基坑支护与土方开挖方案.doc

杭州东方家俬市场工程（A楼）土 降方 水开 排挖 水、 专基 项坑 施围 工护 方、 案编制： 审核： 审批： 杭 州 通 达 建 筑 工 程 公 司二七年三月十日土方开挖、基坑围护、降水排水专项施工方案编制依据：1、施工图纸2、施工投标文件3、浙江大学建筑设计研究院地质勘察报告（4601-41A）4、浙江大学岩土工程科技开发有限公司基坑围护工程设计5、建筑基坑支护技术规程6、建筑边坡工程技术规范7、锚杆喷射混凝土支护技术规范8、建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）9、危险性效大工程安全专项施工方案论证审查专家意见书。一、 工程概况（一）、工程概况杭州东方家俬市场工程（A楼）位于江干区秋涛北路以东，景御路以南，景坛路以西，庆春东路以北。由杭州三新集团有限公司开发，设计单位为浙江大学建筑设计研究院，施工单位为杭州通达建筑工程公司，监理单位为北京中环建设工程监理有限责任公司。本工程桩基采用直径600800MM的钻孔灌注桩，地下二层，地上七层框架结构，地下42864平方米，地上60255平方米，总建筑面积约103119平方米。基坑开挖面积约23000平方米，挖土基本深度为9米，局部挖土深度为12.7米，开挖土方量约为22万立方米。工程外围运输条件成熟，道路畅通，但西北角离周围建筑较近，要严格控制作业时间。 基坑内土体基本为杂填土和砂质粉土或粉砂，透水性极好，本工程南面、东面地势开阔，北面靠近景御路，西面紧挨现在正在营业的杭州东方家俬市场和一部分居民住宅。居民住宅最近点离基坑边距离约20米。正在营业的杭州东方家俬市场为天然地基、五层框架结构、建筑物高度为24米左右，最近点离基坑边只有3米左右，该部位是基坑施工的重中之重，在挖土以及地下施工过程中必须引起足够的重视。本工程地下水位高水量丰富，工程施工中必须减短基底土层的暴露时间，加快结构底板的施工速度。本工程将采取围护设计中的轻型井点降水以及自流深井系统，将得到良好的降水效果，便于开挖和围护施工。本工程西北角距离景御路上管线及原东方家俬城较近区域采用一排咬合桩10001500结合一道砼支撑支护，西面距离原东方家俬城管理用房较近区域采用土钉结合一排钻孔灌注桩8001200支护，其余区域采用土钉支护。坑边采用轻型井点降水、坑内采用自流深井的降水方式。围护方案详见杭州东方家俬市场迁扩建工程基坑围护设计。（二）、工程地质条件1、地质状况根据钻探揭露，场地内各地层的物理力学特征描述如下：1-1：杂填土灰褐色、杂色、含大量碎石，部分粉土性填土，松散，富有机质和植物碎屑，表层多为混凝土，层厚0.54.6米；1-2：素填土灰褐色、黄色，主要为粉土性素填土，松散，含少量碎石块，含少量有机质和植物碎屑，层厚0.13.2米；1-3：瘀填土灰黑色、黑色，流塑，含大量有机质和腐殖质，局部为生活垃圾；2：砂质粉土褐黄色、灰黄色、湿很湿，稍密，摇振反应迅速，无光泽反应，干强度低，韧性低，含云母及氧化铁，层顶高程为5.3m2.39m，层厚1.54.6m；3：砂质粉土灰黄色，灰褐色、灰色，很湿，稍密，稍密中密，摇振反应迅速，无光泽反应，干强度低，韧性低，含氧化铁和云母，层顶高程为2.65m0.17m，层厚1.96.3m；5-1：粉砂灰褐色、灰色、很湿，中密，摇振反应迅速，无光泽反应，干强度低，韧性低，局部为砂质粉土，含云母及白色贝壳碎屑，层顶高程为-1.54m5.28m，层厚3.98.00m。二、 施工部署（一）、工程管理目标我们将严格依照贯标体系的要求，加强质量管理，同时严格按照网络工期目标，加快施工进度，确保工程质量、工期、进度和施工安全。1、质量目标：一次性验收合格率为100%。2、工期目标：日历工期 70天3、进度目标：严格按照节点进度组织施工。4、安全目标：伤亡率为零。（二）、工程部署1、组织工程相应的管理人员、技术人员、作业人员学习、熟悉工程情况。2、制定施工进度计划，工程质量措施，安全技术措施。3、进行施工部署，确保各流程按照节点进度组织施工。三、 施工组织计划（一）、施工准备为确保工程按照已定的工程目标进行，项目部必须精心组织，精心施工，做好充分的施工准备，施工准备工作包括人员准备，机械设备的准备，工程材料、施工材料的准备，技术准备，“三通一平”工作。1、人员准备：组织技术人员、作业人员进驻现场，搭设临时设施，固定搅拌设备，进行施工前的一切准备工作。2、材料、机械设备的准备：根据工程状况组织相应的机械设备、施工用料到现场，对机械设备进行检修，试运转工作，以满足工程的需要。根据工程进度编制工程材料采购计划，工程材料到现场并进行复检。3、技术 准备，技术准备应完成的工作有：a、熟悉设计图纸、地质勘察报告、施工现场。b、根据设计图纸、勘察报告进行图纸自审，图纸会审工作。c、进行施工技术交底、安全技术交底。d、对作业人员进行业务培训工作。e、测量控制网的布置，桩位放线定位。4、施工现场的“三通一平”工作a、通水：生活和施工用水用Dg50钢管接城市自来水。b、通电：施工用电接市电，施工用电量：850KW。c、施工道路：根据实际情况，修筑运输道路。（二）、人员组织及劳动力计划1、人员组织施工管理机构图项目经理项目副经理技术负责人施工员质量员安全员材料员资料员挖土运输队降水施工队围护桩施工队土钉施工队支撑施工队其他后勤资料2、劳动力计划序号工种名称数量序号工种名称数量1测量工26砼工102土方队507修理工23钢筋工108电焊工44电工29普工165注浆工610其他15合计117人3、机械设备计划序号机械名称数量规格备注1注浆泵2台2SNS2电焊机2台22KW3切割机1台4砼喷射机3台Pz-35空气机3台9m3/min6污水泵10台7深井泵89台8经纬仪2台J29水准仪4台10100t千斤顶1台Ycw-100型11挖土机8台PC20012自卸车50辆15吨13井点25套（三）、施工工艺流程施工准备自流井降水第一层土方开挖至-2.2米第一道喷锚体系施工第一道喷锚体系养护第二层土方开挖至-3.3米第二道喷锚体系施工第二道喷锚体系养护依次挖至第七层土方-8.6M、-9.3米（每层开挖深度约1.1米）依次施工至第七道喷锚体系每道喷锚体系养护人工修土、凿桩垫层及基础结构施工设置第一道井点挖土至-6.3米时设置第二道井点局部挖土至-8.3米时设置第三道井点土方开挖的方法与程序直接关系到围护结构的安全，必须给予高度的重视，确保整个挖土过程必须处于有序的受控状态。基坑土方开挖分成2大块10个片区，因本工程工期非常紧，工程桩施工与土方开挖穿插进行，第一块的工程桩及西面一排围护桩施工完成并达到保养期后进行第一块基坑的土方开挖、及喷锚体系施工，待第二块工程桩施工完成并达到保养期后马上进行第二块土方开挖，这时，整个基坑全部开始挖土。第一块与第二块之间的放坡系数为1：1。各区片配合土钉围护分段跳挖，并在下层开挖前使上层喷锚体系有一定的养护期，在土方开挖前养护至满足设计的强度要求。围墙第一块第二块A轴T轴20轴L轴围墙第一块第二块A轴T轴20轴L轴出土方向（四）、分块、分区开挖详图（五）、挖土工期计算运土车辆采用红岩和东风牌大型货车36辆，车辆自重20吨，可装运土方18立方米，满载土方的载重最大可达约45吨。经计算，平均每日运土量可达3500立方米，结合围护、坑底人工修土和余土外运等工作的难度系数，总挖运土净工期可控制在70天内完成。四、 土方开挖、基坑围护、降水施工（一）、土方开挖及围护结构施工步骤1、施工围护桩、自流深井；2、降水后分层施工各道土钉开挖到支撑底标高；3、施工支撑及压顶梁、排水沟；4、待支撑和压顶梁砼强度达到设计强度的80%以后，开挖到基础底板板底标高；5、底板垫层、电梯井土方人工开挖，边开挖土体边施工垫层，垫层延伸至围护桩边；6、基础底板施工后，底板和围护桩之间用C20素砼浇捣填实；（-区域）7、施工完地下一层楼面，在围护桩同地下一层楼板之间增加一道临时支撑，待临时支撑砼强度达到设计强度的80%后，方可拆除第一道支撑。（-区域）（二）、围护结构1、钻孔灌注桩混凝土强度等级为C25，主筋保护层厚度为35，桩位水平偏差小于50，竖向偏差小于0.5%，充盈系数大于1.1，沉渣厚度小于150，超灌高度为600。施工工艺按桩基工程专项施工方案施工，保证施工质量，不得出现离析、缩颈、露筋、断桩等施工质量问题。2、咬合桩施工咬合桩是在两根10001500素砼桩间嵌入一根10001500的钢筋砼桩的形式，其关键技术是采用专用桩机来保证桩身的垂直度，使得钢筋砼桩与素砼桩能可靠咬合、不分叉，形成连续的止水止土帷幕。素砼桩必须采用超缓凝砼，方可在两边两根素砼桩没有初凝前，在中间嵌入一根钢筋砼桩，切割掉钢筋砼桩与两边两根素砼桩重叠部分的超缓凝砼，实现咬合，从而使钢筋砼桩与素砼桩共同终凝，使其成为一个整体。咬合桩采用全套管液压桩机施工，套管由主机液压油缸压入地层后用冲抓斗进行管内取土。咬合桩施工顺序：定位放样地表障碍物处理原土压实导墙施工桩位编号两边超缓凝砼桩施工中间嵌入钢筋砼桩施工。3、压顶梁、围檩和支撑的砼强度为C30，支撑的竖向立柱为钻孔灌注桩，立柱上部为井字钢桁架，井字桁架伸入竖向立柱桩内为2m（构造见围护详图）。施工时先将桁架与下部钻孔灌注桩的钢筋笼主筋焊接牢固，在整体吊入孔内，竖向立柱上部井字架各部件间均满焊连接。（三）、井点降水1、施工工艺及技术要求：本工程坑边采用轻型井点降水，坑内采用自流深井降水。土方开挖前用自流深井预降水一周，待地下水位降至-5.000标高以下后再开挖土方。坑边的第一级轻型井点在开挖至-2.300标高后再设置。坑边第二级轻型井点在开挖至-6.300标高后再设置，坑边第三级轻型井点在开挖至-8.300标高后再置。（1）、首先放出井点布置线，用高压水和冲孔管的自重冲成井点孔。（2）、拔出冲管孔后，马上将包有滤网的井点管插入，扶正。（3）、井点管与孔壁间及时用洁净粗砂灌实，井点管要位于砂滤层中间，上部用粘土将孔口外封严夯实。（4）、用抽水胶管与总管接通，并将总管及抽水设备全部接好，要求所用胶管接头一律用铁丝拧紧，总管的法蓝接头要垫好胶垫拧紧螺栓，保证全部接头紧固、严密。（5）、将箱灌满后，可以进行试抽水，检查有无漏水、漏气、出水是否正常，有无淤泥塞等现象，如有异常情况，应检修好后方可使用，如无异常情况，井点降水5-7天后即可进入下道工序施工。2、降水运行技术措施（1）、试运行在开始降水运行之前，测出静止水位，抽水设备、电缆及排水管道均按要求铺设作试运行，以保证抽水系统完好。（2）、降水正式运行a、轻型井点冲孔直径不小于300，轻型井点抽水时真空度大于60Kpa。b、反滤层使用加工砂，用黄泥封口。降水应保证清水，严禁水中带砂。c、深井抽水时，出水量将由大变小，若出水量不满足连续出水时，应采取间隙抽水，以免电机烧坏，对损坏的泵要及时调换并修复。d、轻型井点抽水设备应安装真空表，并经常观测以保证井点系统的真空度，当真空度不够时，应及时检查管路或井点是否漏气，设备无故障，并应及时处理。e、井点使用时，应保证连续抽水，并应准备双电源，自行配备200KW的柴油发电机，做到天天检查，随时启动。f、做好降水运行记录，及时分析，指导和调控降水进行。g、水位降深应随开挖深度增加而逐渐超前推进，以减少降水对环境的影响。h、降水运行期间，应注意环境监测，控制地面沉降，防止对周围环境造成破坏性危害，用电到位，专箱专用。（四）、土钉墙施工1、采用分段、分层开挖。开挖作业面，一般每层深度低于同层土钉约50cm，作业面宽度大于等于土钉长度。2、造孔至设计深度。在杂填土中如土钉无法成孔，可采用击入48*3.0焊接管注浆，锚管每隔0.4m转90设两个10注浆孔（180对称位置），锚头位置1.0m内不设注浆孔。注浆压力不小于0.8Mpa，注浆须慢速进行，稳压时间2分钟以上，确保充盈度。注浆量在填土中不小于22kg/m，砂质粉土中不小于18kg/m。注浆量等参数具体通过试验确定。注浆孔处用倒三角角钢L30*4（长度50）加以保护，以防堵塞。锚管必须用软管密封不得采用布条作为止浆塞。在遇到障碍物时土钉可作角度、位置调整。3、安装钢杆件。土钉在基坑壁上呈梅花形布置，钢杆件采用22钢筋加工，设对中支架，间距不大于2M。4、注浆。用M10水泥砂浆注浆，注浆压力不小于8Mpa，注浆须慢速进行，稳压注浆应持续2分钟以上，确保充盈度。注浆量等参数具体通过试验确定。5、铺设钢筋网。钢筋网8200双向排列，各施工段之间必须焊接。6、焊接井字形锁定土钉头。7、喷射砼至设计厚度。采用干喷法，强度为C20，水泥采用32.5Mpa普通硅酸盐水泥。厚度100mm，可根据开挖后土坡情况分一次或二次喷射。水量控制在最小回弹率为宜。在喷射砼施工中可根据坑壁土层含水量及土方开挖速度，适当添加2-5%的速凝剂。8、定期进行砼养护。9、重复1-8直至完成整个待加固边坡。10、土钉施工要求：成孔孔深误差小于50，孔径误差小于5；土钉保护层厚度不小于30，土钉位置误差小于100。成孔后应马上安设土钉，防止塌孔。所用钢筋应平直、无锈、无油。（五）、土方开挖1、挖土顺序挖土顺序严格遵循“分层开挖、严禁超挖”及“大基坑、小开挖”的原则，根据后浇带位置分区分段开挖，分段长度不超过20m。在施工程序上做到边开挖边支护，分层开挖，分层支护。2、第一层土方开挖开挖条件：工程桩、围护桩施工完成、养护期符合要求；基坑内自流井有效降水一周；工程施工的场地照明具备；工程供水排水体系形成，具备净车出场条件；土钉围护施工人员、机械、材料均准备到位。因工程土方开挖面积大，第一块配备4台挖掘机分二个片区同时进行土方开挖。在挖土期间，土方车辆进出应注意文明施工，控制土方装车方量，确保无散漏，通过出入口铺垫草包及设置清洗处，及时清洗车辆，保证场内外道路清洁，并派专人每天对大门外的道路进行清扫。夜间施工照明充足；沿基坑周边应用钢管设置防护杆。3、第二层土方开挖开挖条件：第二层土方开挖应在第一道围护达到设计强度后进行，并依次开挖直至基坑底面。在指定的基坑出土通道处设置挖土斜道，在基坑中部土体适当挖低后设置回车平台，由平台辐射出几条支路。斜道坡度可达到1：8，宽度应不小于10M，可供两辆车交汇安全行驶。在挖土过程中，因土钉墙围护是随挖土进行的，支护始终处于最不利的受力状态，施工中必须给予特别的重视，挖土时严禁超挖。在第一块土方挖至四层后（约7万方），第二块也可以开始挖土，此时，挖机数量增加至8台，第二块挖土方法与第一块一样。4、坑底开挖土方开挖至基底时，配合人工开挖承台、地梁沟槽并修挖底板底土层，同时挖土通道逐步收缩。机械挖土标高控制在基坑面以上300MM，余土由人工挖除，以避免扰动基土。配合充足的修土人员，对落深的承台和地梁以及桩与桩之间、桩周围土方，组织人工辅助挖土和修土，运至胎模边集中堆放，多余土方由挖掘机装车外运。土方挖至出土道口时，先挖除临时通道，必要时无法挖出的土方采用长臂挖机停置在基坑边出口处挖掘，或视围护要求采用塔吊吊运装车，或用小挖机停于基坑下翻土，最后小挖机由汽车吊运退场。基底土方开挖时，还会遇到大量的工程桩和坑内降水的自流井和限制，施工人员必须要有高度的责任心，服从指挥，以免造成工程桩移位、断裂和倾斜。五、 工程质量保证措施1、基坑开挖前，对参与作业的挖掘机汽车司机进行技术交底，明确挖土方法，施工顺序和操作要点。2、挖土前，做好基坑四周的排水沟，地表水沟截流应严密。3、由于基坑面积较大，挖土秩序应严格遵循大基坑、小开挖的原则，各块之间的土方开挖应大于1：1的坡度，放坡分层盆式进行。4、土方开挖必须分层进行，严禁一次性挖到坑底。现场管理人员在土方开挖期间要随时对边坡稳定进行检查，特别是在雨天更要加强检查，夜间要有值班人员，发生险情立即报告项目经理或现场施工人员。5、工程技术组全面负责整个围护工程的质量，技术人员跟班作业，及时解决施工中出现的问题，并作好施工报表记录，确保每道工序质量符合设计要求。6、严把钢筋、水泥、砂、石等材料质量关，按要求提供产品合格证，杜绝使用无合格证的钢材、水泥。7、进行全面质量管理，对每个施工环节严格把关，对锚杆制作质量、砂浆配合比、外加剂比例、注浆压力、挂网连结、喷射混凝土配合比及厚度、锚头焊接质量等有专人进行严格监督检查，喷射混凝土施工完毕后，指定专人进行养护。六、 控制基坑变形措施本基坑地下室平面尺寸较大，为使基坑的变形控制在容许范围内，采取的具体措施如下：1、严格控制挖土分段分层开挖的深度和长度，每次开挖的深度不超过锚杆深度位置的0.5米，且开挖长度不超过20米，在基坑开挖平面上，采用分段跳挖，锚杆支护紧跟作业的施工措施。严禁超深超长开挖。2、基坑作业面开挖出来后，应迅速进行边坡修面，面层采取预喷措施，防止作业面暴露时间过长，使得土体强度降底，发生附加水平位移及沉降。3、严禁挖土机械在基坑坑壁宽度范围内来回走动，使坑壁土体扰动而发生变形，为减少扰动变形，基坑承台开挖应采用人工挑土开挖。4、当基坑开挖、井点降水过程中，应对基坑周围建筑物和地下管线进行变形监测，以防止发生不均匀沉降。5、基坑开挖完毕后，立即施工地下室垫层，并进行基坑封底。七、 应急措施围护工程极为复杂，影响安全的因素很多，必须随时做好应付可能出现的不利情况，确定合适的应急措施以保证安全。1、现场备有应急使用的材料及设备，如砂袋、钢筋、水泥、喷浆机具等。2、全员在土方开挖期间，特别是在下雨天，定时检查边坡稳定情况，并协助监测单位作好安全监测，发现问题及时报告有关部门。3、基坑局部出现坑底隆起时可采用20CM厚块石抛填，也可袋装土反压。4、围护桩间有流土时可用砖块封堵。5、如出现桩间漏水情况，应马上压力注浆止水，再在桩间挂网喷射混凝土止水。6、当围护桩下部位移