[辽宁]高层住宅深基坑围护施工方案.doc

深基坑围护施工方案

二期工程
一、工程概况
本工程 二期工程， 4-3#楼塔式高层，1个单元，为12层建筑，建筑面积为8200m2，建筑高度为60.00m，楼长度为22800㎜，楼层高度4.85ｍ，室内外高差为0.90m。
本工程4-3#楼为筏型基础。基坑深度从自然地面算起约5.00m。
1. 地质情况
根据工程地质勘察报告，常年地下水位于自然地面下11.00m，土的物理力学指标主要如下：
a. 杂填土：主要由砂土、粘性土、炉渣及建筑垃圾等物质组成，松散。连续分布，厚度0.40~2.50m；
b.粉质粘土：黄褐色，含有少量云母和铁锰质结核。层厚5.60~7.60m；
二、组织机构
安全领导小组成员： 组 长：
副组长：
组 员：
生产领导小组成员： 组 长：
副组长：
组 员：

2. 基坑围护方案比较及选择
由于构筑物周边建筑均为天然地基，且与现有周边建筑最近距离只有5.7m，采用井点降水法施工可能危及周边建筑物安全，故采用深层搅拌水泥土墙围护。
3.1 提供方案
A 深层搅拌水泥土墙：5排水泥土桩，桩径ф500mm，桩长13.500mm、12.000m、10.000m、8.000m，桩与桩之间搭接宽度100mm，采用切割搭接法施工，桩顶加C20钢筋砼压梁，梁按不同部位截面分900×300mm2、2100×300mm2和500×300mm2（见图1）。基坑开挖必须在成桩7天以后进行，-4.50m以下的开挖工作必须在成桩30天以后进行。该方案特点是受明确、整体性好、安全富余大，但造价高、工期长。

B 支护桩与放坡相结合：2排水泥桩，桩径ф500mm，桩长8000mm，桩与桩之间搭接宽度100mm，采用切割搭接法施工；开挖土体坡度1：1（见图2、3）。基坑开挖必须在成桩在后进行。该方案特点是场地利用充分、造价低、工期快，但开挖面积大，对周围环境影响较大。
经业主、监理单位等有关单位多次论证，遵循“安全、适用、尽中能降
低造价的原则”，确定B方案为最终方案。另考虑到基础下卧层部分为淤泥，为确保基底的整体性和稳定性，避免局部沉降不均匀，采取垫层下增设0.3m厚7：3石砂垫层。

3. 围护桩墙的安全性验算
4.1 土层物理力学指标参数的选用：
土体重度γ1= 18.1kN/m3 内摩擦角ф=30°
4.2 主要计算参数取值及内力计算：
水泥重度γ2= 20kN/m3
搅拌桩嵌固长度 l=2.4m
搅拌桩外露基底 h=5.6m
挡土墙宽 B=0.9m

地面施工荷载q=20kN/m
4.2.1 按朗肯土压力理论计算中,主动土压力Ea与被动土压力Ep分别采用水土分算和水土合算进行计算。
4.2.2 抗倾覆稳定性验算:
计算公式:Ka=≥
式中 Ka—抗倾覆安全系数；
W—挡土墙面自重
B—挡土墙宽
Ea、Ep—主动、被动土压力
Ha、hp主动土压力E和被动土压力E距墙根A的力臂（m）。经验算Kq=1.34
虽然抗倾覆稳定系数值小一些,但由于基坑存在1:1放坡土体，增加了被动土压力，故认为此安全系数满足要求。
4.2.3 抗滑移稳定性验算：
计算公式：Kh=≥1.3
式中 Kh—抗滑移安全系数;
μ—墙底磨擦系数，取0.4。
经验算，Kh=4.4>1.3
5 基坑围护工程施工
5.1 施工准备
因施工场地需要，对占用东西支护桩范围内的临时道路进行修整，以及消除基础及地下障碍物，同时另做临时围护墙防盗，方能进行围护桩施工。
5.2 深层搅拌桩施工

5.2.1 工艺配方
(1) 根据设计图纸要求，水泥掺入量15%，固化剂采用425号普通硅酸盐水泥15%，石膏粉掺入量2%。由电子秤自动记录每米、每桩耗水泥量及送粉速度。
(2) 根据第一根桩的水泥掺入量情况和现场实际情况，水灰比控制在0.5左右。
5.2.2 施工工艺流程
(1) 本工艺流程采用一次喷浆二次搅拌工艺，即：桩机就位→桩位对中→配制水泥浆→启动挤压泵（确定浆液流出）→正转预搅下沉→喷完额定浆液→反转喷浆提升搅拌→复搅下沉→复搅提升（清理喷头）→移机（转入下一循环流程）。
(2) 喷浆（钻进）速度及复搅（提升）速度控制：采用中挡速度（0.97m/min）进行喷浆施工，采用快挡速度（1.70m/min）进行复搅（提升）施工。
(3)由于在靠北加药间一侧间距较小，该侧的支护在3 – 3截面长度范围内对应的支撤桩内外各插一根ф14钢筋L=4M。
5.2.3 质量技术要求及保证措施
(1) 采用一次喷浆二次搅拌工艺，必须做到注浆搅拌均匀，搅拌桩水泥掺入比不少于15%，控制好提升速度与注浆速度之间的关系，并严格控制水灰比（0.5）。
(2) 成桩前复核桩位及垂直度，符合要求方可进入成桩程序。要求桩位对中误差不大于20mm，若浅部存在地下障碍应及时清除以保证桩位正确，对深部障碍物，采用绕开障碍，加密四周搅拌搭接的办法，达到止水的目的。
(3) 由于该搅拌桩既是止水帷幕又是挡土墙体，因此必须搭接可靠，相
邻桩体之间搭接不少于100mm，搭接时间一般不超过12h，如超过12h应在搭接处加桩或增加注浆量。施工中可出现断浆，如因设备故障出现断浆，则应重新注浆。施工开始和结束的头尾搭接处应采取加强措施，以消除搭接沟缝。
(4) 及时丈量钻头直径，磨损大于10mm时须更换钻头或补焊，保证成桩直径水少于500mm。
(5) 施工过程中，如出现堵浆情况，应将钻头提出地面清通，重新打进进应堵浆处提高500mm的地方开始喷浆，以防断桩。
(6) 施工人员要求对成桩质量进行自检，方法是用ф16平头钢筋探成桩24h以后的浅部桩身，判定水泥质量及搅拌均匀性，发现问题及时汇报，采取补救措施。
(7) 本工程桩长8m，允许偏差为80mm，桩的垂直度不超过5‰，钻头直径少于480mm，则应立即更换钻头。
6基坑土方开挖胶降水措施
6.1基坑土方开挖
(1)支护桩工程施工完成后20天经有关部门验收合格后，才进行开挖。开挖时采用反铲挖掘机挖土，人工配合清理基坑，修整边坡。
(2) 基础开挖采用分段开挖的顺序：吸水井→取水泵房→配电间。由于吸水井与取水泵、配电间的开挖深度不同（相差2.3m），为了减少对取水泵房、配电间地基土的扰动，开挖时，在吸水井与取水泵房、配电间之间打一次性双排松原土挡土桩，桩径160mm，桩长约4.6m，排距与间距约500mm，同时加挡土板进行挡土。
(3) 在基坑开挖后土坡外侧堆叠支护，稳定放坡土。
(4) 设固定高程观测点，由专人进行监测开挖深度，严禁超挖。

6.2 降水措施
由于水泥搅拌桩挡土墙既可用于挡土，同进也具有较高的抗渗能力，可以形成良好的止水帷幕，因此采用基内设明沟排水方式。施工过程中在基坑四周设排水沟（深度保证比挖土面低0.4~0.5mm），四角设ф1000mm沉井圈作为集水井（深度比排水沟低0.7m），各配一台ф100潜水泵日夜抽水，并派专人监督降水情况。另外为防止地面雨水流入坑内，水泥土桩施工后顶面浮浆可做成桩顶土坝，以挡雨水流入坑内。
7 施工监测
为了确保在基坑开挖过程中围护结构和周围建筑物的安全，实行工程环境监测，以实现科学、信息管理，指导施工。
(1) 支护结构在压顶梁上四周共设18个观测点，采用经纬仪测量位移情况；南面下水道、通讯电缆沟上表面全段设5个观测点，采用水准仪测量沉降、经纬仪测量位移；北面加药间设4个标高观测点，采用水准仪进行沉降观测。
(2)监测结果：南面下不道、通讯电缆沟，北面加药间基本上无沉降和位移情况；支护桩东面共设3个观测点，最大位移8mm；南面共设了5个观测点，最大位移6mm；四面共设4个观测点，最在位移10mm；北面共设6个观测点，最大位移5mm。
8 安全措施
8.1 制订各种安全生产岗位责任制，严格遵守《安全生产操作规程》，杜绝违章作业现象。
8.2 坚持经常性安全生产教育，施工人员要填好安全生产教育登记卡，建立健全班前安全活动记录卡。
8.3 严肃劳动纪律，工作必须集中精力，不准酒后作业。操作人员必须戴好安全帽，高和作业必须系紧安全带。
8.4 所有机电设备必须保持“一机一闸一漏电一箱”制度，电器安装、更换须由电工操作。
8.5 土方开挖前，应编写土方开挖施工组织设计，做好挖土机械的通道布置、挖土顺序、土方搬运等。严禁挖土机械碰撞支撑、围护墙和工程桩等。
8.6 土方开挖的顺序、方法必须与设计工况相一致，并遵循“分层开挖、严禁超挖”的原则。采用机械挖土，坑底应保留200~300mm厚基土，用人工挖除整平，并防止坑底土体扰动。
8.7 挖土机械作业时，严禁任何人员进入挖土机械作业半径范围内。
8.8 现场基坑周边接好红白安全带，放好马凳等安全设施，晚上或迷雾天设红灯警示。基坑必须设置专用通道，并做好防滑措施。夜间作业时，应设置足够照明措施。
8.9 基坑边1.2m范围内不得堆放土方，弃土堆置高度不超过1.5m。施工时，边坡上不得行驶车辆和堆积材料，以防土体的塌坊。
8.10 挡土桩施工采用连续作业，不得中断，保证不断桩，不缩径，为了防止临时停电，工地配备一以柴油发电机（120kW）。
8.11 该围护结构采用搅拌桩和放坡相结合形式，由于抗倾覆稳定性系数稍小，因此在基础工程施工中必须加强施工监测力度（增加监测点和观测次数），基坑开挖前复核一次观测点读值，基坑开挖后，由专人定期观测，下雨天增加观测次数，以防挡土桩发生水平位移，对周边建筑物的影响及施工安全而造成事故。
自挖土、基础结构施工至土方回填结束为止，根据对各观测点跟踪监测的结果可知，桩顶最大水平位移仅为向内10mm，完全满足施工要求。