基坑支护、帷幕止水及土方工程施工方案

'和平里车站住宅小区7#楼及配套商业项目基坑支护、帷幕止水及土方工程施工方案编制人：蒋瑞泳审核人：何庆林审批人：叶锋二〇〇九年七月二十一日 目录第一章编制依据1第二章工程简介2一、工程概况2二、场地工程地质与水文地质条件2三、工程重点、难点及措施3第三章施工组织设计4一、护坡施工方案4二、帷幕止水设计方案6三、主要施工方法7四、基坑土方挖运方案16五、雨期施工措施18第四章劳动组织与施工进度计划20一、劳动组织20二、施工设备20三、施工进度计划21第五章质量保证措施22一、质量方针22二、质量目标22三、质量保证体系22四、质量职责22五、质量保证措施26第六章施工监测28一、边坡位移观测28二、建筑物沉降变形观测28第七章安全保证体系和措施30一、安全目标30二、安全保证体系30三、工程安全保证措施31四、人身、设备安全保证措施36五、消防、保卫措施38第八章文明施工、环境保护与健康管理管理措施39一、文明施工39二、环境保护40三、健康管理措施42第九章资料整理及提交43第十章应急预案44 10.1应急组织机构4410.2各级职责4410.3紧急情况常规处理措施45计算书47附件:75 和平里车站住宅小区7#楼及配套商业项目基坑支护、帷幕止水及土方工程第一章编制依据1.北京城建勘测设计研究院有限责任公司提供的《和平里车站住宅小区7#楼岩土工程勘察报告》工程编号2009勘察037；2.北京建筑设计院提供的和平里车站住宅小区7#楼及配套商业项目设计图纸；3.《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99；4.《钢筋焊接及验收规范》JGJ18-84；5.《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）6.《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）7.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）8.《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）9.《建设工程施工现场供用电安全规范》GB50194-9310.《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/111-98）11.《土层锚杆设计与施工规范》（CECS22:90）12.《基坑土钉支护技术规程》（CECS96:97）13.《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008；30 和平里车站住宅小区7#楼及配套商业项目基坑支护、帷幕止水及土方工程第二章工程简介一、工程概况拟建和平里车站住宅小区7#楼及配套商业项目,位于北京市朝阳区和平里，场地原为和平里旧货市场，北临北三环，南侧现为售楼处，西临城市铁路，东侧为土城沟。和平里车站住宅小区7#楼及配套商业项目，剪力墙结构，±0.00=±42.18m,基础埋深-15.2m、-14.7m，平整场地后地面标高为41.39m，±0.00高出平整场地后的地面高度为0.79m(计算书按0.75m)，实际基础开挖深度为14.5m、14.0m。二、场地工程地质与水文地质条件1、地层条件工程地质分层及特征,以1#钻探孔为准,见表01。表01工程地质分层及特征工程地质层及编号地层厚度（m）颜色密实度湿度地质特征描述①粉土填土3.0暗黄稍密稍湿以粘质粉土为主及白灰渣②粘质粉土3.0褐黄密实稍湿-湿③粉质粘土0.5灰可塑含有机质③1粉质粘土1.9灰可塑-硬塑含有机质③粉质粘土2.4灰可塑含有机质④粉质粘土3.3褐黄可塑含氧化铁⑤1粉细砂1.6褐黄中密-密实稍湿⑤粉土1.4褐黄密实稍湿-湿⑤2粘土0.9棕褐可塑-硬塑稍湿含氧化铁⑤粉土2.4褐黄密实稍湿-湿⑥细中砂4.8褐黄密实饱和⑦粉质粘土4.6褐黄可塑-硬塑含氧化铁2、场地地下水本场地在勘察深度范围内揭露2层地下水，上层滞水水位埋深在4.1m左右（水位标高为37.8m）；潜水⑤1粉细砂已疏干；层间潜水⑥30 和平里车站住宅小区7#楼及配套商业项目基坑支护、帷幕止水及土方工程细中砂，水位埋深在20.7m（水位标高为21.2m）。该地下水对砼无腐蚀性，在干湿交替环境下对钢筋混凝土中的钢筋具弱腐蚀性。3、主要工作量序号项目工作量备注1砖挡墙支护1095m2有混凝土构造柱的砖挡墙21-1护坡桩1721.3m3桩径800mm，桩长16.0m，桩数为214根32-2护坡桩224.8m3桩径800mm，桩长15.5m，桩数为29根4止水桩3159m成孔直径400mm，桩长13.0m，桩数为243根5冠梁164.3m3宽900mm，高500mm，长365m6第一道锚杆3888m锚杆长16m，锚杆数为243根，3根7φ5钢绞线7第二道锚杆4374m锚杆长18m，锚杆数为243根，4根7φ5钢绞线9钢腰梁730m第一层2［25B，1-1、2-2剖面第二层2［28B工字钢10土方111940m3槽内土方109446m3，转挡墙土方547.5m3，护坡桩土方1946.1m3。三、工程重点、难点及措施1、地下水控制：北京市一般不允许采用基坑降水方法，我公司采用专利技术(专利号:ZL02153752.6)施工旋喷止水桩，进行帷幕止水，在本市多个工程中应用，效果很好。2、场地周边建筑物多，地下管线多，地下周边可利用的场地资源有限，我公司针对此情况，采用圆台型大头锚杆施工工艺，既可降低工程造价，又可有效解决此类问题，尤其是对本工程基坑西侧的城市铁路、南侧的和平里车站6#楼，将基坑开挖的影响降到最低。30 和平里车站住宅小区7#楼及配套商业项目基坑支护、帷幕止水及土方工程第三章施工组织设计一、护坡施工方案为确保基坑开挖过程中及开挖后至基坑回填期间边坡的稳定，也确保邻近建筑物、道路的安全，考虑到基坑的深度大，结合我们的施工经验，经过我们详细的分析和计算，提出将基坑采用上部砖挡墙、下部护坡桩结合2道锚杆的支护方法进行支护。1.设计参数：⑴地面附加荷载按20KN／m2考虑（距基坑上口线2米以外范围）。⑵土层参数取值见表01。表01影响基坑开挖土层参数层号土类名称层厚重度内摩擦角粘聚力(m)(kN/m3)(度)(kPa)1①粉土填土3.018.015.0020.002②粘质粉土3.020.715.7024.003③粉质粘土0.520.128.4013.304③1粉质粘土1.918.420.0010.005③粉质粘土2.420.128.4013.306④粉质粘土3.320.637.8015.007⑤1粉细砂1.620.10.0025.008⑤粉土1.420.637.0024.309⑤2粘土0.920.725.0010.0010⑤粉土2.420.637.0024.3011⑥细中砂4.820.512⑦粉质粘土4.620.1⑶基坑开挖深度为14.5m、14.0m。2、基坑支护设计方案2.1基坑上部砖挡墙墙设计技术参数基坑上部3.0m（标高为-3.75m）范围内370mm砖挡墙，每3m设置构造柱，断面尺寸为370mm×370mm，构造柱配筋主筋为4Φ16钢筋，箍筋φ6＠200；砖墙顶部设压顶梁，中部设圈梁，压顶梁及圈梁配筋主筋为4Φ16钢筋，箍筋φ6＠200。30 和平里车站住宅小区7#楼及配套商业项目基坑支护、帷幕止水及土方工程2.2基坑下部混凝土钻孔灌注桩、锚杆及冠梁设计参数1-1剖面混凝土桩：桩顶为-3.75m，桩底部为-19.75m：桩直径为φ800mm，桩间距1.50m，桩长16.0m，嵌固长度为4.5m，配筋主筋为14Φ22钢筋，箍筋φ8＠200，加强筋Φ16＠2000，桩身灌注C25混凝土，桩数为214根。2-2剖面混凝土桩：桩顶为-3.75m，桩底部为-19.25m：桩直径为φ800mm，桩间距1.50m，桩长15.50m，嵌固长度为4.5m，配筋主筋为14Φ22钢筋，箍筋φ8＠200，加强筋Φ16＠2000，桩身灌注C25混凝土，桩数为29根。锚杆设计：锚杆采用旋喷成“圆台型大头锚杆”:把“土层锚杆”水泥土固结体与锚杆周边土层的摩阻力，转变成为土层本身的剪切力，在两种相等长度、相同地质条件下，“圆台型大头锚杆”比“土层锚杆”的摩阻力面积增加几倍到十几倍，提高锚杆的抗拔力3-10倍。第一层锚杆标高为-6.75m，开孔孔径φ150mm，一桩一锚，锚杆间距1.5m，长度16.0m，其中自由段长度为6m，锚固段长度为10m,其中圆台大头长度为4m，圆台大头直径为500mm，锚杆角度15º，采用3束1860级钢绞线，用专用锁具锁定在2根25B工字钢上，锚杆数为243根,锚杆设计值为425KN，锁定320KN。第二层锚杆标高为-10.75m，开孔孔径φ150mm，一桩一锚，锚杆间距1.5m，长度18.0m，其中自由段长度为6m，锚固段长度为12m,其中圆台大头长度为4m。锚杆的圆台大头直径为500mm，锚杆角度15º。1-1剖面采用4束1860级钢绞线，锚杆设计值为590KN，锁定450KN，用专用锁具锁定在2根28B工字钢上，锚杆数为214根；2-2剖面采用4束1860级钢绞线，锚杆设计值为574KN，锁定430KN，用专用锁具锁定在2根28B工字钢上,锚杆数为29根。桩顶冠梁：混凝土梁截面为900×500mm，配筋主筋为10Φ18钢筋,箍筋φ8＠200,混凝土标号C25。-3.75m以上砖挡墙：30 和平里车站住宅小区7#楼及配套商业项目基坑支护、帷幕止水及土方工程护坡桩顶-3.75m以上范围内砌筑三七砖墙，每隔3.00m设置一根组合柱，其断面尺寸为370×370mm，墙顶浇筑一道压顶梁，中间一道圈梁，断面尺寸为370×200mm；砌筑砂浆强度为M7.5，组合柱、压顶梁、圈梁砼强度等级为C25。二、帷幕止水设计方案螺旋钻旋/定喷工艺特点止水帷幕是采用注浆、搅拌、定喷等方法切断帷幕内外地下水的水力联系。本工程采用螺旋钻定喷构筑止水帷幕，该工艺方法是何庆林先生2005年的发明专利(专利号:ZL02153752.6)，其核心技术是采用改装的长螺旋钻机钻孔，待钻孔达到设计深度时停钻，进行高压定/定喷。该项技术适用地层广，从粘土到卵石的不同粒径和级配的第四系松散地层均适应。与传统的高压定喷注浆工艺相比，具有施工流程简洁，施工速度快，截水效果好，不排浆，不污染环境等诸多优点，在西沙群岛永兴岛淡水池工程、北京东直门宝嘉恒大厦基坑工程、北京中科资源大厦基坑工程、北京海关大厦基坑工程、北京凤凰国际传媒中心基坑工程和南水北调河北易县段地下围堰等工程中应用效果良好，获得各方一致好评。钻孔达到设计深度后，调整高压注浆泵压力和钻杆提升速度，提钻过程中实现定喷而形成截水帷幕。由于钻孔内的砂、土被螺杆叶片部分取出，高压喷射的水泥浆射流打在周圈地层上，喷松的砂、土落入孔内，在水泥浆紊流作用下自然拌和并固结。由于长螺旋钻杆较粗，在钻进过程中，对卵砾石层有搅拌和松动作用，高压定喷形成的桩径比普通高压定喷桩大，桩体强度可达到15MPa以上，比普通定喷桩的桩体强度高，截水效果也大为提高。30 和平里车站住宅小区7#楼及配套商业项目基坑支护、帷幕止水及土方工程护坡桩护坡桩止水帷幕桩定喷水泥土墙定喷水泥土墙图01螺旋定喷水泥土桩与护坡桩共同形成的截水帷幕定喷桩设计参数定喷桩布置于两护坡桩之间，钻孔直径400mm，桩长：13.0m，桩间距与护坡桩一致，为1.5m（见附图）。桩顶标高与冠梁底一致。螺旋钻进到设计深度后，首先喷水10s，然后切换定喷水泥浆，并以0.5～0.7m/min的提升速度定喷。每1m为一段复喷1次，每段复喷时重叠0.2m。喷浆压力20Mpa，压浆泵流量154L/min，浆液水泥为普硅P.O42.5，水灰比1.0。三、主要施工方法1、混凝土护坡桩施工工艺流程泵压砼钻至设计深度成孔测量定桩点钻机就位提钻泵压砼成桩30 和平里车站住宅小区7#楼及配套商业项目基坑支护、帷幕止水及土方工程冠梁施工吊放钢筋笼成桩1）、成孔a.钻机安装需稳固、水平、桩架保证垂直度，用水平尺或垂线检查，要求成孔过程中，垂直度小于1%。b.钻头尺寸不得小于设计桩径。c.钻头定位保证桩位偏差小于20mm。d.钻孔孔深不小于设计深度,钻具组装完成后，需丈量钻具总长，根据孔深要求做出明显标记，施工过程中桩长允许偏差+100mm。2）、砼灌注及后插钢筋笼a.每天第一根桩(24小时连续作业除外)按泵送砼要求执行，用水泥砂浆将所有砼泵管进行清洗，混凝土采用C25商品混凝土，塌落度为18～20cm，粗骨料粒径5~20mm。混凝土压灌高度不应低于桩顶标高。b.桩长满足设计要求后进行泵送砼，泵送时首次提钻0.5m，以便打开阀门,砼下到底后,钻杆提升0.30m，根据泵压边提边压，以保证钻头部分始终埋在砼中,不脱离砼面。c.边提升钻具，边清除钻具上的泥土，确保泥土不掉入孔中。d.成桩后插入钢筋笼，采用振动器振动沉入钢筋笼。e.桩头砼达不到设计标高时应及时处理，补砼时应将泵管插入砼下0.50m。f.提钻泵送时，应防止堵管，在成桩过程中如有堵管，应及时疏通，同时对该桩采取必要的处理措施。g.每天将工作量报监理，请监理对成桩情况进行检查。质量检验标准：钢筋笼质量检验标准(mm)30 和平里车站住宅小区7#楼及配套商业项目基坑支护、帷幕止水及土方工程项序检查项目允许偏差或允许值主控项目1主筋间距±102长度±100一般项目1钢筋材质检验设计及规范要求2箍筋间距±203直径±10混凝土灌注桩质量检验标准(mm)项序检查项目允许偏差或允许值主控项目1桩位