酒店工程深基坑工程专项施工方案 - 基坑监测

基坑围护设计概况基坑围护设计方案本工程±0.000相当于绝对标高﹢5.000。地下两层，基坑开挖深度基本达到10.05m。基坑周边围护设计方案：B区被动土加固、深坑加固施工，A区立柱桩、三轴止水、排桩施工，C区工程桩（含立桩）施工。详见围护结构平面布置图及现场平面布置图。管桩工程施工完毕后开始基坑围护工程的施工。具体施工专业分包，上海市基础工程集团有限公司（地基基础工程施工专业承包一级），纳入总承包管理单位，我司负责现场协调管理。支撑系统水平支撑基坑围护设计水平支撑梁设置两道，围护结构顶部设置压顶梁。本工程支撑及压顶梁采用现浇钢筋混凝土，混凝土强度为C30。支撑布置形式采用对撑、角撑、边桁架布置，混凝土设计强度等级为C35。第一道支撑分布范围布置施工栈桥。竖向支撑本基坑临时钢立柱采用由等边角钢4L140×14缀板焊接而成的型钢格构柱，截面为480mm×480mm。型钢型号为Q235B，钢立柱插入立柱桩（钻孔灌注桩）中不少于3m，钢立柱在穿越底板的范围内需设置止水片。立柱桩采用直径Ø650钻孔灌注桩（上部3m扩颈为800mm），有效桩长25m，桩端持力层进入第⑦层，立柱桩充分利用工程桩。基坑监测监测目的本工程监测范围为基坑施工期间围护体本身、周边道路及地下管线、基坑外地下潜水水位、基坑外承压水水位。根据基础施工方法、场地工程地质及委托方要求，本工程监测的目的主要有：（1）通过监测，将监测数据与设计值作对比、分析，随时掌握岩土层和支护结构内力、变形的变化情况，判断上一步施工工艺和施工参数是否符合或达到预期要求，同时确定和优化下一步施工工艺、参数和施工进度，使监测成果成为现场施工工程技术人员做出正确判断的依据，从而实现信息化施工。（2）通过监测及时发现基础施工过程中的周边道路及地下管线、围护体变形发展趋势，及时反馈信息，达到有效控制周边环境和基坑围护体变形的目的。（3）将现场监测结果反馈设计单位，使设计能根据现场工况发展，进一步优化设计，达到优质安全、经济合理、施工快捷的目的。（4）通过跟踪监测反映工程现状，为施工安排科学有序提供依据，保障基础施工始终处于安全运行的状态。监测内容（1）周边道路及地下管线水平位移、垂直位移（沉降）。（2）基坑围护体顶水平位移、垂直位移（沉降）。（3）基坑围护体深层水平位移（测斜）、基坑外土体深层水平位移（测斜）。（4）支撑轴力。（5）立柱垂直位移（沉降）。（6）基坑外地下潜水水位。（7）基坑外承压水位。警值指标监测项目报警值指标变化速率(mm/d)累计值(mm)周边道路及地下管线水平位移、垂直位移（沉降）210基坑围护体顶水平位移、垂直位移（沉降）430基坑围护体深层水平位移（测斜）430基坑外地下水位3001000支撑轴力设计值的80%立柱垂直位移（沉降）225基坑降水、排水设计基坑坡顶外四周挖设300*400（h）mm截水沟排除地表水。工程降水采用真空深井疏干降水的施工方法，经过验算基坑无突涌可能性，故不需要设置降压井。基坑工程难点和重点及应对措施基坑开挖深度10.05m，基坑深度大，施工风险大。应对措施：（1）成立以项目经理为首的应急处理领导小组，组建以划区域责任人的应急处理突击队。根据项目管理部门的要求，贮备好抢险物资，监测的变形值达到警戒值，立即采取相应处理措施。（2）提前对施工人员进行交底，做到精心施工，同时加强值班管理、工程监测。（3）制定出的施工方案及施工进度计划，征得监理的同意。（4）组织专业监测单位，在施工前、中、后对施工全过程进行跟踪监测、分析，并及时反馈信息。每步工序施工间隔时，应立即进行变形监测，及时掌握变形数据。组织专门人员进行24小时现场监控，24小时专线电话值班。A区场地狭小，施工过程中对于交通道路规划及材料堆场都造成较大难度。分析：本工程场地紧张，基坑围护到红线的最小距离为1.9米，平均距离在4m左右，现场可用空间较小，场内还需设置大量的材料堆场、加工厂、垃圾站等，在这种情况下场内临时路的布置难度相当大；此外材料供应多，每天会有很多供货车辆进场。因此交通组织是本工程的难点及重点。针对措施：（1）将工期目标分解，合理安排施工顺序、工序搭接、工序穿插。合理划分施工区域，化大为小，在多作业面施工的同时，分区分块进行小节拍流水施工作业，并合理安排各个工序的穿插作业。（2）针对现场特点进行合理的机械布置，现场布置5台塔吊，确保各阶段施工垂直运输满足施工需求。（3）加大劳动力投入，采用小班组制度，保证因工期节点因素加班加点时，能满足劳动力需求。（4）根据本工程施工场地狭小的特点，将管理、施工人员的住宿及办公安排在场外。（5）合理规划交通路线图，对各施工阶段各区域采取分情况合理规划，保证交通线路在一个出入口的前提下能形成环路，两个出入口的前提下，能顺流双向进出。（6）分阶段分区域进行场布，现场动态管理。周边环境复杂，管线多，临近河道。分析：邻近建、构筑物及道路：基坑围护西侧为泰虹路，周边有信息管、路灯、雨水、电力电缆、雨污管线，尤其给排水管线对变形尤为敏感。因此对基坑变形控制增加了难度。此项内容也是本工程基坑围护需重点关注的对象之一。应对措施：（1）分区分层开挖，挖完一层施工一道支撑，严格控制支撑形成的时间。（2）考虑好基坑工程的时空效应，每层土方开挖前即时模拟基坑开挖过程，预测围护结构、地表变形等时空变化，结合实际工况制定相应的优化方案。（3）在挖土前编制监测方案，四周布置监测点，做好监测，指导挖土。基坑大、深、距B区基坑近。分析：本工程A区基坑开挖面积24140m²，开挖深度10.05m，A区开挖时，B区已进入主体结构施工阶段，且距B区地下室外墙仅6m，开挖时对A、B区围护桩剪切、冲压力较大。对策：（1）根据工程基坑特点及设计要求，结合围护、支护布置情况，遵循土方开挖“时空效应”原理，遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则，对A区严格进行分区、分层、分块、对称、限时、盆式开挖。避免位移力产生过快，将因为土方开挖扰动而对B区产生的位移力降到最慢，最小。（2）保证基坑按需有效降水。（3）优化施工方案，采用“跳仓法”施工，将底板分为若干区段，保证每个区段底板浇筑与基坑开挖连续进行，缩短基坑暴露时间，缩短施工工期，尽量减小 A区对于B区的影响。（4）通过信息化监测手段，指导、控制基坑施工过程，由于A区地下室开挖时，B区结构已经完成，对B区的变形监测尤其重要，因此施工前必须与监测单位共同商讨编制《监测方案》，施工过程严格按照方案要求施行。保证整个基坑施工处于可控状态。局部区域有旧基础分布。分析：场地西侧局部区域在地表2m下有旧基础分布，给基坑支护及帷幕、基坑降水、土方开挖等工程的进度、质量控制等增加了诸多不确定性。旧基础的清除工作是本工程施工中的难点。对策：（1）收集并整理桩基及围护施工阶段成孔的数据。（2）放坡开挖后进行换填和加固。雨期施工难度大本工程基坑面积较大，需要降水范围广，持续降水时间长，且降水阶段刚好处于上海市梅雨、多雨季节，对于现场排水挑战大。对策：（1）选取上海市降水施工经验丰富、施工能力强并具有类似项目施工经验的降水单位，经我司考察确认后方可进场降水施工。（2）先进行预降水（抽水）施工试验，根据所得的参数对降水方案进行优化设计，并请专家进行评审，严格按照方案实施。（3）为确保降水的不间断进行，现场设置双电源，配置备用发电机。（4）针对雨季施工阶段，地表积水过多的情况，合理排布排水沟、集水井。采用沿施工现场围墙布置闭合排水明沟，且每隔50m设置一集水井，按2‰放坡；针对开挖阶段坑内明积水过多情况，在坑内用小挖机开挖临时明排水沟，在基坑四个角布置临时集水井，沿基坑边每隔30m设置一集水井，定时按需将坑内集水井里的水用潜水泵将其排进坑外集水井中，并随外排水系统排进市政雨水接驳点中。基坑工程监测本工程属于超过一定规模的危险性较大分部分项工程范围，按照《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》住建部令第37号文件要求，建设单位应委托第三方对基坑工程监测，总包单位和专业施工单位也应该对基坑进行监测和安全巡视工作，主要包括监测项目、监测频率和监测报警值等。本工程基坑安全等级为一级，依据《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497），监测项目的监测频率应综合考虑基坑类别、基坑及地下工程有不同施工阶段以及周边环境、自然条件的变化和当地经验而确定。设计要求的施工监测（1）周围环境的监测：道路路面的沉降、倾斜、裂缝的产生和开展情况，以及地下管线设施的沉降变形等。（2）围护体后侧土体沿深度的侧向位移的大小和随时间的变化情况。（3）压顶梁及围护桩后侧土体的沉降观察。 （4）钢筋混凝土水平内支撑的轴力随土方开挖的变化情况。周围建筑及管线监测（1）地下管线变形（沉降、位移）。（2）周边建筑物变形及沉降监测，周边建筑物应设监测点，基坑施工周期内定期对周边建筑物进行监测。（3）周边道路的沉降监测（坑外地面沉降）。监测要求（1）基坑监测应委托有丰富经验的专业监测单位实施。监测单位根据设计文件和周围环境特点编制监测方案。监测单位应经建设单位、设计单位认可。（2）各监测点布置在开挖之前全部完成，并加以妥善保护。对于测斜孔口和沉降观测点，可以砌砖保护。（3）挖土前，对周边环境作一次全面调查，记录不少于两次观测数据初始值。（4）开挖过程中，根据基坑分区分层开挖的特点，可以相应的采取不同的监测频率：在开挖土方时正常情况下每天观测一次；观测点附近的土方开挖后，应立即监测；支撑拆除时应加强观测；监测数据达到预警值附近时，应加密观测次数；基坑出现险情时，必须随时观测；地下室底板完成后，可以酌情减少监测频率。（5）监测数据一般应当天填入规定的表格，并及时提供给建设、监理和施工等单位。数据报告要求每次监测完成后，监测单位必须立即将结果口头通知业主、设计、监理、施工单位；第二天及时将书面监测报告反馈给建设、设计、监理、施工等单位，以便及时分析处理。基坑施工土方回填完成后，提交完整的监测报告。（6）每天的数据应整理成有关表格并绘制成相关的曲线，如位移沿深度的变化曲线，位移及沉降E时间的变化曲线，支撑轴力随时间的变化曲线。（7）监测人员对监测值的发展和变化应有评述，当接近报警值时应及时通报监理，提请有关部门注意。监测记录必须有相应的施工工况描述。（8）工程结束时应有完整的监测报告，报告应包括全部监测项目，监测值全过程的发展和变化情况、相应的工况、监测最终结果及评述。（9）监测的控制值：A、土体日水平位移量连续三天水平位移超过3mm，累计位移量达到45mm。B、轴力：第一道支撑219KN、第二道支撑361KN。根据本工程的实际情况，施工中监测数据的预警值确定为设计要求的80%，达到预警之后必须采取措施减少可能存在的风险。测点布置周边道路及地下管线水平位移、垂直位移（沉降）（1）目的：反映周边道路及地下管线水平位移、垂直位移（沉降）变化。（2）布埋设：视现场情况，在道路边缘敲道钉，也可钻孔放入膨胀螺栓。（3）布设数量：水平位移、垂直位移（沉降）监测采用共用点，监测点按水平间距15m在周边道路地面上布设，共156个监测点（A、B、C区），编号G1～G156。因现场环境及政府有关部门规定限制，地下管线监测点的埋设除能利用原有管线设备点外也可采用模拟点法或间接点法。模拟点法即在地下管线相应上方开挖约40cm深样洞，将顶面刻划“+”的钢筋埋入其中，并用混凝土将其固定；间接点法即在地下管线相应上方将顶面刻划“+”的道钉打入道路接缝处。基坑围护体顶水平位移、垂直位移（沉降）监测点（1）目的：反映基坑围护体顶水平位移、垂直位移（沉降）变化。（2）布埋设：视现场情况，在基坑围护压顶上敲入顶面刻划“+”的道钉，也可钻孔放入顶面刻划“+”的膨胀螺栓。（3）布设数量：水平位移、垂直位移（沉降）监测采用共用点，A区：监测点按水平间距15～20m在基坑围护体顶布设，共35个监测点，编号WH1～WH35。基坑围护体深层水平位移（测斜）监测孔（1）目的：反映基坑围护体深层的水平位移，对于基坑围护体深层的变形明显。（2）布埋设：在围护体内用钻机钻孔放入测斜管或者和钢筋笼一起分段放入外径70mm，内径55mm，内壁刻有十字滑槽的的测斜管，测斜管的一对滑槽要垂直指向基坑方向，测斜管深度和围护桩同深。上下管口用盖子密封，安装完成以后立即灌注清水，防止泥浆渗入管内。测斜管口设置可靠的保护装置。（3）布设数量：布设在基坑周边的中部、阳角处及有代表性的部位，A区共布设9个监测孔。基坑外土体深层水平位移（测斜）（1）目的：反映基坑外土体深层的水平位移，对于基坑土体深层的变形明显。（2）布埋设：应布置在邻近需要重点监护的地下设施或建筑物周围土体中，在周围土体内用钻机钻孔放入外径70mm，内径55mm，内壁刻有十字滑槽的的测斜管，测斜管的一对滑槽要垂直指向基坑方向，测斜管深度大于围护墙埋深的5～10m。测斜管口设置可靠的保护装置。（3）布设数量：布设在基坑周边的中部、阳角处及有代表性的部位，C区共布设12个监测孔，编号CX13～CX24；B区共布设2个监测孔，编号CX1～CX2。基坑外地下潜水水位监测孔（1）目的：了解基坑围护结构止水效果，通过水位的变化，及时发现和防止围护结构渗漏及坑外水土向基坑内流失。（2）布埋设：基坑外地下水位孔应优先布置在基坑拐角、相同围护方式咬接处、不同围护方式交接处；或每间隔50m左右设置一孔，宜布置在止水帷幕的外侧约2m处；埋设深度6～8m。先在土体内钻孔至设计深度，孔径100mm，然后将管径为53mm的PVC带有用土工布裹住进水孔（呈梅花形布置）的水位管，再于管外回填中粗砂至进水段上方30cm，其上方回填黏土封孔，管口设必要的保护装置。（3）布设数量：A区共布设9个监测孔，编号SW1～SW。支撑轴力（1）目的：了解支撑轴力的变化情况。（2）布埋设：监测点宜设置在支撑内力较大或在整个支撑系统中起控制作用的杆件上，每道支撑轴力监测点不应少于3个，并且每道支撑轴力监测点宜在竖向上保持一致，钢筋混凝土支撑的监测截面宜选择在支撑长度的1/3部位，每个截面内传感器不宜少于4个。（3）布设数量：A区第一层钢筋混凝土支撑轴力监测共布设7处监测点，编号ZC1-1～ZC1-7；A区第二层钢筋混凝土支撑轴力监测共布设7处监测点，编号ZC2-1～ZC2-7。基坑外承压水位监测孔（1）目的：了解基坑内承压层水位变化。（2）布埋设：监测点宜布置在基坑中部、相邻降压井近中间部位，深度应在该土层的承压水层。（3）布置数量：布置在C区，都位于该基坑的围护外侧，共布设4个监测孔，编号为CY1～CY4。立柱垂直位移（沉降）（1）目的：了解立柱垂直位移（沉降）的变化情况。（2）布埋设：立柱垂直位移（沉降）监测点宜布置在基坑中部、多根支撑交汇处、地质条件复杂处的立柱上。（3）布设数量：A区共布设12个监测点，编号LZ1～LZ12。6.4.9、监测点（孔）保护措施基础工程施工现场交叉作业、施工材料堆放、车辆通行等容易造成监测点破坏、掩埋，为此，我现场监测人员将根据施工工况分块分批布设监测点，在监测点上喷红色醒目油漆做标记，标明点号，并设置监测点提示牌，加强监测点的保护。基准点布设在离基础施工较远的稳定区域。现场监测时，发现有破坏的监测点，及时补设，以保证监测数据的连续性。监测频率施工监测要保持连续性，特殊施工阶段需加强监测密度，监测密度视具体情况另定；监测数据需按时整理分析，并及时提供给设计单位。监测工作从沉桩施工开始，至地下结构工程浇筑完成、支撑拆除完成后3天，视监测数据稳定情况即停止监测。现拟定监测频率：监测频率一览表监测项目监测频率沉桩施工基坑降水基坑开挖基坑底板浇筑7天后支撑拆除到拆除完成后3d周边道路及地下管线水平位移、垂直位移（沉降）1次/1天2次/1周1次/1天2次/1周1次/1天基坑围护体顶水平位移、垂直位移（沉降）//1次/1天2次/1周1次/1天基坑围护体深层水平位移（测斜）//1次/1天2次/1周1次/1天基坑外土体深层水平位移（测斜）//1次/1天2次/1周1次/1天基坑外地下潜水水位/2次/1周1次/1天2次/1周1次/1天支撑轴力//1次/1天2次/1周1次/1天立柱垂直位移（沉降）//1次/1天2次/1周1次/1天基坑外承压水//1次/1天2次/1周1次/1天说明：1、现场监测将采用定时观测与跟踪观测相结合的方法进行。2、监测频率可根据监测数据变化大小进行适当调整。3、各监测项目的开展、监测范围的扩展，随沉桩、基坑施工进度不断推进。监测报警建议值检测报警建议数值表监测项目报警值指标变化速率(mm/d)累计值(mm)周边道路及地下管线水平位移、垂直位移（沉降）210基坑围护体顶水平位移、垂直位移（沉降）430基坑围护体深层水平位移（测斜）430基坑外地下潜水水位3001000支撑轴力设计值的80%立柱垂直位移（沉降）225监测应急措施在整个基坑监测期间，如若发现发现基坑异常或监测数据达到、超过报警值，应及时通报业主、设计、监理、施工单位等相关各方，采取相应措施。针对本工程特点，制定如下详细应急预案。（1）在土方开挖过程中组织堵漏专业队，储备堵漏剂、双快水泥、注浆管、注浆机、水泥、水玻璃等物资，派专人巡视围护是否渗漏。若发现围护墙渗水，则视具体情况不分昼夜立即组织进行坑内灌浆堵漏，或坑内、坑外分别进行灌浆、注浆堵漏，在预定要求的时间内完成。（2）在监测过程中，若坑内或坑外水位观察井水位发生异常，井点出水量增加，而坑内水位没有正常下降，坑外水位下降明显，则应暂停或减少周边管井的降水，启动回灌井点，进行回灌直至坑外水位稳定后，再在坑外进行注浆堵漏。堵漏完成后，再正常进行降水，并增加水位监测的频率。