土方、降水、基坑边坡支护施工方案

('第五章土方、降水、基坑边坡支护施工方案第一节降水、基坑边坡支护方案根据招标文件要求，护坡、降水工程必须按照招标人提供的施工图纸进行施工报价依据业主提供的由建研地基基础工程有限公司设计的《中国人民大学图书馆新馆基坑工程设计施工图纸》，本工程基坑采用桩锚加土钉墙复合支护形式。基坑截排水体系采用旋喷桩与护坡桩构成止水帷幕。1、本工程基坑自室外自然地面-0.86m至-3.36m采取土钉墙支护体系；1：0.3放坡土钉主筋采用1φ20L=3000＠1500。锚杆主筋折弯90度长200mm与水平（纵向）加强筋焊接。坡面采用网片φ6＠200双向。80～100厚喷射混凝土。返边坡800mm宽。2、挡土桩桩径600mm，桩距1200mm，共379根；挡土桩桩顶部设置600×500mm冠梁，桩内侧与新建建筑物结构外墙皮净距按800mm考虑。桩顶标高-3.86m，有效桩长10.5m（10.0m），在-5.16m、（-4.86m）标高设置一道锚杆，一桩一锚，锚杆直径150mm，锚杆端部锁定在25b双工字钢腰梁上，锚杆锁定荷载为250KN。桩身及冠梁混凝土强度等级均为C25。3、基坑截排水体系中的旋喷桩桩径800mm，桩距1200mm，桩数共计381根。旋喷桩桩顶标高同挡土桩桩顶标高，底端进入基底不小于1000mm。另外在基坑内均匀布设14口疏干井，井深约13.0m。井底进入细纱层或卵石层1.0m同时在基坑外侧布置7口水位观测井在坡顶距坑顶边800mm、坑底距坑底边300mm处分别设置宽300mm深200mm排水沟，以利排水。第二节降水、土方开挖及边坡支护施工部署一、施工安排本工程施工工序比较多，涉及到降水、护坡桩、挡土墙、帷幕桩、连梁、预应力锚杆、土方开挖、护面等，如何有效合理的安排施工工序，投入充足劳动力和机械设备是能否保证工期的关键。二、降水、护坡及土方挖运劳动力投入计划序号工种人数职责1钻机机组人员12护坡桩、帷幕成桩、降水井成井2力工35洗井、修坡、挂网、喷射混凝土3钢筋工40钢筋笼加工、锚索、钢梁加工与安放4汽车吊车司机2钢筋笼调运、安放5木工22冠梁施工6混凝土工6冠梁施工7制浆工10锚杆成孔、注浆8锚杆组张、张拉人员24锚杆张拉锁定9挖掘机司机5土方挖运10自卸车司机45土方运输11其他配合工种52辅助施工12合计253三、降水、护坡及土方挖运机械设备的配置根据工程需要，首先落实的大型机具为钻机、吊车、空压机、注浆机、锚喷机、电焊机、挖掘机、运输车等，将在企业内调配落实，砼的搅拌、运输及大宗材料的运输，将联系社会力量解决，自备运输车辆和小型机械将随施工队伍一起落实。根据本工程的特点拟投入的主要施工机械如下表所示：序号设备名称设备型号数量备注说明1反循环钻机反循环3台降水成井2长螺旋钻机3台护坡桩、帷幕桩成孔3锚杆钻机XY-14台锚杆成孔4汽车吊QY252辆安放钢筋笼5地泵HBT80C2套压灌混凝土6震动锤2台安装钢筋笼7挖土机日立-3005台配合施工挖土8运输车斯太尔45辆土方外运9空压机VY-12立-6型1台洗井与锚喷10锚喷机PZ-51台护面施工11注浆泵BW1501～2台锚杆注浆12张拉机1～2套锚杆张拉第三节土方工程本工程基坑开挖土方量约108750m3，土方开挖量较大，基坑深约9.5m，周边道路狭窄，且工程场地位于四环以里，三环以外，出土较困难。一、土方开挖1、土方开挖需配合土钉墙和护坡桩锚杆施工，同步进行。2、土方开挖需配合护坡桩施工后的桩间混凝土挂网喷锚施工，其每层开挖深度为1.5m～2.0m。基坑土方采用4～5步开挖到底，严格按每步设计高度开挖，开挖高度应保证每步锚杆施工作业面要求，确保边坡的安全稳定。3、标高控制：在开挖至距离坑底50cm以内时，测量人员抄出50cm水平线，在槽帮上钉水平标高小木楔，在基坑内抄若干个基准点，拉通线找平。4、坡道设置:为挖土方便及减少坡道对挖土的影响，故土方开挖坡道前期设置可设置2～3个，以形成场内循环出土，提高效率，后期保留1个收土坡道，位置位于基坑北侧地下车库坡道位置处。马道采用双向内坡道，马道纵坡为1:6～1:7，下口宽10m，两侧边坡为1:0.5，随着开挖施工进度，马道要逐步挖除，最终收尾。马道收口时采用两台挖土机（其中一台为加长臂）倒出大部分马道土体，剩余部分采用人工清理，吊车吊出。5、机械挖至最后一步时，测量人员随即放出基底边坡线及基槽钎探点位，开始进行基槽钎探施工，钎探完后进行基槽验收，合格后开始由人工挖除30cm预留土体，用尺量好50cm标准尺杆，随时校核基底标高。并在清理好的基底上放好槽边线。人工清运土体倒退进行，若手推车不得不在挖好的基底土上行走时，必须垫好木板或厚铁板，不得扰动基底土。6、土方开挖严禁在4级风以上的天气进行，表层土在开挖前，应洒水降尘，土方挖土及铲运土方扬尘高度低于0.5m；机械施工严禁撞击桩体与锚头，土方外运配45辆自卸卡车，车斗必须覆盖，避免运输中遗撒；土方运输车辆出场前应进行清扫，现场大门在有条件情况下，设置简易洗车装置，洗车污水应经沉淀池沉淀后排出，土方施工期间指派专人负责现场大门外土方开挖影响区的清理。二、钎探、验槽采用测绘局指定的标准穿心锤，钎探点以梅花型布置，钎探深度2.lm，随钎探随覆盖，并做好记录，基础钎探完成后，按施工流水段分别请建设、监理、设计、勘察、监督站等有关单位联合验槽，遇有持力层与勘察不符的即与有关方面制定地基处理方案，进行基础处理，经检查合格后方可进行下道工序。三、垫层及筏基砖胎膜施工基槽验收合格后，即可在其上进行垫层施工，垫层厚150mm，其侧模板采用50100mm木方，垫层平面尺寸为底板结构尺寸周边增加100mm，垫层混凝土强度等级为C15，混凝土垫层分隔且跳仓浇筑，采用平板振捣器托平振实，混凝土随浇筑随压平抹光，转角处抹成圆角。垫层混凝土达到1.2MPa强度后，分别砌筑1500mm高240mm厚砖墙，每隔两桩砌一砖垛与护坡桩相连，砖墙内侧抹20mm厚1：3水泥砂浆找平层，转角抹成圆弧，基层混凝土达到强度后即可施工防水卷材。砖墙最上二皮砖采用白灰砂浆砌筑(20mm厚白灰砂浆找平层)。四、土方回填1、本工程建筑物肥槽均采用2：8灰土分层夯实回填。2、回填土采用粘土或亚粘土，过15mm孔径筛，白灰用充分熟化透的石灰并过5mm孔径筛。3、灰土、素土在筛拌时严格控制含水率，达到手握成团、落地开花程度，不得有冻块等杂物，回填分层虚铺厚度为200～250mm，压实厚度150—200mm采用蛙夯机或内燃式冲击夯夯实，每层夯打四遍，蛙夯或内燃式冲击夯不能夯打的边角由人力夯夯实。4、回填土密实度应达到规范要求的0.93，环刀取样部位在每层厚度的2/3处。第四节基坑施工监测为了基坑工程施工的安全，并且在施工过程中，使周围已有建筑物、市政设施、地下管线等不受损伤、少受干扰，必须对基坑工程全过程进行系统监测。随时掌握基坑围护结构的位移、沉降、受力水平及周围建筑物的动态（沉降或倾斜），以科学数据为依据，做到信息指导施工，对可能出现的工程隐患及时预报以采取相应措施，防患于未然。一、监测内容本工程具体基坑施工监测内容如下：（1）边坡水平位移；（2）沉降观测（包括基坑土体和相邻建筑物的沉降）；（3）降水观测；二、监测点数量支护结构水平位移监测点：24组；周边建筑物沉降监测点：8组；地下水位监测点：7个。具体位置详见业主提供的由建研地基基础工程有限公司设计的中国人民大学图书馆新馆基坑工程设计施工图纸中的《基坑监测点平面布置图》。三、观测方法（1）沉降观测采用精密的水准仪进行量测。主要采用精密水准测量方法进行，沉降观测点直接设置在被观测对象（如土体坡面、建筑物）的特征点上，并在远离基坑或稳定的位置设置基准点。观测点应布置在具有特征点的地方（如基坑阳角）。（2）水平位移观测采用精密电子经纬仪进行量测。采用轴线投影法在两个稳定的基准点之间连线为基准线，量测差值和累计位移量。观测点直接布置土坡坡顶或桩顶连梁上。（3）现场巡检由于支护结构的施工质量、施工条件的改变、基坑边堆载的变化、施工用水不适当排放、管道渗露以及气候条件的改变，还有工程隐患如地面裂缝、支护结构的失稳、临近建筑物裂缝等都可在巡检工作中及时发现。（4）观测精度沉降观测中，水准仪i角≤±10″，每测站基辅读数高差≤0.3mm，水准路线闭合差≤±0.3（n）1/2。四、观测点设置（1）测距点在距基坑20～25m相对稳定地方（如基坑四周的原有建筑物）沿基坑边线延长方向设置，并用水泥桩固定；（2）边坡水平位移观测点在坡面散水面上和桩顶连梁上适当布设，测点间距25～30米，点位用水泥钉固定；（3）土体沉降观测标志在基坑红线外侧设置，用水准仪进行观测。五、观测频度及成果分析（1）观测频度①采用方向法进行观测，从基坑开挖开始观测，主基坑回填为止结束，土方开挖期间、降水期间和特殊天气后，要每天观测一次，结构施工期间可每周观测2～3次，并做好记录；②设专人并使用水准仪及经纬仪进行观测变形情况，记录要准确工整严禁涂改，每次观测结果详细记入汇总表，定期向监理工程师报告变形情况；③如地面变形产生裂缝时，增设观测点，随时观测裂缝的变化。（2）成果分析①分阶段每隔7天进行观测成果汇总，并绘制沉降（S）---时间（T）关系曲线图、沉降（S）---水平位移（L）---距离（H）关系展开曲线图；分析变形是否过大及是否趋于稳定，并和甲方共同确定是否需进行采取补救措施。②警戒值：支护结构水平位移警戒值：25mm；基坑周边地面沉降警戒值：25mm；建筑物沉降警戒值：20mm。第五节降水井施工本工程采用管井抽取基坑内地下水位，降水井采用反循环泥浆护壁法施工，以保证成孔质量。具体施工方法为：在施工现场布设泥浆槽和沉淀池，用反循环钻机成孔，待钻至设计标高，沉放滤水管，填充滤料及封孔，然后用空压机洗井至水清砂净。一、主要工作量共施工降水井14口，观测井7口。井深约13.0m，管径400mm，成孔直径600mm。二、施工流程定轴线、放井点→钻机就位、成孔→换浆、下滤管、填砾料→洗井→做地面联管或排水沟渠→观测、维护降水。三、施工方法1、降水施工前，挖好泥浆沉淀池，沉淀池尺寸为2m（深）×3m（宽）×6m（长），做好泥浆循环以及处理措施。2、钻机就位：钻机安装要求平稳牢固，钻机就位，偏差不许大于5cm。3、降水井采用反循环钻机清水钻进成孔，下管应高出地面0.5m以上，砾料应填至孔口下2m深，洗井后，粘土封孔至地表。4、要求全井深范围内通长洗井，洗井过程中，应不断向井管内注清水，用水泵反复清洗、捞砂。确保井管、砾料上下通畅，利于上层滞水渗入。同时洗井必须及时，成井后距洗井时间不应超过5小时。四、技术要求1、降水井钻孔要求：采用反循环成孔，开孔直径600mm，井深13m。2、降水井成井要求：①使用空隙率\uf03e15\uf025的砾石水泥过滤器，内径300mm、井管长度高出地面0.2～0.5m。②提钻杆前用清水及时换浆，把钻孔内的泥浆全部稀释排除。③用3～5mm的碎石作井管四周填料，圆砾中不得含有砂和泥土。④成井后及时洗井，直至水清，含砂量\uf03c1%。五、电泵安装及排水场区基坑抽排降水设备按一井一泵的原则，下置潜水电泵抽、降、排水，每个降水疏干管井按设计要求下置抽水量为20～25m3/h、扬程20m的潜水污水电泵，排水应导入排水系统，将水排出场区影响范围以外，每眼管井应加盖保护。排水管路采用φ325的钢管多条沿基坑周边布置，统一汇集到指定的外排水管沟中，经沉淀后集中排放。第六节搅拌旋喷帷幕桩施工一、主要喷射参数和浆液配比：序号施工参数内容参数使用范围1浆液喷射压力20～30MPa2浆泵流量85～120L/min3浆液配比0.6:1～1.5:14提升速度0.05m/min～0.25m/min5旋转速度10～25r/min二、隔水围幕桩施工工艺流程三、隔水围幕桩施工工艺(1)定位放线：桩位放线并做明显的标记。(2)钻机定位，检查全系统工作是否正常，即在地面上给喷管通水（高压水泵），有无漏水，压力能否达到施工要求。四、施工质量控制要点1、正式施工前,各机械必须进行试运转，待各机械性能稳定、管路连接牢固密封,各运行参数符合设计要求后，方可施工。2、本工程正式钻孔、喷射注浆前，技术员必须按照设计要求把该孔号的钻孔深度、喷射注浆长度、搭接长度、长度等参数以书面形式通知操作人员，并现场验证孔位后方可正式钻孔、喷射注浆。3、钻机塔架必须安放稳定、引孔垂直度满足设计要求，引孔过程中遇到的异常现象必须准确记录，经技术人员同意可终止钻孔。施工中通过经纬仪控制钻机塔架的垂直度来控制钻孔垂直度。4、施工过程中应对附近建筑、地面、地下管线的标高进行监测，当标高的变化值大于±10mm时，应暂停施工，根据实际情况调整压力参数后，再进行施工。5、每一孔号钻孔、喷射注浆结束前必须经技术员验证深度后方可终止。由于钻杆长度是一定的，因而通过钻杆数量即可控制孔深。6、浆输送管线必须密封和畅通，如出现泄漏或堵塞,必须立即排除。7、应准确、及时、完整地做好施工记录,记录内容包括桩号、桩长、下管深度、施工深度及起止时间，接换管深度和时间，中断喷射的时间、深度和原因。第七节基坑支护工程施工工艺一、护坡桩施工工艺流程根据工程实际情况，本工程计划采用长螺旋钻机成孔、中心压灌混凝土、反插钢筋笼的成桩工艺。钢筋对接采用双面搭接焊连接。具体流程如下：测放桩位→钻机就位→钻至设计深度→泵送压灌混凝土→提钻超灌至设计标高→振动插入钢筋笼至设计标高→桩头处理→成桩。二、锚杆施工工艺流程钻机就位引孔旋喷注浆制浆冲洗移位测量放线定位钻机就位、对孔、找方位、调平钻机质检检验开孔钻进至设计深度下锚索质检检验注水泥浆质检检验二次补浆养护至张拉强度张拉、锁定制作锚索锚索验材质搅拌水泥浆控制配比水、水泥验材质测量放线、定孔位锚杆成孔采用锚杆钻机螺旋钻进成孔工艺，锚杆注浆采用泵送水泥浆微压注浆工艺，锚杆张拉用液压油泵和张拉千斤顶张拉至设计预应力后锁定的施工工艺。三、护面施工工艺护面施工是随土方开挖而进行的，采用人工修坡挂网后喷砼，其工艺流程如下：四、护坡桩施工技术要求1、测量定孔位在定孔位时,根据设计提供的桩位平面图,每一个桩孔均要求用经纬仪定位,并设可靠的桩位中心标志。2、钻机就位后，下放钻杆，看钻杆中心是否对准孔中心，如正好，则用“双锤法”找平钻机；如地面较软，就用枕木垫钻机，确保钻机在钻孔过程中不出现偏斜现象；3、开钻之前，应根据孔口标高、设计桩长和设计桩顶标高，提前计算钻进孔内的钻杆长度，并在钻杆上做明显的标记。4、钻孔至设计深度后，立即停钻；5、压灌成桩挖土修坡挂网喷砼养护1)成桩要求严格控制桩径、垂直度、桩长、拔管速度，控制保护桩长。2)泵送砼：泵送砼之前，应检查地泵的各个仪表，以确保地泵正常工作；第一根桩或停钻时间较长时，应泵送水泥砂浆湿润泵管，以防堵管。3)提钻与泵送的配合：每次钻进至标高后，司钻应先将钻具提升约20～30cm，以利于活门打开。同时通知泵工开泵，现场设专职信号员负责司钻与泵工之间的联系。4)应准确掌握提拔钻杆时间，混合料泵送量应与拔管速度相匹配，确保钻头埋在混凝土面以下50cm左右，以防断桩。遇到饱和砂土或饱和粉土层，不得停泵待料。5)泵送过程中如达不到设计标高时应及时处理，如砼面已超出地下水位，再采取从孔口补灌的方法；如砼面低于地下水位，在补灌时泵送管应插入砼面下50cm确保不断。6、钢筋笼制作①几何尺寸符合要求:采用模具制作以保证主筋位置准确，成孔垂直度好，无扭曲现象，几何尺寸允许偏差：主筋间距±10mm，箍筋间距±20mm，直径±10mm，长度±100mm②主筋保护层厚度：大于50mm；③主筋除锈、调直，加强环筋要求正园，主筋焊接接头错开500mm，同一截面接头数目不多于主筋根数的50%；④主筋对接采用单（双）面搭接焊或直螺纹套筒连接。⑤在正式制作钢筋笼之前，先制作焊接试件。焊接试件经送验合格后方准进行正式加工；⑥制作钢筋笼的钢筋应有合格证，在进入现场后进行材质复验；⑦钢筋笼的吊筋长度要按照桩位孔口标高和桩顶设计标高严格控制，其误差不得超过50mm。7、钢筋笼吊放①吊装入孔要轻起轻落，不得强行压入，要居中下放；②主筋绑保护块，以保证垂直度和保护层厚度；③钢筋笼要严格按设计要求定位，其底面高程偏差≤50mm。④先利用钢筋笼和震动锤重量自动下落，之后启动震动锤将钢筋笼震动到设计标高，之后边震动边起拔出孔口。五、锚杆施工技术要求1、钻孔①孔位偏差：±100mm。②孔深不大于设计长度的±30。③孔径允许偏差±5mm。④钻孔偏斜度±10。2、锚杆的组装①钢绞线应除油污、除锈。②沿杆体轴线方向每隔2.0m设置一个隔离架。③杆体自由段应用塑料管包裹，管口应密封幷有铅丝绑扎。3、锚杆的张拉与锁定4、锚杆张拉前，应对张拉设备进行标定。5、锚固体与台座混凝土强度均大于15.0MPa时，方可进行张拉。6、锚杆张拉顺序，应考虑临近锚杆的相互影响。7、锚杆张拉荷载分级及观测时间、锚杆锁定应按规范进行。',)