深基坑施工方案

PAGEPAGE17攀枝花市中心医院第二住院楼附楼工程——深基坑支护方案1．工程概况攀枝花市中心医院住院楼附楼建设工程，由一栋长×宽=51.9m×15.9m(轴线尺寸)组成，该工程类别为二类公共建筑，工程设计等级为二级，设计耐火等级为二级，建筑抗震设防按7度抗震烈度设计，设计主体结构合理使用年限为50年。本工程主楼为框架结构，建筑面积：8014.91m2，地下二层、地上六层，地面主体建筑高度23.85m，本工程±0.000标高相当于绝对标高1097.60m，室内外高差150mm。基坑开挖至绝对标高1086.15m，根据现有场坪，其开挖深度约为-8.55m。因此必须做好基坑的支护。2．工程地质⑴地层岩性由甲方提供的中国建筑西南勘察设计研究院攀枝花分院所作的《攀枝花市中心医院住院楼附楼岩土工程勘察报告》获知，住院楼附楼建筑场地内层岩性中等复杂，主要由四种岩土层组成，自上而下分述为：①素填土：系建筑物的修建，场平施工人工机械堆填而形成，灰黄至灰色，为粘性素填土，主要由粘土、砂粒组成，局部夹少量块、碎石，呈可塑、稍密状态，较松软。此处素填土的堆积时间一般都在5年以上，自重固结已完成。厚度一般在2~7.0m之间。②粉质粘土（Q4dl+el）：坡残积成因，由粘土及少量砂粒、岩屑组成，局部夹少量卵石，呈可塑至硬塑状态。厚度在0.5~2.6m。花岗岩：为加里东期岩浆活动而形成，呈灰黄、灰白色，主要矿物成份为石英及正长石，含少量角闪石及黑云母，中粒花岗结构，块状构造，呈强风化状态，部分正长石因风化已变为高岭土，浸水后手可掰开，岩性较破碎。干钻困难，给水钻进岩芯为砂粒、碎块。辉长岩：为晋宁期岩浆活动而形成，呈灰黄、黄绿、灰至深灰色，主要矿物成份为辉石及斜长岩，中细粒辉长结构，块状构造。呈强风化状态，部分斜长石因受强风化变为高岭土，浸水后用水可掰开。第四纪下更新世一冰期冰水沉积。主要由粘土、砂粒、岩屑角砾组成，局部夹少量卵石，半成岩状态，较密实。干钻困难，给水钻进岩芯为砂粒、碎块。⑵水文地质条件建筑场地内及附近无地表径流，虽然建筑场地内地形平坦，但在它的南部、西部挡土墙以外都为斜坡地形，排水条件极为良好，雨季中大部分雨水沿斜坡地面流走，仅有小部分雨水渗入地下。区内的素填土由于空隙比大，有利于水的渗透。勘察中所有钻孔中未见地下水分布。⑶不良地质作用建筑场地中，在工程地质测绘与调查中无见有滑坡、崩坍、泥石流等不良地质作用，也未见有断层分布，钻探中在勘察深度内也未见地震时可液化的饱和粉土及粉细砂土。建筑场地的稳定性较好。⑷地形地貌建筑场地区域北高南低，近于南北走向山脊的西侧，此山脊的地形较平缓，由于建筑物的修建，原始地形地貌已遭破坏。在建筑场地的东、南、西三面都已修建了挡土墙，已成为一块平坦的建筑场地。根据钻探资料分析，其原始地形为东高西低的斜坡地形。3．现场施工条件该工程位于攀枝花市中心医院第一住院大楼西南面停车场后的绿化用地内，eq\o\ac(○,3)线距第一住院大楼9m左右、距原有毛石挡墙约4m，eq\o\ac(○,J)列边临医院道路，eq\o\ac(○,1)线边为7m左右高已建砼挡土墙，eq\o\ac(○,A)列侧临医院毛石挡墙。拟建场地周边建筑物及临边挡墙不允许在施工过程中造成边坡跨塌，因此，在基坑开挖时，必须按设计要求对周边建筑物及临边挡墙采取保护措施，以保证在施工基坑中不出现边坡的移动塌滑。根据设计要求，在拟建区域的eq\o\ac(○,J)列进行放坡，放坡系数为对填土按1：1.25放坡，对风化岩按1：0.75放坡；3线设置锚杆挡墙；在eq\o\ac(○,1)线和eq\o\ac(○,A)列已建重力式挡墙根据其不同情况分别处理：对填土按1：1.25放坡，对风化岩按1：0.75放坡，当衡重式挡墙的衡重台端至eq\o\ac(○,1)轴距离小于施工图附表一的规定时需做桩板式挡墙支护。4．主要的施工方法4.1测量控制测量仪器选用TC702全站仪、J2型经纬仪，DZJ3激光垂准仪和S3型水准仪，施工前对仪器和准备使用的钢尺进行检核，以满足标准要求。施工前，测量人员首先对甲方提供的测控点和场地标高进行交接验收、检查和会签。然后视现场环境情况制定测控方案，在场地周围布设测量控制网。测量过程中，严格按测量有关规范和规程进行操作，确保轴线、标高的准确。及时作好测量成果记录，并交建设监理核签后，作为竣工资料。4.2土石方工程4.2.1开挖方案本工程地下室土方开挖采用机械开挖、人工辅助的方法进行。根据该工程特点及场地土质情况，地下室土方挖掘时，KAT320反铲挖掘机每挖2m深即对边坡锚杆护壁进行施工，土方开挖→锚杆挡墙施工如此循环进行，当土方挖至地下室底板下表面标高上300mm处，转挖独立柱基槽至设计标高以上200mm（独立基础槽直接采用KAT320或WLY40反铲挖掘机单个开挖至基底标高以上200mm处，再由人工进行捡底、修边至设计标高、长宽尺寸），并施工独立柱基础，最后由人工挖除地梁沟槽和挖掘机预留的300mm深土方至地下室底板下表面标高处。现场备用一台电动空压机配风镐、风钻，挖掘机备液压破碎头，以防遇到坚硬石层。4.2.2资料收集土方开挖之前需收集的资料主要有：地质勘探报告、地下管线资料。根据上述资料查明工程地质水文、地上地下管线等情况，为保护管线、确定开挖路线、开挖方法等详细的土方施工方案提供详细依据。4.2.3土方开挖具体方法土方开挖前，应根据相关资料和已查明的地下障碍物情况，将施工区域内的地上、地下障碍物清理完毕；建筑物的位置和场地的定位控制线（桩）、标准水平桩及基槽的灰线尺寸，必须经过检验合格，并办完预检手续。地下室区域的大部份土方采用1台KAT320，KAT320反铲挖掘机最后不能挖出的③、②轴线独立柱基槽采用WLY40挖掘机挖，其余土方采用人工挖除，塔吊吊出。土方开挖时，每挖深2m按锚杆护壁施工图施工锚杆和挡墙。KAT320反铲挖掘机在坑内的挖土行走路线及运土车行走路线确定如下：挖掘机挖土从场地的eq\o\ac(○,A)列侧开始，从eq\o\ac(○,A)至eq\o\ac(○,J)退行挖掘一层（深2m），并在挖掘过程中将靠eq\o\ac(○,3)线（及靠第一住院楼）一侧的土挖成便于运土车行驶下坑5m宽的斜坡道，随后挖掘机从eq\o\ac(○,J)列至eq\o\ac(○,A)列退行将坑内靠1线挡墙侧的土再挖一层（深仍为2m），按此方法直到将该侧的土方挖到上面确定的地下室场地标高，在挖该侧土的过程中，运土车行驶坡道应随坑深下降而下降，挖成的坑壁每深2m应随即进行锚杆墙护坡施工。坑eq\o\ac(○,1)线侧土方挖至确定的标高经验收合格后，转而挖该侧的独立基础基槽施工柱下独立基础。最后挖掘机才自深而浅挖除供运土车行驶进坑的斜坡道土方，坑壁每2m深也应随即做锚杆墙。挖掘机不能最后挖出的土方，将WLY40挖掘机吊进坑内，由WLY40挖掘机和人工配合挖除，土由塔吊吊出。WLY40挖掘机上下坑采用12t汽车吊吊装。土方开挖时必须密切配合测量放线，严格控制标高、几何尺寸，严防超挖、少挖现象，机械开挖时槽底、坑底、基坑边角及地梁槽底均应留出200～300mm土层，由人工挖出，防止基底土质被机械扰动。在开挖过程中每天配备6台HY3090自卸汽进行排土，排出的土方运至弃土场堆弃。运土车从现场设置的工地大门进出，出门时将车轮上粘裹的泥土冲洗干净，以防污染场外道路。夜间施工时，应合理安排工序，防止错挖或超挖。施工场地应根据需要安装照明设施，在深坑、高边坡等危险地段应设置明显警示标志，夜间设红色警示灯。柱基槽、筏板底挖到设计深度，经检查验收符合设计要求后，应立即浇筑砼垫层封闭，防止被水浸泡扰动基底。外排土时应先计算好该工程的回填土方量，尽量利用现有场地堆放所需回填土，做好土方平衡，节约二次运土倒运费。确因场地原因不能堆放全部所需的回填土方量时，应征得业主同意后部份外弃，待回填土不足时再按量从外找土运回回填。4.2.４基坑支护（1）基坑壁支护按照设计，该工程地下室基坑壁在eq\o\ac(○,3)线侧采用锚杆挡墙支护。锚杆支护面板采用150mm（-6.600-3.600标高）和200mm（-6.600以下）厚钢筋混凝土，砼C25,竖向钢筋双层Ø8@200，水平钢筋双层Ø12@120（200）；锚杆钢筋采用Ⅲ级钢筋，钢筋直径有Ф20、Ф22、Ф25，孔径130mm，与水平线的倾角150，锚杆注浆为水泥砂浆M30掺入UEA-H微膨胀剂；肋柱断面400×350，钢筋Ⅱ级，肋柱基础断面600×650，砼C25；连梁两道，断面400×250。锚杆施工，包括钻孔、安放拉杆、灌浆、连梁和面板肋柱施工、锚杆墙基础，锚杆施工按下述方法进行。①施工准备在锚杆施工之前，应做好以下准备工作：锚杆施工必须清楚施工区域的土层分布和各土层的物理力学特性（如天然重度、含水量、空隙比、渗透系数、压缩模量、凝聚力、内摩擦角），这对于确定锚杆的布置和选择钻孔方法等都十分重要；还需要了解地下水位及其随时间的变化情况，以及地下水中化学物质的成份和含量。要查明锚杆施工区域的地下管线、构筑物的位置及情况，慎重研究锚杆施工对它们产生的影响。②钻孔钻孔工艺影响锚杆的承载能力、施工效益和成本。钻孔要求不扰动土体，减少原来土体内应力场的变化，尽量不使自重应力释放。按照施工图要求的干作业法与锚杆Ø130mm孔径，根据该工程的地质状况，钻孔采用经改装的国产XU-600型地质钻机并配C100潜孔冲击器进行钻孔，用12m3电动空压机供风。地下室坑壁边坡锚杆钻孔随挖掘机的土方挖掘进度每挖2m深进行一次，钻孔前应在坑壁上做好点，严格控制钻孔的水平与竖向偏移，钻孔时控制住钻杆的水平倾角与钻孔的深度，使钻孔的深度与孔底部的偏差满足设计要求，锚杆的锚固段应进入强风化岩，长度应符合设计要求，当进入强风化岩的锚固段长度不足时，应请示业主和设计加长锚杆。钻杆退出孔时应将孔内的泥砂清理干净。③安放锚杆钢筋锚杆钢筋放入钻孔前将3根钢筋焊接成整体，焊接须按照设计和规范要求。为了将锚杆钢筋安放在钻孔的中心，防止自由段产生过大的挠度和插入孔时不搅动孔壁土质，增加锚固段钢筋与锚固体的握裹力，所以在锚固钢筋表面设置撑筋，见设计蓝图。④压力灌浆压力灌浆是锚杆施工中的一个重要工序，灌浆时将有关数据记录下来，以便以后查用。采用一次灌浆法进行，灌浆设备采用2DN-15/40型等泥浆泵，砂浆采用M30掺入少量UEA-H微膨胀剂，水灰比控制在0.38~0.45，灌浆管插至孔底250~500mm，孔口设置浆塞及排气孔，孔口出浆时封闭排气孔，静压3~5分钟。锚杆锚固段浆体强度达到15MPa或达到设计强度的75%时进行锚杆试验，试验合格后方可进行连梁和面板、肋柱施工。⑤连梁、锚杆锚杆面板、肋柱及肋柱基础施工在进行锚杆面板、肋柱、连梁施工之前，距离边坡1m左右搭设单排钢管脚手架，以便绑扎钢筋、支模板浇筑砼。面板、肋柱的钢筋接头连接采用搭接焊接，紧上部面板墙、肋柱砼的底部，模板采用漏斗型，以便浇筑砼时砼入模，每段面板模板中部沿纵向@0.6~0.9m设置300×600的振捣口，以便面板下部砼能振捣密实。（2）已建重力式挡土墙稳定支护将挡墙墙背土挖至挡墙上部变截面处，测量挡墙墙背变截面水平面上靠①轴线边缘线至①轴线的距离和标高，根据施工图附表一的条件选择，是设挖孔桩防护还是采用放坡。当挡墙高度和墙背土方宽度符合施工图附表一的稳定要求时，挡墙墙背土方按施工图的要求直接采用放坡支护；当不能满足挡墙稳定规定必须采用挖孔桩防护时，挖孔桩的施工方法如下：①施工工艺及顺序场地整平→测量放线→定桩位→井圈施工→挖第一节桩孔土方→支模浇筑第一节砼护壁→在护壁上第二次投测标高及桩位十字轴线→安装活动井盖、设置垂直运输架、吊土桶、照明设施等→第二节桩身挖土→清理桩孔四壁、校核桩孔垂直度和直径→拆上节模板、支第二节模板浇筑第二节砼护壁→重复第二节挖土、支模、浇筑砼护壁工序、循环作业至设计深度→检查持力层后进行扩底→对桩孔直径、深度、扩底尺寸、持力层进行全面检查验收→清理虚土、排除孔底积水→吊放钢筋就位→浇筑桩砼②测量控制桩位轴线采取在地面设十字控制网、基准点。护壁支模中心线控制可将桩控制轴线引到井圈及第一节砼护壁上，每节以十字线对中。吊线锤作中心控制用，用孔规找圆周，以基准点测量孔深，以保证桩位、孔深和截面尺寸准确。③人工挖孔桩施工1）井圈施工：在挖桩之前，先用M5水泥砂浆砌筑240mm厚高地面180mm砖井圈，表面用1：3水泥砂浆抹面，以防土块掉进井内伤人，表明抹光后也便于作线控制井的中心线与截面。2）挖土由人工从上到下逐层用镐开挖，遇到石层或大弧石等坚石时采用风镐或钻眼进行静态爆破破除。挖土先挖中间部分后挖周边，按桩直径加护壁厚度控制截面，允许误差30mm，扩大头先挖圆柱部分，然后从上到下按设计尺寸削土修成锅底状。3）在桩井圈上安放、固定绞车，周边设防护栏杆。从井取出的土方用手推车运出离桩50m外堆放，由运土车统一运至排土场，桩周边范围内不准堆土。4）人员上下通道采用钢爬梯，长度1.5m一节，一节一节互相钩上，直至孔底。制件宽度400mm，步距300mm。取土及护壁材料用专用绞车运输。绞车必须配Φ8钢丝绳和回位保险弹，支架安装时由专业人员检查验收后使用，并做好每天绞车运转情况和维修记录。5）施工桩基电源从二级配电箱引入，电缆高度设置为2.5米，箱内设空气开关和漏电保护开关，设一台低压变压器供桩内作业。照明电压采用24V安全电压，潜水泵采用15mAx0.1的开关，照明、潜水泵电源线采用220V两芯电缆，灯泡使用24V100W带安全防护罩白炽灯。潜水泵、照明分别设开关箱，箱内设空气开关和漏电保护开关。6）孔口作业人员安全带系在防护栏上，孔内作业人员必须带安全帽，挖土时站在安全区内。④砼护壁施工确保施工中操作安全，设置钢筋砼护壁，护壁采用现浇，厚度及砼等级严格按设计要求施工。护壁模具采用异型钢模板拼装而成，拆上节，支下节，循环周转使用。钢模板间采用铁丝绑扎，连接上下两道Ф20圆钢筋焊接在模板上稳固，中间可采用短木方支撑，模板不够时可采用木方填补，砼采用吊桶人工运输，上部留100mm高作浇筑口，砼浇完拆模后用高一级的砼填补。施工时竖向下部钢筋必须同上部钢筋相连或焊接，每节高度为1000mm。⑤桩砼浇筑1）桩钢筋笼制作及就位：桩钢筋笼采用在现场预制，再利用现场布置的塔吊吊入孔内（对于钢筋笼重量超过塔吊起吊总量的，则可先将骨架吊入后再进行其它钢筋的绑扎），桩主筋均匀分布焊在圆形加劲箍筋上，主筋外部设螺旋箍筋。桩保护层严格按设计要求，为保证保护层厚度，需设置砼垫块，间距为1000mm，呈梅花形布置。标号与桩身砼一致。钢筋笼外型尺寸必须严格控制。2）砼浇筑前，再检查钢筋笼的中心尺寸，清理基层虚土和水，前两罐砼配合比用水量适当少加，采用串筒进行下料，串筒下口离砼面不大于0.3~0.5米，砼分层振动，每层厚度不大于0.5米，浇筑完毕后清除桩顶浮浆，桩中找平便于检测。桩浇筑完达到一定强度后，经专业检测部门检测合格后方可进行下道工序的施工。⑥挖孔注意事项1）多孔桩同时成孔，应采取间隔挖孔方法，以减少水的渗透和防止土体滑移。2）对桩的垂直度和直径应每段检查，发现偏差，随时纠正，保证位置准确。3）桩底支承必须在设计要求的持力层上，并清除底部虚土和积水，逐根进行隐蔽检查。4）基坑支护变形主要有两方面的监测：a.护壁在压力下的变形监测，每三天用钢卷尺测量一次基础护壁内径有无变化，并对观测点作下记号，对所测数据进行记录，并监测护壁有无裂缝，有无渗漏。B.护壁支模检测，由上部桩帽的轴线交叉点吊垂线，进行支模内壁监测，同时监测护壁有无位移。（3）坑壁土体稳定观测根据设计要求在锚杆墙坡顶设置沉降观测点，对坑坡顶土体的水平位移和沉降进行监测。削坡前先进行一次测量，随后每工况监测一次，并做好记录。一旦发现边坡变形加剧，必须立即停止施工，并通知业主和设计，以采取相应措施。①位移观测倾斜观测，在进行观测前，在住宅上设置上下两个观测点，两观测点在同一垂直视准面内，如图所示：MhMhN1NN1NM、N为观测点如发生倾斜MN将变为倾斜线MN1,观测时，经纬仪位置距离建筑物应大于建筑物高度。倾斜度：I=arcsin（a/h）②沉降观测：在基坑四周施工区域固定设置“L”形观测点三个，并在基坑四周边上设置四个水准点，水准点距观测点距离在50~100m之间，每三天观测一次，若发现沉降则改为一天两次观测。5.施工组织及资源配置5.1深基坑土方开挖、锚杆挡墙、支护桩板，由攀冶建筑分公司第七项目部组织施工。5.2施工进度计划，见网络图，附图一。5.3主要施工机具计划，见附表一。6.安全、环保措施6.1制定和落实通常的安全措施6.1.1严格按安全操作规程进行施工作业，定期对工人进行安全教育，牢固树立“安全第一”6.1.26.1.36.1.4严格按“JGJ59-99”进行管理和考核，开好班前会，搞好“KYT”活动；重点工程必须严格按冶建[2001]安环187号《关于推行“安全生产、文明施”6.1.6.1.76.1.6.1.6.1.16.1.16.1.16.1.13施工时施工用电采用三相五线制，两级保护、三级控制。6.1.14挖孔桩范围内均不得堆土，桩口必须有防护措施，以防桩边杂物掉入桩内伤人，施工完后，应立即将桩盖盖上，封住桩孔洞口。6.1.15施工时应随时注意铰车、钢丝绳使用情况，若有安全问题，应立即报告项目部。6.1.16桩基内施工作业人员，必须随时注意桩基内土质和地下水变化情况，以做到安全施工。6.2环保措施6.2.16.2.36.2.3施工现场划区管理，每道工序做到“落手清6.2.4按照国家有关环保规定，进场施工时与所在地的环保部门及时取得联系，针对所在地的特点，认真控制施工可能产生的粉尘、噪音、废水6.2.5搞好施工现场的环境卫生工作。对施工大临场地卫生采取专人管理，为了保持场地洁净，每天进行2～3次洒水清扫，对绿化地段的花草树木定期洒水，冲洗尘土。6.2.6土方外运时，用锹将上层土拍紧，用彩条塑料布遮盖，并沿运土路线，派人清扫沿途洒落的泥土，尽力创造清洁卫生的作业环境。6.7.雨季施工及排水措施7.1雨季施工措施7.1.1水泥采用散装水泥，使用