基坑开挖与支护方案【张}.doc

佛山市顺德区羊大路工程 基坑开挖与支护方案目 录一、工程概况2二、基坑开挖与支护方式：21、管道基坑开挖与支护情况布置22、顶管用操作井、倒虹井开挖与支护布置33、桥梁桥台基坑开挖与支护布置3三、施工准备4四、机具设备5五、基坑支护61、管道工程62、顶管用操作井、倒虹井工程73、桥梁桥台工程8（1）、钻孔桩施工工艺及方法8（2）、旋喷桩施工工艺及方法12六、基坑开挖141、基坑堆土142、基坑开挖153、基坑降排水15七、安全、文明措施16八、成品保护17一、工程概况羊大路位于顺德伦教街道，道路等级为城市主干道，设计车速60km/h，道路分南北两幅分布于羊大河两岸，双向6车道，道路红线宽37/25m。羊大路（北岸）旧路改造长度为4810.261m，羊大路（南岸）新建道路长度为4736.132m。道路全线设置中小桥7座、涵洞6道。本工程基坑开挖主要为新建道路配套排水管道、涵洞开挖，顶管操作井、倒虹井基坑开挖，新建桥梁桥台基坑开挖。本工程地处珠江三角洲冲积平原，属河口三角洲堆积地貌。公路沿线多鱼塘、耕地、河涌、道路及居民住宅区，场地交通条件较差，具体工程地质资料详见广州地质勘察基础工程公司关于佛山市顺德区羊大路的工程地质勘察报告。二、基坑开挖与支护方式：羊大路（南岸）新建雨水干管DN500DN1200约4500米，平均埋深为2.04.5米；雨水支管DN300DN400约4100米，平均埋深约0.63.0米；污水干管DN400DN800约4300米，平均埋深约2.26.2米。1、管道基坑开挖与支护情况布置1）、埋深为03m采用自然放坡开挖方式；2）、埋深为33.5m采用6米拉森型钢板桩支护开挖方式；3）、埋深为4.55.5m采用9米拉森型钢板桩支护开挖方式；4）、埋深为5.56.5m采用12米拉森型钢板桩支护开挖方式。2、顶管用操作井、倒虹井开挖与支护布置1）、顶管用操作井采用桩径550，桩长2）、倒虹井根据地面高程采用1:1放坡至井底标高的3.9米后，打设9米拉森型钢板桩支护开挖至设计井底标高。3、桥梁桥台基坑开挖与支护布置1）、羊大河一桥：南北两侧桥台采用1:1.5放坡开挖至地面层下2米后，采用10米灌注桩（桩径1.2m）加单排10m旋喷桩（桩径0.8m）围护结合土围堰形成可靠的支护方式；2）、羊大河二桥：北岸桥台采用1:1.5放坡开挖至地面层下2米后，采用10米灌注桩（桩径1.2m）加单排10m旋喷桩（桩径0.8m）围护结合土围堰形成可靠的支护方式；南岸桥台采用盖梁接桩基础，无需开挖基坑；3）、羊大河三桥：北岸桥台采用1:1.5放坡开挖至地面层下2米后，采用10米灌注桩（桩径1.2m）加单排10m旋喷桩（桩径0.8m）围护结合土围堰形成可靠的支护方式；南岸桥台采用盖梁接桩基础，无需开挖基坑；4）、羊大河四桥：北岸桥台采用1:1.5放坡开挖至地面层下2米后，采用10米灌注桩（桩径1.2m）加单排10m旋喷桩（桩径0.8m）围护结合土围堰形成可靠的支护方式；南岸桥台采用盖梁接桩基础，无需开挖基坑；5）、K0+534.7（沙洲北涌）桥：由于设计未确定桥台开挖支护方式，我司将根据多年的施工经验，结合施工现场的具体地质情况，采取合理可靠的支护开挖方式。若地质状况好，拟采用钢板桩支护开挖；若地质状况较差，拟采用灌注桩加旋喷桩的支护方式；前提是务必确保基坑开挖与支护安全可靠；6）、K1+907.7（文昌沙涌）桥：由于设计未确定桥台开挖支护方式，我司将根据多年的施工经验，结合施工现场的具体地质情况，采取合理可靠的支护开挖方式。若地质状况好，拟采用钢板桩支护开挖；若地质状况较差，拟采用灌注桩加旋喷桩的支护方式；前提是务必确保基坑开挖与支护安全可靠；7）、K3+591.6（泥湄滘涌）桥：由于设计未确定桥台开挖支护方式，我司将根据多年的施工经验，结合施工现场的具体地质情况，采取合理可靠的支护开挖方式。若地质状况好，拟采用钢板桩支护开挖；若地质状况较差，拟采用灌注桩加旋喷桩的支护方式；前提是务必确保基坑开挖与支护安全可靠。三、施工准备施工前，要充分领悟设计图纸意图；明确施工要点，严控施工质量，确保施工安全。. 清除挖方区域内所有障碍物, 如地上高压、照明、通讯线路,电杆、树木、旧有建筑物及地下给排水、煤气、供热管道,电缆、沟渠、基础、坟墓等,或进行搬迁、改建、改线；. 制定好现场场地平整、基坑开挖施工方法，绘制施工总平面布置图和基坑士方开挖图，确定开挖路线，基底标高、边坡坡度、排水沟、集水井位置及土方堆放地点。. 完成测量控制网的设置, 包括控制基线、轴线和水准基点.场地平整进行方格网桩的布置和标高测设,计算挖填土方量,对建筑物做好定位轴线的控制测量和校核；进行土方工程的测量定位放线,并经检查复核无误后,作为施工控制的依据。. 在施工区域内做好临时性排水设施,场地向排水沟方向做成不小0.2%的坡度,使场地不积水,必要时设置截水沟、排洪沟。. 完成必需的临时设施,包括生产设施及生活设施及机械进出和土方运输道路、临时供水供电线路。. 机械设备运进现场,进行维护检查、试运转,使处于良好的工作状态。四、机具设备根据本工程基坑开挖与支护的要求，结合施工现场工作面的情况，在确保安全、经济、合理、高效的前提下，拟对施工机具作如下安排，机械设备的具体进场时间以施工需要前进场为宜。施工设备使用前、使用中，均需对机械设备进行检查，确保机械设备的正常运作，确保安全生产。主要施工机具如下表：序号机械或设备名称 型号 数量备注1装载运输车 自卸车82钢板桩机2根据施工需要进场3拉森IV钢板桩6米、9米、12米14800吨根据现场需要分批进场4钻孔桩机1根据桥台施工前进场5旋喷桩机1根据桥台施工前进场6挖掘机PC2004根据施工需要进场7挖掘机PC1204根据施工需要进场8潜水泵KQQ-108每开挖面配备排水设施9其他配套设备配套根据需要进场五、基坑支护1、管道工程本工程的雨、污水管道基坑开挖根据管道埋深小于3米采用放坡开挖，管道埋深超过3米采用钢板桩支护开挖，钢板桩打设长度根据管道埋深（本方案第二条、第1节内容）选择。在打支护钢板桩前要确保放线的准确，钢板桩进场前需要检查整理，发现桩身有缺陷随时调整，整理后在运输和堆放时尽量不使其弯曲变形，避免碰撞，尤其不能将连锁口碰坏。钢板桩打设要严格按照其工艺方法施工机具人员准备测量定位导向桩制作打钢板桩钢板桩横撑基坑开挖钢板桩拆除石粉回填钢板桩施工工艺：1) 履带吊停在离打桩点就近的钢平台，侧向施工，便于测量人员观察。挂上振动锤，升高，理顺油管及电缆。2) 锤下降，开液压口，拉一根桩至打桩锤下，锁口抹上润滑油，起锤。3) 待钢板桩尖离开地面30cm时，停止上升。锤下降，使桩至夹口中，开动液压机，夹紧桩。上升锤与桩，至打桩地点。4) 对准桩与定位桩的锁口，锤下降，靠锤与桩自重压桩至土层以下一定深度不能下降为止。5) 试开打桩锤30秒左右，停止振动，利用锤惯性打桩至坚实土层，开动振动锤打桩下降，控制打桩锤下降的速度，尽可能的使桩保持竖直，以便锁口能顺利咬合，提高止水能力。6) 板桩至设计高度前40cm时，停止振动，振动锤因惯性继续转动一定时间，打桩至设计高度。7) 松开液压夹口，锤上升，打第二根桩，以上类推至打完所有桩。打桩前应在锁口内涂以黄油、锯末等混合物，具体施工工艺详见专项施工方案。钢板桩打设过程要严格监控其质量，确保基坑支护安全可靠。2、顶管用操作井、倒虹井工程此类井室基坑开挖采用放坡开挖至井室设计底面标高3.9米处进行钢板桩支护，钢板桩施工参照管道工程的钢板桩施工方法进行。3、桥梁桥台工程本工程桥梁承台基坑开挖深度为河面常水位下约45m，开挖深度较深，开挖面积较大，施工难度较高，故采用10m长、桩径1.2m的灌注桩加10m长、桩径0.8m的旋喷桩形成围蔽防水支护，确保基坑开挖不受羊大河的河水影响，并配备可靠、高效的基坑降排水设施；靠近岸边采用土围堰。（1）、钻孔桩施工工艺及方法a、施工前准备工作1） 场地清理、搭设钻孔桩机的操作平台。 2） 设置闭合导线网并与市政高级控制点闭合，达到规范要求精度，经验收合格后，导线点作为桩位点放样的基准点。导线点同样要闭合，达到精度要求。桩位点在埋设护筒时会被破坏，所以桩位点确定之后，再放两个以上的保护桩。用保护桩校核护筒的准确性。保证桩位点的偏差符合要求。测量放样用全觇式经纬仪，极坐标计算数据。桩位之间的距离校核可用钢尺丈量。 3） 挖泥浆池、沉淀池、储水池、准备合格粘土或膨润土。 4） 接通水、电源。 5） 埋设护筒，护筒应埋深深入水下泥层内，顶端高出水面50cm，底部埋深1.52.0m,护筒直径比桩径大20cm，上下正直，护筒中心线平面偏差小于5cm。一般用钢质护筒，钢板厚0.81.0cm。护筒用机械方法埋设，并探明地下障碍物。 6） 移走地下障碍物。可能还有一些管网会占据桩位，必须在钻孔桩施工前，查清地下管网情况，尽早采取措施，迁走桩位上的地下障碍物。 7） 桩架就位。机架要平直，设置在水上的操作平台要钻孔过程中机架不能移位和不均匀沉陷。 8） 泥浆指标。粘土层16s17s，砂层17s19s，含砂率不超过8%，胶体率90%以上，比重1.21.4左右。泥浆质量直接影响钻孔进度。 泥浆槽应制成高20cm，宽30cm，长度不小于15m，泥浆流速不大于10cm/s。 9） 钻孔机械使用钻孔钻，设计要求入坑底2m。b、钻孔 1） 钻具联结要牢固，铅直，初期钻进速度不要太快，在孔深4.0m以内,不超过2m/h，以后不要超过3m/h。在覆盖层始终要减压钻进，钻进速度与泥浆排放量相适应。钻孔钻在开孔时要慢，孔深2.0m以内，不超过1.5m/h。 钻进速度的控制要根据土层情况、孔径、孔深、供水或供浆量的大小、钻机负荷以及成孔质量等具体情况确定，松软的土层，钻进速度一定要慢，以防泥浆未形成保护膜而导致塌孔。钻进过程中，经常测试泥浆指标变化情况，并注意调整钻孔内泥浆浓度，本工程地下水位埋深23米，泥浆压力超过水压力，可满足施工规范要求。2） 经常检查机具运转情况，发现异常情况立即查清原因，及时处理。钢丝绳和润滑部分必须每班检查一次。 3） 小工具如扳手、榔头、撬棍用保险绳栓牢，防止掉入孔内。 4） 经常注意观察钻孔内附近地面有无开裂或护筒、桩架是否倾斜。 5） 严格遵守操作技术规程，做好钻孔记录。记录中要反映泥浆变化。 6） 钻至设计深度时，要由监理工程师在现场与施工单位有关人员共同判断并准确测定孔深。以此作为终孔标高的依据。 c、清孔 1） 钻孔到设计深度，施工单位提出终孔要求，需由现场监理工程师决定，并进行孔径，孔偏斜度、孔深的验收。验收方法是制造一个长度等于46倍桩径，直径等于孔径的钢筋笼，将钢筋笼吊放入孔，并顺利放到设计要求的孔底，说明孔径和偏斜度达到要求。孔深用测绳和钢尺丈量。钢筋笼放不到底时还需要修孔直至孔壁铅直，钢筋笼能顺利放到底为止。 2） 清孔方法是用原浆换浆法清孔，清孔后泥浆指标比重1.151.20之间，含砂量小于4%，粘度20s22s，孔底沉渣小于20cm。为防止孔内沉渣大于设计要求，一般用抽吵筒先将孔内泥砂打掉再换浆。 3） 清孔时应防止塌孔。 4） 清孔达到要求，由监理工程师再次验收孔深，泥浆和沉渣厚度。经监理工程师签证，同意隐蔽，灌注混凝土，再进行下道工序。 d、钢筋笼制安 1） 钢筋进场必须具有合格证，每批材料，每种规格均需抽样检查合格后方可使用。 2） 钢筋笼制作必须严格按设计图和规范要求执行。一般钢筋笼用焊接方法，个别连接点用绑孔。钢筋笼外侧的定位钢筋可用空心穿孔混凝土预制圆柱体，或直接用钢筋、扁铁弯曲成型并焊接在主筋上，以保证主钢筋保护层厚度（主筋保护层厚度不小于8.5cm）。 3） 钢筋笼的加强箍必须与主筋焊牢，焊条一般用5字头型号（如506焊条），以保证钢筋笼焊接质量。钢筋笼在安装过程中不能变形。 4） 钢筋笼最好一次性使用一台吊机。 5） 钢筋笼顶端要焊吊挂筋，高出钢护筒。钢筋笼就位后，吊挂筋支承在护筒顶的枕木上，不能直接放在护筒上。 6） 超声波检测桩的钢筋笼要安装镀锌钢管与箍筋连接，要保证检测钢管不漏水。e、浇注水下混凝土1） 用直径20cm导管灌注水下混凝土。导管每节长度34m。导管使用前试拼，并做封闭水试验（0.3Mpa），15分钟不漏水为宜。仔细检查导管的焊缝。 2） 导管安装时底部应高出孔底3040cm。导管埋入混凝土内深度23m，最深不超过4m，最浅不小于1m，导管提升速度要慢。 3） 开管的混凝土数量应满足导管埋入混凝土深度的要求，开管前要备足相应的数量。 4） 混凝土坍落度为1822cm，以防堵管。 5） 混凝土要连续浇注，中断时间不超过30分钟。浇灌的桩顶标高应高出设计标高0.5m以上。混凝土用商品混凝土或自备搅拌设备，吊机吊斗入槽或用泵送混凝土直接入槽。 6） 施工中应保证场地清洁卫生，泥浆不可到处外溢，泥渣应及时清除。 具体工艺流程及技术要点详见钻孔灌注桩专项施工方案。（2）、旋喷桩施工工艺及方法a.施工前准备工作1）场地平整正式进场施工前，进行管线调查后，清除施工场地地面以下3米以内的障碍物，不能清除的做好保护措施，然后整平、夯实；同时合理布置施工机械、输送管路和电力线路位置，确保施工场地的“三通一平”。2）桩位放样施工前用全站仪测定旋喷桩施工的控制点，埋石标记，经过复测验线合格后，用钢尺和测线实地布设桩位，并用竹签钉紧，一桩一签，保证桩孔中心移位偏差小于50mm。3）修建排污和灰浆拌制系统旋喷桩施工过程中将会产生1020%的返浆量，将废浆液引入沉淀池中，沉淀后的清水根据场地条件可进行无公害排放。沉淀的泥土则在开挖基坑时一并运走。沉淀和排污统一纳入全场污水处理系统。灰浆拌制系统主要设置在水泥附近，便于作业，主要由灰浆拌制设备、灰浆储存设备、灰浆输送设备组成。b.钻机就位钻机就位后，对桩机进行调平、对中，调整桩机的垂直度，保证钻杆应与桩位一致，偏差应在10mm以内，钻孔垂直度误差小于0.3%；造孔前应调试空压机、泥浆泵，使设备运转正常；校验钻杆长度，并用红油漆在钻塔旁标注深度线，保证孔底标高满足设计深度。c.引孔钻进钻机施工前，应首先在地面进行试喷，在钻孔机械试运转正常后,开始引孔钻进。钻孔过程中要详细记录好钻杆节数，保证钻孔深度的准确。d.拔出岩芯管、插入注浆管引孔至设计深度后，拔出岩芯管，并换上喷射注浆管插入预定深度。在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，要边射水边插管，水压不得超过1Mpa，以免压力过高，将孔壁射穿，高压水喷嘴要用塑料布包裹，以防泥土进入管内。e.旋喷提升当喷射注浆管插入设计深度后，接通泥浆泵，然后由下向上旋喷，同时将泥浆清理排出。喷射时，先应达到预定的喷射压力、喷浆后再逐渐提升旋喷管，以防扭断旋喷管。为保证桩底端的质量，喷嘴下沉到设计深度时，在原位置旋转10秒钟左右，待孔口冒浆正常后再旋喷提升。钻杆的旋转和提升应连续进行，不得中断，钻机发生故障，应停止提升钻杆和旋转，以防断桩，并立即检修排除故障，为提高桩底端质量，在桩底部1.0m范围内应适当增加钻杆喷浆旋喷时间。在旋喷提升过程中，可根据不同的土层，及时调整钻杆旋喷参数。f.钻机移位旋喷提升到设计桩顶标高时停止旋喷，提升钻头出孔口，清洗注浆泵及输送管道，然后将钻机移位。具体工艺流程及技术要点详见旋喷桩专项施工方案。六、基坑开挖在基坑支护完成后，进行基坑开挖，基坑开挖宜选择在枯水季节或少雨季节进行，开挖后应连续快速施工，确保基坑质量和施工安全。1、基坑堆土基坑开挖的土方临时堆载在基坑每侧，距沟槽边缘不小于0.8m，堆载高度不超过1.5m，待当天作业完工后，利用汽车将基坑沟槽边的堆载余泥外运至绿化填方，确保不让基坑因周边堆载而受破坏，并保持环境，杜绝污染。2、基坑开挖沟槽开挖较深较大时，采用分层开挖1） 人工开挖沟槽的槽深超过3m时要分层开挖，每层的深度不超过2m；2） 人工开挖多层沟槽的层间留台宽度应符合：放坡开槽时不应小于0.8m，直槽时不应小于0.5m，安装井点设备室不小于1.5m；3） 采用机械开挖沟槽时，沟槽分层的深度根据机械的性能确定；4） 采用机械开挖时，槽底预留2030cm的土层采用人工清底，确保基坑底部原状地基土不受扰动，标高符合设计要求，基坑质量符合要求；5） 采用机械开挖要先探明地下管线位置，特别是对石油管道线上的基坑开挖，要确保地下管线的安全选择适宜的开挖方式。6） 基坑开挖后，底部不得受水浸泡，槽底局部扰动或受水浸泡时，采用天然级配砂砾石或石灰土回填。7） 本工程采用钢板桩支撑方式时，钢板桩打设好后，待土方开挖为1m后，因进行钢板桩横撑支撑，横撑距离为2m布置，横撑应牢固可靠。3、基坑降排水基坑降排水设施应不影响基坑安全，不影响周边环境，拟根据各部分工程采用不同降排水：在管道沟槽开挖时，采用沟槽外堆土现成一道防止地面水进入基坑内的防线，基坑内根据实际情况采取适当坡度，并在坡底设置集