管廊开挖与支护施工方法及工艺要求

6.1方案及技术参数 16.1.1基坑测量方案 16.1.2土方开挖方案及技术参数 16.1.3管桩方案及技术参数 26.2施工工艺流程 26.2.1支护工序流程 26.2.2钢管桩工艺流程 36.2.3冠梁工艺流程 36.2.4喷射砼施工工艺流程 46.3施工要点 46.3.1土方开挖及外运 46.3.2钢管桩施工 86.3.3挂网喷射砼 96.3.4基坑排水系统 116.3.5冠梁施工 126.3.6基坑上下通道设置 136.4检查要求 146.1方案及技术参数6.1.1基坑测量方案基坑定位放线测量、开挖施工测量、高程测量等，根据业主提供的坐标及基准方向线，按照从总体到局部的控制原则，结合基坑的平面结构特点，采用全站仪对基坑开挖边线进行定位，经复核无误后，采用角度交汇法建立平面坐标控制网，控制网尺寸误差控制在20mm以内。由主体劳务配合将业主或相关单位提供的国家级水准点引测至施工现场，在该建筑物附近四周选择坚固稳定、通视良好，不易破坏且无振动的位置布置三个半永久性水准基点，经复核无误后用红漆标注，形成闭合的场区高程控制系统，施工过程中应对水准点定期检测复核，以保证检测数据的正确性。6.1.2土方开挖方案及技术参数1土方开挖技术参数本次施工范围为28-32轴/C-E轴管廊，本工程基坑呈多个矩形拼接，场地绝对标高为±0.000=48.00m，基坑顶标高整平至47.30m-47.50m，基坑底标高43m，基坑开挖深度为4.5m；基坑周长约220m，基坑工程重要性等级为三级，基坑有效使用期限12个月。2施工工艺流程土方开挖遵循“分层、分段、分块、对称、平衡、限时开挖”和“先撑后挖、限时支撑、严禁超挖”的原则进行。土方开挖阶段采用分层开挖方式，每层开挖深度不超过1.5m，分段开挖长度不宜超过30m;开挖后24h完成坡面喷面，48h后方可开挖下层土方。直至开挖至基础底，预留200mm厚土方进行机械配合人工清槽。所有土方运送至场区东侧土方堆场。6.1.3管桩方案及技术参数1土石方开挖要求：1）土石方开挖前。应综合考虑工程支护形式和施工方法、编制施工方案。2）基坑支护结构设置并达到设计强度后。方可下挖基坑，未达到开挖设计强度时。严禁向下开挖或超挖土方3）土石方开挖应按设计的工况进行分层分段开挖，4）土石方开挖时、挖土机械注意保护成品支护结构。5）土石方开挖至底标高后，及时进行垫层施工，且在基坑开挖及地下结构施工期间，坡顶以外2.00m范围内不得堆载10.00m范围内地面荷载控制在20kPa内6）当开按揭露的实际土层性状或地下水情况与设计依据的勘察资料不符或出现异常情况、不明物体时，应停止开挖。7）基坑开挖应进行全过程监测，应采用信息化施工和动态控制方法，根据监测数据适当调整开挖施工顺序和方法。2钢管桩施工要求1）测量定位:根据设计的孔洞间距（1米6桩）、排距等用50m钢尺测量放线，用白灰标明每个桩孔的位置;2）钻机就位钻孔:将履带钻机安放在指定位置，安放水平，防止倾斜;将钻杆（成孔直径180mm）抬至钻机旁，启动钻机，慢慢钻进;每进深2m,需要接一次钻杆，直至得到要求的有效深度。3)下放钢管:将无缝钢管（直径127MM）放入清理完成的钻孔中。4）封孔:用1:2.5水泥砂浆封住钻孔与注浆钢管之间的空隙，以便注浆时施加压力。5）下放钢筋:将1m长φ14钢筋插入注浆孔，打入地面以下并浇筑300*300冠梁，钢筋锚入冠梁不小于250mm（挡水台）。3喷射砼面层施工1）喷射混凝土面层施工主要执行标准为现行《建筑基坑支护技术规程》。2）细骨料宜选用中粗砂，粗骨料宜选用粒径不大于20mm的级配砾石;水泥与骨料的重量比宜取1:4~1:4.5，砂率宜取45%~55%，水灰比宜取0.40~0.45。3）使用速疑剂等外加剂时，应通过实验确定外加剂掺量;喷施作业时，喷头应与坡面保持垂直，其距离宜为0.60m~1.00m，喷射完成2小时后应及时喷水养护。6.2施工工艺流程6.2.1支护工序流程施工准备（三通一平、设备材料进场）↓临时设施、测量放线↓坑顶排水沟、土方开挖↓支护钢筋绑扎↓喷砼支护施工↓下一层土方开挖↓重复喷护施工至坑底↓坑底排水沟施工（此项目为室内且无地下水，施工时不考虑）↓资料整理、竣工验收6.2.2钢管桩工艺流程施工准备（三通一平、设备材料进场）↓临时设施、测量放线，桩点位确定↓钻机就位、成孔↓清孔、验收↓钢管吊放↓定位、验收↓注浆↓养护及验收6.2.3冠梁工艺流程施工准备（三通一平、设备材料进场）↓临时设施、测量放线，管廊位置确定↓钢管、钢筋剔凿；土方开挖及平整↓垫层浇筑↓钢筋、模板施工↓检查、加固、验收↓浇筑混凝土↓拆模、养护6.2.4喷射砼施工工艺流程6.3施工要点6.3.1土方开挖及外运6.3.1.1施工安排土方开挖顺序为：先挖大面上层土平整（平整完标高约为47.5米），完成钢管桩支施工后；对管廊进行土方开挖，安排两组机械分别向从28轴/E轴和30轴/C轴进行土方开挖施工。土方开挖遵循“分层、分段、分块、对称、平衡、限时开挖”和“先撑后挖、限时支撑、严禁超挖”的原则进行。土方开挖前先根据图纸将基坑位置边线及基坑边1米位置（坑底两侧各外扩1米）控制线用白灰进行标识、防止超挖。采用分层开挖方式，每层开挖深度不超过1.5m，机械挖土过程中，由现场专职测量员用水准仪将标高引测至基坑侧壁。然后随着挖掘机逐步向前推进，将水平仪置于坑底，转角处及水平段每隔20m设置标高控制点，控制点侧壁上放置水平激光仪辅助找平，纵横向组成标高控制网，以准确控制基坑标高。分段开挖长度不宜超过30m;开挖后24h完成坡面喷面，48h后方可开挖下层土方。直至开挖至基础底，预留300mm厚土方进行机械配合人工清槽。所有土方运送至场区东侧土方堆场。6.3.1.2土方开挖阶段班组组织本工程的土石方工程量约3350m3，预计用2台大挖机8辆渣土车出土，作业时间为6:00-18:00。（除特殊暴雨天气）运输距离1200m,根据机械使用功效分析，平均30分钟一车，每车12方，则每台挖机每天10小时出土量10*2*8=160m³，2台挖机每天出土320m³（考虑现场实际情况按每日出土250m³计算）；考虑烟台地区在土方施工时雨水较多；规划20天完成所有出土量。6.3.1.3出土坡道平面布置根据现场实际施工条件，在基坑西南角位置设置出土坡道，如图6.3.1所示。基坑顶部标高为47.5m,基坑底标高为43.0m,基坑开挖深度4.5m，坡度按照1：3.5放坡，坡道宽度为4m,出土坡道采用原土分层压实，表层使用20cm厚石渣，压路机反复压实。图6.3.1-1出土坡道平面位置示意图图6.3.1-2出土车道剖面图图6.3.1-3出土车道立面图6.3.1.4堆土场的布置及出土路线出土路线如图6.3.1-4所示，场区东侧设1个周转堆土场，周转距离1200m，约30分钟一车。图6.3.1-4堆土周转路线示意图6.3.1.5施工组织1）土方施工单位进场后首先需进行场地平整，用2台PC360挖机将场地大面标高平整至47.5±0.1米2）土方开挖顺序按3.4流水施工。3）开挖深度为1.5米，上一层坑内支护未做完之前，严禁继续往下开挖，禁止一次开挖到位的赶工乱挖。最后开挖临时道路土方与出土口的土方，由坑底慢慢向坑顶退挖，最后不够位的地方可采用长臂挖机调运的方法出土。6.3.1.6技术措施1）应严格按已批准的施工组织设计进行；2）本工程的开挖应分段分层开挖，开挖坡度符合设计要求；3）严格限制坑顶堆载超过10kpa，严禁基坑周边行驶重车；4）随开挖做好基坑排水，及时排出坑内积水，确保开挖过程中的土体和基底干燥；5）在基底标高以上20cm的土体应配合人工清底，严格控制开挖标高，对局部超挖应用C20素砼填充。6）基坑开挖过程中，不同土层面需经监理、业主确认并作好记录。当基底土层与设计不符时应通知设计、监理及时处理。6.3.1.7基坑土方开挖1）每一阶段的土方开挖必须在相应支护结构完成且达到一定龄期强度后，才能开挖施工。2）基坑施工过程中，必须配合做好地表硬化截水和坑底排水工作，防止坡顶地表水下渗和坑底积水。3）土方开挖必须配合支护结构施工，严禁超挖。4）先调查地上障碍物与地下管线情况，如有发现应进行拆迁施工，若无法迁移，需制定开挖过程加固保护措施，方可以进行场地平整及基坑开挖。5）由于基坑开挖时容易碰触到支护结构，故开挖采用挖掘机为主，人工开挖为辅的方式。对支护结构区，采用挖掘机开挖离支护结构面剩余20cm后，采用人工铲凿余下土方（若为石方应直接破至基底标高）。6）基坑开挖应自上而下进行，每层1.5深度为一个开挖层。第二层土方开挖前应完成坑顶防护施工。7）施工时必须合理安排施工顺序，首先满足支护施工工作面，然后根据场地情况自内而外分层开挖。8）施工过程中，如发现地质情况与原地质报告不符，必须及时通知设计人员，以便修改设计，保证基坑的安全。9）施工中要做到不扰松、浸泡土基，保证基础承载力，维护土基的稳定性。10）若局部出现石方则采用机械凿岩机进行凿挖。6.3.1.8出土口收土由于本工程基坑开挖深度约4.5米深，所以采用放坡分段逐级退挖的办法进行施工。在进行出土口收土时，由基坑慢慢退向坑顶施工，必要时可采用长臂挖机调运。6.3.1.9基坑的安全保护措施1）在基坑开挖过程两侧设置挡水台。2）挖出的土方应随时清运，不得随意堆放在基坑顶，以免加重土坡压力和阻碍施工。3）基坑开挖不得超挖，严格按开挖顺序进行。4）在坑顶沿线设截水沟，防止坑顶渗水影响坑壁稳定。5）施工时应注意观察坑缘顶面土有无裂缝，坑壁有无松散、塌落现象发生，确保施工安全。6）基坑开挖时，基坑应设置相应的观察点，定时观察基坑是否发生位移，如发生位移，应立即停止开挖，分析原因后，视情况定是否采取其他措施。6.3.1.10土方的外运1）施工总体安排为加快施工进度，扩大施工面积，整个基坑的土方开挖的施工顺序是由西向东开挖，先挖作业面推进支护工期，土方开挖遵循由上而下，逐层开挖，土方外运需做好环保处理。2）泥浆、淤泥处理（1）遵守烟台市对淤泥、废浆排放的有关规定，使用封闭的专用车辆进行运输。（2）严格控制各种施工机具(如推土机、挖掘机、运输车等)的噪音，对不符合噪音标准的汽车、机械严禁使用。（3）采用围墙分隔声源减少噪声，围护材料不得有破损现象，并连接紧密牢固，连接可靠。（4）严格执行烟台市夜间施工规定，尽量减少夜间施工，若为加快施工进度或其他原因必需安排夜间施工的，须先到建管局办理“夜间施工许可证”后进行，并采取措施尽量减少噪音，禁止夜间使用高噪音、高震动设备,减轻对附近居民的影响。（5）天气干燥情况下，派洒水车对现场的施工道路淋水，以减少工地的尘土。6.3.2钢管桩施工6.3.2.1设计要求1钢管桩采用127MM无缝钢管；1）钢管桩施工按相关规范进行；2）钢管桩采用无缝钢管。3）钢管桩成孔直径180mm，注浆体采用P.042.5普通硅酸盐纯1:2.5水泥砂浆注浆，采用二次注浆工艺，一次注浆为常压注浆，二次注浆为高压注浆，强度不小于20MPa，注浆压力为0.5~1.0MPa。水泥浆强度要求不低于M10；钢管桩施工前应调制同配比水泥砂浆进行水泥砂浆试块制作。3天、7天强度满足要求后方可使用。4）待注浆体达到设计强度的70%后方可进行土方开挖；5）当遇有局部障碍物时允许调整钢管的位置和方向。6.3.2.2钢管桩施工1钢管桩施工前对进场的水泥、钢材等原材料按规范要求进行进场取样和复检工作,经检验合格后方可用于施工。2确定钻孔深度孔位、孔径、孔深、倾角及布置形式应符合设计要求，从上至下进行钻孔施工，定位偏差不宜大于20㎜，偏斜度不应大于20㎜，深度超过钢管设计长度应不小于0.5米。3成孔按宜采用干作法施工1）钻机就位根据已放孔位，准确安装固定钻机，并严格认真进行机位调整，确保钻孔开钻就位纵横误差不得超过±50mm，高程误差不得超过±50mm，钻孔倾角和方向符合设计要求，倾角允许误差为±3°，方位允许误差±2°，钻机安装要求水平、稳固，施钻过程中应随时检查。2）钻进方式钻孔宜采用干钻，可确保钢管施工不至于恶化边坡岩体的工程地质条件和保证孔壁的粘结性能，也可采用水钻。钻孔速度根据使用钻机性能和锚固地层严格控制，防止钻孔扭曲和变径，造成下管困难或其它意外事故。3）钻进过程钻进过程中对每个孔的地层变化，钻进状态（钻压、钻速）、地下水及一些特殊情况作好现场施工记录。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时，须立即停钻，及时进行固壁灌浆处理（灌浆压力0.5～1MPa），待水泥砂浆初凝后，重新扫孔钻进。4）孔径孔深为确保钢管孔直径，要求实际使用钻头直径不得小于设计孔径。为确保钢管孔深度，要求实际钻孔深度大于设计深度0.5m以上。5）钢管孔清理钻进达到设计深度后，不能立即停钻，要求稳钻1～2分钟，防止孔底尖面、达不到设计孔径。钻孔孔壁不得有沉碴及水体粘滞，必须清理干净，在钻孔完成后，使用高压空气（风压0.2～0.4MPa）将孔内岩粉及水体全部清除出孔外，以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。若遇锚孔中有承压水流出，待水压、水量变小后方可下安锚筋与注浆，必要时在周围适当部位设置排水孔处理。6）钻孔检验钻孔结束后，须经现场监理检验合格后，方可进行下道工序。孔径、孔深检查一般采用设计孔径、钻头和标准钻杆在现场监理旁站的条件下验孔，要求验孔过程中钻头平顺推进，不产生冲击或抖动，钻具验送长度满足设计钻孔深度，退钻要求顺畅，用高压风吹验不存明显飞溅尘碴及水体现象。同时要求复查钻孔孔位、倾角和方位，全部钻孔施工分项工作合格后，即可认为钻孔检验合格。4当天施工完的钻孔于当日由业主方、监理方人员共同验收、计量。5钻孔，经清孔后安放钢管钢筋。采用焊接工艺,并按规范要求取设试件。沿轴线方向每隔2m设置定位支架，船形支架采用顺钢筋方向焊接。钢筋安放完毕后及时通知业主方、监理方进行验收。6钻孔要求隔二钻一，验收完成后应立即满灌1:2.5水泥砂浆，严禁连续成孔或成孔后放置时间超24小时，以避免串孔或塌孔。6.3.3挂网喷射砼6.3.3.1@150*150，面喷C20细石砼，厚度为5cm；上下钢筋网绑扎搭接接头长度为200mm。插筋：放坡面插Φ16钢筋固定网片，间距2m，长度1m。喷射砼：采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，干净中砂，坚硬的碎石（粒径5～10mm），按1：2：2.5（重量比）的比列现场人工干拌配制，用水量边施喷边调整，以保证喷射砼不流淌为标准。喷射施工：初喷砼40mm护面，挂网用打入土层中钢筋头（200mm）垫高钢筋网，使之距离土面50mm左右，在喷射砼第二层砼面层。喷砼应自下而上喷射，喷射厚度平均值不得小于50mm；控制用水量，保持砼表面呈湿润光泽，注意尽量使砼表层平整；喷砼的回弹率宜控制小于15%。若回弹率大，应降低风压机的风压。喷砼后12小时即浇水进行坡面砼养护，养护时间不少于3天。6.3.3.2施工要求钢筋的绑扎：根据工作面的高度截取竖向钢筋（考虑搭接长度），双向交叉处采用铁丝绑扎，网筋间距符合设计要求，不得出现较大的疏密不均，钢筋网不得紧贴坑壁，需保证不小于50mm保护层厚度。喷射砼：初喷砼40mm护面，挂网用打入土层钢筋头（200mm）垫高钢筋网，使之距离土面50mm左右；喷砼第二层砼面层，应自下而上喷射，喷射厚度平均值不小于100mm。喷锚墙面泄水孔间距2.5×2.5m，泄水孔采用d50PVC管长400mm，内外口包两层塑料窗纱，铁丝捆牢。6.3.3.3喷射砼1喷射砼选用P.O42.5普通硅酸盐水泥、干净的中砂、粒径5～10㎜的碎石。2混合料根据质检部门所确定的配合比拌制。3喷射砼1）采用性能稳定良好的砼喷射机，选用9m3以上的空压机。2）输料管应能承受0.8MPa以上的压力，并具有良好的耐磨性能，供水设施应保证喷头处有足够的水压，一般为0.2MPa。水泥与砂石之比重量一般为1：4～1：4.5，砂率45～55%，混合料应拌均匀，搅和时间不少于2分，且随拌随用，不掺速凝剂时，存放时间不应超过2小时，当坡面土体湿度大时，宜掺入适当的速凝剂，一般速凝剂不和混合料一起大量拌制，临时需要，临时加入。喷射砼作业前，需对机械设备、风、水管路和电线进行全面的检查和试运行，清理受喷面，埋设好控制喷射砼厚度标志，确保喷射厚度符合设计要求（50mm），同时也保证铁丝网在喷浆后不外露。3）喷射砼体应分段分片依次进行，同一分段内喷射顺序自上而下进行，喷射时应控制好水灰比，保持砼面平整，呈湿润光泽，无干斑或滑移流淌现象。喷射砼终凝2小时后，应喷水保养24小时后，方可进行下层土方开挖。6.3.3.4混凝土拌合料生产现场人工拌和，用喷砼机强制搅拌，且不少于三次。混合料应随拌随用，存放时间不应超过2h。6.3.3.5施工准备1受喷面处理①拆除作业面障碍物、清除开挖面的浮石和墙脚的岩渣等。②用高压风水冲洗受喷面；对遇水易潮解层，则用高压风清扫岩面。③埋设控制喷射混凝土厚度的标志。④受喷面有滴、淋水时，喷射前按下列方法做好治水工作：有明显出水点时，可埋设导管排水；导水效果不好的含水岩层，可设盲沟排水。⑤对破损岩面，清除所有暴露的破损岩石，并在破损岩面范围内提供和安装附加的岩石加固钢筋或钢支撑。⑥在已有混凝土面上进行喷射时，清除剥离部分，以保证新老混凝土之间具有良好的粘结强度。将被下一层覆盖的喷砼层首先达到初凝，并使用扫帚、水冲或其他方式除去所有松散物、尘土或其他有害物质。2机具设备准备喷射作业前，对机械设备、风、水管路，输料管路和电缆线路等进行全面检查及试运转，并检查速凝剂的泵送及计量装置性能。喷射机司机与喷射手不能直接联系时，配备联络装置；作业区有良好的通风和足够的照明装置。6.3.3.6喷射混凝土施工1施工方法①喷射作业应分段、分片由下而上先墙后拱顺序进行，每段长度不宜超过6m。②喷射作业时，喷嘴要垂直受喷面做反复缓慢螺旋形运动，螺旋直径约20～30cm，同时与受喷面保持一定的距离，一般取0.6～1.0m。若受喷面被钢筋网覆盖时，可将喷头稍加倾斜，但不小于70度，以保证混凝土喷射密实，保证钢支撑背面填满混凝土，粘结良好。③喷混凝土一般分二次施喷完成，第一次喷射3-4cm混凝土后，再分复喷至设计厚度。后一层在前一层混凝土终凝后进行，若终凝1h后再喷射时，先用风水清洗喷层面。④喷射作业分段、分片，由下而上的顺序进行，分层喷射，边墙每层厚度按3-4cm控制，拱部按2.5-3cm控制，后一层在前一层混凝土终凝后进行，直至复喷到设计厚度。喷嘴与受喷面保持垂直，距受喷面0.6～1.0m，喷射机压力不小于0.2MPa。⑤喷射混凝土作业紧跟开挖面，距喷射混凝土作业完成时间的间隔不得小于4h。⑥严格执行喷射机操作规程：连续向喷射机供料；保持喷射机工作风压稳定；完成或因故中断喷射作业时，将喷射机和输料管内的积料清除干净。⑦喷射混凝土的回弹率控制不大于15%。2喷射混凝土养护新喷射的混凝土按规定洒水养护。当干斑点首先出现在喷混凝土层表面时，利用水枪每4小时喷水一次，保持混凝土湿润，养护时间不少于3天。6.3.4基坑排水系统根据建设单位提供的排污接驳点，在基坑坡顶南侧设置截水沟，截水沟净空尺寸为500×500，两边做0.5%的找坡向沟内排水。排水沟线路上每隔50米设置一个集水井，集水井内径为800，排污接驳点都设有沉淀池，沉砂池尺寸为1.4m*2.82m*1.2m。排水沟、集水井、沉淀池具体做法按设计要求。图6.3.4-1沉砂池大样图6.3.4-2集水井大样图6.3.4-3排水沟大样坑顶采用硬化，宽度不宜少于1.5m。硬化地面做法：厚度不小于50mm，采用C20等素砼现浇。6.3.5冠梁施工钢管桩桩顶设置钢筋混凝土冠梁，将钢管桩顶部连成整体并充当挡水台作用、其截面尺寸为300mm*300mm。冠梁施工前，应将钢管桩顶浮浆凿除并清理干净，有效桩长以上露出的无缝钢管长度应达到设计要求。序号冠梁尺寸mm冠梁总长度浇筑强度冠梁大样1300*30078米C20控制要点：1、钢筋工程1）钢筋制作时，应严格按照图纸和规范、标准图集下料，保证钢筋的规格、锚固长度、箍筋尺寸、间距等符合要求；2）钢筋绑扎时，先划好钢筋位置线，以确保钢筋位置准确；冠梁纵向主筋与箍筋交叉处全数绑扎，水平分布钢筋采用梅花绑扎，不得跳扎、漏扎，钢筋绑扎连接长度符合规范及图纸要求，对于采用单面搭接焊的，应在钢筋工程施工前进行工艺检测，并按每一施工阶段不同类型钢筋进行送检；焊接时，应保证焊缝饱满，不损害钢筋筋体，单面搭接焊搭接