间有关水文地质参数进行涌水量概算，然后根据概算的基坑涌水量及 计算的单井比排渗水能力，计算管井数目，在基坑边线以外4m（东、北侧为4m、南侧 为1.5m） 周边布设降水管井，设计总的抽降排渗水量大于概算的基坑涌水量，达到 基坑干槽作业的目的。 基坑涌水量概算公式，依据场区水文地质条件，上部及中部含水层组或称“台地 中关村科技广场 21#地工程 护坡、降水、土方开挖施工方案 12 潜水”及“层间潜水”的水量计算，可选用地下水动力学等代大井无压水完整井群计 算公式。其计算公式如下： Q=1.366k r0= R=2S R0=R+r0 有关单井比排水能力，拟采用下式计算： q=2rl /15 则降水管井数目可用下式计算： n= 基坑范围内下部承压含水层组的砂卵砾石层含水层组消纳上部台地潜水及中部层间 潜水水量后抬高水位值（h）可利用下式计算： h= 上列各式中有关参数说明如下 Q-基坑涌水量 R0-等代大井引用半径 q-单井比排水能力 r0-基坑引用半径 k-渗透系数 r-降水井半径 H-含水层厚度 a-基坑外扩布井线短边长度 M3-承压含水层厚度 b-基坑外扩布井线长边长度 S-水位降低 -几何图形系数 l-过滤器长度 n-管井数目 R-影响半径 根据计算结果，设计基坑东、北侧边线以外4m沿周边布设渗抽降水管井，场区按 均匀布井法布设降水井。基坑东、北、西侧管井间距为10m，基坑南侧管井间距为6m， 井深为34.5m,共布降水管井31眼，总进尺为1069.5m。为加快基坑内地下水疏干速度， 中关村科技广场 21#地工程 护坡、降水、土方开挖施工方案 13 基坑内在电梯井坑及集水坑位置布设疏干管井，疏干井深度、数量、具体位置等根据施 工图纸另行计算确定。（管井设计见降水、基坑支护平面布置图见降水、基坑支护平面布置图）。 解决局部坑壁渗水可在开挖中插塑料排水管及肥槽内留一定坡度的排水沟及集水井， 利用水泵定时抽排，达到干槽作业。 降水管井及疏干降水管井设计井径为600mm，下置400mm井管及透水性好的带孔眼包 网滤水井管，井壁与井管间填14mm混合砾料。 4.24.2 降水管井施工降水管井施工 4.2.14.2.1 施工技术要求施工技术要求 4.2.1.14.2.1.1 施工准备阶段施工准备阶段 工作内容包括资料、场地、设备、人员、材料等五个方面。 资料：仔细研究分析同设计有关的图件及文字说明，编制基坑降水施工方案，准 备有关记录表格、工具等，参加技术交底。 场地：组织现场踏勘，协助甲方做好“三通一平”工作，要求甲方提供地下障碍 及管线的准确位置，以防意外事故发生，进行场区施工规划，布置施工井孔泥浆配置要 求及循环途径。 设备：检查设备配套情况，对设备进场后开工前应进行试运转。 人员：开工前进行分岗、分班、进行施工工艺交底答疑；明确工作要求及标准， 说明施工重点、难点及应急措施，并应对参与施工的管理人员进行安全及文明生产教育。 材料：订购材料，进场检查验收，不合格产品不许购用。 4.2.1.24.2.1.2 钻孔成井钻孔成井 因主楼周边建筑物的基坑支护结构存有大量的土钉锚固体及土钉墙面板，反循环钻 机无法成孔，须采用冲击钻机进行成孔施工。 放线定点：根据甲方给定的基坑开挖边线，用经纬仪及大钢尺进行放线定井孔点 位置，定完后应会同甲方或监理代表签字认可后，方可进行施工，井孔中心定位误差不 得大于5cm。 钻机就位：钻机安装要求平稳牢固，钻机就位，偏差不许大于5cm。 泥浆护壁：开钻前应准备一定量的红粘土，配制泥浆指标应控制其比重为 中关村科技广场 21#地工程 护坡、降水、土方开挖施工方案 14 1.21.4，粘度为2535秒，含砂量不大于4，胶体率应达9095。 钻孔：经专业工程师与甲方或监理代表现场检查合格后，方可开钻，施工中应保 持井内应有水头压浆高度，防止孔壁坍塌。 井孔钻进达到设计深度以后，报请专业工程师进行检查，验井深度抵达成井要求 深度后，洗井清渣，复验井深及钻头直径，合格签字后，进行清孔下井管及滤管工作。 下井管及带孔眼或缝状包网水泥滤管时检查接井管部位有无缺损裂纹，严禁 “带伤”井管下入井孔内，下管时每隔5m下入导正扶中器，确保井管居中不歪斜，接管 部位应包扎纱网或尼龙布，防止泥砂等进入井孔内。 砾料应保证规格质量，含泥粉的砾料必须过筛后再用，填砾时应沿井壁与井管间 缓慢投入，严禁车装冲填，以免冲撞井管产生歪斜及中间堵塞，经洗井发现砾料下沉时， 及时补填砾料，不许产生井壁与井管间空洞，以免造成填砾不实，后期涌泥涌砂掩埋井 泵后患。 成井后应及时进行洗井，采用移动式空压机或污水泵洗井，达到水清砂净以后， 方可下入潜水泵进行试抽水运转，如发现经洗井后仍不出水或水量不达标的死井，应按 达标要求检查，及时进行补井，不能待全面降水实施后再进行补井，耽误施工进度。每 个管井施工完成后应填写管井施工记录及验收单。 4.2.1.34.2.1.3 降水的电泵安装及排水降水的电泵安装及排水 抽排降水设备按一井一泵的原则，下置潜水电泵抽、降、排水，每个降水井、疏干 管井按设计要求下置抽水量为1020m3/h、扬程35m的潜水污水电泵，排水拟通过布设 具有一定坡度的325mm螺旋集水钢管排入市政排水设施基坑周边的排污管道排至场区外， 每个管井加盖保护。 各项工序工程完成以后，先进行试抽运转排水，在此期间要全面检查降水设备、排 水管路、电器安装设备(闸箱、开关、线路)等有无不达标的地方，如有应立即排除，待 质量达标以后，即可开始连续降水，并定期观察水位、流量的动态变化，也应观察了解 周边建筑物的安全状况，所测及所了解情况应及时汇总研究，发现问题及时解决调整， 做到掌握管井疏、降、排降水全过程动态，保质保量保安全地完成基坑降水疏干任务， 降水井施工运转过程应监控基坑锚杆施工，严防锚钉穿越管井的事故发生，基坑开挖过 程应注意保护好基坑内疏干井，以备电梯井、集水坑开挖时抽排降低地下水位，达到电 梯井安全、干槽施工目的。 中关村科技广场 21#地工程 护坡、降水、土方开挖施工方案 15 五、施工组织五、施工组织 5.15.1 施工总体规划施工总体规划 根据现场踏勘了解的情况，本工程周围管廊施工时，采用土钉墙支护工艺，因此， 本工程施工场区内存在大量的土钉锚固体，这些土钉锚固体的存在，严重影响了本工程 降水井和护坡桩的施工。而且东、南两侧距周围已建管廊较近，必须首先进行开挖，然 后再进行降水井和护坡桩的施工。因此，根据现场实际条件，整体上做如下施工计划： 基坑北侧降水井用冲击钻从地面开始施工，其它部位则待上部土方挖除后，再进行护坡 桩和降水井的施工，具体施工计划如下：西侧上部土开挖至-8.0m 后，进行降水井和护 坡桩施工，其他部位开挖至设计桩顶标高后施工护坡桩及降水井，在上部土方开挖施工 时，同时对基坑东侧管廊进行拆除工作，管廊拆除后，再进行护坡桩及降水井的施工。 土方挖运时，东侧、南侧土方可一次性开挖至连梁顶标高。护坡桩施工后，开始施工护 坡桩锚杆及连梁，待连梁具有一定的强度、锚杆的基本试验和验收试验完成后，进行锚 杆张拉锁定，然后进行大面积土方开挖，期间配合进行西侧坡道内护坡桩第二道锚杆施 工以及桩间土护壁施工，最后清槽收坡。 5.2 人员组织 本工程人员组成主要分为四部分：项目管理人员、钻机操作人员、钢筋制作人员、 灌注人员和护壁人员，各部分人员数量及工种如下： 项目管理人员 项目经理 1 人 项目总工 1 人 生产管理 1 人 技术人员 6 人 钻机操作人员 机长 4 人 班长（指挥） 8 人 机操手 16 人 普工 40 人 钢筋制作人员 中关村科技广场 21#地工程 护坡、降水、土方开挖施工方案 16 班长 1 人 电焊工 4 人 普工 20 人 灌注人员 班长 4 人 普工 24 人 护壁人员 班长 2 人 工人 80 人 其他人员 电工 2 人 氧气焊 1 人 司机 6 人 材料 1 人 安全 2 人 后勤 2 人 杂工 5 人 合计 231 人 5.35.3 施工设备组织施工设备组织 序 号 分项 工程 机械或设备名 称 型号 规格 数 量 国别 产地 制造 年份 额定功 率(kw) 备注 1 旋挖钻机 R-5181 意大利2002 年 280 2 液压锚杆机 YL-62 宜昌 2000 年 30 3 空压机 VY-12 912m3 2 沈阳1999 年 45 同时洗 井 4 张拉机 2 5 边坡 支护 人工洛阳铲110150 30 洛阳1998 年 6 起重汽车起重机 QY-162 北起1998 年 118KW 中关村科技广场 21#地工程 护坡、降水、土方开挖施工方案 17 7 交流电焊机 BX3-3002 山西2000 年 30 8 弯曲机 DD-12 9 钢筋 制作 钢筋切割机 GQ-402 山西2000 年 9 混凝土 搅拌机 GS500 25-30m3/h 1 山东2002 年 24.75 Kw 10 浆液搅拌机 JJS-2B 200 升 4 杭州2000 年 1.5KW 11 混凝土泵 HPT50C2 湖南2001 年 喷射砼 12 灌浆泵 SGB6-10 100m3 6 宜昌2000 年 18.5KW 13 注浆泵 BW-2501 14 混凝 土制 备及 输送 插入式振捣器 ZX502 济南2002 年 15 液压反铲 PC-4003 日本1999 年 16 液压反铲 EX-3001 清理杂土 17 自卸汽车 STR19.5T72 青岛2000 年 18 风镐 3 柳州2001 年 19 土方 挖运 砼破碎炮 1 日本2001 年 20 反循环钻机 GPS-153 上海1998 年 21 水泵 QY-15-2035 杭州2002 年2.23 22 降水 冲击钻 CZ-302 2000 年 全站仪莱卡 650 2 德国2000 年 23 经纬仪蔡司 T2 2 德国1997 年 24 测量 监测 水准仪北光 S2 2 北京2001 年 25 小车桑塔纳 1 上海2001 年 26 计算机联想 P4 1 2002 年 27 复印机施乐 1 上海1999 年 28 打字机 EPSON-A31 日本 29 配套 服务 工具车 2 30 5.45.4 工期计划工期计划 上部土层开挖倒运及土钉墙的施工约需 12 天完成，西侧降水井的施工 10 天左右可 施工完毕；旋挖钻机每日可完成 5 根桩的成孔工作，旋挖钻机 22 天内可完成北、西、 南侧护坡桩施工任务，同时完成降水井施工；东侧管廊的拆除与上部土方开挖同时进行， 须 10 天左右，护坡桩及降水井的施工须 5 天左右。连梁、锚杆的施工约须 15 天左右， 锚杆基本试验和验收试验须 5 天，剩余土方施工 10 天左右能够挖完，中间穿插西侧坡 内护坡桩第二道锚杆的施工、张拉锁定及桩间土护壁，最后人工清槽收坡需 5 天时间， 本工程的总工期（不含土方回填）约为 75 天。 中关村科技广场 21#地工程 护坡、降水、土方开挖施工方案 18 六、桩锚支护施工六、桩锚支护施工 6.16.1 桩锚支护结构体系施工工艺桩锚支护结构体系施工工艺 6.1.1 施工工艺流程 护坡桩均为钢筋混凝土灌注桩，拟采用意大利土力公司 R-518 型旋挖钻机成孔。该 工艺具有成孔速度快、低噪音、无泥浆污染、成孔垂直度高等优点。 旋挖钻机工艺流程 定位放线钻机就位干孔钻进遇水搅拌泥浆继续钻进提斗至地面卸土 成孔测量孔深提钻、钻机移位吊放钢筋笼下放浇注混凝土导管边浇注混凝土 边泵吸泥浆浇注混凝土至设计标高成桩养护 6.1.2 护坡桩主要施工方法 6.1.2.1 成孔 旋挖钻机成孔旋挖钻机成孔 造孔：成孔设备就位时必须平正、稳固，旋挖钻机可通过自动调控装置来调节。 下设护筒内径不小于 110cm；本工程护筒埋深 3.04.0m。护筒中心与桩的中心 偏差不得大于 5cm，护筒倾斜度不大于 1%。 造孔技术要求：孔位偏差不得大于 D/6 且不大于 10cm，孔径不小于-0.1D 且不小 于-5cm。施工时及时检查钻头磨损情况，补焊钻头，保证孔径的要求；钻机具有自动检 测钻孔深度的功能，但为了解沉渣厚度，再用测绳复测孔深；钻进过程中，钻机手随时 注意垂直控制仪表，以控制钻杆垂直度，保证孔垂直度 1%的要求；终孔前应控制取土器 提升速度，防止塌孔。 泥浆的制备 保证成孔质量的一项重要措施就是泥浆护壁。成孔时可按下表制备泥浆，水：膨润 土：碱=1000：80：5；现场可按下表指标初配，施工中根据地层情况调整。 项次项次项目项目性能指标性能指标试验用仪器试验用仪器 1 比重1.11.15泥浆比重计 2 粘度1025s500/700ml 漏斗法 3 含砂率6%含砂量测量仪 中关村科技广场 21#地工程 护坡、降水、土方开挖施工方案 19 6.1.2.2 成孔、弃渣清除及外运 （1） 采用旋挖钻进工艺，成孔弃渣随钻具提升集中在孔口，及时安排专人清理集 中弃渣。 （2） 在成孔及浇注混凝土时，孔内泥浆应按事先挖好的泥浆沟排放，排放时应由 专人进行疏导。 （3） 在场地中间设泥浆池一个，泥浆池内泥浆应随时外运，以保证桩孔内泥浆排 放畅通，避免泥浆外溢。 （4） 需要外运废弃的泥浆选用区内环卫清洁密封罐车，以保证外运及时，并符合 环保和市场要求。 6.1.2.3 钢筋笼制作及安放 钢筋笼在施工现场进行制作，在加工台上绑扎。 钢筋笼焊接接头采用双面搭接焊，搭接长度为 5d，同一截面上，焊接接头不超 过主筋的 1/2。 加强筋与主筋点焊牢固，在钢筋笼吊点处应加强，避免吊放时开焊。 箍筋与主筋在每个交点处均绑扎牢固。 保证钢筋笼保护层厚度不小于 4cm，应在钢筋笼上每 4.0m 绑扎一道混凝土垫块。 起吊点位置设置在笼两端的 1/4 处，以防钢筋笼起吊变形过大。 吊放钢筋笼时，注意主筋方向，钢筋笼绑扎时要在笼子同一侧涂有明显标志。 钢筋笼要求垂直入孔，不得碰孔壁。 6.1.2.4 砼灌注 开始灌注前要认真清孔，沉渣厚度小于 20cm。 整个灌注过程中应认真做好各项记录，包括灌注起止时间、停待料时间、天气 及灌注中的非正常因素等，记录要完整、准确、及时。 混凝土采用导管法连续灌注，避免灌注过程中对孔壁的冲刷，导管为法兰盘连 接。导管底口与孔底距离控制在 0.5m 左右。为保证混凝土灌注质量，可以将导管插入 混凝土面 1m2.0m 深度。 灌注混凝土标高：超过桩顶设计标高 30cm，以保证在凿除浮浆后，桩顶标高和 中关村科技广场 21#地工程 护坡、降水、土方开挖施工方案 20 质量能符合设计要求。 随混凝土灌注高度的上升，尽量连续不间断，并保证单桩灌入量。如有特殊情 况受限，灌注时间间断不得超过 30min。最好是将混凝土从混凝土罐车中直接均匀投入 到导管的料斗中。 砼的检测试验：每一批商品砼进入施工现场后，除搅拌站按规范出砼试件报告、 施工现场复验外，必须对混凝土坍落度进行检测，检测方法采用目测配合坍落度筒测试 法。每天制备砼试件 1 组，以供检验需要，并提交试验报告，原件存档。 浇筑桩顶连梁混凝土前，桩顶必须清理干净残渣、浮土和积水，以保证护坡桩 与桩顶连梁连接牢固。 6.1.2.5 冠梁施工 将桩顶浮浆凿净，使桩头保持一个水平线。 桩顶钢筋伸入冠梁中的长度应符合要求。 冠梁钢筋必须绑扎牢固。 模板安装平整、牢固、严防灌注中变形或混凝土外泄。 浇混凝土前应由质检员进行全面检查，合格后方可浇混凝土，浇注中应边浇边 振捣。 6.1.2.6 桩间土护壁 为保证坡顶稳定，防止桩间土自然坍落，拟进行挂网抹浆处理，用 4cm8cm 钢丝 网，喷 50mm 厚 C20 碎石混凝土。本工程中，为保证桩壁面的平整度、垂直度，护坡桩 施工时，必须严格控制桩孔的位置、垂直度，随时检查钻机的平稳及钻杆的垂直度；在 土方开挖时，桩壁面禁止机械挖方，应用人工清除，以避免桩间土因机械开挖，而造成 过度坍塌及超挖；在挂网喷浆处理时，应用经纬仪测出壁面，在桩间土中插入细钢筋， 拉横线和吊垂线控制喷浆厚度及垂直度、平整度。从基坑桩顶至坑底全面控制，保证壁 面的垂直度及平整度。为保证护壁效果，要求坑内土方开挖时，在坑内周边预留 5.0m 宽工作台，待上层壁面处理完毕后，再用机械和人工清土。 6.1.3 锚杆施工 施工工艺流程： 钻机就位校正孔位调整角度钻孔至设计孔深安放锚索灌浆二次注浆养 护安装腰梁、锚头张拉锁定。 中关村科技广场 21#地工程 护坡、降水、土方开挖施工方案 21 6.1.3.1 杆体制作 按照设计要求制作锚杆体，保证杆体长度；注浆管与锚杆体绑扎牢固；锚索要顺直， 自由段要套以聚乙烯防护套。锚索的表面应设置定位器，定位器的间距，在锚固段为 2.0m，在自由段为 4.0m。 6.1.3.2 灌浆 灌浆水泥用 P.O32.5 普通硅酸盐水泥，水灰比 0.40.5。采用二次灌浆法，注浆管 端距孔底 150mm，灌注时，管口要始终埋在砂浆中，待浆液灌满后，封堵孔口，以 0.40.6MPa 压力补浆，稳压数分钟。 6.1.3.3 锚杆张拉 加工异型支撑板，调整角度，使腰梁承压面在同一平面上，保证与锚杆作用力 方向垂直。承压面应平整并与锚杆轴线方向垂直。 锚杆灌浆后，待锚固体强度达到设计强度 80，即可进行预应力张拉，预应力 值一般为设计锚固力的 7580，分级加载，当锚索预应力没有明显衰减时，可锁定锚 杆。锁定后如有明显应力损失时，应进行补偿张拉。 张拉加荷分级及加荷速率按规范进行。 锚杆张拉试验中荷载分级及观测时间锚杆张拉试验中荷载分级及观测时间 张拉荷载分级张拉荷载分级观测时间（观测时间（minmin） 0.10 Nt5 0.25 Nt5 0.50 Nt5 0.75 Nt5 1.00 Nt5 1.10 Nt10 0.70 Nt10 6.1.3.4 锚杆试验 基本试验 锚杆基本试验的最大试验荷载不超过锚杆杆体承载力标准值的 0.9 倍。 锚杆基本试验循环加卸荷等级与位移观测间隔时间表 加荷量/预估破坏荷载（%） 第一循环 10-30-10 中关村科技广场 21#地工程 护坡、降水、土方开挖施工方案 22 第二循环 1030-50-3010 第三循环 103050-70-503010 第四循环 103050708070503010 第五循环 1030508010090503010 第六循环 1030509010090503010 观测时间 （min） 5555105555 验收试验 锚杆验收试验荷载取锚杆轴向受拉承载力设计值 Nu。 锚杆验收试验的数量应取锚杆总数量的 5%，且不少 3 根。 锚杆验收试验加荷等级及观测时间 加荷等级 0.1Nu0.2Nu0.4Nu0.6Nu0.8Nu1.0Nu 观测时间 （min） 555101015 6.1.4 主要工序质量控制标准 6.1.4.1 护坡桩 桩径偏差 50mm 垂直度允许偏差 1 桩位允许偏差 50mm 桩长偏差 +200mm 6.1.4.2 钢筋笼制作允许偏差 主筋间距 10mm 箍筋间距 20mm 钢筋笼直径 10mm 钢筋笼长度 50mm 6.1.4.3 锚杆 水平方向误差 100mm 垂直方向误差 100mm 锚孔斜度 3 中关村科技广场 21#地工程 护坡、降水、土方开挖施工方案 23 孔 深 设计长度0.5m 钢绞线长度误差 50mm 6.26.2 土钉墙边坡支护施工工艺土钉墙边坡支护施工工艺 6.2.1 施工工艺流程 基本 语 不 稳定 稳 定 6.2.26.2.2 主要施工方法主要施工方法 6.2.2.1 修坡 基坑开挖作业用挖掘机，对挖掘后的边坡需用人工进行修整，确保边坡的立面角和 壁面的平整度。当遇有上层滞水影响时或土层分界处，要在坡面上每隔 1m 插放一个泻 水孔，疏导滞水以免其影响坡面的稳定。 6.2.2.2 编扎钢筋网 面网钢筋在制网前均应拉伸调直，严格按设计尺寸布网，网点分别用绑丝扎牢 或焊接，筋体与斜拉筋和上层面网接触部位均应焊接牢固。 钢筋网在每边的搭接长度至少不小于一个网格边长。网格允许偏差为10mm。 开 挖 修 坡 成 孔 编 网 安放土钉锚索 注 浆 钉 端 焊 接 喷射 混凝 土 编 网 首次 喷射 混凝 土 成 孔 安放土钉锚索 注 浆 钉 端 焊 接 二次 喷射 混凝 土 结 束 喷砂浆 中关村科技广场 21#地工程 护坡、降水、土方开挖施工方案 24 最底层钢筋网应插入坑底 20cm。 地表下 6.0m 范围内以杂填及素填土为主，开挖后若杂填土有掉块现象，先喷 射一薄层豆石混凝土，而后按正常顺序编网。钢筋接头宜用焊接。 6.2.2.3 造孔 本工程采用人工洛阳铲成孔，并备用专用锚杆钻机，以防成孔遇地下障碍时钻进困 难。成孔直径 110mm。 钻孔前应根据施工设计图确定孔位，误差不大于 100mm，遇有其它特殊情况时， 孔位调整应由项目工程师审定。 采用人工洛阳铲成孔，钻孔允许偏差：成孔间距100mm；成孔深度 +200mm、-50 mm；成孔直径+20mm、-5 mm；钻孔倾角误差不大于 30。 对局部孔中出现的渗水塌孔或掉落松土，应立即清除。 钻孔过程有施工记录，随时掌握土层情况。 6.2.2.4 土钉制作与安放 土钉由水泥砂浆和土钉筋体组成，其结构见土钉墙支护立面图，土钉筋体长度 土钉孔深+0.2m。 每隔 23m 焊接对中支架，形成锥形滑撬，保证钢筋处于钻孔中心部位。 水泥砂浆强度标号为 M20，水灰比0.5。 采用两次注浆工艺，分注浆和压浆两个阶段。注浆