剧院深基坑降水土方挖运边坡支护施工方案

大剧院深基坑降水、土方挖运、边坡支护施工方案1、前言1.1工程概况国家大剧院是国家重点工程，拟建场地位于北京市西城区堂西路西侧，为一多功能特大型公共建筑，由椭圆穹形结构的主体建筑——国家大剧院及南北两侧的地下票务大厅、地下停车库及商业区组成，总建筑面积为10万平方米，地下面积3.5万平方米，接待面积为2.9万平方米。其中，主体结构东西轴长216m，南北轴长146m，结构基础埋深分别为-22.0m、-28.6m和-41.0m，本工程±0.00=46.00m，室外自然地坪标高在46.0m左右。拟建场区总平面图详见图(一)。第二部分施工组织方案1、施工布置由于该工程是重点工程，2003年年初要交付使用，而基坑降水、边坡支护、土方开挖及回填只给了280天，施工难度大，任务紧，为此我们的方针是确保280天准时完成任务。具体安排是上层降水、土方开挖、边坡支护同时穿插进行，施工中以机械挖土为主线，打井降水为上层大部分土方开挖创造条件，分层挖土为下部各层支护创造条件，工程开工后，三个项目降水、挖土、边坡支护同时进场，相互穿插，齐头并进，降水进12~15台设备进行打井，挖土进10~15台挖土机。由于北区与中心区部分基坑先行开挖，因此北区与中心区周围要先进行打井降水。-11.0m标高以上的边坡采用喷锚支护，局部需要进行二次开挖的临时支护段，可采用插筋挂网处理方法。当中心区水位降至-17.0m以下时，可从中心区周围从-11m做喷锚支护至-17.0m，然后，在-17.0m标高面上，进行周圈地下连续墙施工。椭球体内连续墙锚杆、内支撑护坡桩、台仓区连续墙等视基坑内水位下降及各层作业面标高情况逐级向下进行施工。施工平面布置详见图(十二)。2、施工准备2.1进行地上、地下建筑物拆除和各种管道、线路的挪移，切断、封堵通往施工区域内一切管道、线路，防止发生安全事故。2.2进行测量定位和观测点的埋设工作，并做好初测记录。2.3进行现场围挡，设置出入口，加固管沟上道路路面。2.4做好施工用电，经计算深基坑施工阶段，用电量约为1500KVA（降水与喷锚同时施工时），在现场设置四个630KVA的变压器，其位置分别设在主体结构的东南、西南、西北、东北角各一台。2.5做好施工用水，经计算现场埋设φ200mm供水钢管，降水井抽水后，施工用水可以用井里抽出的水，以节约用水。2.6在现场搭设办公及暂住用房。2.7办理交通、城建、市容、环卫等有关手续，办理降水工程向市政雨、污水管排放手续。2.8协同甲方妥善处理支护结构范围内地下管线和构筑物。2.9落实所需各种设备材料，根据需要组织部分材料进场。提前进行钢筋加工。2.10组织施工人员熟悉地质报告、施工方案及有关规范规程。2.11对施工人员进行安全责任教育。2.12根据施工图纸、总进度计划、劳动力规模划分土钉墙的作业流水段，与土方挖运专业队协调、配合。2.13为确保工程的施工进度，布署各工种昼夜施工。2.14现场需设置两处约10m3/h的水源，电量应满足约550KVA(仅针对桩施工)。3、降水工程3.1降水工艺流程放线定井位→钻机就位→开挖循环水池→钻孔→下井管→洗井→做排水管线→试抽水→正式抽水。3.2由于先开挖北区及中心区部位基坑，因此沿椭圆基坑四周打一圈封闭降水井，井距7.5m，孔径φ600mm，井底标高-30.0m，在-27.0m标高下设2m长钢筋网过滤井管，主体北侧已有旧基坑，因此该位置处的降水井及主体内部降水井从现有地坪面打井，其余基坑四周抽渗结合井均在自然地面打井。详见“降水井情况一览表”。3.3深基坑东西两侧自然地面上的抽渗结合井（回灌井）距坑内相临降水井不小于20m。地面上降水井影响车辆行驶时，可在井口加盖市政井盖，排水采用挖沟铺钢管暗排。3.4为了保证主体部分降水井的排水及回灌问题，北区及南区抽渗结合井要先行施工，保证上部土方开挖，回灌井井底标高-26m，在-23m标高下设2m长钢筋网过滤器，其中每隔六个抽渗结合井，加深至38.0米，共加深28眼。3.5为降低施工噪音污染，提高工效，采用2台旋挖钻机6台反循环和6台冲击反循环钻机，采用泵吸反循环自造泥浆护壁的方法，在卵石厚、水压大易塌孔区适当投放粘土护壁。3.6下井管组装时，要选用无破损合格井管，井管连接处要缠塑料布，保证接头处牢固无缝，以防抽水时将土层中的泥砂大量带出而造成四周建筑物不均匀沉降。3.7成井结束后要及时洗井，采用空压机气举法，自上而下逐节吹洗，对投粘土料护壁处洗井时要加粘土松解剂，以保证降水井的渗透效果，洗至出清水时为止。3.8打完的井要及时试抽，将井抽活。3.9降水初期，可适当抬高下泵高度，以减少初期排水量，抽一段时间后，根据施工的实际需要可将泵位下调，逐渐降低地下水。3.10主体结构四周降水井内设流量3~5t/h、扬程50m的潜水泵，主体基坑内部降水井(疏干井)内设流量20t/h、扬程50m的多级潜水泵。-43m深基坑内的减压区井设50t/h、扬程60m的多级潜水泵。3.11由于抽水流量较大，因此该降水工程的排水及回灌管线铺设量很大，为保证连续作业，管线铺设应与降水打井工作同步进行，为防止将回灌井淤死，回灌时全部采用封闭式管道及胶管，四周铺设多排φ150和φ300(回灌管道)的钢管排水管。将水引至回灌井处设节头连胶管将水依次回灌到各个渗井中，剩下的少量水可排入场区附近市政排水管道。3.12位于基坑内部的降水井，在内部基坑进行土方开挖时，要依次停抽后提出井中的潜水泵逐节拆下井管至开挖底标高上0.5m～1.0m处，再下泵进行抽水，严禁损坏坑内降水井，当土方开挖至槽底标高时，可在井上部加一节φ327mm钢管实管，当坑内井停抽时，可在井内下放小钢筋笼，再进行压力灌浆，钢筋笼上部可加预应力，起到坑浮桩作用，在上部钢管实管外做法兰盘，分层做好防水，最后在底板浇筑时一起浇筑。3.13锚杆施工时，应与降水井错开，以防击穿降水井3.14在基坑底部沿基坑边坡挖一条排水沟，以便将边坡渗水、局部存水及时排走。3.1.5定期做好四周建筑物的沉降观测，随时处理不利因素。井位布置及构造详见附图。4、土方工程4.1本工程土方施工的特点是工程量大，北区、中心区由于要配合喷锚、连续墙、护坡桩、锚杆施工，等待时间较长，工期要求紧，土质复杂(有滞水层和饱和土)以及地处重要地区，交通不畅，管制严格等。根据以上特点和为连续墙、护坡桩、锚杆创造施工条件的要求，本工程配备10~15台反铲挖土机，200余辆15~17t自卸汽车分区分层开挖。4.2在开挖北区与中心区基坑时，由南往北挖，第一步挖至-12.2m，预留20cm由人工清底，（机械作业面处土方挖至-11米），局部基底标高小于-12.2m的区域，挖至实际标高处，周边喷锚施工工作面处的土方，要根据土钉层高分层开挖。喷锚区的土方开挖需保证喷锚施工24小时后方可挖下步土。为保证土方开挖进度，喷锚作业面20m内按要求分层开挖，中间可大面积、较大深度进行开挖。4.3在北区进行挖运施工时，可同时进行坑内旧桩的拆除破碎工作，碎桩块随土方一起清运。对旧坑超深部分，应进行回填处理，采用3：7灰土用推土机分层碾压密实。对于拟建区域外的超挖旧桩，可待北区外墙施工出±0.0m后再进行分层回填密实。4.4当水位降至-17.0m以下时，可进行中心区第二步土方开挖，从-12.20m挖至-17.0m，四周边坡用喷锚支护。喷锚坡脚线距连续墙外皮2.0m。4.5土方挖运至大兴旧宫、丰台区四合庄，运距约17Km，日出土量约12000~24000m3。4.6在-17.0m工作面进行中心区四周地下连续墙的施工。4.7地下连续墙施工结束后，利用连续墙内降水井疏干墙内存水，当水位降低至连续墙第一道锚杆下2~3m时，即可进行第三步土方开挖，挖至第一道锚杆头下0.5m处。待打完该层锚杆，上好腰梁后，预留出锚杆张拉的工作面，先从工作面外进行下一步土方开挖，张拉完成后，进行大范围开挖，依次类推，挖至-26.0m(预留1.20m厚土，以免打桩机扰动地基土)。4.8-26.0m标高处护坡桩施工结束后，清挖除坡道处的预留余土至-27.20米，进行下一步土方开挖。每次挖深与地下连续墙的每道工序紧密结合，挖至连续墙的每步作业面要求标高处。4.9待台仓内水位降到-43.70m时,可进行台仓内土方开挖，先挖至钢筋砼角支撑的工作面标高处，待四周角支撑施工完成后，可进行深基坑内余土挖运施工，可用一台挖土机在坑内挖土，再用拉铲挖土机或轮胎吊车簸箕将土运出，最后将台仓基坑内挖土机用80~100t汽车吊车吊出，也可用12m长臂挖土机直接挖剩余土方。主体基坑内连续墙，护坡桩、锚杆及台仓内土方均已完成后，可将桩机、锚杆机沿坡道移出基坑。坑内留4～5台挖土机将不同标高处的余土挖设计标高处，预留20cm厚由人工清土。由西向东方向收尾，收尾时采用接力挖土，由于收尾口处槽深不足12m，因此，可直接采用12m长臂挖土机直接收尾。4.10在主体部分土方开挖的同时，可进行北区局部超深部分的回填及局部旧桩的拆除工作。回填时采用3：7灰土用推土机分层碾压密实。4.10.1回填用土就位取材，采用-7~-10m之间的粘性土，机械采用D80型推土机。4.10.2填土应由下而上分层铺填，每层虚铺厚度不大于30cm。4.10.3大坡度堆填土，不得居高临下不分层次，一次堆填。4.10.4采用分堆集中，一次运送方法，分段距离约10~15m。4.10.5用推土机来回行驶进行碾压，履带应重迭一半。4.10.6夯填度达到基础设计要求。4.10.7基坑内旧桩拆除采2~3台液压锤进行破碎拆除，破碎后的砼碎块与土方一起运走。4.10.8旧桩拆除后，扰动拟建地基时，需采取回填3：7灰土分层碾压密实。4.11北区存放级配砂石由于该工程中心区基坑底底板上需铺设2m厚级配砂石，为了节约费用，可将中心区内-12.2m~17.0m之间挖出的质量较好的砂石存放于北区现场，共需存放约6万m3。待深基坑回填级配砂石时再进行现场清运。存放的级配砂石也做分层碾压密实及平整处理。4.12注意事项土方工程施工的关键是运输问题，车辆集中，道路拥挤，地区交通管制严格，因此，必须采取以下措施：4.12.1现场南坡开设2个出入口，根据挖土部位，调整各出入口的行车路线，汽车要按指定路口出入，按指定路线行驶，保持循环道路。各出入口要设专人指挥，疏散交通。4.12.2采用卸(弃)土场和场外道路分流、夜班运土高锋时要同时向大兴旧宫、丰台区四合庄等场地卸(弃)土，实行各行其道，防止车辆阻塞。4.12.3避开交通运输高锋，安排好各班次运土车辆，白天市内车辆多，交通拥挤配备少量汽车(60-80辆)运土。晚9点至次日晨5点交通状况改善，配备200-250辆汽车运土。4.12.4同交通管理部门紧密配合、制定有效地交能运输方案，建立健全工地交通管理组织，制定交通运输措施，有条理有秩序地组织土方运输。4.12.5为防止车辆遗撒和轮胎泥土污染市区道路，需要现场坡道口两侧搭设拍土架，设专人拍车槽，盖苫布，门口处砌置排水通道，用高压水冲洗轮胎，车辆清洁后方可放行。5、土钉墙施工5.1工艺流程开挖工作面,修整坡面→放线定位→用洛阳铲成孔→插筋→堵孔注浆→绑扎、固定钢筋网→压筋→喷射砼面层→砼面层养护。5.2坡面施工基坑开挖过程中与土方施工适时协调密切配合，按设计坡比开挖，每步开挖1.5m，预留30cm厚土由人工清理，以免扰动地基土，严禁超挖，及时修坡，保证坡面平整。5.3土钉锚杆施工坡面经检查合格后，放线定锚孔位置，用洛阳铲成孔（φ110mm）；检查孔深、孔径、锚筋长度合格后，及时插入锚筋和Ф25mm注浆管至距孔底100~150mm处；拉杆体沿长度方向每隔2m焊一个Ф6托架，分布呈三角形，使土钉居于孔中心。注水泥浆不饱满应二次补浆，水泥浆水灰比为0.45~0.50，注浆压力不得小于0.3Mpa。5.4混凝土面层施工将φ6.5＠250mm×250mm钢筋网片，用插入土中的钢筋固定。用加强筋压紧并与锚头焊接，钢筋网片均应与上部搭接，并给下步留茬，搭接长度不小于20cm，喷射80±20mm厚C20细石混凝土。5.5技