基坑围护开挖施工组织设计方案

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目录

第一章、 工程概况

第二章、 基坑支护方案设计

第三章、 施工总体布署

第四章、 基坑支护工程

第五章、 土方挖运工程

第六章、 质量保证措施

第七章、 安全生产与文明施工

第八章、 雨期施工措施

第九章、 图表

工程概况

工程概况

某危改工程位于西城区危改东二区,建筑面积86096.97m2,由塔台及五栋主楼组成。工程地下2层,地上18层。5栋塔楼之间为1层塔台,塔台结构形式为现浇框架,主楼结构形式为剪力墙结构。±0=47.96 m,垫层底标高为-9.26m,自然地面标高为46.5m,基础埋深在自然地面下7.80m左右。

工程地质及水文条件

  1. 工程地质条件

拟建场区地形基本平坦,地面标高46.19~46.74m,平均46.5m。

表层为厚1.40~5.50m的人工堆积的粘质粉土、粉质粘土填土①层,碎石填土①1层,房渣土①2层;其下为新近沉积的粘质粉土、砂质粉土②层,粉质粘土、重粉质粘土②1层,夹粘土②2层;于标高39.90~43.40m以下为细、粉砂③层,圆砾、卵石③1层,夹粉质粘土、粘质粉土③2层;于标高38.60~40.27m以下为第四纪沉积的卵石、圆砾④层,细、中砂④1层;于标高30.94~33.47m以下为粉质粘土、粘质粉土⑤层,粘质粉土、砂质粉土⑤1层;于标高29.50~31.71m以下为卵石⑥层。

  1. 工程水文情况

1998年1月上旬勘探时,实测钻孔内地下水(潜水)静止水位标高33.37~33.70m(埋深12.80~13.10m)。1959年为44.00~45.00m;近3~5年最高地下水位标高为34.80m左右。拟建场区地下水水质对混凝土结构无腐蚀性,但在干湿交替的情形下,水中的Cl-介质对钢筋混凝土结构中的钢筋有弱腐蚀性。

基坑支护方案设计

设计依据

  1. 本工程《岩土工程勘察报告》及设计图纸;
  2. 《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99) ;
  3. 《建筑地基与基础设计规范》(GBJ7-89);
  4. 《混凝土结构设计规范》(GBJ7-89)。

基坑支护方案的设计

  1. 基坑支护方案的设计
  2. 护坡形式

为确保边坡安全,并降低成本,采取1:0.1土钉墙支护,预留肥槽为0.8m。基坑支护平面图详见附图1,各剖面见附图2、3。

  1. 工程地质参数

据该场地勘察报告,本工程场地标高计算时按±0.00考虑的土层厚度见图,计算时选出土层厚度及参数详见下表:

序号 土层

名称

层厚(m) 粘聚力C(KPa) 内摩擦角φ(0) 重度γ(KN/M3)
1 人工填土 4.0 20 30 20
2 细砂 3.0 0 35 20
3 卵石 8.0 0 40 20
  1. 结构内力计算:采用启明星基坑支护软件计算。1-1、2-2、3-3剖面围护结构计算书分别附表。
  2. 综合计算结果,得出如下数据:
  3. 1-1护坡方案设计如下:
  4. 土钉设计参数
序号 名称 设计参数
土钉墙放坡 1:0.1
土钉垂直间距 1.5m
土钉水平间距 1.5m
土钉倾角 10°
土钉直径 100mm
土钉水泥浆体强度 20Mpa
土钉水泥浆配比W/C 0.5
  1. 土钉主筋规格及长度:
排数 1 2 3 4 5
锚筋规格 Ф20 Ф20 Ф20 Ф20 Ф20
锚筋长度(m) 8.0 7.6 7.2 6.8 6.4
  1. 喷射砼:
序号 名称 设计参数
设计强度 C20
水泥:砂:碎石:8880速凝剂 1:2:2:0.03(重量比)
喷射厚度 100mm
钢筋网 Ф6.5@200mm×200mm,保护层为30~50mm,另外为保证坡顶稳定,在坡顶做1.5m的钢筋砼翻边
锚头 土钉采取横向拉筋焊接连接
  1. 2-2土钉墙方案设计如下:

土钉水平间距1.3m。

土钉主筋规格及长度:

排数 1 2 3 4 5
锚筋规格 Ф20 Ф20 Ф20 Ф20 Ф20
锚筋长度(m) 8.0 9.0 7.2 6.8 6.4

其余同1-1剖面。

说明:为控制位移,其中第二道土钉间隔施加预应力(即二分之一施加),采取螺栓施加预应力30KN,采取200×200×20的钢板作为承压板,自由段长为2m。

  1. 3-3土钉墙方案设计如下:

由于东侧离马路很近,采用垂直喷锚。东侧马路下有地下市政管道,第一道锚杆打在-1.8m的标高,在护坡的上口根据实际情况采取加拉梁的方式进行拉锚,具体在补充方案。

土钉水平间距1.0m。其余同1-1剖面。为控制位移,其中第二道土钉全部施加预应力。

  1. 工程量(估算值、不作为报价用)
序号 分项工程 工程量
1 土方 8.5万方
2 土钉墙 4000m2

施工总体布署

施工程序(各工序的综合协调)

  1. 土钉墙:

土钉墙与土方密切配合施工,根据地质情况采取分层、分段开挖,并进行土钉墙支护施工。

  1. 土方
  2. 开挖顺序:进场后首先开挖土钉墙10m宽工作面,第一步挖至-1.5m(第一层土钉在-1.0m),第二步挖至-3.0m,第三步挖至-4.5m,依此类推。
  3. 基坑中间的土方总体上分二步开挖,即第一步土方摘帽挖至-3.5m;第二步土方挖至槽底,槽底预留30cm土方随挖随用人工进行清槽。
  4. 坡道收尾:用长臂挖土机收土。

基础施工阶段的施工流程

施工准备

测量放线

土方收尾

竣工验收

土方挖运施工

基坑支护施工

施工部署

  1. 进度计划
序号 内容 施工时间 工期
施工准备 8.1~8.7 7d
测量放线 8.5~8.7 3d
土方开挖 8.8~9.8 30d
基坑支护 8.10~9.5 25d
坡道收尾 9.6~9.8 3d
  1. 工程目标
  2. 质量目标:精心施工,确保土钉墙边坡支护安全。
  3. 工期目标:30天。
  4. 安全文明施工目标:根据业主要求争创北京市安全文明施工工地
  5. 管理目标:

实行规范化管理,保证工程在管理、质量、文明施工上创出一流水平。

  1. 施工准备

在基础工程施工前,专门召开施工准备会议,落实各项施工准备工作计划,内容如下:

  1. 技术准备:熟悉、审查施工图纸施工方案
  2. 施工现场准备工作:地上、地下、周边各种管线及障碍物的勘测定位;基坑开挖线的定位;地上、地下障碍物的拆除;施工现场的平整;测量放线;临时道路、临时供水、供电等管线的敷设;临时设施的搭设;现场照明设备的安装。
  3. 劳动组织准备:组织劳动力进场,做好施工人员入场教育等工作。
  4. 材料、机械准备:根据相关的设计图纸和施工预算,编制详细的材料、机械设备需要量计划;组织材料和机械设备按计划进场。
  5. 施工场外协调:对外协调交通、环卫、市容的关系,作好扰民、民扰处理的前期准备工作。
  6. 各项资源需要量计划
  7. 劳动力需要量计划:
序号 专业 所需人数
1 土方施工 50
2 基坑支护施工 50
  1. 施工机械需要量计划:
  2. 土方挖运机械设备一览表
设备名称 设备型号 数量
反铲挖土机 1.6 m3 8台
翻斗车 太拖拉 60台
  1. 基坑支护施工机械设备一览表
设备名称 设备型号 数量
空压机 9m3 2台
砼喷射泵 Pz-5 2台
锚杆机 10台
正铲装载机 ZL50 1台
张拉设备 1套
注浆设备 1套
  1. 钢筋加工机械设备一览表
设备名称 设备型号 数量
卷扬机 1台
钢筋弯曲机 WJ40-1 2台
电焊机 BX-300 10台
钢筋切割机 GJ51-32 3台

基坑支护工程

基坑支护工艺流程

测量放线

第二道预应力锚杆施工

第一步土钉墙施工

第二步土钉墙施工

第三步土钉墙施工

第四步土钉墙施工

第五步土钉墙施工

土钉墙护坡工程

  1. 工艺流程

边坡开挖

边坡修整

定位放线

成 孔

插锚筋

注 浆

挂 网

锚头安装

喷射砼

养 护

  1. 施工方法
  2. 边坡开挖:

采用反铲挖土机,预留20~30cm人工修坡,开挖深度在土钉孔位下50cm,开挖宽度保证10m以上,以确保土钉成孔机械钻机的工作面。土方开挖严格按设计规定的分层开挖深度按作业顺序施工,在完成上层作业面的土钉及喷混凝土地以前,不得进行下一层土方的开挖。

  1. 边坡修整:

采用人工清理,为确保喷射砼面层的平整,此工序必须挂线定位。对于土层含水量较大的边坡,可在支护面层背部插入长度为400~600mm,直径不小于40mm的水平排水管包滤网,其外端伸出支护面层,间距为2m,以便将喷混凝土面层后的积水排走。

  1. 定位放线:

按设计图纸由测量人员用φ8长30cm的钢筋放出每一个土钉的位置。

  1. 成孔:

采用机械螺旋钻机成孔,局部可采用人工洛阳铲成孔。钻孔后进行清孔检查,对孔中出现的局部渗水塌孔或掉落松土立即进行压浆处理,并及时安设土钉钢筋并注浆。

  1. 土钉主筋制作及安放:

主筋按设计长度加20cm下料,外端设90度20 cm的弯勾,主筋每隔2m焊对中支架,防止主筋偏离土钉中心;安放主筋时,将注浆管与主筋捆绑在一起,注浆管离孔底0.5m左右。

  1. 造浆及注浆:

采用搅拌机造浆,应严格控制水灰比为W/C=0.5;注浆采用注浆泵,注浆时,将导管缓慢均匀拔出,但出浆口应始终处于孔中浆体表面之下,保证孔中气体能全部排出。

  1. 挂网及锚头安装:

钢筋网片用插入土中的钢筋固定,与坡面间隙3~4cm,不应小于3cm,搭接时上下左右一根对一根搭接绑扎,搭接长度应大于30cm,并不少于两点点焊。钢筋网片借助于井字架与土钉外端的弯勾焊接成一个整体。

  1. 喷射砼:

喷射砼顺序可根据地层情况“先锚后喷”,土质条件不好时采取“先喷后锚”,喷射作业时,空压机风量不宜小于9m3/min,气压0.2~0.5MPa,喷头水压不应小于0.15 MPa,喷射距离控制在0.6~1.0m,通过外加速凝剂控制砼初凝和终凝时间在5~10 min,喷射厚度大于等于100mm。

  1. 养护:

采取浇水养护。

土方挖运工程

土方挖运工艺流程

在基础施阶段,土方挖运是影响工期的关键。土方与土钉墙施工、土方与塔吊安装施工,土方与护坡桩施工它们之间存在一定的技术间歇,若处理不好这几方面的关系,将直接造成工期的延误和护坡的安全,因此要求在统一指挥的原则下,各施工部之间本着相互配合、互创工作面的原则,精诚合作。根据基础施工阶段的施工流程,基坑四周配合土钉墙施工留出相应的工作面,具体深度为土钉位置下0.5m,将基坑中间的土方总体上分二步开挖,即第一步土方摘帽挖至-3.5m,;第二步土方挖至槽底。具体施工流程如下:

第一步土方挖至-3.5m

放开挖线

人工配合清槽

土方收尾及坡道处理

第二步土方挖至槽底

设备能力分析

如整夜作业,平均每车每夜出土50方,60台车共计3000方。根据现场场地情况及扰民,民扰处理情况,夜间施工可能性估测,平均每天完成土方量计2500方。可根据实际情况可调整机械力量以便确保工期。

现场准备

  1. 出口搭设拍土架子。保证每一辆车进行排土,并加盖帆布。
  2. 作冲洗池和沉淀池准备,冲洗池上要有铁篦子,道路作地面硬化。
  3. 平整场地,清除障碍,若遇到大的障碍用冲击炮将其破碎再装车运走。
  4. 基坑四周布置6~8个太阳灯,做好夜间照明准备。
  5. 每日提前完成土方开挖线,并随时跟进测量,保证开挖线尺寸与标高。
  6. 疏通所有交通,作好开工前的民扰工作。

坡道土方收尾

  1. 坡道处土方收尾采用长臂挖土机进行挖除,装车运走。
  2. 再进行坡道处护壁施工。

质量保证措施

组织保证体系

基础施工阶段建立由项目经理、现场经理、总工程师领导,质量总监中间控制,责任工程师负责的三级管理系统。

项目经理

总工程师

质量总监

基坑支护责任工程师

土方责任工程师

土方施工

基坑支护施工

现场经理

质量管理程序

基本要素质量 工作质量

人员:基本要素质量

执行岗位责任制

人员素质保证

材料:原材检测

技术资料保证

原材质量保证

操作:按工艺标准

熟悉图纸

操作过程保证

机具:检测合格使用

周检维修保养

机具保证

方案:经审批可实施

实施中优化总结

方案保证

原材质量保证

产品

质量

保证

各分项工程质量标准

  1. 土钉墙质量标准
内容 标准
喷射砼面层平整度的允许偏差 ±20mm
孔深允许偏差 ±50mm
孔径允许偏差 ±5mm
孔距允许偏差 ±100mm
钢筋保护层厚度 ≥25mm
土钉倾角偏差 ±5%
挂网时网片距坡面 3~4cm
  1. 土方开挖质量标准:
  2. 国家有关建筑施工规范(GBJ301-88)。
  3. 工程设计对土方的质量要求。

各分项工程质量保证措施

  1. 修坡时专人进行测量,确保不吃槽。
  2. 插入钢筋时由专人检查, 若插入深度不足, 则继续取土成孔,插入钢筋时要将注浆管绑在距孔底0.5m处。
  3. 注浆时要严格按配比搅浆, 并随成孔随注浆, 注浆渗漏较多时, 要进行二次、三次补浆直到注满。
  4. 喷砼时, 由专人检查网长及标志杆的安装。

基坑监测方案

采用信息化施工,确保基坑开挖过程中的安全, 必须对基坑进行监测,方案如下:

  1. 观测点的布置:

在坡顶上每隔25m布置一个点。

  1. 观测精度要求:

满足国家三级水准测量精度要求;水平误差控制<6.00mm;垂直误差控制<0.5mm。

  1. 观测时间的确定:
  2. 基坑开挖每一步都应作基坑变形观测.
  3. 观测时间间隔每天一次, 必要时连续观测, 基坑开挖完7天后, 可由每天一次到3天一次, 15天后每周观测一次。
  4. 场地查勘与记录:
  5. 施工前对原场地进行全面调查, 查清有无原始裂缝和异常并作记录, 照相存档。
  6. 每次观测结果详细记入汇总表并绘制沉降与位移曲线。
  7. 注意事项
  8. 每次观测应用相同的观测方法和观测线路。
  9. 观测其间使用一种仪器,一个人操作,不能更换。
  10. 加强对基坑各侧沉降,变形观测,特别对有地下管线地的各边坡可进行重点观测。

质量问题的处理

如发生质量问题,立即上报监理,并在4小时内递交有关质量问题的书面详细报告,包括时间、部位、细节描述、产生原因、处理的措施等。

  1. 土方开挖过程中,若基坑变形突然加大,应立即停止开挖,并及时回填,也可以在其背后进行挖土卸荷,以保证基坑的稳定。
  2. 开挖过程中,若局部存水,可以采用明排集中,用潜水泵抽到地面排水系统。

技术资料

基础施工过程中及时收集、整理各种原始资料和记录,并上报监理。按照国家有关标准和要求,完成技术资料的分类、归档工作。

安全生产与文明施工

安全组织机构

安全总监

责任工程师

总工程师

项目经理

生产经理

施工队

安全生产措施

  1. 现场要建立健全的安全领导小组。
  2. 全体人员应认真执行各工种的安全操作规程及有关规定。
  3. 施工前,施工负责人要向操作人员做专项技术安全交底,关键部位要下技术指导书。
  4. 施工人员进入现场要服从安全员的指挥和监督。进场施工人员必须符合有关北京市劳务人员用工的有关规定及条例,证件齐全。
  5. 施工人员进入现场要进行“三级”安全教育。
  6. 每天班前五分钟,施工负责人必须做施工安全注意事项专项交底。
  7. 现场电器设备要有漏电保护器,电缆应设可靠绝缘。
  8. 各种机电设备均应设专人负责管理,电工持证上岗。
  9. 现场用电设备必须实行三级供电,两级保护。
  10. 夜间施工,工地应有足够的照明。
  11. 土方施工机械和运输车辆在进场前进行彻底的检修和保养,确保施工期间机械的正常运转。
  12. 土方开挖后,按现场安全防护要求在基坑的周围搭设安全保护栏杆,避免人员跌落坑中。
  13. 施工时,挖掘机严禁碰撞支护结构。
  14. 施工中如遇地下障碍物(包括古墓、各种管道、管沟、电缆、人防等)时,立即暂停施工,及时报告经理部,待妥善处理后方可继续施工。

文明施工措施

  1. 所有土方运输车辆进入现场后禁止鸣笛,以减小噪音。
  2. 所有施工人员应保持现场卫生和环境清洁。
  3. 为保持环境卫生,避免运土车发生遗洒,在现场搭设拍土架,指派专人负责将运土车上的土拍实并盖好帆布,避免路上遗洒。
  4. 在大门出口处设置冲洗车槽,每辆车必冲洗。
  5. 每天收车后项目经理部指派专人清扫马路,以达到环卫要求。
  6. 现场内施工人员禁止吸烟。
  7. 施工机械要经常清洗,保证外表干净。

文物保护

  1. 土方开挖过程中,如突遇不明物体时,应立即停止机械开挖,现场工人要及时将情况汇报给工长,工长可带领工人简单察看、进行小范围的清理,确定为正常的砾石后,可继续开挖。如果不能确定,可通知地勘部门前来察看。
  2. 如果怀疑是历史古墓,应向区文物局汇报情况,请文物部门的相关同志进行现场察看。
  3. 如果现场能够明显判定是古墓或具有历史价值的文物、埋葬品,则现场应有工长专人负责组织看守,可以调动现场经警维持场地现状,不许任何工人进入埋葬品区域,直至文物部门的人员前来。
  4. 现场要做好对埋葬品区域的遮挡覆盖工作。
  5. 对于由采访证明的记者应通知文物部门的人员,只有在文物部门人员许可的情况下才允许拍照摄像,防止不法分子进入现场。

雨期施工措施

  1. 场地排水

坡顶做1.5m宽散水、挡水墙,四周做砼路面。基坑内,沿四周挖砌排水沟、设集水井,泵抽至市政排水系统。排水沟布置在基础轮廓线以外,排水沟边缘应离开坡脚0.3m,沟底比基坑底低0.4m,坡度0.1%;集水井设置在基坑脚上,安置四个集水井,井径0.8m,井壁用红砖砂浆砌后抹光,集水井底比排水沟低0.8m。排水设备采用大扬程的潜水泵,雨期抽出的积水应排至基坑以外地面排水系统,防止乱排产生回渗。保证施工现场水流畅通,不集水,四邻地区不倒灌。

  1. 做好生活区的下水管道和雨水井,用水应有固定排放途径,保证雨后不陷、不滑、不泥泞、不存水,避免浸泡边坡。
  2. 土方施工中,基坑内临时道路上铺渣土或砂石,保证雨后通行不陷。
  3. 已暴露还未喷射的桩间土工作面防止雨水直接冲刷,遇雨时覆盖塑料布。
  4. 清槽钎探后应立即浇注好砼垫层,防止雨水泡槽。
  5. 现场存储的钢材做好防雨水锈蚀的准备。
  6. 机电设备要经常检查接零、接地保护,所有机械棚要塔设严密,防止漏雨,随时检查漏电装置功能是否灵敏有效。
  7. 喷射砼前,要随时掌握天气预报,尽量避开大雨,现场要准备大量苫布,以备喷射时遇雨进行覆盖。

9、现场要有10台左右的备用潜水泵,遇雨时及时抽水。

图表

略图

 说   明

 

景观园林、建筑、规划、室内装修、建筑结构、暖通空调、给排水、电气设计、施工组织设计

 

雅居云录

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