某高层建筑群地下室基坑土方开挖施工方案.doc
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1、某高层建筑群地下室基坑支护及土方开挖 专项 施 工方案(修)福建*环宇建筑工程有限公司2010年12月21日目 录一、编制依据 1二、工程概况 1三、土方开挖总体方案 4四、道路的设置与修筑 6五、降方开槽与平台土方开挖计划安排及工作步骤 7六、土钉工作面开挖计划安排及工作步骤 7七、围护施工方法 8八、基坑中的土方开挖 12九、施工配合要求 13十、基坑开挖监测方案 13十一、安全保证措施 14十二、雨期施工措施 16十三、施工机械与人员配备 16十四、工程进度计划与工期保证措施 16十五、工程质量与施工质量保证措施 18十六、土方开挖环境保护措施 19十七、应急措施和确保基坑安全措施 19
2、附: 1、劳动力需用量表262、主要施工机械设备表273、基坑土方开挖分区布置平面图284、基坑支护与监测点平面布置图295、基坑支护及土方开挖进度表30一、编制依据1、基坑围护施工图。2、地下室施工图。3、建筑基坑支护技术规程JGJ120-99。4、工程测量规范GB50026-935、建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-20016、建筑地基基础工程施工质量验收规范GB 50202-2002。7、建筑桩技术规范JGJ94-20088、本公司施工工艺。国家及福建省现行安全生产、文明施工的规定:(1)建设工程施工现场供用电安全规范GB50194-93(2)建筑施工安全检查评分标准JGJ59
3、-99(3)施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-88(5)建筑机械使用安全技术规程JGJ33-2001(6)施工现场安全生产保证体系DBJ08-903-98二、工程概况1、基坑概况拟建宁德市盛辉仕林东湖位于宁德市东侨经济开发区,比邻已建福宁南路及天湖路。小区用地面积40572.55m2,总建筑面积164729.17m2,设计室外地面标高5.25m。拟建主楼8幢,层数33层,框剪结构,单柱最大荷载10000kN,基础型式采用桩基;商业楼2幢,层数12层,框架结构,单柱最大荷载2000kN;地下室一层,面积约29160.25m2,地下室埋深5.25m,基底标高-5.85-7.50m;根据本工程
4、结构设计,工程基础采用预应力管桩基础。本工程设计标高为0.00m相当于黄海高程为5.35m,现自然地面高程,约为3.70m。自然地面相对标高-1.65m,基础板垫面标高-5.40m,板厚340,垫层100,主楼位置承台厚2.00m,群房位置承台垫层底标高为-5.85m,基坑开挖按板及承台垫层底考虑,挖深为4.19m-5.85m. 2、地质条件依据盛辉仕林东湖岩土工程勘察报告,该场地基坑开挖影响深度范围内的土层分布大致如下: 土质情况根据提供的工程情况报告显示,基坑开挖及其影响范围内的工程地质情况为:(1)素填土:第四系全新统人工素填土(Q4ml):灰黄色,松散,湿饱和。成分主要为砂粒及粘粉粒、
5、碎石,碎石含量一般1025,局部含量4050%,粒径一般2060mm(其中ZK2钻孔2.503.90m、JK20钻孔3.204.10m夹块石,粒径可达250mm),呈中风化状,堆填时间约2年,欠固结,局部表层为人工堆填建筑垃圾。广泛分布于场地表层,层厚1.405.10m,顶板坡度小于4。 (2)淤泥:第四系全新统海积成因淤泥(Q4m):分布广泛,各孔均有揭示,层厚5.9020.80m,顶板埋深1.405.10m,顶板标高-1.73-2.18m,顶板坡度一般小于2,最大坡度约为12。土体呈深灰色,主要成分为粘粒,质纯,具滑感,干强度高,韧性高,无摇震反应,光泽反应稍有光泽,强污手,具腥臭味,海积
6、成因,流塑,饱和。(3)卵石:第四系上更新统冲洪积成因卵石(Q3al-pl):分布广泛,各孔均有揭示,揭示厚度1.1313.70m,顶板埋深11.0013.88m,顶板标高-6.98-10.09m。土体呈深灰色、灰色,稍密中密,饱和,卵石含量多在6065%之间,粒径多在30100mm之间,一般上部6m个别粒径大于150mm,该层上部56m充填物为砂粒,下部充填物主要为粘粒,胶结程度一般,冲洪积成因。(4)残积成因砂质粘性土:为残积成因砂质粘性土(Qpel):场地内广泛分布,各主楼钻孔(除商业楼及基坑孔未揭示至该层外)均有揭示,层厚2.0017.10m,顶板标高-17.08-21.42m。土体呈
7、黄灰色,主要成分为花岗岩风化残留粘性土,含石英颗粒,粘性一般,强砂感,干强度中等,韧性中等,无摇震反应,光泽反应稍有光泽,可塑,饱和,残积成因。结合现场标贯试验实测击数小于30击(未经杆长修正)。 地下水状况拟建场地内无地表水体,西南侧接近东湖,与场地地下水具水力联系,场地内地下水按其埋藏条件和性质可分为上部土层潜水、中部卵石层中的弱承压水和下部基岩及其风化带孔隙裂隙水三种类型。上层潜水赋存于素填土层中,补给来源主要为大气降水,其渗透性差,富水性一般较弱,受大气影响较大;赋存于卵石层中的弱承压水,承压水水头标高约-7.09-6.48m,富水性好,补给来源主要为同一含水层的侧向补给,通过地下径流
8、方式往低洼处排泄;下部基岩风化带孔隙裂隙水主要赋存于全强风化花岗岩孔隙裂隙中,其孔隙、裂隙发育程度不均,其透水性和富水性很不均匀,主要接受上部弱承压水的垂向渗透补给,沿地势向低处排泄。其土层透水性较好,属孔隙潜水含水层,基坑开挖时易出现流砂,涌水现象,基坑开挖时应加强对该层地下水的控制。3、周边环境拟建场地比邻已建福宁南路比邻已建福宁南路及坪塔路,交通便利,地形开阔平坦,适于大型机械进出,场地内无地上、地下建(构)筑物,场地外暂无人文活动,施工条件较好。4、围护结构设计要求基坑围护工程采用复合土钉墙、水泥搅拌桩相结合的支护型式。 沿基坑四周,1.82.5米范围内自然放坡降方1.82.5m,然后
9、采取相应的支护型式;基坑东北侧(3-3剖面),采用的土钉墙(即锚喷以下相同)+松木桩支护型式;基坑南侧 ,北侧(2-2,4-4剖面),采用水泥搅拌桩+复合土钉墙的支护型式;基坑的西侧(1-1同2-2剖面,3-3同4-4剖面做法)土钉墙作为支护型式。三、土方开挖总体方案为确保基坑安全,最大可能的缩短工期,应制订合理的开挖顺序和开挖方法。1、安排开挖顺序的原则 为水泥搅拌桩和土钉施工及时提供工作面,不影响围护工程正常施工。 既要优先安排土方开挖并力求其连续施工,又不能破坏土方施工的作业程序,确保土方工程顺利施工。 为垫层和底板施工提供条件。2、开挖区的划分根据该项土方工程的实际情况,将土方工程划为
10、降方与工作面及I,II开挖区和中心岛III开挖区。水泥搅拌桩工作面带状开挖槽段该槽段(即沿基坑四周)挖土首先为水泥搅拌桩开槽,开挖宽1.4米,深1.01.5米的水泥搅拌桩工作面;水泥搅拌桩施工完成1个月回填后,开始开挖。1-1,2-2剖面均分四次挖至设计标高,该区开挖深度为5.85米,基坑四周经降方2.0米后,开挖降方平台。开挖平台后,平台做完喷砼后,分三层挖到基坑底标高(-7.50米),每层开挖深度为1.3米。并结合土钉墙锚喷,逐层分段往下施工。放坡土钉墙工作面开挖面 该区域的挖土分3-3,4-4剖面土钉墙的工作面开挖。该区域的挖土必须要遵循分层分段的开挖原则,不得超挖;该区域的开挖在基坑内
11、挖土自然放坡降方1.8米后,降方完成后3-3,4-4剖面分三层挖至基坑底标高(5.84米), 首先降方1.8米至平台后,第一层挖深1.2米,第二层挖深1.2米至基坑底标高(-4.65米)。中心岛开挖区该区为最后进行开挖。先期作为土方运输车进出道路和基坑施工临时材料堆场及设备安放处。3、开挖的基本方法 开槽、土钉工作面的开挖,宜分层挖至设计标高。土钉工作面必须按土钉施工要求,分段分层开挖,不得超挖。 采用以机械开挖为主、人工配合的开挖方法。为加快施工进度,采用机械进行分层开挖时,机械开挖拟挖至坑底设计标高以上0.3m然后使用人工清理至设计标高。当挖深超过挖掘机最大挖掘深度时,挖掘机可下卧1.01
12、.5m,下垫挖土板,直接给汽车装土外运。坑中坑土方尽最大可能采用机械开挖,配备足够普工,与大基坑开挖同步施工,无法采用机械开挖时,应使用人工施工,自卸汽车外运。4、基坑排水考虑本工程地质条件,土方开挖后,底板下采用盲沟排水,盲沟采用300300,内填充碎石,盲沟排水坡度采用3,每间隔10m设置一条盲沟,在基坑周围设置明排水沟及集水井500500800实心砖砌筑。并在基坑顶部设置明沟截水,以防地表水流入基坑内,排水沟采用500500,排水沟与场区主排水相连。基坑上边缘设置3m通道,外侧开挖排水沟(600500深)四周环通。且每隔30m设集水坑(100010001000深),坑内设潜水泵抽出,排向
13、场区总排水沟道。排水沟、通道做法:排水沟采用C20砼,厚80mm。通道宽度3m,路基采用100厚C20砼,与排水沟连结。护坡采用80厚C20砼,配筋8250双向设置。5、基坑安全通道因本工程基坑面积大,深度较深,在基坑内设置五座之字形爬梯作为施工及安全通道;钢管安全栏杆高度1.2m,基坑四周和道路四周各设一道。四、道路的设置与修筑1、道路设置根据土方施工的实际需要须设置固定的施工道路。拟设2个出土并道口,道口设置在东北侧位置。2、道路的修筑要求为合理组织土方工程施工,应按“土方开挖分区布置平面图”的道路位置修筑场内道路。修路时,道路及道口的有效宽度不得小于8.0m,路面铺设块石的厚度不宜小于0
14、.5m,并用机械平整压实。五、降方开槽与平台土方开挖计划安排及工作步骤按各剖面的设计要求,为给水泥搅拌桩和土钉施工提供工作面,计划分别在I,II区,各拟配备2台挖掘机、10台自卸汽车,按各剖面的设计要求和本设计的工程进度计划组织施工。为确保开槽、平台标高以及边坡质量符合设计规定,应按如下要求组织施工。1、派专人指挥施工,防止超挖;2、在机械开挖的同时,配备足够数量的普工,人工修整边坡和平台。六、土钉工作面开挖计划安排及工作步骤本设计所称土钉工作面开挖是指专为设置土钉提供工作面的沟槽开挖。在I,II区内,各拟配备2台挖掘机10台自卸汽车配合施工。为满足土钉施工要求,土钉工作面应按围护工程施工要求
15、分段分层按如下要求开挖:1、每层工作面宽度不应小于6m,通常为68m。为防止塌方和挖掘机溜机,挖掘机侧应适当放坡。每层挖深应与土钉行距相适应,不得超过土钉分层深度以下0.3m。如头二层土质较好可合并为一层开挖。2、根据土钉施工划段,作业面亦应分小段开挖,如土质情况不好,间隔跳开挖的距离可为1015m。3、作业面开挖不得影响土钉作业,应与土钉穿插进行。4、上层土钉与砼喷射面未完成,不得进行下一层工作面开挖。为确保施工安全,围护体土坡暴露时间不宜超过24小时。5、为确保边壁稳定,上层土钉及其面层完工7天后方可进行下层工作面的开挖,最后一层土钉及面层完工后,应即机械回填至坑底设计标高。七、围护施工方
16、法1水泥搅拌桩维护桩1.1施工准备现场具备三通一平条件,地段坡度较大的地方要推平,清除地面或地下的障碍;测放红线,建立永久控制点,测定自然地面标高,完成施工组织设计。同时做好测量,复核桩位。1.2施工流程施工流程如下:钻机对位检查桩管、水泥浆输送管钻进成孔泵压水泥浆与提升钻杆移机。(1)钻机对位钻机就位时,液压支腿要落在实处,松软处可用枕木等物垫塞,利用液压支腿使钻机水平并调整钻机立柱与水平面垂直,垂直偏差不大于1%,对位偏差不超过20mm。(2)钻进成孔 钻进成孔中,对钻压、转速和钻进速度要根据地质变化与动力头工作电流显示值进行合理调整,正常钻进的电流值一般为100A左右。当电流值大于140
17、A的额定值时,应迅速进行空钻,使紧抱钻杆叶片上的土块甩出,待电流值降到正常范围后方可继续钻进,钻进时应采用间歇钻进方法(即钻进空钻钻进),以利于被切削岩土及时排出地面。当钻至设计深度后空转30-60s,待电流稳定后停钻并发出信号,为泵送水泥浆做好准备。(3)泵压水泥浆与提升钻杆水泥浆可采用现场搅拌,掺高效减水剂或泵送剂,泵送水泥浆时,司泵工与司钻工要随时联系,保证输送、停止输送水泥浆与提升、停止提升钻杆的工作密切配合。钻杆提升要求为提升速度0.50mmin,钻头始终埋在水泥浆下面1.0m深处;泵送混凝土要求为:泵工作压力值一般控制在0.3MPa,达到桩顶标高后超灌500mm。由于在施工中易发生
18、的问题是输送软管弯头、钻杆及钻头处混凝土堵塞,还有设备故障等。堵塞通常由于设备故障或停滞时间过长或水泥浆粘聚性不好易离析等原因造成。处理堵塞的方法是及时反泵、停泵,拔出钻杆,待清通后再施工。为防止因长时间停滞而堵塞,应每隔1015min按泵送+反泵+泵送一反泵程序操作一次。 1.3 水泥搅拌桩施工技术要求 应按“盛辉仕林东湖基坑围护施工图”的“护-1”中,“基坑支护工程设计说明”执行。2基坑土钉锚管支护2.1土方开挖与土钉施工密切配合,是保证土钉施工周期和质量的重要环节。基槽开挖以机械挖方法为主,配合人工削坡修整。土方开挖须满足下述要求:(1) 每步机械挖方时,预留300mm厚的保护土层。(2
19、) 分段分步进行开挖,每步按要求高度作业,每段长度为1225米。(3) 须持上一步的面板养护期达到后方可进行下步开挖,养护期最少不能短于12h。2.2基本施工流程:开挖基坑修整边坡锚管制作钻土钉孔安装锚管注水泥浆喷浆打底安装钢筋网喷射砼。2.3锚管:采用直径48钢管,壁厚不小于3.0mm.端部采用圆锥形扩大头型状,锥形底部直径90,锚管的管壁须设置出浆孔眼, 每隔30cm开设1个孔,在锚管长度方向上孔错开120度,孔直径8-10mm.靠近内锚头0.5m外锚管2/3长度上开注浆孔,锚管的连接应采用对接焊接,并在接头处拼焊不少于3根16的加强筋.锚管用强力压入或锚管机击入被支护土体中,或用钻机成孔
20、,孔深允许偏差小于50mm,孔距允许偏差小于100mm,倾斜角允许偏差小于5。2.4注浆: (1)注浆材料选用水泥R3.25,水泥浆的水灰比0.5; (2)锚管注浆前,要用清水清洗管体,直到管内流出清水为止.注浆管应插入锚管孔内至离端部0.2-0.5m处,采用底压注浆工艺,灌注水泥净浆,为了加速凝固外掺水泥用量0.05%的三乙醇胺早强剂,水灰比0.5,注浆压力为0.5-0.8 Mpa,喷射直径为130mm,注浆材料强度M20.排气管停止排气且注浆压力达到设计要求并稳压3min时,或孔口溢出浆液时,方可停止注浆。 (3)采用孔底压力注浆,注浆压力2530Mpa;(4)水泥浆、水泥砂浆应拌合均匀,
21、随拌随用。一次拌合的水泥浆、水泥砂浆应在初凝前用完;(5)在注浆开始前或中途停止超过30min时,应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及管路(6)为防止水泥浆或水泥砂浆在硬化过程中产生干缩裂缝,保证浆体与周围土壁的紧密粘合,可掺入一定量的膨胀剂,以满足补偿收缩为准;(7)为提高水泥浆和水泥砂浆的早期强度,可掺入速凝剂或早强剂。2.5自然放坡面板为混凝土强度C20,直接喷面,厚度40mm。2.6配筋面板施工为锚喷,混凝土强度C20,喷层厚度80mm。 (1)编网及土钉端座处理。削坡后现场编网,网片规格为6250mm250mm,用火烧丝绑扎,钢筋接头搭接10cm,且点焊,网片与坡面距离大于2cm。网片外配1
22、61400mm 横向加强筋,加强筋和土钉端头采用直角弯钩焊接。(2)钢筋网的铺设应符合下列规定:钢筋网应在喷射第一层混凝土后铺设,钢筋与第一层喷射混凝土的间隙不小于20mm;钢筋网与土钉应连接牢固; (3)喷射混凝土面层强度等级C20,喷层厚度为80mm。(4)喷射作业分段进行,同一分段内喷射顺序自下而上,一次喷射厚度不宜大于40mm。喷射混凝土时,喷头与受喷面应保持垂直,距离宜为0.61.0m。(5)喷射混凝土通常在每分段开挖的底部预留300mm,这样会有利于下步开挖后安装钢筋网,与下步45倒角的喷射混凝土层施工搭接。上层土钉砂浆及喷射混凝土面层达到设计强度的70后方可开挖下层土方及下层土钉
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