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xx止水帷幕施工方案

xx金融中心项目土方、基坑支护工程

止水帷幕施工方案

二○一四年十月

目录
一、工程概况 2
1场地情况 2
2地质条件 2
二、施工方案 2
1概况 2
2、质量控制 3
3、机械使用情况 5
四、可能存在的问题及处理措施 6
1、搅拌桩可能会开岔 6
2、基坑坡顶位移偏大 7
五、措施及监控 8

xx金融中心项目土方、基坑支护工程 止水帷幕施工方案
止水帷幕施工方案
一、工程概况
1场地情况
xx金融中心项目土方、基坑支护工程处于深圳湾超级总部基地，位于滨海大道以北、深湾一路以东、白石四道以南、红树湾二街以西。项目总用地面积50770㎡，总建筑面积约45万平方米, 基坑北区第二阶段开挖最大深度15.6m,南区基坑最大深度17.2m，其余区域基坑深度20.8～21.4m。拟建地下室4层，局部2～3层。，由写字楼、酒店与国际会议中心、商业、商务公寓及地下大型车库等相关配套设施组成。场地北区临近在建的地铁9号线红树湾站和11号线红树湾到后海区间隧道，第二步开挖基坑紧邻地铁车站主体结构。北区在设计中要求在桩后布置止水帷幕增强基坑止水效果。
2地质条件
场地内自上而下的地层依次为：人工填土层、淤泥、黏土与砾砂层、砾质粘性土、全风化花岗岩、强风化花岗岩。地下稳定水位埋深2.0～6.5m。基坑深度达21.5m，存在一定厚度的软土和砂层，基坑南侧、西侧紧邻市政道路，较近距离存在重要市政管线，北侧为在建的地铁工地，基坑开挖期间地铁车站及出入口均已形成，破坏后果严重，基坑支护安全性等级为一级。
二、施工方案
1概况
本工程基坑呈窄长型，第二阶段开挖最大深度15.6m,南区基坑最大深度17.2m，其余区域基坑深度20.8～21.4m属深基坑。第一步开挖区域东北角采用咬合桩+上撑下锚，其余区域采用桩锚支护。北区第二部开挖区域采用咬合桩+内支撑支护。其中紧贴车站处借用车站地连墙作为支护结构。
在旋挖桩正式施工前必须进行试桩施工，本工程计划打2根试验桩
以检验机具性能及施工工艺中的各项技术参数。其中包括最佳灰稠度、提升速度，根据试验桩和调整好的技术参数编制质量控制措施和施工工艺，包括打桩的顺序，试桩施工前邀请监理和设计人员参加试桩施工做好施工记录。

附图一：基坑支护工程典型剖面图

1） 止水帷幕：
采用旋挖咬合桩：配筋桩直径1200mm，间距14000mm，中间加直径800mm间距1400的C20素砼桩，场北边桩后布置摆喷止水帷幕增强基坑止水效果，摆喷帷幕上部5m作三管旋喷桩作为冠梁基坑开挖的临时支护，旋喷桩前坑壁挂Φ6@250×250钢筋网。喷射C20砼8cm厚，桩顶挡土板按1500×1500间距布置泄水管。
2） 基坑支护：采用局部放坡与喷锚结合的型式。
2、质量控制
1）旋挖咬合桩施工
a. 测量放线的复核
对地下室外墙轮廓线、帷幕中心线进行了反复核查，确定无误后才开始搅拌桩施工。为避免搅拌桩垂直度偏差过大而影响到地下室承台及外墙施工，在实际放线时，将帷幕中心线外移了10～20cm。
b. 对搅拌桩入土深度的控制
要求施工单位在钻到设计深度时，必须通知监理工程师检查钻杆的钻入深度，方可提升钻杆。监理工程师参考钻机电流的变化来判断所到达土层的状况。
c. 现场抽查搅拌桩的定位以及钻杆垂直度，复核桩间距；
d. 在搅拌桩定位时注意观察钻头，并经常抽测钻头的叶片长度，以保证桩径的尺寸。
e. 注浆质量的控制
Ø 首先严格检查水泥的品种、出厂日期，进场验证并取样送检；
Ø 在施工过程中，用比重计抽查水泥浆的比重（水灰比0.5的浆液比重约为1.85）；
Ø 不仅抽查单根搅拌桩的水泥用量，还对施工单位水泥的进场记录进行抽查，并与每天施工的搅拌桩数量进行对比。
f. 桩体检测
当搅拌桩体水泥到达龄期后，要对搅拌桩进行抽芯取样，检测桩体的完好性。抽取的芯样表明：桩身水泥土搅拌均匀，胶结质量如果较好，则说明水泥浆的质量控制得较好；搅拌桩深度也满足设计要求，已进入残积土层。
基坑开挖后，要对搅拌桩直径进行了抽检，基本都要达到符合设计要求。
2）旋喷桩施工
a. 定位、垂直度及注浆质量的控制与搅拌桩施工基本相同；
b. 入土深度：因采用预成孔工艺，所以不仅要检查成孔时的钻杆入土深度，还要检查旋喷注浆管的入土深度。
c. 抽查旋喷时的水压、气压及浆压，并以此间接检查桩身直径及水泥用量；
d. 在喷浆时，必须观察到孔口返浆呈青色（水泥色）后，方可开始提杆，并且按设计要求控制提杆速度；
3）基坑支护施工
a. 认真检查原材料（水泥、钢筋、钢管、钢绞线等）的品种、型号、规格，查验出厂 合格证及检验报告，并取样送检。
b. 严格控制土方开挖的分层分段：水平长度不超过20m，分层厚度1.2m。完成锚杆张 拉、土钉及喷射砼面层施工后，方可继续下一层土方的开挖。
c. 抽查钢管土钉的长度、倒刺的焊接质量及间距、锚索的总长度及锚固段长度等（可在加工场或放置前检查）；
d. 抽查钢管土钉和预应力锚索放线定位的间距；
e. 对注浆质量的控制
主要检查水泥浆液的浓度、两次注浆的压力及孔口溢浆情况，并控制两次注浆的时间间隔。
f. 对预应力锚索的张拉进行全过程旁站监督；
Ø 锚杆张拉前应对张拉设备进行标定，并提供标定报告；
Ø 严格控制张拉的过程，按规范的要求分级加载；
g. 检测
根据规范要求，对5％的预应力锚索、1％的钢管土钉进行了验收试验。试验结果表明，锚索和土钉的承载力均满足设计要求。另外，喷射混凝土面层平整度好，厚度也达到设计要求，整体感观较好。
附图三：基坑支护工程外观
3、机械使用情况
机 械 名 称
数 量
机 型
工作效率
备 注
搅拌桩钻机
10
PH-5型（武汉）
PH－5A型（武汉）
GPP－5B型（上海）
15～16根/天
（16 m / 根）
每天工作15小时
锚索钻机
（用于锚索成孔）
1
MG-50A型
5～6根 / 天
专用锚索成孔机
1
MG-50型，
6
XY-100型
3～5根 / 天
由百米工程钻机改进而成
凿孔机
（用于土钉开孔）
2
7655型气腿式凿岩机
40个 / 天
用于穿透搅拌桩止水帷幕
2
改装风钻
冲击器
4
自制
30根 / 天
（9 m / 根）
用于击入钢管土钉
注浆泵
6
BW-150型
注浆压力
4～6MPa
用于钢管土钉及锚索注浆
喷锚机
2
康达牌PZ-2A型
200 m2 /天
用于喷射混凝土施工
2
PZ-5B，
100 m2 /天
旋喷桩钻机
2
BSM-50型（单管）
8～9根/ 天
（8 m / 根）
可贴近侧壁20cm，用于修补基底以下的搅拌桩开岔。
1
GP76-Ⅱ型（三重管）
4根/天
（16 m / 根）
施工摆喷桩时，安装两个限位器即可

四、可能存在的问题及处理措施
1、搅拌桩可能会开岔
在基坑土方开挖到某一定深度时，搅拌桩可能会开始出现开岔现象直至开挖到设计深度，有的甚至出现了格栅状的开岔开岔部位大多漏水严重，并伴有涌砂现象。
另外，由于在基坑开挖过程中搅拌桩漏水，导致基坑周边的水位降幅过大，因此通过回灌井一直在进行地下水回灌。要经常对基坑周边建筑物的沉降观测，检查是否有不均匀沉降。
l 原因分析：
1） 垂直度偏差
搅拌桩施工时，钻杆一侧土体较硬（砂层的强度较高），另一侧土体较软（已施工的搅拌桩尚未初凝），使钻杆容易发生偏位。从开挖后暴露的情况来看，开岔处的搅拌桩有明显的偏斜痕迹。有的部位开岔达50cm，而相邻的一根搅拌桩直径却达70cm，说明搅拌桩出现严重偏位，两根搅拌桩直接搅到了一起（见附图五）。
2） 定位偏差
在搅拌桩钻机就位时，实际的钻进位置与定位放线之间有偏差，造成部分 搅拌桩监间距过大，没有搭接上。由于搅拌桩施工时，其其附近的定位标志均被破坏，需要借助较远的的搅拌桩定位（见附图二），使定位误差被放大。
附图二：搅拌桩定位示意图
3） 接头部位未处理好
场地内障碍物较多，搅拌桩施工出现多处接头，搭接效果不理想成为止水的薄弱环节。另外，施工的不连续也会使接头处的搅拌桩在重新定位时，容易产生偏差；
l 采取的应对措施：
1） 第一步：
一发现漏水点，立即用装有速凝剂、水泥的编织袋进行封堵，防止涌砂，同时插入细PVC管将水流引出，再用掺入速凝剂的水泥将缝隙填死。导水管在喷射砼面层完成后24h注浆封闭。
对于较小的漏水点，可一步到位用装速凝水泥的编织袋将水和涌砂全部堵住。
2） 第二步：
打入2m长的竖向超前钢管土钉，钢管下部对开5排F8小孔@200mm，用水灰比为0.5的纯水泥浆（掺入速凝剂）进行压力注浆，注浆压力0.2～0.4MPa。
3） 第三步：
对于直立边坡（基坑北面边坡），可以采用地质钻机从搅拌桩背面钻孔（深度8m），再插入钢花管进行注浆，将漏水点以下的开岔提前封堵好。在注浆时，应将注浆管插到钢管底部，不宜直接从钢管顶部注浆，否则容易造成钢管底部四周浆液扩散不开。如果遇到开岔较大，除了埋钢花管注浆外，还需在钢管两侧各钻一孔到漏水处，再直接插入PVC管到孔底注浆。
值得注意的是，如果在钻孔过程中发现钻杆突然下沉，则可以判断该处因涌砂而存在空洞。此时应立即提起钻杆停止钻孔，向钻孔内注入细砂直至填平钻孔，再在原位重新钻孔。
2、基坑坡顶位移偏大
当基坑开挖深度约5m时，基坑北侧中部坡顶的累计最大位移达21.7mm；当开挖到设计深度时，累计最大位移发展到35.6mm，已超过警戒值。（见附图九）
在基坑开挖过程中，基坑北侧坡顶出现较多的裂缝，每次开裂后都及时用水泥砂浆封堵，但裂缝仍不断重新出现、发展。局部裂缝最宽时曾达到5mm（见附图十）。

l 原因分析：
1） 基坑北侧西段离新建红树湾地铁站太近，侧壁上部3米高范围无法设置土钉，虽然在搅拌桩内加设了双钢管（微型桩），但由于悬臂段太长，再加上箱涵侧壁的回填土质量不高，所以容易产生较大的水平位移。但经过观测，箱涵本身并没有发生较大的水平位移；
2） 基坑北侧第二、三层土方开挖时，存在超挖现象，尤其是在预应力锚索未张拉的情况下就开挖了下层土方。由于土方开挖多在夜间以便于运土，因此开挖面没有能够及时进行支护，使边坡位移得以自由发展；
3） 在击入钢管土钉施工时，冲击器产生的机械振动会使基坑坡顶位移有较大增长；
4） 在施工基坑北侧东半段的搅拌桩时，为探明原废弃挖孔桩的位置，曾开挖一条约2.5～4m深、1.5～2 m宽的沟槽，在回填时没有压实，使得土体自稳能力差，易产生侧向位移，同时因自重固结而产生沉降。
l 应对措施：
1） 为此召开专题会议，邀请有关专家到现场进行了论证；
2） 加强观测：加大观测的频度，并在箱涵上增加观测点，选取变形较大的观测点绘制变形增长曲线，动态监控；
3） 及时将坡顶的裂缝进行封闭，以免地表水渗入边坡：先将裂缝凿开呈“V”型，再灌入沥青；
4） 实行土方开挖令制度，土方开挖必须得到监理工程师的确认方可进行，从而严格控制土方开挖的范围和深度。同时，夜间土方开挖时在开挖面留少许土体待白天开挖，以便于支护可以及时跟进；
5） 在变形较大的部位，将基坑最底下的一排的钢管土钉间距从1.3m加密为1.0m，土钉长度由9m改为12m。
6） 在箱涵侧壁的回填土内打入3m长的钢花管注浆，加固回填土。
五、措施及监控
本工程监控主要包括四方面，一是坡顶的位移沉降；二是周边建筑的沉降观测；三是邻近道路的位移沉降观测；四是坑外地下水位观测。
1）位移沉降观测：基坑开挖前对所有测点平行测量3次，取平均值作为初值；基坑开挖后，开挖侧位移沉降观测点在开挖后两小时内观测一次，一天观测两次，非开挖侧每隔1~3天观测一次，若位移沉降值有发展趋势则加密观测次数；位移沉降的中止时间为基坑回填至一半深度时；周边建筑的沉降观测每3天一次；
2）地下水位观测为每天1~2次，当地下水位降幅大于1.5m时，往观测井中回灌。

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