地下土方开挖施工方案专家论证烟台.doc

'目录1、本工程开工前工程情况说明………………………………………………………12、工程概况…………………………………………………………………………...23、工程概述……………………………………………………………………………24、地质水文条件………………………………………………………………………35、施工组织机构图……………………………………………………………………56、施工组织机构的建立………………………………………………………………57、主要工程量和机械配置……………………………………………………………68、地下土方开挖施工方案……………………………………………………………69、侧墙土方开挖出现漏点护壁措施…………………………………………………910、技术质量保证措施………………………………………………………………1011、土方开挖示意图……………………………………………………………12-2612、围护桩渗漏部位土体加固方案…………………………………………………2713、侧墙开挖示意图…………………………………………………………………2914、柱开挖示意图……………………………………………………………………3315、安全施工保证措施………………………………………………………………3716、钢管强支撑………………………………………………………………………37 本工程我方于4月8日开始土方开挖施工，在我方施工前外围护桩及顶板工程已施工完毕，前期顶板及围护桩工程有部分工程没有施工到位，存在质量隐患，现把部分质量安全隐患记录上报。1在前期施工顶板时没有考虑到负一楼砼浇筑预留管，使每板墙每根柱每块中板浇筑时需搭架采用人力小推车拉到施工位置，人工用铁秋铲入内浇筑,施工太慢，需要双倍施工时间，对上下接茬密实度有很大的影响。2、每个外露楼梯顶板与墙体施工时施工缝未作处理,造成漏水，我方准备沿施工缝注浆处理。是否可行?3、有部分顶板柱帽露筋现象严重。我方处理方法是:先搭架采用钢刷把浮浆余土刷干净,用清水冲洗干净后刷上结合层,采用水泥沙浆粉刷压实抹平保养,不得有空鼓开裂。是否可行?4、顶板上有通长裂缝.漏水,顶板是否断裂?怎么控制顶板漏水?5、外围护桩暂时发现有15处围护桩,每处有一到三个桩未施工，开挖时造成外部流沙冲入室内，围护桩外人行道底空洞面积较大，我方已根据工程部指示采用C20砼从顶部开洞浇填满，在施工负二层时一定还会使外部流沙流入,有待第二层施工时怎么控制。我方本方案中有围护桩渗漏部位土体加固方案,处理办法,请问专家是否可行。6、第二层开挖前降水施工:我方决定在负二层中板预留钻井空洞，井与井之间距离不得大于15米，沿外墙边布置施工，钻井深度中板下12米，井直径0.6米，采用三相QDX6-30-1.5型号 抽水24小时排水，是否可行?以下是土方开挖前特制订的土方开挖专项施工方案,2、工程概况：参建单位建设单位：烟台人和新天地公共设施有限公司监理单位：山东三益工程建设监理有限公司设计单位：山东省人民防空建筑设计院勘测单位：中冶沈勘秦皇岛工程技术有限公司施工单位：华丰建设股份有限公司3工程概述本工程为烟台市芝罘区西大街地下人防工程，位于烟台市芝罘区西大街路下，地下二层,建筑面积30000m2。工程东西总长500米,跨度为15m,轴网主要为8000*5000,层高为4.9m~6m,主体顶覆土厚度为2m~2.3m,属于平战结合地下人防工程，平时为地下商场及地下停车库和人行过街通道，战时为甲类人防工程,用于二等人员掩蔽和战备物资储备，为烟台市商业集中区域，两边商家云集，交通繁忙。本工程±0.000标高相当于绝对标高-8.37m，为全埋式地下二层，建筑高度约为11m,本工程结构形式为现浇整体式钢筋混凝土板柱结构，工程顶板,中板均为无梁楼盖结构体系,地基基础设计等级为乙级；建筑结构设计工作由山东省人民防空建筑设计院设计。地基勘察 由中冶沈勘秦皇岛工程技术有限公司完成勘察工作。4、地质水文条件根据中冶沈勘秦皇岛工程技术有限公司西大街地下人防工程《岩土工程勘察报告》可以详细了解场区覆盖的土质情况。4.1气象水文本地区属于温带季风气候，四季变化和季节进退都比较明显，春季受西南季风影响，气温回升快，空气干燥，蒸发量大；夏季受东南季风控制，降水集中，降水量约占全年总降水量的60%左右，其中7、8月份的降水量的51%;秋季降水量减少；冬季冷空气活动频繁经常出现冷流降雪天气，分局气象资料，多年平均降水量709mm，春夏秋季多西南风，冬季多西北风，历年平均风速3.7m/s(2-3级风)，极大风速39.6m/s(1960年7月28日)风向E-NE。本场地标准冻结深度为0.6m。烟台市区属于半封闭的浅海，海洋潮汐型，潮流显著，余留较小，历史最大潮差为2.68m，海水水温年平均表层为12.52oC，底层为11.73oC。根据勘察报告，本场地地下水位为两层，第一层地下水类型属第四系孔隙潜水，主要赋存于4层粉质粘土以上砂层中，第二层地下水类型属第四系承压水，主要赋存于4层粉质粘土以下砂层中，4层粉质粘土为相对隔水层，地下水稳定水位埋深为0.5-3.2m，稳定水位绝对标高为1.49-2.68m，为自然地面标高起算。 4.2、地形、地貌拟建场地位于烟台市西大街，所处地貌为现有经营商业区街道下，场区地势平坦，场地地面绝对标高约为3.14-5.38m，最大高差为2.24m,地貌单元属于滨海沉积平原。4.2.1、地质结构及其工程特性场地地层结构由杂填土,杂色,碎石及粉质粘性土组成，中砂，黄褐色,长石石英质,混粒结构,次棱角状,含碎贝壳,局部夹灰褐色细砂,饱和,中密-密实。现自上而下分述如下：1层杂填土褐色，松散、稍湿。主要由粘性土，砂碎，沥青路面等组成。厚度3.7米。2层粉质粘土黄褐色，中砂，长石石英质,混粒结构,次棱角状,含碎贝壳,局部夹灰色细砂,饱和,中密-密实，厚度7.8～8.5米；3层粉质粘土黄褐色，干强度韧性中等，切面光滑，无摇振反应，具铁锰浸染，局部夹粉砂，局部与粉粉土互层，可塑一硬塑，厚度2.4m。基础持力层粉质粘土的地基承载力特征值fa（26）=460kpa4层粗砂黄褐色，长石石英质，混粒结构，次棱角状，含碎贝壳，混粘性土，饱和，中密一密实。厚度为2.8米。 5、施工组织机构总公司甲方项目经理监理单位技术负责人预算员资料员施工员材料员安全员质检员技术员土建队长土方队长木工组砼工组钢筋组人工组运输组机械组6、施工组织机构的建立我公司针对此工程严格实行“项目法”施工，组建一个由公司优秀的项目经理带头的项目经理部， 来负责此工程的具体施工管理。实行项目经理责任制，项目经理将对质量、工期、安全、成本及文明施工全面负责。各施工管理职能部门在项目经理部的直接指导下做到有计划的组织施工，确保工程质量、工期、安全等方面达到目标要求。7、主要工程量和机械配置地下土方开挖工程量及机械配置序号项目名称单位工程量机械名称单位数量备注1地下土方开挖m³m³220长臂挖掘机台8口部连通后适当减少60型挖掘机台18用于中板负一层转土到出土口20/30型铲车台4土方水平倒运及运输混凝土等自卸翻斗汽车台24土方公司8、地下土方开挖施工方案8.1、概述地下土方开挖：本工程地下土方的开挖是工程进度及工程安全的重要控制因素之一，地下土方开挖的施工方案也是众方案中的重中之重，本着地下结构施工的原则：“短开挖，强支撑，快衬砌，工序紧跟，快速形成混凝土结构”，地下土方开挖的施工原则为：短开挖，强支撑、控制超挖。8.2地下结构土方开挖顺序地下一层外侧墙开挖土方→形成地下一层外侧墙支撑→ 地下一层柱开挖土方→形成地下一层柱及中板水平支撑→柱及中板钢筋砼施工→地下二层柱开挖土方→地下二层墙开挖土方→全部形成支撑和楼板水平支撑。地下工程的土方开挖采用机械开挖土方为主，人工开挖土方及修坡清底为辅；地下结构的土方通过装载机运输至施工竖井，再由竖井上面的伸缩长臂挖掘机挖掘土方装车外运。8.3、施工要点（1）地下一层两侧墙施工通道开挖施工竖井形成后即可向地下主体结构掘进，地下一层主体结构的土方开挖总体的施工顺序以先在口部两侧墙形成施工作业面，形成外侧墙混凝土结构，然后施工柱形成竖向支撑，再挖其它土方。两侧墙的土方开挖采用的施工顺序为：先施工靠施工竖井侧的一段（约10米），形成一段混凝土结构后，再开挖横向通道，另一侧的侧墙同时施工，然后开挖口部所对的柱。根据顶板的厚度为0.60m，另设计在顶板下返底附加了4直径22的钢筋,相当于下返墙形成一条高度为1.35米的梁,去除施工中的不利荷载影响,顶板所能悬空的最大跨度在4.0m以内是安全的，另外，外侧墙为分段施工，实际上在每一段外侧墙土方开挖形成的时候，顶板结构在该部位是一块三向支承的板，板在靠结构外侧为悬空，但悬空端由于有顶板的腋角（高度0.35m）及0.6m厚度、高度为0.4m的下返墙，所形成的高度达1.35 m的梁结构，因而从结构考虑每次开挖的尺寸：横向控制在4m，纵向控制在4m内是安全的。地下一层两侧墙施工通道开挖控制：底板底处宽2.5m，内侧单向放坡1.5m，顶板下的宽度4.00m；施工时要严格控制通道开挖不能超宽及必须按要求对内侧土方进行放坡，不能出现有突出土块的现象，防止突出土块突然掉下砸伤人。侧墙分两层开挖，由上往下挖，每层高度约为2.5m；人工配合机械开挖。（2）地下一层外侧墙开挖地下一层外侧墙开挖侧墙土方在开挖基础上对外侧墙土方采用人工与机械相结合开挖的开挖方法，顶板下返侧墙下的上面部分土方由人工开挖，下面部分采用小型机械开挖并进行人工修坡。外侧墙土方为垂直开挖，外侧墙土方开挖的难点在于顶板下返墙预留钢筋间的土方人工掏挖，对于该部分的土方需采用特制的小铲子，在预留钢筋间一小块一小块地掏挖。在人工挖顶板下返墙下500mm厚土方时，必须严格遵循由上往下挖的原则，严禁采用放大块，避免因为土块的自重，而导致上部土方的突然塌方伤人。根据地下结构施工：“短开挖，强支撑，快衬砌，工序紧跟，快速形成混凝土结构支撑”的原则，在外侧墙开挖施工时必须严格遵循“短开挖、强支撑”的原则，严禁出现超宽、超长开挖。9、侧墙土方开挖出现漏点护壁措施：9、 1、土方开挖必须控制开挖深度、宽度，每一板墙开挖深度控制在小于2.5-3米，沿侧墙长度方向控制在小于4米。9、2、本工程护壁结构为间距500㎜的159钢管与300㎜的工字钢间隔布置.视现场情况如遇土质不稳定处，则此间隙要用如下图所示的护壁措施。9、3柱土方开挖根据我们在人防工程中的经验并借鉴其他单位先进经验，逆作法施工的关键在于：如何先形成中间临时竖向支撑系统，本方案的思路是：采取利用结构柱作为竖向支撑，并辅以210钢管强支撑的支撑方式。所以采用逐 跨开挖柱间土方的施工方法，在开挖形成柱竖向支撑时，未开挖的部分靠土体支撑，待先前已形成柱竖向支撑并达到砼强度100%时，再开挖相邻部分的柱间土方。9、4地下二层柱间土方开挖地下二层柱间土方开挖利用设在地下二层中板上的出土口，先将中板上出土口下方的土方挖走，将土方施工机械从中板出土口进入地下二层，地下二层土方开挖亦采用地下一层土方开挖的施工方法即：跳跨开挖地下二层柱土方，逐跨形成二层柱竖向支撑，同时必须跟进相邻外墙混凝土结构.地下二层柱间土方开挖采用小型挖掘机挖土，小型装载机转运土，运至地下一层施工竖井，再配以铲运机将土推进井内，由施工竖井上的长臂挖掘机掏挖外运。9、5与地下一层中板土方施工相同的是：在机械开挖至距底板垫层底100～150mm位置即可，余下的100～150mm土方必须采用人工进行开挖，杜绝超深开挖后在回填土方的现象。9、6地下二层外侧墙及地下二层墙柱土方开挖地下二层侧墙土方,向口部两边延伸施工三个施工段完毕后，即可施工地下二层柱土方，地下二层外侧墙土方开挖采用机械法施工，即每4米为一施工段，逐段形成外侧墙混凝土结构.10、技术质量保证措施10、1、地下结构的土方开挖必须按方案规定的长度、宽度进行施工，严禁超长、超宽开挖。10、2、板基底及侧墙边坡的土质符合设计要求，严禁扰动基底土及防止水浸泡。10、3、中板底的开挖标高为中板底标高-100mm ，进行人工修底，便于胶合板铺设平整，从而保证中板底面混凝土表面的平整度，预留15mm为安装胶合板地模的厚度；10、4、当机械开挖到距基底标高还有50～100mm时，采用人工清底，防止基底超深开挖。10、5、开挖过程中加强检查，在基底布设水准及测量控制点，控制点采用300mm长的短木桩，木桩顶面标高比设计基底标高高100mm，在人工清底时可以在相邻木桩间进行通线检查，保证基底开挖的平整及标高的准确。10、6、基坑及基底验收：在经勘察、建设、监理、设计单位对基坑验收合格后，即办理基坑及基底验收签证，作为竣工交验资料。11、土方开挖示意图 12、围护桩渗漏部位土体加固方案1．根据裂缝内部或塌陷漏水区所形成的空洞采取多角度斜井注浆，从而使松散的砂层与水泥结合凝固,达到加固土体并有效止水的效果。2．如果初次注浆达不到预期效果，可根据地层，如含水砂层、含水流沙、地下暗河，可采取双液注浆，常用的堵漏材料包括：双快水泥注浆、水玻璃水泥注浆、熟石膏、热熔松香、五凡防水等。3．采用低速注浆，化学注浆压力宜为0.2~0.3Mpa；水泥浆灌浆压力宜为0.4~0.8Mpa。4．注浆后待孔内浆液初凝而不外流后，方可拆掉浆嘴，并进行封口抹平。5．注浆位置:根据渗漏情况确定，确定注浆具体部位、角度、深度、注浆排数、水平距离、垂直距离。 6．注浆施工完成后,在土方开挖时应仔细观察,如水量大有流沙开挖深度应控制在1m以内,一段一段逐层开挖,开挖一层,后序工序跟紧施工快速形成混凝土墙体。 顶板下注浆位置示意图：注浆范围负一层负二层顶板注浆孔位（2）顶板上注浆位置示意图： 注浆范围负一层负二层顶板注浆孔位侧墙开挖示意图图中外墙外侧钢筋锚杆为局部遇管线等无护壁桩处，或部分地段遇不明地下水等发生塌方时所用，在正常开挖时无需此锚杆。 15、安全施工保证措施15.1、安全施工措施15.1.1由于逆作法施工的特殊性，所以在地下土方开挖中，土方开挖安全是头等安全大事，要抓紧抓好落到实处，拟采取以下措施：在土方开挖时，不管是人工开挖土方或是机械开挖土方，派专人24小时值守，重点监视和控制每次开挖的长度、高度和宽度，严格掌握按施工组织设计和施工方案的开挖高度、长度、宽度开挖，严禁超挖，一旦发现有超挖现象，立即停止开挖，并组织有关技术人员现场研究处理方案，并报建设、监理等单位批复后方可继续施工。15.1.2在进行模板、钢筋安装和砼浇注施工时，应派专人在施工界面四周进行巡逻，一旦发现土体边坡有异常现象，立即通知现场作业人员停止施工，暂时撤离现场，待查明原因并确认无安全隐患后方能继续施工作业。16、钢管强支撑施工措施为了确保在地下土方开挖中的施工安全，拟在开挖过程中采取钢管强支撑的施工措施，具体如下： 1、采用直径￠219×10mm的无缝钢管做主体支撑材料，用700×700×10mm钢板焊接在钢管位于顶部的一端。2、在负一层楼板上进行支撑。将焊好的钢管直立起来，顶部对准所要支撑的部位，（一般在柱子腋角边缘柱帽的范围内）钢管校直后稍加固定。将底部700×700×10的钢板置于钢管中间的均匀位置，将钢管与底部钢板焊接牢固。将铁契（用16号工字钢制作）在钢板底部双向用锤子契塞牢固，顶紧后用电焊把契铁与强支撑管及下面铁板焊牢。3、在原土上进行支撑，土体未扰动的，将土体稍加平整，再进行所要支撑的部位的高度测量，以确定支撑钢管的长度。支撑的方法与在负一层楼板上进行支撑相同，但需要将钢管底部的钢板加大到1000×1000×20mm。4、在已扰动的土体上进行支撑，将已扰动的土分层夯实，分层夯实的厚度不大于500mm，达到一定高度后进行平整，再进行所要支撑的部位的高度测量，以确定支撑钢管的长度。支撑的方法与在负一层楼板上进行支撑相同根据我们对地下工程施工的经验，对于地下结构土方开挖时，在柱竖向支撑系统未完全形成前，在开挖柱土方时，已施工完毕的柱的砼强度未达到50%的设计强度，为了保证顶板结构的安全， 就必须采取有效的支撑措施；另外，当需要开挖相邻柱土方时，两根已经形成的柱间的跨度将达到10.8m，柱与墙两跨达6.6m，在跨中也必须采取措施进行强支撑。本方案主要针对当两结构柱间的跨度达到10.8米时，进行支撑构件的设计。一、临时支撑的设计（1）施工荷载的计算：承载面积：7.8×6.6㎡a、恒荷载（均荷载）：82.72kpa/m²顶板覆土自重（按平均厚度3.3m计算）：3.3×18=59.4kpa/m²中板堆土自重（松散土）（按1.0m厚计算）：1×18=18kpa/m²路面结构层自重（按0.2m厚度计算）：0.2×25=5kpa/m²顶板结构自重（钢筋混凝土板厚度0.60m）：0.60×25=15.0kpa/m²中板结构自重（钢筋混凝土板厚度0.30m）：0.30×25=7.5kpa/m²施工荷载（集中荷载）长臂挖掘机200KN、小型挖掘机40KN、小型装载机40KN换算成均布荷载：7.32kpa/m²b、活荷载：20.0kpa/m²路面车辆荷载：20.0kpa/m²c、荷载组合按最不利情况下计算最大荷载： 82.72×1.1系数+20.0×1.4系数=118.99kpa/m²则荷载取值：119kpa/m²（2）每根钢柱受载面积计算：受载面积按下图进行计算：S=6.6×7.8÷4=12.87m²（3）钢柱轴心压力计算:侧墙N=119×12.87=1531.53KN（4）钢柱的截面设计：a、设定柱的长细比λx=λy=65，查表得Ψ=0.91。所需要截面面积为：A=N/Ψ·f=1531.53×10³÷0.91÷310=5429.03mm²；b、截面回转半径i；i=l/λ=500÷65=7.69cm； c、截面尺寸：R=i/a=7.69÷0.354=21.72cm选用DN219钢管，壁厚10mm，截面面积A=6566cm²>5429.03m㎡，回转半径i=7.40cm。8.5截面验算：a、强度验算：σ=N÷（Ψ·An）≤f=1531.53×10³÷（0.91×6566）=256.32<310N/mm²b、刚度验算：λmax=（l/i）max≤[λ]500÷7.40=67.57≤[λ]=150c、钢管壁的局部稳定验算：D/t≤100×235/fy219/10=21.9≤100×235÷310=75.81经验算，选用DN219壁厚10mm钢管，强度刚度稳定性均符合结构安全使用要求。8．6支撑—钢管柱的布置：根据计算，在开挖跨度达到10.8 米时，需要设置的钢管柱的数量为4根，具体设置位置见受载计算示意图，钢管柱的高度为4.65米/根，为了安装方便每根柱子又分为两截通过加焊垫板用螺栓进行连接，垫板为700×700×10钢板，原地面的土层承载力按320Kpa/m2考虑。8．7钢管强支撑的设立，必须在基坑支护后，地下土体经过专业队伍降水施工，待土体稳定后才能进行。否则不能采取钢管强支撑措施。'