回迁楼基坑支护施工方案.doc

二、工程概况 (一)建筑结构设计概况拟建新世界花园回迁楼是一幢集商业和商住为一体的建筑物，地上十四层，局部十层，地下三层。建筑物外观呈“”形，回迁楼建筑结构周长约411m，基坑开挖深度15.5m（决对标高L29.68m），建筑物0.0048.18m。设建在南面和东面为地下停车场的1和2车道，1和2车道进出车库的位置不同，单平面位置在南面和东面相重叠且委员地下三层基槽之外，整改车道共用基础结构外墙，车道净宽3.6m，自南面向东面延伸的车道基地标高约为4.85m(绝对标高:40.23m)-13.75m(绝对标高:31.43m)。 (二)建设场地及周围环境状况北京新世界花园商业小区位于崇文门外大街西侧，东茶食胡同与珠市东大街之间，北临在建的新世界中心二期工程，占地8.7公顷。拟建的新世界花园商业回迁楼位于花园小区的东北角方位。现状地面标高为：43.2145.52m。拟建的回迁楼周围环境较复杂，除北面和东面为道路无距离较近的建筑物外，其它几面均有临近的建筑物需要保护，其中：在拐角回迁楼的内侧临近与之同时开工的1住宅楼(基础埋深3.10m，相当于42.08m)，两者结构距离最近处约为3.5m，其它距离在4.211.6m范围；南面临近崇文区文化馆的三层群房(其0.0043.40m基础底标高7.04m，相当于38.14m)，结构净距离约为9.37m；东临崇文门外大街，设计车道结构外皮距围墙5.1m。基坑的东面围墙外有多条管线，据实际量测依次有便道路灯线、雨水管线、污水管线、上水管线及一条电信方沟，管线具体埋深位置见附图-9。另据甲方介绍，在临近崇文区文化馆的一侧有一条横穿结构的人防结构，宽2m左右，高2.5m左右；另在西侧结构的ML轴间的地下三层有一个设计的人防出口(宽约2.7m)。根据以上各异的周边环境，制定不同的支护形式以确保基坑的稳定与安全。 (三)工程地质及水文地质条件根据北京煤炭设计研究院勘测岩土工程公司提供的一九九八年十月的北京新世界花园商业楼的岩土工程勘察报告知：基坑护坡桩深度范围的地质情况为：.人工填土层：杂填土层，该层分布于地表附近，以房渣土为主，局部素填土以粘质粉土、粉质粘土为主，含小砖块、灰渣。厚约1.94.6m。.第四纪沉积层，分别为：.在人工填土层以下为粘质粉土、粉质粘土 层：褐黄、中中低压缩性，可硬塑。该层厚2.0m左右，局部缺失。.砂质粉土层：褐黄色，中低低压缩性，中上密。局部为褐黄色，低压缩性的一层粉细砂。该层厚度为3.0m左右。.粘质粉土、粉质粘土层：褐黄色，中中低压缩性，可硬塑，其下部局部为褐黄色，低压缩性的1层砂质粉土。该层厚度为2.04.0m。.粉细砂夹中砂层：褐黄色，密实，低压缩性，局部为中砂及粗、砾砂。其间加有厚2.04.0m褐黄色，可塑，中压缩性的1层粉质粘土。该层厚度为6.09.0m。.粉质粘土层：褐黄色可塑硬塑，中中低压缩性，夹有1层褐黄色，可塑，中压缩性的砂质粉土，褐黄色，可硬塑，中压缩性的2层粘土层。该层厚度为5.07.0m。.卵石层：杂色，密实，局部夹有褐黄色，低压缩性，密实的1层细粉砂。该层厚度5.0m左右。 地下水情况：在一九九九年七月，由北京煤炭设计研究院勘测岩土工程公司对该施工场区进行了重新勘探，勘探结果如下：本次勘测共布置测孔3个，其中：SW1孔水位埋深为15.55m，水位高程为30.12m；SW2孔水位埋深为13.15m，水位高程为30.25m；SW3孔水位埋深为12.95m，水位高程为30.37m。实测水位均为埋藏于层细、中砂层中等潜水水位，位于设计基础底板以上0.480.64m。 (四)主要工程数量1. 护坡桩；数量约为303根，其中：. A型支护：护坡桩约：160根；长度：16.5m； 第一道锚杆约：53根；长度：18.0m； 第二道锚杆约：106根；长度：18.0m；. B型支护：护坡桩约：37根；长度：18.3m； 第一道锚杆约：24根；长度：18.0m； 第二道锚杆约：37根；长度：18.0m；. C型支护：护坡桩约：26根；长度：16.9m； 第一道锚杆约：13根；长度：18.0m； 第二道锚杆约：26根；长度：17.0m；. 车道护坡桩：约：80根；长度：8.814m； 一道锚杆约：26根；长度：15.017.0m；2. 锚杆：总数约为281根。3. 桩帽梁：约370延米。4. 土钉墙：约870平米。三、护坡设计方案根据基坑周围环境的不同，设计边坡的护坡桩支护分为AC三种支护型式和临近1、2车道边坡的土钉墙桩锚联合支护体系。具体支护设计如下：A型支护：位于北面、西面基坑约192m范围边坡段。采用：护坡桩两道锚杆支护型式。支护图见图02；. 护坡桩：采用6001200，桩长：L=16.5m，嵌固长度不小于4.3m，配置：825(通长)主筋225(局部加强5.0m长)，加劲筋：161500，绕筋：6.5200. 锚杆：桩体设置两道预应力锚杆， 第一道锚杆：设在桩顶帽梁上(标高41.70m)，采用130锚杆，三桩一锚，倾角20，锚杆长度：L=18m，其中：非锚固长度：8.5m，锚固长度：9.5m，配置：215钢绞线。锚杆张拉值：280KN，锁定值：190KN，锚杆极限抗拔力：330KN。 第二道锚杆：设在距第一道锚杆5.32m(标高36.58m)处，采用130锚杆，三桩二锚，倾角15，锚杆长度：L=18m，其中：非锚固长度：6.5m，锚固长度：11.5m，配置：415钢绞线，225a腰梁。锚杆张拉值：580KN，锁定值：400KN，锚杆极限抗拔力：640KN。. 桩帽梁：帽梁顶位于41.90m处，桩帽梁截面：700mm400mm，配置：420212的主筋，8250的箍筋。B型支护：位于基坑南面靠西端约44m范围边坡段。采用：护坡桩两道锚杆支护型式。支护图见图03； .护坡桩：采用6001100，桩长：L=18.3m，嵌固长度不小于5.5m，配置：1025(通长)主筋225(局部加强6.0m长)，加劲筋：161500，绕筋：6.5200.锚杆：桩体自上而下设置两道预应力锚杆， 第一道锚杆：设在标高41.70m处，采用130锚杆，三桩二锚，倾角15，锚杆长度：L=20m，其中：非锚固长度：8.0m，锚固长度：12m，配置：315钢绞线，225a腰梁。锚杆张拉值：350KN，锁定值：190KN，锚杆极限抗拔力：420KN。 第二道锚杆：设在距第一道锚杆4.5m(标高36.58m)处，采用130锚杆，一桩一锚，倾角15与20交错布设，锚杆长度：L=18m，其中：非锚固长度：6.0m，锚固长度：12m，配置：415钢绞线，225a腰梁。锚杆张拉值：670KN，锁定值：460KN，锚杆极限抗拔力：740KN。 桩帽梁：帽梁顶位于42.48m处， 桩帽梁截面：700mm400mm，配置：620212的主筋，8250的箍筋。C型支护：位于基坑南面斜边坡约31m范围边坡段。采用：护坡桩两道锚杆支护型式。支护图见图04； .护坡桩：采用6001200，桩长：L=16.9m，嵌固长度不小于5.5m，配置：1025(通长)主筋225(局部加强6.0m长)，加劲筋：161500，绕筋：6.5200.锚杆：桩体自上而下设置两道预应力锚杆， 第一道锚杆：设在桩帽梁上，标高40.88m处，采用130锚杆，三桩二锚，倾角20，锚杆长度：L=19m，其中：非锚固长度：8.0m，锚固长度：11m，配置：215钢绞线。锚杆张拉值：250KN，锁定值：170KN，锚杆极限抗拔力：300KN。 第二道锚杆：设在距第一道锚杆4.8m(标高36.08m)处，采用130锚杆，一桩一锚，倾角15与20交错布设，锚杆长度：L=17m，其中：非锚固长度：6.0m，锚固长度：11m，配置：415钢绞线，225a腰梁。锚杆张拉值：600KN，锁定值：410KN，锚杆极限抗拔力：660KN。 桩帽梁：帽梁顶位于42.48m处， 桩帽梁截面：700mm400mm，配置：420212的主筋，8250的箍筋。桩间土处理：为防止桩间土的坍塌流失，桩间土采用挂网抹灰护壁措施，但对于该基坑临近有建筑物处，在易坍塌的砂层段须采取挂钢筋网喷射混凝土护壁措施。桩顶挡土墙设计：1.桩帽梁顶至地面范围其中240或370mm砖挡墙，砖墙标号为Mu7.5，视帽梁距地面的具体高度，确定砖墙的砌筑高度。在砖墙顶上设一道钢筋混凝土圈梁，圈梁断面尺寸：200mm370mm，圈梁主筋：414，套子：6.5300，砼强度C20。2.砖墙视帽梁距地面的高度不同，分别间隔3.0m或3.6m设置一个构造柱，柱断面尺寸：240mm240mm或370mm370mm，柱主筋：416或616，箍筋：6.5250，砼强度C20。沿砖墙高度方向自下而上每间隔0.5m设置26.5拉结筋，每侧锚入砖墙内长度不小于1.2m。 车道范围护坡桩及土钉墙支护设计：车道范围支护型式分部位支护型式各不相同，基坑东面车道边坡采用护坡桩支护，根据车道的标高分为设一道锚杆的护坡桩和悬壁护坡桩两种型式，锚杆设置在桩顶帽梁处，锚杆倾角1315，保证锚杆位于电力沟的顶板以上，并避开临近人行及汽车便道下等各种管线。土钉设置随设计车道处标高而定，土钉墙为直立边坡，采用130土钉，面板为C20喷射混凝土面层，面板应插入基坑底部以下不少于0.2m，在基坑顶板设置宽度为1m的喷射混凝土护顶。直立土钉墙边坡设计不考虑车道面荷载，若考虑荷载须对该处土钉进行加固。具体支护型式设计如下：1. 南面车道边坡(标高自40.23m36.95m)的土钉墙支护：土钉墙分一次台阶支护，第一步土钉墙的倾角81.5(相当于1：0.15的坡度)，坡高4m7m，坡角与车道的净距按1.0m考虑，自上而下依次设置24道130土钉，呈梅花形布置，土钉倾角10左右，土钉水平间距均为1.5m，竖向间均为1.5m，土钉长度为4m7m，配置116122的拉筋，孔内压注水泥浆成锚。第二步土钉墙的倾角90，坡高10.6m7.27m坡角与汽车坡道的净距离按1.0m考虑自下而上依次设置74道130土钉，呈梅花型布置，土钉倾角10左右，土钉水平间距均为1.5m，竖向间均为1.5m，土钉长度为7m4m，配置116222的拉筋，孔内压注水泥浆成锚。土钉面板采用6150150的钢筋网片，161.50.75m钢筋(加强筋)，土钉端部两侧沿土钉长度方向焊上短段钢筋(锁定筋)，并与面层内连接相邻土钉端部的加强筋互相焊接，喷射C20混凝土面层厚度810cm。小于4m的边坡，采用挂网喷混凝土护壁即可，喷射厚度5cm。具体设计见图05。2. 东面车道标高自31.4333.10m范围边坡： 护坡桩：采用6001200，桩长：L=14.4m12.7m，嵌固长度不小于4.5m，配置：1020(通长)主筋，加劲筋：161500，绕筋：6.5200。锚杆：在桩帽梁上设置一道预应力锚杆，采用130锚杆，两桩一锚，倾角13，锚杆长度：L=16m，配置：215钢绞线。锚杆张拉值：170KN，锁定值：130KN，锚杆极限抗拔力：210KN。临近结构一侧，坡高1.75n3.42m，采用挂网喷混凝土护壁即可，喷射厚度5cm。具体设计见图06。3. 东面车道标高自33.135.8m范围边坡： 护坡桩：采用6001200，桩长：L=10m12.7m，嵌固长度不小于4.5m，配置：820(通长)主筋，加劲筋：161500，绕筋：6.5200。 锚杆：在桩帽梁上设置一道预应力锚杆，采用130锚杆，三桩一锚，倾角13，锚杆长度：L=15m，配置：215钢绞线。锚杆张拉值：180KN，锁定值：133KN，锚杆极限抗拔力：230KN。 土钉墙为直立边坡，最高3.42m6.12m，坡角与汽车坡道的净距离暂按1.0m考虑，自上而下依次设置14道130土钉，呈梅花形布置，土钉倾角10左右，土钉水平间距均为1.2m,竖向间距为1.0m、1.5m、1.5m、1.3m，土钉长度依次为4m、4m、3.5m、3m，配置116、116、120、120的拉筋，孔内压注水泥成锚。土钉面板采用6150150的钢筋网片，161.20.75m钢筋(加强筋)，土钉端部两侧沿土钉长度方向焊上短段钢筋(锁定筋)，并与面层内连接相邻土钉端部的加强筋互相焊接，喷射C20混凝土面层厚度8cm。具体设计见图07。4. 东面车道标高自35.836.95m范围边坡： 护坡桩：采用6001200悬壁桩，桩长：L=10.5m8.85m，嵌固长度不小于5.0m(4.5m)，配置：920820 (通长)主筋，加劲筋：161500，绕筋：6.5200。 土钉墙为直立边坡，坡高5.12m7.71m，坡角与汽车坡道的净距暂按1.0m考虑，自上而下依次设置35道130土钉，呈梅花形布置，土钉倾角10左右，土钉水平间距均为1.2m，竖向间距均为1.5m土钉长度为5.5m3m，配置115116的拉筋，孔内压注水泥成锚。土钉面板采用6150150的钢筋网片，161.20.75m钢筋(加强筋)，土钉端部两侧沿土钉长度方向焊上短段钢筋(锁定筋)，并与面层内连接相邻土钉端部的加强筋互相焊接，喷射C20混凝土面层厚度10cm。具体设计见图07。四、施工部署及施工计划（一） 施工顺序接受基坑支护任务了解施工现场条件熟悉施工方案做好施工准备工作组织人员与机械进场组装机械进行试桩测量放线定出桩及井位正式施工工程完成验收工程整理竣工资料办理竣工结算。（二） 施工组织系统为确保工程的顺利进行，公司派一名副经理担任该工程的负责人，亲临现场指挥施工。由曾经圆满完成新世界二期施工任务的第四项目监理部承担该工程的具体施工，施工过程中，公司技术、质量、测试、物资供管、机械动力等职能部门参与现场管理，对施工中遇到的问题参与分析解决，全力以付保质保时地完成施工任务。经理办的施工管理人员安排见附表5。（三） 施工工序安排根据基坑支护设计方案，为保证各工序有条不紊地进行，将各工序施工安排如下：1.首先，清场区护坡范围内的表层土至41.5m40.6m标高处，南面临近文化馆范围暂不摘土。2.护坡桩施工先安排从西北面范围桩开始，顺序再向基坑其它处进行，夜间可安排东侧及南侧施工避免扰民。3.护坡桩完成后，A、C型桩的锚杆及车道桩锚杆须在帽梁施工前先进行施工，帽梁施工时预留砖挡墙的连接筋，待帽梁浇筑混凝土完成并具一定的强度后开始砌筑梁顶的砖挡墙。4.第一步土方开挖安排在帽梁处的锚杆完成并经张拉锁定后，帽梁处无锚杆的边坡范围第一步土方可先进行开挖，从而加快施工进度。5.随者土方的开挖，桩间土护壁施工穿插与其中进行，直至槽底。（四） 施工准备1. 场地平整：在进驻施工现场后，需与甲方商议，将场区清理干净，且达到三通一平，方可开始施工。2. 测量放线先由甲方提供控制桩点，由控制桩点放出基坑四周的桩中线、土钉墙放坡线，定出桩位点，并经甲方和监理复核无误后方可使用，并应有相应的交验手续。3. 施工现场布置：施工临设：进场后，可根据施工场区的具体情况搭设23间房作为施工现场办公用房及用品储藏室。施工用电：由施工场区指定的配电室引线，配置两个电闸箱，1电闸箱置于场区的东南角，2点闸箱置于场区的西北角，施工中约须供应的500KW的用电量可由1、2点闸箱供给，临时引线至机械设备范围。施工用水：考虑施工中的各工序穿插进行，施工用水需25mm水管2个，由甲方指定的水源处引管，并埋入地下5060cm处。钢筋加工区：护坡桩的钢筋笼及土钉墙的钢筋网片均在施工现场加工成型。将钢筋加工区选在基坑范围内，占地面积约为600m2, 分设加工区及成品堆放区。材料堆放区：将施工所需的水泥、石子、砂及外加剂等材料堆放在基坑范围外，并搭设水泥台。4.其他准备工作：熟悉地质报告、施工组织设计、支护平面布置图及有关规范规程。调查和核实可能受工程影响的任何在地下或架空的设备管道的存在位置，并采用适当的保护措施。铺好施工临时排水管道及施工用水、用电管线。做好施工中所需各种材料的计划和供应工作。进行施工人员的安全责任教育。协助甲方协调解决民扰问题。（五） 施工主要材料需用量计划施工主要材料需用量计划见附表1。（六） 施工主要机械设备计划施工主要机械设备计划见附表2（七） 施工工期计划 施工工期计划见附表4 几点说明： 采用在易塌孔地层中成孔成桩的特有施工技术(压浆桩工法)，能克服该工程地区砂卵石层厚不易成孔的困难，并使得护坡桩施工速度加快。且将A型、C型支护的第一道锚杆及车道桩的锚杆设在桩帽梁上，从而节省了挖方时间，加快了施工速度。 施工中拟安排12台长螺旋钻机，钻机分两大班昼夜施工护坡桩，每班工作量68根桩。安排2台锚杆钻机，每台钻机分两大班昼夜施工锚杆，每班工作量79根锚杆。安排23台锚杆钻机，每台钻机分两大班昼夜施工土钉。 由于单根锚杆的最短施工(含张拉锁定)时间是57天，所以下层土方的开挖应至少滞后该层上部锚杆施工68天时间。五、护坡施工（一） 护坡桩的施工1. 施工工艺：钻机就位钻孔至设计深度边提钻边压水泥浆护壁至无塌孔位置拔出钻杆吊防钢筋笼(沿同一主筋设置25塑料管) 投放粗骨料(石子) 反复补浆成桩。2. 打桩施工部署：自形状地面开始打桩，打桩前应试钻，以验证地质情况是否与勘察报告符合。护坡桩采用隔孔跳打。安排12台ZKL600型钻机二十四小时分两大班施工，平均每台每天计划打桩68根桩。3. 打桩的技术要求： 打桩前应准确定好桩位线，护坡桩外皮距离均定为1.0m，具体施工时视实际情况可进行调整； 遇有距桩位近的地下管线必须挖坑暴露施工； 桩的垂直度应1； 桩体砼标号应不小于C20； 打桩时应有专人做好施工记录； 严格控制桩顶标高在设计标高处，钢筋笼下到桩的设计标高处，保证桩的嵌固深度； 桩体补浆应充足，直至水泥浆纯净和孔口浆液面稳定。（二） 桩顶挡土墙施工桩顶挡土墙按以下施工程序施工：绑扎构造柱钢筋，并预留墙体拉结筋，构造柱主筋应与帽梁中的预留筋相焊接牢固，满足焊接长度。支模，灌注构造柱 C20混凝土，养护。拆模后砌筑370砖挡墙。绑扎墙顶圈梁钢筋；支模，灌注C20圈梁混凝土，养护，拆模成型。（三） 帽梁施工1. 工艺流程：挖槽绑钢筋支模浇筑混凝土养护2. 技术要求：柱头钢筋深入帽梁内长度不小于300桩头要干净，凿除浮浆。帽梁砼标号C25浇筑砼后用振捣棒振捣密实，保证帽梁表面的平整与顺直。（四） 锚杆施工采用螺旋钻孔干作业法施工钢绞线水泥浆预应力锚杆。 1.施工工艺：钻机就位钻孔插入钢绞线压浆安装工字钢腰梁张拉锁定。2.锚杆试验要求：在锚杆正式施工前，锚固在不同地层的锚杆应选择有代表性的2根锚杆做抗拔力试验，得出抗拔力试验结果与设计抗拔力相比较，从而强度工程锚杆的施工长度后，方可进行正式工程锚杆施工。 工程锚杆，灌浆后57天可安装腰梁、张拉锁定锚杆。3.锚杆施工的技术要求： 下钻前按照测定孔位先挖成窝，钻头对准孔中心，根据不同的设计倾角进行调整定准孔位后方可开钻。 插入钢绞线时，孔口预留长度120cm。非锚固段应用硬塑料包裹。 浆液用搅拌机搅拌均匀且搅拌时间不小于2分钟，浆液随用随搅，不得有灰水离淅现象，浆液水灰比0.550.6。 水泥浆液内可适量掺入速凝剂，早强剂及U型膨胀剂替代水泥，掺加量以试验确定。 帽梁处锚杆钢绞线端部须套硬塑料管。 安装工字钢腰梁应平顺没有死弯，和桩体以平面接触。 工程锚杆灌浆后57天可安装腰梁，张拉并锁定锚杆。 指定专人作好锚杆施工的详细记录。 锚杆抗拔力达不到设计锚固力时，可采取水泥浆护壁或扩大头等成孔措施提高锚杆的锚固力。（五） 桩间土护壁施工 1.护坡桩间土随挖土随作护壁处理。 2.自上而下清理桩间土至1/2桩径，并呈外凸弧形，以提高护壁层抗侧压力能力。 3.岁挖土随沿桩间土竖向向土中打入16钢筋。 4.基坑自上而下顺序挂钢丝网(1515)，钢丝网与锚筋相绑扎牢固。 5.钢丝网外每间隔1.5m设置一道16水平筋，在设置水平筋的桩体上打孔插筋，插筋与水平筋相搭接焊，同时与锚筋相绑扎。 6.抹C5水泥砂浆35cm厚或喷射C15混凝土58cm厚（六） 土钉墙施工1. 土钉施工 采用锚杆钻机成孔，单锚筋满注水泥浆成锚。水泥浆为1：0.6净浆，锚筋为级，下钻前应按测定孔位先挖成窝，孔中插一定位筋，钻头对准孔中，按设计调整角度后方可开钻，插筋时绑一25白塑料注浆管，筋头距孔底应留有10cm15cm，浆液应随搅随用，搅和均匀。注浆时间间隔过长应及时洗管。对孔口不实处应用填土或喷砼等方法塞实。土钉端部两侧沿土钉长度方向焊上短段20钢筋 (锁定筋)，并与面层内连接相邻端部的加强筋互相焊接。2. 面板施工 钢筋绑扎为16加强钢筋从锚筋尾处穿编成钢筋网，下铺6150150钢筋网片，网片插入土中的钢筋固定，并与锁定筋、加强筋焊接牢固。每步钢筋网片均应与上步搭接，给下步留茬，经检验后进行面板喷混凝土施工。喷前处理施工缝，喷C20砼厚810cm至覆盖全部钢筋，表面平整，喷完后按规范进行养护。 由于土钉在杂填土成孔时发生塌孔现象，成孔时应精心操作，达到成空长度后，应及时下锚筋，注浆成锚。每层土钉注浆完成并养护45天以后，方可进行土方开挖。 3.施工工艺： 开挖工作面，修整边坡钻机对准孔位钻孔插筋堵孔注浆绑扎、固定钢筋网喷射砼面层土钉及砼面层养护。 4质量控制要点： 土钉在施工时应严格遵循隔孔跳打，成孔后及时成锚的原则，严格同时连续打孔，以防引起土体的坍塌。 钻孔后应进行清孔检查，对于孔中出现局部调落松土应及时处理。成孔后应及时安设土钉钢筋并注浆。 在喷射砼前，面层内的钢筋网片应牢固固定在边壁上并符合规定的保护层厚度要求。 确保土钉的全长锚固，严禁土钉端头注浆不满。 严格按施工程序逐层施工，严禁在土钉养护期不满即开始下层土方开挖。