深基坑专项方案(专家论证)
目 录
第一章 工程概况...................................................................................................... 1
1. 工程概况 ........................................................................................................ 1 2. 基坑及围护、降水设计概况 ....................................................................... 1 3. 项目周边情况 ................................................................................................ 2 4. 工程地质特性 ................................................................................................ 3 第二章 编制依据及说明 ......................................................................................... 4
1. 编制依据 ........................................................................................................ 4 2. 编制情况说明 ................................................................................................ 5 第三章 施工部署...................................................................................................... 6
1. 工程施工目标 ................................................................................................ 6 2. 深基坑施工流程 ............................................................................................ 6 3. 施工总平面布置 ............................................................................................ 7 4. 施工进度计划 ................................................................................................ 7 5. 施工技术准备 ................................................................................................ 7 6. 施工机械及人员配备 .................................................................................... 8 7. 基坑施工实物工作量一览表 ....................................................................... 9 第四章 主要施工方案及技术措施 ....................................................................... 10
1. SMW工法围护桩施工 ................................................................................ 10 2. 压密注浆施工 .............................................................................................. 22 3. 双轴水泥搅拌桩施工 .................................................................................. 23 4. 轻型井点降水施工 ...................................................................................... 27
5. 水平钢管支撑施工 ...................................................................................... 30 6. 土方开挖施工 .............................................................................................. 35 第五章 施工安全保证措施 ................................................................................... 40
1. 安全组织保障 .............................................................................................. 40 2. 安全防护技术措施 ...................................................................................... 41 3. 应急预案 ...................................................................................................... 43 4. 基坑施工监测 .............................................................................................. 47
第一章 工程概况
1. 工程概况
本工程位于上海浦东新区花木区域的正南面,东至银宵路、南至兰花路、北至樱花路、西邻幼儿园和建平中学西校。项目占地面积5000平方米,规划性质为社区商业。建设1幢宾馆及一层人防地下车库,宾馆地上五层,建筑面积4952.4平方米;地下车库为地下一层,建筑面积1905.9平方米。现场平面布置详见附图1《施工总平面布置图》。
建设单位:上海浦东土地控股(集团)有限公司 设计单位:上海众鑫建筑设计研究院有限公司 基坑围护设计单位:河北中核岩土工程有限责任公司 监理单位:上海恒基建设工程项目管理有限公司 施工单位:上海申伸强建设有限公司 2. 基坑及围护、降水设计概况 2.1. 基坑情况:
本工程结构+0.00=4.8m,场地绝对标高4.6m。地下车库基坑面积1922m2,周长218.7m。底板面设计标高-4.30m,垫层底标高-4.95m。基坑开挖深度:至底板混凝土垫层底为4.75m。 2.2. 围护设计概况:
围护结构采用SMW工法施工。三轴水泥搅拌桩φ650@900,沿基坑四周布置,水泥参量20%,桩底标高-12.9m,桩顶标高-1.4m;桩体内插型钢H500×300×11×18,L=12.0m@450/900,型钢底标高-12.2m,顶标高-0.2m。混凝土压顶圈梁截面1200×700,砼强度C30,顶标高-0.7m。围护设计平面布置详见附图2《基坑围护平面布置图》。
水平支撑采用φ609t12钢管,间距6500~8500,支撑中心标高-1.05m。钢管水平支撑中部施加型钢H400×400×13×21立柱,长15m,共12根,立柱底标高-15.45m,桩顶标高-0.45m。水平支撑平面布置图详见附图3《水平支撑平面布置图》。
地下车库坑底格构式裙边加固,采用双轴搅拌桩φ700@500,深度为坑底下3m,水泥掺入比13%,水灰比为0.55。
2.3. 降水设计:
坑内采用轻型井点降水和明排相结合,井点管沿基坑环形布置,并在坑内纵向布置1道井点降水管。全基坑共设置9套井点降水装置。坑内井点在降水达到设计要求后,土方开发前拔除;基坑周边井点在底板达到设计强度后拔除。轻型井点降水平面布置详见附图4《轻型井点降水平面布置图》。
基坑周边靠压顶圈梁外侧设置300×300排水沟,基坑内沿围护桩周边设置300×300排水明沟,并每隔30m设置1m×1m集水井。 3. 项目周边情况
本工程位于上海浦东新区花木区域的正南面,东至银宵路、南至兰花路、北至樱花路、西邻幼儿园和建平中学西校。
基坑边界至银宵路6.2m,至兰花路26.8m,至樱花路32.1m,至幼儿园围墙3.2m。 项目距银霄路和西侧幼儿园较近,施工中应采取措施,避免施工对道路交通和幼儿园教学造成干扰。
图1-1 现场照片
图1-2 西侧幼儿园一侧围墙照片
4. 工程地质特性
本工程位置属Ⅲ类建筑场地(非液化),施工中采用吴淞高程系统,地面高程约4.200,相对标高±0.000相当于绝对标高4.80m。有一南北向的暗浜区,底部含大量垃圾及淤泥,呈高压塑性,土性不佳;桩基位于⑦2粉砂层上,比贯入阻力平均值为Ps=14.72MPa。
场地的环境类型属Ⅱ类,土壤内有潜水和承压水,承压水赋存于⑤1层粘土及⑤2层粉土中,潜水年变化幅度为1m左右,常年最高潜水位埋深0.5m左右。
对围护结构施工有影响的土层如下表:
表1-1 工程地质特性表
第二章 编制依据及说明
1. 编制依据
1. 建设单位提供的经审核的设计施工图。
2. 我国现行的施工质量验收规范、强制性标准及技术规范和规程。 3. 我国现行的有关材料和机具设备的规范标准、施工操作技术规程。 4. 我国现行的有关安全生产、文明施工的规范标准和规定。 5. 国家及地方政府的有关建筑法律、法规、条文。 6. 业主、监理单位提出的要求。
7. 施工现场踏勘调查报告。包括施工场地和周边环境条件,水、电、路、临时租地和地材等情况,水文地质、气象、交通、机械、物资采购等资料。 8. 施工单位类似工程的施工经验和相关技术参数。 相关设计及施工规范规程:
a) 《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010); b) 《钢结构设计规范》(GB50017-2014); c) 《地基基础设计规范》(DG/TJ08—11—2010); d) 《基坑工程设计规范》(DG/TJ08—61—2010);
e) 《地基与基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002); f) 《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002); g) 《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2012); h) 《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2013); i) 《建筑基坑支护技术规范》 (JGJ120-2012); j) 《建筑基坑工程监测技术规范》(GB 50497-2009); k) 《工程测量规范》(GB 50026-2007);
l) 《国家一、二等水准测量规范》(GB/T 12897-2006); m) 《建筑变形测量规范》(JGJ 8-2007);
n) 《建筑与市政降水工程技术规范》GJ/T111-98; o) 《型钢水泥土搅拌墙技术规程》JGJ_T199-2010。
2. 编制情况说明
根据住房和城乡建设部“关于印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的通知”(建质[2009]87号)的要求,开挖深度超过5m(含5m)的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程;开挖深度虽未超过5m,但地质条件、周围环境和地下管线复杂,或影响毗邻建筑(构筑)物安全的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程为“超过一定规模的危险性较大的分部分项工程”,施工单位在施工前需编制专项施工方案,并组织专家对专项方案进行论证。
本工程人防基坑按《基坑工程技术规程》标准基坑划分属于三级基坑,即安全等级为三级,环境保护等级为三级。基坑开挖深度:至底板素砼垫层底为4.75m,为“超过一定规模的危险性较大的分部分项工程”。应编制专项施工方案并进行论证。
第三章 施工部署
1. 工程施工目标 1. 本施工总进度目标
计划开工日期为2014年12月1日,计划竣工日期为2016年9月30日。详见施工进度计划表。 2. 安全管理目标:
杜绝重大死亡、重伤、坍塌事故,杜绝设备火灾。 2. 深基坑施工流程
图3-1 基坑施工工艺流程图
3. 施工总平面布置
SMW工法围护桩施工阶段,主要的基本设施有:
型钢加工、验收、堆放场地;水泥仓储、水泥浆液配制—暂存场地;输浆泵、空压机以及三轴搅拌桩机等全套设备作业场地。
我们根据施工阶段不同动态地优化布置场地,根据实际情况合理安排好工序,保证施工顺利进行。
施工总平面布置原则:
此次基坑围护工程为统筹安排,施工后台(包括水泥棚、搅拌棚、空压机等)操作场地宜相对布置在场地中央即1/2~3/4区域,以便制备水泥浆液供应周围三轴搅拌机施工;型钢加工、检验堆放场地宜布置在场地南北两侧。
施工总平面管理:
1. 施工现场始终严格要求对照“施工总平面图”实行“定置”管理,并严格要求做到物流有序。
2. 各类机具、材料整理后统一堆放在指定的区域,不得占用基地以外的道路,并堆放整齐、有序。
3. 施工场区机台周围由机台负责清理,做到场区无弃土、无弃物。各机台、班组积极做好“工完场清”工作,以创造并保持一个整洁的工作环境。 4. 机台使用的管材、器具各自堆放整齐,保持整洁。 4. 施工进度计划
本项目基坑计划于2014年12月16日开始SMW工法桩施工,于2015年3月25日完成基坑开挖工作。各主要分项工作安排如下:
2014年12月16日~2015年1月9日 SMW工法桩施工 2015年1月10日~2015年1月31日 双轴搅拌桩坑底加固 2015年1月10日~2015年1月14日 H型钢立柱施工 2015年3月1日~2015年3月10日 井点降水施工
2015年3月4日~2015年3月25日 挖土及水平钢支撑施工 5. 施工技术准备
1. 开工前对桩基及围护桩部位进行翻挖,如有影响施工作业的地上、地下障碍物则予
以清除,清除障碍物后留下的坑洞用素土回填夯实。
2. 根据地质资料,施工现场内有一南北向暗浜,先进行清淤,然后用素土回填夯实,最后在表面铺0.5~1.0m建筑垃圾。
3. 我司将在开工前请管线单位进行交底,并根据交底内容做好管线分布的摸排及样洞开挖工作。施工过程中请专业监测单位做好相关管线及东西侧围墙的实施监测,确保安全。并预测管线可能存在的风险,并制定技术保护方案。
4. 仔细阅读设计图纸、地质勘察报告等文件,领会设计意图,发现问题应及时与设计单位联系。
5. 在每道工序施工准备过程中,必须对有关桩号、坐标、方向角和标高等进行严格校核,并经实地测量确认无误后,方可进行施工。
6. 施工前对施工操作人员进行技术交底工作,明确各道工序之间的施工次序和施工技术要求,让每个操作人员能够重视施工要点。 6. 施工机械及人员配备 6.1. 施工机械配备
表3-1 施工机械配备表
6.2. 劳动力安排
表3-2 劳动力安排计划表
7. 基坑施工实物工作量一览表
表3-3 基坑施工实物工作量一览表
第四章 主要施工方案及技术措施
1. SMW工法围护桩施工
本工程地下车库基坑围护结构采用SMW工法施工。三轴水泥搅拌桩φ650@900,沿基坑四周布置,水泥参量20%,桩底标高-12.9m,桩顶标高-1.4m;桩体内插型钢H500×300×11×18,L=12.0m@450,型钢底标高-12.2m,顶标高-0.2m。混凝土压顶圈梁截面1200×700,砼强度C30,顶标高-0.7m。围护设计平面布置详见附图2《基坑围护平面布置图》。
地下车库坑底格构式裙边加固,采用双轴搅拌桩φ700@500,深度为坑底下3m,水泥掺入比13%,水灰比为0.55。
基坑围护及水平支撑剖面与基坑围护平面大样图见图4-1,图4-2。
图4-1 基坑围护及水平支撑剖面图
图4-2 基坑围护平面大样图
1.1. 施工准备 1.1.1. 机具选型
针对本工程SMW工法施工,拟投入一台套设备:包括选择1台日产MAC—150—3J型三轴钻机,配备1台日产DH608—120M—90D工法桩机进场施工,随同配备的设备包括:1台日产神钢SK200型挖掘机,1台日产DH500履带式起重机,1台国产YJ—3灰浆搅拌机及2只自制2m3存浆桶,2台国产BW-320型输浆泵,1台国产WY—6型空气压缩机。 1.1.2. 场地准备
1. 由于本工程拟采用大型设备进场施工,故对场地要求比较高,施工前须平整场地,修筑必要的施工便道,以满足施工要求。
2. 如有影响施工作业的地上、地下障碍物须在施工前予以清除,清楚地下障碍物后留下的坑洞须用素土回填夯实,否则可能影响围护工程质量。 3. 场地暗浜情况
场地内必须先进行场地处理,施工现场内有一南北向暗浜应先清淤,然后用素土回填夯实,最后在表面铺0.5~1.0m建筑垃圾。
1.2. SMW工法围护桩施工实施方案 1.2.1. SMW工法工艺流程
图4-3 SMW工法施工工艺流程图
1.2.2. 障碍物清理
因围护要求连续施工,故在施工前应对围护施工区域地下障碍物进行探测清理,以保证施工顺利进行。
1.2.3. 测量放线
根据业主提供坐标基准点、总平面布置图、围护工程施工图。按图放出桩位控制线,设立临时控制桩,做好技术复核单,提请监理验收。 1.2.4. 开挖沟槽
根据基坑围护内边控制线,采用0.4m3挖掘机开挖1.00m×1.20m沟槽,并清除地下3米以上的障碍物,开挖沟槽余土应及时处理,以保证SMW工法正常施工,并达到文明工地要求。
图4-4 沟槽开挖断面图
1.2.5. 定位型钢放置
垂直沟槽方向,放置两根定位型钢,规格为200mm×80mm的槽钢、长约2.50m, 再在平行沟槽方向放置两根定位型钢,规格为400mm×400mm的工字钢,长约12m,转角处H型钢采取与围护中心线成直角插入,H型钢定位采用型钢定位卡。参见下图(视实际情况而定)。
图4-5 定位槽钢平面布置图
1.2.6. 桩机就位
由当班班长统一指挥桩机就位,桩机下铺设钢板,移动前看清上、下、左、右各方面的情况,发现有障碍物应及时清除,移动结束后检查定位情况并及时纠正;桩机应平稳、平正,并用经纬仪或线锤进行观测以确保钻机的垂直度;搅拌桩桩位定位偏差应小于10mm。成桩后桩中心偏位不得超过20mm,桩身垂直度偏差不得超过1/200。 1.2.7. 水泥土配合比
特别说明:水泥浆液配比须根据现场试验进行修正,配比范围为: 水泥∶膨润土∶水=1∶0.05∶1.6
根据围护施工的特点, 水泥土配比的技术要求如下:
1. 设计合理的水泥浆液及水灰比,使其确保水泥土强度的同时,在插入型钢时,尽量使型钢靠自重插入。若型钢靠自重仍不能顺利到位,则略微施加外力,使型钢插入到规定位置。
2. 水泥掺入比的设计,必须确保水泥土强度,降低土体置换率,减轻施工时对环境的扰动影响。
3. 水泥土和涂有隔离层的型钢具有良好的握箍力,确保水泥土和型钢发挥复合效应,起到共同止水挡土的效果,并创造良好的型钢上拔回收条件,即在上拔型钢时隔离涂层易损坏,产生一定的隔离层间隙。
4. 水泥土在型钢起拔后能够自立不塌,便于充填孔隙。
定位型钢示意图
5. 根据设计要求,结合工程实际,拟订此次SMW工法围护桩的水泥浆液配合比为: 1) 水泥采用普通硅酸盐水泥,标号42.5级; 2) 水灰比为1.5~2.0;
3) SMW工法搅拌桩水泥掺量≥20%,即每立方米搅拌桩体中水泥掺量≥360kg; 4) 桩身28天无侧限抗压强度≥0.5MPa。
5) SMW工法搅拌桩施工时每班组都须按规定制作试块,自然条件养护28天,试块强度必须达到设计要求。
6) 水灰比控制采用NB-1型泥浆比重计进行测定。 1.2.8. 制备水泥浆液及浆液注入
在施工现场搭建拌浆施工平台,平台附近搭建水泥库,在开机前按要求进行水泥浆液的搅制。将配制好的水泥浆送入贮浆桶内备用。
水泥浆配制好后,停滞时间不得超过2小时,搭接施工的相邻SMW搅拌桩施工间隔不得超过12小时(初凝时间)。注浆时通过2台注浆泵2条管路同Y型接头从H口混合注入。注浆压力:4~6 MPa,注浆流量:150~200L/min/每台。 1.2.9. 钻进搅拌
SMW工法围护桩桩身采用一次搅拌工艺,水泥和原状土须均匀搅拌,下沉和提升过程中均为注浆搅拌,同时严格控制下沉和提升速度:
下沉速度为0.5~1.0m/min; 提升速度为1.0~2.0m/min; 在桩底部分重复搅拌注浆。 参见下图所示:
施工时间
1.0~2.0m/min
1m/min
图4-6 钻进搅拌技术要求
1.2.10. 清洗、移位
将集料斗中加入适量清水,开启灰浆泵,清洗压浆管道及其它所用机具,然后移位再进行下一根桩的施工。
1.2.11. 型钢进场及搅拌桩桩体中间验收
型钢进场由我司专职人员配合监理单位对型钢进行实测验收,允许偏差如表4-1所示.
根据专业施工管理规程,搅拌桩施工完毕、插入型钢之前必须进行工序交接中间验收,验收标准如表4-2所示。
表4-1 型钢允许偏差验收标准表
表注:H型钢采用Q235B钢。
表4-2搅拌桩桩体验收允许偏差表
1.2.12. 型钢加工制作
型钢的加工制作首先必须符合国家标准《钢结构工程施工验收规范》(GB50205—2001)的要求;考虑作为临时结构,尚须符合以下要求:
1. 焊接H型钢截面高度500mm的公差下限为-5mm; 2. 翼缘倾斜允差在规范之外增加2mm;
3. 工厂采用埋弧自动焊,角焊缝高度为6mm;现场对接焊缝必须开剖口焊透;全部焊缝质量等级均须达到三级。 1.2.13. 涂刷减摩剂 1. 减摩剂重量配合比为:
氧化石蜡∶阳离子乳化剂∶OP∶助乳剂∶防锈剂∶水=15∶1.3∶0.8∶2∶2∶65。 2. 清除H型钢表面的污垢及铁锈。
3. 减摩剂必须用电热棒加热至完全熔化,用搅棒搅拌时感觉厚薄均匀,才能涂敷于H型钢上,否则涂层不均匀,易剥落。
4. 如遇雨天,型钢表面潮湿,先用抹布擦干其表面后涂刷减摩剂。不可以在潮湿表面上直接涂刷,否则将剥落。
5. 如H型钢在表面铁锈清除后不立即涂减摩剂,须在以后涂料施工前抹去表面灰尘。 6. 型钢表面涂上涂层后,一旦发现涂层开裂、剥落,必须将其铲除,重新涂刷减摩剂。 7. 基坑开挖后,设置支撑牛腿时,必须清除H型钢外露部分的涂层,方能电焊。地下结构完成后撤除支撑,必须清除牛腿,并摩平型钢表面,然后重新涂刷减摩剂。 8. 浇筑连接梁时,埋设在梁中的H型钢部分必须用10mm厚泡沫塑料片包裹好。使型钢与砼隔离良好,以利型钢拔除。 1.2.14. 插入型钢
搅拌桩施工完毕后,吊机应立即就位,在成桩后30分钟内吊放H型钢。 H型钢使用前,在距其顶端25cm处开一个中心圆孔,孔径约8cm,并在此处型钢两面加焊两块各厚1cm的加强板,其规格为450mm×450mm,中心开孔与型钢上孔对齐。
根据总包提供的高程控制点,用水准仪引放到定位型钢上,根据定位型钢与H型钢顶标高的高度差,在型钢两腹板处外侧焊好吊筋(φ12线材)。 误差控制:
1. 在±5cm以内,型钢插入水泥土部分均匀涂刷减摩剂。
2. 安装好吊具及固定钩,然后用50吨吊机起吊H型钢,用线锤校核其垂直度。 3. 在沟槽定位型钢上设H型钢定位卡,固定插入型钢平面位置,型钢定位卡必须牢固、水平,然后将H型钢底部中心对正桩位中心并沿定位卡徐徐垂直插入水泥土搅拌桩
体内,采用线锤控制垂直度。
4. H型钢下插至设计深度后,用槽钢穿过吊筋将其搁置在定位型钢上,待水泥土搅拌桩达到一定硬化时间后,将吊筋及沟槽定位型钢撤除。
5. 若H型钢插放达不到设计标高时,则重复提升下插使其达到设计标高,此过程中始终用线锤跟踪控制H型钢垂直度。
6. 型钢插入宜插在靠近基坑一侧,插入长度、垂直度偏差、型钢标高和插入平面位置等检验标准详见表4-3所示。
表4-3 SMW工法内插型钢检验标准
1.2.15. 型钢拔除
主体结构施作完毕且恢复地面后,开始拔除H型钢,采用专用夹具及千斤顶以圈梁为反梁,起拔回收H型钢。H型钢拔出后及时对桩体内部空隙进行压密注浆,以消除拔除过程中的土体挤压变形。 1. 施工安排:
地下室施工完毕且地下室顶板砼强度达到设计强度,基坑周边回填后,开始拔除H型钢,本工程起拔H型钢正常情况下拟采用两台16t汽车吊各配备一组千斤顶,每组两个千斤顶(型号为QD-200T)。 2. H型钢拔除顺序
1) 因周围场地小拔除型钢时需在地下室顶板上进行。 2) H型钢拔除施工程序
①平整场地→②安装千斤顶→③吊车就位→④型钢拔除→⑤孔隙填充 3. 平整场地
1) 拔H型钢前,必须先进行顶圈梁上的清土工作,以保证千斤顶垂直平稳稳放置。 2) 工作面上物件清理干净,以满足16吨吊车起拔型钢为准,16吨汽车吊净重为24.3吨,后两轮间宽为1.8米;以型钢内侧6.5米以上距离,并有拔出H型钢后的堆放场地和运输H型钢的通道。
3) 如业主方没有特殊要求且能提供施工作业面,将按顺序起拔,拔出的型钢一部分堆
在基坑边上,一部分堆放在基坑平面上。尽量满足运输车辆的进出。
4. 安装千斤顶
将二个千斤顶(型号为:QD-200T)平稳地放在顶圈梁上,要拔出的H型钢的两边
用吊车将H钢起拔架吊起,冲头部分‘哈夫’圆孔对准插入H型钢上部的圆孔,并将销子插入,销子两边用开口销固定以防销子滑落,然后插入起拔架与H型钢翼羽之间的锤型钢板夹住H型钢。
5. 型钢拔除
开启高压油泵,二个千斤顶同时向上顶住起拔架的横梁部分进行起拔,待千斤顶
行程到位时,敲松锤型钢板,起拔架随千斤顶缓慢放下置原位。待第二次起拔时,吊车须用钢丝绳穿入H型钢上部的圆孔吊住H型钢。重复以上工序将H型钢拔出。
6. 拔除的型钢移至装车地,待一定量时装运,应留出足够的通道和停车场地供车辆进出。
7. 孔隙填充
拔出H型钢后须立即按照设计要求进行填充。即采用压密注浆法填充空隙。
1.3. 质量保证措施
1.3.1. 技术控制措施
1. 班组认真按图纸,按规程操作,建立自检、互检质量保证体系。
2. 施工班组长协助施工员按设计图纸及操作规程进行操作验收并提出口头整改意见。
3. 施工员应根据各分部分项的设计图及操作规程进行技术质量验收,当技术质量不符合要求时,提出口头或书面整改通知单,限令在期限内完成整改内容。
4. 技术、质量工程师应根据设计图纸及质量评定标准,进行跟踪管理,对各道工序进行把关、评定,提出书面整改意见,处理一般技术、质量问题,重大技术质量问题
向技术质量负责人汇报,并提出整改意见。
5. 技术、质量负责人应对工程技术、质量进行抽查,并责令在期限内整改,处理较大的技术、质量问题,组织技术质量人员进行复查。
1.3.2. 施工质量控制措施
1. 外购水泥、钢材,严格控制质量标准,检查复核相关的质量保证资料,对于严重嫌疑材料,坚持进行必要的实验测试,特别是对非轧制钢材,包括H型钢的接长加工。做
到工艺检查,设备检查,施工操作检查,焊接质量检查(型钢的对焊采用坡口焊,焊
接质量符合二级焊缝质量等级,外观符合规范,按规定抽样探伤检验),建立严格
验收把关制度。孔位放样误差小于5cm,钻孔深度误差小于+10cm,-5cm,桩身垂直
度误差不大于1/200。
2. 保证桩体垂直度措施
1) 在铺设道轨枕木处要整平整实,使道轨枕木在同一水平线上;
2) 在开孔之前用水平尺对机械架进行校对,以确保桩体的垂直度达到要求;
3) 用两台经纬仪对搅拌轴纵横向同时校正,确保搅拌轴垂直;
4) 施工过程中随机对机座四周标高进行复测,确保机械处于水平状态施工,同时用经
纬仪经常对搅拌轴进行垂直度复测。
3. 严格控制浆液配比,做到挂牌施工,并配有专职人员负责管理浆液配置。严格控制水灰比,搅拌时间,浆液质量,注浆时控制注浆压力和注浆速度。下沉速度不大于
1m/min,提升速度不大于2m/min。 注浆配比除满足抗渗和强度要求外,尚应满足
型钢插入顺利等要求。
4. 施工前对搅拌桩机进行维护保养,尽量减少施工过程中由于设备故障而造成的质量问题。设备由专人负责操作,上岗前必须检查设备的性能,确保设备运转正常。若
出现注浆孔堵塞或断浆现象,应及时停泵,排除故障后,再采取有效的措施进行复喷
浆,严防断桩、空桩。
5. 桩机移位、开钻、提升由现场指挥负责,开钻前,检查桩机平稳性,做到固定端正,桩架垂直,并采用测量仪器或手段,完成桩机的水平度,桩架的垂直度,在确认无误后,
指挥下达操作命令。
6. 工程实施过程中,严禁发生定位型钢移位,一旦发现挖机在清除沟槽土时碰撞定位型钢使其跑位,立即重新放线,严格按照设计图纸进行施工。
7. 场地布置综合考虑各方面因素,避免设备多次搬迁、移位,减少搅拌和型钢插入的间隔时间,严禁钻管下钻提升中途进行换岗接班,建立交接班记录制度,尽量保证施
工的连续性。
8. 施工冷缝处理
施工过程中,相邻两根搅拌桩之间的施工间歇一旦超过12小时,产生冷缝,则采取
在冷缝处围护桩外侧补搅素桩方案。在围护桩达到一定强度后于冷缝外侧补桩3根,
桩长及直径同围护桩。并防止偏钻,以保证补桩效果,素桩与围护桩搭接厚度约10cm。冷缝补桩示意图如下:(双轴水泥搅拌桩冷缝处理同此)
图4-7 施工冷缝处理示意图 9. 确保桩身强度和均匀性要求做到:
1) 采用“1喷1搅”施工工艺,第一次喷浆量控制在60%,严格控制每桶搅拌桶的水
泥用量及液面高度,用水量采取总量控制,严禁桩顶漏喷现象发生,确保桩顶水泥
土的强度。
2) 土体应充分搅拌,严格控制钻孔下沉、提升速度,使原状土充分破碎有利于水泥浆
与土均匀拌和。
3) 浆液不能发生离析,水泥浆液应严格按预定配合比制作,为防止灰浆离析,放浆前
必须搅拌30秒再倒入存浆桶。压浆阶段输浆管道不能堵塞,不允许发生断浆现象,
全桩须注浆均匀,不得发生土浆夹心层。
4) 压浆阶段,若发现断浆和管道堵塞时,应立即停泵处理。待处理结束后立即把搅拌
钻具上提和下沉1.0m后方能继续注浆,等10~20秒恢复向上提升搅拌,以防断桩
发生。
5) 相邻桩的施工间隔时间不能超过12小时,否则喷浆时要适当多喷一些水泥浆,以
保证桩间搭接强度;并同时作冷缝处理。
10. 插入H型钢质量保证措施
1) 型钢加工时严格按施工图制做,型钢到场需得到监理确认,待监理检查型钢的平整
度、焊接质量,认为质量符合施工要求后,进行下插H型钢施工。
2) 型钢进场要逐根吊放,型钢底部垫枕木以减少型钢的变形,下插H型钢前要检查型
钢的平整度,确保型钢顺利下插。
3) 型钢插入前必须将型钢的定位设备准确固定,并校核其水平。
4) 型钢吊起后用重锤调整型钢的垂直度,达到垂直度要求后下插H型钢,利用水准仪
控制H型钢的顶标高,保证H型钢的插入深度。
5) 吊放对位时,轴线偏离小于5cm 。
1.3.3. 针对性技术措施
1. 遇孤石的处理措施
在桩机成桩过程中如遇孤石则采用加水冲击,提高水泥掺量的方法,若孤石 较大无法冲脱,则采用扩大桩径或加桩补强的施工方法。
2. 垂直度控制及纠斜措施
准确定位桩的平面位置,桩机就位严格按桩的平面位置就位;对于有偏斜
的桩位,提钻重新施作。
3. 意外停机时的应急措施
发生意处停机事件,将钻杆提高100cm,重新搅拌,防止出现断桩或夹层现 象,若两桩咬合超过24 小时,则第二根桩采用增加20%浆量,或采用加桩。
4. 断桩、开叉等的补救措施
在基坑开挖中发现SMW 工法有断桩、开叉处,则采用在开挖内侧注浆,外侧旋喷桩止水,并用t=12mm 钢板在断桩、开叉处封闭,钢板与工法型钢满焊。
2. 压密注浆施工
基坑围护结构采用SMW工法施工,根据设计要求,地下车库施工结束后,H型钢及时拔出,拔除后必须对桩体内部空隙进行压密注浆,以消除拔除过程中的土体挤压变形。
本工程压密注浆浆液配方为水泥:粉煤灰:木质素磺酸钙=1:0.3:0.02,水灰比0.55。注浆流量为10L/min~20L/min,注浆压力取0.3~0.5Mpa,注浆自上而下分段进行,分段长度不大于33cm。
2.1. 施工工艺方法
1. 成孔、压管:利用振动器将注浆管依次振入至指定深度。
2. 灰浆搅拌:根据设计提供的浆液配比到搅拌桶内充分搅拌。
3. 注浆、起拔:用液压注浆泵将搅好的水泥浆压入注浆管内,每次提拔不大于330mm,依次重复进行,直至全部注满,利用起管器将注浆管拔出。
4. 注浆设备
表4-4 注浆设备一览表
2.2. 注浆质量保证措施
水泥浆注入量、水泥浆注入终止时泵送压力、水泥浆的配制、压浆泵的流量、压浆时间均是影响压浆质量的因素,为保证压浆质量采取以下措施:
1. 严格按照设计要求及规范规程精心施工,分工协作,保证压浆质量。
2. 压浆管制作和安置严格按设计要求执行,压浆管连接牢靠无泄漏,每个接头连接好,须经质检人员检查合格后方可下沉埋设。
3. 绝对保证下入孔的注浆管无破损,如有破损,不得使用,并应及时将注浆管上端口封盖,防止泥浆、灰浆流入管内,淤塞注浆管孔。
4. 压浆初始阶段,注浆管的入土深度、压浆过程中的泵送压力起伏变化做好记录。
5. 压浆时间、水泥浆配比、水泥浆注入量、压浆终止压力必须符合设计要求,定期检查,做好记录。
6. 注浆管上拔时应使用拔管机,每次拔管高度不宜大于25cm。
7. 浆体必须经过搅拌机充分搅拌均匀后,才能开始压注,并应在注浆过程中不停顿地缓慢搅拌,搅拌时间不应小于浆液初凝时间。
3. 双轴水泥搅拌桩施工
3.1. 施工准备
1. 配合比设计:根据设计要求,水泥土的水泥掺入比为13%。水泥浆的水灰比为0.55.水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥。搅拌桩采用二喷三搅工艺施工。
2. 水泥浆体喷射设备必须配备有专门的流量测量计,确保能准确反映水泥浆体的瞬时喷射速度和累计喷入总量,以便能及时掌握和控制水泥浆体的喷射速度和总用量。深搅桩开始施工前,机械配置设备都应经相关测试部门检定合格后方可投入使用。
3. 主要机械设备
表4-5 双轴搅拌桩施工设备一览表
3.2. 双轴搅拌桩实施方案
3.2.1. 施工工艺
双轴水泥土搅拌桩施工主要包括放样就位、配置水泥浆、预拌切土下沉等工艺流程,其具体的流程如图所示。
图4-8 双轴搅拌桩施工工艺流程图
3.2.2. 放线定位、挖沟槽:
根据基坑开挖边线及设计要求,确定搅拌桩位置,并放线。然后沿线挖沟槽。 场地遇有地下障碍物时,利用镐头机将地下障碍物破除干净,如破除后产生过大的空洞,则需回填压实,重新开挖沟槽,确保施工顺利进行。暗浜区埋深较深,应对浜土的有机物含进行调查,若影响成桩质量则应清除及换土。
3.2.3. 搅拌桩机安装:
根据定位铺设枕木,并组装搅拌桩机,要求枕木铺设水平。
3.2.4. 孔位放样及桩机就位:
1. 在开挖的工作沟槽两侧设计定位辅助线,按设计要求在定位辅助线上划出钻孔位置。
2. 根据确定的位置严格钻机桩架的移动就位,就位误差不大于20mm,桩径偏差不得大于4%。
3. 开钻前应用水平尺将平台调平,并调直机架,确保机架垂直度不小于1/150。
4. 由当班班长统一指挥桩机就位,移动前看清上、下、左、右各方面的情况,发现有障碍物应及时清除,移动结束后检查定位情况并及时纠正,桩机应平稳、平正。
3.2.5. 第一次下沉预搅:
待搅拌机的冷却水循环正常后,启动搅拌机电机,放松起重机钢丝绳,使搅拌机沿导向搅拌切土下沉,下沉过程中不得采用冲水下沉。
3.2.6. 制备水泥浆:
待搅拌机下沉到一定深度时,开始拌制水泥浆并倒入压浆机。
3.2.7. 喷浆提升:
搅拌机下沉到设计深度时,开启注浆机将水泥浆压入土中,边注浆边旋转,同时提升搅拌机。第一次提升注浆后加固土体的水泥掺量达到7%。
3.2.8. 重复上下搅拌:
搅拌机提升到设计高度时,再次将下沉进行第二次预搅,同样进行第二次提升注浆搅拌。第二次提升注浆后加固土体的水泥掺量达到13%。
在施工中根据地层条件,严格控制搅拌钻机下沉速度和提升速度,确保搅拌时间。
钻头每转一周提升(下沉)1.0~1.5cm,最后一次提升搅拌应慢速提升。当喷浆口达桩顶标高时,宜停止提升,搅拌数秒,以保证桩头均匀密实。
3.2.9. 清洗:
搅拌机提升出地面后,向集料斗中注入清水,开启灰浆泵,清洗压浆管道及其它所用机具,然后移位再进行下一根桩施工。
3.3. 施工技术措施及质量检验
3.3.1. 钻机定位:
地基地面经整平符合施工要求后,按照布桩设计图通过稳定的控制点准确进行桩孔定位,其水平偏差不大于20mm,并使搅拌机钻杆轴保持垂直。为保证深搅桩体的垂直度满足设计和规范要求,可在搅拌机上悬挂一吊锤,通过控制吊锤与钻杆的距离变化来进行钻杆垂直度的控制。
3.3.2. 水泥浆的制备:
水泥浆制备池和供浆池均应安装强度足够的搅拌叶,其叶片直径比制备池和供浆池相应的直径约短5cm,搅拌叶片下端比池底高1cm左右,因为搅拌叶片与池底或池壁间隙过大会造成水泥在池边搅不开。水泥浆体材料的制备量应以单根桩用料略有富余为依据,按预定配合比进行投料成分的控制,并充分搅拌均匀。若水泥投料不足,会引起水泥浆体的水灰比过大,从而导致水泥浆体材料浓度下降,就相当于地基软土土体含水量提高,使水泥土桩身强度降低。
3.3.3. 正循环下钻搅拌:
第一次进行成孔下钻施工时,为避免堵管应带浆进行,严禁带水下钻。下钻搅拌速度由电机的相应电流表监测控制,钻机工作电流控制在60A以内。搅拌机钻杆的有效杆长应适当大于施工桩长度,搅拌叶片直径略大于设计桩径,以确保设计桩长和桩径都能满足要求。
3.3.4. 反循环上提喷浆搅拌:
第一次上提喷浆量应小于总浆量的一半,并保证喷浆的速度均匀。为保证水泥搅拌桩的桩身底部,顶部和桩身质量,第一次提钻喷浆时应在桩底部和顶部位置各停留约30s,并进行充分搅拌。整个喷浆施工过程应保持连续施工,若因故停浆,应将搅拌机钻杆下沉到停浆点以下1m位置,待再次恢复供浆时再喷浆提升,且其时间间隔
不能太久。
3.3.5. 重复搅拌:
在水泥掺入比一定时,保证水泥浆和孔内土体的搅拌程度比增加水泥含量对提高桩身承载力更为有效。为保证水泥浆与孔内土体充分搅拌均匀,在电动机功率允许的条件下,应尽量多装叶片。
3.3.6. 质量检验
水泥搅拌桩成桩施工结束并经28d适当养护后,用钻孔取芯的方法检查其桩身的完整性和均匀性(三轴搅拌桩也采用钻孔取芯法检测桩身质量),每个桩身芯样由专业人员送实验室做28d龄期相应的无侧限抗压强度试验,以测定桩身28d龄期的强度,场地取芯比例大约为总桩数的0.5%。经检验,桩体28d无侧限抗压强度均不小于0.8Mpa,即符合设计要求。
4. 轻型井点降水施工
4.1. 井点布置
本工程降低基坑内地下水位至基坑底下0.5m,为基坑开挖施工提供良好的干施工作业环境。根据设计要求,布设11套轻型井点管,每套总管长30m~40m,考虑电梯井、集水井部位,井点管按长9m,间距1.2m布置,其它部位均按照6m长,间距1.2m布置;井点降水平面布置见附图4《轻型井点降水平面布置图》。
4.2. 井点降水工艺流程
图4-9 井点降水施工工艺流程图
4.3. 井点管埋设
根据建设单位提供测量控制点,测量放线确定井点位置,然后在井点管位置先采用挖掘机挖一条沟槽,宽为1.2m,深度为1.0m,便于冲击孔时集水,埋管时灌砂,并用水沟将井点沟与集水坑联接,以便于排泄多余水。冲孔直径按30cm~35cm,确保井管和管壁之间有一定间隙,便于填充砂石;根据计算每孔灌砂量约540Kg;粘土封口长度由井口往下1~1.5m。井管剖面构造图如下:
图4-10 基坑降水井点管剖面图
将套管水枪对准井点位置,启动高压水泵,水压控制在0.4~0.8mpa,在水枪高压水射流冲击下套管开始下沉,并不断地提升与降落套管与水枪。一般含砂的粘土,套管落距在1000mm之内,在射水与套管冲切作用下,大约在10~15分钟时间之内,井点管可下沉4m左右,若遇到较厚的纯粘土时,沉管时间要延长,此时可采取增加高压水泵的压力,以达到加速沉管的速度。
冲孔冲击管上下移动时应保持垂直,这样才能使井点降水井壁保持垂直,若在冲孔时遇到较大的石块和砖块,会出现倾斜现象,此时成孔的直径也应尽量保持上下一致。
井孔冲击成型后,应拔出冲击管,并马上插入井点管,井点管的上端应用木塞塞住,以防砂石或其它杂物进入,并在井点管与孔壁之间填灌砂石滤层,该砂石滤层的填充质量直接影响轻型井点降水的效果,应注意以下几点:
1. 砂石须采用粗砂,以防止堵塞滤管的网眼。
2. 滤管应放置在井孔的中间,砂石滤层的厚度应在60~100mm之间,以提高透水性,并防止土粒渗入滤管堵塞滤管的网眼填砂厚度要均匀,速度要快,填砂中途不得中
断,以防孔壁塌土。
3. 滤砂层的填充高度,至少要超过滤管顶以上1000~1800mm,一般应填至原地下水位线以上,以保证土层水流上下畅通。
4. 井点填砂完后,井口边用粘土封口压实,防止漏气而降低降水效果。
4.4. 冲洗井管
将ф15~30的胶管插入井点管底部进行注水清洗,直到流出清水为止,应逐根进行清洗,避免出现“死井”。
4.5. 管路安装
首先沿井点管线外侧,铺设集水总管,并用胶垫螺杆把干管连接起来,主干管连接水箱水泵,然后拔掉井点管上端的木塞,用胶管与主管连接,主管路的流水坡度按坡向水泵5‰的坡度并用砖将主干管垫好,并作好冬季降水防冻保温。
4.6. 检查管路
检查集水干管与井点管连接的胶管的各个接头在试抽水时是否有响声漏气现象,发现这种情况应重新连接,直至不漏气为止,在正式运转抽水之前必须进行试抽,以检查抽水设备运转是否存在漏气现象。
在水泵进水管上安装一个真空表,在水泵的出水管上安装一个压力表,在试抽时,应检查整个管网的真空度,应达到550mmHg(73.33Kpa),方可进行正式投入抽水。
4.7. 抽水
轻型井点管网全部安装完毕后进行试抽,当抽水设备运转一切正常后,整个抽水管路无漏气现象,可以投入抽水作业,开机后一个星期后将形成地下降水漏斗,并趋向稳定。
4.8. 排水
场内设两台自动泵将水排出至市政道路排水管网内。
4.9. 注意事项
1. 轻型井点降水应经常进行检查,其出水规律应“先大后小,先混后清”,若出现异常情况,应及时进行检查。
2. 在抽水过程中,应经常检查和调节离心泵的出水阀门以控制流水量,当地下水位降到所要求的水位后,减少出水阀门的出水量,尽量使抽吸与排水保持均匀,达到细水长流。
3. 真空度是轻型井点降水能否顺利进行降水的主要技术指数,现场设专人经常观测,若抽水过程中发现真空度不足,应立即检查整个抽水系统有无漏气环节,并应及时排除。
4. 在抽水过程中,特别是开始抽水时,应检查有无井点管淤塞的死井,可通过管内水流声、管子表面是否潮湿等方法进行检查。如“死井”数量超过10%,则严重影响降水效果,应及时采取措施,采用高压水反冲洗处理。
5. 主干管应按本方案做好流水坡度,流向水泵方向。
6. 井点观察孔采用Φ50PVC管,布置在基坑的中间和集水井、电梯井等局部较深位置,观察孔孔深要超过该部位井点管底0.5m,以确保观测在该部位的井点降水情况。
5. 水平钢管支撑施工
水平支撑采用φ609t12钢管,间距7500~8500,支撑中心标高-1.05m。钢管水平支撑中部施加型钢H400×400×13×21立柱,长15m,共12根,立柱底标高-15.45m,桩顶标高-0.45m。水平支撑平面布置图详见附图3《水平支撑平面布置图》。水平支撑剖面图见图4-1。
H400×400×13×21型钢立柱施工采用400吨静力压桩机进行施工,施工相关工艺同PHC管桩静压施工。
5.1. 钢支撑安装总体原则
基坑开挖严格按照“时空效应”理论分层、分段挖土,先安装钢支撑后挖土。首先挖除表层浮土至钢支撑安装工作面,人工取土开槽,再安装钢支撑。每根支撑两头应保持在同一水平面上。
5.2. 施工流程
钢支撑施工流程须根据现场相关工序(譬如基坑降水、土方开挖等)总体施工进度进行协调、统筹安排。一般的钢支撑施工流程为:
1. 单个施工段的施工流程为:
①挖机开挖至第一道钢支撑上端标高→②凿出钢筋混凝土顶圈梁中预埋件→③焊接支座及托架→④人工挖土开槽安装第一道钢支撑。
2. 钢支撑的施工工艺流程:
①机械设备、材料进场→②钢支撑场外拼装→③焊接牛腿、安装托架→④第一道钢支撑安装→⑤施加预应力(按设计要求预应力70%施加)→⑥检查栓紧螺帽→⑦施
加第二次应力达到设计要求→⑧焊接型钢连杆。
5.3. 施工准备
1. 支撑安装应采用开槽架设。
2. 根据土方开挖时间安排,及时配齐所需的支撑及垫块等。支撑材料进场,将钢管装配到设计长度,等待工作面挖出后进行安装,支撑安装在基坑内进行。
3. 支撑安装采用一台50t履带吊,同时配备一台20t履带吊用于支撑地面预拼装。
5.4. 钢支撑安装
1. 全基坑挖土挖到支撑的工作面后,施工圈梁,并在强度达到设计要求后及时安装钢管水平支撑,具体做法是在围护桩压顶盖梁上凿出预埋铁,焊接托架,并测定出该道支撑两端与钢筋混凝土顶圈梁的接触点,以保证支撑与钢筋混凝土顶圈梁垂直,位置适当,量出两个相应接触点间的支撑长度来校核地面上已拼装好的支撑。钢支撑支座及预埋铁详图见图4-11。
2. 根据此次基坑围护工程设计,在基坑中间都设有H型钢钢立柱支托,故需设置立柱托架支座,用于焊接连杆,钢支撑与立柱连接详见图4-12。注意在人工开挖安装支撑沟槽的同时务必把托架支座的位置也一同开出。安装好钢托架,以便钢支撑的分段架设。
3. 钢支撑可以先在地面上借助20t履带式吊机预拼装到设计长度,再交由50t履带式吊机分段吊起安装,一头搁在钢筋混凝土顶圈梁支座上,另一头搁在钢立柱的钢连杆上,固定牢后,再吊起另一段,两段螺栓对接,直至整体钢支撑拼装完成,起吊时采用二点吊。钢支撑两端设两台神仙葫芦用以校正钢支撑两个端头的位置。
4. 钢支撑吊装到位,不要松开吊钩,将活络头子拉出顶住钢垫箱(端头设置三角铁板稳定),再将1台200t液压千斤顶放入活络头子顶压位置,为方便施工并保证千斤顶顶伸力一致,千斤顶采用专用托架固定成一整体,将其骑放在活络头子上,接通油管后即可开泵施加预应力,预应力施加到位后,在活络头子中锲紧垫块,并烧焊牢固,然后回油松开千斤顶,解开起吊钢丝绳,完成该根支撑的安装。千斤顶施加预应力时,须对施加的预应力值及时做好记录备查。
5. 随着新安装钢支撑预应力的施加,相邻已经安装钢支撑的应力可能会减少,所以必须根据设计要求复加预应力。因此钢支撑必须要有复加预应力的装置,当墙体水平位移率超过警戒值时,可适量增加预应力以控制变形。
6. 按设计要求,基坑开挖应充分利用“时空效应”作用,在基坑开挖过程中,挖土应遵循分区、分层、分块、对称、平衡、限时开挖原则,每个开挖段钢支撑的预应力施加必须要在8小时内完成。
7. 所有节点构造均需严格按照设计及规范要求采用焊接或螺栓连接,并按照设计要求及技术规范、规程局部设置加筋板。
8. 挖机在挖土时,也不得碰撞支撑.另外严禁施工人员在底部掏空的支撑构件上行走与操作。
9. 钢支撑的拼接按设计长度结合结构件模数进行,一般为:固定头+(若干中间管)+活络头拼接而成。
5.5. 加撑与拆除
1. 圈梁混凝土强度达到设计强度80%时,方可架设钢支撑,挖土应遵循“先撑后挖”的原则;
2. 地下车库底板及传力带混凝土强度达到设计强度80%后,方可拆除相应支撑。
3. 支撑拆除机械采用50吨履带吊。
4. 先用50吨履带吊吊住钢支撑,然后割除连接,吊出基坑。单根支撑拆除为先对撑,释放支撑应力,松开活络端,从两边往中间方向拆,然后逐根拆除。
5. 拆除支撑必须加强监测,情况及时通知设计方,拆除过程应同有关各方协同处理。
图4-11 钢支撑支座及预埋铁大样图
5.6. 施加与复加应力
1. 施加应力
支撑预顶力施加采用伸缩自如活络头。所有钢构件必须挺直、平整;支撑安装完毕后应及时检查各节点的连接情况,确认符合后方可施加预应力。
2. 复加应力
支撑应力复加应以监测数据检查为主,以人工检查为辅。具体如下:
1) 监测数据检查:监测数据检查的目的是控制支撑每一单位控制范围内的支撑轴力。在支撑上布置轴力器作为监控点,还应每天监测暴露时间过长的支撑,并及时根据监测数据复加预应力。
2) 人工检查:人工检查的目的是控制支撑每一单位控制范围内单根松动的支撑轴力。以榔头敲击无控制点的支撑活络头塞铁,视其松动与否决定是否复加预应力。其复加位置应主要针对正在施加预应力的支撑的前一道支撑及暴露时间过长的支撑,监测数据支撑轴力低于预加应力值的支撑应复加预应力。复加应力的值应控制在预加应力值的110%之内,防止单组支撑复加应力影响到其纵向周边支撑。
3) 预加及复加应力使用工具:使用上海千斤顶厂制液压油泵操纵平台一只,QF100—20分离式千斤顶2只。
5.7. 钢支撑安装质量控制措施
1. 准备
开挖前需备齐检验合格的支撑、支撑配件、施加支撑预应力的油泵装置(带有观测预应力值的仪表)等安装支撑所必须的器材。严防需要安装支撑时因缺少支撑条件而延搁支撑时间。
2. 在地面按数量及质量要求配置支撑
地面上有专人负责检查和及时提供开挖面上所需的支撑及其配件,试装配支撑,以保证支撑长度适当,支撑轴线偏差不大于2cm,并保证支撑、土体及接头的承载能力符合设计要求的安全度。支撑经检验合格后打上合格标志。严禁出现某一块土方开挖完毕却不能提供合格支撑的现象。
3. 安装
钢支撑安装按图纸设计要求,所有支撑拼接必须顺直,每次安装前先抄水平标高,以支撑的轴线拉麻线检验支撑的位置。斜撑支撑轴线要确保与钢牛腿端承水平垂直,其垂直度误差不大于2%。在支撑安装过程中,所有的搁置点等的焊接必须符合设计要求和规范要求。钢支撑安装必须确保支撑围檩与地下连续墙均匀接触,并设防止钢支撑端部移动脱落的构造措施。
4. 准确施加支撑预应力
支撑安装后,及时按设计要求施加预应力,预力施加至设计要求焊接填充基本牢固(或加钢楔顶紧)后,方可拆除千斤顶。支撑下方的土在支撑未加预应力前不得开挖。考虑所加预应力损失10%,对施加预应力的油泵装置要经常检查,使之运行正常,所量出预应力值准确。每根支撑施加的预应力值要记录备查。
施加预应力时,要及时检查每个接点的连接情况,并做好施加预应力的记录;严禁支撑在施加预应力后由于和预埋件不能均匀接触而导致偏心受压;在支撑受力后,必须严格检查并杜绝因支撑和受压面不垂直而发生渐变,从而导致基坑围护水平位移持续增大乃至支撑失稳等现象发生。
5. 所有的焊缝不得小于8mm,对收拉受剪力的焊缝必须敲掉药皮检查,防止虚假焊。基坑开挖时应按先撑后挖的原则,为保护环境及减少围护墙的变形,每根支撑在挖土后规定时间内安装完毕。
6. 钢支撑安装的质量要求如下:轴线中心偏差应控制在小于2cm,水平方向高差控制在小于2cm,支撑平面轴线偏差控制在小于5cm。
7. 使用螺栓接拼钢支撑,必须穿向一致,两次旋紧,螺栓外露不得少于二牙。
8. 焊缝满焊,焊缝表面要求焊波均匀,不准有汽孔、夹渣、裂纹、肉瘤等现象,严格执行焊接质量记录验收制度,每道工序完成后,必须清渣自检,经过巡检后,由施工负责人通知有关人员检查验收(资料一式两份)。
9. 钢支撑的安装允许偏差应符合以下规定:
1) 钢支撑轴线竖向偏差:+30mm;
2) 支撑轴线水平向偏差:±30mm;
3) 支撑两端的标高差和水平面偏差:不大于20mm和支撑长度的1/600;
4) 支撑的挠曲度:不大于1/100;
5) 支撑与立柱的偏差:±50mm。
6. 土方开挖施工
6.1. 开挖原则
由于本工程土质较差,且基坑开挖施工要与基坑排水、基坑支护密切配合,所以基坑开挖要采用安全可靠的措施,严密组织,科学施工。尤其是要坚持“慎开挖、快支护、勤监测、早处理”的原则,方能确保基坑稳定和基坑工程的安全。
基坑开挖必须与基坑支护和降水的方案实施保持一致,充分考虑土方开挖的前提
条件是挖方区域处于无水状态,考虑到基坑支护做到万无一失是开挖顺利进行的保障,考虑到基坑降水是整个开挖乃至基础施工全过程的核心。
基坑开挖还应遵循分层、分段、按先后顺序开挖的原则。按此原则平面分两块、断面分两层开挖到基坑底:
1. 现场首先要确保场场内外道路进出口的畅通,本基坑的出土口设在基坑南侧。由于受场地限制,所有土方均外运,基坑出土道路经由项目南侧兰花路外运。
2. 场内基坑上方渣土车行走道路铺设路基箱,路基箱底面高出水平钢管支撑30cm,即钢管覆土厚度30cm,以确保运输土方车辆的顺利通行和水平支撑的稳定。路基箱规格采用5200×1500×300,铺设宽度为3m。
3. 挖土机械在开挖基坑土方过程中或行走跨越钢支撑时,不得直接碾压支撑,必须在支撑上覆土30cm铺设路基箱,让挖机通过。
4. 挖机在挖土时,不得碰撞支撑。另外严禁施工人员在底部掏空的支撑构件上行走与操作。
5. 土分层:主要分两层。
首先挖除0.5米厚表层浮土,挖至水平钢管支撑顶标高以上30cm。开挖圈梁和水平支撑沟槽并施工圈梁,圈梁达到80%设计强度后,拼装水平钢支撑,然后正式开挖。
正式挖土,全基坑纵向按底板后浇带分两个施工段,每个施工段分两层:
第一层土挖土2.5米厚,由标准臂挖掘机开挖,挖土时沿纵向放坡。
第二层土挖土2米厚,由18m长臂挖机开挖至基础垫层底,并预留30cm土作为人工修整层。
纵向放坡开挖,根据相关规范取坡率1:2,开挖完成一个施工段,浇筑一个施工段的底板垫层。
6.2. 土方开挖
基坑土方开挖采用机械开挖和人工清挖相配合,开挖顺序由北向南进行。基坑上下采用三台挖机协同作业,基坑上部两台挖机挖土作业,分别由一台神钢230-18m、斗容量0.5方的长臂挖掘机和一台神钢SK250-8、斗容量1.1方的标准臂挖掘机配合挖土,挖土沿基坑纵向放坡,采用1:2坡率;基坑底部由一台神钢SK60-8、斗容量0.22方的小型挖掘机开挖集水井、承台、货梯井等局部土方。每天挖土结束后及时浇筑砼垫层;第一施工段开挖完成后及时浇筑底板,然后开挖第二施工段。基坑平面分段见
附图5《基坑施工阶段现场平面布置图》,基坑分层分段剖面见图4-13。
由标准臂挖机挖掘
1)土方开挖平面沿基坑纵向由北向南分2个施工段,以底板后浇带为界;断面分为两层
进行。
2)基坑上下采用三台挖机协同作业,上部两台挖机并行作业,坑底由一台小型挖掘机
开挖集水井、承台、货梯井等局部土方。
3)每天挖土结束后及时浇筑垫层,第一施工段开挖完成后及时浇筑底板;然后开挖第
二施工段,以利安全。
4)土方开挖沿基坑纵向放坡,坡率1:2。
图4-13 基坑开挖分层分段剖面示意图
土方开挖前要做好必要的准备工作,如沙袋、木桩、竹片板等排险材料,以备基坑开挖时出现紧急情况之需。
人工配合清除桩、井点管周围的土方和坑底预留的300mm厚的土方,自卸汽车运土,全部土方均弃土外运。
挖土之前,应预先在支护结构上设置变形、位移的观测点,并做好原始数据的记录,随着施工的进展过程,定期、随时检查,及时发现问题,并立即向有关部门汇报,采取相应的预防措施。
整个挖土过程必须有专人指挥,严格控制挖土深度,谨防挖土机械对支撑梁或围护桩的破坏。
基坑内采用明沟与集水井相结合进行降水,其方法为:在基坑内沿围护内侧统设300*300的排水沟一圈,做法为C20垫层、100厚砖砌明沟;并在每间隔30m左右设置内径1m、深度为1m的集水井1只,做法同排水沟,并内设泥浆泵。施工时四周排水沟形成一圈,环绕基础的排水沟,并与集水井连通,由排水沟、集水井,泥浆泵组成一个简易的排水系统。基坑开挖后,在基坑土层面上挖断面为200*200的若干条水沟连接四周排水沟,沟内石子充填,当地下水流到土层面时,先流入由石子充填的沟内,再流向排水沟流入集水井,依靠泥浆泵间断抽水,使基坑内的地下水降低到基坑设计
标高以下,从而达到降低地下水位的目的。排水沟的坡度按0.1-0.2%设置,基坑开挖达到设计标高后需及时浇筑垫层,使整个基坑保持干燥满足该地下室的施工要求。排水沟(集水井)做法详见图4-14。
图4-14 排水沟(集水井)大样图
6.3. 质量保证措施
1. 严格按照业主和监理审定的施工方案和规定的标高施工,不随意更改施工方案。在开挖时,应注意保护地表沉降观测点,防止被挖土和动土机械设备碰撞。
2. 开挖最下一层土方时,及时完成垫层浇筑,以防雨水长时间浸泡基坑,使桩体附近土质变软,使基坑变形加剧。
3. 土方开挖时,挖土机械不得碰撞支撑杆件。深基坑开挖的支护结构,在开挖全过程中要做好保护工作,不得随意拆除或损坏。基坑基槽的基底土质必须符合设计要求,并严禁扰动老土。
4. 在施工前,做好全体施工人员及挖机驾驶员的技术交底和施工指导工作,贯彻落实总体施工意图和原则,从思想上重视工程的施工。施工过程中随时检查施工质量,严格按工艺标准控制作业整个过程,积极配合其他工种的作业要求,认真地执行自检与互检工作。
5. 挖土应严格按要求纵向放坡,防止失稳。
6. 在设计基坑底标高以上30cm厚土体,以及工程桩周围土体,均由人工挖除,应避免挖斗强力撞击工程桩,尤其是因故抓拉工程桩。
7. 现场全体施工人员必须统一思想,一切行动听指挥,并随时与甲方及监理人员取得
联系,密切配合开展工作。 6.4. 挖土阶段安全文明施工措施
1. 开挖土方必须有挖土令。基坑开挖时,挖土机械的通道布置、挖土顺序、土方驳运等必须严格按照方案要求要求进行施工,避免引起对围护结构、基坑内的工程桩、支撑立柱和周围环境等的不利影响。基坑开挖同时,必须设置确实可行的排水措施,以免基坑积水,影响基坑土壤结构。
2. 开工前,对全体施工人员进行安全技术交底,明确本工程安全生产的主要特点、难点、要求和措施,明确岗位和职责分工。
3. 工程机械操作人员持证上岗,定机定人,配专职挖机指挥。
4. 配专职车辆指挥,负责土方车进出场的交通安全,运输过程中要落实专人负责指挥引导,确保车辆安全畅通。
5. 在整个施工期间,加强监测地基沉降、开裂等情况,发现问题,及时与设计或建设单位协商采取防护措施,并及时处理。
6. 挖土机的工作范围内,不得有人进行其他工作,驾驶员不能通视时应有专人指挥,不得盲目操作,开挖时不得碰撞钢支撑及围檩。 7. 土方开挖过程中,基坑周边地面堆载不得大于20kN/m2。 8. 深基坑四周设防护栏杆,人员上下要有专用爬梯。 9. 运土道路的坡度、转弯半径要符合有关安全规定。
10. 工作时,铲斗不应一次掘进过深,提斗不应过猛,落斗要轻快,回转和制动要平稳。
11. 铲斗未离开土层不得转向,不得用铲斗和斗柄以回转作横向波动重物或汽车。凡是离开驾驶室,不论时间长短,铲斗必须落地。
12. 装车时要让汽车停好,铲斗不得在汽车驾驶室顶上越过,卸土时铲斗尽量放低,汽车装满后,要鸣喇叭通知驾驶员。 13. 做好保洁工作,做到工完场清路洁。
第五章 施工安全保证措施
按照“五项”(综合治理、管生产必须管安全、否决权、从严治理、标准化管理)原则。
1. 成立以项目经理为组长的安全领导小组,由专职工程师组成安全部具体负责本项目的全部安全监察和管理工作。
2. 安全部每月组织一次安全检查,每季度由项目负责人程师组织一次安全检查,召开一次安全生产总结分析会。
3. 施工队每天进行施工安全检查并做好详细记录,提出保持或改进措施,并落实实行。 4. 发现违反安全操作规程时,各级安检人员有权制止,必要时向主管领导提出暂停施工及进行整顿的建议。 1. 安全组织保障
建立现场安全管理组织机构,项目经理负责,安全员专职督促检查。建立健全现场安全生产保证体系,将各项安全责任落实到人。
图5-1 现场安全管理组织机构图
1.1. 安全教育
加强全员的安全教育和技术培训考核。在做好对新工人、特种作业人员安全生产教育和各级领导干部、管理干部的安全生产培训的同时,把经常性的安全教育贯穿于管理工作的全过程,并根据接受教育的对象的不同特点,采取多层次、多渠道和多种
方法进行。 1.2. 安全检查
建立健全安全检查制度,有计划、有目的、有整改、有总结、有处理地进行检查。采取领导和群众相结合,自查和互查相结合,定期和经常性检查相结合,专业和综合检查相结合及对照安全检查表等方法和手段进行定期检查和非定期检查。 1.3. 管理措施 2. 安全防护技术措施 2.1. 总体原则
在进行本项目的施工中,项目部将坚持以先进的措施保证施工顺利进行,保证安全目标和整体施工部署的实现。为保证工程安全的完成,项目部本着“思想重视、预防为主、部署到位、运行有效”的指导思想,认真组织施工工作,杜绝在施工过程中质量、消防、环保、卫生和安全等方面的事故发生。 2.2. 临时用电安全措施
1. 建立现场临时用电检查制度,按现场临时用电管理规定对现场的各种线路和设施进行定期检查和不定期抽查,并将检查、抽查记录存档。
2. 现场临时配电线路必须按规范架设,架空线必须采用绝缘导线,不得采用塑胶软线,不得成束架空敷设,也不得沿地面明敷设。
3. 施工机具、车辆及人员,应与内、外电线路保持安全距离。达不到规范规定的最小距离时,必须采用可靠的防护措施。
4. 配电系统必须实行分级配电。现场内所有电闸箱的内部设置必须符合有关规定, 箱内电器必须可靠、完好,其选型、定值要符合有关规定,开关电器应标明用途。 5. 独立的配电系统必须按部颁标准采用三相五线制的接零保护系统,非独立系统可根据现场的实际情况采取相应的接零或接地保护方式。各种电气设备和电力施工机械的金属外壳、金属支架和底座必须按规定采取可靠的接零或接地保护。
6. 在采用接地和接零保护方式的同时,必须设两级漏电保护装置,实行分级保护,形成完整的保护系统。漏电保护装置的选择应符合规定。
7. 手持电动工具的使用应符合国家标准的有关规定。工具的电源线、插头和插座应完好,电源线不得任意接长和调换,工具的外绝缘应完好无损,维修和保管应由专人负责。
2.3. 现场安全措施
1. 进人作业现场必须按规定戴好安全帽,严禁穿拖鞋和高跟鞋进入作业现场。 2. 基坑临边设上下二道扶栏,用安全密目网围档,并用红白双色油漆做醒目标识;人员上下基坑设专用爬梯。
3. 各级指挥人员布置作业任务时,必须有针对性地交代安全注意事项。作业开始前,班组长、作业工人应对所处作业环境进行检查,发现不安全的情况应及时整改,不留隐患。
4. 施工作业使用的各种吊具、吊绳、倒链滑车、干斤顶、拖绳、溜绳等均要检算合格,符合安全规定方能使用.同时使用中还要详细检查,发现损坏要及时更换。 5. 做好各种工程车辆及机械的检修与维护、消除事故隐患,不使用带病设备。 6. 机电设备必须专人操作,认真执行规程,杜绝人身、机械、生产安全事故,特殊工种(焊工、电工、吊车工等)必须持证上岗。
7. 吊车由专人指挥起吊,吊重物体下严禁行人停留、通过。起吊工应严格执行起重操作规程,经常检查吊臂、吊绳、吊钩等关键部位的安全性、牢固性。指挥起吊的信号人员事先必须与司机取得联系,规定音响、手示、信号,远距离的起吊应使用对讲机或旗语。
8. 车辆在施工现场调头,出入现场必须有专人指挥。做好施工周边道路的交通警示设置,杜绝交通事故。
9. 现场必须配备消防器材,电路控制系统必须有防雨淋设施。
10. 进行电焊、气割作业人员必须持证上岗,并实行动火申报制度,动火必须具有“二证一器一监护”才能进行。现场电焊、气割作业必须符合防火要求,严格执行“十不烧”规章制度。 2.4. 防洪防台措施
1. 认真贯彻《中华人民共和国防汛条例》,以“预防为主,以消为辅”为指导思想,结合本工程的实际情况,部署、落实好各施工项目的防汛安全工作,制定防汛计划,确保施工期间安全渡汛。
2. 项目经理部成立安全防护和防洪防台专项小组,工程队成立应急抢险小分队,负责工程范围内的施工安全管理和抢险工作。
3. 与当地气象部门加强联系,了解近期气象预报,做到心中有数,一旦遇有灾害性天
气,及时做出部署。
4. 台风期间,领导干部24小时轮流值班。设专用通讯工具,以便及时了解现场情况。期准备充足的器材、运输工具及劳力等,以备应急抢险。
5. 配备必要设施,制定相关预案,配合施工水域内突发事件的抢险工作。
6. 制定防洪防台应急预案和防范措施,开展宣传活动,增强全体施工人员的防范意识。 7. 备齐各类施工机械、设备的安全零部件,备足缆风绳、铁丝和麻袋、草袋等抢险物资。自备发电机组,解决发生险情时临时供电。建好生活区水池,储足生活用水。 8. 服从当地领导机构的统一指挥,统一调度。 3. 应急预案
3.1. 应急预案的方针与原则
坚持“安全第一,预防为主”、“保护人员安全优先,保护环境优先”的方针,贯彻“常备不懈、统一指挥、高效协调、持续改进”的原则。更好地适应法律和经济活动的要求;给企业员工的工作和施工场区周围居民提供更好更安全的环境;保证各种应急资源处于良好的备战状态;指导应急行动按计划有序地进行;防止因应急行动组织不力或现场救援工作的无序和混乱而延误事故的应急救援;有效地避免或降低人员伤亡和财产损失;帮助实现应急行动的快速、有序、高效;充分体现应急救援的“应急精神”。 3.2. 应急准备 3.2.1. 组织机构及职责
1. 坍塌倾覆事故应急组织机构:
图5-2 应急组织机构图
2. 领导小组负责对项目突发坍塌倾覆事故的应急处理。
组 长:全面负责应急指挥工作;负责预案
实施,严格按照预案要求进行资源储备;负责监督预案的实施情况。
副组长:服从组长的领导、管理,并对组长负责;对应急情况提出合理化建议;负责应急资源的准备、管理;发生险情时负责现场的指挥工作。
组 员:负责技术服务工作;负责安全检查、质量检查;负责具体资源的准备工作;负责对外联络工作;负责资源的调配工作;负责现场具体实施。 3.2.2. 培训和演练
1. 项目部安全员负责主持、组织,每年进行一次按坍塌倾覆事故“应急响应”的要求进行模拟演练。各组员按其职责分工,协调配合完成演练。演练结束后由组长组织对“应急响应”的有效性进行评价,必要时对“应急响应”的要求进行调整或更新。演练、评价和更新的记录应予以保持。
2. 施工管理部负责对相关人员每年进行一次培训。 3.2.3. 应急物资的准备、维护、保养
1. 应急物资的准备:简易单架、跌打损伤药品、包扎纱布。 2. 各种应急物资要配备齐全,并加强管理。 3.3. 应急响应
1. 为防止事故发生,项目部成立义务小组,由项目经理担任组长,施工员及安全员,各班组长为组员,主要负责紧急事故发生时有条有理的进行抢救或处理,其他人员做协助工作。
2. 发生事故后,由项目经理负责现场总指挥,发现事故发生人员首先高声呼喊,通知现场安全员,由安全员打事故抢救电话“120”,向上级有关部门或医院打电话抢救,班组长组织有关人员进行清理杂物,如有人员被埋,应首先按部位进行抢救人员,其他组员采取有效措施,防止事故发展扩大。在向有关部门通知抢救电话的同时,对轻伤人员在现场采取可行的应急抢救,如现场包扎止血等措施。防止受伤人员流血过多造成死亡事故发生。预先成立的应急小组人员分工,各负其责,重伤人员由水、电工协助送外抢救,值勤门卫在大门口迎接来救护的车辆并保证现场道路畅通,方便救护车辆出入,以最快的速度抢救伤员,将伤亡事故降到最低。如事故严重,应立即报告公司安全部,并请求
启动公司级应急救援预案。 3.4. 抢险物资准备
为在出现工程意外、紧急情况后,按照既定的抢险预案及时抢险处理,在工程实施前,作好抢险设备及抢险物资的准备,抢险设备及抢险物。
表5-1 应急材料和设备储备表
3.5. 应急程序
1. 发生伤亡事故后,首先由现场指挥人员组织作业人员对受伤害者进行抢救,并立即报告项目经理或应急预案值班人员。项目经理部组织人员全力抢救,派车将受伤人员送往医院抢救治疗。
2. 事故发生后,事故现场要迅速撤离与事故处理无关的人员及群众,安全员要对现场进行隔离、保护,对现场进行勘察并画出草图,记录事故经过。
3. 项目经理在组织抢救伤员的同时,应立即向上级有关部门报告,同时与抢救人员联系,掌握最新情况便于事故处理。 3.6. 常备药品及通讯联系
常备药品:消毒用品、急救物品(绷带、无菌敷料)及各种常用小夹板、担架、止血袋、氧气袋。 1. 医疗急救中心:120
2. 公安:110 浦东新区公安局:50614567 3. 公司生产管理部电话:58380886 4. 项目经理:[1**********]
3.7. 工程风险预防及突发事故应急抢险措施 3.7.1. 类型一:支撑失稳 1. 预防措施:
1) 钢支撑失稳前有拱起侧弯或下沉的先兆,发现情况要迅速采取加固或补撑措施,在基坑开挖期间要加强对支撑的观察。每班要有专人巡察。 2) 对监测报表中的数据要进行认真的分析。
3) 对支撑材料要严格把关,杜绝使用有缺陷的支撑材料。
4) 支撑施工要严格按要求架设、施加预应力等。对安装传感器的支撑,要有特殊措施进行保护。 2. 抢险措施:
1) 险情现场人员疏散,同时对可能造成影响的周边单位或住宅内的人员进行疏散。 2) 会同交警部门对影响到的周边道路进行调整和交通疏解。
3) 如果发生钢支撑失稳,基坑未坍塌:在失稳的钢支撑旁加设钢支撑,并施加预应力。同时对周围支撑复查,查找是否有支撑松弛,如果发现有支撑松弛,应立即采取复加预应力加固措施。如果支撑松弛而发生支撑失稳,则应立即查找周边超载、围护结构背土是否流失、支撑材质等原因,防止失稳现象扩散。
4) 如由于支撑失稳已经引起基坑坍塌:立即对基坑坍塌处回填土方,并清理基坑周边的超载,如果围护结构背土发生土体流失,要立即填充砂或砼,同时对周围支撑复
查,查找是否有支撑松弛,如果发现有支撑松弛,应立即复加预应力,防止失稳现象扩散。 3.7.2. 坑底隆起 1. 预防措施:
1) 基坑开挖过程中加强基底隆起监测。
2) 地基加固、井点降水等措施严格按要求施工。 3) 基坑周边防止过多的超载。
4) 开挖前对围护质量摸底、详察,对可能会发生渗漏的部位作必要的技术处理。 2. 抢险措施:
1) 疏散险情现场人员,同时对可能造成影响的周边单位或住宅内的人员进行疏散。 2) 一旦发现坑底隆起迹象,应立即停止开挖,并应立即加设基坑外沉降监测点。 3) 可及时采用回灌土方、水的方法,直至基坑外沉降趋势收敛方可停止回灌和回填。 3.7.3. 类型三:围护渗漏
在基坑开挖阶段,密切注意基坑围护桩渗漏情况,发现渗漏及时封堵。具体采用以下两种方法补漏。 1. 引流管
在渗水点插引流管,在其周围用速凝防水水泥砂浆封堵,待水泥砂浆达到强度后,将引流管打结。 2. 双液注浆 1) 配置化学浆液
2) 将配制拌合好的化学浆液和水泥浆送入贮浆桶内备用。 3) 注浆过程中应尽可能控制流量和压力,防止浆液流失。 4) 施工参数:注浆流量150—200L/min;注浆压力4—6Mpa。 4. 基坑施工监测
基坑施工监测内容详见浙江省工程勘察院《浦东土控A-9-13-2 地块宾馆项目》基坑工程信息化施工(监测)技术方案。