山东某市政快速路改造工程深基坑开挖支护专项安全施工方案(附示意图).doc
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1、 青岛市重庆路快速路工程(改造整治工程)北段改造工程(仙山路-流亭立交)三标段深基开挖坑支护专项安全施工方案编制人: 审核人: 批准人: 编制时间:2014年5月目 录1.编制依据32.编制原则33.工程概况33.1 工程位置33.2 工程周边环境43.3 工程地质及水文地质43.3.1工程地质43.3.2 水文地质53.4邻近建筑物情况54工程的重点和难点64.1 工程的重点64.2 工程的难点65.总体施工部署66.施工方法和施工工艺76.1 总体施工顺序76.2 基坑围护结构施工76.2.1 基坑围护结构的施工方法76.2.2 基坑围护结构施工工艺86.3 基坑开挖136.3.1 基坑开
2、挖的方法136.3.2 基坑开挖的施工工艺136.3.1 基坑支护的方法136.3.2 基坑支护的施工工艺137.工期计划148.监控量测149.安全保证措施179.1 施工现场安全保障措施179.2 临时用电179.3基坑开挖安全保障措施1810.质量保证措施1810.1 质量管理措施1810.1.1 质量标准1810.1.2质量监督与检查措施1810.2 加强量测与监测1910.3 工程材料质量控制检查措施1910.4 各分项工程及关键工序质量保证措施2010.4.1 土方开挖质量保证措施2010.4.2钢筋网片工程质量保证措施2010.4.3 喷射混凝土工程质量保证措施2011.应急响应
3、措施及报告程序2011.1沟槽防涌水应急预案2011.2防沉降应急预案2111.3沟槽施工阶段的防淹措施2111.4防汛抗台风应急预案2111.5应急救援组织机构及职责2211.5.1应急救援机构2211.5.2应急救援机构职责2211.5.3危险因素分析及对策2311.5.4事故应急措施2312.文明施工及环境保护23重庆路排水暗渠深基坑开挖支护安全专项施工方案1.编制依据给水排水管道工程施工及验收规范(GB50268-2008);给水排水构筑物工程施工及验收规范(GB50141-2008);建筑桩基技术规范(JGJ94-2008);建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202-2002
4、);建筑地基基础设计规范(GB50007-2011);钢结构工程质量验收规范(GB50205-2001);建筑基坑支护技术规程 (JGJ120-2012);工程周边环境;地质勘查资料。2.编制原则确保周围建筑物的安全和施工生产的安全;坚持文明施工和环境保护;按照标准化施工,保证工程质量;保证工程工期,控制施工成本。3.工程概况3.1 工程位置本段雨水暗渠由安亭路起,沿重庆路西侧至青岛仁德妇产医院门口横穿重庆路(位于桩号K0+620处),经路西侧绿化带接入白沙河,主要用于接收安亭路至赵红路段间路面排水。目前本段暗渠已施工至重庆路人行道以西。3.2 工程周边环境5.5m暗渠尺寸为3m2.5m,侧墙
5、为40cm、顶板为35cm、底板为45cm厚C30钢筋混凝土结构。在暗渠的南侧临近建筑物,该建筑物为一营业中的门头房,高约15m,东西长20m,南北宽10m。暗渠与邻近建筑物的位置关系如下图3-1所示。10mH=15m门头房5.5m2m1.2m30m20m2.7m2.7m4.4 4.4m支护区域暗渠施工边线 图3-1 暗渠与邻近建筑物平面示意图3.3 工程地质及水文地质3.3.1工程地质根据现场实际探挖,地质构成主要为两部分:上部为建筑垃圾等杂填土,厚度在2m左右;下部为砂层,外露厚度约为1.5m,地下水层位于砂层内,暗渠基础位于砂层内。根据地质报告和现场实际情况,地下水位绝对标高约为7.5m
6、,砂层主要以中粗砂为主,夹杂部分砾石等。地质情况具体如下图3-2、3-3所示。图3-2 地勘点平面图图3-3 工程地质剖面图3.3.2 水文地质根据地质报告和现场实际情况,地下水含量丰富且水位较高:现场实际探挖时,砂层表面有地下水渗出,受水流冲刷时容易产生坍塌,据实勘测地下水位线绝对标高约4.6m(位于基础以上约20cm)。3.4邻近建筑物情况原管线位置沟槽已开挖完毕,因该暗渠位置与后期用地的规划建设冲突,将管线位置向南平移约2.5m,调整后,新管线位置边线距离南侧建筑物外墙仅有约2.7m。经初步了解,该门头房大约建于20世纪90年代,房屋结构为3层商用楼房,采用混凝土扩基基础,混凝土框架加砖
7、混墙体形式,墙厚约40cm。4工程的重点和难点4.1 工程的重点本工程的重点是暗渠基坑开挖时保证邻近建筑物不受破坏。4.2 工程的难点本工程的难点是暗渠基坑的防护和截水。5.总体施工部署基坑开挖支护前首先对临近房屋侧做好维护结构和截水措施。基坑围护结构和截水措施综合考虑:围护结构采用旋喷桩中加钢管,既能起到止水帷幕的作用、又能当做基坑的围护结构。基坑总体支护图如下图5-1所示。图5-1 基坑支护总体结构图6.施工方法和施工工艺6.1 总体施工顺序基坑开挖支护的总体施工顺序如下图6-1所示。基坑围护结构施工基坑开挖基坑壁支护开挖支护至基底设计高程基底承载力是否合格?混凝土封底是基底处理否图6-1
8、 基坑开挖支护顺序图6.2 基坑围护结构施工6.2.1 基坑围护结构的施工方法围护结构采用旋喷桩中插入钢管,桩径500mm(水泥掺量暂定100Kg/m,具体以现场实测为准),桩与桩之间咬合20cm,围护结构延伸至两端已经完成的排水暗渠5m的位置。具体布置如下图6-2所示。图6-2 基坑围护结构布置图6.2.2 基坑围护结构施工工艺旋喷桩长度确定桩插入不透水层的深度计算L1=0.2hw-0.5b式中 L1旋喷桩插入不透水层的深度; hw作用水头; b旋喷桩厚度。根据地勘资料和现场挖探,最高水位的绝对标高=4.6m;根据设计资料,基底绝对标高=4.4m;再考虑封底混凝土厚度=0.2m。所以作用水头
9、hw=4.6-4.4+0.2=0.4m。旋喷桩厚度=0.936m。因此旋喷桩插入不透水层(粉质粘土层)的深度h=0.2*0.4-0.5*0.936=-0.388m。粉质粘土层与杂填土层分界线的最低标高=3.55m、则旋喷桩底绝对标高h=3.55-(-0.388)=3.938m。临近房屋基地高程=7.9m,则旋喷桩的长度=7.9-3.938=3.962m。根据计算,旋喷桩长度大于3.962米即可满足截水作用,另外考虑到旋喷桩还起到加固土体,阻止房屋侧向位移的作用,打设深度暂定为6米。旋喷桩工艺流程水泥旋喷桩的工艺流程如下图6-3所示。引孔钻机就位钻进成孔换浆清渣清孔回灌搬迁移钻开孔检查启动空压机
10、送风启动高压泵送水试喷检查插入高喷管浆液配制泵送高喷作业观察高喷参数孔内保持满浆测放桩位图6-3 旋喷桩施工工艺流程图表6-1 旋喷桩施工主要技术参数参考表 项目技术参数压缩空气气压(MPa)0.60.8气量(m3/min)0.81.2水压力(MPa)3540流量(L/min)7080喷嘴直径mm1.71.9水泥浆压力(MPa) 0.21.0流量(L/min)6080水灰比11.5:1提升速度(cm/min)1025旋转速度(r/min) 825试桩试验为严格控制高压旋喷桩施工质量,在正式施工前,必须进行现场不少于2根的工艺性试桩,其目的:1)确定能满足设计要求的水泥掺量、水泥浆的水灰比。2)
11、确定机械性能能否满足要求。3)确定合适的高压水泥浆泵压力值。4)确定合适的输浆泵输浆量。5)确定合适的钻杆提升速度、旋转速度等参数。施工方法1)施工准备场地平整将钻孔灌注桩施工时开挖的坑洞回填然后整平、夯实;施工机械跟着桩位依次自西向东移动,整套设备堆放合理;输送管路和电力线路按照原灌注桩施作时位置放置,确保施工场地的“三通一平”。桩位放样施工前用全站仪测定旋喷桩施工的控制点,埋石标记,经过复测验线合格后,用钢尺和测线实地布设桩位,并用竹签钉紧,一桩一签,保证桩孔中心移位偏差小于50mm。修建排污和灰浆拌制系统旋喷桩施工过程中将会产生1020%的返浆量,将废浆液引入沉淀池中,沉淀后的清水根据场
12、地条件可进行无污染排放。沉淀的泥土则在开挖基坑时一并运走。沉淀和排污统一纳入全场污水处理系统。2)钻机就位钻机就位后,对桩机进行调平、对中,调整桩机的垂直度,保证钻杆应与桩位一致,偏差应在10mm以内,钻孔垂直度误差小于0.3%;钻孔前应调试空压机、泥浆泵,使设备运转正常;校验钻杆长度,并用红油漆在钻塔旁标注深度线,以确保达到成孔深度。3)引孔钻进钻机施工前,应首先在地面进行试喷,在钻孔机械试运转正常后,开始引孔钻进。钻孔过程中要详细记录好钻杆节数,保证钻孔深度的准确性。4)拔出岩芯管、插入注浆管引孔至设计深度后,拔出岩芯管,并换上喷射注浆管插入预定深度。在插管过程中,为防止泥砂堵塞喷嘴,要边
13、射水边插管,水压不得超过1Mpa,以免压力过高,将孔壁射穿,高压水喷嘴要用塑料布包裹,以防泥土进入管内。5)旋喷提升当喷射注浆管插入设计深度后,接通泥浆泵,然后由下向上旋喷,同时将泥浆清理排出。喷射时,先应达到预定的喷射压力、喷浆后再逐渐提升旋喷管,以防扭断旋喷管。为保证桩底端的质量,喷嘴下沉到设计深度时,在原位置旋转10秒钟左右,待孔口冒浆正常后再旋喷提升。钻杆的旋转和提升应连续进行,不得中断,钻机发生故障,应停止提升钻杆和旋转,以防断桩,并立即检修排除故障,为提高桩底端质量,在桩底部1.0m范围内应适当增加钻杆喷浆旋喷时间。在旋喷提升过程中,根据不同的土层,调整旋喷参数。6)钻机移位旋喷提
14、升到设计桩顶标高时停止旋喷,提升钻头出孔口,清洗注浆泵及输送管道,然后将钻机移位。施工过程存在问题及处理措施旋喷止水帷幕施工常见问题、原因及处理方法见下表。表6-2 旋喷桩施工常见问题及处理方法常见问题主要原因处理方法不冒浆地层中有较大空隙在注浆中掺加适量的速凝剂,缩短固结时间,使注浆在一定地层范围内凝固在空隙地段增大注浆量,填满空隙后再继续正常旋喷冒浆量过大有效喷射范围与注浆量不相适应提高喷射压力适当缩小喷嘴孔径加快提升和旋转速度垂直度控制超限钻机场地地基承载力不够,产生不均匀沉降引起钻头与水平面不垂直场地事先应予以平整,必须清除地上地下的障碍物,遇有池塘及洼地应抽水和清淤,回填粘性土料,并
15、予以压实,不得回填杂填土和生活垃圾。质量标准及检查措施旋喷桩的施工技术要求见表6-3。表6-3 旋喷桩施工技术检查表 序 号项 目 名 称技 术 标 准检查方法1钻孔垂直度允许偏差1%实测或经纬仪测钻杆2钻孔位置允许偏差50mm尺量3钻孔深度允许偏差200mm尺量4桩体直径允许偏差50mm开挖后尺量5水泥浆液初凝时间不超过20小时6水泥土强度qu(28)1.2MPa。试验检验7水灰比1:1试验检验钢管的沉入和灌浆1)钢管的布置钢管在同排旋喷桩中间隔布置、两排旋喷桩中按照梅花型布置,具体如图6-2所示。2)钢管的沉入旋喷桩中的钢管为42、t=3.5mm、L=6.0,采用静压沉入;单根旋喷桩施工完
16、成后立即沉入钢管。3)灌浆钢管沉入后就进行灌浆作业。浆液为普通硅酸盐水泥浆,水泥浆的强度为C30。6.3 基坑开挖6.3.1 基坑开挖的方法本工程的基坑开挖和支护分段进行: 30m基坑分三段开挖支护,每段10m。每开挖10m完成主体结构施工10m、基坑回填10m,再进行下一段落的施工。设有围护结构的一侧垂直开挖,相对侧采用放坡开挖、坡度为75。6.3.2 基坑开挖的施工工艺每段基坑水平分层开挖,每层的深度控制在1.5m范围内。开挖采用人工辅助挖掘机施工:挖掘机开挖至旋喷桩50cm停止挖掘机开挖,采用人工手持十字镐开挖,避免损伤水泥旋喷桩。每层的开挖深度范围内的基坑壁支护完成后,再进入下层开挖;
17、开挖至封底混凝土顶面标高时,停止机械开挖、采用人工开挖完成,防止扰动基地土。6.4 基坑支护6.3.1 基坑支护的方法设有围护结构侧基坑壁支护采用“钢筋网和喷射混凝土联合支护的方法”。钢筋网采用HPB3008钢筋制作,网格间距150mm150mm,单层铺设;喷射混凝土采用C25、200mm厚的喷射混凝土。放坡开挖的坡面采用50mm厚C25喷射混凝土防护。6.3.2 基坑支护的施工工艺锚固钢筋施工锚固钢筋采用HRB40022钢筋制作、L=300mm,锚固钢筋按照0.5m0.5m(环向纵向)的间距呈梅花型布置,垂直基坑壁打入桩体200mm、外露100mm。钻孔:钻孔采用YT28型气腿式风动凿岩机,
18、钻头为40mm的钻头,钻孔时钻杆垂直与岩面。钻孔完成后向孔内填塞锚固剂,将锚固钢筋缓慢匀速的插入孔内、毛固钢筋前进的同时旋转,保证毛固钢筋被锚固筋包裹。钢筋网铺设钢筋网紧贴沿着旋喷桩的表面铺设,与锚杆、接触处,用镀锌铁线绑扎牢固;钢筋网之间环向、纵向的搭接长度150mm200mm,搭接处用镀锌铁线绑扎牢固。喷射混凝土喷射混凝土前用高压风清洗岩面后进行初喷混凝土作业。喷头距离受喷面的距离保持在0.61.0m、且喷头垂直受喷面、喷头的风压保持在0.1MPa左右;喷射作业分段、分片、分层由下而上进行,每层厚度控制在10cm以内。混凝土封底基底承载力检测合格后、将基底的虚渣浮土和积水清理干净,及时采用
19、200mm厚C20混凝土封闭基底。7.工期计划计划2014年5月20日开工,6月29日完工,总日历工天40天。8.监控量测基坑围护结构的安危关系到本工程的安全,还关系到附近建筑物,的保护等,因此必须采取信息施工的方法对基坑施工的全过程进行监测。8.1监控测量小组组长:张兆军 组员:高红见、马军8.2监测工作的主要内容监测工作的主要内容如下:土体深层水平位移(测斜)坡顶水平位移,沉降基坑周围建(构)、筑物的沉降与倾斜观测,距离基坑三倍开挖深度范围内均布置建筑物立柱的沉降8.3基准点布置如图7-1,在重庆北路远离基坑开挖三倍范围外布设3个基准点,作为观测基准,也便于相互检核。基准点3基准点2基准点
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