解放军413医院经济适用住房基坑支护施工方案.doc

解放军413医院经济适用住房基坑支护施工方案第一章 综合说明第一部分 施工方案的编制依据1、海军东海建筑安装中心勘察队工程地质勘察报告。2、建筑基坑支护工程技术规程浙江省标准及现行其他相关规范。3、本市区范围相类似基坑支护工程的经验。4、根据场地的岩土工程地质特征和基坑周边的情况。本深基坑按安全等级为一级进行设计。5、建设方提供的基坑附近地下管线及其它地下埋设物的位置、埋深、结构型式以及基坑相邻建筑物的基础类型、基础埋深等情况。第二部分 工程简介一、工程概况解放军413医院经济适用住房，工程位于舟山市定海区四一三医院区北部，北面紧邻文化路和浙江海洋学院新校区连通的城市道路，与学林雅苑小区隔街相望，西面是城市河道，隔河道为浙江海洋学院老校区运动场，东为城市山脉。本工程由舟山市由开发建设。大楼建筑占地面积1669平方米，总建筑面积8039平方米.；海军东海建筑安装中心勘察队；施工图由舟山市规划建筑设计研究院设计；92910部队工程质量监督站实行质量监督；绍兴市工程建设监理有限公司；由华丰建设集团股份有限公司承建。工程首层0.00相当于高程12.615m，现工程场地绝对标高12.45m12.8m。基坑开挖至（除电梯井等局部另行处理外）为绝对标高8.37m7.07m，考虑到土方平衡而少量超挖，地下室基坑开挖深度约为7.5m。基坑开挖拟分两步进行，在基坑开挖至深度为4m时进行工程桩的施工，待完成工程桩施打后再挖至深度为7.5m。考虑到桩机需要下基坑作业以及桩承台的局部深挖，基坑的平面尺寸为地下室外壁周边长度加2米。二、岩土层工程地质特征场地南侧四一三医院区，西侧是城市河道，东侧为城市山脉，北侧为紧邻文化路和浙江海洋学院新校区连通的城市道路。填土改造。地势比较平坦，高程为3.203.30m。据勘察报告资料显示，工程勘察期间正值雨天，经当时钻孔水位观测，地下水相对水位埋深0.401.50m，地下水主要由沟渠水渗透补给。地下水主要赋存于层号5的松散粉沙、粉土层中，属沙层孔隙水，其孔隙度较高，含水量相对较多。此外，由于填土层多为粗颗粒骨料组成，含水量亦相对丰富。而粉质粘土、淤泥和淤泥质土等土层，含水量少，为弱透水层。报告中工程水化学分析显示，地下水的PH值为7.158.50，属微中碱性，报告判定地下水对混凝土综合腐蚀等级为无腐蚀。据勘察报告资料显示，场地的岩土工程地质由人工填土（Qml）、（Qmc）松散沉积物及下第三系 心组（E）泥岩组成。第四系厚度为10.015.2m（不含人工填土层）与下伏基岩不整合接触。其工程地质特征自上而下综述如下：第层：素填土，层厚0.40.6米，层顶埋深0.000.00米，层底标高9.209.53米。松散，杂色，主要由碎石、块石、砂和粘性土组成，碎石含量4060%，粒径多为1050，颗粒间由粘性土充填，地表为厚约100的混凝土地坪。第层：含砾砂粉质粘土，层厚1.001.80米，层顶埋深0.400.60米，层底标高7.658.43米。褐黄色，松散，含砾砂1020%。粒径多为15，个别粒径大于20，粉质粘土为可塑状，含黑褐色铁锰质氧化物。 第层：碎石混砾砂，层厚2.4011.40米，层顶埋深1.502.20米，层底标高2.975.80米。灰黄褐黄色，中密密实，由碎石、砾砂和粘性土组成，碎石含量3070%不等，粒径多为20100，为强中风化花岗岩，砾砂含量2070%不等,粒径多为15，局部相变为砾砂混碎石。 第层：强风化花岗岩，层厚1.604.20米，层顶埋深4.0012.90米，层底标高4.574.00米。灰白灰色，岩芯为50100的碎块，锤击能碎，裂隙较发育，裂隙面氧化成黑褐黄褐色。 第层：中风化花岗岩，层厚2.003.50米，层顶埋深5.8014.50米，层底标高6.571.60米。灰白灰色，岩芯为短柱状，锤击难碎，质坚硬，裂隙稍发育，裂隙面有铁锰质渲染，原岩结构基本保留，长石类矿物次生变化轻微。三、设计简介（一）、 基坑支护工程方案由于基坑西侧和北侧面临城市的主要道路，为有效保护基坑周边环境，保护基坑工程、地下室工程顺利进行，需要采取一定的止水措施。根据对岩土层工程地质分析，从技术可靠、经济可行的角度出发，拟采用水泥搅拌桩作为止水帷幕，同时作为超前支护结构，增强淤泥和淤泥质土在基坑开挖时的自稳能力。考虑到止水效果和基坑周边土体的加固，基坑周边拟采用双排(部分一排)水泥搅拌桩。为降低造价，基坑外排桩可根据实际情况设置上部空桩。由于基坑开挖深度较大，考虑基坑周边环境的要求，在保证安全的前提下，拟采用造价相对低廉的土钉墙作支护结构。（二）、基坑支护工程方案设计根据我们对岩土层工程地质的分析和类似基坑支护工程的经验，做出基坑支护工程如下：1、基坑支护方案从岩土工程勘察报告中所反映的基坑开挖范围各土层的物理指标来看；各土层的岩土工程性质较差，基坑紧临城市主要道路和建筑物，对变形要求苛刻。支护结构除解决基坑边坡稳定性问题外，还必须有效限制基坑边坡的变形，要求其变形不得影响周边道路和建筑物以及地下管线的安全、正常使用。从安全可靠、技术可行以及造价经济等方面综合考虑，结合在舟山市区范围的类似工程的设计与施工经验，通过分析计算，本基坑工程拟采用以土钉墙为主的支护型式。地下室的桩承台和电梯井等部位，应根据其开挖的深度和影响范围另行采取其它必要的支护措施。据勘察报告资料显示，除钻孔编号ZK3位置外，该场地的各层岩土层理比较接近。考虑到基坑西面和北面紧临城市主要道路，有必要加强支护措施。考虑到节省基坑支护的工程费用，基坑支护形式分为两种，基坑支护形式详述如下：基坑西侧和北侧以及与南侧、东侧转角10m范围内采用双排550水泥搅拌桩作为止水帷幕，同时作为超前支护结构，增强淤泥和淤泥质土在基坑开挖时的自稳能力。采用沿基坑深度布置土钉七排，间距为1.2m1.1m。各排土钉长度自上而下分别为12m、13m、13m、13m、13m、13m和12m。土钉墙厚100，采用C20混凝土喷射成型。土钉墙中布置钢筋6200,土钉节点处加水平加强钢筋216，节点大样详见11剖面图。基坑南侧和东侧、西侧、北侧支护结构，增强淤泥和淤泥质土在基坑开挖时的自稳能力。采用沿基坑深度布置土钉七排，间距为1.2m1.1m。各排土钉长度自上而下分别为11m、12m、13m、13m、13m、12m和12m。土钉墙厚100，采用C20混凝土喷射成型。土钉墙中布置钢筋6200,土钉节点处加水平加强钢筋216，节点大样详见22剖面图。2、基坑排水方案基坑工程场地内存有大体积的高压缩性淤泥或淤泥质土，为保证周边环境的安全，防止因地下水位的大幅下降引起地层失水沉降，有必要采用水泥搅拌桩作为止水帷幕。基坑施工正值雨季，为避免地表水软化坡肩和雨水集流到基坑，需要在坡顶设置一道宽300、起点深度为250的砖砌排水沟截流地表水，基坑坡肩做2m宽的混凝土硬化地面以防止地表水的渗透。在坡脚亦设置一道宽300、起点深度为250的砖砌排水沟，并在基坑转角等部位设置100010001000砖砌集水井，共布置集水井七个，基坑里的水由抽水机抽出。在坡顶外设置两个150030002000的砖砌三级沉淀池，地下水在排入城市管网前必须经过三级沉淀池的过滤。3、土方开挖方案基坑开挖方式对基坑和周边环境的安全有着非常重要的影响。为确保施工安全，基坑的土方开挖应严格遵循分区分层分段、适时兼顾综合平衡的开挖原则。基坑内距边坡8m以内的基坑中心区为自由开挖区，基坑周边8m范围分层分段开挖，分段的长度不大于25m，为加快施工进度，应分槽段跳挖施工。在上排土钉养护至少达到36小时以后，方可进行下一层土方的开挖。基坑底部周边的工程桩承台开挖应分开跳挖。完成承台砖模后，再开挖临近的工程桩承台。4、环境监控方案要求在基坑坡顶临近的道路上和建筑物上每隔25m设置一个沉降观测点，在基坑坡顶四周每隔25m设置一个位移观测点。在基坑土方开挖前开始观测三次，取其平均值作为初始值。沉降观测基准点必须是距离基坑边坡不少于40m的稳固的不动点。在开挖面开挖时间内每天至少观测2次，开挖完成以后7天内每一天至少观测1次；815天内每两天观测1次；若位移、沉降发展收敛，可每47天观测1次。雨水天或有异常情况发生时应增加观测频率。基坑回填至一半时，观测停止。本工程坡顶沉降警戒值取为20mm，建筑物以其差异沉降量接近相关规范允许值的70作为警戒值。坡顶水平位移警戒值取为30mm。观测资料必须作出记录和及时分析整理并报设计和监理等有关单位。当观测值达到警戒值时，应及时报设计、监理等有关人员，立即分析研究并采取相应的应急措施。二、建筑简介1、 本工程采用32.5R普硅水泥。考虑工期较紧，可掺入早强剂（具体用量根据产品说明）。2、水泥搅拌桩采用喷浆法施工，注浆材料采用水灰比为0.500.55的纯水泥浆，喷浆压力0.40.6MPa。桩体每延米水泥用量不少于60Kg。桩垂直度偏差不大于0.1，桩位偏差不大于50mm,桩径偏差不大于4。采用二喷三搅工艺，最后一搅的提升速度不大于0.5m/min。搅拌桩的长度详见设计图。3、土钉采用48壁厚3.5的钢管注浆，钢管入土端按设计图要求设注浆孔，注浆材料采用水灰比为0.500.55的纯水泥浆；钢管土钉的水泥用量不少于27Kg/m,注浆压力：地面下第一排土钉为0.4Mpa，第七排土钉为0.7Mpa，其他各排土钉为0.50.6Mpa。钢管采用击入式施工工艺。4、喷射混凝土的配合比为水泥：中砂：细石（510mm）=1:2:2.5，强度C20。喷射混凝土终凝一天后应撒水养护，养护时间为37天。5、地下室的桩承台和电梯井等部位，应根据其开挖的深度和影响范围来决定采取其它必要的支护措施。6、本工程所使用的材料应当按照有关要求进行检验，合格后方可使用，基坑工程完工后应按规范和设计要求对水泥搅拌桩、土钉墙等施工项目进行验收。7、土钉墙部分应根据不同的土层选择基坑的不同部位进行土钉的抗拔试验，基本试验的数量各为3根。设计将根据试验结果决定对有关设计是否进行调整。8、集水井、沉淀池采用砖砌、底采用C15素砼垫层，砖砌体面抹1:1水泥砂浆。9、排水明沟采用砖砌，砂浆抹面。第三部分 施工用水计划根据计算:现场施工用水量 (高峰期)q1=5.50升/秒施工机械用水量 q2=0.12升/秒施工现场生活用水量 q3=0.30升/秒 消防水用量 (按规定) q4=10.00升/秒由于q4q1 + q2+ q3 ，按q4进行计算得施工用水管径为50。由于建设单位可施工用水管径为50故可满足施工用水要求。第四部分 施工用电计划根据现场用电设备功率，每日高峰期最大用电容量为:P=1.05(1.38K1Ps，+K2S十K4Ps2)=1.05(3.750.55159.65+0.6102十0.710)=397.48 KVA由于建设单位可提供400 KVA容量的施工用电，故可满足施工和照明需要。为了保证工程顺利进行，备用电源是不可缺少的必要设备，本工程拟设置备用柴油发电机125KW一部，以应急于浇混凝土中途停电，造成施工冷缝，影响工程质量或其他施工过程中不该断电的环节。第四章 施工平面布置根据本工程建筑现场的实际情况，为使现场场地使用合理，做到整齐清洁、文明施工须派专人负责施工平面管理，使各项材料、施工机具等按现场施工平面布置图堆放、设置。各类场地用标牌标识。一、施工临设计划在场地北边建各种施工临设。二、建筑材料的堆放各种材料的堆放主要在场地的西边。三、建筑机械设置本工程基坑采用现场搅拌桩施工，计划投入6台搅拌桩，10台锚杆钻孔机，1台混凝土喷射机等机械，锚杆钻孔机及喷射混凝土机将跟随搅拌桩的施工流向移动；安装三台钢井架，作为基坑底少量土方清运及水沟、集水井、沉淀池材料的运输；具体位置见平面布置图。四、施工用水工地现场直接由接水口(配水表后)用DG-50管敷设。五、工地消防设施工程施工过程中，在每仓临建房门前设置二个灭火器，灭火器耍放在显眼易取的地方，为做好工地的防火工作，在施工场地设置两个消防栓。六、临时施工用水、雨水排放沿拟建建筑物周边设置排水沟和集水井，排水沟尺寸为高和宽为300300mm;排水坡度为5，集水井尺寸为100010001000mm，污水和施工用水经沉淀后排入市政管网。网或建设单位指定的排水网。七、施工用电本工程因施工工期紧，致使施工机械设备投入量入，耗电量多，如搅拌水泥桩机、锚杆钻孔机、风动凿岩机、混凝土喷射机、电动空气压缩机、液压注浆泵、对焊机等都是大功率用电机械。施工高峰期月度用电量大，因此注重施工期间的用电管理十分必要，用电线路的布置要综合考虑合理布局，减少损失。第五章 主要施工技术措施第一部分 工程施工测量一、建立施工控制网 根据市规划局测量大队放出的四大角基点，按照结构平面图，埋设标桩，将设计的坐标值精密测定到标板上。然后进行检测，测角用J2经纬仪两个测回，距离往返观测，根据所测得的数据进行平差计算坐标值和测量精度。经过了初定、精测和检测后，建立施工方格控制网，测设十字形主轴线控制点。保护好测量标志，作为施工平面控制的依据。二、平面的施工放线首先把各定位轴线放出在围墙上，并用红漆标出。在基坑支护的施工中，采用相同的轴线控制网络进行轴线控制，各控制线均用红漆在围墙上标出，用J2经纬仪进行投测定位。三、沉降观测利用就近的城市水准点作为基准点引测，如果就近无城市水准点时，在拟建物外围不受基础压力影响的地方埋设不少于三个的水准点，以组成水准网。按设计要求设置观测点，观测点埋设在围墙士0.00以上10-50mm处，用直径20mm钢筋，一端弯成90度角，一端制成燕尾形预埋入柱内。观测点稳固后进行第一次观测，各观测数据均要有记录及相应的图表并作为工程资料的一部分。要求在基坑坡顶临近的道路上和建筑物上每隔25m设置一个沉降观测点，在基坑坡顶四周每隔25m设置一个位移观测点。在基坑土方开挖前开始观测三次，取其平均值作为初始值。沉降观测基准点必须是距离基坑边坡不少于40m的稳固的不动点。在开挖面开挖时间内每天至少观测2次，开挖完成以后7天内每一天至少观测1次；815天内每两天观测1次；若位移、沉降发展收敛，可每47天观测1次。雨水天或有异常情况发生时应增加观测频率。基坑回填至一半时，观测停止。本工程坡顶沉降警戒值取为20mm，建筑物以其差异沉降量接近相关规范允许值的70作为警戒值。坡顶水平位移警戒值取为30mm。观测资料必须作出记录和及时分析整理并报设计和监理等有关单位。当观测值达到警戒值时，应及时报设计、监理等有关人员，立即分析研究并采取相应的应急措施。第二部分 施工程序施工准备工作打搅拌桩挖土方（4米深度）换土（打桩）打土钉、锚索网喷射砼挖土打土钉、锚索网喷射砼验收第三部分 主要施工方法一、搅拌桩施工1、打桩线路：在基坑两边每边各设置三台桩机，在基坑转角向两边进行。 2、打桩准备、定位根据轴线放出桩位，并用白灰做出标志。经过检查复核后，桩机就位；对中。当地面起伏不平时，应注意调整机架的垂直度。正式施工前先压打验桩12根，并校验压桩是否符合设计要求。3、预拌下沉将深层搅拌机用钢丝绳吊挂在起重机上，用输浆胶管将贮料出罐砂浆同深层搅拌机接通，待深层搅拌机的冷却水循环正常后，启动搅拌机电机，放松起重机钢丝绳，使搅拌机借设各自重沿导向架搅拌切土下沉，下沉速度可由电机的电流监测表控制，一般为0.8m/min左右。工作电流不应大于lOA。如果下沉速度太慢，可从输浆系统补给清水以利钻进。4、制备水泥浆待深层搅拌机下沉到一定深度时，即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆，待压浆前将水泥倒入集料斗中，用泥浆比重计检测水泥浆是否符合配比要求。5、喷浆搅拌提升深层搅拌机下沉到达设计深度后，开启灰浆水泥浆从搅机中心管不断压入地基中，边喷浆边搅拌，直至提出地面完成一次搅拌过程。同时严格按设计确定的提升速度提升深层搅拌机，一般以0.5m/min的均匀速度提升。6、重复上下搅拌深层搅拌机提升至设计加固深度的顶面标高时，集料斗中的水泥浆应正好排空。为使软土和水泥浆搅拌均匀，可再次将搅拌机边旋转边沉入土中，至设计加固深度后再将搅拌机提升出地面，即完成一根柱状加固体，外形呈8字形，一根接一根搭接，即成壁状加固体，几个壁状加固体连成一片即成块体。7、清洗当一施工段成桩完成后，应即时进行清洗。向集料斗中注入适量浅水，开启灰浆泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，直至基本干净，并将粘附在搅拌头的软土清洗干净。二、土钉 (锚管)1、土钉 (锚管)施工工艺流程土钉 (锚管)的基本原理是依靠土钉 (锚管)周围地层的抗剪强度来传递结构物的拉力或保持其稳定，施工的工艺流程如下:钻机就位钻孔清孔放筋注浆筑柱墩(试验孔用) 候凝2、钻孔钻孔是土钉 (锚管)施工的必须手段，目的是埋设土钉 (锚管)到预定的深度。宜采用功率较大且穿透力强的钻机施工，成孔采用回转钻进，必要时采用液动冲击器进行冲击回转钻迸或用风动潜孔锤冲击回转钻进。(1)钻孔方法采用合适的钻头开孔，给水回转钻进，送泥浆清出残渣。当钻至预定深度后，要检验井底的岩芯残留长度，并加大风量进行清孔。值得注意的是:在成孔过程中，若出现冲洗液漏失或涌水现象，必须用压力注浆进行处理，直至上述现象消失为止。(2)钻孔精度1)水平方向距离误差不大于50mm，垂直方向孔距误差大于100mm。2)底部的偏斜尺寸不大于锚索长度的3%。3)锚孔的深度不小于设计的土钉 (锚管)长度。3、土钉安放土钉(锚管)经检验合格后方可安放孔内。安放土钉(锚管)要注意如下事项:(1)对土钉(锚管)进行质量检查，清除污垢，将锈蚀严重或有伤痕的土钉(锚管)剔除。(2) 土钉(锚管)安放采用人工推放法进行，当土钉(锚管)在推放过程中受阻时，不得以冲撞或扫转的方法强行下入，需作修孔或清孔处理。4、注浆材料及其施工(1)注浆材料及配比根据设计的要求，注浆材料及配比选择如下:1)水泥:拟用42.5R普硅酸盐水泥或抗硫酸盐水泥，禁用火山灰和矿渣水泥。2)水:取用经检验的自然水。3)早强剂:选用三乙醇胺，加量约005%。4)膨胀剂:选用铝粉，加量约0.08%。5)水灰比:0.456)灰砂比:为1:1，砂的粒径小于2毫米。(2)注浆施工1)浆液配制技术灰比加入定量的水，开动搅拌机，逐渐加入水泥和细砂，搅拌3分钟后加入早强剂和膨胀剂，再搅拌2分钟即可泵送注浆，在注浆过程中要不停搅拌。2)水泥浆用泵通过耐压胶管注入锚孔内，泵的操作压力不大于1.2Mpa；耐压胶管距离孔底部150mm左右，并每隔2m距离用胶袋或铁丝与绞线束体相连；注浆结束后拔除耐压胶管。3)采用密封胶圈止浆，胶圈安放在非锚固段的底部，同时接出回浆管。4）为确保注浆质量，注浆前用清水清孔，注浆过程中作好注浆记录和操作压力记录。6、抗拔试验依据设计意图，抗拔试验主要是取得该工程地层抗拔力的数值，以验证设计所估算的土钉长度是否足够安全。因此，拟按土钉 (锚管)的极限抗拔力试验要求进行。加荷等级与观测时间表初始荷载%(1)拟在灌注砂浆达到70%以上的强度(约8天)及台座混凝土强度大于15MPa时进行试验。(2)采用循环加荷，初始荷载按10%设计轴向极限载荷为初始拉力，每一级均按设计轴向极限荷载的10%加载。(3)荷载等级达50%前，加荷速率不大于2OKN/min，荷载大于50%时，加荷速率不大于lOKN/min。(4)加荷后每隔10分钟测量一次拉数值，每级加荷阶段内记录值暂拟为5次，其加荷等级与观察时间如上表所列:(5)当加载等级达到80%时，锚头移位增量在观测时间2小时内为2.0m，方可施加下一级荷载。三、挂网、喷射混凝土1、土方开挖喷锚支护分层分段完成后进行土方开挖，工作面分段长度为2Om左右，分层层数与锚杆排数相同，深度至该排土钉 (锚管)以下3Ocm。坡面用人工使用铁铲修理平整。2、初喷速凝混凝土人工修理坡面后，为保证天然坡面的稳定性和网筋的安放，采取初喷速凝混凝土的办法。喷射硅采用32.5R普通硅酸盐水泥、中细砂、碎石 (510mm)和适量外加剂拌和而成，喷射混凝土强度等级C20，配合比为水泥:砂:碎石=1:2.0:2.5，具体施工使用的配合比以实验室出具的通知单为准。初喷层厚度5cm，总厚度lOcm。3、挂网焊筋网筋采用6.52O02O0双向钢筋，钢筋网距坡壁5cm，钢筋网搭接部分不小于3Ocm。加强筋采用水平面216钢筋通长连接，焊牢于锚杆端部紧压面层钢筋网；4、终喷射混凝土施工喷射混凝土的干料靠空压机的空气压力运送。水泥、砂、砾石干料在喷口与水混合，高速喷向开挖土墙表面。其基本顺序如下:（1）准备，检查各联接螺丝钉以及管路接头是否牢固可靠，检查料斗及旋转体内有无杂物落入，检查防堵装置是否灵敏可靠；（2）通风起动，喷射手把稳喷头后送风，检查管路畅通程度，起动电机，检查旋转体的转动是否符合预定方向，调整橡胶结合板压紧程度。(3)加料喷射，混合料(水泥、砂、石)应搅拌均匀:随拌随用。喷射喷凝土按C20要求，选普硅32.5R水泥、砂、碎石(含水量50%为宜)，碎石直径1.5cm。通风加水，冲洗作业面，并调整给水量，在喷射手允许后起动电机送料，然后根据喷出量的大小，适当调整工作压力，喷头与被喷面垂直并相距lm左右，并按自下而上的方向三分之一重叠螺旋轨迹一圈圈均匀缓慢喷射。(4)喷射次数及搭接:一次喷射厚57cm，共两次喷射完毕，搭接喷射长度不小于2Ocm，与放坡段结合部超喷1.5m。(5)停机，任何时候、任何原因停机都必须先停止喷射泵电机而后关风机。电机停止转动后必须继续通风，直至管道内残料吹尽。(6)停止工作，在下列情况下，要暂时停止喷射工作:大风妨碍喷射手进行工作时;天气变冷接近结冰，而工程不能得到保护时;雨水会冲刷新喷面上的水泥，从而造成混凝土脱落时。（7）养护:喷射混凝土的坍落度低，具有粗糙的表面，又常以薄壁结构存在，故良好的养护就显得十分重要。一般应在终凝两小时后喷水养护，养护时间不得少于14昼夜。五