基坑支护与降水施工方案(湘雅2).doc

目 录一、编制依据及编制目的2二、工程概况2三、基坑支护设计概况4四、工程重难点分析及解决措施5五、施工准备5六、工程量和人员、设备、材料计划6七、主要分部分项施工方案 1、止水帷幕10 2、支护桩技术要求13 3、桩顶冠梁施工15 4、土方开挖15 5、喷锚、锚杆17八、排水措施23九、基坑监测和检测23十、应急措施及雨季施工工作安排24十一、工期及确保工期的保证措施26十二、安全保证措施28十三、质量保证措施35十四、文明施工措施43十五、项目组织及项目部管理机构44中南大学湘雅二医院内科楼 基坑支护和降水施工组织设计一、编制依据及编制目的1.1编制依据本施工组织设计主要编制依据1中南大学湘雅二医院内科楼场地岩土工程详细勘察报告书；2中南大学湘雅二医院内科楼基坑支护工程施工图设计；3中南大学湘雅二医院内科楼基坑支护工程招标文件；4长沙市挡土墙及基坑支护工程设计、施工与验收规范（DB43/009-1999）；5建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）；6土层锚杆设计及技术规范（CECS22:90）；7高压旋喷注浆技术规程（YSJ216-89）；8锚杆喷射混凝土支护技术规范（GBJ201）；9土方与爆破工程施工及验收规范（GB50086-2001）；10国家现行施工规范及标准；11湖南省、长沙市的有关文件及规定；12业主对实施本工程的有关具体要求；13国家现行施工验收技术规范、技术标准和长沙市地方标准；14建设部颁布的建设工程施工现场管理规定；15国家建设建筑工程质量验评标准及建筑施工安全生产、文明施工达标有关规定；16我单位多年来从事相关基坑支护工程所积累的成功经验。1.2编制目的本施工方案的编制目的是：通过业主提供的技术资料和在现场勘察的基础上，为本工程施工组织提供完整的纲领性文件，用以指导基坑支护及止水帷幕的施工；基坑回填前的监测、支护安全与正常使用的施工以及其关联项目的施工管理，确保优质、高效、安全、文明地完成本工程的施工任务。二、工程概况2.1工程简况中南大学湘雅二医院新建内科楼位于长沙市老城区湘雅二医院住院部内，处于人民路北、西靠南元宫路东，东靠韶山路，总建筑面积40784.4平方米，其中地下建筑面积为12131.1平方米,地上建筑面积为28653.3平方米，建筑地上十层，地下二层，建筑物总高度41.7m，为一类高层建筑。建筑物耐火等级为一级，建筑结构安全等级为二级，结构使用年限为50年。抗震设防烈度为6度。基坑最大开挖深度为16.1m。基坑侧壁安全等级为一级，重要性系数1.1，设计使用年限为一年。2.2场地地层岩性根据核工业长沙工程勘测院提供的中南大学湘雅二医院内科楼拟建场地岩石工程详细勘察报告书，该场地地层岩性从上至下情况如下：1人工填土（Qml）：褐红，局部灰黑色，主要由粉质粘土组成，含少量植物根茎及圆砺。稍湿，松散，未完成自重固结，地层层厚0.404.50m，平均厚度2.04m.2粉质粘土（Q 2al）：褐红、褐黄色，具网纹状结构，含铁锰质结核。捻面稍光滑，干强度及韧性中等，无摇振反应，硬塑，稍湿，属中等压缩性。厚度1.306.20m，平均厚度4.32m。3卵石：褐黄色，成分主要为石英质、砂岩，呈亚圆形，粒径一般为3.05.0cm，最大可达8cm，稍湿，中密。层厚0.502.00m，平均厚度1.07m。4残积粉质粘土（Q el）：褐红色，由下伏基岩风化残积形成，稍湿，可塑硬塑，稍有光滑，无摇振反应，干强度及韧性中，层厚0.504.00m，平均厚度2.17m。5强风化泥质粉砂岩（K 2dn）：褐红色，大部分矿物已风化变质，节理裂隙极发育，岩石用手可折断，合金钻具易钻性。为极软岩，岩体较完整，岩体质量等级为V级，层厚2.0015.00m，平均厚度7.23m。6中风化泥质粉砂岩（K 2dn）：褐红色，部分矿物已风化变质，节理裂隙极发育，岩石用手难折断，合金钻具钻进速度一般。为极软岩，岩体较完整，岩体质量等级为V级，揭露层厚12.8829.10m，平均厚度21.55m。7微风化泥质粉砂岩（K 2dn）：褐红色，少量矿物已风化变质，节理裂隙极发育，岩石用手很难折断，合金钻具钻进速度慢。为软岩，岩体较完整，岩体质量等级为级，揭露层厚1.307.94m。2.3、场地水文地质条件根据岩土工程勘察规范（GB50021-2001）附录G第G.0.1条，场地环境类型分类标准，拟建场地环境类型为类。根据水质分析结果，水中腐蚀介质SO42-、Ca2-、MG2+、及总矿化度等指标，按岩土工程勘察规范（GB50021-2001）有关评价标准判定该场地地下水对混凝土不具腐蚀性，对钢结构具有弱腐蚀性。场地内地下水主要为松散岩类孔隙水，水量贫乏，微承压性无压，稳定地下水位埋深1.80m5.70m，水位标高47.08m51.70m。 三、基坑支护设计概况1、基坑支护方案的确定根据场地地质情况及基坑周边环境，本基坑具有如下特点：1）拟建场地最大开挖深度为16.1m，基坑壁组成中有填土层，填土松散，自稳能力较差。2）、基坑四边与建筑物距离相当近，且施工区域属于医院办公区内。3）、基坑壁组成中的粉质粘土力学性能相当好。本工程基坑支护设计方案由中国有色金属工业长沙勘察设计研究院设计，根据基坑周边环境，基坑支护采用人工挖孔桩结合预应力锚索支护形式，且采用分段支护的方式，本基坑分为AB、BC、CD、DE、EF、FG、GH、HI、IJ、JK、KL及LA十二段 (具体分段详附图)。施工顺序如下：止水帷幕人工挖孔桩护壁桩桩顶冠梁施工硬化路面及顶部排水沟施工第1层土方开挖第1层喷锚网施工第2层土方开挖第2层喷锚网施工及第1层锚杆施工第3层土方开挖第3层喷锚网施工及第2层锚杆施工底层土方开挖底层喷锚网施工及底层锚杆施工基坑底部周边建排水沟施工完毕。机械开挖时应严格控制开挖深度，挖土现场选派两人在现场进行标高监控，基底应留300mm人工清槽，机械开挖和清槽，严禁超挖。槽边存少量土方，大部分土方运至场地周边待回填使用。四、工程重点、难点分析及解决措施本基坑支护较深，工程量较大，地下水丰富，局部地段周边环境复杂，有重要建、构筑物，经过对设计图纸的详细研究、讨论后认为：本工程施工重点是：1、止水帷幕的施工质量；2、锚杆工程的施工质量本工程施工难点是施工工作面狭小。以上重点、难点的解决：1、须严格按照止水帷幕施工方法及质量保证措施进行施工。2、严格按建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）、土层锚杆（索）技术堆积CECS22：2005、锚杆喷射混凝土支护技术规范（GB50086-2001）进行施工工作。五、施工准备5.1技术准备1收集有关技术资料：对施工场地进行详细勘察，收集有关工程技术资料，包括：施工场地岩土工程勘察报告书、工程设计图纸和技术要求、测量基准点资料、有关施工记录报表，备齐工程相关技术规范、施工规程、验收标准，以及以往类似工程施工经验等。2熟悉和会审施工图纸：由项目经理为首、项目技术负责人牵头，组织项目工程施工、技术人员熟悉施工图纸，理解、领会设计意图；参加图纸会审，提出会审意见；对会审中提出的有关问题和答复，及时形成技术文件归档。3技术交底：在工程开工前，项目技术负责人负责组织参加施工的人员逐级进行技术交底，阐明具体关键工序和施工难点的质量要求、操作要点及注意事项，做到人人对工程整体心中有数，掌握对本岗位的工艺方法、质量要求和技术要点。5.2供水、供电1业主在场区提供生活用水用电接驳点，项目部负责接入驻地范围，以满足生活、办公、照明需要。施工用电根据业主提供的容量大小合理利用。2接电前，向监理工程师上报临时用电施工组织设计，提供安装的配电图，电接驳地点、方式由业主主管工程师审批。3工地电力安装工作满足用电规范要求，符合供电部门的有关规定。5.3通讯考虑到施工现场区域大，为满足现场管理的需要，加强与业主、监理和项目部间的通讯联络，项目部特制定专门的工地通讯管理规定，确保通讯联系的畅通。1项目部所有管理人员均配置手机，要求24小时开机；2现场另配备4部对讲机，便于现场管理人员相互间的联络。5.4材料采购及送检1本工程所用材料主要包括：钢筋、水泥等。2材料将按施工进度计划要求，分批次采购进场；满足设计要求和规定。3在上述材料采购之前，项目部先向监理工程师报审，以取得监理工程师的同意，并附材料的样品及材质和使用的有关说明。4采用代用材料时，先报告监理工程师，没有监理工程师的同意，不采用任何替代材料。5材料进场后，按规定要求进行现场有见证取样检验，试样按要求送专门的质检单位或指定试验单位检验，或在现场试验室内进行；试样检验合格后，材料才用于现场施工。六、工程量和人员、设备、材料计划6.1工程量1 人工挖孔桩：约3800m。 2 土石方：约为8万立方米3 护壁桩：约为186根4 锚索总数：约为699根6.2人员、设备、材料计划在施工组织上，根据施工项目、工序、工种和施工进度安排相应的队伍和劳动力。整个工程共分2个施工队，每队分若干施工班组，分工合作流水作业，保持旺盛的施工战斗力，并在实际施工中根据施工进展情况进行调整，灵活安排保证施工进度。劳动力安排计划如下：1施工准备阶段：包括人员进场、项目部机构组建、生活、生产设施、场地排水、临时建筑修建，施工方案编制，审批，施工人员安全教育，材料采购和检验，测量放线等，安排15人，计划作业时间7天。2止水帷幕施工：此项是本工作施工重点、难点、关系到整个工期的进展，摆喷桩共1200m，投入1套设备，帷幕作业人数22人，计划作业时间为20天。3护壁桩施工：约为186根，计划作业时间60天。4锚索及喷射砼：锚索约为699根，计划作业时间90天。劳动力计划见下表：劳动力计划表工种类别按工程施工阶段投入劳动力情况止水帷幕护壁桩锚杆喷射砼旋喷桩技工15/泥工/8050普工72010钢筋工/1515砼工/1010机械工333电工444电焊工52具体施工过程中根据施工情况增减人员。6.3设备1机械设备本工程拟投入的主要施工机械设备见下表：类别机械或设备名称规格型号数量进、出场时间备注垂直运输机械塔式起重机QTZ632台2009.11-2011.7砼输送泵1台2009.11-2010.5钢筋加工机械钢筋调直机TQ4142台2009.11-2010.5钢筋切断机QJ40-12台2009.11-2010.5钢筋弯曲机WJ4012台2009.11-2010.5振捣棒HZ50/3010根2009.11-2010.5其它反铲挖掘机5台2009.11-2010.1载重汽车12台2009.11-2010.1高喷车GP1800-21台2009.11-2010.2空压机Vy-12/7-b2台2009.11-2010.2钻机Xj-1002台2009.11-2010.22主要测量仪器设备表类别型号产地数量备注全站仪SET2C/2B日本1台自有经纬仪J2北京1台自有精密水准仪DJS3-1北京4台自有6.4材料施工用材料必须有出厂合格证，按照要求进行送检，严格保证进场材料的质量，本工程拟进场主要材料计划如下表：主要材料计划表序号名称（材料、机械规格型号）单位数量1泵送商品砼砾石最大粒径40mmC25水泥42.5M32电焊条kg3镀锌铁丝22#kg4圆钢8kg5圆钢10kg6螺纹钢级12kg7螺纹钢级16kg8螺纹钢级18kg9螺纹钢级20kg10螺纹钢级25kg11螺纹钢级28kg12履带式单斗挖掘机斗容1m3台班13自卸汽车装载质量8t台班14混凝土输送泵输送量60m3/h台班15钢筋切断机台班16钢筋弯曲机台班17电动单极离心清水泵台班18PO32.5水泥吨七、主要分部分项施工方案施工流程：测量放线定位止水帷幕锚索基本试验1-13轴护壁桩1-13轴冠梁1-13轴土方开挖1-13轴喷锚网及锚索锚索预应力13-22轴护壁桩13-22轴冠梁13-22轴土方开挖13-22轴锚喷网及锚索锚索预应力检测验收7.1高压摆喷止水帷幕施工方案1、拟要求：采用三重管高压摆喷灌浆方法对基坑进行帷幕隔水，单排。摆喷孔距离1.0m，拐角处适当加密，分序进行，连续喷射作业。孔径130mm。摆喷墙墙顶部深入粉质粘土层1.20m,底部深入残积粉质粘土层1.0m,抗压强度为5Mpa,渗透系数达到110-6cm/s级。2、施工工艺步骤及要点1）就位：施工前平整场地，挖好排浆沟，做好钻机定位，钻孔位置与设计位置偏差不大于10cm，垂直度偏差不大于1.5%。2）引孔：用钻机钻到设计要求地层，并做好泥浆护壁。钻孔时，钻芯取样，做好描述工作，查明各土层的地质情况，为下步施工提供依据。3）旋喷机就位：将旋喷机架移至孔位，在高压水泵，低水压状态下将清水注入喷头，并将喷头、喷杆送至设计底标高。4）制浆：按确定配比制取浆液。5）喷射提升：胶喷管插入孔内底部，按通水泥浆管、高压管，开动高压浆泵、空压机和旋喷机进行摆喷，按确定压力、流量、风量、旋喷角度进行喷射。按确定提升速度继续摆喷，提升到预定摆喷高度。6）复喷或出摆喷管、清洗浆管7）冒浆回灌：为防止摆喷过程中地基产生附加变形，采用跳喷及冒浆回灌等措施。8）施工记录：按标准表格做好详细施工记录9）浆液材料采用P.C.32.5水泥浆，水灰比取0.8:11:1。10）高压水压强：3538Mpa， 排量：7075L/min11）空压机压强：0.600.80Mpa，排量：1.42.0m3/min12）水泥浆液压强：0.500.70MPa，排量：7085L/min13）比重：1.601.6514）灌浆旋转速度：911rpm，提升速度：68cm/min15）摆喷夹角：18o，起摆角：5o3、高压摆喷作业要求1）钻机或旋喷机就位时机座要平稳，立轴或转盘要与孔位对正，倾角与设计误差一般不得大于0.5o。2）喷射注浆前要检查高压设备和管路系统。设备的压力和排量必须满足设计要求。管路系统的密封圈必须良好，各通道和喷嘴内不得有杂物。3）要预防风、水喷嘴在插管时被泥砂堵塞，可在插管前用一层薄塑料膜包扎好。4）喷射注浆时要注意设备开动顺序。应先空载起动空压机，待运转正常后，再空载起动高压泵，然后同时向孔内送风和水，使风量和泵压逐渐升高至规定值。5）根据施工设计控制喷射技术参数，注意冒浆情况的观察，并做好记录。6）喷射注浆中需拆卸注浆管时，应先停止提升和回转，同时停止送浆，然后逐渐减少风量和水量，最后停机。同时开始喷射注浆的孔段要与前段搭接0.1m，防止固结体脱节。7）根据现场情况，挖好泥浆池、排浆沟，防止泥浆渗入基坑，及时做好泥浆的外运工作。8）质量控制序号检查项目单位规定或容许偏差检查方法1孔平面位置cm5用经纬仪量测或钢尺量2钻杆倾斜度%1.5用角度仪检查3深度m不小于设计现场测量检查4、止水帷幕检验标准1）、高压摆喷形成的防渗板墙的渗透系数要求达到i10-6cm/s；2）、严格按有关规程规范要求进行施工。3）、误差要求：浆液比重0.1，钻孔偏差10cm，钻孔垂直度20MPa,10天龄期时25MPa;G、 灌浆管与锚索一同送入孔底，管口距孔底150，以得出浆，边灌边拔管，且保持管口始终埋在砂浆内，每条锚索一次灌完；H、 锚索锚筋搭接需采用双面焊接，锚索施工每隔2m设置一对中定位架，保持锚筋处在钻孔中间。 3、钻孔施工工艺钻进时压力水从钻杆中心流向孔底，在一定水头压力（约0.15-0.3MPa）下，水流携带钻削下来的土屑从钻杆与孔壁之间的孔隙处排出孔外。钻进时要不断供水冲洗（包括接长钻杆和暂时停机时），而且要始终保持孔口的水位。待钻到规定深度后（一般钻孔深度要大于锚杆长度0.5-1m），继续用压力水冲洗残留在钻孔中的土屑，直至水流不显浑浊为止。钻机就位后，先调整钻杆的倾斜角度。在软粘土中钻孔，当不用套管钻进时，应在钻孔孔口处放入1-2m的护壁套管，以保证孔口处不坍陷；钻进以30-40cm/min为宜，对锚杆的自由段钻进速度可稍快，对锚固段，尤其是扩孔时钻进速度可稍慢。对于杂填土层，应设置护壁套管钻进。4、锚索施工方法 1）工艺流程： 定位放线 成 孔 锚索加工 下 锚 索 注 浆 养 护 腰梁施工 张拉锁定 2）定位放线：根据设计要求定出孔位，作出标记。 3）钻进：钻进深度，应超过锚杆设计长度30-50cm，如遇易塌孔土层，可带护壁套管钻进，不宜采用泥浆护壁。 4）锚索组装：锚索施工严格按施工图施工，组装前先清除钢绞线表面的油污，将锚索自由段裹以塑料布或套塑料管，并扎牢；将注浆管与锚筋一起放入钻孔，注浆管内端距孔底宜为50-100mm。 5）搅浆、注浆：采用专用搅拌桶和注浆泵，注浆泵的工作压力应满足施工要求。浆体按设计配制，浆液搅拌均匀，随拌随用。一次注浆待孔口溢浆，即可停止注浆。6）预应力张拉，锚索在张拉前应对张拉设备进行标定。当注浆体的龄期达到7天以上时方可进行张拉。5、锚索试拔：A、工艺流程1、完成锚索成孔、注浆；2、试拔注浆体的龄期须在7天以上强度且达到设计强度的75%后可进行抗拔试验；3、试验前，锚索孔口坡面修理平整，并使表面与锚索索体轴线垂直；4、安装千斤顶时，应使千斤顶轴向位移方向与锚索轴线保持一致，反力装置支在平衡的壁面上，千斤顶固定应牢固；5、抗拔试验锚索采用分级连续加荷。按照五级加荷标准来操作。加荷量分别为设计荷载的10%、25%、50%、100%、120%，每级加荷停留时间分别为1min、3min、3min、5min、5min。在每级荷载施加完毕后立即记下位移读数并保持荷载稳定，加载时应均匀、缓慢；6、若同级荷载下位移增量少于2mm，可进行下级加荷；7、若位移量不断增加，直至60min后仍不能达到稳定，可认为该锚杆已达到极限破坏；8、做好锚索抗拔试验施工记录。记录表中体现加压荷载、油压表读数、测定时间、位移量等关键数据。9、根据试拔记录，绘制荷载应变曲线。10、锚索弹性变形不应小于自由段长度变形计算值的80%，且不应大于自由段长度与1/2锚固段长度之和的弹性变形计算值。11、具体试验过程及评价标准按建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）执行。三、锚索预紧力施加方案1、预紧力施加工艺流程A、锚索（常规）预紧力施加1、完成锚索成孔、注浆；2、待砂浆强度达到设计强度的75%后可进行预紧力施加；3、用专用扭矩扳手旋紧套筒。扭矩必须达到以下标准：22锚杆216NM，25锚杆275NM，32锚杆314NM。（扭矩扳手有相应刻度指示和声响）B、锚索（试验）预紧力施加1、常规预紧力施加后，可进行锚索预紧力施加试验；2、试验数量为不少于预紧力施加锚索总量的1%，且不得少于3根；3、用做试验的锚索在常规施加预紧力后进行；4、试验最大荷载不大于锚杆母材强度的标准值；5、试验前，锚索孔口坡面修理平整，并使表面与锚索索体轴线垂直；6、安装千斤顶时，应使千斤顶轴向位移方向与锚索轴线保持一致，千斤顶固定应牢固；7、试验锚索采用分级连续加荷。按照五级加荷标准来操作。加荷量分别为设计荷载的10%、25%、50%、100%、120%，每级加荷停留时间分别为1min、3min、3min、5min、5min。在每级荷载施加完毕后立即记下位移读数并保持荷载稳定；8、若同级荷载下位移增量少于2mm，可进行下级加荷；9、若位移量不断增加，直至60min后仍不能达到稳定，可认为该锚索已达到极限破坏；10、做好锚索（试验）预紧力施加和锁定施工记录。记录表中体现加压荷载、油压表读数、测定时间、位移量等关键数据。2、质量保证措施1)、严格按照预紧力施加的相应规范、规程施工；2)、锚索预紧力施加要按一定程序进行。锚索的施加顺序，考虑到对临近锚索的影响，应进行间隔施加；3)、试验前对张拉设备（千斤顶、油泵）进行配套标定；4)、试验前及试验中，均请业主和监理工程师现场监督、旁站；5)、由专业技术人员值班，对预紧力施加过程中发生的事故进行处理。3、注意事项1)、本工程锚索支护为临时性支护；2)、本工程锚索预紧力施加试验为非破坏性试验。 八、排水措施：坡顶地面：基坑开挖后，在场地围墙范围内所剩面积不大，因此采用地表硬化，反坡措施将地表水（主要为降水）阻挡在基坑之外，并在坡顶设置排水沟。坡面：采用喷射混凝土保护坡面不受地表水冲刷，同时设一些泄水孔，排出土层中的积水。