昆山国际商务广场基坑支护方案.docx

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昆山国际商务广场基坑支护方案

酒店式公寓基坑支护施工方案

一、工程概况

昆山国际商务广场二期酒店式公寓工程。

建设单位为昆山中置房产投资发展有限责任公司，地质勘察单位为上海市民防地基勘察院，设计单位为中国建筑东北设计研究院上海分院。

本工程位于昆山市花桥镇312国道与上海A30高架交叉处。

本工程基坑土一般为地质报告中的第三层土，为淤泥质粉质粘土，地基土层工程性能较差，为高压缩性软土层；还部分存在厚度不等的塘底淤泥，高压缩性，未完全固结。

本工程基底标高-4.53m，局部基底标高-6.2m。

挖土深度5-6m。

二、编制依据

1、本工程的招标文件、承包合同。

2、昆山国际商务广场二期酒店式公寓工程施工图纸。

3、施工现场情况。

如地形、气象、交通道路等情况。

4、类似本工程的施工资料和经验。

三、施工机具

旋挖式桩机二台，SJB型深层搅拌机二台、推土机一台、反铲式挖掘机两台，自卸车四部（根据甲方指定的堆放场地远近而定）。

四、基坑支护方案

本工程施工图所有标高皆为相对标高，±0.000相当于绝对标高4.45m。

综合考虑地质、环境、挖深等诸方面因素，本着“安全可靠、经济合理、施工方便”的原则，本基坑采用的支护方案为：

1、裙房基坑部分采用10m长Φ700悬臂式钻孔灌注桩作为支护结构。

2、主楼基坑部分采用双排12m长Φ700钻孔灌注桩作为支护结构（门型构造），排距6米，两排之间设深层搅拌桩两排，双轴、轴径Φ700，有效桩长8米，桩体纵横向搭接100mm，采用32.5级普通硅酸盐水泥，掺入比为15%，水灰比0.5。

局部加深部分：

钻孔灌注桩桩长17米其余同上。

3、各钻孔灌注桩由圈梁相联系，桩体主筋插入圈梁内不少于圈梁高度。

钻孔灌注桩、圈梁、混凝土等级皆为C30，钢筋采用HPB235（箍筋）和HRP335（主筋）钢。

4、基坑内坑中坑采用深搅暗墩进行支护加固。

5、基坑内采用明沟加集水井进行疏干降水，集水坑纵横向20米均匀布置，在土方开挖前7天进行坑内疏干，坑中坑部分外围采用轻型井点进行疏干降水。

方案评述：

这种结构型式的计算尚未形成统一的计算方法，国内曾经做过模型试验，得到比较好的规律。

试验数据表明单排桩和双排桩的变形曲线形态有很大的差别，由于桩顶刚性连接梁的制约，限制了桩顶的转角，犹如刚架的变形，数据充分说明了双排桩可以有效地减少桩的水平位移。

模型试验桩顶水平位移比较

桩型

单排桩

双排桩

（排距120mm）

双排桩

（排距240mm）

桩顶水平位移

45

18

13

模型试验的结果显示，双排桩的排距是影响结构体系性能的重要因素，本工程桩的排距6m，则前、后排桩的作用及受力状态不同，后排桩并不作为悬臂桩发挥作用，而起了拉锚的作用。

该方法省去了土层锚杆及排桩支撑，缩短工期，节省工程造价。

深搅桩的采用第一起到止表层水的作用（勘察报告显示表层土水量较大），第二与钻孔灌注桩形成一种复合结构，体现为重力坝挡土墙形式。

钻孔灌注桩施工工艺：

1．材料要求

水泥用强度等级32.5级普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，要求新鲜无结块。

砂子用中砂或粗砂，含泥量小于5%。

石子采用粒径5-40mm，含泥量不大于2%。

钢筋采用HRB235和HPB225钢，并有出厂合格证书及试验报告。

外加剂根据施工需要通过试验确定，外加剂应有产品出厂合格证。

2．主要机具设备

采用两台长杆旋挖钻机，带硬质合金钻头。

另配钢筋加工、混凝土拌制、浇筑系统设备。

3．作业条件

*地质资料、施工图纸、施工组织设计已齐全。

*施工场地范围内的地面、地下障碍物均已排除或处理。

场地已平整，对影响施工机械运行的松软场地已进行适当处理，并有排水措施。

*施工用水、用电、道路及临时设施均已就绪。

*现场已设置测量基准线、水准基点，并妥加保护。

施工前已复核桩位。

*在复杂土层中施工时，应事先进行成孔试验，数量一般不少于2个。

4．施工操作工艺

*钻孔机就位时应校正，要求保持垂直、平稳，使在钻进进不发生倾斜或移位。

在钻架上应有控制深度标尺，以便在施工中进行观测、记录。

*钻孔时，先调直桩架梃杆，对好桩位；启动钻机钻0.5m-1.0m深，检查一切正常后，再继续钻进，达到设计深度后停钻，提钻，检查成孔质量；即可移动钻机至下一桩位。

*钻进过程中，排出孔口的土应随时清除、运走，钻到预定深度后，应在原深处空转清土，然后停止回转，提钻杆，但不转动，孔底虚土厚度超过标准时，应分析原因，采取措施处理。

*钻进时如严重坍孔，有大量的泥土时，需回填砂或粘土重新钻孔或往孔内倒少量土粉或石灰粉。

如遇有含石块较多的土层，或含水量较大的软塑粘土层时，应注意避免钻杆晃动引起孔径扩大，致孔壁附着扰动土和孔底增加回落土。

*清孔后应用测绳（锤）或手提灯测量孔深及虚土厚度。

虚土厚度等于钻深与孔深之差值，一般不应大于100mm。

如清孔时少量浮土泥浆不易清除，可投入25-60mm厚的卵石或碎石插实，以挤密土体。

*钢筋笼骨架应一次绑好，并绑好砂浆块，对准孔位吊直扶稳或用导向钢筋，缓慢送入孔内，注意勿磁孔壁。

下放到设计位置后，应立即固定。

保护层应符合要求。

钢筋笼过长时，可分二段吊放，采用电焊连接。

*钢筋笼定位后，应即灌注混凝土，以防塌孔，混凝土的坍落度一般为8-10cm；为保证其和易性和坍落度，应适当调整砂率，掺减水剂和粉煤灰等。

*桩混凝土浇筑应连续进行，分层振实，分层高度一般不得大于1.5m，用接长软轴的插入式振捣器，配以钢钎捣实。

浇筑至桩顶时，应适当超过桩顶设计标高，以便在凿除桩顶浮浆层后，标高符合设计要求。

5．质量控制与检验标准

*施工前应对水泥、砂、石子（如现场搅拌）、钢材等原材料进行检查，对施工组织设计中制定的施工顺序、监测手段（包括仪器、方法）出应检查。

*施工中应对成孔、清渣、放置钢筋笼、灌注混凝土等进行全过程检查。

*灌注桩的桩位偏差必须符合下表的规定，桩顶标高至少要比设计标高高出0.5m，桩底清也质量，应按设计和规范要求执行。

每浇注50m³必须有一组试件，小于50m³的桩，每根桩必须有一组试件。

灌注桩的平面位置和垂直的允许偏差表1

序号

成孔方法

桩径允许偏差（mm）

垂直度允许偏差（mm）

桩位允许偏差（mm）

1-3根、单排桩基垂直于中心线方向和群桩基础的边桩

条形桩基沿中心线方向和群桩基础的中间桩

1

泥浆护壁钻孔

D≦1000mm

±50

<1

D/6，且不大于100

D/4,且不大于150

D>1000mm

±50

100+0.01H

150+0.01H

2

套管成孔灌注桩

D≦500mm

-20

<1

70

150

D>500mm

-20

100

150

3

干成孔灌注桩

-20

<1

70

150

4

人工挖孔桩

混凝土护壁

+50

<0.5

50

150

钢套管护壁

+50

<1

100

200

注：

1.桩径允许偏差的负值是指个别断面。

2.采用复打、反插法施工的桩，其桩径允许偏差不受上表限制。

3.H为施工现场地面标高与桩顶设计标高的距离，D为设计桩径。

*施工结束后，应检查混凝土强度，并应做桩体质量及承载力的检验。

桩身质量检验：

对设计等级为甲级或地质条件复杂成桩质量可靠性低的灌注桩，抽检数量不应少于总数的30%，且不应少于20根；其他桩基工程的抽检数量不应少于总数的20%，且不应少于10根；对地下水位以上且终孔后以过核验的灌注桩，检验数量不应少于总桩数的10%，且不得少于10根。

每个柱子承台不得少于1根。

承载力检验：

对于地基基础设计等级为甲级或地质条件复杂、成桩质量可靠性低的灌注桩，应采用静载荷试验，检验桩数不应少于总数的1%，且不应少于3根，当总桩数少于50根时，不应少于2根。

*混凝土灌注桩的质量检验标准应符合下表的规定：

混凝土灌注桩钢筋笼质量检验标准（mm）表2

项

序

检查项目

允许偏差或允许值

检查方法

主控项目

1

主筋间距

±10

用钢尺量

2

长度

±100

用钢尺量

一般项目

1

钢筋材质检验

设计要求

抽样送检

2

箍筋间距

±20

用钢尺量

3

直径

±10

用钢尺量

混凝土灌注桩质量检验标准表3

项

序

检查项目

允许偏差或允许值

检查方法

单位

数值

主控项目

1

桩位

见表1

基坑开挖前量护筒，开挖后量桩中心

2

孔深

mm

+300

只深不浅，用重锤测，或测钻杆、套管长度，嵌岩桩应确保进入设计要求的嵌岩深度

3

桩体质量检验

按基桩检测技术规范。

如钻芯取样，大直径嵌岩桩应钻至桩尖下50cm。

按基桩检测技术规范

4

混凝土强度

设计要求

试件报告或钻芯取样送检

5

承载力

按基桩检测技术规范

按基桩检测技术规范

一般项目

1

垂直度

见表1

测套管或钻杆，或用超声波探测，干施工时吊垂球。

2

桩径

见表1

井径仪或超声波检测，干施工时用钢尺量，人工成孔桩不包括内衬厚度

3

泥浆比重（粘土或砂性土中）

1.15-1.20

用比重计测，清孔后在中孔底50cm处取样

4

泥浆面标高（粘土或砂性土中）

m

0.5-1.0

目测

5

沉渣厚度：

端承桩

磨擦桩

mm

≦50

≦150

用沉渣仪或重锤测量

6

混凝土坍落度：

水下灌注

干施工

mm

160-220

70-100

坍落度仪

7

钢筋笼安装深度

mm

±100

用钢尺量

8

混凝土充盈系数

>1

检查每根桩的实际灌注量

9

桩顶标高

mm

+30

-50

水准仪，需扣除桩顶浮浆层及劣质桩体

6．成品保护

*钢筋笼在制作、运输和安装过程中，应采取防止变形措施。

放入桩孔时，应绑保护垫块或垫管和垫板。

*钢筋笼吊入桩孔时，应防止碰撞孔壁。

已下入桩孔内的钢筋应有固定措施，防止移位或浇筑混凝土时上浮。

钢筋笼放入孔内后，应在4h内浇筑混凝土。

*安装钻孔机、运钢筋笼以及浇筑混凝土时，均应注意保护好现场的轴线控制和水准基点桩。

*桩头预留的主筋应妥善保护，不得任意弯折或压断。

*已完成的软土基坑开挖，应制定合理的施工顺序和技术措施，防止造成桩位移和倾斜，并应检查每根桩的纵横水平偏差，采取纠正措施。

7．施工注意事项

*钻孔时，应注意地层土质变化，遇有砂砾石、卵石或流塑淤泥、上层滞水，应即采取措施处理，防止塌方。

出现钻杆跳动、机架摇晃、钻不进尺等异常情况，应立即停车检查。

*操作过程中要及时清理虚土，必要时应二次施钻清理；钻孔完毕，孔口应用盖板盖好，防止掉土和在盖板上行车。

*钢筋在堆放、运输、起吊和就位过程中，应严格要求按操作规程和保证质量技术措施执行，以防钢筋笼变形或损坏孔壁。

*混凝土浇筑应严格按操作工艺边浇灌混凝土，边振捣；严禁把土层杂物与混凝土一起灌入桩孔内，以及防止出现缩颈、空洞、夹土等质量通病。

*混凝土灌到桩顶时，应随时测量桩顶标高，以免过高，造成截桩。

搅拌桩施工工艺：

1.准备工作：

水泥围护施工前应先平整场地，清除地上和地下的一切障碍物，场地低洼处应分层夯填粘性土料，不得回填杂填土或生活垃圾。

2.定位：

用履带式起重机悬吊搅拌机就位、对中、找直，桩位偏差不大于5CM，桩身垂直度不大于1％；

3.制浆：

搅拌浆液选用32.5级普通硅酸盐水泥。

水泥灰比0.5。

拌制浆液前，应先在灰浆拌制机内注入一部分清水，然后边搅拌边倒入水泥，水量应按水灰比定量施加。

4.搅拌下沉：

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缆绳，使搅拌机沿导向架切土搅拌下沉，使土搅松，下沉速度由电机的电流监测表控制，一般不大于2m/min。

下沉到一定深度时，开始按设计确定的配合比所配制好的水泥浆，倒入料斗准备喷浆；

5.喷浆搅拌提升：

待搅拌机下沉到设计深度后，开启灰浆泵，其出口压力保持0.4-0.6N/mm²，使水泥浆连续喷射，边喷浆边旋转边按规定速度（一般不宜大于0.5m/min）提升，直到设计深度；

6.重复搅拌：

为使喷入土中的水泥浆与土充分搅拌均匀，再次将搅拌机边旋转边沉入土中，直到设计深度。

；

7.重复搅拌提升：

将搅拌机边旋转边提升，再次提升出地面；

8.移位：

向料斗中注入清水，开启灰浆泵，清洗管路中残存的水泥浆，在将搅拌头上的土体清洗干净，然后按上述工艺，移位进行下根桩施工。

注意事项：

相邻桩体搭接施工的间歇时间应不超过10-16h。

预制砼方桩砼强度为C30，主筋为16Φ16。

采用锤击桩机施工，锤重3T。

接桩采用焊接式，因外排桩有抗拔作用因此接桩质量的优劣直接影响桩的拉锚作用，因此确保接桩时的焊缝长度是质量保证的重要一环，施工时要严格控制。

本预制桩施工以标高控制为主，桩顶标高为室外地坪标高即-0.9m。

桩位偏差不应超过5cm，施工质量应符合GB50202-2002的有关规定。

施工顺序为：

深层搅拌桩→预制方桩→破桩头、浇圈梁→挖土。

电梯井等加深部位挖深较大，影响边坡稳定因素较多，又不能采用放坡或围护桩，故考虑采用细石砼钢丝网片支护以稳定边坡，具体做法见后附图。

五、监测方案

1．基坑施工期间应加强监测，实行信息化施工，具体监测内容如下：

*沉降、位移观测

（1）沿支护结构顶部每隔15m左右布设一个水平位移监测点；

（2）周围道路每隔15m左右布设一个沉降监测点；

（3）深层水平位移监测：

在支护桩外侧土体中设置约六个深层水平位移监测点；

（4）支撑轴力的监测：

选择约2个钢筋混凝土支撑主撑断面进行支撑轴力的监测。

2．监测要求

（1）所有测试点、测试设备需加强保护，以防损坏。

（2）量测周期：

基坑土方开挖到地下室侧壁回填。

（3）监测单位需及时向设计人员提供监测结果。

3．监测的控制要求：

（1）支护桩：

桩身水平位移速率≦2mm/d；位移总量钻孔区段≦0.5%挖深，放坡≦1%挖深；

（2）周围道路的沉降速率≦2mm/d，累计沉降量≦20mm。

（3）支撑轴力监测：

达到或超过设计值，极限值不能超过相应材料的极限强度值。

（4）监测单位制定的具体的监测方案需经设计人员认可后方可实施。

六、安全措施

1．禁止无关人员进入现场，打桩应有专人指挥。

2．桩机操作人员应了解桩机的性能、构造，并熟悉操作保养方法，方能操作。

3．在桩架上装拆维修机件，进行高空作业时，必须系安全带。

4．桩机行走时，应先清理地面上的障碍物和挪动电缆。

挪动电缆应戴绝缘手套，注意防止电缆磨损漏电。

5．所有成孔设备，电路要架空设置，不得使用不防水的电线或绝缘层有损伤的电线。

电闸箱和电动机要有接地装置，加盖防雨；电路接头要安全可靠，开关要有保险装置。

6．恶劣气候成孔作业应停止，休息或作业结束时，应切断操作箱上的总开关，并将离电源最近的配电盘上开关切断。

7．混凝土灌注时，装、拆导管人员必须戴安全帽，并注意防止扳手、螺丝等掉入桩孔内；拆卸导管时，其上空不得进行其他作业，导管提升后继续浇筑混凝土前，必须检查其是否垫稳或挂牢。

8．土方开挖前7天沿支护结构内侧挖一条宽1.5m沟深同分层厚度的应力释放沟。

基坑内土方应分层分区对称开挖；坑底应预留30cm土由人工清除，不得超挖；在开挖空心思至底板设计标高之后，应尽快满堂做好垫层，土方开挖期间，应注意挖土机械不得损坏支护结构，基坑四周严禁堆土或堆载，不得在桩墙顶部支撑梁上碾压。