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中汽研发基地建设项目边坡支护施工方案编制：审核：二0一一年三月三十日·2一、工程结构概况本工程位于天津市南开区长江道与治金路交叉口处西南角，主体为现浇框架-剪力墙结构，基础形式为预应力管桩和砼灌注桩，地下一层，科技大楼地上二十层，综合楼地上十七层，主要柱网尺寸8.00×8.00m，科技大楼总高度为79.5m，主体部分长度为40.00m，宽度为25.60m剪力墙抗震等级为二级，框架抗震等级为二级；综合楼总高度为79.5m，主体部分长度为40.00m，宽度为25.60m剪力墙抗震等级为二级，框架抗震等级为二级；基坑北侧为长江道，距地下室外墙31m；南侧距晴川花园小区住宅楼最近处19m，距西南处已建九层楼平均8m，西侧距规划路温江路28m，东侧距本工程围墙31m。二、土方开挖状况本工程为桩基础整体筏板基础，地下基础筏板标高为-6.65m，根据机械工业部第四设计研究院（勘察分院）2009年7月所作的‘中国汽车工业工程公司天津研发基地建设项目岩石工程勘察报告书（详察）进行设计，拟建场地各土层工程地质特征详见勘察报告；场地地下水位埋深在1.4～2.0米左右，相应标高-0.1～0.5米之间，相应绝对标高2.5～3.1米之间，地下水及土对混凝土结构不具腐浊性；本工程场地土类型属中软场地土类型，在勘察深度范围内无液化土层·3存在，在抗震设防烈度为7度条件下；本场地为非液化场地，可不考虑震陷的影响下部均为桩基。基础土方开挖时，周边将严格按土方开挖方案预留及放坡。中心采用机械开挖至设计标高以上200mm处后，采用人工开挖到设计标高，以免扰动桩头。待边坡支护完成后，进行预留土方的开挖（预留土方位置见1-1剖），土方根据施工及支护要求将进行分项分部进行开挖，开挖土方时途中A、C区阴影部分采用45°斜坡开挖，暂不进行支护，待地下室主体结构施工完毕并且砼达到设计强度后再进行二次开挖进行支护，为方便现场施工B区暂不开挖施工，待A区支护完毕基坑幕墙受力稳定时再进行土方开挖进行支护，施工时将严格按照土方开挖及支护的施工先后顺序施工；土方开挖过程中，将标高测量控制作为重点，防止超挖和欠挖，尽量减少现场劳动力，加快基础施工进度。土方开挖前根据基坑周边市政管网及预埋情况制定相应的处理方案，以应付基坑土方开挖可能出现的意外情况，事先作好基坑内地·4表水的抽排工作。本工程西侧及南侧均有已建建筑，土方开挖前和开挖过程中应及时对周边建筑物进行监测。按我项目地质勘查状况及既定土方开挖方案要求，在开挖过程中将穿插进行边坡支护。因施工现场临边存在高大建筑物，深基坑开挖至-7.15米，故边坡支护为基础分部的关键分项。三、现场施工条件场地地形平坦，地貌单元属皂河Ⅰ级阶地。场地自上而下依次由人工填土、第四系全新统冲积黄土状土和砂类土、上更新统残积古土壤、冲洪积粉质土和砂类土，中更新统冲积粉质粘土和砂类土组成。本工程开挖主要涉及前两类土质。根据本工程《岩土工程勘察报告》可知，地下稳定水位介于16.65～19.25m，相应标高为386.54～386.72m，该地下水属于潜水，场地地下水年变化幅度约2米，场地地质情况如下：（1）陆相沉积层素填土，以粘性土为主，层厚0.7～2.0m。粘土：该层厚0.5～2.0m。（2）海相沉积层淤泥质粘土：层厚1.7～2.8m。粉质粘土：层厚1.3～2.3m。·5淤泥质粘土：层厚6.1～7.5m；粉质粘土：层厚4.7～5.5m。根据现场场地高程引测（场地自然地面绝对标高平均值为2.6m）和施工图可知，电梯基坑底比基底低1.45mm，属于槽中槽。地下水:该场地地下水属潜水类型，主要受大气降水补给，以蒸发为主要排泄方式。该场地地下水潜水位随季节有一定变化，多年平均变幅0.5～1.0m左右。本场地地下水初见水位埋深1.5～2.0m，静止水位埋深一般在0.7～1.2m左右，基坑排水采用自排水和强制排水相结合的措施，基坑周边挖500×500mm排水沟，每个坑对角设置2个1.0m×1.0m×1.0m集水坑，每个集水井放置一台抽水机排至甲方指定的排水位置。各土层渗透性指标统计结果表地层岩性渗透系数（cm/sec）透水性K⊥（cm/sec））K∥（cm/sec））②粘土1.13*10-71.15*10-7不透水③a淤泥质粘土1.00*10-71.00*10-7不透水③b粉质粘土2.74*1062.84*10-5弱透水③c淤泥质粘土2.29*10-73.07*10-7不透水③d粉质粘土1.3*10-61.56*10-6微透水·6四、施工部署施工前，我公司将组建项目经理部，项目管理机构由项目领导层、专业管理层和劳务层组成；由项目经理全面负责管理、组织和协调；项目副经理具体负责现场施工管理和协调（包括质量、安全和文明施工），项目总工负责技术、图纸和施工方案的编审。项目安全员，负责监督现场的安全、文明生产，本项目土方开挖基坑支护工程主要施工管理组织架构如下图示：1、健全施工组织机构是保证施工质量和进度的关键，工程实行项目管理，管理人员应履行各自职责。2、加强组织管理，根据工程需要实行例会制。施工班组由具有丰富施工经验的劳务队组成，劳动力合理调整，确保各阶段施工人员及时到位。项目经理：高晋荣生产经理：袁东辉技术经理：张宽应计量、资料员：王兴盛席宪波质量员：夏云涛安全员：汪克杰施工员：张学勇张胜利机电管理员：吴玉学后勤保卫：李国永普工劳务土方劳务队组降水劳务班组商务经理：吴东·73、作业层施工人员组成情况见附表1。施工人员组成情况表（附表1）序号工序工种数量备注1边坡修整支墩浇筑力工302安装抗拔锚栓专业电焊工5配力工10人3安装支撑钢管加固专业电焊工5主要施工机械设备表（附表2）序号名称单位数量备注1冲击钻台22混凝土泵车台13砂浆搅拌机台14电焊机台25切割机台16铁锹台157砼罐车把168辅助工具辆五、工艺流程及施工方法本基坑采用SWM工法支护型式，内插H型钢，型钢型号700mm×300mm，长度14.2m，桩顶设置1000mm×700mm冠梁，坑内加273×8的无缝钢管斜撑，施工前设置位移观测点，施工期间应连续观测，直至施工完毕，本基坑四周荷载1T/m。1、工艺流程：·8基坑开挖（A、B、C区暂不开挖）→边坡修整→支墩浇筑→支撑螺栓安装→支撑管加工→管就位→管焊接、加固→挖出支护内预留土方；2、主要施工参数及用具：（1）孔径100mm螺栓，孔内注抗拔胶；（2）钻孔深度（自上而下分两排、每处4个）：（3）支撑管：φ273无缝钢管3、施工方法：（1）施工时根据土方开挖情况，挖土按甲方及设计要求开挖，并修坡面，根据开挖进度情况，采取全面或分段挖土支护；（2）根据施工降水需要，综合楼-8.1m以下增加600外包密目网降水井7个，科研大厦-8.1m600外包密目网降水井21个，8-12轴为后开挖土方，共布置降水井16个，每个井笼长2.5m，10@200，纵筋为12@50；（3）为使止水幕墙连为一体，在393根H型钢上部浇筑1000mm×700mm冠梁（C30砼），冠梁内部H型钢周围嵌2cm厚挤塑板，共786㎡；（4）支墩定位：避开基础梁及承台，标高控制在基础筏板垫层下，采用C30商品砼；·9（5）支撑螺栓安装：根据基础施工图及支墩位置，在冠梁对应处植高强化学螺栓，固定焊接钢板；（6）支撑管加工：按现场实际情况，现场放样，确定支撑管的长度及破口加工；（7）管就位：使用倒链人工吊装就位；（8）焊接、加固：管就位后，根据成型坡口，派专业焊接人员将管上口与冠梁处固定钢板满焊，下口支撑在砼支墩上，采用提前加工好的钢楔子沿管四周均匀布置，楔牢固；4、基坑支护平面布置（图1中A、C区除外，图示钢管支护根数均为实际施工钢管根数）：基坑内支护采用φ273无缝钢管进行30°斜支撑，斜支撑内预留土方待支撑施工完毕后进行二次开挖倒运：·10基坑斜撑安全计算如下：273×8钢管材料物理特性：i(截面回转半径)=9.37cm.材料强度f=215N/mm².A（截面积）=66.60cm².L（支撑最长长度）=10m.支撑长细比λ=L/i=106.支撑稳定系数=0.592.支撑承载力：N=fA=215×66.60×100×0.592=847.7KN.支撑内力：N=277.6÷cos30°=311.6KN。支撑承载力满足要求。为了增加斜支撑的牢固性及稳定性，特将钢管下部支墩迎面做成45°斜面，并在45°斜面处及支墩上面、钢管下部迎面绑扎12单·11层钢筋网片以此来分解钢管来自基坑侧壁的压力，钢管顶冠梁处制作M-1预埋件将钢管与预埋件满焊形成整体，支墩及预埋件见下图：我方施工中由于局部基坑过深达到8m左右，故在此处（4-5轴及16-18轴处）斜撑支墩下部机械打入4.5m长273钢管共8根，（钢管上部预留1m浇筑在支墩内部与支墩形成整体），支墩后侧增1.2mm钢筋笼8个，钢筋笼长1.5m10@150，纵筋12@150，C30砼浇筑；由于12/A-E处受土方侧壁压力集中，在此处斜支撑支墩下部同样机械打入4.5m长273钢管6根，两栋楼树立塔吊处斜撑后侧机械打入4.5m长273钢管共4根；待科研楼、综合楼地下室主体完工并地下室砼强度达到设计值，再对图1中A、C区进行开挖，A区因距西南角九层楼主体过近，为·12加快施工进度，在不影响结构的情况下支护采用19根273钢管水平支护，支护的一侧作用在冠梁上30cm型钢处，采用20工字钢将水平钢管支撑与幕墙型钢形成一体（做法见下图）；另一侧作用在同冠梁标高综合楼主体上，综合楼主体住预埋M-1钢板预埋件，由于此处跨度过大，在19根水平支护钢管下设置7根273钢管立管，立管每根长5.9m；C区由于位置位于科研楼车道处，坡道内径仅为7m，为了方便坡道施工同时达到基坑支护要求同样采用水平钢管支护，C区钢管支护的一端作用在幕墙冠梁上，另一端作用在科研楼坡道剪力墙上，冠梁与剪力墙均设置M-1钢板预埋件；A、C区均为水平支撑施工完毕之后再派挖掘机将水平支撑下的预留土方挖出并清运出场，A、C区水平支撑（图示钢管根数均为实际施工根数）平面见下图：·13水平支撑节点如下图所示：根据现场施工及侧壁幕墙受力情况，9-12轴即B区定于将A、C区支撑完工后再次开挖进行支护，B区南侧离本工程西南角九层楼较近且在本工程转角处，集中应力较大，所以在进行钢管斜支撑时采取双钢管支撑，见图2，同跨内的四根钢管支撑作用在一个支墩上，支墩相应增加长度（避开承台及基础梁各200mm），支墩高由原来的1.5m加深至2m，其余尺寸及配筋仍参见上述支墩详图。基坑支护完毕，及时进行后序施工，同时做好有序排水，防止水浸渗入坡脚底下；支护施工完成至基坑回填之前，如遇暴雨等，必须派专人指挥基坑降水，支护坡面上需覆盖蓬布以免造成塌方，防止雨水灌入，造成不必要的损失。·14六、质量保证措施1、了解地质情况和地下管网、构筑物情况，做好施工前的技术交底和安全交底。根据现场实际情况，对可能出现的突发情况采取有效措施防范，必要时现场商定调整技术参数应急施工。2、提前计算施工用材料量，以便备料。3、严格按照基坑支护施工方案精心施工，技术人员跟班指导作业，确保每道工序符合要求。4、严把钢材、无缝钢管、水泥、砂、石等材料的质量关，原材料应具有合格证。5、对每个施工环节严格把关，质检员必须对工作认真、及时到位，对施工质量进行监督检查，检查合格后方可进行下道工序施工。6、设专人对坡顶水平位移、坡顶沉降观测点进行测量，每天将测量结果反馈给责任工程师以指导施工。七、安全生产、文明施工的技术组织措施该支护工程具有离周边建筑物近、地质条件复杂、交叉作业、工期紧等特点，安全工作十分重要，严禁施工中在坡顶堆放材料及重物以免造成未成形的坡体滑移，各级管理人员应引起高度重视。1、施工现场必须认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，坚持“管生产，必须管安全”的原则。建立安全管理生产责任制。·152、建立并认真执行安全交底制度，班前安全活动制度。3、进入施工现场施工人员必须戴好安全帽，现场临时搭设的脚手架，支撑杆必须稳固。4、土方坍落和滑坡是本工程最容易发生的安全隐患。在危险处