基地土方开挖及坑中坑支护施工方案（微型桩、土钉墙、挡土墙）

基地土方开挖及坑中坑支护施工方案（微型桩、土钉墙、挡土墙）3.1

工程概况3.1.1

土方工程概况根据本工程招标图纸，一期基坑支护T1塔楼大面开挖至-16.500m（绝对高程），裙楼大面开挖至-11.700米，逆作法区域场地标高为14.00~15.00m。故场地移交标高按T1塔楼区域-14.55m，一期裙楼区域-11.700m，逆作法区域14.00m考虑。其中，逆作法区域的土方开挖及坑中坑施工详见第十节“裙房地下结构逆作法施工方案”，本方案主要针对一期支护区域范围内的土方开挖施工。3.1.2

坑中坑开挖支护方案概况针对坑中坑深度情况，采取不同的基坑支护设计，具体见表7.1.2-1。表3.1.2-1

基坑支护形式表序号部位支护方法1坑中坑高差H≤2m部位1：0.5放坡开挖2坑中坑高差介于2m<H≤3m部位1：0.5放坡开挖+喷锚支护3坑中坑高差H>3m部位微型桩支护+钢花管注浆止水帷幕、钢板桩支护3.2

施工方法3.2.1

土方开挖降排水措施土方开挖阶段，沿基坑支护桩脚下设置300(宽)×300(深)排水沟，场地内沿后浇带位置，在其下设置盲沟，在盲沟与盲沟相交处、盲沟与支护桩脚下排水沟相交处设置集水井，采用吸水泵抽排至地面排水系，经三级沉淀后排入市政管网。基坑内土方二次开挖阶段盲沟及集水坑大样图如图7.3.1-1~2。

图3.2.1-1

盲沟大样、水沟剖面图图3.2.1-2

集水井大样图3.2.2

钢板桩施工3.2.2.1

材料进场要求钢板桩规格为：9m拉森ISP-III型，截面：B×h×t=400×125×13mm。材质Q235。材料进场时应进行规格尺寸验收，且桩体不应弯曲、锁口不应有缺损和变形。3.2.2.2

打桩施工要求打桩施工流程：测量定位（撒灰线）→钢板桩引孔（视情况）→打桩→土方二次开挖（开挖至内撑标高）→沿板桩墙方向焊接腰梁、安装内支撑→土方继续开挖。宜在桩尖前进方向削角，坡度取1：2~1：4，为消除锁口处摩阻力，锁口内重填油脂等润滑油。

钢板桩采用履带式挖机以振动打入法施工，插桩时锁口要对准，每插一块即套上桩帽，并轻轻地加以锤击。在打桩过程中，为保证钢板桩的垂直度，在两个方向设置垂线观察加以控制，随时检查校正，后续桩与先打桩间的钢板桩需锁口紧密。3.2.2.3

拔桩施工要求拔桩方法：先用打拔桩机夹住钢板桩头部振动1min～2min，使钢板桩周围的土松动，产生“液化”，减少土对桩的摩阻力，然后慢慢的往上振拔。拔桩时注意桩机的负荷情况，发现上拔困难或拔不上来时，应停止拔桩，先振动1min～2min后再往下锤0.5m～1.0m再往上振拔，如此反复可将桩拔出来。拔桩的顺序最好与打桩时相反。可根据沉桩时的情况确定拔桩起点，必要时也可用跳拔的方法；桩每拔高1m后暂停引拔，振动几分钟让土孔填实。对引拔阻力较大的钢板桩，采用间歇振动的方法，每次振动15min，振动锤连续不超过1.5h。对拔桩留下的桩孔及时回填处理。拔桩时，桩每拔高1m后暂停引拔，振动几分钟让土孔填实。填砂灌浆：钢板桩拔出后，缝隙必须立即处理，避免土体移动引起路面沉降、裂缝等，回填灌浆采用填砂灌浆。填砂灌浆需浆液溢满缝隙方可停止作业。3.2.2.4

施工偏差要求钢板桩墙垂直度允许偏差为L/150；沿钢板桩布置方向墙面左右允许偏差为100mm；钢板桩桩底标高允许偏差为300mm。内撑体系安装高度允许偏差200mm。

3.2.3

微型桩施工（1）人工平整场地；根据设计要求放出通道边线及定出桩位，安装地质钻机进行成孔作业；泥浆排至坑底临时泥浆坑，利用高压泥浆泵外排至坑顶水沟经三级沉淀后排出。（2）工字钢制作焊接，根据设计图纸要求的深度进行下料，工字钢连接处进行加强焊接，水平盖板400*75*6mm，垂直盖板220*120*6mm。如下图示：图3.2.3-1

工字钢加强焊接（3）测量放线，根据设计要求的间距、排距及设计提供的标高进行测量放线。详见微型桩桩号平面图。（4）孔距定位，根据设计的孔洞直径、间距、排距使用短钢筋头打入地下进行定位；（5）微型桩定位：本工艺采用干成孔方式钻孔，根据微型桩定位，在成孔位置上进行地质钻机钻孔。（6）就位钻孔：将钻机安放在指定位置，安放水平，防止倾斜；将钻杆抬至钻机旁，启动钻机，慢慢钻进；每进深2m,需要接一次钻杆，直至得到设计有效深度。（7）钻孔：钻孔前按设计方案要求将工字钢接长，焊缝应饱满，并应检查工字钢的垂直度，焊工必须有焊工证，施焊前应试焊；（8）清孔：在注水泥浆前，要对桩孔进行清孔，使孔内泥浆全部排出，要求孔底沉渣厚度不大200mm；（9）注浆机安装：在现场指定位置固定注浆机，电源由指定的配电箱接入，采用6平方三相五线制电缆，把拌制的水泥浆放入灰槽内，然后由注浆机注浆。（10）安装下放工字钢：待孔清洗后及时在孔内安装预先制作好的工字钢。

（11）安装注浆管：下放工字钢完毕后，要及时进行注浆，注浆管由注浆机只接接入到孔上，接口要密封连接，注浆管采用橡胶管输送。（12）拌制水泥浆：水泥浆采用专用机械进行拌制，水灰比为0.45，把拌制的水泥浆放入坑顶设置灰槽内，然后由注浆机注浆。（13）注水泥浆：注浆管需装设压力表，注浆压力为0.5Mpa，水灰比控制在0.45～0.6之间，注浆后暂不拔管，直至水泥浆从管外流出为止，拔出注浆管，密封钢管端部，加压数分钟，待水泥浆再次从流出为止。（14）微型桩施工中，利用线垂仔细测量孔深工字钢长度及注浆管长度，避免出现假桩断桩现象。（15）严格控制桩顶桩底标高。（16）第一次注浆压力0.2～0.3Mpa，并保持3分钟，以保证压力压破胶带，使浆液压出管外注满桩体，为了保证浆体密实需采用第二次注浆，两次注浆间隔时间不小于1.5～4小时之间。3.2.4

土钉墙施工3.2.4.1

施工工艺流程编制施工方案及施工准备→工作面开挖→清理边坡→孔位布点→成孔→安设土钉→注浆→铺设钢筋网→喷射混凝土面层→开挖下一步。3.2.4.2

操作要点1

工作面开挖

土钉支护应按设计规定的分层开挖深度按作业顺序施工，在完成上层作业面的土钉与喷混凝土以前，不得进行下一层深度的开挖。当基坑面积较大时允许在距离四周边坡8-10m的基坑中部自由开挖，但应注意与分层作业区的开挖相协调。支护分层开挖深度和施工的作业顺序应保证修整后的裸露边坡能在规定的时间内保持自立并在限定的时间内完成支护，即及时设置土钉和喷射混凝土。基坑在水平方向的开挖也应分段进行，可按10-20m分段。

2

清理边坡

基坑开挖后，基坑的边壁宜采用小型机具或铲锹进行切削清坡，以达到设计规定的坡度。3

孔位布点

土钉成孔前，应按设计要求定出孔位并作出标记和编号。4

成孔

土钉施工采用干钻机，严禁注水成孔。孔径为100mm。钉杆采用HRB400钢筋，每隔1.5m焊接一对中支架，对中支架由钢筋或钢板制成。根据设计要求的平面位置，孔深，下倾角，孔径，选择合理的钻孔设备，人工成孔常采用洛阳铲成孔。孔径、孔深、孔距、倾角必须满足设计要求，其偏差值不大于《基坑土钉支护技术规程》CECS96：97中的规定。成孔过程中应做好成孔记录，按土钉编号逐一记载取出的土体特征、成孔质量、事故处理等。应将取出的土体与初步设计时所认定的加以对比，有偏差时应及时修改土钉的设计参数。5

清孔

钻孔后应进行清孔检查，对孔中出现的局部渗水塌孔或掉落松土应立即处理。成孔后应及时安设土钉钢筋并注浆。6

安设土钉

土钉采用φ48mm钢管，锚管施工为直接击入土体，采用[48钢管，壁厚不得小于3.0mm，在钢管入土前端1/3段每隔600mm设一出浆孔，焊接薄钢片覆盖以防止被土堵孔。使用前应调直，除锈，涂油。为保证钢筋处于钻孔的中心部位，土钉置入孔中前应先设置定位支架，支架沿钉长的间距为2-3m，可为金属或塑料件，其构造应不妨碍注浆时浆液的自由流动。

7

注浆

土钉及锚管的注浆材料采用P.O42.5水泥净浆，水泥水灰比为0.4～0.5。注浆压力控制在0.4～0.6MPa。水泥浆须拌和均匀，随拌随用，一次拌合的水泥浆须在初凝前用完，土钉和锚管均为对齐布置，平均每延米土钉、锚管注浆量不少于50kg；水平孔应采用低压或高压方法注浆，压力注浆时应在钻孔口部设置止浆塞（如为分段注浆，止浆塞置于钻孔内规定的中间位置），注满后保持压力3-5min。对于下倾的斜孔采用重力或低压注浆时宜采用底部注浆方式，注浆导管底端应先插入孔底，在注浆同时将导管以匀速缓慢撤出，导管的出浆口应始终处在孔中浆体的表面以下，保证孔中气体能全部逸出。注浆时需加入早强剂和膨胀剂，以提高注浆体早期强度和增大土钉与孔壁土体的摩擦力。土钉、锚管注浆材料的强度等级不低于M20。8

铺设钢筋网

在喷射混凝土前，面层内的钢筋网片应牢固固定在边壁上并符合规定的保护层厚度要求。钢筋网片可用插入土中的钢筋固定，在混凝土喷射下应不出现振动。钢筋网片可用焊接或绑扎而成，网格允许偏差为±10mm。钢筋网铺设时每边的搭接长度应不小于一个网格边长或200mm，如为搭焊则焊长不小于网筋直径的10倍。9

喷射混凝土面层

喷射混凝土时喷射顺序应自下而上，喷头与受喷面距离宜控制在0.8~1.5m范围内，射流方向垂直指向喷射面，在钢筋部位应先喷钢筋后方，然后再喷填钢筋前方，防止在钢筋背面出现空隙。也可在铺设钢筋网片之前初喷一次，铺设网片之后再进行复喷，一次喷射厚度不宜小于40mm。喷射混凝土前应先向边壁土层喷水润湿，喷射时应加入速凝剂以提高混凝土的凝结速度，防止混凝土塌落。

为保证喷射混凝土的厚度，可用插入土内用以固定钢筋网片的钢筋作为标志加以控制。当面层厚度超过100mm时应分二次喷射，每次喷射厚度宜为50~70mm。喷射混凝土终凝后2h，应根据当地条件，采取连续喷水养护5~7d天，或喷涂养护剂。土钉墙支护最下一步的混凝土面层宜插入基坑底部以下，深度不小于0.2m，在基坑顶部也宜设置宽度为1~2m的喷混凝土护顶。土钉墙支护宜在排除地下水的条件下施工，应采取的排水措施包括地表排水、支护内部排水以及基坑排水，以避免土体处于饱和状态并减轻作用于面层上的静水压力。基坑顶部四周可做散水和排水沟，坑内应设置排水沟和集水坑，并与边壁保留0.5-1m的距离，集水坑内积水应及时抽出。如基坑侧壁水压较大时可在支护面层背部插入长度400~600mm、直径不小于40mm的水平导水管，外端伸出支护面层，间距1.5~2m，以便将混凝土面层后的积水排出。3.2.5

砼挡墙施工3.2.5.1

砼挡墙构造要求（1）核心筒内坑中坑设置钢筋混凝土挡墙范围，将原100mm厚C20素砼垫层改为250mm厚C30混凝土垫层，内配单层C14@250钢筋网片，加强钢筋混凝土挡墙的抗倾覆能力。

（2）核心筒内坑中坑钢筋混凝土挡墙：厚度300mm，配筋双层双向钢筋，水平筋：C14@200，竖向筋：C14@300，混凝土为C30（可早强）。（3）若土方开挖至基底后，土层含水量过大，可优先浇筑一层100~300mm厚C20素混凝土，以固结基底土方并提供坑底对撑梁及垫层工作面。（4）砼挡墙模板加固采用木质胶合板、木枋、A48×3.6钢管及M14止水型穿墙螺杆。竖向背楞为45×95mm木枋，间距≤250mm；背楞横向采用双钢管，竖向间距500mm；穿墙螺杆的横向×竖向间距为≤500×500mm。（5）因工程桩定位限制，坑中坑内部分钢板桩及个别工程桩与砼挡墙定位存在重合，需局部缩小挡墙内外排钢筋间距（配筋数量保持不变），且混凝土浇筑前需单边支模：a钢板桩重合区域：将对拉螺杆按要求间距焊接于钢板桩上（局部焊接在钢板桩内撑的腰梁上），需严格保证焊接质量，防止在浇筑过程中出现涨模、爆模情况。b工程桩重合区域：将对拉螺杆植入工程桩（不可破坏桩身主筋），需保证墙体内侧水平筋拉通。定位重合较大，无法拉通时，将内外排水平筋植入工程桩。（6）微型桩支护区域砼挡墙均采用单边支模板方式加固砼挡墙模板，加固做法同砼挡墙与工程桩紧邻时加固做法。3.2.5.2

砼挡墙施工控制要点（1）砼挡墙施工前，首先作好坑内临时排水措施，雨天坑内积水应随时排干。基础的各部份尺寸、形状以及埋置深度，均应按照设计要求进行施工。（2）若基底土质发生意外情况，存在如碎石土、砂砾土、砂性土、粘性土等，应将其整平夯实，对受水浸泡的基底土，特别是松软的土应全部予以清除，若承载力达不到要求，需换以透水性和稳定性良好的材料并夯填至设计标高，方可进行挡墙混凝土的浇筑。对于岩石地基，若发现岩层有孔洞、裂缝，应视裂缝的张开度以水泥砂浆或小石子混凝土、水泥或其他双液型浆液等浇注饱和。

（3）按挡土墙分段长度，整段进行一次性浇灌，但是在挡土墙高度方向可视情况分层多次进行浇注，在清理好的垫层表面测量放线，立模浇灌。3.2.6

坑中坑土方开挖降排水措施坑中坑土方开挖阶段，沿放坡面坡脚或微型桩（钢板桩）桩脚设置400mm×400mm盲沟，并在排水沟上适当位置设置1m×1m×1m降水井，其具体做法如下：图3.2.6-1

坑中坑降水井做法大样图3.2.7

砖胎模（砼挡墙）施工操作架搭设3.2.7.1

设置要求坑深超过2m时应采用A48.3×3.6扣件式钢管搭设双排落地架。主要荷载为施工人员及建筑材料。脚