土方开挖及喷锚基坑支护施工方案5.31

武汉市堤角汉口北地方铁路工程武汉市堤角汉口北地方铁路工程 附属建筑 站务用房 附属建筑 站务用房 基坑边坡支护基坑边坡支护 施施 工工 方方 案案 编制 审核 审批 20132013 年年 5 5 月月 3131 日日 目目 录录 第一章第一章 工程概况工程概况 第二章第二章 周边环境状况周边环境状况 第三章第三章 工程地质及水文地质条件工程地质及水文地质条件 第四章第四章 设计思路设计思路 第五章第五章 施工准备施工准备 第六章第六章 施工组织施工组织 第七章第七章 施工目标管理施工目标管理 第八章第八章 施工工艺及质量保证措施施工工艺及质量保证措施 第九章第九章 应急应变措施及周围地下管线和设施的保护应急应变措施及周围地下管线和设施的保护 第十章第十章 雨季施工措施雨季施工措施 第十一章第十一章 安全生产措施安全生产措施 第十二章第十二章 文明施工措施文明施工措施 附件附件 施工进度横道图施工进度横道图 第一章第一章工程概况工程概况 武汉地铁集团有限公司拟在武汉市堤角至汉口北地方铁路工程新建 附属工程 站务用房 本工程位于南湖村北侧 规划三环南路南侧的规 划道路中 车站周边现状多为农田 车站站位呈南北走向 垂直于三环 南路 南北分别与滕子岗站 汉口北大道站相邻 车站的附属用房区设 在道路西侧的地块内 道路的东侧设有车站的出入口 均通过天桥通道 与车站主体相连 车站附属用房总建筑面积为 2370 97 不包括地下 夹层面积 附属用房建筑层数 地上三层 地下电缆夹层 一层层高 6 9m 二 三层层高 4 2m 地下电缆夹层层高 2 1m 室内外高差 0 6m 附属用房建筑高度为 15 9m 按建设方要求 对该地下基坑进行 开挖支护设计 本工程 0 000 为 23 001m 西侧方向居住民房较为密集 以及房屋 北面贯穿市内主干道一条 基坑内基础形式为混凝土灌注桩 基础承台 底埋深约 1 50m 2 00m 包括垫层 根据现场土质松软程度决定 主 楼基坑边与西侧民房和北面主干道间距较密 平行基坑边方向的基础间 的净间距与基础边长之比小于 2 故基坑计算深度考虑至承台垫层底 基坑实际开挖深度根据现场确定 第二章第二章周边环境状况周边环境状况 拟建基坑西侧距红线最近约为 6 00m 距离主干道最近为 1 60m 结 合现场实际情况考虑 拟建基坑非常必要 不仅为基础的施工提供便利 也为周边的安全进行了全方位的考虑 我公司拟建基坑从安全和经济的角度出发 选择尽可能优化的方案 进行设计 第三章第三章工程地质及水文地质条件工程地质及水文地质条件 根据勘察报告 基坑开挖深度范围内 构成坑壁和坑底的主要土层 为 1 1 1 杂填土 该层地表全场分布 物质成份较复杂 厚度不一 埋深较浅 堆积时间一般较短 均匀性较差 不能作为拟建工程构筑物 基础持力层 2 1 2 素土层 该层地表全场分布 物质成份较复杂 厚度不一 埋深较浅 堆积时间不一 均匀性较差 压实性较差 属较低强度 高 压缩性土 一般不能作为拟建工程构筑物基础持力层 3 1 3 淤泥质黏土 该土层在场地部分地段分布 埋深和厚度不一 具低承载力 高压缩性 呈欠固结状 不能作为拟建工程构筑物基础持 力层 为相对软弱层 4 3 1 黏土 该层土在场地局部分布 埋深和厚度不一 具较低承 载力 中偏高压缩性 不能作为拟建工程主要构筑物基础持力层 但可 以考虑作为轻型构筑物如消防水池的天然地基持力层 5 具体工程地质条件和水文地质条件详见 武汉堤角汉口北地方铁 路工程 子项 南湖村站部分 岩土工程勘察报告 第四章第四章 施工方案编制思路施工方案编制思路 4 1 基坑特点 4 1 1 基坑实际开挖深度 3 00m 4 1 2 本工程周边环境除北侧距离道路 1 60m 外 其余地段都较宽 松 4 1 3 基坑开挖深度范围内 构成坑壁的土层主要为 1 1 层杂填土 1 2 层素土层 1 3 淤泥质黏土 3 2 黏土 坑底主要为 3 2 层黏土 局 部在淤泥质黏土层 在基坑开挖后 在上覆土层自重和地面超载作用下 易构成滑动面 4 1 4 影响本基坑的地下水主要是赋存于填土层中的上层滞水 治 理上层滞水需在坑内外设置排水沟 集水井进行明排 4 1 5 基坑重要性等级 本基坑西侧有天然基础形式的民用建筑 北侧有市内直通的主干道 路 坑内工程桩为混凝土灌注桩 根据湖北省地方标准 基坑工程技术规程 DB42 159 2004 本基 坑工程重要性等级为一级 4 2 设计思路及方案比选 据以上分析 本基坑支护重点解决的是上覆土层自重和地面超载作 用下基坑中的坑壁失稳 坑底隆起和基坑边坡整体深层滑移问题 武汉 地区通常采用的办法有排桩支护 地下连续墙 喷锚网技术 水泥土挡 土墙等单一形式或联合支护形式 地下连续墙目前在武汉应用较少 喷 锚网技术具有施工简单 工期短 造价低 对坡面有一定防渗作用等优 点 水泥土挡墙 抗剪 抗弯性能差 一般支护结构设计较厚 应用较 多 施工简便 结构性强 排水能力较高 占用施工场地面积较小 施 工作业周期较短 综合考虑该场地实际情况和施工用地要求 本着基坑支护安全可靠 经济合理原则 本基坑西侧有天然基础形式的民用建筑 北侧有市内直 通的主干道路 受此影响 采用喷锚网技术支护方案 基础深度不在同一平面上的连接处 采用 1 0 5 坡比放坡开挖 采 用梯形斜坡坎放坡 基坑内其它局部开挖如遇有滑坡 塌方隐患时 根据现场开挖实际 情况作出应急支护方法 并经监理 业主同意审核方可实施 地下水治理 基坑边坡开挖过程中主要是上层滞水的影响 上层滞水治理 采用 疏导与明排相结合的方案 对上层滞水进行隔离 喷砼 及疏导明排 坡面根据开挖后地表水情况设排水导管导流边坡土层中渗水 从而确保 地下基础在开挖 施工期间能获得干燥的作业空间 建议 由下部结构 土建单位在边坡坡顶 坡底设置排水沟 集水井 安排专人进行抽排水 基坑排水措施 施工现场存在已做好的集水井 排水沟的排水系统 我方将利用场 地内的排水系统 做到排水及时 有力 排水系统现状如下 1 在基坑边现场道路边已做好排水沟 并过滤后排入市政改管网中 2 排水沟断面尺寸为 300mm 450mm 集水井截面尺寸为 600mm 800mm 深度为 500mm 排水沟 集水井 井壁采用红砖砌筑 集 水井填 100 厚石子做滤水层 3 现场场地内排水系统由经理部派专人负责管理 维修 清理 做 到排水畅通 场地内无明显积水 场地整洁 支护施工及要求 土方与护坡相互配合是关键 土方按护坡技术交底开挖 开挖并修 坡 应保证坡面平整 达到设计的开挖位置 施工前对桩基础进行护坡 技术交底 并放好桩位线 现场派专技术人员专门指挥 以下分段开挖 到设计标高处 开挖时视土质情况由现场技术人员决定 1 施工要求 1 充分做好施工前的准备工作 作好工地的三通一平 保证施工 队伍进场后能顺利 连续施工 2 认真做好施工组织计划 充分考虑当地季节性气候对施工工艺 的影响 3 开挖前土建施工单位必须现场实测 按基坑支护工程及地下结 构图纸进行放线 保证开挖后基础施工作业空间 4 土方开挖前 应对基坑支护范围内周边地下管线设施及道路 建 构 筑物的情况等调查清楚 并采取切实可行的保护措施 避免土 方开挖及支护施工过程中将其损坏 5 基坑边坡支护施工需要土方开挖的密切配合 土方开挖应采取 分层 分段开挖 随挖随治理的施工方法 开挖分层厚度为每层土钉头 以下 30 40cm 边坡开挖施工要保证坡面平整顺直 以利边坡支护工程 的施工和边坡外观 边坡开挖中如有地下水泄漏 应及时进行处理 6 基坑开挖过程中发生异常情况时 应立即停止开挖 待采取相 应措施后方可继续开挖 7 基础边坡开挖过程中应做好排水 防水措施 避免漏水 渗水 进入边坡土体 基坑支护施工期间及施工完毕均应做好坑底和坡顶排水 措施 8 边坡坡顶不可超重载集中堆放东西 注意边坡安全 9 基坑支护施工采用信息法施工 开挖 施工过程中加强巡视 发现异常及时根据现场实际情况调整方案设计参数 以保证边坡稳定 安全 10 未尽事宜按相关规范 规定执行 第五章第五章 施工准备施工准备 1 基本情况 1 主要机具 反铲挖土机 自卸汽车 翻斗车 铁锹 小推车 全站仪 水准仪 塔尺 钢卷尺等 2 作业条件 1 开挖边线 定位控制线 桩 灰线尺寸必须经过检验合格后才 能开挖 2 土方开挖前 将施工区域内的障碍物清理完毕 3 夜间施工时 要有足够的照明设施 危险地段应设置明显标志 放坡挂网喷锚 采用放坡挂网喷锚支护 放坡坡度为 1 1 墙面为 12cm 厚 C20 喷射砼 内配 8 150 150mm 钢筋网 支护结构平面布置见附件 1 基坑支护总平面图 2 安全等级 基坑安全等级为一级 3 建筑材料 a 喷射砼 C30 b 钢筋 HRB400 HRB335 级钢筋 施工工艺流程图施工工艺流程图 工流程详解工流程详解 施工准备施工准备 基坑施工前 做好施工围避 交通疏散及三通一平 组织相关机械 设备 人员 材料进场 完成测量放线 探明施工范围内地下管线情况 与具体位置 采取必要的迁移 加固或警示措施 以保障基坑施工安全 避免破坏地下管线 基坑施工前 在基坑边坡线 1 米外开挖 砌筑截水沟与集水井 连 施工准备 安全组 逐层开挖基坑 喷射砼 制安钢筋挂网 基坑封底 施工下一层直至坑 底 通市政雨水管道 将基坑开挖边线及底线洒石灰投影到地面上 标明开 挖深度 以指导基坑开挖 逐层开挖基坑 根据规范要求 基坑分层分段开挖 层高不超过 2m 分段长度不超 过 15m 相邻层段形成流水 提高施工进度 基坑开挖采用明挖顺作法施工 基坑支护与土方开挖同期施工 基 坑开挖一段 挂网喷锚支护一段 前后形成节拍流水 由于工期紧 为 了加快施工速度 同时又满足保证边坡稳定性的需要 根据本工程特点 采用隔段跳挖的方式 以扩大施工面 开挖进度应与支护同步 当工作 面开挖出来后应及时完成支护 开挖暴露时间不应超过 6h 横跨道路的隧道部分 全部采用放坡挂网喷锚支护 而在东 西两 侧出入口外侧 远离道路中心线侧 全长范围内 采用排桩加锚拉支护 内侧则仍采用放坡挂网喷锚支护 故在基坑开挖时 两种支护工法交叉 施工 须配合作业 为了减少弃土 通过计算回填土用量与每层开挖土方量 计算出开 挖 回填土方量的平衡点 平衡点之前的土方随挖随运 保持现场不留 积土 平衡点之后的土方 在基坑开挖边线 3 米以外囤积 用作回填土 累土高度不超过 1 米 机械开挖预留 300 500mm 厚土层 由人工配合修整 避免机械超挖 并保证坡面平整度在 20mm 以内 制安钢筋挂网 坡面人工修整完毕 随即进行钢筋网绑扎 钢筋先在加工场按规格 型号与数量预制好 搬运到施工地点 统一安装 纵横钢筋的搭接点用 扎丝呈梅花形绑扎牢固 钢筋网与外露的土钉部分焊接 钢筋网用垫块 支垫 保证保护层厚度 喷射混凝土 每层基坑开挖完毕 随即喷射第一层混凝土 以保护坑壁 采用湿 喷法 施工前在坑壁埋设控制混凝土厚度的标竿 并标记好喷射混凝土 的厚度 喷射混凝土时 可根据坑壁土层含水量及挖土速度 添加 3 左 右的速凝剂 喷射前 按设计要求 在坑壁安放渗水管及水平排水管 喷射混凝土前 应先清理坡面虚土 松散土 喷射作业分段进行 同一分段内 喷射顺序自下而上 混凝土喷射时 喷头与受喷射面应保 持垂直 距离以 0 6 1 0m 为宜 喷射混凝土终凝 2h 后 即应喷水养护 养护时间宜为 3 7h 国产的喷射混凝土机一般生产能力为 5 10m3 h 湿喷的输送距离 一般在 50m 左右 故此施工时 应根据喷射混凝土的速度协调土方开挖 进度 施工下一层基坑直至坑底 按照 2 4 工序流程 逐层进行基坑施工 至最后一层时 坑 底预留 300mm 厚土层 由人工开挖 每层开挖前 须用石灰洒土开挖边 线 以指导机械施工 底层基坑面层钢筋需插入坑底 0 5m 底层喷射混凝土要向下伸入基 坑底部以下不小于 200mm 形成护脚 基坑封底 基坑支护完毕 应立即进行基坑封底 封底采用 20cm 厚 C20 素混凝 土垫层 垫层要求振捣密实 保证厚度 以保证防水效果 同时为了后 面铺设防水卷材的方便 垫层力求平整 在振捣完毕须进行收面 施工前 在距离底边线 500mm 处 人工开挖并砌筑排水沟 水泥砂 浆抹面 排水沟控制坡度 以保证排水 质量保证措施 土方开挖质量保证措施 基坑开挖应坚持分层分段开挖 开挖下层土方及下层土钉施工要等 到上层土钉砂浆及喷射混凝土面层达到设计强度 70 后方可进行 在机 械开挖应留 30 50cm 厚土 留以人工修整 坡面平整度的允许偏差为 20mm 机械开挖要最大限度地减小支护土层的扰动 在坡面喷射混凝土前 坡面虚土及任何松动的部分都要予以清除 然后再进行护面施工 机械开挖采用挖掘机迎面开挖的方式 先开挖出一个标准坡面 然 后根据标准坡面向开挖行进方向逐渐扩展 为了保证开挖排水 宜先开 挖集水井侧 开挖截面形成 随即做成集水井 排水沟 然后逐段向前 推进 逐步排水 始终保持坑底干爽 不积水 基坑开挖进度应与后续支护同步 避免超前开挖 致使基坑暴露时 间过长 1 喷射混凝土的作业要求 喷射混凝土前应拆除作业面障碍物 清除坡面虚土与坡脚土渣 堆 积物 埋设好控制喷射混凝土厚度的标志及渗水孔 作业前对机械设备 风 水管路 输料管路和电缆线路等进行全面检查及试运转 混凝土应随拌随用 通过外加减水剂和速凝剂来调节所需工作度和 早强时间 混凝土的初凝时间和终凝时间宜分别控制在 5min 和 10min 左 右 混合料在运输 存放过程中 应严防雨淋 滴水及大块石等杂物混 入 装入喷射机前应过滤 用于湿喷的混合料拌制后 应进行坍落度测定 其坍落度宜为 8 12cm 向喷射机供料应连续均匀 机器正常运转时 料斗内应保持足 够存料 喷射作业完毕或因故中断时 必须将喷射机与输料管内的积料 清除干净 喷射机司机与喷射手不能直接联系时 应配备对讲机 以保障前后 场信息畅通 协力配合 喷射作业应分段进行 同一分段内喷射顺序应自下而上 一次喷射 厚度不宜小于 40mm 喷射时 喷头处的工作风压以保持在 0 10MPa 左右 为宜 喷头与受喷面应保持垂直 距离宜为 0 6 1 0m 喷射混凝土上 下层及相邻段的接茬 应做成斜坡搭接 搭接长度一般为喷射厚度的 2 倍以上 喷射时散落的回弹物应及时回收利用 但不宜作为喷料重新喷 射 喷射混凝土终凝 2h 后 应喷水养护 养护时间宜根据气温确定 宜 为 3 7d 初喷混凝土应在边坡修整后尽快进行 以稳定基坑壁面 防止土层出 现松弛或剥落 钢筋网铺设完毕后 还要再进行复喷 复喷的一次喷射 厚度宜为 50 70mm 钢筋网应在喷射一层混凝土后铺设 钢筋与第一层 喷射混凝土的间隙不宜小于 20mm 钢筋网与土钉应连接牢固 2 钢筋制安质量保证措施 钢筋进场时必须按照规范要求取样检验 合格后方可使用 现场钢筋注意保护 上覆下垫 避免钢筋摆放过久锈蚀 钢筋预制必须严格按照钢筋翻样图施工 尤其是钢筋弯曲须满足规 范要求 保证弯角 135 钢筋搭接长度不小于 35d 焊接长度单面焊不少于 10d 钢筋网背面必须设支架垫 保证保护层厚度 一 技术准备 1 组织施工技术管理人员学习设计图纸及有关施工规程 规范 2 做好图纸交底 参加图纸会审会议 领会设计意图 明确施工质 量要求 3 进行内部施工交底 对关键岗位人员进行重点培训 二 机械设备准备 1 设备进场前作好维修保养工作 保证设备机械完好 2 设备进场后检查机械设备 水 电是否到位 并进行试运行 以 确保施工的连续性 三 临时设施布置 1 现场施工用电总容量不小于 200KVA 水压不低于 0 2MPa 做好 施工现场的三通一平 并将水 电接入表箱后接至施工地点 架设好夜 间照明线路 安装好照明灯具 2 临时设施采用活动帐蓬 60 平方米 3 空压机 喷射机等施工设备安置到位 4 搭建临时库房 放置机械备件 5 确定杉木等主要堆放场及加工场位置 砂堆放场需搭建防雨棚 第六章第六章 施工组织施工组织 根据本工程的特点 我公司决定按四个不同任务组建施工班组 分 别是支护桩施工班组 边坡支护施工班组 冠梁施工班组 降水施工班 组 在项目部领导下对工程施工进行科学组织 管理 另设技术组 后 勤组等配合工程队开展工作 一 施工组织机构 项目经理部 二 主要管理人员组成 职 务人数职 责备 注 项目经理1项目全面负责项目经理证 技术负责1项目技术负责上岗资质等相关证件 安全员1 安全生产与文明施工上岗资质等相关证件 质检员1负责现场质检上岗资质等相关证件 施工员1进度计划上岗资质等相关证件 测量员1测量放线上岗资质等相关证件 现 场 管 理 人 员 资料员1资料收集 整理上岗资质等相关证件 技术组 技术交底 测量放线 材质检验 工序检查 资料整理 生产组修理组后勤组 钻进成桩 开挖放线 修护边坡 冠梁施工 成品保护 机械设备 电器设备 保养检修 保证施工 正常进行 原材料零 配件采购 计划进场 验收建立 材料台帐 安全交底 安全检查 文明施工 安全标识 第七章第七章 施工目标管理施工目标管理 1 施工进度目标 边坡支护施工有效工期 30 天 2 质量目标 质量达到合格 确保基坑边坡在基础施工到 0 00 期间内安全 稳定 无渗漏 变形控制在规范要求以内 3 安全 文明施工目标 安全生产做到无重大安全事故发生 第八章第八章施工工艺及技术措施施工工艺及技术措施 一 推行全面质量管理 技术 设备 材料 质检 安全和后勤等 职能部门在公司领导下 各司其责 二 严格各项规章管理制度 实行自检 专检相结合的检查制度 坚持做好交接班制 做到上道工序不合格 不入下道工序 合格率达 100 三 加强现场施工人员的业务培训 制定各种奖惩制度 提高工作 人员的自觉性和劳动积极性 高效优质地完成施工任务 四 建立和健全岗位责任制 施工现场实行 24 小时值班 出现问题 立即研究 及时解决 五 施工质检员跟班作业 对作业施工各工序进行质量监督和控制 工程技术人员现场值班 施工期间 施工技术人员在岗在位 发现情况 及时采取措施 六 严格认真做好施工记录 及时整理各种施工资料 做到资料齐 全 与施工进度同步 七 每批材料进场后 应派人进行材质检查 合格后方可使用 八 深基坑土方施工应急措施八 深基坑土方施工应急措施 深基坑开挖过程及开挖后 由于地质的不可预见性和围护受外界的 多重影响 施工期间需制定必要的应急措施 基坑围护可能出现如下情 况 1 开挖时发现局部有塌方现象 2 开挖中发现位移较大 3 基坑边或中间部位土体上抬 造成坑内土无法开挖到位 4 坑底土无法挖至标高 主要原因是坑底土隆起和粉质粘土扰动液 化产生 1 根据以上四种可能出现的险情 在围护施工过程中和土方开挖过 程中及基坑暴露阶段 必须做到 5 在施工过程中 严格把关 确保符合设计要求 6 坑底侧向位移出现 停止坑内的挖土 重新进行加固 待稳定后 采取对坑底被动土压力进行叠放等加固措施 2 对于该期间可能出现的紧急险情 首先在思想上有准备 组织上 予以保证 由公司 项目班子 协作单位有关人员共同组成有 项目指挥部 对可能出现的险情作统一部署 并实行 24 小时值 班制 工程的任何异常能及时通报指挥部各有关人员 从 而做出最快决策补救措施 3 基坑开挖必须按本施工组织设计进行 精心施工围护及土方开挖 等 4 在整个基坑施工过程中 进行全过程监测 以便及时获取基坑开 挖过程中及开挖后施工过程中围护结构及周围土体的受力和变 形情况 a 在挖土过程中严格按挖土方案进行机械开挖 并配 合监理单位随时注意基坑周围的变化 确保基坑围 护的安全 b 挖土至基础板底标高后 应在 24 小时内进行素砼垫 层的施工 垫层应延伸至围护边 并抓紧施工承台 5 临边防护 1 在距基坑边 0 6m 周围用 48 钢管设置两道护身栏杆 立杆间距 4m 高出自然地坪 1 8 m 在支护上口 5m 范围内不许重型机械停留 各 施工人员严禁翻跃护身栏杆 基坑施工期间设警示牌 夜间加设红色灯 标志 2 施工人员不得向基坑内乱扔杂物 向基坑下传递工具时要接稳后 再松手 3 坑下人员施工要注意基坑土体变化 以防不慎 第九章第九章 应急应变措施及周围地下管线和设施的保护应急应变措施及周围地下管线和设施的保护 一 应急应变措施 在基坑开挖或形成后严禁在设计的卸载区和坡肩上堆放施工材料 保护好基坑的稳定和正常使用是对车库施工进度和安全的保障 1 基坑开挖及基础施工过程中 加强监测 及时反馈信息 以信息 法指导施工 2 现场应备有足够的水泥 砂石料和纺织袋 钢板桩等应急器材 挖土机及司机必须日夜值班 以便有险情时能够快速回填土 3 基坑支护施工过程中 现场技术人员应保持高度警惕 密切观察 边坡变化情况 发现有裂痕或塌方及时采取弃土反压的措施 同时立即 通报建设单位和设计单位 分析原因采取加固措施待稳定后方可再开挖 基坑 4 通过监测发现基坑顶面沉降过大时 必须停止开挖并及时分析原 因 通知设计单位 修改设计 采取措施进行补救 必要时请专家到现 场分析原因 给出指导意见并按专家意见进行补救处理 二 周围地下管线和设施的保护措施 1 基坑开挖前应向业主详细了解场地地下管线情况 取得第一手资 料 并向现场施工管理人员进行交底 在有地下管线的部位做好明显标 志 特别是对基坑旁电缆线的保护 2 基坑开挖过程中注意避免损坏