虎门二桥S2标西锚碇基坑开挖及内衬施工汇报材料

虎门二桥S2标西锚碇基坑开挖及内衬施工汇报材料中交第二公路工程局有限公司虎门二桥S2标项目经理部二零一五年三月中交第二公路工程局有限公司01工程概况02施工准备03基坑开挖及内衬施工04信息化施工工程概况

工程概况大沙水道桥为主跨1200m悬索桥，采用地连墙基础的重力式锚碇。地连墙外径82m，厚1.5m，深度36～46m，嵌入岩层深度不小于9m，墙底帷幕灌浆10m。概述

工程概况内衬（含帽梁）：总长27m，混凝土12785.3m3，钢筋1040.9t；基坑开挖：自+2.0m～-26.0m，总开挖深度28m；基底：强风化或中分化泥岩；开挖方量：淤泥和砂合计126845m3；岩石5500m3，累计132345m3。挑梁：高1m，与帽梁同步施工；

工程概况地质及水文情况地质情况复杂，土层分布不均，高差起伏大，微风化泥岩饱和单轴抗压强度在8.7～24.1MPa，属软岩～较软岩。。填筑土层厚1.3~3.3m淤泥层厚3.6~9.5m粉质粘土厚0~6.5m粗砂层厚8.0~18.6m岩层厚0~4.2m土体参数

土层名称容重Y浮容重承载力摩擦力标准值内摩擦角粘聚力CkN/m3kN/m3kPakPa〫KPa淤泥15.45.4502035淤泥质土16.56.5602558粉砂199.08020180中砂19.59.530040250粗砂18.88.840070280强风化泥岩19.999.994501002050中风化泥岩20.510.565018030450

工程概况各土层参数

工程概况地下水由第四系孔隙承压水和基岩裂隙承压水组成，水力梯度小，水位一般埋深较浅。大沙水道属珠江支流，路线区河道平直，属于“U”型河床，受潮水影响明显，属于不规则半日型，潮水基本上一日两涨两落。西锚碇地连墙南侧约150m为灌溉渠，水位随潮水涨落变化，一般变化量2m左右。地层渗透系数（m/d）超前地质钻渗透系数（m/d）备注淤泥16.68×10-58.9×10-5土工试验第四系砂层6.0经验值

粉砂5.0经验值中砂10.0经验值

粗砂15.0

经验值

强风化0.386

抽水试验中风化0.257

压水试验

工程概况锚碇区域属于华南亚热带海洋性季风气候，终年温暖湿润，雨量充沛，年平均降雨量1694～1726mm，5～8月为雨季，台风、强热带风暴可带来灾难性暴雨；冬季少雨。广州地区强热带风暴和台风多集中发生在5～11月份，又以7～9月为甚。风力6～9级，最大可达12级。施工准备墙底底帷帷幕幕灌灌浆浆灌浆孔进入墙墙底以下下10m或进入岩岩石透水水率小于于1Lu的基岩中。灌浆检查查合格标标准：压压水透水水率不超超过3Lu。施工准备备进度：截至3月19日完成160孔。检测结果果：XXXXX墙底帷幕幕灌浆终止标准准：压水试验验结果：：。施工准备备导墙拆除除利用液压炮将内侧导墙分割为为4～5m的一段，，然后用用吊车吊吊走；外侧导导墙作为为帽梁模模板。基坑降排排水轻型井点点降水→淤泥层；管井→砂层及基基岩裂隙水；集水井→基坑集水和降水。轻型井点点共布371口，两井点间间间距为为1.2m，管径42mm。施工准备备管井深度度37m(平均)，井径600mm，管径325mm(内径)，实管长长度18m，滤管长长度为19m(平均)；集水井是在基坑坑开挖到到接近底底部时起起到集水水和降水水的作用用。集水水井直径径240mm，采用直接接开挖的的方式成成井，深度超过过基坑底底部。施工准备备检验地连墙铣铣接头渗渗漏情况；判定基坑坑底部基基岩渗水水量；明确基坑坑抽水对对地连墙墙及周边边建造物物的影响，对施工监监控的水水位变化化、抽水水量、地地连墙的的应力及及变形、、坑外水水位及土土体变形形等数据据进行计计算分析析，经分分析正常常后再进进行下一一阶段的的抽水试试验。基坑抽水水试验施工准备备地连墙达到90%设计强度度开始基坑抽水水试验；；三阶段降水步骤骤：首次降至砂层顶顶面（标高为-8.6m～-14.3m）；第二次降水至砂层底底面（标高为为-21.8m～-27.8m）；第三次次降水至井井底标高高以上2m。在降水过过程中采采集监控控数据，，得出试试验结论论。施工准备备4口降水井井，5口观测井；观测井平平均深度度40m，采用Φ89mm钻头成孔孔的钻头头成孔，，埋设直直径为70mm的PVC管；在降水管管井内布布置深水水泵进行行抽水作作业，水水泵扬程程大于50m。墙体检测测结果施工准备备地连墙墙墙体混凝凝土及铣铣接头均均已经过过超声波波检测，，检测结结果表明明：地连连墙混凝凝土质量量良好，，铣接头头质量良良好。超声波检检测结果果施工准备备西锚碇基坑坑开挖及及内衬施施工计划划2015年3月22日开工，，2015年9月22日完工，，共200天。其中中：导墙拆除除及帽梁梁施工：：50天；降水井施施工：35天；基坑开挖挖及内衬衬施工：：100天；基坑清基基及封底底混凝土土施工：：15天。施工计划划基坑开挖挖及内衬衬施工基坑开挖挖及内衬衬施工总体施工工工艺流流程基坑开挖挖采用岛式式结合的方方式施工；逆作法分层层施工内内衬。垂直运输输设备基坑开挖挖及内衬衬施工200t履带吊2台，各配备一一个4.0m3料斗，作业半半径均为为34m。半径34m、吊臂39.6m，吊重20.2t基坑开挖挖及内衬衬施工160塔吊1台，配备备3.0m3料斗，臂长65m；150塔吊2台，配备备2.0m3料斗，臂长为45m。开挖及水平运输设备备坑内设备：7台反铲挖掘掘机，其中3台负责倒运运、装土作业。坑外设备：2台反铲挖掘掘机进行行装车，，10辆15T自卸车将将土方运输输至指定定弃土场，弃土场配配备2台推土机平平整场地。基坑开挖挖及内衬衬施工其他设备备：基坑上层周围围深层搅搅拌桩加加固的水水泥土及岩层，采用反反铲挖掘掘机配液液压炮掘凿；12m3/h空压机3台；风镐镐20把。开挖原则：分层、分区、对称开挖四周区域，然后施工工中间；开挖完成成后，36h内完成内内衬施工工；待内衬混凝凝土强度度达到设设计强度度得80％后，进行下一层土土方开挖。基坑开挖挖基坑开挖挖及内衬衬施工开挖前将将坑内地地下水位位降低至至基坑开开挖底面面以下1～1.5m；基坑开挖挖第1层开挖直直接将自自卸车开开至基坑坑内装土土；第2～3层（淤泥层层）采用用长臂挖挖机开挖；第4~9层采用履带吊吊（塔吊吊辅助））配合取取土料斗斗吊土。基坑开挖挖及内衬衬施工开挖时，基坑坑周边超载载不得大于于20kN/m2（即堆土土高度不不大于1m）。淤泥层内内备用两两栖挖机机。开挖过程程中，关关注天气气预报，，大暴雨雨来临时时，先撤撤走坑内内人员；；雨停后后，及时时抽排积积水。基坑开挖挖及内衬衬施工斗容：0.9方接地比压：14KPa作业半径：10m整机重量：30淤泥采用用船运走走，砂层层及岩层层一部分分作为S1标预制场场和现浇浇箱梁地地基处理理的填筑筑材料，，另一部部分堆放放在S1标互通区区内。先选择几几块小范范围内开开挖到位，经几方确认基底底承载力力满足设计要求求的不小于1600kpa后，再分分区进行最后后0.5m的开挖。。基底承载载力检测测与基底底垫层施施工基坑开挖挖及内衬衬施工第9层土体开挖挖至距基基底标高高0.5m时，根据据天气情情况安排排施工以以确保基基底不被被雨水浸浸泡，采采用人工工开挖，，避免扰扰动基底底土层。。清基完成成后，立立即喷射射水泥浆浆及时封闭基底底。基坑垫层厚30cm，C20混凝凝土共1470方。垫层分四四个区进进行施工工，在基坑内内布置一一台拖泵泵加料斗斗，混凝凝土经内内衬浇筑筑导管运运送至拖拖泵内，，向浇筑筑区域内内布料。开挖施工效效率分分析层位层高(m)开挖土方量(m3)用时(d)开挖土层备注第一层3.0147057～10填土、淤泥挖机、履带吊第二层3.0147057～10淤泥挖机、履带吊第三层3.0143357～10淤泥、粉质粘土履带吊+塔吊第四层3.01433510～12粉质粘土、粗砂履带吊+塔吊第五层3.01433510～12粗砂履带吊+塔吊第六层3.01433510～12粗砂+少量淤泥质粘土履带吊+塔吊第七层3.01433510～12粗砂+少量淤泥质粘土履带吊+塔吊第八层3.01433512～14粗砂+少量淤泥质粘土、粉质粘土履带吊+塔吊第九层3.01433512～14粗砂、强分化泥岩履带吊+塔吊基坑开开挖及及内衬衬施工工帽梁及及内衬砼配配合比比胶凝凝材料料395kg，水胶比0.4，塌落落度200mm。帽梁、、内衬衬分段段计算算基坑开开挖及及内衬衬施工工拟定分分6段进行行施工工，先先浇独独立段43m，后浇填填格段43m，跳仓施工，不设设后浇浇段，，上下下层接接缝错错开，，避开开地连连墙接接缝。模板材质：：钢模；冷却水水：无；养护方法：：侧面面覆盖盖，顶顶面塑塑料薄薄膜+土工布布覆盖盖。水泥矿粉粉煤灰砂碎石水外加剂245717974510721583.36内部最高温度/℃温度应力/Mpa安全系数3d7d28d90d3d7d28d90d37.11.240.690.981.21.133.043.262.92独立段段仿真真计算算结果果独立段段主要要约束束包括：：底顶顶部约约束、、地连墙背背部以以及侧面的的热边边界约约束。。填格段段主要约约束包包括：：底顶部约束束、地连墙背部、两端已浇筑筑内衬衬的连连续约束、侧面的热边边界约束。。内部最高温度/℃温度应力/Mpa安全系数3d7d28d90d3d7d28d90d37.11.311.301.271.291.11.62.52.7填格段段仿真真计算算结果果基坑开开挖及及内衬衬施工工帽梁、、挑梁梁施工工帽梁C35混凝土土1530m3,钢筋152t，跳仓仓施工工。基坑开开挖及及内衬衬施工工挑梁钢筋筋与帽梁同同步绑绑扎钢钢筋、浇筑筑混凝凝土。依据据设计计图纸纸要求求，挑挑梁下下方地地基进进行处处理，，处理理后承承载力力不小小于250kPa，并铺铺设30cm厚C20混凝土土垫层层。因挑梁梁位置置已施施工导导墙及及外施施工平平台，，250t履带吊吊来回回行走走，地基沉沉降已已趋于于稳定定。在开挖挖到到位位后做做贯入度度试验验，确定是是否进进行挑挑梁下下的地地基处处理。。帽梁内侧模板采用大大块钢模板板，底模模采用用木模模板，，节段段端头头安装装快易易收口口网，挑梁模板板采用用钢模。混凝土土施工工时直直接利利用溜槽将将混凝凝土灌灌入模模板内。帽梁施施工时时，预预埋塔塔吊预预埋件件、监监测元元件及及连接接顶板板和锚锚体的的预埋埋钢筋筋。基坑开开挖及及内衬衬施工工基坑开开挖及及内衬衬施工工层位层高(m)混凝土(m3)钢筋(t)（1.5m）第一层3.0182.518.4（2.0m）第一层3.0241.824.2（2.0m）第二层3.0241.824.2（2.0m）第三层3.0241.824.2（2.0m）第四层3.0241.824.2（2.0m）第五层3.0241.824.2（2.0m）第六层3.0241.824.2（2.0m）第七层3.0241.824.2内衬施施工内衬分分6段采用用逆作作法进进行施施工，，跳仓仓浇筑筑。每层内内衬混混凝土土强度度达到到80%后开挖挖下一一层土土体。。上下层层内衬衬施工工缝依依次旋旋转错错开3m。内衬与地地连墙墙结合合面采采用风风镐清清理。。淤泥层：①木模+换填扩扩大基基础；；②通过压压载试试验估估算内内衬混混凝土土浇筑筑时沉沉降量量，确确定换换填厚厚度及及换填填面积积。砂层、岩层：人工工清理理、整整平后后直接接在其其上铺铺设底底模浇浇筑混混凝土土。达到80%设计强强度后方可可开挖挖下层层土方，以拆除底底模。内衬底底模施施工基坑开开挖及及内衬衬施工工换填土土木枋钢筋后后场加加工，，由塔塔吊吊吊入施施工现现场接接长绑扎。内衬钢钢筋施施工基坑开开挖及及内衬衬施工工模板拉杆钢筋安装底层网片筋内侧网片筋外侧网片筋水平钩筋侧模数量量按覆盖1/2圈内衬周长长配置置，单单元模模板平平面尺尺寸为为2*3.3m，按半半径R=39500mm加工成成圆弧型型；达到50%设计强强度后可拆拆除侧侧模。内衬侧侧模基坑开开挖及及内衬衬施工工内衬端端模采用收收口网网模板板。在帽梁梁上每每隔6m布置一一个布布料点点，配配置4套导管管进行行浇筑筑。导管规规格：：Φ219××7mm；长长度度分段：：3m、1m，法兰兰连接接。竖向间间隔6m设置防防离析析装置置（长长度可可调））。内衬混混凝土土施工工基坑开开挖及及内衬衬施工工超浇30cm基坑开开挖及及内衬衬施工工基坑开开挖及及内衬衬施工工临时附附属工工程施施工布置2处临时爬梯梯。设置两层围栏。。导墙外侧侧使用固定定式围栏，帽梁梁内边缘焊接接刚度较大大的密布式式围挡。布置6台3.5KW灯，3台固定在塔吊吊塔身上10m高度处（红色）），3台随开挖深度度的增加（蓝色色），设置在内衬衬变宽台阶阶上备用。。基坑开挖及及内衬施工工基坑开挖及及内衬施工工若在开挖过程中出现墙体渗漏水，则在墙外进行行旋喷加固处理，即在墙体接接缝外侧30～40cm处钻一个高高喷孔，而而后进行二二重管法高高压旋喷灌浆。地连墙墙体体漏水预案案（1）地质孔涌水：①若是清水，则采用引流管排出，引流钢管与与地质孔顶顶面之间的的空隙用砂砂浆封堵。②若是浑水，则采取反滤措施后引水排出出，并用膨胀泡沫放放进地质孔孔，填充滤滤管与地质质孔的空隙隙。（2）基底局部出现涌涌水现象：引流或基底注浆浆；（3）垫层渗水量：将渗水通过明明沟引入集集水井由水水泵直接抽抽排。基底漏水预预案基坑开挖及及内衬施工工信息化施工工信息化施工计算模型：选用MIDAS/GTS4.0摩尔-库伦弹塑性性模型，模型尺寸为长240m，宽240m，深度为80m，考虑到施施工误差，，墙厚折减为为1.3m。边界条件：模型顶面为为地面，取取自由面，侧面限制水平方方向的位移移，底部限限制竖直方方向的位移移。理论分析（（类似岛式式开挖）荷载取值：基坑周围15m范围内的填填土荷载、基坑外15m范围内200t履带吊工作作荷载及塔塔吊荷载、土体自重引起起的土压力力(γhka)、粘聚力引引起的负侧侧压力(2C*ka/2)及静水压力力（γh）之和；坑内水位位为开挖面面下1.5m。信息化施工信息化施工工况：对称、““平式”开开挖，每一一层为一个个工况。计算结果如如下表工况123456789地连墙X方向Δmax(mm)3.7084.6956.1475.9495.7095.9746.0396.1986.396Y方向Δmax(mm)2.5322.9183.6273.473.5373.6073.6623.713.787最大压应力(MPa)2.102.422.802.662.742.812.822.882.96最大拉应力(MPa)0.720.760.820.780.790.830.830.850.89内衬X方向Δmax(mm)3.23.525.454.64.644.965.015.085.14Y方向Δmax(mm)1.521.363.32.93.13.23.23.33.61最大压应力(MPa)0.70.751.20.941.11.21.31.381.5最大拉应力(MPa)0.010.10.310.270.290.340.380.380.44由左图可见见，基坑周周边最大沉沉降累积量量可达68.96mm。另外，地地表沉降累累积最大值值随基坑开开挖深度的的增加而向向基坑外侧方向移动。。在基坑开挖挖初期，隆隆起量较小小。随着基基坑开挖深深度继续增增加，基坑坑底部的隆隆起量趋于于稳定。基坑开挖信信息化施工信息化施工非对称开挖挖分析结构部位最不利工况（工况9）压应力（MPa）拉应力（MPa）水平位移（mm）XY地连墙平挖2.960.89

6.393.78非对称开挖2.740.79

6.083.42内衬平挖1.570.44

5.143.61非对称开挖1.50.43

4.913.33超开挖分析析（类似盆盆式开挖））信息化施工即超挖3m，且为无内衬支护、临空裸露状态态。结构部位最不利工况（工况9）压应力（MPa）拉应力（MPa）水平位移（mm）XY地连墙理论开挖2.960.89

6.393.78超开挖2.330.75

6.724.29内衬理论开挖1.570.44

5.143.61超开挖1.690.5

6.754.32计算结果：位移及最大大主应力虽有较小幅度增增加，但均未超标标，不会引起支支护体系的的破坏，说说明在实际际的施工过过程中采用用超挖3m是可行的。敏感性分析析考虑支护结构的的施工变形形效应，将圆形转换为椭圆圆形，椭圆圆长轴为r(1+5%)，短轴为r(1-5%)，即长轴86m，短轴78m。计算结果表表明：施工工误差不会会对支护结结构的安全全性造成影影响。结构部位最不利工况（工况9）压应力（MPa）拉应力（MPa）水平位移（mm）XY地连墙理论开挖2.960.89

6.393.78变形围堰开挖2.840.83

5.527.06内衬理论开挖1.570.44

5.143.61变形围堰开挖2.970.89

5.567.09信息化施工实测槽段接缝径向错错台最大为为6cm，切向最大错台12cm。由于实际开开挖过程中中可能会出出现超挖、、超降或不不对称开挖挖等情况，根据施工监监控报告的的计算成果果，基坑超超开挖3m（超开挖部部分的内衬衬未施工））、地下水水位位于超超开挖面以以下1.5m时，基坑及及支护受力力能确保安安全；当其其中半边开开挖完成一一层（3m），另外半半边尚未开开挖时，基基坑及支护护的受力也也是安全的的。现场组织施工时时，严格按按照监控计计算结果控控制超开挖（不超过3m）、超降水和不不对称开挖挖，确保基基坑施工安全；同时根据据监测数据据进行反演演计算，根根据计算成成果及时微微调施工方方案方法。。根据监控计计算成果，，拟将最后后一层内衬衬混凝土与与底板同时时浇筑。信息化施工测点布设能能保证每次次开挖都有有测试数据据，并在应应力、变形形大的地方方加密测试试原件，实测监控控元件的成成活率为92%。监测过程程中，当发发现超过预预警值时，，先停止施施工，分析析原因，解解决问题后后再继续施施工。监测内容及及监测方法法序号监测类别监测项目监测方法1周边环境基坑内、外地下水位监测水位计2坑外孔隙水压力孔隙水压力计3坑外水土压力监测土压力计4周边地形、构筑物变形监测高精度水准仪5地下连续墙结构地下连续墙姿态监测高精度水准仪、全站仪地下连续墙混凝土应力监测混凝土应力计6地下连续墙钢筋应力监测钢筋应力计7内衬混凝土应力监测混凝土应力计8内衬钢筋应力监测钢筋应力计910地连墙深层位移监测测斜仪信息化施工信息化施工塔侧引桥侧地下水位监测点：坑内4个，坑外4个。预警值：日变化量量300mm，累计变化化量500mm。周边地表沉沉降监测点点：8个方向，每每个方向10个点，点间间距5m；另在珠江江大堤、河河涌大堤、、水闸、桥桥梁上布置置10个观测点。。堤坝沉降监监测预警值：日沉降量量2mm，累计沉降降量20mm。帽梁变形监监测点：16个。预警值：日变化量量2mm，累计变化化量水平25mm，竖向10mm。深层侧向位位移监测点点：8个，另备用用4个。在地连墙内埋设带导导槽PVC塑料管，外径Φ70mm。采用测斜斜仪测试。。预警值：日变化量量2mm，累计变化化量30mm。信息化施工信息化施工坑外土压力力监测点：每层8个，共7层。预警值：日变化量量10kpa，累计变化化量60%设计值。土土压力盒采采用挂布法法安装。信息化施工内衬钢筋、、混凝土应应力监测点点：在内衬墙内均匀布设8个应力监测孔，每个监测孔中分分二个剖面（迎坑、背坑坑）埋设7组横向应力监测计。应力计直径16mm，与主筋采用绑焊（扎）方式安装，共布设横向钢钢筋计和混凝土应应变计各112只。预警值：60%设计值。信息化施工地连墙钢筋筋、混凝土土应力监测测点：在地连墙内均匀布设8个应力监测孔，每个监测孔中分分二个剖