基坑開挖及護坡工程施工方案

1、基坑開挖及護坡工程施工方案1、工程概況 本工程為某賓館地下建筑的基坑開挖工程。該建筑由主樓和裙房組成，主樓東 西長約72m,南北寬約42m，開挖深度12m （電梯井14m）,裙房東西長約71m, 南北寬約26m，開挖深度5.8m。施工深度范圍內，地層土質分布情況如下：地面以下0-3.5m為雜填土，局部 有舊建筑基礎；-3.5m-8.1m主要為粉質粘土，其中在-4.5m左右有一層厚度0.5m -1.00m的重粉質粘土層；-8.1m-14.00m為細砂；-14.00m-20.20m為卵石，卵石 最大粒徑57 cm； -20.20m-27.6m為粉質粘土。地下水有二層,第一層為滯水,在地面下 -4.

2、5m 處,第二層為潛水,在地面下 -10.30m 處。由于基坑設計標高在地下水位以下?；涌訓|面、北面有建筑物,西面、南面 臨大街,無場地放坡,因此采用管井井點降水,鋼筋混凝土灌注樁加錨桿護坡。基 坑土方、降水、護坡樁及錨桿統(tǒng)稱基坑開挖及護坡工程,主要工程量如下表。本工程的施工特點是：地處繁華市區(qū),交通與環(huán)保管制嚴格,施工場地窄小, 工序多,工期要求急,施工中必須采取措施減少振動和噪聲,安排好作業(yè)班次和工 作面,白天打井、打樁,夜間挖運土方,各分項工程互創(chuàng)施工條件,抓好工序搭接 和流水作業(yè),確保 d 完成施工任務。2、施工準備工作全面調查施工現(xiàn)場和錨桿深度范圍內的地上、地下障礙物，制定排障計劃

3、和 處理方案,并加以實施。根據(jù)建設單位提供的建筑紅線、控制樁、水準點和施工圖紙，進行測量放線 工作?；娱_挖范圍內所有軸線樁、水準點都要引出機械施工活動區(qū)以外，并設置 涂紅白漆的鋼筋支架加以保護。根據(jù)軸線樁、施工圖紙，測放井位、樁位和基坑開挖線，并加以保護。施工用電和施工照明： 根據(jù)機械配備型號和數(shù)量及鋼筋加工、混凝土澆灌用電，經計算本工程高峰用電量為200kw，建設單位提供的316kVA變壓器，符合施工用電容量要求。 臨時供電線路采用90伽2橡皮電纜，并設置8個施工電閘箱供護坡和降水施 工用電。 在現(xiàn)場搭設4個46m的照明燈架，每個燈架安裝鏑燈 2000kw。工作面和 坡道口安裝碘鎢燈活動燈

4、架12個，供夜間施工照明用。施工用水：在現(xiàn)場東西兩側，各設置 1個50伽的水源，供打井和護坡工程 施工用水。在基坑南側搭建臨時辦公室、休息用房約 150 ，工具棚20川，水泥棚川。根據(jù)施工方案和施工圖紙進行機械設備和鋼筋、水泥、砂石、鋼絞線等材料 的準備。辦理交通、城建、市政、市容、環(huán)衛(wèi)等有關手續(xù)，辦理降水工程向市政雨水 或污水管道的排放手續(xù)，準備棄土場，辦理運土及渣土消納手續(xù)。3、施工平面布置出入口分別設在現(xiàn)場東南側和西南角，運料、運土汽車可走循環(huán)線路?；炷翑嚢铏C及砂石料場設在裙房基坑范圍內，但要避開護坡樁樁位線。由 于場地窄小，砂石、水泥、鋼筋、鋼絞線等原材料須按計劃分期分批進場。鋼筋加

5、工場設在主樓基坑北側， 鋼筋籠要分批加工， 碼放高度不得超過 2 層。4、分項工程施工方法41 降水工程1、降水方案的選擇本工程主樓降水目的是兼顧基坑開挖和護坡樁施工， 降低水位標高要求降到護坡 樁底標高，降水深度大，潛水存在于細砂和卵石層內，滲透系數(shù)和出水量也較大， 又由于上層粉質粘土有滯水，因此，主樓采用管井加砂漏井點降水方案。管井主要 降低潛水水位，砂漏井主要將上層潛水滲漏至細砂層，再用管井抽走。2、管井井點計算計算參數(shù)基坑面積 A=75 X 45=3375 ，基坑深度 H=12m降水深度 S=26.2-21.5=4.7m,含水層厚度 h=26.2-16.3=9.9m滲透系數(shù)K砂=10m

6、/d, K卵石=117m/d，加權平均后 K=65m/d。降水井底在滲透系數(shù)很小的粉質粘土層內，故按潛水、完整井計算。基坑假半徑：Xo= (A/ n ) 1/2二二(3375/ n ) 1/2=32.78m抽水影響半徑：R=【(Xo) 2+2K Xtx h/口】1/2二【(33) 2+2X65X6X 9.9/0.23】1/2 =186.18m式中t抽水穩(wěn)定時間，取6d:卩給水系數(shù)，粉細砂 0.150.20，卵石0.200.35，取0.23。基坑總涌水量：Q=1.366X KX(2hS)X S/(logR-log X0) =1.366X0.23X(2X9.94.7)X 4.7/(log186.1

7、8-log 32.78) =8370m3/d單井涌水量：q=2n rhwK1/2/15=2XnX 0.15X 2.67X 86400X（ 65/86400） 1/2/15=398m3/d式中hw濾管進水長度，0.27h=0.27X 9.9=2.67mr -管井半徑（m）管井數(shù)量：N=Q/qX 1.1=8370/398X 1.1=23.1座，實際布置 24座。式中， 1.1 為增井系數(shù)，考慮降水井損壞、堵塞、效率降低等，井數(shù)增加10%。管井平面布置及井距：管井布置在基坑四周，其中 4 座布置在裙房基坑內。井距匸L/N=230m/24=9.58m ,實際為9.6m,（錨桿間距的倍數(shù)，以防止被擊穿）

8、。 式中， L 為基坑周邊長度， m。管井豎向布置 （井深 ）： 管井由地面開始打井，井深 h1 按下式計算：hi=Si + iLi + h2=15+ 0.10X 37.5+ 3=21.75m,實際 23.00m。式中S1地面至樁底深度（m）i 水力坡度，環(huán)形井點取10%h2-管井沉淀高度，一般取 2 3m;L1-管井到基坑中線的距離（m）。計算結果校核： 以上井點計算公式及計算參數(shù)均為經驗值，因此，有條件的工程應做現(xiàn)場抽水試驗，本工程無條件做試驗，但完成23座井后立即抽水，對滲透系數(shù)K、水力 坡 度 i 及 單井涌水量 q 等進行校核。管井井點對環(huán)境的影響：潛水含水層在地面下 10.3m 的

9、細砂和卵石層內，該層土壓縮模量較大，上面又 有約 5m 厚的粉質粘土，形成硬殼頂托層，故降水引起的沉降量可忽略不計。3、管井井點施工管井的構造：管井采用300mm （內徑）無砂混凝土礫石管（全部為濾管）， 井孔直徑600mm,井管與井孔之間填2 6mm濾料，井深23m,井距9.6m，共布 置降水井 24 座，如圖。管井成孔（井）：采用CZ22鉆機沖擊成孔（井），如噪音、振動大擾民時， 也可采用 XF-3 泵吸反循環(huán)鉆機,鉆機性能見表,可利用地層的粘性土,自造泥漿 護壁。鉆孔（井）前要挖好泥漿池,沖擊鉆采用掏渣筒掏渣,泥漿少而稠,泥漿池 深度在 1.00m 以內,反循環(huán)鉆機靠泵吸泥漿循環(huán)排渣,泥

10、漿多,泥漿池深度1.52.0m，并配備泥漿罐車隨時將多余泥漿運走。下井管：用鉆機的卷揚裝置，采用井托法逐節(jié)吊放，井管連接采用竹片用16號鉛絲綁緊。要保持井管順直,在井孔內居中。填濾料：從井管周圍均勻填濾料，防止將井管擠偏，洗井后要補填濾料， 井頂 2.00m 用粘性土封口。洗井：采用912m3空壓機氣舉沖冼法，將由氣管和排渣管組成的洗井器放 入井底,關閉排渣管, 用高壓氣激蕩沉渣和井壁, 再開啟排渣管將水渣混合物吹出, 這一過程自下而上反復進行,直至洗出清水,井內水位接近周圍地下水位為止。地面排水管：布置在基坑頂周邊，由 300mm鋼管排水總管和沉淀池組成。 抽出的地下水經排水總管及沉淀池再排

11、入市政雨或污水管道內。抽水：采用揚程25m,出水量20t/h, QS系列潛水電泵，性能如下表。置泵 標高16.00m,引水管采用50mm膠管或鋼管，一般情況下，群井抽水67d后水位 顯著下降, 10d 后穩(wěn)定到設計水位標高,此時水泵出水量顯著減少,為起始出水量 的 50% 左右，可換用小流量水泵。降水運轉：管井井點運轉后，要配備專人值班，保持晝夜連續(xù)運轉并定期檢 查水泵及管路運轉情況，測量水位、水量，做好施工記錄。必要時可配備備用電源 或發(fā)電機，以防停電、停泵造成水位上升，發(fā)生災害，影響施工。裙房基坑內降水井：由地面打井，隨挖土深度逐節(jié)拆除至裙房坑底標高。抽 水時，可采用串聯(lián)抽水法，即將中間降

12、水井的水抽至邊側降水井，再抽至地面排水 管內。4、砂漏井施工砂漏井井孔直徑300mm,井深10.00mm,井內填26mm濾料，井距23m, 在管井降水井之間共布置砂漏井 54 個，如圖。砂漏井成孔采用 BQZ300 步履式鉆機,要邊鉆邊填礫,以防塌孔。填礫至地面 下2.00m,用粘性土封口。42 護坡工程1 護坡方案 根據(jù)護坡高度、周圍環(huán)境、土質分布情況、施工能力和經驗,本著安全、經濟、 合理的原則,本工程選擇振動小、噪音低和變形小的鋼筋混凝土灌注樁護坡方案, 不同部位其構造和做法也不相同。主樓護坡高度12.00m,采用 800mm鋼筋混凝土灌注樁加錨桿護坡方案（如 圖）。由于有舊建筑基礎需拆

13、除,也便于新建管線通入,挖土 3.50m 后再做樁,樁 頂設850mmx 500mm連梁，錨桿設在連梁上，連梁頂砌磚墻并設抗彎柱和壓頂梁 （如圖）。裙房護坡高度5.80m,采用 500mm鋼筋混凝土懸臂樁護坡方案（如圖），由 地面開始做樁，樁頂設500 x 300mm連梁。主樓與裙房結合部，高差6.20m,考慮到地基處理問題，采用1: 0.75放坡,坡面采用鋼板網抹灰加固（如圖） 。主樓、裙房的樁間土也采用鋼板網抹灰處理。2 護坡工程設計與計算目前尚無國標護坡樁設計規(guī)范,根據(jù)高層建筑施工手冊 （中國建筑工業(yè)出版 社出版）介紹的計算方法、 有關規(guī)范和實踐經驗, 編制了護坡工程設計計算機程序。 本

14、工程的電算輸入?yún)?shù)和計算設計結果見 下表 。根據(jù)設計與施工經驗,本工程采用了以下數(shù)據(jù)處理和構造措施：計算土層深度內有值和C值時，摩擦角換算為等值摩擦角 d;地質條件良好，最大彎矩折減 30%40%再配筋；提高安全系數(shù)，樁入土深度增加 10%20%;計算出護坡樁每米的彎矩，按彎矩分布大小配筋；“周邊均勻法”和“等效矩形法”對照配筋；錨桿設在連梁上，錨桿間距不受限制，便于優(yōu)化錨桿設計，也省去了腰梁，節(jié)省了鋼材，簡化了工序。3 護坡樁及錨桿的布置構造及做法4 護坡樁施工工藝流程：根據(jù)護坡樁設計和地層土質分布情況，主樓和裙房護坡樁均采用 長螺旋鉆孔機施工。其成樁工藝流程為：場地平整T鉆機對準樁位T調整

15、大臂垂直度T啟動鉆機T鉆機出土并隨時清理-鉆至設計孔深，空鉆清底-停鉆提鉆桿-測量孔深（作記錄）-吊放鋼筋籠-澆灌樁身混凝土，振搗T養(yǎng)護鉆孔： 主樓護坡樁樁徑 800mm,間距1.60m,樁長12.00m,采用ZKL 800履帶 式長螺旋鉆機（性能見表），由于采取了降水措施，卵石層最大粒徑 57cm,初步 判斷不塌孔或塌孔不嚴重,只須適當加深鉆深即可。如卵石層塌孔嚴重時,可采用中心壓灌水泥漿法成孔。裙房護坡樁樁徑為 500mm,間距1.20m,樁長10.00m, 采用 BQZ500 鉆孔（同砂漏井,但需改裝鉆桿直徑,性能見表） 。 鉆孔采用跳鉆法,鉆成的孔要及時下鋼筋籠,并澆灌混凝土,防止涼孔

16、時間 過長塌孔,當天鉆成的孔必須當天澆灌完。吊放鋼筋籠：采用鉆機的吊裝裝置要垂直吊放入孔內，并注意加強主筋方向 不得下錯、放反,必要時涂紅漆標識。鋼筋籠制作：鋼筋籠在現(xiàn)場加工制作，供應的鋼筋長度不符合要求時，主筋 采用雙面電弧焊,搭接長度必須符合規(guī)范要求。為保證主筋間距、位置和鋼筋籠的 剛度,架立筋應與主筋焊牢,箍筋與主筋綁扎牢固,成型的鋼筋籠外形尺寸、主筋 數(shù)量、位置、長度應符合設計要求。 連梁鋼筋的綁扎、 搭接、長度應符合規(guī)范要求, 樁的主筋伸入連梁內不小于50 cm?；炷翑嚢瑁簽榧铀贊补?，防止塌孔，樁身及連梁混凝土在現(xiàn)場攪拌。在裙房中部設置2臺JZC350攪拌機，水泥為425號普通硅酸

17、鹽水泥，砂為粗砂，碎石粒徑大于40 mm, 因現(xiàn)場窄小，要隨用隨進?；炷恋燃墳?C25。坍落度為1214 cm,配合比如下： 水水泥砂石子200 kg320 kg769 kg1114 kg以上配合比應根據(jù)砂石含水量及粒徑進行調整,攪拌時砂石每車過磅?；炷吝\輸采用小翻斗車，澆灌時孔口放一漏斗，要用長振動棒分層澆灌、 分層振搗。 裙房護坡樁連梁采用土模。主樓連梁梁底用土模，兩側用鋼模，打完錨桿并 預埋鐵皮筒錨孔后，再進行澆筑混凝土。5 錨桿施工工藝流程：根據(jù)設計要求在地面下 3.50m的連梁上打一排錨桿，間距 2.40m, 孔深24.50m,傾角220,采用MZ- H型錨桿機干孔作業(yè)成孔，其工

18、藝流程為：錨桿機就位-穩(wěn)鉆桿調整孔位及角度-鉆孔出土-接螺旋鉆桿（1.50m 一節(jié)）繼續(xù)鉆孔到設計孔深-退出螺旋鉆桿-插放錨體和注漿管-常壓注漿-預埋錨索套 筒-澆灌連梁-養(yǎng)護-安裝錨頭、錨具-預應力張拉-頂緊楔片鎖定。桿體制作：設計拉拔力643KN，桿體采用4束1860級鋼絞線，錨頭為四孔錨 盤，錨固段每1.50m用塑料隔離架將鋼絞線分開，非錨固段用塑料管包好。注漿管 為 25 mm塑料管，綁在桿體上放入距孔底 100 mm處。錨體注漿：錨體水泥漿漿體強度為 20MPa, 采用425號普通硅酸鹽水泥， 水灰比0.45。采用一次常壓注漿，用BW250/50泥漿泵注漿，注漿壓力不低于0.5MPa

19、, 孔口流出灰漿后拔出注漿管,在水泥漿初凝之前及時補漿。每孔注漿量約為計算注 漿量的 1.2倍。張拉錨固：錨體和連梁強度達到設計強度的75%時可進行張拉，張拉機具主要為ZB4-500油泵、YC1200 X320穿心式千斤頂、計時表、鋼板尺等，宜采用跳張 法,即隔二拉一。 張拉時錨盤的重心、 錨具的中心、 千斤頂?shù)闹行膽谕惠S線上。 正式張拉前應取設計拉力的 20%對錨桿預張拉。正式張拉應分級進行,張拉至設計 應力的1.05倍，穩(wěn)定510min，并記錄伸長值。當錨桿應力沒有明顯衰減時，退 至設計拉力的 75%,用楔片錨固鎖定。6 鋼板網抹灰施工主要材料和機具為20號鉛絲網、 10長50 cm錨

20、筋、M5水泥砂漿、射釘槍等。 將錨筋楔入土壁，固定鉛絲網，外抹30伽厚M5水泥砂漿，錨筋縱向間距1000伽, 橫向間距500伽，梅花狀布置。遇砂層、滯水層要加粗鉛絲網型號，加長加密錨筋， 樁間土處理時，將鉛絲網用射釘槍固定在護坡樁上。滯水層要埋設2038伽塑料管或鋼管，將水引出。7 連梁頂砌磚墻連梁施工時，要不是預埋抗彎柱鋼筋。砌 370磚墻時，每砌高500伽，水平放置 6.5mm 加強筋二排，與抗彎柱連接。先砌磚墻再支鋼模板進行抗彎柱、壓頂梁施 工。43 土方工程1 機械選擇 城市建設中的基坑開挖一般選擇反鏟挖掘機，配備自卸汽車挖運土方，土質條 件差，不宜分步（層）開挖或深而窄的基坑（槽）

21、，也可選擇拉鏟或抓鏟挖土機。 應該指出的是，目前機械設備生產廠家或施工手冊上介紹的“最大挖掘深度”均為 在特定條件下的數(shù)據(jù)，在使用時，反鏟挖土機要根據(jù)開挖方式和停機面土質穩(wěn)定情 況，乘以 0.7 0.9 的折減系數(shù)， 而機械式拉鏟和抓鏟挖土機， 可以加長鏟斗鋼絲繩， 故可乘以1.1 X 1.2的增加系數(shù)。本工程采用分步（層）開挖的接力挖土法，但場地窄小，故選擇體積小、效率 高的 PC-400 反鏟挖土機，配備 T-815 太脫拉自卸汽車運運土。另外主樓因有舊建 筑基礎，另配備 W-160 液壓錘 1 臺，邊挖土邊破碎拆除舊基礎。2 施工分步為配合護坡樁及錨桿施工，主樓分三次進場，四步挖土。第一

22、次進場，第一步挖土，由地面挖至-4.00m,實際挖深4.00m,主要是清理 打井泥漿，拆除舊建筑基礎，為護坡樁施工創(chuàng)造條件。第二次進場，第二步挖土，挖至連梁底標高下1.00 m,即-5.00 m,主要是清理護坡樁鉆孔土方,為錨桿機就位創(chuàng)造條件,實際挖深約2.00m。第三次進場,采用接力挖土法,分二步挖土,一臺反鏟挖土機由 -5.00m 挖至 -10.00m （第三步挖土），實際挖深5.00m,直接裝車運走。另一臺反鏟挖土機由 -10.00m挖至-12.00m （電梯井-14.00）（第四步挖土），實際挖深2.00m4.00m,將 土挖甩至上邊挖土機工作面內, 裝車運走。 這樣下、上層傳遞直到將

23、主樓土方挖完。裙房分兩步挖土，第一步由地面挖至-1.50m,第二步由-1.50挖至-5.80m,在第 三次進場期間挖完。3 坡道開設與開挖順序 主樓開挖的坡道以內坡道為主,設在裙房基坑范圍內,分別由現(xiàn)場東南側和西南側的地面放至主樓基坑-5.00m處，寬度5.00m,坡度1: 51: 6,每次（步）挖 土的順序均由北向南,最后在裙房西南角收尾。4 清槽修坡 機械挖土過程中,要配備人工清槽修坡,插入樁間土掛網抹灰,挖至坑底標高 時,配備人工將機械挖土的余土清至挖土機開挖半徑內, 這種方法既可一次交成品, 又可節(jié)省勞動力。五、 機械及及人員配備六、 工程進度 詳見工程施工進度計劃表七、 質量要求和措

24、施1 、 基本要求遵守國家施工及驗收規(guī)范以及有關季節(jié)施工的規(guī)定按照工程監(jiān)理要求的檢驗程序、項目，進行質量過程控制，做好自檢、預檢 和隱蔽工程驗收，并交驗各種資料，填報各種表格。原材料、半成品，成品要有出廠質量證明和試驗檢驗報告。建立工程質量保證體系和質量管理責任制，做好各級質量交底。2、降水工程井位允許偏差士 100，井徑不大于600,井深不小于設計深度。打井采用自造泥漿，不再投入粘土料。洗井要洗透，洗井后水質清澈，井底無泥砂，井內水位接近自然水位。抽水水泵保持連續(xù)運轉，排水管道無漏水、滲水現(xiàn)象。3、擴坡工程鋼筋主筋、鋼鉸線要有材質試驗報告，鋼筋焊接接頭也要有焊接試驗報告。護坡樁直徑、長度應符合設計要求，樁位允許