河卵石基坑支护施工方案

河卵石地层基坑支护专项施工方案一、工程概况1.1地质条件本工程基坑开挖深度8.5m，场地地层分布自上而下为：①素填土层（厚0.5-1.2m，松散）；②粉质粘土层（厚1.8-3.2m，可塑）；③卵石层（厚5.0-7.2m，密实，粒径20-50cm，含量60-80%，局部含漂石，中风化花岗岩成分，亚圆形，中粗砂充填）。地下水位埋深3.5m，属孔隙潜水，渗透系数25m/d。1.2周边环境基坑东侧距市政道路红线8m，地下有Φ600给水管（埋深2.0m）；南侧15m为3层砖混结构民房；西侧为空地；北侧20m有10kV高压线。基坑安全等级为一级，支护结构设计使用年限12个月。二、支护体系设计2.1支护方案选择结合地质条件与周边环境，采用"排桩+锚杆+止水帷幕"复合支护体系：上部放坡段（地面至-3.0m）：1:0.5放坡，坡面挂Φ6.5@200×200钢筋网，喷射C20混凝土厚80mm，设置2排Φ22土钉（长6m，水平间距1.5m，倾角15°）。下部直立段（-3.0m至坑底）：Φ800钻孔灌注桩（桩长15m，间距1.6m，嵌固深度6.5m），桩顶设800×600mm冠梁（C30混凝土），配置3道预应力锚杆：第一道锚杆：-3.5m处，Φ150钻孔，长20m（自由段5m，锚固段15m），3束Φs15.2钢绞线，设计拉力360kN第二道锚杆：-6.0m处，Φ150钻孔，长18m（自由段5m，锚固段13m），3束Φs15.2钢绞线，设计拉力340kN第三道锚杆：-8.0m处，Φ150钻孔，长16m（自由段5m，锚固段11m），2束Φs15.2钢绞线，设计拉力280kN2.2止水体系设计采用三管旋喷桩止水帷幕，桩径800mm，间距600mm，桩长12m（穿透卵石层进入下部粘土层1.5m）。水泥采用P.O42.5R普通硅酸盐水泥，水灰比1:1，注浆压力20-25MPa，提升速度8-10cm/min，旋转速度15r/min。桩间设置Φ500补充注浆孔（间距3m），采用水泥-水玻璃双液浆（水灰比0.8:1，水玻璃浓度35Be'，体积比1:1）。三、施工准备3.1技术准备编制专项施工方案并组织专家论证，进行图纸会审与技术交底（含地质雷达管线探测报告）。进行锚杆抗拔试验（3根，极限抗拔力为设计值1.5倍），旋喷桩止水效果试验（试桩3根，检查渗透系数≤1×10⁻⁶cm/s）。3.2机械配置设备名称型号规格数量用途旋挖钻机SR280C1台灌注桩成孔地质钻机XY-22台锚杆钻孔、注浆孔高压旋喷机XP-301台止水帷幕施工注浆泵BW-2502台锚杆注浆、双液注浆预应力张拉设备YCW-1001套锚杆张拉锁定挖掘机PC220（带破碎头）1台土方开挖、卵石破碎3.3材料准备钢筋：HRB400EΦ22、Φ25、Φ12；钢绞线：1860MPa级Φs15.2水泥：P.O42.5R（灌注桩）、P.O52.5（注浆）；砂：中粗砂（含泥量＜3%）速凝剂：JC477-2005标准；水玻璃：模数2.8，波美度35Be'四、关键施工工艺4.1止水帷幕施工三管旋喷桩：采用地质钻机引孔至卵石层顶面，Φ130钻头钻进至设计深度。插入三重管喷头，先送高压水（30MPa）和压缩空气（0.7MPa），待孔口返浆后注入水泥浆（20MPa），提升速度8cm/min，旋转速度15r/min。桩顶超喷500mm，施工完成后24h挖除返浆，桩间搭接200mm。补充注浆：对旋喷桩施工后仍有渗漏的部位，采用Φ50钻杆注浆，浆液为水泥-水玻璃双液浆（水泥浆:水玻璃=1:1），掺加5%尾矿砂（粒径0.5-2mm），注浆压力1.5-2.0MPa，单孔注浆量控制在1.2-1.5m³。4.2钻孔灌注桩施工成孔工艺：采用旋挖钻机干作业成孔，配置专用卵石钻头（镶焊合金齿），遇漂石时采用液压破碎头处理。孔壁不稳定段（素填土层）下入Φ1000护筒（长2.5m），泥浆护壁（比重1.2-1.3，粘度22-25s）。清孔后沉渣厚度≤100mm，下放钢筋笼（分节焊接，主筋Φ25@150，螺旋筋Φ8@200），采用导管法浇筑C30混凝土（坍落度180-220mm）。质量控制：桩位偏差≤50mm，垂直度≤1/300，混凝土充盈系数1.1-1.2。相邻桩施工间隔≥48h，跳桩施工防止窜孔。4.3锚杆施工钻孔作业：采用地质钻机Φ150金刚石钻头钻进，钻进速度控制在0.5-1m/min，遇卵石层时采用"慢进尺、勤清渣"工艺。钻孔完成后用高压空气（0.6MPa）清孔，确保孔内无沉渣。锚杆制作与安装：钢绞线采用无粘结筋，自由段外套Φ50波纹管，锚固段每隔1.5m设置对中支架。锚杆下入孔内后，及时进行注浆，采用孔底注浆法（注浆管距孔底200mm），水泥浆水灰比0.5，注浆压力2.0-2.5MPa，稳压3min。张拉锁定：注浆体强度达25MPa后进行张拉，分3级加载（50%→80%→100%设计值），每级持荷5min，锁定荷载为设计值的85%。4.4土方开挖分层开挖：分4层开挖：第一层（0~-3.0m）、第二层（-3.0~-5.0m）、第三层（-5.0~-7.0m）、第四层（-7.0~-8.5m），每层开挖厚度≤2m。采用"盆式开挖"，周边预留2m宽土堤，机械开挖至距坑底300mm处改为人工清底。开挖顺序：遵循"先支护后开挖"原则，上层锚杆施工完成并达到设计强度80%后，方可开挖下层土方。机械开挖时，挖斗距支护桩保持≥500mm距离，严禁碰撞锚杆与冠梁。五、安全保障措施5.1危险源管控坍塌风险：设置坡顶位移观测点（间距10m），预警值50mm，日变化量≤5mm；坑底隆起观测点（十字交叉布置），预警值30mm。地下管线保护：施工前采用地质雷达探测，给水管线两侧3m范围内采用人工开挖，设置管线监测点（沉降预警值10mm）。高处作业：坡面作业设置1.2m高防护栏杆，挂密目安全网，人员佩戴双钩安全带，夜间施工设置红色警示灯。5.2应急准备防坍塌预案：现场储备200mΦ20钢管、500张竹跳板、3台Φ150污水泵，在坑底周边设置300×300mm应急排水沟。当坡顶位移超预警值时，立即停止开挖，在坡脚堆筑砂袋反压，必要时增设临时钢支撑（Φ200×8钢管）。管涌处理：发现管涌时，立即用棉絮堵塞涌水点，周边打设Φ50钢管井（深3m），采用双液注浆（水泥-水玻璃）加固。应急演练：每月组织1次坍塌应急演练，演练内容包括人员疏散、边坡加固、医疗救护等，演练记录存档备查。5.3用电安全施工现场采用TN-S接零保护系统，配电箱设置三级配电、两级保护，锚杆张拉设备单独设置30A漏电保护器（动作电流≤30mA）。夜间施工照明采用镝灯（≥3.5m高），高压线下方严禁搭设临时设施，起重机作业时设置限位器（回转半径距高压线≥5m）。六、质量保障体系6.1材料控制钢筋、钢绞线进场需提供出厂合格证，每60t为一批次进行力学性能检验；水泥按每200t一批次检验强度、安定性。注浆用砂进行筛分试验（含泥量≤3%），水玻璃检测模数与浓度，不合格材料严禁使用。6.2工序验收止水帷幕：旋喷桩施工中检查注浆压力、提升速度，每5根桩取1组芯样（28d抗压强度≥2.5MPa），渗透系数检测≤1×10⁻⁶cm/s。灌注桩：钢筋笼制作允许偏差：主筋间距±10mm，箍筋间距±20mm，长度±100mm；成孔后采用超声波检测桩身完整性（Ⅰ类桩≥90%）。锚杆工程：每30根锚杆取1组进行抗拔试验（验收试验荷载为设计值1.1倍，位移稳定标准为1h内≤0.1mm），试验合格后方可进行下道工序。6.3监测控制监测频率：开挖期间1次/d，开挖完成后1次/3d，变形稳定后1次/周。监测项目：坡顶水平位移（精度±1mm）围护桩深层水平位移（测斜仪，精度±0.1mm/m）周边建筑物沉降（水准仪，精度±0.5mm）地下水位（钢尺水位计，精度±10mm）监测数据及时整理成曲线图，当接近预警值时发出黄色预警（80%预警值），超预警值发出红色警报并启动应急预案。七、施工组织管理7.1进度计划总工期60d，关键线路：止水帷幕施工（15d）→灌注桩施工（20d）→冠梁施工（5d）→分层开挖与锚杆施工（20d）7.2人员配置项目经理1人（持一级建造师证），技术负责人1人（高级工程师），专职安全员2人，质检员2人。各工种持证上岗：桩基工8人，锚杆工6人，钢筋工10人，混凝土工8人，机械操作工5人。7.3文明施工施工现场设置连续封闭围挡（高度2.5m），出入口安装洗车平台（含三级沉淀池）。土方运输车辆覆盖篷布，出场前冲洗轮胎；夜间施工噪声≤55dB（22:00-6:00），必要时设置声屏障。八、验收标准与流程8.1验收标准支护结构：桩位偏差≤50mm，垂直度≤1/300；锚杆张拉锁定力偏差±5%。混凝土结构：表面平整度≤8mm，预埋件位置偏差≤10mm。边坡稳定性：整体稳定安全系数≥1.3，抗隆起安全系数≥1.6。8.2验收流程分项验收