深基坑土方開挖及鋼支撐施工專項(xiàng)方案

1、3.3 土方開挖與支撐 土方開挖與支撐施工的指導(dǎo)原則土方開挖與支撐安裝關(guān)系密切，合理的基坑開挖與支護(hù)方案是保證基坑穩(wěn) 定和達(dá)到控制變形要求的最根本保證。1）土方開挖和支撐架設(shè)方案必須根據(jù)基坑周邊環(huán)境允許的變形限度來制定。2）必須根據(jù)“時空效應(yīng)”的原理來確定基坑開挖與支撐架設(shè)采用分層、分 步、對稱、平衡、隨挖隨撐的施工方案，盡可能減少開挖過程中土體擾動的范 圍以及圍護(hù)墻體無支撐暴露的時間。土方開挖2 號出入口的土方開挖，以臨時封堵墻為分界線，封堵墻以北由南向北進(jìn)行開挖，封堵墻以南由北向南進(jìn)行開挖。基坑開挖時縱向坡度不得大于1:2.5 。開挖準(zhǔn)備1）坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的水泥攪拌樁強(qiáng)度 qu1.5Mpa。2

2、）圈梁強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的 50%。3）降水達(dá)到預(yù)期的效果。4）基坑臨邊圍護(hù)：沿基坑外導(dǎo)墻的頂面砌筑磚圍埝并挖砌截水溝，做排水、 防水設(shè)施，防止雨水、施工用水等流入基坑。5）配備性能和機(jī)況良好的開挖機(jī)械設(shè)備，根據(jù)施工圖紙和施工計(jì)劃的總體 安排準(zhǔn)備足夠的符合要求的鋼管支撐，檢查各種抽排水設(shè)備確保使用時性能正 常，備足基坑開挖過程中可能出現(xiàn)突發(fā)事情的應(yīng)急材料物資?；娱_挖1 ）開挖單元劃分按照“時空效應(yīng)”原理進(jìn)行開挖單元劃分。 豎向分層。根據(jù)基坑豎向支撐的道數(shù)確定基坑開挖層數(shù)，分層原則為每道支撐底標(biāo)高下20cm各層土體開挖高度分別為：第一層 0.8 m第二層3.3 m,第三層2.4 縱向每單元開挖長度

3、。根據(jù)投入開挖設(shè)備的生產(chǎn)能力、開挖條件以及基 坑的開挖寬度和每層開挖的高度確定每單元的開挖長度。各土層每單元小段開 挖長度為兩根鋼支撐的范圍。2) 開挖方法 分層挖土?xí)r，逐層挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高，隨后及時進(jìn)行支撐作業(yè)。每單元小段開 挖時間控制在 16h 內(nèi)，鋼管支撐在 8h 內(nèi)安裝完成并施加預(yù)應(yīng)力。 第一層土體開挖采用反鏟挖機(jī)直接挖土方，挖至第一道支撐底下 0.2m處，架設(shè)支撐，挖出的土方直接裝車運(yùn)至棄土場。第一層土每小段開挖兩根支 撐位置長度，開挖及支撐架設(shè)并對支撐施加預(yù)應(yīng)軸力完成時間控制在24小時以內(nèi)。 第二層土方開挖時，用挖機(jī)在基坑邊直接挖土方，基坑內(nèi)用小挖機(jī)配合 翻土。挖出的土方直接裝車運(yùn)至棄

4、土場。此層每小段開挖兩根支撐位置長度， 開挖及支撐架設(shè)和預(yù)應(yīng)力施加控制完成時間在 24小時內(nèi)。 第三層土方開挖同第二層?？康叵聣吅途植康胤叫璨捎萌斯ば拚麚炱?。 此層每小段開挖兩根支撐位置長度，開挖及支撐架設(shè)和預(yù)應(yīng)力施加控制完成時 間在 24 小時內(nèi)。 第三層土體挖至離設(shè)計(jì)坑底標(biāo)高30cm處時，采用人工清底方法，平整基 坑，局部凹坑填砂找平，嚴(yán)禁超挖?；拥讟?biāo)高經(jīng)測量符合要求后及時澆注墊 層封閉基底。支撐系統(tǒng)安裝施工2號出入口基坑的支撐為 609鋼管支撐。鋼管支撐采用直徑為 609m(S =14mm支撐形式分別采用直撐和斜撐兩種。60鋼管支撐支撐于鋼圍檁上，鋼圍檁放在焊接于水泥土攪拌樁 H型鋼

5、上的牛腿上。鋼支撐安裝 完畢后，圍檁與圍護(hù)樁間的空隙用細(xì)石混凝土填實(shí)。支撐系統(tǒng)安裝工藝流程見圖5-3圖5-3支撐系統(tǒng)安裝工藝流程框圖333.1鋼圍檁施工基坑大致開挖到支撐設(shè)計(jì)底標(biāo)高位置后，根據(jù)測量控制點(diǎn)，準(zhǔn)確定位鋼 圍檁的軸線和標(biāo)高位置。首先將攪拌樁 H型鋼表面清理干凈，根據(jù)測量交底準(zhǔn) 確焊接牛腿，每段鋼支撐下方焊接兩個牛腿，每個牛腿由2塊三角形鋼板組成,鋼板厚1cm牛腿形式詳見圖4-3。牛腿焊接完畢吊放加工好的鋼圍檁，并作適 當(dāng)固定。鋼圍檁與圍護(hù)結(jié)構(gòu)間的空隙用 C30細(xì)石混凝土填充，鋼支撐對應(yīng)位置 在攪拌樁中的H型鋼上用鋼板條焊接嵌縫，防止施加軸力時鋼圍檁變形。鋼圍 檁H400X 400X1

6、3X 20型鋼，鋼支撐位置用三塊鋼板加強(qiáng)。鋼圍檁的安裝及加 工詳見圖5-4。圖5-3鋼圍檁及其牛腿設(shè)置加工及安裝示意圖333.2鋼管支撐安裝施工1）鋼管支撐安裝準(zhǔn)備工作支撐安裝前先根據(jù)土方開挖的生產(chǎn)能力和進(jìn)度配齊所需的支撐和螺栓，鋼 管支撐先在地面上進(jìn)行預(yù)拼，檢查鋼管支撐的平直度和有無變形情況，檢查支 撐安裝所需的吊裝設(shè)備、焊接設(shè)備以及施加預(yù)加軸力所需的組合千斤頂?shù)仍O(shè)備 的完好性，確保支撐安裝作業(yè)能正常連續(xù)進(jìn)行。2）鋼支撐安裝施工技術(shù)措施 測量放線鋼圍檁安裝完畢后，根據(jù)測量控制點(diǎn)，在鋼圍檁上準(zhǔn)確定位鋼支撐的軸線 和標(biāo)高位置。 橫撐安裝橫撐安裝前在鋼支撐的端頭鋼板上焊接分別焊接兩個牛腿，牛 腿采

7、用10mm厚的鋼板，鋼板尺寸為10X 10c m的三角形。鋼支撐靠牛腿直接放 置在鋼圍檁上。鋼管支撐先在地面上按實(shí)測基坑的寬度進(jìn)行預(yù)拼裝，每根支撐的一端接一 根長1.55m的活動端頭（其可調(diào)整余量為20cm），另一端設(shè)置端頭板（用2cm 厚的鋼板），拼裝好后放在堅(jiān)實(shí)的地坪上用麻線兩端拉直鋼卷尺丈量或用水準(zhǔn)儀 測量檢查支撐管的平直度，并檢查支撐管接頭連接是否緊密、支撐管有破損或 變形、支撐兩個端頭是否平整，經(jīng)檢查合格后用紅油漆在支撐上編號，標(biāo)明支 撐的長度、安裝的具體位置。檢查合格的支撐用16T吊機(jī)整體吊裝到位，支撐吊裝采用兩點(diǎn)起吊，在支 撐吊裝過程中必須保持鋼支撐平穩(wěn)、無碰撞、支撐無變形。鋼管

8、支撐的吊裝，先將支撐靠兩端的鋼牛腿放在鋼圍檁上，用人工輔助將 支撐調(diào)整到設(shè)計(jì)位置?；觾?nèi)安裝支撐時其兩端支撐中心線的偏心度必須控制 在2cm之內(nèi)。支撐定位后，將2臺200T液壓千斤頂?shù)醴湃牖罱j(luò)頭子頂壓位置，兩臺液壓 千斤頂安放位置必須對稱平行，施加預(yù)應(yīng)軸力時應(yīng)注意保持兩個千斤頂對稱同 步進(jìn)行，當(dāng)預(yù)加軸力達(dá)到設(shè)計(jì)值后在活絡(luò)頭子中鍥緊鋼墊塊（鋼墊塊采用3cm厚的鋼板），并焊接牢固，然后回油松開千斤頂解開鋼絲繩完成該根支撐的安裝。 施加預(yù)應(yīng)軸力時應(yīng)逐級勻速增加并作好記錄備查。各道鋼管支撐計(jì)算及預(yù)加軸 力見表5-2。表5-2計(jì)算及預(yù)加軸力一覽表支撐軸力1層（計(jì)算軸 力/預(yù)加軸力）2層（計(jì)算軸力/預(yù)加軸

9、力）3層（計(jì)算軸力/預(yù)加軸力）直撐392/196945/6621428/1000斜撐554/2781337/9402019/1414直撐安裝及施加預(yù)應(yīng)軸力方式見圖5-4:3K.F拉伴KF11r廠絆權(quán)J預(yù)&力干斤加前賞厘益f庭刈煉設(shè)抿）a會-PF陌后靈直 申弭g隔曾圖5-4直撐吊裝及預(yù)加軸力示意圖 斜撐安裝斜撐與圍護(hù)結(jié)構(gòu)成45夾角，支撐頭不能直接頂在鋼圍檁上，同時支撐軸 力將在縱向和橫向產(chǎn)生分力。因此斜支撐兩端需加工 H型鋼接頭箱，接頭箱與 預(yù)埋鋼板（第一層）、鋼圍檁（第二層）焊接牢固，焊接方式全為滿焊，焊縫高 度8mm圈梁預(yù)埋鋼板的設(shè)置：在圈梁施工時先在斜撐對應(yīng)的位置上預(yù)埋鋼板， 并根據(jù)設(shè)計(jì)支

10、撐軸力的大小在預(yù)埋鋼板上加焊錨固鋼筋，預(yù)埋鋼板的尺寸及錨 固筋大小及位置見圖6-2。支撐吊裝及預(yù)應(yīng)力施加作業(yè)同直支撐施工。3）內(nèi)支撐體系安裝施工要點(diǎn) 為了補(bǔ)償預(yù)加軸力過程中軸力的損失，實(shí)際預(yù)加軸力應(yīng)在設(shè)計(jì)預(yù)加軸力 的基礎(chǔ)上提高20%勺軸力。 減少溫度應(yīng)力對預(yù)加軸力的影響，在氣溫較低的時候?qū)︿摴苤问┘宇A(yù) 應(yīng)力。 鋼管橫撐的設(shè)置時間必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)工況條件掌握，土方開挖時應(yīng)分段 分層，嚴(yán)格控制安裝橫撐所需的基坑開挖深度。 隨著基坑開挖逐漸向下延深以及受下道支撐施加軸力的影響，上道支撐 的應(yīng)力可能會減小，所以必須根據(jù)監(jiān)測提供的壓力值和現(xiàn)場的實(shí)際情況及時進(jìn) 行復(fù)頂，直到達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 所有需電焊的部位

11、均應(yīng)保證焊接的質(zhì)量，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。 鋼管支撐安裝的允許偏差應(yīng)滿足表 5-3的規(guī)定。表5-3鋼管支撐安裝允許偏差表項(xiàng)目鋼支撐軸線支撐曲線支撐兩端的標(biāo)咼差支撐橫撐與立豎向偏差水平向偏差和水平面偏差撓曲度柱的偏差允許值 30mm 30mm 20mm 1/600L1/1000L 50mm注：L為支撐長度，H為基坑開挖深度4）內(nèi)支撐體系的拆除支撐體系拆除的過程是支撐的“倒換”過程，即把由鋼管橫撐所承受的土壓力轉(zhuǎn)至永久支護(hù)結(jié)構(gòu)或其它臨時支護(hù)結(jié)構(gòu)。支撐體系的拆除應(yīng)特別注意以下兩點(diǎn)：拆除時應(yīng)避免瞬間預(yù)加應(yīng)力釋放過大而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)局部變形、開裂鋼支撐的拆除時間：最下一道鋼支撐在底板混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%即可

12、拆除，第一層鋼支撐拆除需在結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%后進(jìn)行。5）支撐保護(hù) 基坑開挖過程中要防止挖土機(jī)械碰撞支撐體系，以防支撐失穩(wěn)，造成事 故。 施工時加強(qiáng)監(jiān)測，對基坑回彈導(dǎo)致支撐豎向撓曲變形在接近允許值時， 必須及時松弛橫梁、釋放豎向應(yīng)力，保證鋼支撐受力穩(wěn)定。3.4 主要施工技術(shù)措施總體措施1）完善、強(qiáng)化管理體系，明確各部門各自職責(zé)，在施工過程中分工協(xié)作， 做到工程關(guān)鍵點(diǎn)及重要部位都有專人具體負(fù)責(zé)，其他人員發(fā)現(xiàn)問題及時補(bǔ)位。2）主要工序?qū)嵭惺虑凹夹g(shù)交底，建立事先控制、中途檢查、事后驗(yàn)收制度。3）施工中若出現(xiàn)有關(guān)技術(shù)問題必須會同設(shè)計(jì)方、建設(shè)方、監(jiān)理等有關(guān)人員 共同協(xié)商解決，并及時辦理技

13、術(shù)核定與會簽手續(xù)。4）嚴(yán)格執(zhí)行自檢、互檢、專檢的“三檢”制度，對重要部位設(shè)質(zhì)量控制 點(diǎn)，上道工序未經(jīng)檢驗(yàn)合格，下道工序不得施工。保證質(zhì)量技術(shù)措施1）加強(qiáng)降水管理工作，為保證輕型井點(diǎn)降水效果，降水過程中隨時查看 管道的氣密性，發(fā)現(xiàn)漏氣現(xiàn)象及時用黃油等進(jìn)行密封。2）為確保降水設(shè)備能夠連續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，在施工現(xiàn)場配三至四臺降水機(jī)作 備用。3）土方開挖與鋼支撐安裝密切相關(guān)，施工中必須遵循“邊挖邊撐”的原則， 如支撐缺少安裝條件，則挖土施工進(jìn)度相應(yīng)暫緩，不得盲目搶進(jìn)度造成與支撐 安裝脫節(jié)。4）各層土方開挖沿縱向長度一次不得超過 6m 一但挖出工作面應(yīng)立即安裝支撐，當(dāng)支撐預(yù)應(yīng)力施加完成后才能繼續(xù)沿縱向開挖。開

14、挖土方必須在 12 小時內(nèi)完成并立即安裝支撐施加預(yù)應(yīng)力5）在每個單元的土方開挖和支撐安裝時必須連續(xù)，因故中間需停下時，必 須按要求進(jìn)行放坡和護(hù)坡，并派專人進(jìn)行現(xiàn)場觀察。6）分層開挖放坡的坡度：能夠連續(xù)進(jìn)行作業(yè)的，臨時坡比控制在1:1 ；因故中間需停置一段時間才能繼續(xù)開挖施工的坡比控制在 1:2.5 ，每層放坡均以 臺階錯開，錯臺寬度不得小于 3m?；臃琅潘胧?） 基坑開挖前，先對基坑周邊的排水系統(tǒng)進(jìn)行清理，并配備足量的抽水 設(shè)備，確?；铀闹芘潘畷惩?。2）基坑開挖前沿基坑四周的外導(dǎo)墻頂面上用磚砌一圈 30cm高的磚圍埝， 用以阻擋地面積水或施工用水進(jìn)入基坑。3） 在基坑開挖過程中，每層土方挖完后應(yīng)及時在坡頂或坡腳2.5m處設(shè)置 排水溝或集水井，用以截?fù)醯乇硭乐惯吰率Х€(wěn)。集水井的位置應(yīng)遠(yuǎn)離圍護(hù) 墻內(nèi)邊至少4m的距離。4）在開挖過程中坡面防護(hù)措施：對一般土質(zhì)或邊坡停置的時間不長，采用 讓水直接流入排水溝或在坡面上覆蓋彩條