海棠湾大酒店基坑开挖支护安全专项施工方案Word文件下载.docx
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车站基坑设电缆通道,电缆通道同时兼作基坑开挖出土坡道(必要时,可考虑车站南北两端接明挖区间位置放坡开挖作为主体基坑出土坡道).电缆通道基底标高在车站基底之下,采用桩板式围护结构.作为出土坡道,电缆通道地开挖和支护与车站主体基坑开挖支护同时进行,待车站主体基坑开挖支护完毕后,再进行车站基底标高以下部分电缆通道地开挖和支护,之后施作主体结构,车站基坑开挖支护总体施工顺序安排如下:
车站主体基坑外围电缆通道(坡道)型钢桩打设→车站主体基坑及电缆通道随开挖随支护(主体基坑土钉墙支护,电缆通道施作工钢围檩及横撑)→车站主体基坑内电缆通道型钢桩打设→主体基坑标高以下部分电缆通道开挖支护(施作工钢围檩及横撑)→主体基坑内部分电缆通道结构施作→拆除工钢围檩及横撑,拔出基坑内型钢桩→车站地下主体结构及剩余部分电缆通道结构施工→基坑回填→拔出主体基坑外围型钢桩.
5.2基坑开挖支护总体方案
采用机械开挖辅以人工配合进行车站基坑施工,基坑开挖采用放坡法分层分段进行,依据土钉支护间距将基坑由地面向下划分成几个开挖层,每个开挖层平面内划分为多个开挖段,单个开挖段基坑开挖与支护交替循环进行,随开挖,随支护.
基坑开挖前,先改移场区范围内及周边地表干扰施工或影响基坑稳定地既有结构物.之后进行地下空洞普查和物探工作,调查场区范围内是否存在空洞、水囊、地下构筑物及管线等既有结构,查明其布设、走向、埋深等情况,采取有效措施加以保护或改移.
核实场地高程,之后进行2m深探沟开挖并施作基坑周边地表截排水设施,防止地表水向地下渗透,使径流远离边坡,后进入基坑主体开挖及支护施工.
依据总体施工顺序,先进行主体基坑外围电缆通道型钢围护桩施工.主体基坑外围型钢维护桩采用工32a钢,水平中心间距800mm,打入土体深度以插入基坑底标高以下0.3倍型钢桩总长为控制标准.型钢维护桩采用履带行走式柴油打桩机锤击成桩.
车站主体基坑采用土钉墙支护,分层分段开挖,随开挖随支护,交叉循环作业.放坡坡度为1:
0.33,土钉采用φ28、φ25、φ22、φ18钢筋制作,长度4000mm~11500mm,竖向间距1200mm,横向间距1200mm,梅花型布设.土钉钻孔孔径120mm,锚入土体后,压入M20水泥砂浆,并采用φ8mm@150×
150mm钢筋网片+100mm厚C20喷射混凝土施作土钉面层.
设计资料显示,车站基坑范围内地下水位位于结构底板以下,水位标高为19.09~15.28m,施工过程中基本可不考虑地下水影响.如施工过程中遇明水或处于雨季施工车站基坑,可采用开挖过程中在基坑中设集水井,集中引排地方式进行降水,确保基坑无水作业条件.
机械开挖至基坑底以上30cm左右时,停止开挖,人工找平至基底设计标高.钎探验槽合格后,施作220mm厚素混凝土垫层.基坑开挖施工工艺流程见图5-1.
图5-1基坑开挖支护工艺流程图
5.3施工重难点分析
5.3.1施工重点
(1)基坑规模较大,开挖深度最深达11m,场区范围内地层以粉土、粉细砂为主,土体自稳性差,难以成型,确保基坑稳定及开挖成型质量是施工中地重点;
(2)基坑电缆通道采用型钢桩+内撑支护体系,型钢桩及内撑现场吊装,大型机械设备操作,精密仪器监测,施工工艺要求较高,施工难度大,确保桩板式支护体系施工质量是施工中地重点;
(3)主体基坑明挖法开挖,多面放坡,放坡坡度较大(1:
0.33),土层自身稳定性较差,确保主体基坑土钉墙支护施工质量是施工中地重点;
(4)基坑开挖深度大,型钢桩及内撑支护采用大型机械作业,施工空间小,工序干扰大,施工工艺要求高,施工难度大,施工风险点多,基坑开挖支护过程中确保施工安全是施工中地重点.
5.3.2施工难点及对策
(1)作业空间小:
基坑开挖、型钢桩板式支撑施作采用大型机械设备作业,作业空间要求大.现场施工场地有限,场地西侧临建设施已经完成,施工场地地限制对施工影响较大.
对策:
充分利用现有场地条件,合理进行场地布置和规划,充分利用基坑内部空间,作为大型机械设备操作场地,确保基坑开挖施工场地要求.
(2)工序较多,干扰大且衔接紧密:
基坑开挖、出碴、支护、钢撑循环作业,开挖后土体不可暴露时间过长,上下道工序需紧密承接,对施工组织和作业水平要求较高,施工难度大.
精心规划施工部署,明确工序编排和施工步骤,优化作业工序工艺,合理配置资源,选用成熟队伍,提高作业水平.
(3)施工安全和质量控制:
基坑开挖深度最深达11m,型钢内撑支护需大型机械设备,且工艺要求较高,施工过成中施工安全和施工质量控制难度较大.
做好深基坑开挖和大型起重吊装两个重点工程地安全控制工作,针对工序确定危险源和风险点,建立专项管理体系和应急预案,落实管理责任到人;
深入理解施工工艺作业标准,进行详细地作业交底,明确质量职责,建立质量监督体系,确保施工质量.
六、施工部署及安排
6.1施工准备
(1)现场准备
①清理地表杂物,划定作业操作空间,整平场地,核实高程,测量放线;
②开挖设备、拌和设备、喷砼设备、出碴运输设备、钢筋加工设备、吊装设备等进场并验收完毕;
③桩板支撑体系主材运至现场,工钢桩、围檩、横撑、钢筋网片、网片定位筋、重要钢配件等加工完成;
④规划碴土临时堆放场地,清整碴土出运通道.
(2)技术准备
①正式施工前,认真做好空洞普查及超前物探工作,严格施作探沟,避免盲目施工;
②对作业人员及进场队伍进行详细地、针对性强地安全和技术交底;
③预埋地表监测、基坑监测、围护桩监测、型钢内撑监测等监测项目地监测仪器和设备;
④针对预先确定地不同工序存在地施工风险点编制专项控制措施和应急预案并组织现场演练.
(3)组织管理准备
①成立基坑开挖支护专项工作领导小组,明确成员职责并落实到人;
②现场设专职指挥员、安全员、质检员,专人负责现场指挥,风险排除和质量检验;
③成立应急组织机构,建立沟通联络通道,做好应急物资储备.
6.2工期安排
韩园子站总体施工计划2009年1月1日开始至2010年10月12日结束,具体施工计划见表6-1
表6-1车站总体施工计划
1-6轴土建
195工作日
2009/1/1
2009/7/14
1-6轴土方开挖和支护
30工作日
2009/1/30
1-6轴地下1层主体结构和土方回填
45工作日
2009/1/31
2009/3/16
1-6轴1层主体结构
35工作日
2009/3/17
2009/4/20
1-6轴2层主体结构
40工作日
2009/4/21
2009/5/30
1-6轴二次结构
2009/5/31
7-12轴土建
2009/8/13
7-12轴土方开挖和支护
2009/3/1
7-12轴地下1层主体结构和土方回填
2009/3/2
2009/4/15
7-12轴1层主体结构
2009/4/16
2009/5/20
7-12轴2层主体结构
2009/5/21
2009/6/29
7-12轴二次结构
2009/6/30
13-18轴土建
2009/9/12
13-18轴土方开挖和支护
2009/3/31
13-18轴地下1层主体结构和土方回填
2009/4/1
2009/5/15
13-18轴1层主体结构
2009/5/16
2009/6/19
13-18轴2层主体结构
2009/6/20
2009/7/29
13-18轴二次结构
2009/7/30
B-H轴土建
150工作日
2009/8/28
B-H轴基础
2009/4/30
B-H轴1层附属结构
2009/5/1
2009/6/14
B-H轴2层附属结构
2009/6/15
B-H轴二次结构
A-G轴土建
A-G轴基础
A-G轴1层附属结构
A-G轴2层附属结构
A-G轴二次结构
车站装修
395工作日
2009/9/13
2010/10/12
车站公共区装修
291工作日
2010/6/30
车站设备区装修
2010/9/13
车站安装
365工作日
2010/9/12
6.3资源配置
6.3.1机械配置
主要施工机械配备见表6-1.
表6-2机械配备表
序号
设备名称
规格型号
数量(台)
1
起重机
12t
2
空压机
P950E
3
挖掘机
YC13-6
4
PC200
5
自卸汽车
北方奔驰15t
15
6
25t吊车
QZ25E
7
推土机
TY220
8
压路机
YZTK18A
9
锚杆钻机
MQT-90
10
打桩机
履带行走式K35桩锤
11
混凝土喷射机
PZ-5
12
单液注浆泵
UB-3
13
风镐
3-11
20
14
潜水泵
QS25×
40×
5.5
钢筋切断机
GW40
16
钢筋弯曲机
17
钢筋对焊机
UN1-100
18
钢筋调直机
GT4-10
19
交流电焊机
BX1-315A
强制拌和机
JS500
21
配料机
PLD1200
6.3.2劳动力配置
工区生产及技术管理人员6人;
机械设备操作员25人;
土钉安装工10人;
电工4人;
钢筋工10人;
测量4人;
焊工6人,木工6人,喷砼工6人,杂工10人,混凝土工8人,共计95人.根据专业工作性质,将其编为四个作业队,即运输队、加工作业队、打桩及支撑安装作业队、土方开挖及支护作业队,进行默契配合,交叉流水作业.
6.3.3主要材料计划
主要材料见表6-2.
表6-3主要材料表
材料名称
单位
数量
土钉钢筋
t
65.25
网喷混凝土
m3
336
φ8钢筋网
15.32
型钢
49.33
横挡板
19.25
填方(灰土)
1877.81
七、主要施工方法
7.1施工降水
设计资料显示,在明挖基坑深度范围内,地下水埋藏较深,层间潜水有分布,潜水水位标高为19.09~15.28m.车站基坑范围内地下水位位于结构底板以下,施工过程中基本可不考虑地下水影响.如施工过程中遇滞水、其他地下水或处于雨季施工车站基坑,可采用在基坑中设集水井,集中引排地方式进行降水,确保基坑无水作业条件.
7.2地表清理及防排水设施施作
基坑开挖前清理地表,拆除或迁改地表影响施工和基坑安全地既有结构物.之后核实场地标高,现场测量放出车站结构线及基坑开挖轮廓线.
基坑正式开挖前,在清除地表整平场地后,沿基坑周边人工开挖2m深、1m宽探沟,以防止物探和管线调查遗漏,出现不明管线或既有构筑物,消除施工隐患,确保施工安全.
依据设计在基坑周边开挖轮廓线外1m设截水沟,截水沟深400mm×
宽400mm,采用120mm厚砖砌成型,内表面2cm厚M10水泥砂浆抹面,必须确保水沟内地水不外渗.之后沿水沟外延1m施作硬化垫层,防止地表水渗入基坑.待第一层钢筋网片铺设安装完毕后,进行压边处理,再施作水沟内侧1m硬化垫层,与基坑边坡喷射混凝土顺接.
基坑放坡开挖过程中,为防止支护混凝土背后积水降低支护强度,影响基坑稳定,每向下开挖2~3m,在坡面土体中设置一层泄水孔.泄水孔横、竖向间距2~3m,梅花型布设.孔为方形,深0.3m,长宽各0.3m,孔内由内向外、粒径由大到小逐层填充渗水卵石并于渗水孔下方预埋0.4m~0.6m长,直径不小于40mm地导引排水管,疏排支护面层后地滞水.坡面喷射混凝土时,应适当设置纵横向地排水浅沟,疏导明水至坡脚集水沟.
基坑开挖至基底标高后,沿基坑底周边坡脚处设置集水沟,汇集坡面明水,集中引排至基坑外.集水沟深300mm×
宽300mm,采用120mm厚砖砌成型,内表面2cm厚M10水泥砂浆抹面,外接边坡面层,内延至基坑基底垫层,确保水沟内地水不外渗.
基坑底开挖后适当设置纵、横向地排水盲管,以排除基坑内地渗水及雨水.依据施工分段及水量大小妥善设置集水井,集中抽排坑内积水.
7.3基坑开挖
7.3.1土方开挖地一般原则
(1)竖向分层,层内分段进行基坑开挖,严格控制开挖进尺及开挖方式,确保基坑稳定及开挖成型质量,严禁多层同步开挖或无序开挖作业;
(2)尽量缩短基坑凌空面土体、围护桩结构暴露时间,尽早进行网喷支护,及时施作支护结构;
(3)土方开挖过程中,密切注意监测反馈数据,严格控制周围地表、基坑及围护结构地沉降和变形;
(4)加强对地下水或明水地处理,遇水开挖时,设集水井集中抽排疏干地下水;
(5)加强对开挖轮廓地控制,开挖接近基坑轮廓线或基坑底标高时,预留30cm厚度土层进行人工清理,严禁欠挖,严格控制超挖,每层超挖不得大于50cm.
(6)施工过程中,加强对土钉墙支护结构及型钢支撑地保护,避免开挖机械撞击.
7.3.2土方开挖
人工配合机械作业进行基坑开挖,基坑竖向分层,层内分段,开挖与支护交叉循环作业,随开挖,随支护,挖完即支护完.
为确保基坑稳定,兼顾土钉墙及型钢内撑支护地及时性,拟定每向下开挖1.2m作为一个开挖循环,单个开挖循环内机械由基坑中部,分段向周边开挖,临近基坑轮廓及基坑拐角位置,人工开挖至基坑轮廓线,开挖至基坑底标高以上30cm时,停止开挖,人工找平至基底标高.钎探验槽合格后施作基底垫层.基坑开挖见图7-1所示.
图7-1基坑开挖施工示意图
7.3.3质量标准及注意事项
(1)基坑开挖地尺寸应符合设计要求.基坑尺寸偏差:
长+200mm,宽+50mm,基底应平整压实,允许偏差:
高程+10mm,—20mm,平整度±
20mm,在1m范围内不多于1处;
(2)避开雨天施工,防排水设施提前施作,确保基坑无水作业条件,基坑周边及护坡均应设置截水、挡水设施,阻挡雨水进入基坑;
(3)开挖过程中,加强监测工作,及时进行信息反馈,发生异常情况时,应立即停止挖土,查清原因和采取措施后方可继续施工;
(4)预先开挖探沟,规范作业,防止管线等既有构筑物调查不详引发突发事故;
(5)基坑周边严格控制堆载量,堆载不得大于20Kp,及时清理出运碴土,基坑两侧10m范围内不得存土;
(6)出碴及调运机械定点作业,专人指挥,尽量避免时间和空间上地交叉;
(7)基底经检验合格后,应及时施工砼垫层;
(8)工作中断时,工作面要做好临时支护,碴土出运完毕,机械撤离工作面;
(9)在上层土钉注浆体及喷射混凝土面层达到设计强度地70%后方可开挖下层土方;
(10)机械进行土方作业时,严禁出现破壁超挖或松动破壁土体,破壁采取小型机械或辅以人工修整,坡面喷射混凝土支护前,清除坡面虚土;
(11)自稳能力差地土体应立即进行支护,易坍塌地土体可采用开挖后立即喷射一层混凝土,待凝结后再施作土钉孔、水平方向分小段间隔开挖支护、先设缓坡,土钉支护后再清坡等措施进行处理.
7.4型钢桩板式支护结构施工
7.4.1结构组成
型钢支撑地架设是保证电缆通道基坑开挖和主体结构施工安全、控制基坑收敛和变形地有效措施.
电缆通道基坑型钢桩板式围护结构桩体水平间距800mm,沿通道两侧、坡道端头及通道端头布设,型钢桩由基坑外向基坑内渐变加深度打入,进入车站主体基坑后,长度为3.4m,水平支撑共设7道,位置间距不等,均为钢围檩+钢支撑,横挡板采用木质材料,厚度60mm.型钢桩、钢支撑采用工32a、工28a、工22a钢分节焊接拼装制作,长度根据实际情况加工.见图7-2所示.
钢围檩、型钢桩之间采用焊接现场连接,吊装钢支撑就位后,支撑两端现场与钢围檩焊接.
图7-2钢支撑、钢围檩対撑节点图
7.4.2型钢桩施工
型钢桩、钢围檩、钢支撑及主要钢构件由自行加工制作,构件进场前需进行严格地检查验收,型钢桩制作允许偏差见表7-1.
表7-1钢桩加工制作允许偏差
项目
允许偏差
检查方法
截面尺寸
桩端部
±
0.5%边长
用钢尺量
桩身
1%边长
长度
+1Omm
弯曲矢高
<
l/1000(构件长度)
端部平整度
≤2mm
水平尺量
端部平面与桩中心线地倾斜值
H钢桩地方正度h>
300
H钢桩地方正度h≤300
T+T′≤8mm
T+T′≤6mm
用钢尺量,h、T、
T'
见图示
型钢桩施工采用三点支撑履带行走式柴油打桩机,但由于其锤击性能较差,桩锤选用K35(或4.5t级)以下各级地;
桩架设置横向约束装置(活络抱箍);
电焊机采用一般BX型手工电焊机;
桩地起吊、运送采用8~12t轮胎式起重机,型钢运输和堆放中易于造成弯折,要特别注意采取一定防弯折技术措施,如:
起吊适当增加吊点、堆放设置垫木等,以防产生过大变形而影响下沉.型钢地堆放层数不超过6层.
型钢桩地施工顺序:
现场三通一平→桩机安装、就位→吊桩→插桩→锤击下沉→接桩→再锤击→控制停打标准→基坑开挖(钢围檩、钢支撑架设安装)→戴桩盖→拔桩.
打桩前需将桩位下地旧基础大块石以及大块建筑垃圾清除掉,以利桩体顺利下沉.插桩前桩顶须设置桩帽(图7-3);
插桩需对准方向.
图7-3型钢桩帽构造图图7-4送桩构造图
施工难度较大时可采用送桩至设计标高,送桩不宜过长,否则容易使型钢桩移位或者因锤击过多而失稳,送桩可直接用型钢桩加焊钢夹板而成,如图7-4.
不能一次贯入地钢桩分节打入,桩接头采用现场焊接,接头型式如图7-5.接桩时要注意不能使桩尖停在硬土层上.
图7-5型钢桩接头型式图7-6桩盖构造图
钢桩在沉入标高并基坑开挖后,在其顶部亦需加盖桩盖,桩该上对称设置拉拔预留孔,以便拔桩,构造如图7-6所示.
型钢桩打设常见问题及处理:
见表7-2.
表7-2钢桩施工常见问题及处理
名称、现象
产生原因
预防措施及处理方法
贯入度突然变化
1.桩在土中失稳
2.桩发生倾斜
3.桩截面刚度过小,锤击时桩自由度较大
4.桩位下块石等障碍物未清除掉
搞好测量控制,做到垂直地插入型钢桩;
桩架设置抱箍以横向约束桩地侧向变形;
彻底清理桩位下地障碍物
桩扭转
聚集桩两翼间地土存在差异,随着入土深度地增力,使桩朝土体弱地方向产生转动
利用抱箍,扭转过大地桩如入土深度不大,可拔出再次锤击人土
桩难以打入
土质过硬,摩阻力过大,阻碍桩地贯入
可在桩翼两侧焊以长1~3m地钢板,来削减部分摩阻力,增加其贯入性
7.4.3钢支撑、钢围檩架设安装
钢支撑撑架设与土方开挖作业交叉循环进行,开挖同时进行木挡板架设.
(1)安装三角托架:
三角托架采用80×
8角钢加工制作,宽、高均为400mm,现场与型钢桩体焊
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