XX大楼附楼基坑支护、降水施工方案.doc

一、工程概况XX大楼附楼位于XX院内，西临桃花河，北边和西南边紧靠院内池塘，东边第15轴线距主楼第一轴线仅5m，南边紧临院食堂（二层砖混结构），基坑东西长20 m，南北长15 m，基坑开挖深度6.9m。主楼采用500mm夯扩桩，附楼采用400mm夯扩桩。二、工程地质及水文条件根据XX院提供的岩石勘察报告，场地地质条件复杂，第层为杂填土，厚度为0.5-1.50m；第层为中压缩性粉质粘土，层顶埋深0.5-1.50m，层厚为1.0-2.60m；第层为细砂，层顶埋深1.8-3.10m，层厚0.9-2.0m；第层为淤泥质粘土，层顶埋深3.5-4.5m，层厚3.0-4.8m，第层为中砂，层顶埋深7.4-9.0m，层厚4.7-6.4m；第层为强风化泥质粉沙岩，层顶埋深13.7-14.0m，层厚0.4-0.6m；第层为中风化层。场区内见上层滞水和潜水，上层滞水初见水埋深1.0m-3.5m不等，受地表水、生活用水及大气降水的补给；孔隙潜水主要赋存于中砂层中，随深度加深渗透条件好，水量渐大，与赣江有水力联系，二者混合水位埋深2.30-2.40m。三、施工难点由于本工程基坑开挖较深，且基坑底板位于淤泥层之中，加上基坑受周边池塘、河流及周围已建建筑物影响，东面及北面开挖面有限，因而不能采用自然放坡施工，加上地下水位较高，因而降水是本工程难点之一；基坑东边与主楼十分近，防止主楼夯扩桩滑移与抗折断是基坑支护的重点。四、基坑支护及降水设计根据工程地质及水文条件，结合现场实际情况，采取以下措施进行基坑支护及降水措施。（一 ）降低边坡荷载将基坑开挖边坡东边、西、北边5m范围土方开挖至主楼基础梁梁面即标高-1.6m处，考虑到边坡明水及雨水的外排,固在边坡四周人工开挖一条3030cm的排水沟,具体布置见附图2,余土外运至主楼东南侧，以减少边坡荷载。（二）基坑边坡支护及基坑降水1、基坑南侧：根据业主南侧现有食堂为拟拆建筑物，可暂不考虑安全稳定的指示，从现场实际开挖面及力保现有食堂的出发点考虑，基坑南边采取自然放坡开挖，坡度为1：2（详1-1剖）。2、基坑西侧：采取自然放坡开挖（坡度1：1）与直径600mm单管旋喷桩做截水帏幕相结合，旋喷桩置于边坡坡顶外侧（详2-2剖），西边临地下室/BF轴区域基础待地下室施工完毕再行施工。3、基坑北侧：基坑北边受开挖面及场地限制，采取自然放坡开挖（坡度为1：0.6-0.8）结合木桩支护（木桩在旋喷桩内侧2-2.5m左右，木桩根部打入基坑底部3-4m，间距1m，桩径不小于15-20cm，木桩之间采用横向竹跳板或木板嵌固连结防止桩间土滑坡），边坡顶部距离F轴线5m处设置直径600mm单管旋喷桩作为截水帏幕，详1-1剖。4、基坑东侧：基坑东侧沿主楼基础承台（为避免钻孔灌注桩施工对主楼夯扩桩及承台影响，钻孔灌注桩须离主楼轴线超过2m）采取一排直径800mm的钻孔灌注桩（对应主楼承台南北方向各延长500mm范围内桩心间距1000mm，其他区域桩心间距2000mm；北端第一根桩与北边旋喷桩相连，南端第一根桩置于基坑南边边坡中部）对主楼夯扩桩进行加固，预防主楼夯扩桩滑移及边坡土方对夯扩桩形成的水平剪力造成夯扩桩折断；基坑开挖时，土方采取1：0.5-0.6自然放坡开挖。（详2-2剖）5、基坑降水：基坑内设置4口深井降水（已设置2口，其方案另详监理及业主审批深井方案）降低地下水位，同时在开挖基坑内周边设置300300mm的砖砌排水沟，排水沟四角设置5005001000mm（深）集水井，将基坑内明水抽排至坑外。五、旋喷桩设计采用单管旋喷桩沿基坑西面、北面布置，东西长25 m，南北长21 m，根据地勘报告，旋喷桩有效埋深在中砂层，其标准贯入锤击数N=11-14，选取桩径为600mm（0.6m0.2m），同时考虑到基础底板坐落在淤泥层中。基于施工方便及防水要求，故开挖深度应较设计标高低0.5m为宜。h= 6.9m，根据 hd1.20r0（h-hwa）hd1.21.1（6.9-2.3）=6.07m hd（0.8-1.2）h hd1.25.3=6.36m综合以上故取hd=6.5m则旋喷桩桩长h+ hd=5.3+6.5=11.8m故旋喷桩桩底标高为-13.4m(即桩底至第层中砂层底)，具体设计另详。桩内侧边距建筑物外边轴线距离5000mm。六、旋喷桩施工1、施工方法 本工程采用单管法施工。2、施工机械选择根据本工程实际需要，选用AcF-700型压浆车，XJ100型振动钻机，42mm地质钻杆单管，旋喷直径3.2-4.0mm，31Mpa高压管。3、材料选用旋喷使用的水泥采用强度等级为32.5级的普通硅酸盐水泥，水泥必须进行见证取样，且新鲜无结块。水泥浆水灰比根据工程实际情况控制在1.1-1.5:1，为消除离析，根据施工实际情况酌情加入水泥用量3%的红土、0.9%的碱，浆液必须在旋喷前1小时以内配制，使用时滤去硬块、砂石等，以免堵塞管路和喷嘴。4、施工工艺流程钻机就位钻孔钻孔至设计标高旋喷开始边旋喷边提升旋喷结束成桩5、主要施工方法（1） 场地平整将已开挖场地用推土机推平至设计标高-1.6m处，未开挖场地用反铲也挖掘至-1.6m处，同时注意开边宽度必须超过旋喷桩处2m，主楼与附楼之间开挖至-1.6m处。（2）挖好排浆沟，做好钻机就位，要求钻机安放保持水平，钻杆保持垂直，其倾斜度不得大于1.5%。（3） 注浆管射水至设计深度后，再一边提升一边进行喷射注浆。（4）在插入旋喷管前先检查高压水与空气喷射情况，各部位密封圈是否封闭，扦入后先作高压水射水试验，合格后方可喷射浆液，如因塌水插入困难时，可用低压（0.1-2Mpa）水冲孔喷下，但须把高压水喷嘴用塑料布包裹，以免泥土堵塞。（5）喷嘴直径、提升速度、旋喷速度、喷射压力、排量等旋喷参数根据现场试验确定。一般预搅下沉速度应控制在0.8m/min，喷浆提升速度不宜大于0.5m/min，重复搅拌升降可控制在0.5-0.8m/min。（6）施工中发生意外中断注浆或提升过快现象，应立即暂停施工，重新下钻至停浆面或少浆桩段以下0.5m的位置，重新注浆提升，保证桩身完整，防止断桩。（7）喷射时应先达到预定的喷射压力，喷浆后再逐渐提升注浆管，中间发生故障时，应停止提升和旋喷，以防桩体中断，同时立即检查排除故障；如发现有浆液喷射不足，影响桩体的设计直径时，应进行复核。（8）桩喷浆量Q（L/根）按Q=H/Vq（1+），在现场实验确定提升速度后再行确定。旋喷过程中，冒浆量控制在10%-25%之间。（9）喷到桩高后应迅速拔出注浆管，用清水冲洗管路，防止拧固堵塞。（10）相临两桩施工间隙时间一般不应超过24h，因故停歇时间超过24h，应采取补桩或在后施工桩中增加水泥掺量及注浆等措施。前后排桩施工应错位成踏步式，以便发生停歇时，前后施工桩体成错位搭接形式，有利墙体稳定及止水效果。（11）经常性、制度性地检查搅拌叶磨损情况，当发生过大磨损时，应及时更换或修补钻头，钻头直径偏差不得超过3%。（12）一般情况下每一台班应做一组试块，试块水泥土可在第二次提升后的搅拌叶边提取，按规定的养护条件进行养护。（14）旋喷桩施工中常见问题、预防措施及处理方法：常 见 问 题原 因处 理 方 法固结体强度不匀、缩颈喷浆设备出现故障（管路堵塞、串、漏、卡钻） 喷浆时，先进行压水压浆压气试验，正常后方可喷射；保证连续进行；配浆用筛过滤，调整压力拔管速度、旋转速度及注浆量配合不当调整喷嘴的旋转速度、提升速度、喷浆压力和喷浆量喷射的浆液与切削的土粒强制搅和不充分、不均匀对易出现缩颈部位及底部不易检查处进行定位旋喷喷射（不提升） 穿过较硬的粘土层，产生缩颈钻孔沉管困难、孔偏斜 遇有地下埋设物，地面不平不实，钻杆倾斜度过大放桩位点前应钎探，遇有地下埋设物应清除或移桩位点，平整场地，钻杆倾斜度控制在1%以内冒浆注浆量与实际需要相差很多采用侧口式喷头、减小出浆口孔径、加大喷射压力；控制水泥浆液配合比不冒浆地层中有空隙掺入素凝剂；空隙处增大注浆填充（15）旋喷桩采用1台旋喷机从基坑西南角顺向施工。七、钻孔灌注支护桩设计基坑东边旋喷桩与主楼西边之间采用一排支护桩对主楼桩基进行加固。支护桩采用钻孔灌注桩800mm，间距1000mm（主楼靠附楼一侧承台对应区域）和2000mm（承台之间地梁部分对应区域）,桩长14 m，桩数为15根，桩顶标高为-2.0m，砼强度等级C30，配筋为816，箍筋8150mm，加劲箍采用122000,具体设计另详。八、钻孔灌注桩施工1、施工方法本工程采用回转钻成孔灌注桩。2、施工机械选择 钻孔机选用CPS-18型（1台），混凝土搅拌机选用JDY-350，汽车吊车选用16T汽车吊。3、材料选用钻孔灌注桩砼采用现场搅拌。水泥：使用的水泥采用强度等级为32.5级的普通硅酸盐水泥，水泥必须有出厂合格证、出厂质量检验报告，并经现场见证取样检验合格后方可使用。石：卵石10-40mm，含泥量小于1%，并保持干净无混合杂物且经检验合格。砂：中粗砂，含泥量不超过3%，并经检验合格。4、施工工艺流程场地平整桩位测放，护筒埋设钻机就位钻进成孔，泥浆循环护壁一次清孔，终孔验收下放钢筋笼二次清孔灌注水下混凝土5、主要施工要点（1）钻机就位前，先平整场地，铺好垫木并用水平尺校正，保证钻机平稳、牢固。在桩位埋设6-8mm厚钢板护筒或混凝土护壁，内径比孔口大100-200mm，埋深1-1.5m，同时挖好水源坑，排泥槽、泥浆池等。（2）成孔采用反循环工艺，钻机钻进时根据泥浆补给情况控制钻进速度，杂填土层钻进时，不得清水钻进，应及时加入泥浆。（3）桩孔钻完，用泥浆置换法进行清孔，一次清孔完毕后吊放钢筋笼，进行隐蔽工程验收，验收合格后二次清孔，孔底浮渣厚度不大于50mm。（4）二次清孔完毕后立即浇捣混凝土，第一次浇捣混凝土时，管底至孔底的距离宜为300-500mm，并使导管一次埋入混凝土面以下0.8m以上，在以后的浇筑中，导管埋深宜为2-6m。（5）桩顶浇注高度不能偏低，应使在凿除浮浆层后，桩顶混凝土要达到设计强度等级。（6）钻进程序，考虑到桩距较小以及场地限制，采用单机跳打（隔二打一），从北面向南面进行施工。九、锁口梁设计支护桩桩顶采用采用锁口梁连接，截面为500500mm，主筋为上下各418，箍筋为8150mm,梁顶标高-1.6m，混凝土强度等级为C30，支护桩桩顶伸入梁内100mm，主筋锚入梁内500mm，具体布置详见附图二。十、基坑支护及主楼沉降的监测施工过程中必须对钻孔灌注桩及旋喷桩的水平位移以及主楼的沉降情况进行监测，如发生异常情况，立即研究采取措施，避免重大事故的发生。当附楼地下室回填完毕，方可停止监测。（一）对钻孔灌注桩及旋喷桩水平位移的监测。1、观测工作基点设置：工作基点布置在变形区以外的稳定地区，并用红油漆做好明显标记，并用砖砌体予以保护。A钻孔灌注桩工作基点布置在现有食堂门前主干道上。B北边旋喷桩工作基点布置在主楼东侧院内主干道上。C西边旋喷桩工作基点布置在现有食堂北边人行主干道上。 2、基准观测线设置：采用J2经纬仪沿钻孔灌注桩轴心及旋喷桩轴心上布设一条基准线，并用红油漆在桩上鲜明标注（钻孔灌注桩每桩两点，旋喷桩每500mm一个点），并将该直线投测在相应工作基点上及对应建筑物（围墙及现有配电房）上，并用红漆标注，如下图所示。3、水平位移的监测：将J2经纬仪置于工作基点上，对准建筑物上标注点，然后将其投测到桩上对应标注点处，量取桩上红油漆标注与该投测线的间距即为钻孔灌注桩与旋喷桩的水平位移。4、监测周期基坑开挖期间，监测周期3h/次，当相邻两次位移量大于3mm或总变形量钻孔灌注桩达3cm、旋喷桩达10cm时，应缩短监测周期，同时暂时停止施工且及时分析位移原因，并向有关部门报告，并制定有效加固措施后再行施工，当相邻两次位移量较小时，可将监测周期适当延长至6-24h/次。（二）对主楼沉降监测1、沉降观测基准点的设置：钻孔灌注桩施工前，用S2水准仪将原始+1.000m高程控制线投测到主楼西侧4个柱子以及东南侧和东北侧两个角柱上，并将该控制线投测到远离基坑施工影响区域的洗衣房及老年公寓或相邻近的电线干上，并将以上所有投测点用红油漆鲜明标注。2、主楼沉降观测：钻孔灌注桩及附楼地下室施工期间，采用S2水准仪将主楼外的+1.000m标注线投测到主楼底层框架柱对应的+1.000m标注线处，量取两者差值即为主楼沉降量。3、监测周期：钻孔灌注桩及基坑开挖期间，量测周期为3h/次，当相邻两次沉降量达1mm或总变形量达10mm时（注意：沉降量应精确到0.5mm，主楼东侧沉降量有可能出现负值），应缩短监测周期，同时暂时停止施工且及时分析位移原因，并向有关部门报告，并制定有效加固措施后再行施工，当相邻两次位移量较小时，可将监测周期适当延长至6-24h/次。十一、基坑内积水外排由于旋喷桩可以有效阻止基坑外围水回渗到基坑内，同时基坑内淤泥层可有效阻止地下水上浮，考虑到基坑内明水及雨水外排，故在基坑内四周沿边坡角采用砖砌一条深300300mm的排水沟，并在四角和基坑集水坑内设置集水井用污水泵外排。十二、注意事项基坑开挖必须在旋喷桩及钻孔灌注桩强度达到100%以后方可进行基坑开挖与施工。十三、施工现场安全用电措施 现场临时用电严格按施工现场临时用电安全技术规范组织施工，供配电采用TN-S接零保护系统，按三级配电两级保护设计施工，PE线与N线严格分开使用。接地电阻不大于4，施工现场所有防雷装置冲击接地电阻不大于30。开关箱内漏电保护器额定漏电动作电流不大于30mA，额定漏电动作时间不大于0.1s。1、供电线路应有专门电工定期巡视检查。2、配电箱由专人负责管理及维修。3、现场施工机具要做到“一机，一闸，一漏，一箱”，非专业施工人员不准随便触摸施工用电机具。4、现场施工人员未经允许不得随意拖、接临时用电线路，更不能随意拆除接地保护线。5、施工前检查供、用电设备是否正常，用电机具不允许“带病”工作。6、严禁使用损坏的插头、插座、及绝缘老化的电缆电线。7、