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奥帆赛场31#地块商业项目基坑支护体系施工组织设计中建土木公司青岛分公司二○○六年九月奥帆赛场31#地块商业项目基坑支护体系施工组织设计编写单位：中建土木公司青岛分公司编写：审核：技术负责：项目经理：提交单位：中建土木公司青岛分公司提交时间：2006年9月目录一、工程概况二、施工方案三、施工工艺四、质量目标及保证措施五、工期目标及保证措施六、安全文明施工保证措施一、工程概况（一）工程概况青岛奥运项目31号地基坑工程位于青岛市燕儿岛路1号，原交通部北海船厂院内西端，场地西侧紧邻畅海园小区，与五四广场最近处约200m，南侧为浮山湾，北侧临近拟建的澳门路，东侧为燕岛国际居住区。工程场区总面积约5.3万平方米，拟建物地上2～4层，地下3层。（二）工程施工条件1、场地条件拟建场地地形较平缓，北侧为拟建澳门路，交通便利，水、电供应充足，拟建物用地红线距西侧畅海园住宅楼最近处约2.9米，该处7层住宅楼为条形基础和独立基础，人工强夯地基，基础埋深约3.2米，砖混结构；西北角处为污水泵站；北侧四号线道路和场地中间奥林匹克大道管线密布，南侧道路处亦有管线分布，施工前应进一步调查；用地红线距东侧船坞约35.0米，东地块南侧距海岸线最近处约20.0米，西地块南侧距海岸线约60.0米。2、地层条件根据青岛市勘察测绘研究院提供的该工程勘察报告，分述如下：第①层：素填土分布于整个场区，杂～褐色，稍湿～湿，松散～稍密，大部分地段以回填砂土为主，见砖屑、砖块、素砼块、煤渣等垃圾，部分地段以回填-2-砖块、砖屑、煤渣、砂土为主，砂土含量约15～30%，场地南侧奥林匹克大道两侧以回填煤渣为主，场地东侧原为北海船厂的船坞，地表为约10cm的水泥地面，下部配筋，向下回填厚约50～70cm的块石，场地东南侧部分地段船坞的基础厚度较大，约4～6m，主要为毛石混凝土基础。第②层：中粗砂广泛分布于整个场区，褐黄色，稍湿～饱和，稍密，以长英质砂为主，级配、磨圆好，见有贝壳、卵石，局部卵石含量高，约15～25%，局部相变为中细砂～砾砂层。第④层：含淤泥粉细砂分布于整个场区，灰～灰褐色，饱和，稍密～中密，有机质粘性土含量约5～20%，局部约30%，见贝壳，混少量中砂，局部地段相变为含有机质中砂层。第⑧层：粗砾砂广泛分布在整个场区，褐黄色，饱和，中密，以长英质砂为主，见贝壳碎屑，级配、磨圆好，局部相变为砾砂层。混10～30%卵石，粒径2～6cm，磨圆好，粘性土含量小于5%部分地段约10%。第⑧-1层：含有机质细砂广泛分布在整个场区，部分地段缺失，灰色，饱和，稍密，有机土含量约15～30%，见贝壳碎屑，该层层内粒组成分差异较大，淤泥质中粗砂、含中细砂淤泥相互出现。第⑩层：粉质粘土-3-分布局限，连续性差，颜色自上而下由青灰、灰白渐变为绿黄色，软塑～可塑，具中等压缩性，结构性较差，见褐色铁锰氧化物结核，有细小的水孔，含中粗砂约5～20%，局部相变为粘性土中粗砂层。第○12层含粘性土角砾分布于整个场区，褐黄～浅肉红色，饱和，中密～密实，以长英质矿物为主，磨圆中等～差，含粘性土约10～20%，多呈胶结状，局部地段该层上部含粘性土约30%，整体上该层颗粒粒径有上细下粗的特点。场区基岩主要为燕山晚期粗粒花岗岩，局部地段穿插后期侵入的细粒花岗岩、煌斑岩岩脉，本次勘察，所有钻孔均揭露至基岩，基岩埋深约16～25m，基岩面较平缓，总体上自北向南、自东向西缓倾。3、地下水勘察期间，拟建场区赋存地下水，地下水类型为第四系孔隙潜水，主要含水层为第①层填土层、第④层含有机质粉细砂层、第⑧层粗砾砂层、第⑧-1层含有机质细砂及第○12层含粘性土砾砂层，主要接受大气降水补给，地下水稳定水位埋深约3.0～4.0米，标高约-0.4～0.8米。（三）设计要求本支护工程安全等级为一级，基坑设计使用年限为1.5年。根据基坑周边地质条件、环境条件不同划分为2个支护剖面，采用双排旋挖灌注桩与预应力锚杆组合支护方式，以高压旋喷桩与旋挖灌注桩搭接止水。止水帷幕设计旋喷桩直径不小于1200㎜，前排桩桩端进入基底以下-4-不小于1.0m，后排桩桩端进入强风化花岗岩不小于0.5m，采用三重管工艺，水泥用量600kg/m，风压0.7MPa，水压38MPa，浆压1.0MPa，提升速度小于10cm/min，转速8.0r/min，具体参数根据试桩情况定。钻孔灌注桩前、后排直径均为1.2m，间距2.0m，双排桩排距3.8m（外包尺寸），嵌固深度9m，桩顶冠梁宽3.8m，高0.8m。预应力锚杆设置于桩顶，共布设一排，水平间距2m。根据周边基坑开挖经验，该地层锚杆施工容易造成锚杆孔中涌砂冒水现象，必须采取可靠措施防止出现涌砂冒水的现象，避免因此造成地面塌陷。故本工程采用钜联扩大头锚杆工艺。二、施工方案根据现场实际情况，结合工程地质条件，决定本次钻孔灌注桩施工采用膨润土和少量纯碱配制泥浆的方法进行护壁，旋挖钻进成孔工艺，水下浇注混凝土成桩。施工过程严格遵照设计要求，并执行《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）的有关规定。因工程地址在原北海船厂位置且其地下大约7米均为杂填土，有很多石块或构筑物，故在进行围护桩的施工前进行土层的回填，回填部位为沿桩的位置挖除10米宽、7米深的土层再用沙土进行换填。三、施工工艺（一）旋挖钻孔灌注桩施工工艺1、测量定位（1）测量定位采用索佳2110全站仪，2C值误差≤30s。-5-（2）利用指定的轴线交点作控制点，采用极坐标法进行放样，桩位方向距离误差＜±5mm。（3）利用S3型水准仪来测定护筒标高，其误差＜±5mm。2、泥浆的制备与处理为保证泥浆的性能指标，本工程使用膨润土和少量纯碱配制泥浆。泥浆集中进行制备，灌注后的泥浆进行回收，回收后集中净化处理，重复使用，以降低施工成本，以利于保护环境，保证现场文明施工。1）泥浆制备根据地层条件，成孔护壁泥浆配置参数可按下表进行。制备泥浆（原浆）参数项目参数测定方式比重1.05～1.15g/cm3泥浆比重计粘度16～22s漏斗粘度计含砂量≤4%含砂量测定仪PH值7～9PH广泛试纸泥浆配制必须用现场使用的泥浆材料先做室内试验，然后才可以提供泥浆配合比供施工使用。为了增加泥浆的粘度，同时减少其失水率，在配置泥浆时可加入微量的纤维素。泥浆的日常维护主要应该做到：经常测定泥浆参数，掌握其性能，然后根据测定的泥浆参数确定对泥浆的调整。2）泥浆回收及净化由于地层泥砂、灌注过程中混凝土的污染，泥浆会逐渐失去原有性-6-能而产生变质，所以在施工过程中要不断除去所含泥砂，并调整泥浆性能指标在规定范围内，为此设置泥浆沉淀池。3、成孔本工程钻孔灌注桩桩径为1200mm，每台旋挖钻机均应配备适宜地层条件的钻头。成孔施工工艺流程如下：钻机就位→埋设护筒→钻头对中→钻机钻进→终孔→移走钻机成下一孔1）埋设护筒埋设护筒由旋挖钻机完成，护筒埋设深度暂定为3.0m。护筒用8mm厚钢板卷制而成，内径比设计桩径大20cm，为1.4m，顶部焊接两个吊环，供提拔护筒时使用。护筒埋设前先根据桩位引出四角控制桩，控制桩用φ18钢筋制作，打入土中至少30cm。四角控制桩必须经过现场技术人员复核无误方可开钻。护筒由钻机埋设，具体步骤如下：首先由短螺旋钻头破开土层挖孔2.5m左右，再用人工配合钻机护筒对位，位置放正后，用钻杆将钢护筒压入土中，护筒顶宜比地面高20㎝，周围填粘土并捣实，避免漏浆。护筒埋设偏差不大于20mm，并保证护筒垂直、水平。护筒埋设完成后，现场技术人员应及时测量护筒标高，以此作为下步工序控制依据。2）钻进-7-开孔前由技术人员进行技术交底，内容主要包括：孔位编号、设计深度、开孔时间、终孔时间、护筒偏差等。钻机对位应以控制桩拉十字线控制，钻头对准十字线交点，符合偏差要求后开始钻进。根据施工经验，使用旋挖钻机成孔为防止孔内缺浆造成孔口坍塌，开孔前必须在护筒周围做一个围堰，形成一个缓存泥浆池，缓存池容量不小于1.5m3。钻进过程中每当钻具完全下到孔底后，必须及时向孔内补充泥浆，使围堰内充满泥浆，在钻杆提升过程中，围堰中的泥浆及时回流至孔内，确保钻孔内不缺浆。根据本工程的地质条件，旋挖钻机需配备3种钻头，即短螺旋钻头、挖泥钻头、挖砂钻头，分述如下：①钻孔开孔时用短螺旋钻头穿透回填土层。②对粘性土层，可使用挖泥钻头。③对砂层则采用挖砂钻头。旋挖钻机在松散层中钻进时每次进尺控制在50～60cm，采用少钻勤提方式，地层较稳定时可适当增加进尺。在下放和提升钻头时速度要平稳，以免强烈的撞击造成孔壁坍塌，而且在钻进过程中要经常检查钻头通气孔，必须保证钻头通气孔的畅通无阻。施工过程中应仔细观察地层变化，根据地层情况及时更换适合于地层的钻头。施工时控制泥浆比重在1.05～1.15之间，粘度16～22s。本工程钻进成孔中应重点解决沉渣问题：沉渣厚度按设计图纸要求执行，如果设计图纸中无相关要求，则控-8-制沉渣不大于10㎝，可采用以下措施处理：a）调整泥浆参数，适当增加泥浆比重和粘度，以增加泥浆的悬浮能力，灌注后回收的泥浆必须经过净化处理，以减少泥浆的含砂率等性能。b）对所使用的挖砂钻头要勤检查，确保在挖砂过程中不漏砂，从而有效控制孔内泥浆的含砂量。c）导管下设完成后如果沉渣超标，采用正循环工艺清孔，解决沉渣问题同时使孔内泥浆上下均匀，降低混凝土灌注难度。钻进过程中应认真填写《钻孔施工原始记录》，详细记录地层变化、钻进过程中出现的有关问题、处理措施及效果等，钻机操作手或班长必须在钻孔记录上签字。成孔验收合格后验收单连同成孔记录一并交由现场技术人员。3）成孔质量验收成孔完成后由甲方及监理工程师进行验收，验收合格后进入下一道工序施工。成孔验收标准见下表：成孔验收指标及偏差要求护筒埋设偏差(mm)孔径(mm)孔深(mm)沉渣厚度(mm)灌注前泥浆指标比重含砂率密度≤20不小于1200不小于设计深度≤100≤1.15≤4%16～22s4）成孔时应该注意的问题(a)钻机就位时必须平正、稳固，钻塔应垂直，以免造成桩孔的偏斜，钻进时应时刻注意钻机的自动调控装置，以保证钻孔质量。(b)时刻注意孔内泥浆面的位置，严格控制泥浆液面。控制好泥浆液-9-面对钻孔的稳定极为重要，钻孔一旦缺浆，造成钻孔坍塌，将造成无法挽回的损失。(c)钻进时进尺要慢，每回次进尺不超过50cm为宜，若进尺快，钻头被压入泥中，钻头和泥土将结合成一个整体，提钻时形成活塞效应容易将孔壁吸塌。(d)经常检查钻头的磨损和连接部位，及时补焊，以保证钻头直径和防止钻头或钻头底盖掉入孔内。(e)如果孔口回填不密实，护筒外面没有完全封闭，导致护筒内外串浆，很容易造成塌孔；（f）经常检查钻头直径，确保钻头直径不小于设计要求的孔径。4、钢筋笼的制作与运输1）、钢筋验收、堆放与标识钢筋由甲方提供，钢筋进场后，先对钢筋原材外观进行验收，甲方确定可以使用并经复验合格后方可使用，钢筋堆放场应预先平整，原材下方用方木垫起30cm左右，上面使用彩条布覆盖，避免雨水腐蚀钢筋。不同规格的钢材应分别堆放，并根据我公司质量、环境、职业健康安全综合管理体系标准中的有关规定树立标识牌进行标识，标识内容应包括：品名、规格、产地、检验状态等。2）、钢筋笼的制作步骤钢筋笼制作前，技术人员应进行图纸会审及技术交底，并编制本工程《钢筋焊接及钢筋笼制作作业指导书》，所有施工人员应严格按照《钢-10-筋焊接及钢筋笼制作作业指导书》和技术交底进行施工。主筋、盘条应调直。钢筋表面的锈蚀、污垢应清除，本工程桩基钢筋笼长根据图纸确定钢筋笼的制作方式。主筋焊接采用直螺纹套筒连接，根据钢筋笼尺寸，制作一节即可。钢筋笼的绑扎、焊接质量、外形尺寸、主筋接头间距等均应符合设计与施工规范要求。具体制作步骤如下：a、根据施工图纸及设计要求下料，主筋采用直螺纹套筒连接；b、制作箍筋和加强筋；c、制作成型：(a)加强筋内置，且与主筋焊接，焊接要牢固，焊接时要调整好电流大小，避免电流过大，出现“咬筋”现象。(b)螺旋箍筋与主筋采用梅花点焊。(c)钢筋笼成型时，应将主筋接头错开，同一截面接头数量不超过主筋总根数的50%，相邻接头纵向间距应大于35d，且不小于90