【名企】地下车库通道土方开挖及护坡技术创效

地下车库通道土方开挖及护坡——技术创效总结汇报中天建设集团有限公司天津公司工程概况创效动机创效策划实施过程专业协同效益分析总结评价目录1工程概况工程概况项目基本概况津滨港（挂）2017-1号（金筑铭邸）位于天津市滨海新区。本工程拟建建筑物为10幢7层洋房及整体一层地下车库，住宅楼为剪力墙结构，车库为框架结构，采用钻孔灌注桩筏板基础。抗震设防烈度8度，设计地震分组第二组。建筑设计使用年限：50年。本工程支护采用混凝土灌注桩+一道水平支撑的支护形式，止水帷幕采用双轴搅拌桩，基坑支护由专业分包完成。本次施工为南侧地下车库坡道部位的土方开挖工程，本工程±0.000相当于大沽高程5.700m，现场地表标高-0.700，基坑坑底标高-6.450，基坑挖深5.75米。东西两侧支护形式为钻孔灌注桩1，∅600@900，桩顶建筑标高为-2.400m，有效桩长18.0m和钻孔灌注桩2，∅600@900，桩顶建筑标高为-2.400m，有效桩长13.0m，灌注桩1和灌注桩2交织布置。支护桩外侧为双轴深层水泥搅拌桩1，∅700@1000，桩顶建筑标高-1.700m，有效桩长6.5m。支护桩上冠梁：1200×700，冠梁上皮建筑标高-1.700。工程概况技术创效点概况本工程南侧地下车库通道由于支撑梁下沉为保护基坑安全进行紧急回填。地下车库坡道南侧13#、16#楼及地库结构已施工至±0.000以上，北侧1#、12#楼及地库结构处于基础底板施工。留土待开挖部位的东北方向为临时办公室，西侧5米外为钢筋加工区。2创效动机创效动机创效动机在基础土方开挖过程中，因原有支撑梁变形过大，支撑体系构造柱下沉，支撑梁下沉。且临近办公室地面已出现明显裂缝。项目部立即启动应急预案对基坑进行了回填。费用进度本项目基坑属于深基坑属于超危大工程，受下沉区域影响，地库无法闭合危险性很大，面临雨季施工，基坑安全和地下室降水面临严峻考验。临边又有临时办公彩钢房，地库不闭合存在安全隐患。为消除安全隐患、减少损失、减少工期延误，对方案进行比选，综合考虑安全、质量、进度、经济等原因选定最终实施方案。质量安全3创效策划创效策划策划目的$进度安全费用质量创效策划方案比选方案一：牛腿式斜抛撑方案在回填后基坑中间20米宽位置放坡开挖，支护处留土放坡。基坑中间挖土完成后，待基础底板施工完成后，在基础地板上制作牛腿，做钢管斜撑。钢管斜撑完成后牛腿养护完成，达到强度等级后开挖支护边坡土方，再施工换撑及基础底板。方案二：重新施工支撑梁按原有支护图纸重新施工构造柱，支撑梁。严重影响施工进度，施工成本较高。方案三：抽条开挖及护坡根据现场场地及施工布置，土方开挖采用机械开挖、人工配合清除基底残留土层，开挖时地库通道中间留土两侧做了1:1放坡处理，拟采用挂网喷浆护坡方法对边坡进行支护。中间堆土发挥支撑作用，两侧底板施工形成换撑板带充分发挥冠梁和支护桩的整体性能，再开挖中间留土部位。创效策划公司概述方案比选根据现场实际情况，方案一：若施工斜抛撑，施工难度大，1）地库传力钢管施工操作空间受限，难度安全2）反压土的开挖施工难度大，会大大拖延工期、增加造价。3）地库底板分段过多容易渗漏及上浮风险增大。方案二：若将支撑梁下沉部位，将支撑破除后，重新施工支撑梁构造柱，再施工支撑梁。此方案最为安全可靠但整体工期过长，费用过大。进度方案三：经公司技术、设计、，勘探设计院讨论提出充分利用支护桩的悬臂支撑能力和冠梁的整体拉力采用中间留土两边开挖的抽条开挖方式。在保证地库底板施工作业空间的前提下，可以有效的保证工程施工的进度，满足工程安全施工的要求。*11创效策划方案选定召开项目会议对可行性进行分析。结合现场条件，综合比对施工难易、材料用量、工期影响、施工质量等多方面因素，最终一致决定本工程采用方案三进行施工。邀请天津公司李总与天津市勘察院专家共同论证分析方案的可行性。根据论证修改意见完善土方抽条开挖及护坡方案。按方案要求组织实施。召开项目会议进行比选分析制定专项施工方案4实施过程实施过程施工准备2、施工准备土方开挖施工期间基坑周围1.5m范围内严禁大量堆载，地面堆载小于或等于20Kpa。土方施工需合理安排车次，进行信息化施工，动态管理，严格控制标高，严禁超挖。严禁碰撞围护结构、降水井、工程桩等。（1）认真阅读审核设计图纸，做好图纸会审及技术交底。（2）按设计图纸做好测量控制和基准点的设置，并定位放线。（3）详细调查施工沿线地下障碍物的情况。（4）土方施工的季节正好在夏季，因夏季雨水较多，应积极落实雨季施工的排水措施。（5）组织好第三方的变形观测，对周边建筑物的变形进行标识。派专人负责落实监测变形，并作好对数据的记录、整理、统计。实施过程施工步骤本工程土方开挖应充分考虑时间空间效应规律，遵循分区、分段、分层、对称、平衡的原则。土方开挖划分为3个区域：Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区。开挖区域划分见下图：实施过程施工步骤第一阶段：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区土方由地表（-0.700m）开挖至标高-3.200m，开挖的土方及时外运。本次土方开挖采用机械施工，采用倒退法进行开挖，并经翻斗车运至出土口，经长臂挖掘机装卸至运土车辆。实施过程施工步骤第二阶段：Ⅰ、Ⅲ区土方由-3.200m开挖至坑底标高-6.450m，Ⅱ区预留土进行修坡、

进

行

挂网喷射砼护坡施工。由于开挖深度较大，为保证安全，采取分层开挖方式，以开挖深度2m为一层，逐层开挖，采用倒退法进行开挖。土方开挖后及时清理边坡，使用坡度尺测量控制坡度，用人工方铲刷坡，保证坡面平整，以便于混凝土喷塑成型。实施过程施工步骤第三阶段：Ⅰ、Ⅲ区土建基础施工完毕，Ⅱ区留土开挖至坑底标高-6.450m。采取分层开挖方式，以开挖深度2m为一层，逐层开挖，仍然采用倒退法进行开挖，经长臂挖掘机装卸至运土车辆。开挖下层土方时，及时抽排坑内积水。如基坑内土层含水量大，挖掘机须在路基箱上作业。底板预留土方，由土建施工单位采用人工清理，并控制基槽尺寸、标高、桩头处理等。工程桩余桩处理必须迅速跟进，破碎的砼块及人工清理的土方及时挑抬至挖掘机操作范围内。实施过程施工步骤基坑开挖时要控制好标高和平整度，土方开挖到设计标高时进行普探，并通知勘察和设计单位、监理单位、建设单位验槽后；马上进行垫层浇筑施工，防止太阳暴晒和雨水浸刷破坏基底原状土结构，并注意做好有关隐蔽工程验收工作。5专业协同专业协同专业协同技术组提供创效实施思路、制定实施方案，商务组根据工程合同内容为项目的技术策划提供人工、材料单价等信息，合同交底，并参与工程洽商等环节。施工组提供详细的现场数据，严格落实方案实施，并侧重实施效果及实施质量，收集过程数据，安全组实施安全保障措施，监督检查实施过程的安全操作。项目部方案的确定和优化过程中，区域李总工、技术处和设计中心同项目部一起对该部位的施工特点进行分析、讨论，优化了抽条开挖及护坡方案，有效地解决了困扰项目部的施工难题，确定了最终的优化施工方案。专业协同天津公司天津公司李总亲自带队与勘察设计院论证方案实施可行性。确保方案优化及过程实施顺利进行。设计参考方案内容对后浇带、集水井等位置进行了变更优化。最终方案的选定得到了支护设计和建设单位的确认，有效地解决了困扰项目部的施工难题。甲方设计6效益分析效益分析经济效益分析•

方案一：牛腿式斜抛撑方•

抽条开挖•

方案二：重新施工支撑梁•

方案三：抽条开挖案•钢管斜抛撑，每一个完整的支撑

•

支撑梁重新施工虽然确保了安全•优化方案，通过在基坑中间留土支撑，充分发挥冠梁整体受拉性能，抽条开挖施工形成中间留土后，利用地库两边地库底板，充分发挥两侧换撑作用，利用冠梁整体作用，形成悬臂支撑。再开挖基坑中间留土部位，施工留土部位地库底板，就可实现抽条开挖及护坡施工方案。由两根钢管+钢牛腿组成，且需要分段完成，完整支撑完成的周期较长，且植筋量、钢支撑量、焊接作业量都很大。，但整体工期较长，成本较多。•牛腿制作和拆除费时费力，材料人工费用较多。效益分析经济效益分析方案一：牛腿式斜抛撑方案序号项目单位方案一钢管斜抛撑单价备注工程量总价12356钢支撑tt8.67135201720068117218预埋板、缀板、牛腿1.9633712153681004410500直径28mm植筋（节点处）226根t增加钢筋搭接工程量增加止水钢板工程量1.86140540075m人工挖土及清糟（考虑分段开挖）考虑分段开挖难度7m3284.748601708548土方机械开挖总造价m³3559.35/30/106781310708元效益分析经济效益分析方案二：重新施工支撑梁序号项目单位方案二重新施工工程量备注单价79078总价11259927768154240123新做支撑梁C40砼新做支撑梁-模板新做支撑梁-钢筋m3m2t142.5335628.5630125400直径28mm植筋（节点处）1305641619276961281453390443182456789根t1922.850617.31284.7483559.35/6814600160045格构柱4根15m,直径700mm支撑竖托桩m3m3m³元人工挖土及清糟土方机械开挖总造价15合同价/效益分析经济效益分析方案三：抽条开挖方案三重新施工工程量序号项目单位备注单价5400总价100441340712增加钢筋搭接工程量t1.86Φ4.5-250*250挂网喷射50厚C15砼m2309.99643.25人工挖土及清糟（考虑分段开挖）考虑分段开挖难度170853m3284.7486010678145土方机械开挖总造价m³3559.35/30/147317元效益分析经济效益分析社会效益方案一方案二方案三310708元通过本技术创效方案的实施，有效地解决了项目支撑梁下沉部位施工的难题、控制了基坑变形、缩短了基坑施工工期，保障了基坑和周边安全。443182147317元元从安全质量角度三个方案均能满足土方开挖要求，方案三总造价147317元，方案二总造价443182元，方案一总造价310708

元。方案三造价最优并且对工期影响最小，施工简单可行。7总结评价总结评价总结评价支撑梁下沉造成深基坑失稳，支撑梁失去了原有的支护作用。支护桩悬臂端过长极易造成变形、失稳。抽条开挖方案中，中间留土代替失效支撑梁承担起支撑作用。在两侧换撑和底板浇筑完成后充分发挥了冠梁与支护桩的