吹填土地质条件下基坑换填护坡施工工法

'天津**国家动漫产业综合示范园工程吹填土地质条件下基坑换填护坡施工工法三建一分公司技质科19 吹填土地质条件下基坑换填护坡施工工法天津三建建筑工程有限公司1、前言天津市滨海地区多为盐碱荒地，经海泥吹填后提升地面高度作为天津**的建设用地，吹填的淤泥未经任何处理，在这样的场地建设，现场没有道路，各种机械设备不能进场，施工人员也不能进场施工，要保证施工工期是一大难题。我公司承建的中新**国家动漫产业综合示范园工程就坐落于该地区。该工程基坑深4米，原设计基坑支护采用灌注桩维护.针对工程及场地情况，我们和天津大学共同研究确定，修改原工程设计的钢筋混凝土灌注桩基坑支护方案，改为重力式挡土堤作为基坑支护，兼作施工临时道路。重力式挡土堤采取重力坝的施工工艺，位置按永久道路位置填筑工程渣土，分层填筑，分层碾压，填筑碾压后作为基坑维护兼作临时施工道路。经过工程实践，取得了良好的效果，不但保证了施工工期，而且还消耗处理了大量的工程渣土，减少了对生态环境的污染和破坏，节省了大量建设工程资金，也降低了施工成本。2、工法的特点2.119 施工方便：施工中使用推土机和挖土机，取消了原设计基坑支护工艺，节省了基坑支护的投入并且还解决了施工道路。2.2缩短施工工期：缩短了桩基施工的施工工期。2.3降低工程造价，符合建设部四节一环保绿色施工的要求：省去了现场基坑支护的材料、人力投入、机械投入。另外重力式挡土堤施工后除了能代替基坑支护外，还能作为现场临时施工道路，又节省了施工现场换填施工道路的费用。2.4使用工程渣土：该工程重力式挡土堤使用工程渣土填筑，消耗无用的工程渣土，减少了对环境的破坏和污染。3、适用范围该工程适用于沿海吹填土较深的施工现场。对于不太深的基坑兼做围护。对于较深基坑可减少围护结构的费用。4、工艺原理利用淤泥的可流动性，从地表开始填筑工程土，挤压淤泥，侧面清挖，使填筑工程土落实到好土层，逐步推进，方便施工。利用做好的回填土重力式挡土堤减少基坑开挖后吹填淤泥质土对基坑及工程桩的侧向推力，同时有效阻挡堤外吹填淤泥质土的地表水流入基坑内。并兼做吹填淤泥质土现场施工道路。5、施工工艺流程及操作要求19 5.1施工工艺流程施工准备测量放线设备进场铺垫50cm厚渣土（初始段换填施工）反复碾压及检测记录从两侧掏挖淤泥填筑土下沉填筑30cm厚工程渣土（后续段换填施工）反复碾压、检测及记录从两侧清掏淤泥填筑土下沉重力式挡土堤下沉到硬土层填筑到要求标高碾实修整基槽边坡清淤、工程桩施工循环施工5.2操作要点：19 5.2.1根据设计图纸，对建筑物进行定位，按设计永久性道路位置做重力式挡土堤，重力式挡土堤临时施工道路作为永久道路的路基。重力式挡土堤基坑围护位置见图5-1图5-1重力式挡土堤平面图5.2.2重力式挡土堤起端确定根据现场总平面图，结合施工布置平面图，确定重力式挡土堤位置，与今后施工用和正式主干道路关系，明确入口起端，与竣工后永久道路相统一：（1）将第一条挡土堤与场外交通干路相连接；（2）利用此重力式挡土堤道路向现场内运输材料，进行挡土堤填筑，碾压。5.2.3做探坑确定填筑厚度19 从重力式挡土堤施工起点用挖掘机按照土堤宽度开挖长度为12米的探坑，探挖至淤泥底部以确定好土层标高。根据此标高使用水准仪对该重力式挡土堤上皮标高进行对比测量，用来确定吹填淤泥软土层的厚度。5.2.4重力式挡土堤施工施工顺序：确定土堤位置确定软土层厚度首步填垫反复碾压两侧清淤填垫第二步第二步碾压两侧清淤N步填垫N步碾压N步两侧清淤至硬土层19 图5-2重力式挡土堤分步施工剖面图19 1）.确定土堤位置后从起端做探坑确定软土层的厚度。2）.确定第一步填垫厚度。（通过现场用运行车进行试验，确定在吹填土上填垫50cm拆房工程渣土，能保证运行车行走。）3）.第一步填垫50cm厚拆房工程渣土，从经济和实际效果出发,选用三台东方红推土机进行平行地毯式推填碾压,直至第一步拆房工程渣土将重力式挡土堤道路填充完成。4）.用推土机对填垫的渣土反复碾压，达到不陷车，安全行驶的标准，待首条挡土堤道路形成后，向两侧分支延深使各条重力式挡土堤连接成为循环挡土堤。（见重力式挡土堤平面图）图5-3重力式挡土堤碾压示意图5）.设备机械进场分布于重力式挡土堤两侧均匀排开，从两侧均匀开挖淤泥，使重力式挡土堤均匀下沉。见图5-4、5-5。19 图5-4重力式挡土堤清淤下沉示意图图5-5利用重力式挡土堤做临时道路清淤清淤过程测量人员始终用仪器对重力式挡土堤进行监测，确保重力式挡土堤不向一侧滑移并垂直下沉。如重力式挡土堤向一侧偏移大于50mm且有继续滑移现象，该侧淤泥立即停止开挖，将机械设备调至另一侧同时开挖，直至重力式挡土堤向该侧滑移，重力式挡土堤中心线与控制中心线相重合，再从两侧同时掏挖淤泥。（见图5-6）图5-6重力式挡土堤监测19 6）当重力式挡土堤每下沉300mm时，停止清淤泥，对重力式挡土堤继续进行填垫工程拆房土加厚，反复碾压后再进行清淤开挖。按此方法直至重力式挡土堤下皮与砂土层相接触，连接成一整体。重力式挡土堤上皮标高继续回填至设计标高再碾压密实。重力式挡土堤施工完成后，进行全面基础清淤工作及其他施工作业。7）待重力式挡土堤清除两侧淤泥压实后符合设计标高时，在两侧使用机械按照1：1.5坡度修整基槽边坡形成支护结构。待其稳定后进行桩基及其他基坑工序的施工。基坑开挖时设专职测量人员进行监测，当挡土堤偏移中心线接近150mm或有坍塌预兆时，立即停止一切施工，对重力式挡土堤进行修复补强。见图5-7、5-8、5-9、5-10图5-5重力式挡土堤施工过程剖面图19 图5-8重力式挡土堤开槽后作为维护结构图5-9重力式挡土堤面层施工图5-10重力式挡土堤在施工时成为临时道路图5-26、材料与设备本工法主要的使用的材料为拆房工程土，采用材料机械设备见下表：序号名称规格型号单位数量备注1工程土碎砖碎混凝土碎木料、泡沫等杂质需清除2推土机台6推填、碾压工程土3挖掘机台12清挖淤泥4汽车东风自卸15吨台20运输填充材料、倒运淤泥5II级全站仪2“，2+2ppm套2工程测量1套，变形观测1套6S1水准仪（配铟钢尺）0，7mm/km套1控制测量7J2电子经纬仪2”台2施工测量8S3水准仪3mm/km台4施工测量9激光垂准仪1/45000台2点位及轴线传递1050m钢尺二级把4施工测量11对讲机1km对4通讯联络12台式计算机台1数据库管理，软件平台19 13笔记本计算机台1现场施工测量计算7、质量控制7.1该工程遵照执行的国家、地方（行业）标准《建筑地基与基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）；《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）;《软土地基深层搅拌加固法技术规程》（YBJ225-91）;《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）；《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）《城市道路设计规范》（CJJ37-90）《公路路基施工技术规范》（JTT033-95）《城市道路路基工程施工及验收规范》（CJJ49-91）《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）7.2质量检验标准最低压实度要求表7.2.1填挖类型深度范围（cm）最低压实度%快速路及主干路次干路支路填方0-8095/9893/9590/9280-15093/9590/9287/90>15087/9087/9087/90挖方1-3093/9593/9590/92注：（1）表中数据，最低压实度分子为重型击实标准的压实度，分母为轻型击实标准的压实度；两者均以相应的标准击实试验法求得最大干密度为100%。（2）表列深度均以路顶算起。7.3质量保证措施7.319 .1填筑的房渣土不得含有碎木块，有机物，生活垃圾等杂物。土的烧失量不大于5%，最大粒径不大于10cm。烧失量的测定按《JJ44-91》中附录三进行测定。7.3.2填筑压实除第一遍铺土外以上各层土铺筑的厚度不得超过300mm。碾压夯实后取土检验，每1000m2为一组，每组不少于三点，必要时可根据需要加密，其夯实系数应达到表7.2.1的要求。7.3.3现场设质量员、试验员，质量员负责监督铺筑土的厚度，碾压密实度，不留虚土，保证接茬碾压质量。机械碾压时控制机械行驶速度。实验员负责土的检验与试验。7.3.4根据房渣土的特点，碾压密实后，在面层浇水，浇水后砂、水泥粉下灌、钻缝，使碾压土进一步密实，再次碾压后铺填上步土。8、安全措施8.1认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，根据国家有关规定、条例，结合施工单位实际情况和工程的具体特点，组织专职安全员对现场道路疏通，机械施工作业、基槽周边防护进行专项控制。8.2施工现场对防火、防风、防雨雪、防机械伤害、防触电等安全规定及安全施工要求进行布置，并完善布置各种安全标识。8.3施工现场的临时用电严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）的有关规范规定执行。19 8.4电缆线路应采用“三相五线”接线方式，TN-S接零保护系统，保护零线PE与工作零线分开，实行一机一闸一漏一箱的措施，防止漏电伤人和避免误操作事故。电气设备和电气线路必须绝缘良好，场内架设电力线路其悬挂高度和线间距按安全规定要求，架设在专用电杆上。埋地电缆周围灌砂，砂上盖页岩砖或预制混凝土板保护。8.5施工现场使用的手持照明灯使用36V的安全电压。8.6室内配电柜、配电箱前要有绝缘垫，并安装漏电保护装置。8.7对将要较长时间停工的开挖作业面，不论地层好坏均应作网喷混凝土封闭。8.8挖掘机作业时，所有人员不得进入机械作业半径范围内，两台挖掘机保持作业距离≥10m。所有机械、车辆在现场行驶速度不得超过5km/h。8.9建立完善的施工安全保证体系，加强施工作业中的安全检查，确保作业标准化、规范化。9、环境保护、绿色施工措施9.1环境保护措施19 9.1.1成立对应的施工环境卫生管理机构，在工程施工过程中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章，加强对施工燃油、工程材料、设备、废水、生产生活垃圾、废渣的控制和治理，遵守有关防火及废弃物处理的规章制度，做好交通疏导，充分满足便民要求认真接受城市交通管理，随时接受相关单位的监督检查。9.1.2将施工场地和作业限制在工程施工环境允许的范围内，合理布置、规范围挡，做到标牌清楚齐全，各种标识醒目，施工场地整洁文明。9.1.3对施工中可能影响到的各种公共设施制定可靠的防止损坏和移位的实施措施，加强实施的监测、应对和验证。同时，将相关方案和要求向全体施工人员详细交底。9.1.4设立专用排浆沟、集浆坑，对废浆、污水进行集中，认真做好无害化处理，从根本上防止施工废浆乱流。9.1.5定期清运沉淀泥浆，做好泥浆、废渣及其它工程材料运输过程中的防散落与沿途污染措施，废水除按环境卫生指标进行处理达标外，并按当地环保要求的指定地点排放。弃渣及其它工程废弃物按工程建设指定的地点和方案进行合理堆放和处治。9.1.6优先选用先进的环保机械。采取设立隔音墙、隔音罩等消音措施降低施工噪音到允许值以下，同时尽可能避免夜间施工。9.1.7对施工场地道路进行硬化，并在晴天经常对施工通行道路进行洒水，防止尘土飞扬，污染周围环境。9.2绿色施工措施9.2.1现场围挡19 9.2.1.1建设工程现场周边设置连续、密闭的围挡，高度为2.5m，采用彩钢压型板，外观、颜色符合《中新天津**建设工程绿色施工视觉识别系统》统一标准，并负责围挡日常清洁及维护，对破损、变形的围挡及时修复、更换。9.2.1.2围挡沿工地四周连续设置。9.2.1.3围挡上部统一作夜景照明，达到实用的效果。9.2.1.4现场按《天津市经济技术开发区建设工程文明施工管理手册》要求设置出入口。出入口处悬挂临时施工警示标志，夜间有指示灯。9.2.2封闭管理9.2.2.1建立健全现场保卫制度，现场大门处，设警卫岗亭，昼夜安排保安人员值班维护现场秩序、进行现场保卫，并落实治安管理责任人，实行24小时不间断保安，劳务人员出入现场实行实名登记制度，严格控制出入，形成封闭式管理。9.2.2.2项目管理人员统一着装，举止文明，礼貌待人，禁止讲粗话、野话。9.2.2.3施工现场的管理人员、作业人员必须统一着装，并佩戴工作卡。工作卡由本人照片、姓名、身份证号码、所属单位、工作或职务等内容。管理人员和工作人员的标卡分颜色区别。19 9.2.2.4原则上凡进入现场施工人员均不得离开施工现场，如遇特殊事件须外出者，必须有项目经理批准、认可，并签发外出许可证。外出许可证上须注明外出人员姓名、外出事由、外出时间及批准人签字。9.2.2.5经常对工人进行施工安全、法纪、绿色施工培训和文明教育，严禁在施工现场进行任何非法活动。9.2.2.6施工现场的所有人员都要遵守公民道德规范，遵纪守法、举止文明，自觉维护施工现场环境卫生及工作秩序。9.2.2.7外来人员及不戴安全帽及衣冠不整者，严禁进入施工现场。9.2.2.8施工现场严禁酗酒、打闹、赌博或进行其它任何违反国家法律、法规的活动。9.2.3现场防火现场有消防制度和措施，建立自上而下的防灭火组织，成立消防小组，有训练。发现隐患及时排除，发生火险及时报警，及时组织扑救灭火。消防器材按规定合理配置，齐全有效，有专人管理，不得挪作他用。明火作业有审批手续，操作人员有消防器材专业培训证，有动火监护措施和防范措施。9.2.4施工现场标牌现场进门处设七牌一图（工程概况牌、绿色施工管理牌、组织网络牌、安全管理牌、防火须知牌、环保措施牌、工会组织宣传牌和施工总平面布置19 图），其中施工现场平面图按施工阶段及时调整，内容标注齐全，布置合理。七牌一图的标准为不锈钢框，玻璃封面，并符合《中新天津**建设工程绿色施工视觉识别系统》统一标准。现场悬挂标语，内容为企业承诺、企业质量方针、安全警示等。10、效益分析10.1本工法降低了基坑围护结构的成本支出，如按原设计围护桩结构仅此一项成本支出为895万元，使用此重力坝代替围护桩节约380万元，且施工速度快，不但节省了成本支出而且保证了工程工期。10.2重力坝施工完成后，在重力式挡土堤上做临时道路硬化路面，在现场没有施工条件的情况下，也完成了基坑围护项目，缩短了施工工期。10.3为工程完工后的永久道路施工创造了条件。根据外部景观设计，直接在临时道路上进行永久路面面层施工，既缩短了建设工期又节省了永久道路路基施工的费用，也保证了永久道路的质量及耐久性。11、应用实例天津中新**国家动漫产业综合示范园01-01主体工程A标段19 图11-1示范园局部立面及永久道路11.1工程概况工程占地面积8万余平米，建筑面积75692平方米，分为A、B、C、D四个区，A、C区为地上4层，高18.6米，B区主楼工程，分为B1与B2区，地下1层，地上8层，钢结构将B1与B2区在八层连接起来，高37.2米；D区为地下车库，地下一层。工程±0.00相当于大沽高程5.15米，场地内地坪标高最高处为大沽4.24米，设计坑底标高为大沽-0.75米，基坑深度最深4.99米，主楼地下室间设有设备管道。本工程基槽底部标高以上土质主要有两种土质组成，大沽4.24米~0.55米为冲填土，呈褐灰色，流塑状态，无层理，含腐植物，主要由淤泥、流泥组成；大沽0.55米~-1.2米为粘土呈褐黄色，软塑状态为主，无层理，含铁质，属高压缩性土。施工现场需修筑重力式挡土堤19 以代替支护结构及作为道路进行淤泥清除。图11-2示范园主楼和地下车库位置11.2施工情况施工现场整体为淤泥且深处为5.1m,机械设备无法进入，原设计围护结构为围护桩，因无法进入现场，施工采用重力式挡土堤代替围护桩支护结构。工程施工时，先确定第一条重力式挡土堤位置，从两座建筑物间道路位置做重力式挡土堤，向前延伸做分支现场循环重力式挡土堤。该工程于2009年10月1日开工，2010年8月31日竣工，总工期335d。19'