大厦基坑支护施工组织设计方案

大厦基坑支护专项方案编制人审核人施工单位日期二00年三月十日A2施工组织设计（方案）报审表工程名称：编号：001致：国际工程管理公司我方已根据施工合同的有关规定完成了大厦基坑支护、降水、土方开挖工程施工组织设计（方案）的编制，并经我单位上级技术负责人审查批准，请予以审查。附：施工组织设计（方案）承包单位（章）项目经理日期监理工程师签收时间审查意见：专业监理工程师日期审查意见：项目监理机构总监理工程师日期厦门市建设监理专业委员会监制3大厦基坑支护方案第一章概述第一节工程概况本工程为内筒外框结构，地上33层、地下1层；建筑物全高146.9m，地下室层高9.05m；总建筑面积72890.52m2，其中地下室面积15831.00m2；本工程±0.000相当于黄海高程5.3米。第二节现场基本情况本工程场地位场地十分狭窄。由于拟建地下室基坑安全等级为Ⅰ级，开挖深度大，尤其北、东侧紧临建筑物，要求基坑坑壁水平变形允许值偏小，不宜采用放坡开挖，宜支护开挖。现场存在状况：基坑范围内沿○Aa轴方向地下埋有一条通信光缆及一条1万伏高压电缆尚未迁移；○1a~○3a/○Ba~○Aa轴处为港务码头集装箱堆场尚未迁移；○Ca~○La/○1a轴处东冷加工车间局部建筑侵入基坑范围尚未拆除；东边冷冻厂尚未完成拆除工作。第三节工程地质及水文条件根据福建省地质工程勘察院提供的《岩土工程勘察报告》，本工程原始地貌类型为滨海滩涂，后经人工填海造陆，现地面较平整。工程地质条件，在基坑开挖范围内主要有以下地层：1、素填土：湿，松散——稍密，层厚0.4-7.8m；2、填块石：湿，稍密，层厚0.2-8.5m；3、淤泥：流塑，局部分布，层厚0.3-2.9m；4、粉质粘土：可-硬塑，局部分布，层厚0.8-6.0m；5、火山岩残积粘性土：可-硬塑，层厚2.1-18.1m；6、全风化火山岩：呈土状，4手捏易散，层厚0.65-14.1m。水文地质条件：在基坑开挖范围地下水主要赋存于素填土和填块石中，为孔隙潜水，水量较大；需考虑降水措施。地下水稳定水位埋深2.4~6.2m。第四节基坑支护设计方案基坑支护采用悬臂桩与喷锚网结合，灌注支护桩采用Φ1200，桩间距均为1600，混凝土强度等级为C30，桩顶上设置1200×800锁口梁一道，基坑支护桩中心距地下室边轴线2500；喷锚网支护采用φ25钢筋作土钉，土钉孔直径不小于110。喷射混凝土面层厚度为100，面层内配置Φ6.5＠200×200钢筋网。具体设计方案如下：①北面○1a/○Aa~○Qa轴支护桩桩顶标高-2.8m，桩底标高-19.0m，桩长16.2m。锁口梁面标高-2.0m，自然地面标高-0.52m，梁面距自然地面1500，采用40厚1:2水泥砂浆面层护坡，坡度1:1，内挂8#号铅丝网＠250×250；②西面○Aa/○1a~○9a轴支护桩桩顶标高-3.8m，桩底标高-18.0m，桩长14.2m。锁口梁面标高-3.0m，自然地面标高-0.78m，梁面距自然地面2200，采用40厚1:2水泥砂浆面层护坡，坡度1:1，内挂8#号铅丝网＠250×250；③西面○Aa/○9a~○8轴弧形处（与港务房产大厦基坑交接）支护桩桩顶标高-3.8m，桩底标高-19.0m，桩长15.2m。锁口梁面标高-3.0m，自然地面标高-0.78m，梁面距自然地面2200，采用40厚1:2水泥砂浆面层护坡，坡度1:1，内挂8#号铅丝网＠250×250；④南面○10/○L~○Cc轴与港务地产大厦开挖连通；⑤东面○Qa/○2~○10轴与东渡冷冻厂地下室（东渡冷冻厂地下室面标高相当于-4.04m，本工程地下室底板垫层底标高-9.65m，高差5.61m。）连接处采用土钉墙支护。第二章基坑支护施工方案5第一节施工总体布署根据业主提供的基坑设计方案，我司组织相关的技术人员对基坑支护图纸进行研究，并结合本工程的特点及施工条件分析，确定施工总体布署方案：一、施工程序（各工序的综合协调）1、基坑支护桩施工是影响整个工期的关键，故基坑支护桩施工方法的选择是本工程基坑支护方案的重点。2、降水本工程地下水在现在的自然地坪以下1.5~5.1m处出现，水位的高低与海水的潮位有关，由于邻近码头的阻水作用，水量不大，且邻边港务地产大厦的基坑已在开挖并在降水，故我司经分析认为，基坑土方开挖范围内地质层的水随支护桩的止水作用及邻边基坑的降水，估计所剩无几。但由于设计要求地下室底板需要有降水抗浮措施，同时也不排除基坑开挖层范围内局部仍存有少量的地下水。为确保开挖的干作业工作面及为满足地下室底板的抗浮要求，在降水施工中切不可盲目抢工期，尤其在洗井的工序上必须达到水清砂净。降水井施工尽量与护坡桩、土方配合，减少单独占用工期的天数。3、土钉墙土钉墙与土方密切配合施工，土钉的排距及根据地质情况采取分层、分段开挖，并进行土钉墙支护施工。二、施工工艺1、支护桩施工→基坑降水井施工→土方开挖至-3.6m→锁口梁施工→基坑大面积土方开挖→承台及地梁土方开挖→地下室施工。2、锁口梁施工后，随即在东侧开挖第1皮土钉工作面的土方→第1皮土钉墙施工→开挖第2皮土钉工作面的土方→第2皮土钉墙施工→开挖第3皮土钉工作面的土方→第3皮土钉墙施工→开挖第4皮土钉工作面的土方→第4皮土钉墙施工→土方开挖至地下室底板垫层底→地下室施工。63、在准备进行基坑土方开挖时，提前2周进行基坑降水。第二节支护桩施工方法一、施工方法选择根据地勘提供的资料，本工程地质情况较为复杂，场地内有一层人工抛填石层，且此抛石层较厚（0.2-8.5m），给冲孔机械成孔施工带来了很大的困难。我司经过分析认为如果支护桩采用冲孔机械成孔时，由于抛填石层的块石排列不规则，会造成孔底凹凸不平，软硬不均，钻头冲击时会发生偏斜，碰撞孔壁，容易引起坍塌，需反复提起钻头向孔内投入坚硬的块石，使孔底垫平后再冲孔。这样存在钻渣重复破碎，进尺缓慢，也增加了清孔的难度。冲孔桩成孔速度本来就慢、效率低、不能连续作业。如果采用冲孔机械要穿过此地质层，成孔较难，成孔速度更慢。基于本场地地质情况及工期的考虑，我司决定采用人工先清理桩位的抛填石层，以便更好地撑握现场地质的实际情况，为冲孔施工提供有利的条件。如果出现冲孔成孔困难时，能够及时地改变更好的成孔方式。二、施工工艺：放样→人工清障→冲孔机械成孔→放钢筋笼→浇灌桩芯砼。三、人工清理块石障碍层施工方法为确保人工清障施工的顺利进行，我司特拟定以下措施加以保证。1、人工清理障碍层，采用间隔式开挖法施工：等先行施工的桩号桩芯砼浇灌后，桩芯砼强度达到50%，再清理相邻孔内的障碍层。2、设置钢筋砼护壁支护：护壁砼强度等级C25（在有地下水的部位掺入1%~2%的早强剂，对地下水较多的地层，还可加入速凝剂），支护厚度为15cm，护壁钢筋配置规格为：环向钢筋φ8，间距200mm；纵向钢筋φ14，间距300mm；上下护壁搭接50mm。3、根据地勘提供的资料，对人工清理本工程地质障碍层可能出现的情况，采取以下技术措施加以保证。①抛填石层清理抛填石层时，护壁内侧孔内的块石直接采用钢钎撬松、风钻破碎成小块，吊篮装运。护壁处且与外面层叠交错咬接在一起的块石，不得采用钢钎硬撬，以7防上层块石塌落，须采用风钻凿除。②地下水层根据地勘提供的资料，场地的地下水主要贮存于素填土①、填块石①-1，地下水埋深1.5~5.1m，故块石层也是主要的地下水层。水位的高低与海水潮位有关，由于邻近码头的阻水作用，水量不大，此层为渗水层。清障施工时避开海水涨潮的时间，清障时，当渗水量不大，可用吊桶装水外排，若渗水量较大，则在底挖集水坑，用潜水泵放入集水坑内抽水，待水抽完后再继续清挖。挖好后应尽快浇灌护壁混凝土，混凝土掺入速凝剂，当水流较快，水量大时，每节护壁的高度由1m减为0.3~0.5m。为避免护壁砼初凝前就被水冲垮，在上一节护壁靠近端部的位置（上下节护壁搭接处上口）预埋数根胶管用于导水，清障完成后，用破布裹住木契堵塞引水管即可截断水流（如图1-1）。如有出现流泥，将护壁的钢筋（加长至1.5m）先用锤子打入出现流泥位置以下的土层内或块石缝隙中，打入的深度不少于50cm，边掏砂土边用准备好的麻袋或破布堵塞泥砂，此措施不仅能阻挡泥砂，而且能起着滤水的作用，降低水压力。四、冲孔灌注桩施工方法一节护壁高度100cm上下两节护壁间的连接钢筋C25砼护壁150mm150mm1200mm护壁搭接长度5cm图1-1混凝土护壁示意Φ25胶皮引水管L=20mm，＠5008人工清理填石层后，即更换冲孔桩桩机就位，桩位复核无误后，马上进行冲孔机械成孔施工。1、主要材料：①混凝土：采用商品砼。②钢筋：钢筋的级别、直径必须符合设计要求，有出厂证明书及复试报告，表面应无老锈和油污。③垫块：用1∶3水泥砂浆埋22号火烧丝提前预制成或用塑料卡。④火烧丝：规格18～20号铁丝烧成。⑤外加剂：掺合料；根据施工需要通过试验确定。2、施工工艺：护筒埋设→钻机就位→孔位校正→冲击成孔→泥浆循环→清除废浆、泥渣→清孔换浆→终孔验收→下钢筋笼和导管→浇灌混凝土→成桩养护。3、技术措施①成孔时应先在孔口埋设钢护筒，其作用是保护孔口、定位导向、维护泥浆面、防止塌方。护筒内径应比钻头直径大200mm，深一般1.2~1.5m，如上部松土层较厚，宜穿过松土层，以保护孔口和防止塌孔。然后使冲孔机就位，冲击钻就对准护筒中心，要求偏差不大于±20mm，开始低锤密击，锤高0.4m~0.6m，并及时加块石与粘土填充溶洞裂隙和造浆护壁，使孔壁挤压密实，直至达护筒下3~4m后，才加快速度，加大冲程，将锤提高至1.5~2.0m以上，转入正常连续冲击，在造孔时要及时将孔内残渣排出孔外，以免孔内残渣太多，出现埋钻现象。②冲击成孔要适进时排渣换浆，保持泥浆密度和避免重复破碎而影响效率，正常情况下一般土层2~3m排渣换浆1次，岩石层0.5~1.5m排渣换浆1次，泥浆相对密度保持为1.0~1.5。③桩孔达到设计深度后，及时核对地质资料及施工记录，用测绳测孔深。9检查无误后，即用底部带活门的钢筒渣筒将孔底沉渣清除干净。④终孔验收，关键是孔底积渣和泥浆密度的控制，采取捞渣筒吸捞、补浆或加水来实现泥浆密度1.1~1.25，保证孔底沉渣厚度≤50mm。⑤清孔完毕后及时放入钢筋笼，为使钢筋笼在浇筑砼过程中不上浮，确保钢筋笼位置准确，必须在钢筋笼顶部焊两根钢筋，固定在桩孔钢护筒上。吊放钢筋笼：钢筋笼放入前应先绑好砂浆垫块（或塑料卡）；吊放钢筋笼时，要对准孔位，吊直扶稳，缓慢下沉，避免碰撞孔壁。钢筋笼放到设计位置时，应立即固定。遇有两段钢筋笼连接时，应采取焊接，以确保钢筋的位置正确，保证层厚度符合要求。⑥验收2小时内应立即组织进行桩进行桩芯混凝土浇灌，以防孔壁坍塌和泥浆沉淀。混凝土灌注采用“导管法”工艺，混凝土从导管内灌入，以增强砼的密实度和坚实性。砼储料斗的容量必须满足首次灌注时，导管底端埋入砼中大于1m的要求，浇筑混凝土时应连续进行，在灌注过程中应经常测量砼面位置，保证导管埋置的深度2~6m。浇筑桩身砼时，必须严禁导管拨出混凝土面，否则就会出现断桩。在灌注的过程中，应注意观察导管内混凝土下降和返水情况，及时测量孔内混凝土面的次数，不少于所使用导管的节数，并应在每次起升导管前，探测管内外混凝土面的高度，特别情况下，如发生桩的局部严重超径或缩径，则应增加探测次数，同时观察孔口返水情况，以正确分析和判断孔内情况，并做好记录。孔内进行水下灌注混凝土时，上部会有浮浆产生，桩顶标高应高出设计标高500~1000mm，以便凿除砼浮浆，确保桩身质量⑦每根桩制作试块一组。5、雨期施工：10雨期严格坚持随钻随浇筑混凝土的规定，以防遇雨成孔后灌水造成塌孔。雨天不能进行钻孔施工。现场必须有排水的各种措施，防止地面水流入槽内，以免造成边坡塌方或基土沉陷、钻孔机倾斜等。五、安全技术措施首先要充分了解工程地质和水文勘测资料，结合设计要求分析研究地质变化，预测施工作业中可能存在的隐患，制定有针对性的安全预防措施。正确选用施工机具类型、场地施工排水、降水方案等安全技术措施，以确保人工清障及冲孔机械成孔的安全，