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  深基坑支护与排水施工方案

7.1  深基坑支护施工方案 本工程是地下车库，深度超过5.0米，根据“深基坑”定义，本工程地下施工属于“深基坑工程”。为了保证工程顺利施工，我单位拟采用“深基坑土层锚杆支护方案”。土层锚杆简称土锚杆，它是在地面或深开挖的地下室墙面（挡土墙、桩或地下连续墙），或未开挖的基坑立壁土层钻孔或掏空，达到一定设计深度后，或再扩大孔的端部，形成柱状或其它形状，在孔内放入钢筋、钢管或钢丝束，钢铰线或其它抗拉材料，灌入水泥浆或化学浆液，使之与土层结合成为抗拉（拨）力强的锚杆。其特点是：能与土体结合在一起承受很大的拉力，以保持结构稳定，可用高强钢材，并可施加预应力，可有效的控制建筑物变形的变形量，施工所需钻孔孔径小，不用大型机械，代替钢横撑作侧壁支护，可节约大量钢材，为地下工程施工提供开阔的工作面，经济效益显著，可节约大量劳力，加快工程进度。 7.1.1施工准备阶段 7.1.1.1材料准备及要求 （1）水泥：采用32.5级普通硅酸盐水泥，水泥进场时对其品种、级别、包装、出厂日期等进行检查，并对其安定性、强度及其它必要的性能指标进行复检，其质量必须符合现行国家标准《普通硅酸盐》GB175的规定，厂家或供应商应提供合格证。 （2）砂：采用中砂，粒径不大于2.5mm，含泥量不大于5%，并有检验报告。 （3） 钢筋（锚杆）：采用直径为22mm的Ⅱ级钢筋，使用前应复检其各项性能，检查有无油污、锈蚀等情况，并由厂家或供应商提供合格证。 （4） 锚头：应符合有关要求，且锚固力不应低于50KN。 （5） 水：应采用自来水。 7.1.1.2机具准备 （1）采用回转式钻孔机； （2） 活塞型压浆泵、350型搅拌机、磅秤； （3） 夹具、油压千斤顶（YC－60）、百分表等； （4）手推车、机动小翻斗车装卸砂浆或运土。 7.1.1.3作业条件和人员的准备 （1） 施工前根据地质勘察报告，摸清工程区域地质水文情况，同时查明锚杆设计位置的地下障碍物情况，以及钻孔、排水对邻近建（构）筑物的影响。 （2） 编制专项施工组织设计，根据工程结构、地质、水文及施工机具、场地、技术条件制定可行的施工方案，进行施工平面布置，划分区域，选定并准备钻孔机具和材料加工设备，委托有资质的单位制作锚杆及零件。锚杆支护施工前应熟悉地质资料，设计图纸及周围环境，降水系统应确保正常工作，必须准备的施工设备应能正常工作。 （3） 进行场地平整，拆迁施工区域内的水、电、通讯线路。 （4） 开挖边坡，按锚杆尺寸取2根进行钻孔、穿筋、灌浆、张拉、锚定等工艺试验，并做拉拨试验，检验锚杆质量，以检验施工工艺和施工设备的适应性。 （5） 在施工区域内设置临时设施，修建施工便道及排水沟脚手架安全施工方案(恒大帝景3#楼)（51P）.doc，安装临时水电线路，搭设钻机平台，将施工机具、设备运进现场，并安装维修试运转，检查机械、钻具、工具等是否完好齐全。 （6） 摸清锚杆排数、孔位高度、孔距、孔深、锚杆及锚杆件形式，清点锚杆及锚杆件数，并对有关施工人员作详细的技术交底。 （7） 进行施工放线，确定各个锚杆孔的孔位及锚杆的倾斜角。                                                                       （8） 按照设计要求进行砂浆配比，并做试块进行试验；锚杆对焊或帮条焊应做连接试验，验证能否满足设计要求。 （9） 各专业施工人员经培训，并持证上岗。 7.1.2深基坑土层锚杆支护工艺流程 本工程采用湿作业施工法，其施工顺序如下： 施工准备      移机就位     安钻杆、校正孔位、调正倾角     打开水源           钻孔      反复提内钻杆冲洗      接内套管钻杆及外套管       继续钻进      反复提内钻杆冲洗到预定深度      反复提内钻杆冲洗至孔内出清水      停水       拨内钻杆       插放锚杆及注浆管     灌浆      用拨管机拨外套管     二次灌浆     养护      安装钢腰梁     张拉 7.1.3施工方法 7.1.3.1成孔 （1） 采用湿作业时，先启动水泵，注水钻进，并根据地质条件控制钻进速度，每节钻杆钻进后接钻杆前，一定要反复冲洗外套内泥水，直至清水溢出。 （2） 接内套管时，要停止供水，把丝扣处泥砂清除干净，抹上少量黑油，要保证接的套管与原有套管在同一轴线上。 （3） 钻进的过程中，随时注意速度、压力及钻杆的平直。钻进至离设计要求深度20cm时，用水反复冲洗管内泥砂，直到外管管内溢出清水，然后退出内钻杆。拨出内钻杆后，用塑料管测量钻孔深度等，并做好记录。 7.1.3.2灌浆、放锚杆、拨外套管 （1） 拨出钻杆后，把注浆管插入外套管底，开始灌注水泥浆。边灌浆，边活动注浆管，使水泥浆灌到孔口后再拨注浆管。 （2） 外套管内注水泥浆后放置钢筋，放置前应检查分离器、导向架是否绑好，并清除污泥。 （3） 拨管时要在孔口及时用水清洗套管上的泥水，拨到最后两节时要用垫架垫好外管，以防止液压缸着地。 （4） 如在锚固阶段采用压力灌浆，在外套管口戴上灌浆帽进行压力灌浆，第一节压力为0.3～0.5Mpa，以后逐渐增大到1.5～2Mpa，直至孔口套管外皮漏浆为止。 （5） 注浆管要插到孔底，边注浆边拨注浆管，直至浆从孔底向孔口压出为止，注入的浆体向周围土体渗透，还须及时补浆。 （6） 锚体素浆采用32.5级普通硅酸盐水泥，水灰比为1：0.5。 （7） 当天钻的孔应在当天灌浆完毕。 7.1.3.3腰梁安装 （1） 腰梁是锚护结构中的传力构件，腰梁的设计应充分考虑锚杆的水平倾角、锚固力和装拆方法等。 （2） 应对每根桩的偏差进行测量，在腰梁加工和安装时，应使腰梁受力符合设计要求。 （3） 腰梁的组装与安装：本工程采用直接组装的方法。 7.1.1.4预应力张拉 （1） 锚体一般养护到设计强度的70%时，即可进行预应力张拉，预应力值一般为设计锚固强度的75～80%。 （2） 张拉采用“跳张法”，即隔二拉一。 （3） 锚杆正式张拉前，应取设计拉力10～20%，对锚杆预张拉1～2次，使部位接触紧密，杆体完全拉直。 （4） 正式张拉宜分级加载，每级加载后应持荷3min，记录伸长值，直到设计锚固力的80%时，最后一级荷载应持荷5min，记录伸长值。 （5） 锚体没有明显衰减时，可锁住锚筋。锁定后若发现有明显应力损失时，应重新进行张拉。 （6） 锚杆检验，锚杆须按设计要求进行抗拨试验，用以检验其质量。张拉方法按正式张拉进行，并做好记录。 7.1.4成品的保护 7.1.4.1锚杆安装后，不得随意敲击，三天内不得悬挂重物。 7.1.4.2锚杆、锚具的贮存、运输、安装均应有保护措施，锚具、锚杆均应存放在室内。 7.1.4.3锚体养护达到设计强度的70%时，方可进行预应力张拉。 7.2深基坑降水与排水施工方案 为了确保深基坑工程施工顺利进行，本工程采用在基坑外围埋设井点管，深入含水层内，井点管的上端通过连接弯管与集水总管连接，集水总管再与真空泵和离心水泵相连，启动抽水设备，地下水便在真空泵吸力的作用下，经滤水管进入井点管和集水总管，排出空气后，由离心泵的排水管排出，使地下水位降低到基坑底地下。本方案具有机具设备简便、使用灵活、装拆方便、降水效果好、降水费用较低等优点。 7.2.1施工准备阶段 7.2.1.1材料准备及要求 （1） 井点管：用直径55mm的钢管，带管箍。下端为长2m的同直径钻有φ10梅花型孔（6排）的滤管，外缠8#铁丝，间距20mm，再包尼龙窗纱两层，橡皮三层，缠20#铁丝，间距40mm。滤管下端放一个锥形的铸铁头，井点管的上端用弯管与总管连接。 （2） 连接管：用塑料透明管，直径55mm，每个连接管均装设阀门，以便检修井点。 （3） 集水总管采用直径100mm的钢管分节连接，每节长4m，每隔0.8m设一个连接井点管的接头。 （4） 滤料：粒径5～30mm石子，含泥量小于1%。 7.2.1.2机具准备 本工程主要采用真空泵轻型井点系统设备，具体组成规格及技术性能见表。   真空泵轻型井点系统设备规格与技术性能 名  称 数量 规格与技术性能 备  注 往复式真空泵 １台 Ｖ６型，生产率4.4m3/min，真空度100Kpa，电动机功率5.5Kw，转速1450r/min。 1．地下水位降低深度为5.5～6.5m。2．离心式水泵数量其中一台为备用。 离心式水泵 ２台 Ｂ型，生产率20m3/h，扬程25m，抽吸真空高度7m，吸口直径50mm，电动机功率2.8Kw，转速2900r/min。 水泵机组配件 １套 井点管100根，集水总管直径100mm，每节长4m，每套29节，总管上节管间距0.8m，接头弯管100根，冲射管1根，机组外形尺寸2600×1300×1600，机组重1500Kg。 7.2.1.３作业条件及人员准备 （1） 地质勘察资料齐全，根据地下水位深度，土的渗透系数和土质分布而确定降水方案，基础施工图纸齐全，以便根据基层标高确定降水深度。 （2） 降水与排水是配合基坑开挖的安全措施，施工前应有降水与排水设计。当在基坑外降水时，应有降水范围的估算。 （3） 根据现场实际情况，确定基坑放坡系数，井点布置、数量、观测井点及泵房位置等。 （4） 现场要做好“三通一平”工作，并设置排水沟。 （5） 所有施工人员经过岗位培训和“安全三级教育”，并持证上岗。 7.2.2深基坑降水与排水工艺流程 降水与排水的工艺流程：

  7.2.3施工方法 7.2.3.１井点降水 （1） 井点布置根据基坑平面形状与大小、地质和水文情况、工程性质、降水深度等而定，埋深根据降水深度及含水层位置决定，但必须埋入含水层内，并且比挖基坑（沟、槽）底深１m左右，或者通过计算来确定。 （2） 井点管埋设、成孔用冲击式或回转式钻机成孔，孔径为300mm，井深比井点管设计深50cm，洗井用0.6m3 空压机或水泵将井内泥浆抽出，井点管用机架吊起徐徐插入井孔中央，使其露出地面20mm，然后倒入5～30mm石子，厚500mm，再沿井点管四周均匀投放粗砂，上部１m深度内用粘土填实，以防漏气。 （3） 井点管埋设完毕应接通总管。总管设在井点管外侧50cm处，铺前先挖沟槽，并将槽底整平，将配好的管子逐根放入沟内，在端头法兰穿上螺栓，垫上橡胶密封圈，然后拧紧法兰螺栓，总管端部用法兰封牢。一旦井点干管铺好后，用吸水胶管将井点管与干管连接，并用８#铁丝绑牢。一组井点管配件连接完毕后，与抽水设备连接，接通电源，即可进行试抽水，检查有无漏气、淤塞情况，出水是否正常，如有异常情况，应检修后方可使用，如压力表读数在0.15～0.2Mpa，真空度在60Kpa以上，表明各连接系统无问题，即可投入正常使用。 （4） 井点使用时，应保持连续不断抽水，并配用双电源以防断电。一般抽水３～５d后水位降落基本趋于稳定。 （5） 基础和地下室完成并回填土后，方可拆除井点系统。拨出可借助于倒链或木杆式起重机，所留空洞用砂或土堵塞。 7.2.3.2排水方法 （1）场地排水 场地开挖常会遇到地下水和地表滞水大量渗水，造成场地浸水，破坏边坡稳定，影响施工正常进行，因此必须做好现场场地的排水、截水、疏水等工作，并尽可能避免在雨季施工的工作量。 ①现场道路应在两侧设排水沟，支道应在两侧设小排水沟，沟底坡度一般为２%～８%，保持场地排水和道路通畅。 ②基坑开挖时，应在地表流水的上游一侧设排水沟，在低洼地段挖基坑时，可利用挖出的土沿四周或迎水一侧筑0.5～0.8m高的土堤截水。 ③大面积地表水，可采取在施工范围区段内挖深排水沟，工程范围内再设纵横排水支沟，将水流疏干，再在低洼地段设集水、排水设施，将水排走。 （2）基坑（沟）排水 ①在地下水位较高的地段开挖基坑常会遇到地下水问题。由于地下水的存在，非但土方开挖困难，费时费工，而且会导致地基被水浸泡，扰动地基土，造成工程竣工后建筑物的不均匀沉降，使建筑物开裂或破坏。因此，采取有效的降低地下水位措施，使地下室施工过程中达到无水状态，以保证工程质量和工程顺利进行。 ②因本工程为大面积地下室，采用深层明沟排水最好。在基坑外距深基础部位开挖一条纵长深的明排水沟作为主沟，使附近基坑地下水或雨水均通过深沟自行流入集水井，用泵排到场地以外的沟道中排走。在建（构）筑物的四周和内部设支沟与主沟连通，将水流引至主沟排走，排水主沟的沟底应比最深基坑低0.5～1m，主沟比支沟低0.5～0.7m，通过基础部位用碎石及砂子作为盲沟，以后在基坑回填前分段用粘土回填夯实截断，以免地下水在沟内继续流动破坏地基土。深层明沟亦可设在厂房内或四周的永久性排水沟位置，集水井宜设在深基础部位或附近，多块小面积基坑排水变为集中排水的方法。