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地下施工

来源:爱够旅游网
上海漕河泾开发区高科技园发展有限公司 漕河泾三期地下车库基坑围护设计施工方案 一、工程概要 1、一般事项

(1)建筑名称 漕河泾三期 (2)建筑场所 上海漕河泾 (3)地区城域 上海市徐汇区 (4)主要用途 通用厂房

(5)建设单位 上海漕河泾开发区 2、结构概要

上海漕河泾开发区高科技园发展有限公司开发的漕河泾三期位于上海市徐汇区漕河泾。场地内拟建地下车库。本次基坑围护设计施工方案针对本场地内的地下车库停车库。 (1)、±0.000相当于绝对标高+5.450m,现自然地坪绝对标高为+4.850m,其相对标高为-0.600m。 (2)、地下车库基坑开挖深度:拟建场地较为平整,自然地坪绝对标高平均为+4.850m,相对标高为-0.600m,基坑开挖最大深度为5.300m。 3、周围环境

拟建场地为新建通用厂房,其北临田林路,东临古美路,南侧有已建多层楼房,西临莲花路。总体而言拟建场地周边环境较为复杂,基坑围护施工须特别注意。根据已收集到的信息,市政道路及多幢新建建筑,本次施工地下停车库时因周边有市政道路及新建建筑的存在,作为基坑围护考虑的重点,应特别强调止水帷幕的止水效果。以确保基坑周边环境的安全。总体来讲,周边环境较复杂,具体环境条件详见甲供的《建筑总平面图》。 二、基坑围护设计概要

本基坑最大开挖深度为5.3米,结合现场的环境条件,在沿基坑周边预放坡或卸载1.0米的前提下,采用深层搅拌桩+土钉支护结构设计方案。在确保安全的前提下,尽可能的节省造价。

三、基坑维护施工 1、施工准备 (1)、设备进场前进行施工现场踏勘,详细了解场地情况及周围环境情况; (2)、了解水源、电源位置及最大可用量,并将水电接入表箱后接至施工地点; (3)、请业主进行地下障碍及管线交底,协助业主、监理摸清地下障碍及周边情况 (4)、根据现场总平面布置,选择合适的位置搭设水泥库及搅拌台,面积约100m2。 (5)、组织技术管理人员全面熟悉图纸,领会设计意图,明确质量要求; (6)、进行图纸交底,做好图纸会审工作。 (7)、做好对机组人员的技术、安全及文明施工交底工作。 施工部署

根据工程施工场地情况和基坑开挖深度,本工程围护结构设计思路为:20#楼高层基坑开挖深度6.15m,采用预放坡1.5m+土钉墙+双排止水构造搅拌桩围护方案;

21# ~26#楼和相应的地下车库基坑挖深5.3m,采用预放坡1.0m+土钉墙+单排止水构造搅拌桩围护方案。

土方开挖前进行井点降水施工,降水时间不少于15日历天,开挖时若局部范围有渗水或自然降水均采用挖明排水沟和集水井的方式,及时集中排除。基坑开挖分四期,为保证基坑围护施工质量和安全,应合理安排搅拌桩施工的流水作业方向,土钉施工应紧跟挖土顺序,以

尽量减少基坑无支护的暴露时间。由于本工程工期短,多工种可能同时作业,须合理规划施工场地平面布置。

基坑围护结构方案的选择须综合考虑安全、经济和工期等诸多因素,在确保基坑开挖安全的前提下,做到投资省、工期短,以提高工程的经济效益。

漕河泾三期基坑开挖深度为5.3m和6.15m,基坑围护采用预放坡或卸载+土钉支护结构+单或双排深层搅拌桩,具体结构形式简介如下: 土钉支护结构+单排深层搅拌桩(1—1剖面)

基坑开挖深度为5.3m,预放坡1.0m,临空面高度4.3m 单排搅拌桩700mm,桩顶位于地表下1.0米,桩长10米;

以土钉—钢筋网片—C20喷射细石混凝土面层形成边坡支护结构,以围护基坑开挖面的稳定。采用四排土钉,具体参数为:

第一排:地表下1850mm,土钉长6000mm,间距1000mm,倾角10度; 第二排:地表下2850mm,土钉长6000mm,间距1000mm,倾角10度; 第三排:地表下3850mm,土钉长6000mm,间距1000mm,倾角10度; 第四排:地表下5850mm,土钉长12000mm,间距1000mm,倾角15度; 土钉支护结构+双排深层搅拌桩(2—2剖面)

基坑开挖深度为6.15m,预放坡1.5m,临空面高度4.65m 双排搅拌桩1200mm,桩顶位于地表下1.5米,桩长12米;

以土钉—钢筋网片—C20喷射细石混凝土面层形成边坡支护结构,以围护基坑开挖面的稳定。采用四排土钉,具体参数为:

第一排:地表下2350mm,土钉长9000mm,间距900mm,倾角10度; 第二排:地表下3350mm,土钉长9000mm,间距900mm,倾角10度; 第三排:地表下4350mm,土钉长12000mm,间距900mm,倾角10度; 第四排:地表下5350mm,土钉长12000mm,间距900mm,倾角10度; 第四排:地表下5350mm,土钉长12000mm,间距900mm,倾角15度;

漕河泾三期基坑围护工程施工拟分六个阶段实施: 第一阶段:深层搅拌桩的施工; 第二阶段:井点降水的施工;

第三阶段:第一期土方开挖及土钉墙的施工; 第四阶段:第二期土方开挖及土钉墙的施工; 第五阶段:第三期土方开挖及土钉墙的施工; 第六阶段:第四期土方开挖及土钉墙的施工。

2、轻型井点降水 (1)、降水目的

一是及时疏干开挖范围内土层的地下水,使其得以压缩固结,以提高土层的水平抗力(增加被动土压力),防止开挖面的土体隆起。

二是为基础垫层和底板施工创造良好条件,以确保基础工程的安全,进度与质量; 三是防止基坑底部突涌的发生,以确保施工时基坑底板的稳定性。 (2)、井点安排

综合工期、围护结构、主体结构和场地地质条件,结合相邻工程的成功经验,拟用一级轻型井点来快速疏干基坑内土体,使其满足有关规范和实际工程需要。

根据总体安排,井点降水前,先开沟槽0.5米,挖去表面杂填土,然后再布置井点管。

中间井点须降水不少于15天,待水位降到开挖面下0.5~1.0m,于开挖前中间井点拔去;坡面井点至底板施工完成后2天拔去,预计其降水运行时间约45天。 主管:主管直径50~65mm。

支管:直径36mm,长度6m,其中滤管长度不小于80~100cm。支管水平间距1.5m。 真空泵:电动机功率7.5kw,JS60改进型真空泵,绝对负压:≥98KPa。 轻型井点一直工作到水位达到要求后拔去。 真空泵出水量由大到小,由浑浊到干净。

场地内安排5只水位观测孔。如果现场填土较厚,并且分布不规则,则不另设专门水位孔,而利用现有井点支管代替水位孔,基坑外水位视现场情况再定。 (3)、井点核算:

根据简化的潜水型完整水文井计算模型,结合上海市有关规范和相邻工程经验,井点支管长度取6米,顶标高位于地表下1.5米,根据降深要求,真空泵的负压不低于75KPa。 根据地质报告和以往工程经验,场地综合渗透系数取 K=8.5×10-5 cm/s

1/3

单井涌水量q=65лdlk

3

一级井点=1.76 m/d (4)、井点管的保护

井点管的有效运行是保持基坑干施工和边坡安全的条件之一,因此,一定要注意对井点管的保护。其它施工机械不能直接挖到或碰到井点管上,要听从现场值班管理人员的指挥,避免野蛮施工,慌忙操作。如果发生损坏,马上要采取措施进行修复处理。 具体井点参见基坑围护设计方案。 (5)、施工组织安排与工期

①、井点降水的工期基本不占用总工期,总约45天左右时间,它可以和其它施工工种等在工期方面进行合理穿插。 ②、基坑预降水15天以上。 ③、具体组织安排

a)、用挖机和人工挖明排水沟并连到小型集水井。 b)、8~12人分组在井点位置用水冲法成孔,孔径约30cm。孔内回填中粗砂,孔内以下1米采用优质粘土封堵。

c)、连接支管到总管,与真空泵接通,试抽,检查是否漏气,真空泵和主管尽量放低。 d)、正式抽水,记录出水和基地内外的水位情况,水位达到设计要求后,按要求先后拔去井点。

e)、基坑内抽出的地下水集中后用水泵外排到场外沉淀池,在排放到公共污水排水系统中。 (6)、质量安全控制 ①、成孔要尽量垂直。

②、轻型井点的真空度不低于75KPa。

③、要注意投砂工艺和质量,动水投砂,投砂时支管内要有水流出。 ④、滤砂和井管安装到位。

⑤、各管线接头处要密封,不断检查是否有漏气。 ⑥、记录每日出水量。

⑦、场地内安排水位孔来检查降水效果,每天观测1~2次。 ⑧、如果有“死井”,则采取必要措施,进行恢复。 ⑨、注意安全用电,遵守工地安全文明施工规定。

⑩、现场明水不得进入基坑,尤其是生活用水,一定要加强管理。

、现场24小时安排值班人员。

、根据本工程特点,工地现场储备必要的应急材料和工具以及应急电源。

3、深层搅拌桩

由于本工程总工期紧,拟安排二台搅拌桩机械进场,30天内完成搅拌桩施工任务,为配合本地下工程分三期实施,搅拌桩施工流水作业方向参见附图。 (1)、按设计的要求挖除地面临时堆土,根据甲方提供的基准点,准确测放桩位,并做好定位边线的控制措施,在开挖边线控制点处的延长线外侧2米处埋设控制木桩。 (2)、开挖深约0.80米的基槽。 (3)、桩机定位对中按搅拌桩施工工艺施工。 (4)、设备配置:根据场地施工条件,在甲乙双方商定的日期内安排两台钻深16米的双头深层搅拌桩进场施工。 (5)、深层搅拌桩的施工工艺及顺序:

桩机定位对中,预搅 下沉至设计加固深度 (6)、搅拌桩施工主要技术参数: 搅拌深度:10.0m或12.0m 水泥土掺合比:水泥/土=13% 水泥:32.5MPa普硅水泥 水灰比:〈0.55

桩中心间距:500毫米

搅拌桩组与组之间搭接宽度为20cm,如遇外界因素影响,不能连续施工时应在桩位搭接处外补一根搅拌桩,桩的定位偏差不得大于50毫米,桩身垂直度误差不大于1%,喷浆搅拌时喷浆提升速度小于0.50m/min,下沉搅拌速度小于0.80m/min。 (7)、质量保证措施:

a、做好技术交底,严格按施工工艺和技术标准施工。

b、搅拌时控制好下沉和提升速度,使土体完全切碎,以利于同水泥浆均匀搅拌。 c、相邻搭接搅拌桩的施工间歇时间不得超过12小时。

d、水泥浆严格按设计水泥掺量和水灰比配制,如水泥中有结块需事先筛除,为防止水泥发生离析需使灰浆搅拌机中的水泥浆不断搅动,待压浆时才缓慢倒入集料中。 (8)、搅拌桩墙顶面的砼路面施工要求:

a、每只搅拌桩圆心插Φ12钢筋,插筋应弯钩连接于路面钢筋网片。

b、水泥土挡墙顶面不得有浮土与杂物,不得积水;铺设路面钢筋后应立即浇筑砼;若不能立即浇筑砼,则应用塑料布保护墙顶。

c、压顶砼宜一次连续浇筑完成;若不得不分段时,则施工缝不得设在墙体跨中1/2L的区段内(L为一侧墙体长度)。

4、土钉墙施工

由于本工程总工期紧,拟安排两套土钉施工队伍进场,紧跟土方开挖进度,不迟于土方开挖第二天完成土钉支护施工。为配合本地下工程分三期实施,土钉墙施工流水作业方向参见附图。

(1)技术关键如下:

①、土钉墙施工应保证锚管的注浆量及注浆压力,土钉应适当调整施工技术参数,以免对周

边环境产生不利影响,同时应加强对周边环境的监测,根据监测数据及时控制和调整施工进度和施工工艺。 ②、土钉施工 a、土钉参数

土钉采用Φ48×3.5焊接钢管,土钉水平安放角度为10°或15°,共设两排,呈梅花形布置。

b、喷射砼面层

喷射混凝土强度等级为C20,面层厚度为100mm,喷射混凝土配比为:水泥:砂:石=1:2:2,粗骨料粒径为50~100mm,喷射混凝土中添加4%的速凝剂,喷射混凝土初凝时间小于10分钟,终凝时间小于30分钟。钢筋网规格为Φ6@200双向,加强筋及联系筋均为Φ12螺纹钢。 c、土钉注浆

土钉孔内采用全程注浆,注浆材料采用水灰比0.45的纯水泥浆,水泥采用强度等级32.5普通硅酸盐水泥,注浆压力控制在0.3~0.5MPa,注浆量每米30Kg左右水泥,掺加速凝剂3%。

(2)施工工艺

喷射混凝土和土钉的施工按总体进度安排分三期进行,分期施工时应按要求必须采用分层分段、自上而下的施工方法,即每一排横向土钉应为一个开挖和施工层次,待该排土钉按工序及施工技术质量要求完成后,才能实施第二层土方开挖和第二排土钉的施工。为此,必须做好施工组织并尽可能实现不同工序见的交叉作业,减少基坑边坡裸露时间。 施工顺序

基坑土方分层分段开挖,基坑壁裸露有可能出现以下三种情况,即人工修坡后边坡稳定;人工修坡后边坡基本稳定,但局部有坍塌现象;土方开挖后坍塌现象。据此,必须采用不同的施工顺序以确保边坡稳定的万无一失。其施工流程汇合见下图所示。 流水段划分

根据漕河泾三期地下车库工程施工总体安排、场地条件和基坑围护平面布置,利用中间施工便道作为出土方向,逐渐向施工进出口推进;最后开挖中间施工便道土,逐渐向施工主出口方向收尾。围护施工作业必须采用分段流水作业,每一作业段长35~40米左右,作业依次呈梯形推进。

喷射砼作业的施工要求:

分段进行,同一分段内自上而下喷射;

喷射砼时喷头与受喷面应保持垂直,距离0.8~1.5m;

喷射砼终凝两小时后,应喷水养护约三小时,气温低于25℃时可适当延长至5~7小时; 喷射砼面层中的钢筋网片其保护层厚度不小于20mm,钢筋网应与土钉牢固连接。

(3)、土方开挖

基坑土方开挖一般应分成两个阶段 第一阶段

土方开挖主要是配合土钉支护分层分段作业,以便及时提供土钉作业面。当该土钉作业面未完成时,不得进行下层土方开挖,以免基坑发生较大的土体位移与沉降。 第二阶段

当土钉作业到最后一层土钉时便可进行大规模土方开挖。此时土钉作业紧跟土方开挖面,做最后一层土钉支护施工时应边开挖边施工。

挖机在基坑周围土体挖运时,应不得碰撞土钉端部结构及土钉墙面,以免破坏土钉和混凝

土面层。

根据软土地层开挖特点,本工程土方开挖采用分层方法施工。即每一层施工作业段长约35~40m,土方开槽上口宽度5~6m下口3m分层开挖。 (4)、修坡

对开挖后的边坡段,用铁锹进行切削清坡。 (5)、锚钉制作安放

锚管采用Φ48×3.5普通钢管制作,靠孔底的一端制作桩尖状且管壁呈梅花形布设直径为10~15mm小孔(设护孔板),布孔范围在桩尖2mm左右长。

锚管入土方式分两种,在流塑状淤泥层及流砂层时用普通风镐将锚管振入土层内。如土质较硬或穿越搅拌桩时则需先行开孔在击入. (6)、成孔

本工程中锚管入土主要采用打入法施工用风镐将锚管振入土层中。成孔过程中如遇有障碍物需调整孔位时,不得影响支护安全。 (7)、绑扎钢筋网

钢筋网片由焊接、绑扎而成,因钢筋网片是随土体开挖分层进行的,故下层的竖向钢筋需须用焊接接头,单面焊长不小于网筋直径的10倍,横向钢筋可用绑扎接头,其搭接长度不小于200mm。

钢筋网片应牢固固定在边坡上,并符合规定的保护层厚度的要求。 (8)、注浆

注浆浆液为纯水泥浆,其水灰比为〈0.55,通过锚管(Φ48×3.5)进行注浆。注浆之前用压力水进行冲洗,用胶管从管口逐步冲洗到管底,直至管内流出清水为止;最后对锚管注浆,即把注浆管插入孔内注浆,进行加压注浆直至压力达到0.3~0.5MPa。 (9)、锚钉端部焊接

锚管(Φ48×3.5)端部应与加强筋,钢筋网片及井字垫块等相互焊接,各钢筋的位置由里向外依次是:钢筋网、水平加强筋、端头井字垫块。 (10)、喷射混凝土

喷射混凝土强度等级为C20,其配合比为:

水泥:砂:石:水=1:2:2:0.45

水泥为32.5 MPa普通硅酸盐水泥,碎石的最大粒径不超过15mm,砂为中粗砂,空压机风量不小于6m3/h,喷头水压不小于0.15MPa。

混凝土的喷射顺序应自下而上,从开挖层底部向上施喷。喷头与受喷面距离控制在0.8~1.5m范围内,射流方向垂直指向喷射面,但在钢筋部位应先喷填钢筋和土锚后方,然后在喷其前方以免其后出现空隙。在继续下层喷射作业时,应仔细清除施工缝结合面上的浮浆层和松散碎屑,并喷水使之湿润。 (11)、防排水措施

基坑顶部地面做好混凝土护顶,并将所有缝隙用水泥砂浆堵塞,在坑壁底部都要将喷射混凝土面层插入坑底200mm左右。每工作区和坑底设置排水沟和集水坑。在第一、第二阶段挖土时均设置排水沟以排除明水。到坑底设计标高时,土建队伍应设置好底部集水井,并在土钉支护完成后立即作好垫层。

基坑支护开挖中应急技术措施 (1)、在基坑开挖过程中必须加强检测。在开挖深度超过3.0m时每天进行两次监测,如发现位移、沉降有异常情况时必须随时分析现场情况,并采取应急措施。

发现位移与沉降速率超过10mm/日及累计值偏大(大于40mm)时,应对锚杆进行分析、研

究,采取增加锚杆长度、注浆量等方法。

如发现坑底变形较大应于坑外增设竖向注浆锚杆,并对坑底进行注浆加固。

若坡面出现流水、漏泥情况,应及时采取导管引水、封堵并及时复喷细石混凝土。 地表裂缝应及时封闭并进行缝内注浆,必要时对地表进行压力注浆。

土方开挖

1、土方开挖前施工单位应编制详细土方开挖的施工组织设计,并取得基坑围护设计单位认可方可实施。

2、土方开挖应遵循分期、分层、分区开挖的原则。

3、挖土应与土钉墙施工密切配合,协同施工,切忌超挖。

4、除井点降水措施外,地面及坑内应设置排水措施,及时排除雨水及地面流水。 5、基坑边严禁大面积堆载,地面超载控制在20KN/m2以内。

6、混凝土垫层应随挖随浇,垫层必须在基坑开挖到底后24小时内完成,尽量减少基坑暴露时间。

7、对于局部深处的开挖应在坑底垫层完成后方可进行。

基坑开挖期间的监测 监测内容

建议本次基坑开挖时监测以下内容: 1、水平垂直位移的监测 主要观测坑顶、临近路面、建筑物的水平位移及沉降。测点布置请业主与专业监测单位商定。 2、地下水位的观测

建议布置坑外地下水位观测井,以监测此两侧坑外的地下水位波动情况。坑内水平观测井可由降水实施。

监测要求

在围护结构施工前应得初读数。

基坑开挖期间须做到一日一测,观测频率可视监测的位移变化情况增大或减小。 监测数据应及时上报业主、监理及围护设计单位。 报警界限:

水平垂直位移大于3mm/日或累计大于40mm 坑外地下水位下降达500mm;

地下管线的报警界限由相应的管理部门确定,并严格按其执行。

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