雨水收集池基坑开挖及边坡支护专项施工方案

雨水收集池基坑开挖及边坡支护专项施工方案1编制依据1.1国家及行业现行规范、标准：《建筑地基基础工程施工质量验收标准》GB50202-2018、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011、《建筑与市政工程降水施工规范》JGJ/T111-2016、《建筑施工土石方工程安全技术规范》JGJ180-2009、《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。1.2项目相关文件：本工程岩土工程勘察报告、雨水收集池结构施工图纸、片区海绵城市建设专项规划、项目总体施工组织设计、周边地下管线探测报告。1.3现场实际条件：场地三通一平完成情况、周边交通及环境条件、现有施工资源配置能力。2工程概况2.1基坑基本参数本项目为市政片区海绵城市配套地下式雨水收集池，有效容积5000m³，结构外形尺寸为长60m、宽28m、高6.0m，采用钢筋混凝土箱型结构，垫层厚度100mm，底板厚度400mm，侧墙厚度300mm，顶板厚度300mm。基坑开挖按每边预留1.4m操作面确定尺寸，即开挖长度62.8m、宽度30.8m；场地自然地面平均标高为+32.50m，基坑底设计标高为+25.70m，开挖深度6.8m，属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程。2.2地质条件根据岩土工程勘察报告，基坑开挖影响范围内地层自上而下依次为：①素填土：黄褐色，稍湿，松散，主要成分为粉质黏土，含少量碎石及植物根系，层厚0.8~1.5m，平均厚度1.2m，层底标高+31.00~+31.70m；物理力学参数：天然重度γ=18.2kN/m³，黏聚力c=8kPa，内摩擦角φ=12°，承载力特征值fak=100kPa。②粉质黏土：褐黄色，可塑，切面稍有光泽，无摇振反应，干强度中等，韧性中等，层厚2.1~3.4m，平均厚度2.8m，层底标高+27.90~+28.60m；物理力学参数：天然重度γ=19.1kN/m³，黏聚力c=18kPa，内摩擦角φ=18°，承载力特征值fak=180kPa。③粉砂：浅黄色，饱和，中密，矿物成分以石英、长石为主，颗粒级配良好，层厚3.2~4.7m，平均厚度3.9m，层底标高+23.50~+24.40m；物理力学参数：天然重度γ=19.7kN/m³，黏聚力c=2kPa，内摩擦角φ=32°，承载力特征值fak=200kPa。④粉质黏土：褐灰色，可塑-硬塑，切面光滑，无摇振反应，干强度高，韧性高，勘察揭露厚度大于5m未穿透；物理力学参数：天然重度γ=19.5kN/m³，黏聚力c=25kPa，内摩擦角φ=20°，承载力特征值fak=220kPa。2.3水文地质条件场地地下水类型为第四系孔隙潜水，主要赋存于③层粉砂层中，补给来源为大气降水及侧向径流，稳定水位埋深2.6~3.0m，平均埋深2.8m，对应标高+29.50~+29.90m，平均标高+29.70m，地下水位年变幅约1.5m，对混凝土结构及钢筋无腐蚀性。2.4周边环境基坑北侧距市政次干路红线12m，红线内埋设有DN300铸铁给水管道，管顶埋深1.2m，管底标高+31.30m；东侧距现状砖砌围墙8m，围墙外为闲置空地，无地下管线；南侧距现状双孔雨水箱涵6.5m，箱涵截面尺寸2.0m×1.5m，箱涵底标高+28.20m；西侧为规划绿地，无已建地下管线及构筑物。3施工部署3.1组织机构成立基坑开挖及边坡支护专项施工小组，由项目负责人任组长，技术负责人任副组长，成员包含施工员2名、专职安全员2名、质量员1名、测量员2名、材料员1名；劳务层配置土方开挖班20人、边坡支护班15人、降排水班3人、后勤保障班2人，所有特种作业人员均持有效证件上岗。3.2进度计划总工期28日历天，各工序交叉作业，支护施工滞后开挖面距离不大于2m。其中：降水管井施工及预降水7天（提前插入）；第一层土方开挖（深度2.0m）2天，第一层边坡支护3天；第二层土方开挖（深度2.0m）2天，第二层边坡支护3天；第三层土方开挖（深度2.8m，预留30cm人工清底）3天，第三、四层边坡支护4天；基坑底排水沟及清底2天；验槽及移交2天。3.3资源配置3.3.1机械设备：PC220型挖掘机2台，20t自卸汽车10辆，MDL-135D型土钉钻机2台，UBJ3型注浆机1台，PZ-6型喷射混凝土机1台，BX1-315型电焊机2台，QY-15型潜水泵12台（含备用2台），洒水车1辆。3.3.2测量仪器：徕卡TS06型全站仪1台，DSZ2型水准仪1台，CX-3C型测斜仪1台，50m钢卷尺5把，水位测绳5根，坡度尺2把。3.3.3工程材料：Φ48×3.0焊接钢管1200m，Φ6热轧光圆钢筋2.5t，Φ16热轧带肋钢筋1.2t，P.O42.5普通硅酸盐水泥80t，中砂120m³，5~10mm碎石80m³，速凝剂3t，无砂混凝土滤管300m，80目尼龙网200㎡，2~5mm石英砂滤料50m³，密目安全网500㎡，防护用钢管10t。3.3.4临时设施：现场设置洗车池1座（长6m、宽3m、深0.8m），三级沉淀池1座，基坑北侧设置临时施工通道，坡顶设防护栏杆及挡水坎，基坑内设置钢管爬梯1座（宽1.2m，坡度1:3，每3m设休息平台）。4基坑开挖施工4.1开挖原则严格遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则，分层厚度与土钉竖向间距匹配，每层开挖深度不大于2.0m，开挖面暴露时间不超过24小时。4.2施工准备技术准备：完成图纸会审、设计交底及专项方案专家论证，对作业人员进行书面技术交底及安全交底，完成基坑边线、坡顶线、坡底线、水准点的测量放线及复核，放线偏差控制在±10mm以内。现场准备：完成场地三通一平，坡顶挡水坎、排水沟施工完成，临时用电、用水接驳到位，洗车池及沉淀池投入使用，地下管线标识清晰。物资准备：所有原材料进场并检验合格，机械设备调试完成，应急物资储备到位。4.3开挖流程测量放线→第一层土方开挖（深度2.0m）→第一层边坡支护→第二层土方开挖（深度2.0m）→第二层边坡支护→第三层土方开挖（深度2.5m，预留30cm人工清底）→第三、四层边坡支护→人工清底→基坑底排水沟、集水井施工→验槽。4.4技术要点4.4.1开挖顺序：采用分层分段退挖法，从基坑东端向西端推进，自卸汽车从北侧临时出入口进出，沿基坑北侧临时装车通道装车，严禁在基坑南侧、西侧坡顶堆载；坡顶2m范围内为禁堆区，2m外堆载不得超过10kPa。4.4.2边坡控制：机械开挖时沿边坡预留20cm厚土层，由人工修坡，保证坡面平整度偏差不大于50mm，边坡坡度为1:0.5，每开挖一层采用坡度尺复核，坡度偏差不大于±5%。4.4.3基底控制：第三层机械开挖至距基底设计标高30cm处停止，改用人工开挖清底，避免扰动基底原状土；基底平整度偏差不大于20mm，若出现局部超挖，采用级配砂石回填夯实，压实度不小于93%，严禁用虚土回填。4.4.4基坑底排水：沿基坑底坡脚设置400mm×400mm砖砌排水沟，内侧抹1:2水泥砂浆厚20mm，坡度2‰，每隔30m设置一个800mm×800mm×1000mm的集水井，井底比排水沟底低600mm，配置潜水泵抽排积水。4.4.5上下通道：基坑内设置1座钢管封闭式爬梯，爬梯宽1.2m，坡度1:3，设置30mm高防滑条，间距300mm，两侧设1.2m高防护栏杆，挂密目安全网，每隔3m设置1个1.5m×2m的休息平台，爬梯底部设扫地杆，顶部与坡顶防护栏杆连接牢固。4.5质量控制标准基坑底标高允许偏差±50mm，长度、宽度允许偏差+200mm、-50mm，边坡坡度允许偏差±5%，基底土性必须符合设计要求，无扰动、浸泡现象。4.6成品保护开挖完成后及时组织验槽，进行垫层施工，避免基底长时间暴露；若遇雨天，采用塑料布覆盖基底，防止雨水浸泡；边坡支护完成后，严禁敲击、碰撞土钉及喷射混凝土面层，严禁在坡脚掏挖。5边坡支护施工5.1支护参数本基坑采用土钉墙+挂网喷锚支护体系，具体参数如下：（1）边坡坡度：1:0.5（高宽比），坡面平整。（2）土钉设置：共设置4排土钉，第一排土钉距坡顶1.0m，竖向间距1.5m，水平间距1.5m，梅花形交错布置；第一、二排土钉长度为5m，第三、四排土钉长度为6m；土钉采用Φ48×3.0焊接钢管，管壁每隔500mm钻设Φ8mm溢浆孔，梅花形布置，土钉端部焊接Φ16mm钢筋倒刺，每2m设一道；土钉钻孔直径为100mm，倾角为15°（与水平面向下倾斜）。（3）注浆材料：采用P.O42.5普通硅酸盐水泥配制的纯水泥浆，水灰比0.5:1，注浆压力0.4~0.6MPa，水泥浆强度等级不低于M20，注浆饱满度不小于90%。（4）钢筋网：采用Φ6mm热轧光圆钢筋，网格尺寸200mm×200mm，网片搭接长度不小于200mm，采用绑扎连接，绑扎点间距不大于300mm。（5）加强筋：采用Φ16mm热轧带肋钢筋，沿土钉纵横方向布置，与土钉端部满焊，焊接长度不小于10d（d为钢筋直径）。（6）喷射混凝土：强度等级为C20，总厚度80mm，分两次喷射，第一次（初喷）厚度30mm，第二次（复喷）厚度50mm；混凝土配合比为水泥:中砂:5~10mm碎石=1:2:2，速凝剂掺量为水泥用量的3%~5%。（7）坡顶翻边：喷射混凝土向坡顶延伸1.0m形成翻边，厚度80mm，翻边外侧设置200mm高、300mm宽的C20混凝土挡水坎。（8）泄水孔：坡面设置Φ50mmPVC泄水管，间距2.0m，梅花形布置，泄水管伸入坡面500mm，管内填充粒径10~20mm碎石，外口向下倾斜5°。5.2施工流程修坡→初喷混凝土→土钉定位→钻孔→土钉安装→注浆→挂设钢筋网→焊接加强筋→复喷混凝土→养护。5.3操作要点5.3.1修坡：土方开挖后，人工清除坡面浮土、松动石块，修整坡面平整度，采用坡度尺复核坡度，合格后报监理验收。5.3.2初喷混凝土：坡面验收合格后立即进行初喷，喷射顺序自下而上，喷头与坡面垂直，距离0.8~1.2m，喷射压力0.2~0.3MPa，保证混凝土均匀覆盖坡面，无漏喷、流淌现象。5.3.3土钉定位：按设计要求在坡面上放出土钉孔位，用红漆标记，孔位偏差不大于100mm。5.3.4钻孔：采用土钉钻机成孔，钻孔直径100mm，孔深比设计土钉长度大200mm，倾角偏差不大于±3°，孔深偏差不大于±50mm；钻孔完成后用高压风清理孔内浮土、碎屑，防止坍孔。5.3.5土钉安装：安装前检查土钉长度、溢浆孔、倒刺是否符合要求，将注浆管插入土钉内，端部距孔底200mm，缓慢将土钉推入孔内，保证土钉居中，外露长度100mm，便于与加强筋焊接。5.3.6注浆：采用孔底注浆法，启动注浆机将水泥浆通过注浆管注入孔底，待孔口溢出水泥浆后缓慢拔出注浆管，注浆管完全拔出后用止浆塞封堵孔口，稳压注浆2min，注浆压力控制在0.4~0.6MPa；注浆量不小于计算值的1.1倍，若出现注浆量过大或漏浆，采用间歇注浆或坡面封堵措施。5.3.7挂网与加强筋焊接：钢筋网片提前预制，铺设时与坡面间隙不大于20mm，网片搭接长度不小于200mm，绑扎牢固；随后焊接纵横加强筋，加强筋与土钉端部满焊，焊接长度不小于160mm。5.3.8复喷混凝土：钢筋网及加强筋验收合格后进行复喷，喷射至设计厚度80mm，喷射时采用土钉端部焊接的钢筋头作为厚度控制标志；喷射完成后12小时内开始洒水养护，养护时间不少于7天，每天洒水3~4次，保持混凝土表面湿润。5.4质量检验5.4.1土钉抗拔力试验：土钉注浆体强度达到设计强度的70%后进行抗拔力试验，试验数量为土钉总数的1%，且不少于3根，抗拔力平均值不小于设计值的1.1倍，最小值不小于设计值的0.9倍。5.4.2喷射混凝土厚度：采用凿孔法检测，每100㎡检测一组，每组不少于3个点，厚度合格率不小于80%，最小厚度不小于设计厚度的80%（64mm）。5.4.3混凝土强度：每500㎡喷射混凝土制作一组100mm×100mm×100mm立方体试块，强度符合设计要求。5.4.4土钉孔位、孔深、倾角：每批检查10%，且不少于10根，偏差符合规范要求。5.5支护验算5.5.1验算依据：《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012、岩土工程勘察报告、基坑设计参数，降水后地下水位降至基底以下0.5m，开挖范围内土层均处于地下水位以上。5.5.2土钉抗拔承载力验算：选取受力最大的第四排土钉（距坡顶5.5m，长度6m）进行验算，土钉承担上下各0.75m范围内的主动土压力，水平间距1.5m，竖向间距1.5m。经计算，土钉轴向拉力标准值Nak=77.06kN，土钉极限抗拔力Tuk=122.46kN，抗拔安全系数K=1.59>1.3（规范要求值），满足要求。5.5.3边坡整体稳定性验算：采用瑞典条分法计算，边坡最危险滑动面的整体稳定安全系数为1.42，大于规范要求的1.3，满足整体稳定要求。6降排水施工6.1降水方案采用管井降水，沿基坑周边坡顶外1.5m处布置降水井，井间距12m，共布置16口井；井深12m，井口标高+32.50m，井底标高+20.50m，井管采用Φ300mm无砂混凝土滤管，滤管段位于②层粉质黏土底至④层粉质黏土顶（标高+28.0m~+22.0m），滤管外包两层80目尼龙网，滤料采用2~5mm石英砂，填至滤管顶以上1m，上部用黏土封孔，封孔厚度不小于1m。降水要求：基坑开挖前7天开始预降水，降水水位降至基坑底以下0.5m（标高+25.20m），降水期间保持水位稳定，每天观测水位不少于2次，水位观测误差不大于10mm。6.2排水方案分为坡顶排水、坡面排水、坡底排水三级排水体系：（1）坡顶排水：坡顶外1m处设置300mm×300mm砖砌排水沟，内侧抹1:2水泥砂浆，坡度3‰，坡向市政雨水管网入口，防止地表水流入基坑。（2）坡面排水：坡面设置Φ50mmPVC泄水孔，排出坡体内滞水，泄水孔间距2.0m，梅花形布置。（3）坡底排水：基坑底坡脚设置400mm×400mm排水沟，每隔30m设置集水井，采用潜水泵将积水抽排至坡顶排水沟，经三级沉淀后排入市政雨水管网。6.3降水保护措施为防止降水引起北侧给水管及周边道路沉降，在基坑北侧距给水管2m处设置3口回灌井，井深10m，直径300mm，滤管段位于②层粉质黏土及③层粉砂层；降水期间同步监测给水管周边地下水位，若水位降幅超过0.5m，立即启动回灌，保证给水管周边地下水位变幅控制在±0.5m以内。7施工监测7.1监测项目坡顶水平位移、坡顶竖向位移、边坡深层水平位移（测斜）、地下水位、周边道路沉降、给水管道沉降、雨水箱涵沉降。7.2测点布置坡顶水平、竖向位移点沿基坑周边每20m布置1个，共10个；深层水平位移测斜孔布置在基坑北侧、南侧各1个，孔深12m；地下水位观测井3个，分别布置在东、西、北三侧；周边道路沉降点沿道路每15m布置1个，共5个；给水管道沉降点3个，雨水箱涵沉降点3个。7.3监测频率土方开挖期间每天监测1次，开挖完成后每3天监测1次，支护完成且位移稳定后每7天监测1次；雨天、水位变化较大或出现预警征兆时，加密至每天2次。7.4预警值坡顶水平位移累计30mm或速率3mm/d；坡顶竖向位移累计30mm或速率3mm/d；深层水平位移累计40mm或速率3mm/d；地下水位日变化量超过500mm；周边道路沉降累计30mm或速率2mm/d；给水管道沉降累计20mm或速率2mm/d；雨水箱涵沉降累计25mm或速率2mm/d。达到预警值时，立即停止施工，撤出作业人员，分析原因并采取加固措施，经监测稳定后方可恢复施工。7.5监测管理由专职测量人员负责监测工作，每天整理监测数据并形成报告，报送项目技术负责人及监理单位；监测数据实行签字确认制度，确保数据真实准确。8质量保证措施8.1建立技术交底制度：施工前对所有作业人员进行书面技术交底及安全交底，明确施工工艺、质量标准、安全要求，交底双方签字确认后方可上岗。8.2落实三检制度：严格执行班组自检、工序互检、项目部专检的“三检制”，每道工序经监理验收合格后方可进入下道工序施工。8.3原材料质量控制：所有进场原材料必须具有出厂合格证及检验报告，按规定抽样复试，合格后方可使用，严禁使用不合格材料；水泥、钢筋等材料采取防雨、防潮措施。8.4测量复核制度：所有测量放线必须经两人复核无误后方可使用，测量仪器定期校准，保证测量精度符合要求。8.5质量通病防治：针对土钉注浆不饱满问题，采用二次注浆工艺，首次注浆后30min进行补浆；针对喷射混凝土厚度不足问题，设置厚度控制标志，喷射时随时检查厚度；针对边坡超挖问题，预留20cm人工修坡，超挖部分采用同级配混凝土或级配砂石回填。9安全文明施工措施9.1安全管理体系：建立安全生产责任制，项目负责人为第一责任人，专职安全员每天巡查，每周组织一次安全大检查，发现隐患及时整改，建立隐患整改台账。9.2临边防护：基坑坡顶设置1.2m高防护栏杆，设两道横杆，上杆距地面1.2m，中杆距地面0.6m，立杆间距2m，打入地面50cm深，栏杆刷红白相间警示漆（间距40cm），内侧挂密目安全网，网目密度不小于2000目/100cm²；防护栏杆底部设置20cm高、30cm宽混凝土挡水坎，坡顶悬挂“当心基坑”“禁止翻越”等警示标志，夜间设置红色警示灯，间距20m。9.3机械安全：挖掘机、自卸汽车等机械操作人员必须持证上岗，严禁无证操作；机械作业时设专人指挥，严禁在机械回转半径内站人；定期对机械设备进行检查维护，保证制动、转向等系统完好；机械进场时进行验收，合格后方可使用。9.4用电安全：现场用电采用三级配电两级保护系统，所有用电设备均接零接地，配电箱上锁，由持证电工管理；电缆架空或埋地敷设，严禁拖地；电工每天巡查用电情况，发现隐患及时整改，严禁私拉乱接。9.5文明施工：现场出入口设置洗车池，出场车辆必须冲洗干净，严禁带泥上路；土方开挖时采取洒水降尘措施，裸土采用密目安全网覆盖，防止扬尘；建筑垃圾集中堆放，及时清运；现场材料堆放整齐，标识清晰。9.6人员防护：所有进场人员必须佩戴安全帽，高处作业（2m以上）系安全带；特种作业人员持证上岗，严禁酒后作业、疲劳作业。9.7雨季施工措施：提前收集天气预报信息，暴雨天停止土方开挖作业；定期清理坡顶、坡底排水沟，保证排水通畅；水泥等材料入库垫高存放，钢筋采用彩条布覆盖；雨后及时检查边坡稳定性，发现裂缝及时处理。10应急预案10.1应急组织机构成立应急领导小组，由项目负责人任组长，技术负责人、安全负责人任副组长，成员包括施工员、质量员、安全员、班组长等；下设抢险