基坑围护及开挖施工方案

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基坑围护及开挖施工方案

1.某工程建筑、结构、安装工程等施工图纸。

6.《基坑土钉支护技术规程》(CECS96:97);

锚杆挡墙工程施工方案12.《建筑施工手册》中国建筑工业出版社

1某工程,总建筑面积91051.41m2,由1#、2#、3#、4#房和三号地下车库及周边商业配套等裙房组成。高层住宅为短肢剪力墙结构,地下一层,地上二十九、三十四层。裙房为框架结构地上二层,地下车库地下一层,抗震设防烈度为7度,结构的设计使用年限为50年,建筑结构安全等级为二级。

2.本工程总工期为700天,项目由某投资建设,某房地产开发公司进行项目管理,某设计研究院进行地质勘察和基坑围护设计,某设计研究院有限责任公司进行图纸设计,苏某建设监理有限公司监理,由某公司施工总承包。

3.拟建场地位于某新村内,场地内老房屋已拆除,属长江三角洲冲、湖积平原地貌,地形稍有起伏。地面标高介于1.80~2.27m(85国家高程基准)之间,最大相对高差0.47m。

一、场地土层分布情况:

二、场地水文地质情况:

结合区域水文地质资料查明,对本工程有影响的地下水为潜水、微承压水及承压含水层等。

拟建场地浅层孔隙潜水赋存于表层填土层中,分布不均匀,水量较小,主要接受大气降水及地下水渗水补给,以侧向排泄于河湖为主要排泄途径,水位随季节变化明显。

勘察期间测得初见水位埋深0.90~1.10m,24小时后测定浅层潜水稳定水位埋深0.55~0.75m。相应稳定水位标高为1.29~1.48m。

下伏(2)粘土层透水性差,是潜水含水层与微承压含水层之间的较好的隔水层。

测量赋存于(4)层段的微承压含水层的水位,测得稳定水头埋深在0.75~1.05m之间,其相应水头标高为0.30~0.45m。

本场地承压水主要赋存于第(6)粉土、粉砂系列层(第I承压含水层)中,主要接受地下径流及越流补给,埋藏深度大,该层地下水对桩基工程有一定影响。

4.1.1临时设施准备

现场施工人员的生活,住宿以及办公室已搭设完成,生活区位于建设单位指定的工地东北面。

施工临时用水采用¢100镀锌钢管从东北角的生活区沿各标段场地围墙边引入场地内东北角,在场地的北面和南面各设置一接水口,以满足施工用水需要。

业主提供500KVA立地配位于场地西北角,施工时在工地北面和南面各设置一个一级配电箱,再根据需要设置二级箱和开关箱。

一般各配电箱、电机、机电设备等所有不带电的金属外壳均应做可靠接地,电缆埋设电阻不大于10Ω,如达不到要求,可由现场加接地极或加降阻剂等。接地应于现场配电室的接地系统可靠连接。

4.1.4施工场地准备

2、由于本标段东北面四标段11#房位置的老房子未及时清除,导致11#房工程桩进度未可估计,将对我标段东面搅拌桩施工的工期相应拖延,我方将请甲方协调处理四标段11#房工程桩的施工进度以满足施工要求。如有特殊情况,将调整施工或设计方案。

3、本标段与四标段相邻处的土方开挖施工进度如不能同时进行,将请甲方协调更改联通口处的围护设计方案,以使本标段基坑围护形成封闭。

4、场地西面设置主入口与临时道路校园路接通,方便材料、设备进场及土方出入口。

本工程抽排水的流向,北面排入建设单位修筑的临时施工管网,南面在场地边设置沉淀池,而后排入市政管网。

4.1.6施工机器具准备

4.1.7施工材料准备

制定主要材料供应计划。提前预定和采购所需的水泥,砂石以及钢材等,基坑围护施工,主材需求如下表

4.2施工组织管理机构

4.2.1管理机构组织

我们要尽力保证优良,如期的完成,每个施工人员要强化质量意识,认真做好每一道工序,以总工期为依据,严格控制计划,加强动态控制和计划协调,组成以项目经理为第一责任人的项目管理结构。管理网络图如下:

工程项目管理组织及岗位责任框图

4.3.1基坑围护工程量

水平成孔Φ110;深4.5m;

二次注水泥浆;孔内穿Φ20钢筋。

水平成孔Φ110;深6m;

二次注水泥浆;孔内穿Φ20钢筋。

深6m内;一次全程注水泥浆;

击入式Φ48*3.0钢管

4.3.2进度计划安排

整个基坑围护及土方开挖期应满足于工程总进度计划的要求。搅拌桩准备一台桩机进场,每天平均完成17组,计划35天完成搅拌桩施工;土方开挖计划每天出土3000m3,计划30天完成土方开挖及基坑围护;降水井每天完成5口井,计划9天完成降水井施工。具体见基坑围护、土方开挖进度计划表

4.3.3进度计划保证措施

4.3.3.1根据工程量及地质情况,配备足够数量施工机械、人力,以保证工期按计划完成。

4.3.3.2进场后调试好机械,备足备件,保证施工机械无故障,连续作业。

4.3.3.3项目经理控制每日进度,协调好关系,保证材料供应不脱节。

4.3.3.4合理、科学的组织各段的施工顺序,求高效率。

第五节基坑围护具体方案

5.1基坑围护结构设计

1、基坑总面积13800㎡,周长约630m。

5.1.2环境概况(见附图1)

1、西侧(校园路):拟建结构基础线距离用地红线约3.6~4.8m

2、北侧(小弄路):拟建结构基础线距离用地红线约4.9~5.3m;距离商业高桩承台约3.7~5.3m

3、东侧(南三路):拟建结构基础线距离用地红线约2.1~2.6m;距离商业高桩承台约3.4m

4、南侧(施工场地区域):拟建结构基础线距离用地红线约3.9~7.8m;

5.1.3围护结构形式概述

(1)对于紧邻小弄路、校园路、南三路等规划道路,紧靠商业高承台区域的基坑范围,采用放坡+土钉墙的围护形式。

(2)南侧为避免围护结构对今后外侧规划用地产生影响,改区段采用放坡为主的围护形式。

(3)对于其余侧边,环境、土质较好,采用放坡的围护形式。

5.1.4围护结构设计

5.2基坑围护施工方法

本基坑围护施工,先期将进行三轴搅拌桩施工及管井施工及降水,而后进行土方开挖配以喷锚及土钉支护。

5.2.1三轴搅拌桩施工

本工程基坑止水帷幕采用Φ650三轴水泥土搅拌桩,成桩间距为450mm,按标准连续方式施工,其搅拌深度,水泥的掺入量、水泥土搅拌均匀程度,都必须满足设计的相关要求。搭接形式为套接一孔法。

内插钢管Φ48*3.0

(2)搅拌桩28天无侧限抗压强度qu≥0.8Mpa,水泥掺入量暂按20%,现场通过试验确定。

(3)基坑开挖必须在加固土体达qu≥0.8Mpa后方可进行。

由6#房西南面逆时针方向施工,最后闭合,见后搅拌桩施工平面(附图4)

三轴螺旋搅拌水泥土法,即边轴正螺旋注浆搅拌,中轴反螺旋喷气搅拌水泥土的施工方法。

4、施工工艺流程及工序

采用三轴长螺旋搅拌机二喷二搅工艺施工:

工程桩施工前已进行场地平整,且对场地内老建筑地基承台全部清除开挖了一遍,施工满足要求。

根据建设单位在南环路和校园路上提供的控制点,用全站仪按设计图上坐标进行角点定位,并请监理进行复核。

用挖掘机根据放线定位位置所撒石灰线,开挖1m×1m沟槽,作为导槽。

由当班班长统一指挥移动桩机就位,桩机下先铺设钢板然后上面铺路基箱,移动结束后检查定位情况并及时纠正,桩机应平稳,并用经纬仪进行观测以确保桩机的垂直度符合要求,成桩后桩中心偏位不得大于50mm,桩身垂直度偏差不大于1/250。

①在施工现场布设水泥浆搅拌系统,附近安置水泥罐,在开机前按要求进行水泥浆液的拌制,将配置好的水泥浆送入储浆桶内备用。

②水泥浆配置好后,停滞时间不得超过2h,相邻搅拌桩施工间隔不得超过24h。

施工停止时超过3h,将集料斗中加入适量清水,开启灰浆泵,清洗压浆管道及其它机具。

1a剖面搅拌桩中需插入4m长¢48×3.0钢管。钢管插入的时间宜在搅拌桩中水泥初凝前,即在一幅搅拌桩施工完成45min之内完成插入工作,但在下插前应严格控制好钢管的垂直度,保证钢管垂直插入搅拌桩内4m。

搅拌桩应连续施工,不得出现24小时冷缝,如因特殊原因出现施工冷缝,则采取在在冷缝处围护桩外侧补搅三幅桩方案 在围护桩达到一定强度后进行补桩,以防偏钻,保证补桩效果,补桩与围护桩搭接厚度约10cm,超过48小时或出现接冷缝时,需要在接头旁采用高压旋喷桩补强。

5.2.2土钉墙边坡支护施工

5.2.2.1施工工艺流程

5.2.2.2主要施工方法

坡顶线、坡脚线测放,根据现场轴线和设计图纸,由专业人员用经纬仪及钢卷尺进行测放。在围护施工放线时必须经总包、监理单位复核,确保围护主体结构的施工留有足够的操作空间。

1)在基坑开挖前,应对场地进行正平,范围为基坑顶边界线外1.5~3.0m以内。

2)挖土应分层进行,平均1.5m深为一层,整个基坑分3~4层开挖,严禁超挖。

3)每层开始先挖出1.5m深,15~30m长基槽,以便为土锚支护开出工作面。挖土深度应预留30cm,以便人工修整。

4)挖土顺序按施工方便原则由现场指挥。

在土方开挖的同时应进行基坑内排水,坑内水可采用明沟排水。

基坑的边壁宜采用小型机具或铁锹进行切削清坡,以保证边坡的大致平整。

本工程土钉分为两种形式,成孔式土钉和击入式土钉。

1)击入式土钉,采用钢管¢48×3.0,土钉水平安放角为20°~25°,用冲击钻直接击入土钉,水平间距1.5m,梅花型布置。

2)成孔式土钉,采用机械成孔,成孔直径110㎜,采用Ф20锚筋,土钉水平安放角为20°~25°,水平间距1.5m,梅花型布置。

3)土钉成孔前,应按设计要求测放出孔位并作出标记和标号,土钉孔位采用水准仪和钢尺测放,采用短钢筋插入土体作为标记,孔深允许偏差为±50mm,孔径允许偏差为±5mm,孔距允许偏差为±100mm,成孔倾角偏差为±5%。成孔过程中遇到障碍物需要调整孔位时,不得影响支护安全。成孔过程中应做好成孔记录,按土钉编号逐一记录。

材料要求:钢筋的种类、型号符合设计要求;材料购进后,应妥善保管。

土钉制作尺寸允许偏差:

土钉长度+100mm;土钉弯曲度<1%;

土钉(Ф48钢管)端头预留注浆孔,焊接倒钩,入土端成尖型。

2)钢筋网制作要求:

钢筋网规格为¢6.5@250双向钢筋,使用前应调直并清除污垢,钢筋网与砼面的间隙不宜小于20mm,施工时可在钢筋网后适当垫砖块或插入土中钢筋固定,确保在喷射混凝土前,层面内的钢筋网片牢牢固定在边壁上并符合保护层厚度(20mm)要求,钢筋网宜采用绑扎,钢筋搭接处需要进行点焊,搭接长度不小于20cm,在钢筋网外采用2Ф14加强筋固定在土钉上,焊接牢固。

击入式土钉采用一次全程注浆,成孔式土钉采用两次注浆施工工艺。注浆采用水泥砂浆和纯水泥浆液,并采用压力注浆工艺,注浆分两次,第一次为水泥砂浆,灰砂比1:1~1:2,水灰比0.38~0.45,注浆压力0.4~0.6MPa,第二次为纯水泥浆液,水灰比0.5,采用高压(1~2MPa)注浆填充,压力注浆时应在钻孔上部设置止浆液,注满后保持压力3~5min,注浆量每延米不得低于25kg水泥,浆液的充盈系数必须大于1。水泥浆、水泥砂浆应拌和均匀,随拌随用,一次拌和的水泥浆、水泥砂浆在初凝前完成。注浆前应将孔内残留或松动的杂土清除干净;注浆开始或中途停止30min时,应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及其管路。注浆管插至距孔底250~500mm处,孔口设置止浆塞及排气管。

水泥:采用普通硅酸盐复合水泥,等级PC32.5,水泥应符合现行水泥标准的规定要求,必须有生产厂家的试验报告,质量检验单,出厂证等证明文件。袋装水泥在储运时应妥善保管、防雨、防潮,堆放在距离地面一定的高度的堆架上,严禁抛摔和损坏包装袋,严禁使用受潮水泥。

骨料:所进石料粒径5~10mm(粗骨料最大粒径不宜大于12mm),砂料(中砂或粗砂)应符合有关标准规定。

拌合用水:水中不含有影响水泥正常凝结硬化的有害物质,不得含有油脂、游离酸等;应使用自来水。

砼配合比:喷射混凝土的配合比除应达到C20外,还应满足施工工艺要求,配合比为1:0.3:2:2(水泥:水:砂:瓜子片)。喷射砼中添加水泥重量的3%喷射砼速凝剂。

喷射砼采用人工干拌,施工人员按配合比换算成实际材料用量,拌和均匀,拌均匀后才能加入喷射机。

喷射砼质量要求:喷射混凝土前,应对机械设备、水、电进行全面检查和试运行。喷射作业分段进行,同一分段内喷射顺序应自下而上,喷头与喷面保持垂直,距离0.8~1.5m,在钢筋部位,应先喷填钢筋后方,然后再喷填钢筋前方。坡面设置厚度标尺,喷射混凝土终凝2h后,进行7天浇水养护。

8、超前土钉(竖向钢管)施工技术措施

1)施工前必须对地表进行硬化处理,硬化厚度不小于100㎜。采用¢48×3.0钢管,沿管壁长度每1m一个、沿管壁周长均布3个注浆孔。

2)在土层中钻孔时宜采用清水或天然泥浆护壁,也可用套管。

3)注浆材料采用纯水泥浆液,采用一次注浆工艺,水灰比0.38。注浆压力宜为0.6~0.8MPa,使浆液逐渐上冒,直至浆液泛出孔口停止注浆。钢管在注浆前插入。

4)注浆施工时应采用间隔施工、间歇施工或增加速凝剂等措施,以防止出现相邻冒浆和串孔现象。施工不应出现缩颈和塌孔。

6.1.1开挖顺序及出土

6.1.2.挖土施工进度计划:

本工程基坑总土方量约为76111m3。工程土方外运,根据本工程实际情况,计划3台大挖掘机、2台小挖机进场作业,计划每个施工段15天完成开挖。两个施工段共计30天时间。见后附图进度计划表。

6.1.3.主要施工设备

(1)挖土机械:PC—200日本小松挖土机三台(斗容积1m3)

PC—100日本小松挖土机二台(斗容积0.4m3)(清土用)

(2)运输汽车:东风自卸汽车21辆(10吨)(暂定)

(3)劳动力组织:挖土机司机5人

自卸汽车司机21人(每辆1人)

修土人员20人(其中道路清扫工5人)

6.2.1挖土方案的选择

2、根据工程特点和降水需要,为确保施工安全和施工质量,控制挖土段分层开挖的深度、宽度和长度,每次开挖的深度不超过下层位置的0.5m。应随开挖、随支护。我们将严格遵照以下三个原则进行施工:

(1)分层开挖,先撑后挖,大基坑小开挖的原则。

(2)根据各个阶段的监测数据,密切观察周边建筑物及地下管线的情况,根据围护的内力,地下水位状况相结合确保安全施工为原则。

(3)安全第一,保质保量进行基坑开挖。

3、放线时应按要求放出边坡宽度,灰线、标高、轴线应复核检查无误后,方可进行挖土施工。

5、当挖土如超挖(或挖深了),不得用虚土填,必须事先清除虚土,用砂石填补压实。

6、本方案考虑满堂大开挖按方案进行放坡,每面土坡人工修整平后,再进行相应围护。

7、按以上方法分层开挖可做到随挖随支护,又保证支护强度,防止开挖面长时间暴露,从而有效地防止基坑边缘的塌方情况发生。

8、分层开挖中,除最后一步开挖外,每步开挖根据第一步开挖情况而定,防止万一超挖产生塌方。

9、基坑坡顶地面荷载不超过20kPa,除目前场地内形成的便道外,其余地段坡顶5m范围内严禁车辆行走,车辆附加荷载按20kPa考虑;开挖时应均衡卸载,周边严禁超荷堆载。

10、人工修整基底时,做到边修整土体边施工垫层,保证基坑安全

11、根据现场自然土的标高测量,结合土方平衡原理,确定土方外运数量,安排运输车辆,确定运输路线,以及开挖的方向。在挖土区域范围内尽量不堆放土、或少堆土,防止土方倒塌和便于基础施工;需要回填的土方根据招标文件再另行驳回。

12、基础挖土后,必须经过监理工程师、勘察部门等验槽后签证,方可进行下一道工序的施工。

所有基础、地下室模板必须拆除完毕,坑内杂物必须清理干净,而且坑内无积水,所有对拉螺杆孔封堵,防水做好保护层。基础表面轴线或有关中心控制线必须弹好,并做好红漆标志。基础回填土前应配合业主及时联系质量监督部门对基础结构进行中间验收工作,并做好外墙防水。

采用机械回填、人工配合的施工方法。

3、回填质量控制:所有回填土必须无腐烂植物及有机物和块石,土质必须基本干燥,刚出坑的土不宜采用,或使用中粗砂回填,回填土应对称回填,分层进行,分层夯实。每层厚度为30cm,回填土验收采用环刀法,质量必须符合设计要求。

填方土料应符合设计要求,保证填土的强度和稳定性。填土内不得含有有机杂质和粒径大于大的石块,更不得含有树根。

(1)填土含水量的大小,直接影响到夯实(碾压)的质量,在夯实(碾压)前应先试验,以得到符合密实度要求条件下的最优含水量和最少夯实(碾压)遍数。含水量过少,夯压(碾压)不实;含水量过大,则易成橡皮土。

(2)当填料为粘性土时,其最优含水量与相应的最大干密度,应用击实试验测定。为保证填土质量,在压实后达到最大密实度,即获得最大干容重,应使回填土的含水率控制在最佳范围内。

(3)土料含水量一般以手握成团,落地开花为适宜。当含水量过大,应采用翻松、晾干、风干、换土回填、掺入干土或其他吸水性材料等措施;如土料过干,则应预选洒水润湿。当含水量小时,也可采取增加压实遍数或使用大功能压实机械等措施。在气候干燥时,须采取加速挖土、运土、平土和碾压过程,以减少土的水分散失。

填土应由下而上分层铺填,每层虚铺厚度不大于30cm。大坡度堆填土,不得居高临下,不分层次,一次堆填。

填方的密实度要求和质量指标通常以压实系数λc表示。压实系数为土的控制(实际)干密度ρdmax当最优含水量时,通过标准的击实方法确定的。压实系数一般>0.94。

b、铺土厚度和压实遍数

本工程采用电动夯结合人工进行填土夯实,每层铺土厚度不大于30cm,一般每夯压实遍数不少于3遍,具体应根据现场碾压试验确定。下层土检验合格后,再进行第二层土的回填压实。

c、每层填土压实后都应做干容重试验,用环刀法取样。

a、填土应尽量采用同类土填筑,并宜控制土的含水率在最优含水量范围内,边坡不得用透水性较小的土封闭,以利水分排除和基土稳定,并避免在填方内形成水囊和产生滑动现象。

b、填方应从最低处开始,由下而上整个宽度分层铺填夯实。

c、在地形起伏之处,应做好接槎,修筑1:2阶梯形边坡。分段填筑时每层接缝处应作成大于1:1.5的斜坡,夯迹重叠0.5~1.0m,最下层错缝距离不应小于1米。

d、填土应预留一定的下沉高度,以备在行车、推重或干湿交替等自然因素作用下,土体逐渐沉落密实。预留沉降量根据工程性质、填方高度、填料种类、压实系数和地基情况等因素确定。当土方用机械分层夯实,其预留下沉高度(填方高度的百分数计)对粉质粘土为3%~3.5%。

a、填土层如有地下水或滞水时,应在四周设置排水沟和集水井,将水位降低。

b、已填好的土如遭水浸,应把稀泥铲除后,方能进行下一道工序。

c、填土区应保持一定横坡,或中间稍高两边稍底,以利排水。当天填土,应在当天压实。

本工程基坑降水的目的是根据地质条件、设计、工程的基坑开挖及基础底板结构施工的要求,降低基坑内地下水位至基坑底板以下1.0m,为基坑开挖施工提供良好的干施工环境。

本基坑采用管井为主的疏干地下水方案,同时基坑顶均应设置截水明沟,以排除地表水,坑内坑角采用明沟,集水井等辅助排水措施,本基坑共布置42口,管井埋深15m,管井布置应避免穿越地下结构墙板,梁和柱子,穿越底板应设置止水片。降水井的布置见后降水井布置图(附图6)

7.3管井降水施工方案

7.3.1管井降水原理及目的

在打好的管井中配备深潜水泵一台,利用水泵不断抽水,使井孔周围土体水压形成一定高差,地下水在大气压及土体压力作用下由高压向低压流动,流入井管内被抽出,在离管井较远的地方则主要靠水的压差作用向井管流动。

由于管井的特殊结构,使真空能作用于地表以下各土层,将土层中自由水充分吸取,汇集于管井之中,由管井内水泵排出,由于自由水排出,在重力作用下,土体空隙比下降,提高了土体强度和自稳性,通过降水及时疏干开挖范围内土层的地下水,防止开挖面土体失稳。对工程施工安全,围护结构安全和环境保护均十分有利。

7.3.2深井降水材料设备配备

7.3.3降水井的构造与设计

1井口:钻孔直径¢800mm,深井入土深度15m,井口高出地面以上0.2m。

中山鸿盛花园施工组织设计2井壁管:采用¢300mm波纹管。

3、过滤网:地坪3.00m以下设置滤水管,外包55~60目的尼龙网。

填砾料:滤水管部位采用颗粒磨圆度较好的粗砂围填,围填部位从井底部向上至滤水管顶部以上2.0m。

4、封孔:在地表以下3m以上采用优质粘土封孔。

污水管网工程深基坑拉森钢板桩支护专项施工方案-secret7.3.4深井降水施工工艺及流程

成孔施工机械设备选用小型工程钻机及其配套设备。采用正循环回旋钻进泥浆护壁的成孔工艺,及下井壁管,滤水管,围填粗砂,粘性土,封孔等成井工艺。

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