城市综合管廊工程基坑支护工程施工方案

城市综合管廊工程基坑支护工程施工方案本工程基坑开挖深度均超过5m，按照建质[2009]87号《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》规定，项目部在基坑施工前编制专项安全施工方案，并组织专家进行论证，按程序审批后方可进行施工。一、自然放坡加土钉喷锚支护土钉机具配置表如表5.6：表5.6施工机具配置表序号 机具名称 型号 单位 数量1地质钻机XY-1台33喷浆机PZ-7台24空压机HG450L-8台25搅拌机JY-130台21、施工工艺流程土钉喷锚支护施工工艺流程见下图。土方开挖至土钉标高下50cm坡面修整喷射底层砼试块制作测量放线定位试块养护土钉成孔试块抗压土钉杆体制作土钉杆体安装土钉注浆水泥浆搅拌二次补浆钢筋网编制挂钢筋网喷射面层砼试块制作养护试块养护挖土至基底试块抗压土钉墙挂网喷射施工流程图2、土方开挖土方开挖采用反铲挖土，自卸汽车运土的方式进行，基坑内部挖土方应遵循分层、分区、分块的原则进行开挖。基坑开挖时应严格按照先支护再开挖的原则。基坑分层开挖，基坑开挖深度不得超过土钉设置标高值0.5m。当上一级土钉达到设计强度后，方可进行下层土方开挖及土钉的施工。开挖时严禁相邻多区域大面积同时开挖，开挖时先开挖基坑周边为支护创造条件，后开挖中部。开挖过程中严禁机械、车辆碰撞支护结构及监测元件等，靠近支挡结构物处薄层土体应人工开挖。坑底最后20～30cm土层应人工清底。开挖时发生异常情况时，应立即停止开挖，查明原因并立即采取相应措施方可继续挖土。3、底层砼采用C25商品混凝土，依托实验室设计配合比。喷射混凝土应分段分片依次进行，同一段内喷射顺序自下而上；段片之间，层与层之间成45°，以便混凝土牢固凝结成整体；喷射混凝土时，喷头与受喷面保持垂直，并视情况保持0.8～1.2m的距离;喷射手应控制好水灰比，保持喷射混凝上表面平整，湿润光泽，无干斑或滑移流淌现象；喷射混凝土终凝2h后，应喷水养护。基坑边坡角有渗水或渗水土层时，喷射混凝土前要施作排水孔。在用于排水孔的硬塑料管(管长0.5m)的管壁上，按一定密度钻孔，然后插48mm的孔内即成(还可在管内充填粗砂和砾石)。初喷混凝土厚度控制在50mm。4、土钉成孔土钉成孔时应根据地质情况分为干作业成孔和湿作业成孔，干作业成孔后用吹风机将孔内杂物吹干净后在植入土钉，湿作业采用泥浆护壁成孔，泥浆护壁主要在细砂层。土钉墙施工允许偏差值见下表5.7。表5.7土钉墙施工允许偏差值序号项目允许偏差值1土钉孔深±50mm2土钉孔径±5mm3土钉孔距±100mm4土钉成孔倾角±3°5、土钉制作与安装表5.8土钉制作及安装标准序号项目 施工标准土钉（1）调直钢筋，按设计要求截取长度,误差应制作符合规范验收标准;标准（2）将钢筋除锈、除油；序号项目土钉2 安装标准

施工标准（3）土钉每隔2m设置一个对中支架;每个对中支架下方设置一个用铁皮等制作的船形滑动装置；（4）将注浆管捆扎在土钉上，注浆管端头距土钉端头约20cm；设置的排气管距土钉内端头约5cm；（5）在距孔口50cm～70cm处，设置一止浆袋；（6）土钉制作完成后，应编号、登记并在土钉上做好标记，以备安装。（1）推送土钉前，应对钻孔进行检查，若发现有碎土、石、杂物及泥浆应立即清除；（2）沿钻孔轴线，将土钉推送人孔内至设计位置;推送过程中，切勿转动土钉，以防止破坏孔壁.并防止土钉插人孔壁上体中；（3）应使土钉位于钻孔的轴线上；序号项目 施工标准（4）推送完毕后，随即检查孔中是否堵孔。若有,应立即处理，必要时应将土钉拔出，清除碎土后，重新将土钉推人孔内。6、注浆6.1对朝下倾斜的孔，可采用孔底注浆法。注浆管随着注浆慢慢拔出，但要保证注浆管端头始终在注浆液内；6.2对上仰的钉孔，注浆管和排气管将留在孔内，不拔出;在注浆前，务必将孔口堵死密封；6.3二次压力注浆，注浆压力应控制在0.6～1.5MPa；6.4为增加浆液的和易性和水泥浆的早期强度，可在浆液中掺人适量的减水剂和早强剂；6.5为防止注入的水泥浆凝固收缩，可在浆液中掺人适量膨胀剂；6.6注浆应连续进行，并要饱满。随着浆液慢慢渗人土层中，孔口会出现缺浆现象，应及时补浆。7、编制钢筋网片钢筋网片用φ10热轧圆钢编制，网眼尺寸150mm×150mm。横竖钢筋交叉处用细丝；竖筋和横筋进行绑扎，加强筋与钢筋网片进行绑扎;网片与网片之间的搭接长度不小于1m,搭接处均须点焊。土钉头与加强筋连接方式为焊接，焊接为采用双面焊，焊缝要饱满。8、喷面层砼经检查确认钢筋网敷设、焊接符合要求后，立即进行终喷混凝土至设计厚度;终喷混凝上的工艺要求与初喷棍凝上的工艺要求相同。二、钻孔灌注桩支护施工1、施工工艺流程旋挖桩施工工艺：测量放样——场地平整及钻机就位——护筒制作及埋设（有回填土场地采用）——钻进成孔——清孔——砌筑砖模——终孔2、放线定桩位及高程：依据测量控制网的资料和基础平面布置图，测定桩位轴线方格控制网和高程基准点。确定好桩位中心，以中点为圆心，以桩身半径厚度为半径画出上部（即第一步）的圆周。撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线。孔位线定好之后，必须经有关部门进行复查，办好预检手续后开挖。3、埋设钢护筒施工前设置坚固、不漏水的钢制护筒，护筒在钢模生产厂家定制，用δ=10mm钢板加工制成，护筒内径比桩径大20cm，上下口外围加焊加劲环。桩基钢护筒长度根据现场实际情况制作。施工时通过定位的控制桩放样，把钻孔的位置标于孔底。再把钢护筒吊放进孔内，找出钢护筒的圆心位置，用十字线在钢护筒顶部或底部，然后移动钢护筒，使钢护筒中心与钻机钻孔中心位置重合。同时用水平尺或垂球检查，使钢护筒坚直。此后即在钢护筒周围对称地、均匀地回填最佳含水量的黏土，要分层夯实，达到最佳密实度。以保证其垂直度及防止泥浆流失及位移、掉落，如果护筒底土层不是黏性土，应挖深或换土，在孔底回填夯实0.3-0.5m厚度的黏土后，再安放护筒，以免护筒底口处渗漏塌方，夯填时要防止钢护筒偏斜。护筒上口应绑扎木方对称吊紧，防止下窜。4、钻孔施工时垂直度的控制本工程采用旋挖钻机，钻机上有车载电脑系统，可以自动显示和调节旋挖钻机的钻孔深度、垂直度，具体操作如下：首先将旋挖钻机移到钻孔作业所在位置，把旋挖钻机电脑显示器调节到显示桅杆工作画面。从桅杆工作画面中可实时观察到桅杆的X轴、Y轴方向的偏移。操作旋挖钻机的电气手柄，在此过程中，旋挖钻机的控制器通过采集电气手柄及倾角传感器信号通过数学运算，输出信号驱动液压油缸的比例阀，实现闭环起立桅控制，将桅杆X轴Y轴的偏差度调节到正负零位置，以保证钻孔的垂直度。桩的垂直度在成孔时桩机桅杆上有垂直度控制仪控制，桩机电脑屏上会自动显示，司机根据情况调整，因此垂直度在施工过程中就能控制确保小于1%，达到设计要求；5、钻机就位钻机就位时，要事先检查钻机的性能状态是否良好。保证钻机工作正常。通过测设的桩位准确确定钻机的位置，并保证钻机稳定，通过手动粗略调平以保证钻杆基本竖直后,即可利用自动控制系统调整钻杆保持竖直状态。6、钻进成孔6.1旋挖钻机的设置及调整施钻时，将钥匙开关打到电源档，旋挖钻机的显示器显示旋挖钻机标记画面，按任意键进入工作画面。先进行旋挖钻机的钻杆起立及调垂，即首先将旋挖钻机移到钻孔作业所在位置，旋挖钻机的显示器显示钻杆工作画面。从钻杆工作画面中可实时观察到钻杆的X轴、Y轴方向的偏移。操作旋挖钻机的电气手柄将钻杆从运输状态位置起升到工作状态位置，在此过程中，旋挖钻机的控制器通过采集电气手柄及倾角传感器信号，通过数学运算，输出信号驱动液压油缸的比例阀实现闭环起立控制。实现钻杆平稳同步起立。同时采集限位开关信号，对起立过程中钻杆左右倾斜角度进行保护。在钻孔作业之前需要对钻杆进行调垂。调垂可分为手动调垂、自动调垂两种方式。在钻杆相对零位±5°范围内才可通过显示器上的自动调垂按钮进行自动调垂作业；而钻杆超出相对零位±5°范围时，只能通过显示器上的电动按钮或操作箱上的电气手柄进行手动调垂工作。在调垂过程中，操作人员可通过显示器的钻杆工作界面实时监测桅杆的位置状态，使钻杆最终达到作业成孔的设定位置。6.2钻孔作业钻孔时先将钻斗着地，通过显示器上的清零按钮进行清零操作，记录钻机钻头的原始位置，此时，显示器显示钻孔的当前位置的条形柱和数字，操作人员可通过显示器监测钻孔的实际工作位置、每次进尺位置及孔深位置，从而操作钻孔作业。在作业过程中，操作人员可通过主界面的三个虚拟仪表的显示——动力头压力、加压压力、主卷压力，实时监测液压系统的工作状态。开孔时，以钻斗自重并加压作为钻进动力，一次进尺短条形柱显示当前钻头的钻孔深度，长条形柱动态显示钻头的运动位置，孔深的数字显示此孔的总深度。当钻斗被挤压充满钻渣后，将其提出地表，操作回转操作手柄使机器转到平台上，用挖掘机将钻渣装入运渣车运至场外废除，以免造成水土流失。完毕后，通过操作显示器上的自动回位对正按钮机器自动回到钻孔作业位置，或通过手动操作回转操作手柄使机器手动回到钻孔作业位置。此工作状态可通过显示器的主界面中的回位标识进行监视。施工过程中通过钻机本身的三向垂直控制系统反复检查成孔的垂直度，确保成孔质量。钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度:由硬地层钻到软地层时,可适当加快钻进速度；当软地层变为硬地层时,要减速慢进；在易缩径的地层中,应适当增加扫孔次数,防止缩径；对硬塑层采用快转速钻进,以提高钻进效率；砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度；如在实际施工过程中出现卵石层，则采取以下措施：对于粒径较小的卵石层采用斗式钻头慢速钻进，粒径较大的卵石层采用锥形螺旋钻头钻进后更换斗式钻头清渣，如此往复，直至穿过卵石层。钻渣要及时运出工地，弃运到合适的地点以达到环境保护的要求。6.3地质情况记录地质情况记录按相应的地质的相关的表记录；旋挖钻机钻进施工时及时填写《钻孔记录表》，主要填写内容为：工作项目，钻进深度，钻进速度及孔底标高；《钻孔记录表》由专人负责填写，交接班时应有交接记录；根据旋挖钻机钻孔钻进速度的变化和土层取样认真做好地质情况记录，绘制孔桩地质剖面图，每处孔桩必须备有土层地质样品盒，在盒内标明各样品在孔桩所处的位置和取样时间；钻孔桩地质剖面图与设计不符时及时报请监理现场确认，由设计单位确定是否进行变更设计；钻孔时要及时清运孔口出渣，避免妨碍钻孔施工、污染环境；钻孔达到预定钻孔深度后，提起钻杆，测量孔深及沉渣厚度（沉渣厚度等于钻深与灌注前孔深的差值）。7、清孔及砌筑砖模钻孔至设计深度后即可清孔。清孔采用循环出渣的方法，要求沉碴厚度不大于5.0cm。在清孔完成后，桩孔上口外圈应做好挡土台，防止灌水及掉土。挡土台采用红砖砌筑，厚240mm，砌筑高度为300mm，砌筑完成后及时盖好孔盖，孔口盖板采用12mm厚胶合板，反面加50×80木方，间距为200，若开挖完成后桩孔内有积水，则先进行抽水至降水井，再将孔内淤泥进行清除。8、成孔、成孔检查8.1成孔达到设计标高后，对孔深、孔径、孔壁垂直度、沉淀厚度等进行检查，检测前准备好检测工具，测绳等；8.2沉淀厚度必须进行检查，检测前准备好检测工具，测绳、检孔工具等；8.3检孔工具：检孔圆板的外径D为直径加200㎜～300㎜的钢板，厚度为8㎜～15㎜，重量为2.5Kg～5Kg。检孔钢筋为Φ22钢筋、长度1.4米8.4检孔圆板测绳采用钢丝测绳，测绳直接绑扎在检孔圆板与检孔钢筋顶面。8.5沉渣的检测，把检测器放下去，记录检测圆板上测绳的长度；在用钢丝测绳把检孔钢筋放下去、记录检孔钢筋加测绳的长度；两长度之间的差就是沉渣厚度。8.6检测标准：孔深、孔径不小于设计规定；钻孔倾斜度误差不大于1％；沉渣厚度与符合设计规定：沉渣厚度≤50mm；9、钻孔异常处理9.1坍孔处理钻孔过程中发生坍孔后，要查明原因进行分析处理，可采用加深埋护筒等措施后继续钻进。根据现场情况也可在泥浆中加入大量的干锯末，同时增大泥浆比重（控制在1.15～1.4之间），改善其孔壁结构。钻头每次进入液面时，速度要非常缓慢，等钻头完全进入浆液后，再匀速下到孔底，每次提钻速度控制在0.3～0.5m/s。坍孔严重时，应回填重新钻孔。9.2缩孔处理钻孔发生弯孔缩孔时，一般可将钻头提到偏孔处进行反复扫孔，直到钻孔正直，如发生严重弯孔和探头石时，应采用小片石或卵石与黏土混合物，回填到偏孔处，待填料沉实后再钻孔纠偏。9.3埋钻和卡钻处理埋钻主要发生在一次进尺太多和在砂层中泥浆沉淀过快；卡钻则主要发生在钻头底盖合拢不好，钻进过程中自动打开或在卵石地层钻进时，卵石掉落卡钻等。埋钻或卡钻发生后，在钻头周围肯定沉淀了大量的泥浆，形成很大的侧阻力。因此处理方案应首先消除阻力，严禁强行处理，否则有可能造成钻杆扭断、动力头受损等更严重的事故。事故发生后，应保证孔内有足够的泥浆，保持孔内压力，稳定孔壁防止坍塌，为事故处理奠定基础。10、流砂、泥流成孔施工方法当土质有较厚的砂土、分层土及水力坡度较大时，由于孔内水动压力大于等于颗粒的浸水容量、使土粒悬浮，失去稳定而变成流动状态，从而形成流砂，如遇到该情况，将采用如下措施进行处理：10.1接近流砂，流泥层时应严格控制相邻桩的间隔跳挖施工顺序，保证相邻桩进深的高差不少于2米。10.2保证已开挖成孔桩的孔内抽水，做到24小时不间断值班抽水，保持地下水位上升高度不超过已成孔桩底以上500mm。10.3成孔进尺控制在每模30～50cm，随挖随浇护壁砼。尽可能缩短开挖时间，为避免土层外露太久，造成大量流砂，同时为增加护壁的抗渗能力，可掺入速凝剂或使用快硬早强水泥。11、终孔检查挖孔至设计深度后，施工单位应进行自检评定，工程桩终孔检查内容包括桩孔中心线位移偏差、桩径偏差、终孔深度、孔底沉渣以及桩底持力层等情况，各项偏差应在设计及规范允许范围内。报监理、勘察、设计院及业主等部门核验并办理隐蔽验收手续。12、质量要求12.1桩孔位中心线位移允许偏差：≤50mm；12.2桩孔径允许偏差：不允许负偏差；12.3孔底沉渣厚度：不允许。13、钢筋制作和安装钢筋笼制作主筋采用绑扎搭接，由于现场条件制约，桩基础施工时，钢筋笼制作加工场地位于现场右侧，垂直运输采用吊车，将制作完成品钢筋笼吊运到安装位置。13.1钢筋笼制作材料要求：钢筋进场必须有出厂合格证书和质量保证书，进场钢筋应分别按规格、型号、批量堆放，并按规定进行见证取样检验，请监理单位、施工单位双方共同见证取样，检验结果书面通知技术负责人，报送监理单位审批后方可加工制作，钢筋现场堆放地点要求挂牌以备检查，明确标示已检查、合格、不合格字样。13.2钢筋笼绑扎施工方法13.2.1钢筋笼绑扎前要求（1）、桩成孔经有关部门验收合格，已办理终孔验收手续。（2）、钢材原材料具有合格证及检验报告。（3）、孔内积水已抽干，用通风机具输送新鲜空气，且孔内空气经测试合格；（4）、下井作业前已向班组进行安全技术交底。13.2.2工艺流程钢筋下料→安装加颈箍→主筋与加颈箍焊接→绑扎螺旋箍→吊钢筋笼到场地→吊装到孔内安装→办理隐蔽验收→桩身砼浇筑。13.2.3钢筋笼制作确保钢筋的位置、间距及根数符合图纸的规定和规范要求。钢筋笼的螺旋箍筋或加劲筋的接头采用焊接，加劲筋与主筋连接采用点焊，螺旋箍与主筋连接采用绑扎。为防止运输和吊装时钢筋笼变形，必须对吊点位进行加强处理，必要时加密加劲筋。为保证钢筋笼的保护层厚度，在钢筋笼外侧事先以等距离绑扎混凝土垫块，沿桩长的间距为2m，横向圆周不少于4处。13.2.4钢筋笼吊装施工方法钢筋笼在孔上制作成型后，为确保钢筋笼吊装安全，采用吊车整体吊装的方法进行桩身钢筋笼安装。（1）、在钢筋笼上部设加颈箍一道与主筋焊接，作为吊装的吊点；（2）、采用一次性整体吊装的方法进行桩身钢筋笼的安装。13.2.5隐蔽工程验收钢筋笼安装好后，应对其标高、主筋直径、间距、箍筋间距、焊接质量、绑扎质量、保护层等进行自检，自检合格后书面报请监理工程师检查，检查合格及时办理好隐蔽工程签字手续。13.2.6钢筋笼允许偏差（1）、钢筋笼主筋间距：±10mm；（2）、箍筋间距或螺旋箍筋螺距：±20mm；（3）、钢筋笼直径：±10mm；（4）、钢筋笼长度：±50mm；14、旋挖桩砼施工桩砼的运输及浇筑必须严格执行GB50204-2011的具体规定执行。14.1选择巴中市商品砼公司为砼供应单位，坍落度控制180±20mm。提前将配合比及砼浇捣令送给监理单位验收批准，待监理工程师签发浇捣令后方可进行桩身砼的浇捣；14.2桩砼采用砼泵车输送，采用一桩一次浇注。14.3验收合格后，清理护壁和桩底，确保桩底没有沉渣，且抽干地下水，孔底剩余的少量积水清理干净。14.4浇注前，为保证砼浇筑速度和砼运输距离，配置5-10台（15m³/台）砼运输罐车，浇筑过程中，配备2根15m长振动棒，充分振捣，使导管内的砼能顺利压入，导管使用前，须进行水密性及压力试验。吊放钢筋笼后，立即安放导管，开始浇注桩混凝土时，导管底部至孔底应保持0.3～0.5m的距离，且首批混凝土数量应能满足导管初次埋置深度大于0.8m以上。在浇注过程中，应经常量测孔内混凝土面层的深度，及时调整导管埋深，确保导管的埋置深度在2m～6m之间。混凝土浇筑应连续进行，不得中断。浇筑的桩顶标高应比设计高出0.7m，以保证桩顶混凝土的强度，多余部分在接桩前凿除。浇筑时先将导管上漏斗灌满，然后打开阀门连续浇筑，吊车吊导管要反复上下抽动，增加混凝土密实性，导管使用完毕后清除表面积水及浮浆。14.5待钢筋笼安装后，对其标高、轴线、垂直度、保护层进行检查符合要求后，及时请监理单位验收，办理隐蔽工程签字手续。并按规定每桩留设一组同条件砼试块。14.6严格控制砼的水灰比、坍落度，坍落度必须控制在设计配合比的范围内，并由试验员随时检验坍落度，合格后方可浇筑，现场砼试块采取随机取样、制作并请监理人员监督检查，试块制作数量应严格按“JGJ94-2008”《桩基技术规范》的要求制作，且保证每根桩必须有一组试块。14.7在砼浇灌前，应事先复测好每个孔口标高，及设计桩顶标高，用红油漆作上标记，以便砼浇捣时，控制浇捣面的标高，桩顶浮浆根据现场实际情况预留高度不少于0.5米。14.8砼浇灌时，应采用插入式振捣器，分层捣实，每层浇捣高度≤1～2米，整个桩芯砼必须连续浇捣成型，保证桩身完整，密实性良好。14.9填芯砼浇筑完15天后按设计要求的100%做桩填芯砼超声波动测检验。15、声测管施工15.1桩基声测管的连接桩基钢筋笼由两部分组成，主笼长20m为主筋16或20的螺纹钢组成，副笼到达桩底为加强筋和接地钢筋组成，声测管为全桩长布置。施工时，根据吊机能力，钢筋笼分段长度设置为20-22m。钢筋连接采用单面焊接，焊缝长度不小于10d。声测管底部出厂时已经封死，声测管顶部采用木塞堵塞，防止泥浆进入。声测管分段的连接一般采用以下4种方式：①法兰盘螺丝连接、②套筒式焊接、③套筒式铁丝绑扎、④螺丝扣套筒连接。15.2桩基声测管的施工顺序①声测管制作加工声测管进场后首先要检查管壁是否有破损，接头处是否合格。其次确定声测管的分段长度。声测管的长度需要根据钢筋笼的分段长度进行确定，不能过长也不能过短，否则无法对上下两节声测管进行连接。声测管一般出厂长度为12m、9m和3m，根据钢筋笼长度合理搭配声测管型号。声测管的底节在加工厂直接与接地钢筋和加强筋绑扎连接好，连接时应注意每道加强筋处都应将声测管进行绑扎，防止连接不牢固发生脱落现象。②声测管的安装底节声测管与接地钢筋和加强筋是已经绑扎连接好的，可以直接利用吊车进行吊放。底笼吊放至笼顶靠近钻机作业平台位置时，用钢柱或钢轨穿过加强筋位置并放置在作业平台上，进行第二节声测管吊放。因要调整第二节笼的声测管位置，所以第二节声测管是活动的，吊装时需要用钩子临时固定到接地钢筋和加强筋上。第二节笼与底笼连接先焊接接地钢筋，然后调整第二节笼中声测管的高度，连接声测管。依次顺序完成所有的钢筋笼吊装作业，声测管的顶部需要及时安装木塞或者橡胶套，防止泥浆进入声