在老城厢地区进行超大型深基坑工程的施工控制技术doc-宏

1、第二期 施工技术论文集 总师办在老城厢地区进进行超大型深深基坑工程的施工控制制技术摘要：老城区一一般多为旧房房密集、地质质条件复杂、地地下管线老化化地区，新建建工程施工难难度极大，深深大基坑尤甚甚。结合工程程实例，针对对上海英皇明明星城超大型型深基坑工程程的施工特点点和难点，精精心设计、精精心组织，协协调好基坑与与地下结构施施工在时间、空空间上的界面面关系，协调调好现场内外外的组织管理理和统筹，有有效地运用”时空效应”和多种地下下工程技术、信信息化手段，确确保了基坑工工程施工期间间周围邻近建建筑物、地下下管线、交 通设施等的的安全和正常常运行。关键词：基坑工工程 围护结结构 土方开开挖 微差爆

2、爆破 施工控控制摘自：建筑施工工.20088.第五期1 工程概况上海英皇明星城城工程位于上上海老城隆庙庙所在的老城城厢地区，基基地为俗称”老马路”的候家路和和吴家弄路所所环绕。本工工程为集商业业、酒店、娱娱乐为一体的的综合性建筑筑，也是老城城改造的标志志性工程，总总建筑面积达达11.8万万m2 。2 基坑工程的的特点及施工工难点2.1 周围环环境和地质条条件复杂本工程基坑周围围旧房密集，离离基坑最近的的12 层层民房不足88m，还有众众多的地下管管线，环境保保护要求相当当严格。该场场地工程地质质条件也较复复杂，表层杂杂填土厚度较较大，且有较较大范围的地地下障碍物，基基坑开挖深度度内普遍分布布有

3、粘性和砂砂性重、透水水性较强的土土层，是基础础渗漏和流砂砂、塌方埋泵泵的多发地区区。2.2 基坑工工程相对规模模大、安全与与稳定风险较较大本工程设有三层层地下室，相相当于占地11.8万m22，而基坑面面积约占1.6 万m22，开挖深度度达13.33m，土方量量约21万mm2 , 属超超大型深基坑坑工程。2.3 施工场场地狭小，施施工进度紧，施施工组织难度度高场外交通主干道道河南南路白白天往来车流流量大，交通通拥挤；且规规划中拟建的的地铁10号号线隧道离基基坑净距离约约20m，为确确保两工程安安全，必须加加快施工进度度，力争在时时间上与地铁铁施工错开。3 基坑围护的的设计和优化化3.1 基坑围围

4、护设计方案案本工程基坑围护护止水帷幕采采取3650 mmm 深层搅搅拌桩，桩长长20m ，轴轴间距4500 mm ，互互相搭接2000 mm ，幅与幅间间搭接6500 mm ，水水泥掺量200 % ，水水灰比1.77。挡土结构采取钻钻孔灌注排桩桩加三道钢筋筋混凝土水平平内撑的方案案，围护灌注注桩桩径10050 mmm、1100 mm ，桩桩长27229m；三道道支撑厚度均均为800 mm，中心心标高分别为为1.7000m 、5 . 9900m 、10.1100m，在第一道道支撑上设栈栈桥，支撑立立柱采用钻孔孔灌注桩内插插480 mmm x 4800 mm 钢钢格构柱，钢钢格构柱插入入灌注桩混凝

5、凝土3m 。详见见图1、图22。为保安全，基坑坑内局部再采采取2700 mmm深层搅拌拌桩进行被动动土压力加固固，桩中心距距1000 mm500mmm；坑底上7.15m，水水泥掺量8 %，坑下44m ，水泥泥掺量13 % ，水灰灰比0.5.3.2 基坑围围护的设计优优化措施本工程基坑围护护设计方案在在上海市建设设和管理管理理委员会科技技委技术评审审的基础上，再再根据专家的的建议，经各各方进一步分分析研究，采采取了如下的的优化措施：（1）基坑内第第层淤泥质粘粘土夹砂质粉粉土层，渗透透系数达310-4cm/ s，坑底底第层淤泥质粘粘土层夹薄层层粘砂，渗透透系数也在11.010-5cm/s,为为提高

6、止水帷帷幕的性能，将将原设计的双双轴深层搅拌拌桩墙，改为为采用三轴6650mm深深层搅拌桩。（2）完善内支支撑体系的竖竖向布置和平平面布置，适适当提高第一一道支撑的标标高至-1.70m，以以减少小围护护墙初始变形形；调整和加加强第一道支支撑作施工栈栈桥和出土平平台的结构强强度和刚度，并并扩大栈桥长长度。4 主要施工工工艺与关键控控制措施4.1 深层搅搅拌桩根据施工图纸放放出的围护内内外边线，采采用一台挖机机开挖沟宽00.85m、深深1.2m左右右的沟槽，配配合一台镐头头机清除得下下障碍物，沟沟槽余土及时时处理或即进进行现场平整整消化，确保保搅拌桩正常常施工。施工顺序采用跳跳槽式双全复复搅连接幅

7、与与幅间搭接6650mm，施施工方式如下下图3：开钻前做好水泥泥制浆的技术术交底工作，采采用P32.5普通硅酸酸盐水泥。掺掺入比为200%，水泥浆浆水灰比为11.70，水水泥浆密度11.50t/m3，供浆流量量300320LL/min。注注浆量以每钻钻的加固体积积进行换算，注注浆压力为11.5MPaa2.5MMPa。机械安装调试完完毕后由班长长统一指挥，开开启动力电机机，在下沉和和提升过程中中均应注入水水泥浆，以控控制下沉和提提升速度。根根据设计和有有关技术要求求下沉速度不不得大于1.2m/miin，提升速速度不大于11.5m/mmin，在柱柱底部位应适适当持续搅拌拌注浆，做好好每次的成桩桩记

8、录。搅拌桩按照桩位位施工顺序依依次施工，相相互搭接桩位位亦应在122h内完成，以以避免形成施施工冷缝。在在最后一幅闭闭合时或在施施工过程中遇遇到意外情况况出现冷缝后后，采取施工工缝外补打一一幅三轴桩，中中间注浆。（关关键点控制见见表1 )表1 深层搅搅拌桩成桩质质量控制工序名称控制类别主要控制措施施工方案审核控制点审核方案是否完完整、正确、合合理、可行，审审批手续是否否齐全完整。主要设备审核控制点钻机出厂合格证证、年检资料料、维护保养养记录；压力力表标定证书书真空泵是否否完好。主要材料审核控制点审核材料质保资资料，现场检检查材料外观观质量见证取取样。桩位放线检查点桩位放线要准确确，施工顺序序的

9、安排应尽尽贵减少对基基坑围护结构构及周围环境境的影响。钻机设备就位检查点钻机机座应水平平，机架应垂垂直，运转正正常，且应配配置流量计。成桩参数控制点正式成桩前应进进行试桩，以以确定提升速速度，喷浆量量等施工参数数。成桩深度控制点下钻如有障碍，应应跳开查明原原因，清除障障碍或采取其其它措施施工工，保证成桩桩深度。水泥泉控制点控制水灰比，成成桩速度、浓浓度等，保证证单桩水泥用用量及水泥消消耗总量。取芯试验控制点对已完成桩，应应按规范要求求的频率进行行取芯试验。4.2 围护钻钻孔灌注桩围护排桩采取11、3、5 再2、4 的顺序隔桩桩施工，共配配备6台桩机机，分段施工工。工程桩施施工前应按设设计的要求

10、进进行试桩，工工程桩施工共共配备14 台桩机，按按从北到南、从从东到西的顺顺序分片施工工，群桩跳开开4 倍桩径径施工，当间间距不到4 倍桩径时，应应待邻桩混凝凝土浇筑366h后才能钻钻孔。支撑的的钢格构柱安安装就位工作作则配备了两两台25t 汽车吊。根据本工程的特特点和设计要要求，选用适适宜本工程施施工的GPSS10、GPPS20 型型钻机，进行行正循环成孔孔钻进。钻头头直径应等于于设计桩径，钻钻头设保径装装置，施工中中要经常检查查钻头尺寸，发发现磨损过大大应及时修复复、更换。（关键点控制见见表2 )表2 钻孔灌注注桩成桩质量量控制工序名称控制类别主要检查、控制制内容施工准备阶 段段主要设奋审

11、核控制点审核设备检查证证明及其他质质保资料，现现场检查设备备组装、钻头头直径、钻杆杆长度及运行行情况。主要材料审核控制点审核材料质保资资料，现场检检查材料外现现质量见证取取样。施工方案审核控制点审核方案是否完完整、正确、合合理、可行，审审批手续是否否齐全完整。试成孔停止点检查孔深、孔径径，泥浆比重重，是否塌孔孔。成孔阶段测量放线停止点在承包商放样复复核后，监理理方根据桩位位平面图分区区城进行复核核。钻机就位检查点桩位护筒中心二二次复浏，固固定钻机道轨轨平整，调整整钻机水平转转盘中心对准准护筒中心，钻钻机转盘水平平度要用尺检检查。钻深、孔径、垂垂直度检查点钻杆长度、控制制上余、确保保钻头直径、测

12、测井复核、检检查钻机水平平。泥浆性能检查点检查泥浆比重、粘粘度是否符合合设计及方案案要求。清孔停止点成孔完整后督促促承包商首次次清孔，测绳绳检查孔深沉沉渣厚度，复复查合格后下下钢筋笼进进行二次清孔孔。钢筋笼制作与安装原材料控制控制点钢筋加工前要检检查其质保资资料，并经过过复试合格后后方可使用。钢筋加工安装（焊焊接）检查点检查钢筋加工是是否满足设计计及方案要求求，上下节钢钢筋笼焊接时时应对准，保保持垂直，并并仔细检查接接笼时焊接质质量。钢筋笼验收停止点检查钢筋规格、间间距及焊接接接头质量是否否符合设计及及方案要求部分桩布有有注浆管，检检查注浆管焊焊接质量，防防止注浆管堵堵塞。钢筋笼吊装检查点检查

13、钢筋笼吊装装是否垂直下下放，钢筋笼笼吊装应双点点起吊，保持持笼轴线重合合，由专人指指挥吊机下放放，控制钢筋筋笼下放速度度，不可强行行下放，钢筋筋笼下放后应应固定。钢筋笼焊接注浆浆管安装检查点检查钢筋搭接长长度、钢筋保保护层垫块设设置，注浆管管设置及安装装质量。混凝土浇注下导管检查点导管密封性检查查，导管置于于钢筋中央（经经常调换损坏坏的密封圈）。原材料控制控制点控制混凝土配合合比、坍落度度、粗细骨料料及外加剂，配配合比强度应应提高一级。混凝土浇筑前控制点确保第二次清孔孔结束到灌注注混凝土时间间间隔不得大大于3minn，若超过时时必须重新清清孔，直到符符合要求。混凝土浇筑控制点第一斗混凝土必必须

14、满足初灌灌量后方可下下灌，下灌时时注意导管下下拔速度检检查导管在混混凝土中的埋埋入深度是否否符合要求，拢拢导管最小埋埋深应大于22m，卸管时时须测量混凝凝土面高度，以以控制卸管节节数，一次拆拆管不得超过过5m。 测量混凝土土坍落度，旁旁站浇捣全过过程并留试块块。每根桩混混凝土灌注结结束后应检查查混凝土的实实际灌注量，充充盈系数要求求大于1，混混凝土顶标高高须符合设计计要求。混凝土浇筑控制点钻孔孔洞用土回回镇，督促承承包商根据设设计要来进行行桩的承裁力力试脸和桩身身质量检验。钻钻孔灌注桩全全部完成后，应应进行动测试试验，以判断断桩基合格与与否，动测报报告未出之前前不可验收。单单桩承裁力试试验按设

15、计要要求进行，如如达不到设计计承载力，应应进行原因分分析，并由设设计提出加固固措施，监理理督促施工单单位执行。4.3 基坑降降水基坑四周采用深深搅拌桩全封封闭止水帷幕幕，目的主要要是考虑坑内内降水。由于于基坑上部土土层的含水量量较大，渗透透性差，在抽抽水过程中靠靠地下水的高高差（重力作作用）要在短短期内将地下下水水位降低低到设计要求求是比较困难难的，因此，在在井内用潜水水泵抽水同时时，辅以真空空井结合降水水，以加快地地下水的径流流速度，疏干干土层的含水水。根据我们的降水水施工经验，在在上海地区第第层以上的以以粘性土为主主的潜水含水水层的特性，单单井有效抽水水面积一般为为150m2250 m2，

16、本次取2335 m2。当68口降水井井全部抽水时时，约20dd后能将基坑坑内的地下水水降低到基坑坑底下lm 。（关键点点控制见表33 )表3 深坑降水水成效控制工序名称控制类别主要控制措施施工组织设计控制点是否经总工或技技术部门审批批；是否完整整、正确、合合理、可行；质量及安全全保证体系是是否完备。主要设备审核控制点钻机出厂合格证证、年检资料料、维护保养养记录；压力力表标定证书书真空泵是否否完好。主要材料审核检查点井点管外观检查查、过滤沙砾砾料质量检查查。井点定位检查点井点定位复核检检查。挖沟槽检查点沟槽位置、深度度检查，是否否有地下障碍碍并彻底清除除。高压泵安装检查点检查高压泵安装装、进出管

17、路路敷设质量、电电源及开关。冲孔沉放井管检查点孔径不得小于4400mm，孔孔深应比滤管管底深1m以上，支支管间距23m，一台台真空泵带动动井点支管330根，孔内内水清方可沉沉管。填沙砾滤料检查点填沙砾料，灌填填量比设计值值不得5%，地面面以下1m用粘性土土封口保证真真空度，清水水洗井同时穿穿插沉放水位位监测孔管。机组总管安装检查点检查机组安装是是否正确，与与循环水箱及及排水总管连连接渗漏。试抽水控制点真空泵真空度660KPa，监监测各管路接接头是否严密密，浑水不得得进入循环水水箱；试抽水水两天后，再再用清水更换换循环水，以以后应定期更更换，使工作作水清洁，保保证设备正常常运行。运行情况检查点做

18、好每班井点降降水运行记录录，即水泵真真空度，压力力表读数，出出水流量及设设备运行情况况等；检查发发现死井点影影响降水效果果时，应及时时更换，确保保降水质量；检查水位监监测孔管是否否有效，如有有问题，应及及时补设；按按规定时间认认真进行水位位监测，做好好记录，基坑坑外水位比原原地下水位下下降深度不得得大于0.55m，凡超过过此值，应及及时报警；井井点降水过程程中既要达到到基坑土方开开挖的要求，还还必须注意由由于基坑内降降水，造成基基坑外邻近土土体的沉降，给给环境带来严严重影响。4.4 钢筋混混凝土支撑支撑施工必须结结合挖土方案案，做到开挖挖一块施工一一段，在600h内完成支支撑施工，以以尽量减少

19、每每层土方开挖挖基坑无支撑撑暴露时间。待整道支撑施工工完成、形成成整体，混凝凝土达到设计计强度80后，才能进进行支撑下面面土方的开挖挖。支撑混凝土达到到设计强度880%，方可可进行支撑下下面土方开挖挖。总重300t以下的车车辆，应待栈栈桥混凝土达达到设计强度度80后，才才可上栈桥；总重30 50t的的车辆，应待待栈桥混凝土土达到设计强强度100后，才可上上栈桥。4.5 土方开开挖基坑土方开挖严严格执行“开槽做支撑撑，先撑后挖挖、分层开挖挖、严禁超挖挖”和“对称、平衡衡、限时”的开挖原则则。第一层土土开挖深度11.5m ，采采取大开挖方方式，第二至至第四层土方方采取盆式开开挖，基坑周周边留土宽度

20、度不小于3 倍挖深（112.6m）；待上道支撑撑施工完成，达达到设计强度度80后，再再按踏步式从从中心逐步向向四边扩展，踏踏步高度不超超过2m ，按不不小于1：11.5比例放放坡。边开挖挖边做支撑，尽尽早形成中间间的十字对撑撑。土方采取机械开开挖，第一至至第三层土方方有支撑的位位置用灰线放放出支撑位置置，留2000 mm 的的土层进行人人工扦土；第第四层土方下下部应留3000 mm 的土层进行行人工扦土；另外，围护护桩边、格构构柱边、支撑撑底、降水井井边、工程桩桩头等部位均均应采取人工工扦土。（关关键点控制见见表4）表4 土方开挖挖关键点控制制工序名称控制类别主要控制措施施工准备施工组织设计控

21、制点是否经专家评审审、经总工或或技术部门审审批；是否完完整、正确、合合理、可行；质量及安全全保证体系是是否完备。分包资质审核控制点审核营业执照、资资质证书、人人员资历。人员资质审核控制点主要管理人员名名单，资质证证书；特殊工工种上岗证书书。主要设备审核控制点挖机出厂合格证证、年检资料料、维护保养养记录、操作作人员名单及及操作证。主要材料审核控制点支撑材料质保资资料、外观检检查、焊接质质量及试拼装装。开挖条件检查检查点围护结构或加固固完成并达到到设计强度；降水达到要要求；环境保保护观测点设设置完成并取取得初始值；施工单位完完成技术与安安全交底；设设备材料及人人员进场；安安全围护措施施到位；土方开

22、挖过程与与支撑施工测量定位停止点对施工单位放样样控制点、轴轴线及标高进进行全数复核核。挖土检查点按“时空效应”分层分段开开挖；检查放放坡坡度、开开挖深度、宽宽度；地下障障碍清楚；是是否有暗浜、积积水情况；是是否有管涌及及渗水现象；坑内排水沟沟集水井设置置。混凝土支撑停止点标高位置、钢筋筋与模板、混混凝土浇筑与与振捣、混凝凝土养护与强强度、开挖期期间支撑应力力监测。环境监测控制点控制围护结构变变形、支撑内内力及变形、基基坑回弹、隆隆起及抗压、抗抗拔桩的变形形，检查坑内内外水位情况况、坑底土体体隆起。基坑验槽停止点验收坑底土质与与勘察是否相相符；检查开开挖面质量，基基坑截面尺寸寸土体是否扰扰动。安

23、全控制控制点检查坑边围护，严严禁设备上支支撑，支撑上上不得堆物，严严禁坑边堆物物增加荷载。4.6 支撑爆爆破 如此大大面积的基坑坑，在挖土和和筑底完成后后，其支撑拆拆除也就成了了新的施工难难题，经多种种方案比选，决决定采用现代代爆破技术来来拆除超长混混凝土支撑。为为使应力均匀匀释放，根据据设计方和总总包方的要求求，共分三层层、每层分三次进行爆破破，第一次爆爆破西北角，第第二次爆破西西南、东北、东东南角，第三三次爆破中间间部分。爆破破采用预裂爆爆破和微差起起爆的爆破技技术，精心设设计、精心施施工。防护主主要采用搭建建全封闭防护护棚的方法进进行，并针对对一些特殊位位置的建筑或或机器再加以以保护性防

24、护护；爆后加强强哑炮的检查查，确保整个个工程的安全全。（关键点点控制见表55 )表5 基坑混凝凝土支撑的拆拆除与爆破控控制序号保护与控制内容容主要控制措施1格构柱保护1）格构柱周围围5 公分范范围内不布孔孔装药，以减减少爆破振动动对格构柱的的影响；2）确定合理的的起爆网络，使使格构柱周围围支撑不产生生单侧悬臂，且且悬臂长度尽尽可能短；2振动控制1）采用预裂切切割爆破技术术；2）“微差延时时”起爆技术；3飞石的控制1）严格执行防防护方案，搭搭建全封闭的的防护棚；2）加强对炮孔孔的预埋和补补钻的技术管管理；3）严格把握好好装药关；4）严格把握好好网络联结关关，确定合理理的起爆网络络；4冲击波控制1

25、）根据支撑的的实际情况制制定合理的爆爆破方案；2）严格控制单单段起爆药量量；3）采取微差起起爆技术；4）合理确定爆爆破参数；5噪声的控制1）精确计算装装药量；2）利用微差爆爆破技术；3）保证炮孔的的堵塞长度与与堵塞质量，进进免冲泡；4）采用预埋孔孔技术；6炮烟扬尘控制1）加强炸药的的防水防潮，保保证良好的堵堵塞；2）搭建全封闭闭脚手架进行行防护扬尘，防防护棚为双层层结构，最上上面一层再铺铺一层绿网，用用以遮挡灰尘尘；3）爆破后及时时洒水降烟降降尘；7爆炸物品的管理理及其他安全全措施爆炸物品的管理理严格按照 民用爆破物物品管理条例例 、 拆除爆破安安全规程 及上海市消消防局的有关关规定执行。5

26、基坑监测5.1 基坑监监测的目的（1）通过将监监测数据与预预测值作比较较，判断上一一步施垦工艺艺和施工参数数是否符合或或达到预期要要求，同时实实现对下涉的的施工工艺和和施工进度控控制，从而切切实实现以信信息化施生指指导的目的；（2）通过监测测，确保本工工程基坑开挖挖期间周边的的建筑瓜管线线、道路的正正常运行；（3）通过监测测，及时调整整支撑系统的的受力均衡问问题，使比个个基坑开挖过过程能始终处处于安全、可可控的范畴内内；（4）通过监测测，及早发现现基坑止水帷帷幕的渗漏问问题，进行及及时、有效的的堵漏准备工工作；（5）通过监测测，技术掌握握立柱桩的沉沉降变化状况况，保障施工工时地下结构构受力均衡；（6）将现场监监测结果反馈馈设计单位，使使设计能根据据现场工况发发展，进一步步优化方案，达达到优质安全