基坑排桩支护专项施工方案

基坑排桩支护专项施工方案一、编制依据1.《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-20122.《建筑地基基础工程施工质量验收标准》GB50202-20183.《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015（2019版）4.《建筑桩基技术规范》JGJ94-20085.《建筑施工安全检查标准》JGJ59-20116.《建筑与市政工程施工现场专业人员职业标准》JGJ/T250-20117.本项目岩土工程勘察报告（编号：KC2024-017）8.本项目地下室结构施工图纸、总平面布置图9.项目周边地下管线、建（构）筑物专项调查报告10.经审批通过的项目基坑工程设计方案二、工程概况2.1项目基本情况本项目位于XX市XX区XX路与XX路交叉口东北侧，总建筑面积127600㎡，其中地上建筑面积92400㎡，地下建筑面积35200㎡，地下3层，地上26层，建筑高度87.3m。基坑开挖面积11200㎡，周长468m，开挖深度为自然地面下8.7~10.2m，其中北侧临近地铁保护区范围开挖深度最大为10.2m，东侧临近既有住宅小区段开挖深度为9.5m，其余区域开挖深度为8.7m。2.2地质条件根据地勘报告，基坑影响范围内地层从上至下依次为：1.杂填土：层厚1.2~3.5m，平均厚度2.1m，松散，含建筑垃圾、碎石，γ=18.2kN/m³，c=8kPa，φ=12°，渗透系数k=5×10⁻⁴cm/s。2.粉质黏土：层厚2.3~4.7m，平均厚度3.2m，可塑状，γ=19.1kN/m³，c=22kPa，φ=16°，渗透系数k=3×10⁻⁶cm/s。3.粉砂：层厚1.8~4.2m，平均厚度2.9m，中密，饱和，γ=19.8kN/m³，c=2kPa，φ=32°，渗透系数k=8×10⁻³cm/s。4.圆砾：层厚3.5~7.8m，平均厚度5.6m，密实，饱和，γ=20.5kN/m³，c=0kPa，φ=38°，渗透系数k=1.2×10⁻¹cm/s。5.强风化泥岩：层厚2.1~5.3m，平均厚度3.4m，γ=21.3kN/m³，c=45kPa，φ=25°，渗透系数k=1×10⁻⁶cm/s。地下稳定水位埋深为自然地面下2.3~2.8m，水位年变化幅度1.2~1.8m，含水层主要为粉砂、圆砾层，补给来源为大气降水及地下径流。2.3周边环境1.东侧：距基坑边线12m处为6层既有住宅小区，砖混结构，条形基础，基础埋深1.8m，建筑建成于1998年，需严格控制沉降变形，预警值为累计沉降20mm、日沉降速率2mm/d。2.北侧：距基坑边线18m处为地铁12号线区间隧道，隧道顶埋深14.2m，为盾构区间，管理单位要求基坑侧移预警值为累计侧移30mm、日侧移速率2mm/d，隧道结构沉降预警值为累计10mm、日沉降速率1mm/d。3.南侧：距基坑边线25m处为城市主干道，道路下埋设有给水管（直径800mm，埋深1.2m）、雨水管（直径1200mm，埋深2.1m）、燃气管（直径300mm，埋深1.5m）、通信管线（埋深0.8m），管线变形预警值为累计位移15mm、日位移速率1mm/d。4.西侧：距基坑边线32m处为待建空地，无重要建（构）筑物及管线。2.4支护设计概况本基坑采用“钻孔灌注排桩+单道预应力锚索+挂网喷射混凝土”支护形式，排桩外侧设置Φ850@600三轴搅拌桩止水帷幕，嵌入强风化泥岩不少于1.5m，具体参数如下：1.排桩参数：采用Φ1000@1500钻孔灌注桩，桩长15.8~17.3m，其中北侧段桩长17.3m，东侧段桩长16.6m，其余段桩长15.8m，桩身混凝土强度等级C30，主筋采用16Φ25HRB400钢筋，通长布置，箍筋采用Φ8@100/200螺旋箍，加劲箍采用Φ16@2000，桩顶嵌入冠梁100mm。2.冠梁参数：冠梁截面尺寸1200mm×800mm，混凝土强度等级C30，主筋采用8Φ25+6Φ22HRB400钢筋，箍筋采用Φ8@200，冠梁顶面与自然地面齐平。3.预应力锚索参数：锚索设置于冠梁下2.5m处，水平间距3.0m，倾角15°，北侧段锚索长度28m（自由段8m，锚固段20m），东侧段锚索长度25m（自由段7m，锚固段18m），其余段锚索长度22m（自由段6m，锚固段16m），每束锚索采用3Φs15.2预应力钢绞线，抗拉强度标准值fptk=1860MPa，锁定力为设计拉力的1.05倍，分别为320kN、280kN、240kN。4.桩间支护：排桩间采用Φ6.5@200×200钢筋网，喷射100mm厚C20混凝土，面层设置Φ16@1500×1500插筋，插入土体深度不小于1.0m。5.截排水系统：基坑顶距边线1.5m处设置300mm×400mm砖砌排水沟，沟壁采用120mm厚MU10页岩砖砌筑，M7.5水泥砂浆抹面，每30m设置1个1000mm×1000mm×1200mm集水井；基坑底距支护桩边线0.5m处设置400mm×500mm排水沟，每20m设置1个800mm×800mm×1000mm集水井，配置潜水泵抽排积水。三、施工部署3.1施工目标1.质量目标：各分项工程验收合格率100%，支护结构变形、周边环境变形均满足设计及规范要求，无渗漏、断桩等质量事故。2.安全目标：杜绝死亡、重伤事故，轻伤事故频率控制在1‰以内，无坍塌、高处坠落、物体打击、机械伤害等安全事故。3.进度目标：支护工程总工期60日历天，其中三轴搅拌桩止水帷幕20日历天，排桩施工25日历天，冠梁及锚索施工10日历天，桩间支护与土方开挖同步施工，5日历天完成收尾。4.环保目标：施工场界噪声满足《建筑施工场界环境噪声排放标准》GB12523-2011要求，扬尘浓度控制在0.3mg/m³以内，无泥浆、污水乱排现象。3.2施工顺序总体施工顺序：施工准备→三轴搅拌桩止水帷幕施工→钻孔灌注排桩施工→桩身强度达到设计强度75%后开挖冠梁部位土方→冠梁施工→冠梁强度达到设计强度80%后进行第一层土方开挖（开挖至锚索下0.5m）→预应力锚索施工、锚索锁定→分层分段开挖剩余土方，同步施工桩间挂网喷射混凝土→基坑底排水沟、集水井施工。各工序搭接要求：三轴搅拌桩完成50%工作量后，可穿插进行排桩施工，排桩施工完成后需预留28天养护期，养护期内可提前进行降水井施工及土方开挖前准备工作。3.3人员配置成立专项施工管理小组，配置如下人员：1.管理人员：项目经理1人、项目技术负责人1人、施工员2人、质检员2人、安全员2人、测量员2人、资料员1人、材料员1人。2.作业人员：三轴搅拌桩班组15人、钻孔灌注桩班组25人、钢筋班组12人、模板班组8人、锚索施工班组18人、喷射混凝土班组10人、水电工2人、普工10人。所有特种作业人员均持证上岗，作业前完成三级安全教育及技术交底。3.4主要机械设备配置设备名称规格型号数量额定功率用途三轴搅拌桩机ZJB-2002台135kW止水帷幕施工回旋钻机GPS-156台45kW排桩钻孔汽车吊25t1台/钢筋笼吊装、材料转运泥浆泵3PN8台22kW泥浆输送、排渣电焊机BX-50010台32kVA钢筋焊接锚索钻机MK-53台55kW锚索钻孔高压注浆泵GPB-903台11kW锚索注浆张拉千斤顶YCW-1502台/锚索张拉锁定空压机12m³2台75kW喷射混凝土、清孔喷射机PZ-72台7.5kW桩间混凝土喷射全站仪徕卡TS061台/测量放线、变形监测水准仪徕卡DSZ22台/标高控制、沉降监测泥浆比重计NB-12套/泥浆性能检测混凝土试模150×150×150mm30组/混凝土试块制作主要材料提前7天进场，进场后按规范要求取样送检，合格后方可使用：1.钢筋：HPB300Φ6.5、Φ8，HRB400Φ16、Φ22、Φ25，总用量186t，钢筋原材同一炉号、同一规格每60t为一批次取样送检。2.预应力钢绞线：Φs15.2低松弛钢绞线，总用量52t，每60t为一批次取样送检，检测屈服强度、抗拉强度、伸长率。3.水泥：P.O42.5普通硅酸盐水泥，总用量2150t，其中止水帷幕用水泥870t，灌注桩用水泥620t，锚索注浆、喷射混凝土用水泥660t，同一厂家、同一强度等级每200t为一批次取样送检。4.混凝土：C20喷射混凝土、C30灌注桩及冠梁混凝土，均采用商品混凝土，进场时检测坍落度，灌注桩混凝土坍落度180~220mm，冠梁混凝土坍落度140~180mm，喷射混凝土坍落度80~120mm。5.砂、石：中粗砂，含泥量≤3%；5~15mm碎石，含泥量≤1%，每400m³为一批次取样送检。四、主要施工工艺及技术要求4.1三轴搅拌桩止水帷幕施工1.施工流程：场地平整→测量放线→桩机就位→对中调平→预搅下沉→喷浆搅拌提升→重复搅拌下沉→重复喷浆搅拌提升→桩机移位→桩头养护。2.技术参数：桩径Φ850mm，桩间距600mm，咬合250mm，水泥掺量20%，水灰比1.2~1.5，下沉速度≤1.0m/min，提升速度≤0.8m/min，喷浆压力0.4~0.6MPa，水泥浆比重≥1.55。3.施工要求：（1）桩机就位后采用全站仪校正桩位，偏差≤50mm，采用双向水平尺调整机架垂直度，垂直度偏差≤1/200。（2）搅拌下沉及提升过程中保持连续喷浆，严禁中断，若因机械故障中断喷浆，应将搅拌机下沉至中断点以下0.5m，待恢复供浆后再继续提升，中断时间超过2小时应留置施工缝，后续施工时在施工缝处补打2根搅拌桩，咬合原有桩体不少于250mm。（3）桩顶标高允许偏差+100mm、-50mm，桩长允许偏差±100mm，成桩后采用钻芯法检测桩身完整性及强度，检测数量为总桩数的0.5%，且不少于3根，28d龄期抗压强度≥1.0MPa，渗透系数≤1×10⁻⁷cm/s。4.2钻孔灌注排桩施工1.施工流程：测量放线→埋设护筒→钻机就位→泥浆制备→钻孔成孔→第一次清孔→钢筋笼制作安装→导管安装→第二次清孔→灌注水下混凝土→桩头养护→成桩检测。2.技术要求：（1）护筒采用厚度8mm钢板制作，直径1200mm，长度2.0m，埋设时高出地面300mm，护筒中心与桩位中心偏差≤50mm，垂直度偏差≤1%，护筒周围采用黏土分层夯实，防止漏浆。（2）泥浆采用膨润土、纯碱、CMC配制，泥浆比重1.15~1.25，黏度18~22s，含砂率≤4%，胶体率≥95%，钻孔过程中保持泥浆液面高于地下水位1.5m以上，防止塌孔。（3）钻孔达到设计深度后，采用测绳测量孔深，允许偏差+300mm，孔斜率≤1/150，孔径允许偏差+50mm、-20mm。（4）第一次清孔后泥浆比重≤1.25，含砂率≤8%，黏度≤28s；钢筋笼采用吊车整体吊装，主筋保护层厚度50mm，设置定位垫块，每2m设置一组，每组4块，钢筋笼安装偏差：标高±50mm，平面位置≤10mm，垂直度≤1%。（5）导管采用直径250mm无缝钢管，丝扣连接，安装后底部距孔底300~500mm，第二次清孔后泥浆比重≤1.15，含砂率≤4%，黏度≤20s，沉渣厚度≤100mm，清孔完成后30分钟内必须灌注混凝土。（6）混凝土灌注采用连续灌注工艺，首灌量≥1.5m³，保证导管埋入混凝土深度≥1.0m，灌注过程中导管埋深控制在2~6m，严禁导管拔出混凝土面，桩顶超灌高度≥800mm，保证凿除浮浆后桩顶混凝土强度满足设计要求。（7）成桩检测：桩身混凝土强度达到设计强度70%后，采用低应变法检测桩身完整性，检测数量为总桩数的100%，Ⅲ类、Ⅳ类桩比例为0；采用钻芯法检测桩身强度及桩底沉渣厚度，检测数量为总桩数的1%，且不少于3根，桩身混凝土强度≥C30，沉渣厚度≤50mm。4.3冠梁施工1.施工流程：桩顶土方开挖→凿除桩头浮浆→清理桩头钢筋→测量放线→钢筋绑扎→模板安装→混凝土浇筑→养护→模板拆除。2.技术要求：（1）桩头凿除至设计标高，桩顶混凝土面平整，无松散浮浆，桩头钢筋调直，伸入冠梁长度满足锚固要求（≥35d，d为钢筋直径）。（2）钢筋绑扎时，主筋接头采用闪光对焊或机械连接，同一截面接头数量≤50%，接头错开距离≥35d且≥500mm，保护层厚度40mm，钢筋间距允许偏差±10mm，主筋长度允许偏差±10mm。（3）模板采用15mm厚多层板，50mm×100mm木方背楞，间距250mm，φ48钢管围檩，间距600mm，对拉螺栓采用φ16@600，模板安装垂直度偏差≤3mm，轴线偏差≤5mm，截面尺寸偏差±4mm。（4）混凝土浇筑采用分层振捣，分层厚度≤300mm，采用插入式振动棒振捣，振捣间距≤400mm，振捣至混凝土表面泛浆、无气泡溢出为止，混凝土浇筑完成后12小时内覆盖土工布浇水养护，养护时间≥7d，同条件试块强度达到设计强度80%后方可进行后续锚索施工。4.4预应力锚索施工1.施工流程：测量放线→钻机就位→钻孔→清孔→锚索制作安装→第一次注浆→第二次注浆→养护→张拉锁定→封锚。2.技术要求：（1）钻孔直径150mm，孔深允许偏差+200mm、-50mm，孔斜率≤1/200，钻孔过程中若遇塌孔，应立即停钻，采用注浆固孔（注浆压力0.2~0.3MPa），待水泥浆初凝后重新钻孔。（2）清孔采用高压空气清孔，清除孔内岩粉、沉渣，孔底沉渣厚度≤100mm。（3）锚索制作：钢绞线采用砂轮切割机切割，严禁电弧切割，每束钢绞线顺直排列，不得扭结，每隔1.5m设置一个定位架，注浆管采用φ25PVC管，第一次注浆管随锚索一同放入孔内，底部距孔底100~200mm，第二次注浆管预埋于锚固段，每隔1.0m设置一个出浆孔，采用胶带封闭。（4）注浆采用P.O42.5水泥浆，水灰比0.5~0.55，第一次注浆压力0.3~0.5MPa，注浆量≥理论计算量的1.2倍，待第一次注浆体强度达到5MPa后进行第二次劈裂注浆，注浆压力1.5~2.5MPa，稳压时间不少于5min。（5）锚索注浆体强度达到设计强度80%后方可进行张拉，张拉采用分级加载，依次为设计拉力的10%→25%→50%→75%→100%→110%，每级加载后稳压5min，记录伸长值，实际伸长值与理论伸长值偏差控制在±6%以内，锁定后48h内若预应力损失超过10%，应进行补偿张拉。（6）锁定后切除多余钢绞线，预留长度≥300mm，采用C30混凝土封锚，封锚厚度≥100mm。（7）锚索检测：采用基本试验检测抗拔承载力，检测数量为总锚索数的3%，且不少于3根，极限抗拔力≥设计拉力的1.5倍；采用验收试验检测锁定力，检测数量为总锚索数的5%，且不少于5根。4.5桩间挂网喷射混凝土施工1.施工流程：清理桩间土体→修整坡面→打入插筋→挂设钢筋网→焊接加强筋→喷射混凝土→养护。2.技术要求：（1）土方开挖后及时清理桩间松土、浮土，坡面平整度偏差≤20mm，插筋采用Φ16钢筋，长度1.0m，打入土体深度≥0.9m，外露100mm与钢筋网焊接。（2）钢筋网搭接长度≥200mm，采用绑扎连接，加强筋采用Φ16钢筋，与插筋、桩身主筋焊接固定。（3）喷射混凝土自下而上进行，喷头与坡面垂直，距离0.8~1.2m，喷射压力0.2~0.4MPa，分层喷射厚度50~60mm，总厚度100mm，允许偏差±10mm，混凝土表面平整，无干斑、流淌现象。（4）喷射完成后2小时内浇水养护，养护时间≥7d。五、基坑监测5.1监测项目及频率1.支护结构顶水平位移、沉降：测点沿冠梁每20m设置1个，共24个，开挖期间每1天监测1次，开挖完成后每3天监测1次，底板浇筑后每7天监测1次，回填完成后停止监测。2.支护桩深层水平位移（测斜）：每30m设置1个测斜孔，共16个，孔深与桩长一致，开挖期间每1天监测1次，开挖完成后每3天监测1次，底板浇筑后每7天监测1次。3.锚索拉力：每20根锚索设置1个应力计，共23个，张拉锁定后每1天监测1次，开挖期间每2天监测1次，开挖完成后每7天监测1次。4.周边建（构）筑物沉降、倾斜：东侧住宅小区每栋楼设置4个沉降点、2个倾斜点，共24个沉降点、12个倾斜点，开挖期间每1天监测1次，开挖完成后每3天监测1次，底板浇筑后每7天监测1次。5.周边管线沉降、位移：南侧管线每20m设置1个监测点，共18个，开挖期间每1天监测1次，开挖完成后每2天监测1次。6.地下水位：沿基坑周边每30m设置1个水位观测井，共16个，井深15m，开挖期间每1天监测1次，开挖完成后每3天监测1次。7.孔隙水压力：北侧地铁保护段设置3个孔隙水压力计，埋深10m、14m、18m，开挖期间每1天监测1次，开挖完成后每2天监测1次。5.2预警值及报警制度监测项目预警值报警值控制值支护结构顶水平位移累计20mm，日速率1.5mm/d累计25mm，日速率2mm/d累计30mm，日速率2.5mm/d支护桩深层水平位移累计24mm，日速率1.5mm/d累计27mm，日速率2mm/d累计30mm，日速率2.5mm/d周边建筑物沉降累计15mm，日速率1.5mm/d累计18mm，日速率2mm/d累计20mm，日速率2.5mm/d管线位移累计10mm，日速率0.8mm/d累计12mm，日速率1mm/d累计15mm，日速率1.2mm/d锚索拉力0.8倍设计拉力0.9倍设计拉力1.0倍设计拉力地下水位变化累计下降1m，日下降0.3m累计下降1.5m，日下降0.5m累计下降2m，日下降0.7m六、质量保证措施1.建立三检制：工序完成后作业班组自检，自检合格后报施工员复检，复检合格后报质检员专检，专检合格后报监理单位验收，验收合格后方可进入下道工序。2.测量放线采用全站仪双控复核，桩位、孔位、标高由两名测量员分别测量，偏差在允许范围内后方可施工。3.原材料进场必须附带质量证明文件，按规范要求取样送检，不合格材料严禁使用，水泥、钢筋等材料堆放应垫高、覆盖，防止受潮、锈蚀。4.泥浆性能每2小时检测一次，混凝土坍落度每车检测一次，注浆压力、注浆量安排专人记录，施工记录真实、完整、可追溯。5.钻孔灌注桩首灌前由技术负责人、质检员共同验收孔深、沉渣厚度、钢筋笼安装质量，符合要求后方可灌注混凝土。6.锚索张拉设备定期标定，标定有效期为6个月，张拉过程由专人记录伸长值，与理论值对比，偏差超过±6%时停止张拉，分析原因后方可继续。7.冬季施工时，混凝土添加防冻剂，浇筑后覆盖保温棉被，养护温度不低于5℃；雨季施工时，设置防雨棚，水泥堆放场地做好防雨措施，泥浆池设置围堰，防止雨水溢出污染环境。七、安全保证措施1.基坑周边1.5m范围内严禁堆放材料、机械设备，施工荷载≤10kPa，周边设置1.2m高防护栏杆，刷红白警示漆，挂密目安全网，设置警示灯、警示标志，夜间照明充足。2.桩机、钻机等设备安装平稳，支腿垫实，作业半径内严禁站人，吊装钢筋笼时由持证信号工指挥，钢筋笼绑扎牢固，起吊时下方严禁站人。3.钻孔完成后未灌注混凝土前，孔口加盖防护盖板，防止人员坠落，泥浆池周边设置防护栏杆，挂警示标志，废弃泥浆经沉淀处理后运至指定消纳场。4.临时用电采用TN-S系统，三级配电两级保护，所有用电设备接地电阻≤4Ω，电缆架空或埋地敷设，严禁拖地，电工每天巡查用电设备，发现隐患及时整改。5.作业人员必须佩戴安全帽，高处作业（≥2m）必须系安全带，特种作业人员持证上岗，严禁酒后作业、疲劳作业。6.土方开挖严格按照分层分段开挖要求进行，每层开挖深度≤2m，严禁超挖，开挖面坡