地上结构工程施工方案.docx
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地上结构工程施工方案
第3章土方及支撑方案
3.1基坑支护及土方工程概况
3.1.1水文地质条件
根据杭州市勘测设计研究院的《华润新鸿基杭州钱江新城综合项目二期》,本场区属钱塘江现代江滩地貌,后经围垦吹填成陆。
场地原地形大部为垃圾堆放场、鱼塘等,后因建设钱江新城而回填。
拟建场区内地势较平坦,现状整个场地的地面黄海高程为+7.000m,相对标高为-0.7m,基坑内挖土已挖至相对标高-2.5m。
基坑开挖范围内土质依次为①1杂填土、①2素填土、①3淤泥质填土、③2砂质粉土、③3质粉土、③5砂质粉土夹粉砂、③6粉砂夹砂质粉土、③7砂质粉土、⑥粉质粘土。
勘探范围内地下水类型主要可分为松散岩类孔隙潜水(以下简称潜水)和松散岩类孔隙承压水(以下简称承压水)。
松散岩类孔隙潜水,主要赋存于上部①填土层及③粉土、砂土层中。
工程勘探期间测得地下潜水水位埋深在-1.06~5.98m。
(潜水水位差异较大,主要受填土层性质变化大影响,以及周边工程(庆春路过江隧道、地铁钱江路站)工程大面积降水影响,年水位变幅约1~3m。
松散岩类孔隙承压水,主要分布于深部的⑿1层粉砂、⑿2层中砂、⑿4层圆砾和⒁3圆砾层中,工程勘探期间,测得地下承压水水位埋黄海高程为-2.3m。
3.1.2基坑支护工程概况
本基坑采用直径800钻孔灌注桩支挡加钢筋混凝土内支撑围护(三道水平支撑),围护桩外设1排Ф850@600三轴水泥搅拌桩或700厚trd工法止水帷幕止水。
坑内内支撑系统利用工程桩内埋设格构柱的形式作为支撑立柱桩,围护平面图见图3.1.2-1,围护结构详图见3.1.2-2,坑内局部土体采用高压旋喷桩进行地基加固,具体见地基加固平面图3.1.2-3。
另外基坑边有大量的高压电线槽、电信沟、给水、排水等重要管线、高大建筑物。
故在开挖过程中基坑的变形、周边环境的保护等要求都比较严格,土方开挖及外运均有较大难度。
3.1.3土方工程概况
本工程地处杭州市滨江区,四周由钱江路、江锦路、民心路、庆春东路环绕,地处繁华路段,具体详见图3.1.3-3。
基坑面积约为38831m2,平面呈倒角矩形,基坑东西长度达134m,南北长度达293m。
地下三层(局部一层夹层,共四层),其中基坑的塔楼部分开挖深度为24.6m,裙楼部分的开挖深度为17.3m,局部深坑开挖深度25.7,总土方量约为605763m3,工期183天,平均日出土约3310m³。
图3.1.3-1拟建场地位置
图3.1.2-2围护结构详图
图3.1.2.-1支撑及栈桥平面布置图
图3.1.2.-3坑内地基加固平面图
3.2土方开挖施工组织与施工分段
3.2.1施工组织
3.2.1.1土方开挖顺序
根据招标文件、内支撑设计图纸、现场周边的道路条件、弃土点的位置等因素,根据施工栈道的设置位置拟将本基坑挖土分为四层,每层分为若干块采用岛式开挖。
各层土方开挖顺序为:
一层分块开挖顺序:
1→2→3→4各块划分情况见图3.2.1.1-1。
二层、三层分块开挖顺序:
1-1→1-2→1-3→2-1→2-2→2-3→2-4→2-5→2-6→3-1各块划分情况见图3.2.1.1-2
四层分块开挖顺序:
2-1→2-2→2-3→2-4→2-5→2-6→2-7→2-8→2-9→3-1各块划分情况见图3.2.1.1-3。
根据“分层、分段、对称”开挖原则,拟基坑分为四层开挖,分层情况见图3.2.1.1-4。
3.2.1.2场内交通设置
本工程地下室建筑面积大,约13万平方米,地下三层,地下室出土量大,工期紧,基坑周边紧邻红线围墙,无环形道路,鉴于以上原因,本工程内交通组织极其困难;为此我司组织有类似施工经验的专家查阅杭州市建设局相关文件要求后,针对现场情况,对场地内交通组织进行专门设计,并要求达到中建CI要求、浙江省杭州市文明标化工地要求,实现场地内交通运输井然有序,为此我司设计场内交通平面图,详见3.2.1.2-5场内交通布置图。
为了保证挖土阶段施工进度满足业主要求,根据本基坑土方量大、工期紧等特点,本基坑挖土拟在基坑内设置与栈桥构造相同的钢立柱,利用钢立柱设置钢汽车坡道,从栈桥直接通向基坑内挖土作业区,运土自卸车利用本钢坡道直接行使至作业区装土,大大提供施工效率,钢坡道平面设置图见图3.2.1.2-6。
3.2.1.3泥土处理
本工程基坑的土方量较大,我司选择有实力的土方单位负责该分项工程,并按照市政府的相关规定,办理渣土处置手续,将土方装运至离现场约38公里的海宁和约45公里临平,土方车来回一趟约2个小时,出土路线详见3.2.1.2-7出土路线图。
图3.2.1.1-4土方开挖分层情况
图3.2.1.1-7出土路线图
图3.2.1.1-1一层土方开挖分块图
图3.2.1.1-2二层、三层土方开挖分块图
图3.2.1.1-3四层土方开挖分块图
图3.2.1.1-5挖土阶段场内交通组织
图3.2.1.1-6钢坡道平面设置图
3.2.2挖土施工段的划分
本基坑面积约38831㎡,总土方量605763m3,根据本工程的工期安排(183天),第一层土计划平均每天取土约3883m3,第二层土计划平均每天取土约4100m3,第三层土计划平均每天取土约3033m3,第四层土计划平均每天取土约2456m3;根据内支撑设计图纸、挖土相关技术规范要求、作业面分布情况,拟将每层土方开挖分为若干施工段施工,分段情况如下:
第一、二、三层土分为三个施工段,第一施工段为基坑中部主对称区域,第二施工段为基坑角部斜撑和基坑四周环撑区域,第三施工段为基坑中部无支撑区域。
第四层土分为三个施工段,第一施工段为基坑角部斜撑和基坑四周环撑区域,第二施工段为基坑中部主对支撑区域,第三施工段为基坑中部无支撑区域。
3.3土方施工方法
3.3.1施工场地准备
1、开挖前,应将施工场地内障碍物全部清除,并进行必要的平整,铺设临时道路。
2、组织相关劳动力、材料、机械有序进场,门口修筑洗车槽、沉淀池、路口设置路基箱等。
3、按照设计图纸及施工方案放线,并按照分块要求在挖土区域洒灰线。
4、按照规范、设计及相关单位要求埋设好监测点并记录好监测原始数据。
5、土方开挖应待地下墙、地基加固全部施工完毕并达到设计强度后方可进行,
6、降水设施安装完毕,并抽水试验完成,同时应提前3周进行坑内降水,降水深度应低于基坑开挖面以下1m。
7、清理现场堆放物,确保开挖时基坑周边20m范围内堆载不得大于10KN/㎡。
8、按照相关要求对现场周边地下、地下管线、设施保护措施设置完毕。
3.3.2土方开挖工况
1.第一层:
本层土方采用大开挖,挖深0.8m,土方大开挖至-3.3m标高:
先挖除基坑中部主对称区域土方,浇筑中部主撑及栈桥;再挖除基坑角部斜撑和四周环撑区域,浇筑斜撑、环撑,并进行养护;最后挖除基坑内无支撑区域土方;然后开始钢坡道施工。
具体出土及机械配置情况见表3.3.3。
挖土平面图见图3.3.2-1,挖土工况图见图3.3.2-2;
2.第二层:
本层土方挖深6.7m;待第一道混凝土支撑养护至80%设计强度,钢坡道设置完成;先挖除基坑中部主对称区域土方,浇筑中部主撑;再挖除基坑角部斜撑和四周环撑区域,浇筑斜撑、环撑,并进行养护;最后挖除基坑内无支撑区域土方;延伸钢坡道至第二层挖土底标高;具体出土及机械配置情况见表3.3.3。
挖土平面图见图3.3.2-3,挖土工况图见图3.3.2-4。
3.第三层:
本层土方挖深5m;待第二道混凝土支撑养护至80%设计强度,钢坡道设置完成;先挖除基坑中部主对称区域土方,浇筑中部主撑;再挖除基坑角部斜撑和四周环撑区域,浇筑斜撑、环撑,并进行养护;最后挖除基坑内无支撑区域土方;延伸钢坡道至第三层挖土底标高;具体出土及机械配置情况见表3.3.3。
挖土平面图见图3.3.2-5,挖土工况图见图3.3.2-6;
4.第四层:
本层土方挖深4.4m;待第三道混凝土支撑养护至80%设计强度,钢坡道设置完成;先挖除基坑角部斜撑和四周环撑区域,浇筑垫层,并进行养护;然后挖除基坑中部主对称区域土方,浇筑垫层;最后挖除基坑内无支撑区域土方,浇筑垫层;具体出土及机械配置情况见表3.3.3。
挖土平面图见图3.3.2-7,挖土工况图见图3.3.2-8;
5、挖土工况图例见图3.3.2-9;
图3.3.2-9挖土工况图图例
图3.3.2。
1-8A区四层土方开挖剖面图
图3.3.2-1一层土方开挖平面图
图3.3.2-2一层土方开挖工况图
图3.3.2-3二层土方开挖平面图
图3.3.2-4二层土方开挖工况图
图3.3.2-5三层土方开挖工况图
图3.3.2-6三层土方开挖工况图
图3.3.2-7四层土方开挖平面图
图3.3.2-8四层土方开挖工况图
3.3.3土方开挖机械设备配置
附表3.3.3挖土机械配备表
土方开挖机械、工期、出土量情况表
基坑面积(约):
38831㎡
自然土标高:
-2.5m
最浅标高:
-17.3m
最深标高:
24.6m
总土方量(约):
605763m³
第一层土
挖深:
800mm
挖土标高:
-2.5~-3.3m
基坑面积:
38831㎡
土方量:
31064m³
工期:
工序
1区
2区
3区
4区
共计
面积(㎡)
13624
4447
4981
15462
38831
土方量(m3)
10899.2
3557.6
3984.8
12369.6
31064.8
设
备
配
置
大挖机1m3以上
4台
4台
5台
5台
5台
中挖机0.6m3
2台
2台
2台
2台
2台
小挖机0.3m3
工程急修车
2辆
2辆
2辆
2辆
2辆
路基箱
100块
100块
100块
100块
100块
15T~20T自卸车
68
68
75辆
64
平均日出土量(约m3)
3633
3557
3984
4123
3883
工期(天)
3
1
1
3
8
第二层土
挖深:
6700mm
挖土标高:
-3.3~-10.0m
基坑面积:
38831㎡
土方量:
260167m³
工期:
工序
1-1区
1-2区
1-3区
2-1区
2-2区
2-3区
2-4区
2-5区
2-6区
3-1区
共计
面积(㎡)
6267
1473.4
1130.5
1786.32
1643
2312.8
1871.9
1438.3
949.1
19783.3
38831
土方量(m3)
41988.9
9871.78
7574.35
11968.34
11008.1
15495.76
12541.73
9636.61
6358.97
132548.1
260167.7
设
备
配
置
大挖机1m3以上
4台
4台
4台
4台
4台
4台
4台
4台
4台
6台
6台
中挖机0.6m3
6台
6台
6台
6台
6台
6台
6台
6台
6台
2台
6台
小挖机0.3m3
2台
2台
2台
2台
2台
2台
2台
2台
2台
2台
工程急修车
2辆
2辆
2辆
2辆
2辆
2辆
2辆
2辆
2辆
2辆
2辆
路基箱
100块
100块
100块
100块
100块
100块
100块
100块
100块
100块
100块
15T~20T自卸车
66辆
66辆
66辆
66辆
66辆
66辆
66辆
66辆
66辆
78辆
78辆
平均日出土量(m3)
3817
3948
3787
3989
3669
3873
3583
3854
4239
4570
4100
工期(天)
11
2.5
2
3
3
4
3.5
2.5
1.5
29
62
第三层土
挖深:
5000mm
挖土标高:
-10.0~-15m
基坑面积:
38831㎡
土方量:
194155m³
工期:
工序
1-1区
1-2区
1-3区
2-1区
2-2区
2-3区
2-4区
2-5区
2-6区
3-1区
共计
面积(㎡)
6267
1473.4
1130.5
1786.32
1643
2312.8
1871.9
1438.3
949.1
19783.3
38831
土方量(m3)
31335
7367
5652.5
8931.6
8215
11564
9359.5
7191.5
4745.5
98916.5
194155
设
备
配
置
大挖机1m3以上
4台
4台
4台
4台
4台
4台
4台
4台
4台
5台
4台
中挖机0.6m3
4台
4台
4台
4台
4台
4台
4台
4台
4台
3台
4台
小挖机0.3m3
2台
2台
2台
2台
2台
2台
2台
2台
2台
2台
工程急修车
2辆
2辆
2辆
2辆
2辆
2辆
2辆
2辆
2辆
2辆
2辆
路基箱
100块
100块
100块
100块
100块
100块
100块
100块
100块
100块
100块
15T~20T自卸车
63辆
63辆
63辆
63辆
63辆
63辆
63辆
63辆
63辆
63辆
63辆
平均日出土量(m3)
2984
2946
2826
2977
2738
2891
3119
2876
3163
3091
3033
工期(天)
10.5
2.5
2
3
3
4
3
2.5
1.5
32
64
第四层土
挖深(均):
3100mm
挖土标高:
-15.0~-24.6m
基坑面积:
38831㎡
土方量:
120376.1m³
工期:
工序
2-8区
2-9区
2-7区
2-1区
2-2区
2-3区
2-4区
2-5区
2-6区
3-1区
共计
面积(㎡)
6267
1473.4
1130.5
1786.32
1643
2312.8
1871.9
1438.3
949.1
19783.3
38831
土方量(m3)
19427.7
4567.54
3504.55
5537.592
5093.3
7169.68
5802.89
4458.73
2942.21
61328.23
120376.1
设
备
配
置
大挖机1m3以上
4台
4台
4台
4台
4台
4台
4台
4台
4台
4台
4台
中挖机0.6m3
4台
4台
4台
4台
4台
4台
4台
4台
4台
4台
4台
小挖机0.3m3
2台
2台
2台
2台
2台
2台
2台
2台
2台
2台
工程急修车
2辆
2辆
2辆
2辆
2辆
2辆
2辆
2辆
2辆
2辆
2辆
路基箱
100块
100块
100块
100块
100块
100块
100块
100块
100块
100块
100块
15T~20T自卸车
58辆
58辆
58辆
58辆
58辆
58辆
58辆
58辆
55辆
60辆
60辆
平均日出土量(m3)
2428.4625
2283.77
2336.367
2215.037
2546.65
2389.893
2321.156
2229.365
1961.473
2555.343
2456
工期(天)
8
2
1.5
2.5
2
3
2.5
2
1.5
24
49
3.4土方施工措施
3.4.1季节性施工措施
杭州地区降雨量大,我单位为确保土方工程顺利施工,将不利因素降至最小,制定以下措施。
1根据工程场地特点,合理进行现场排水设施的布置,现场排水设施能满足最大降水时及时排水的需要,确保场地内不积水。
2现场采用有组织排水,排水通道畅通。
3现场常设碎干砖渣堆放在基坑底及坡道拐弯角处,并在工地外备有大量砖渣,随时调用。
如下中小雨,雨停后,可使用挖机将面层潮湿部分刮除后铺干砖渣出土。
4密切注意天气预报和台风暴雨警告,提前安排车辆。
5储备足够的排水泵、中转水箱、棚布、塑料薄膜等防雨用品。
6定期检查各类防雨设施,发现问题及时解决,并做好记录。
特别要做好汛前和暴风雨来临之前的检查工作。
7汛期和暴风雨期间组织昼夜值班。
3.4.2夜间施工措施
1合理安排施工;控制施工机具噪声,定期测定噪声值,发现超标及时采取降噪声措施,以尽量减少对周围的噪声污染。
2夜间施工时,我单位将向建设行政主管部门和环保部门申请,取得夜间施工许可证后方可施工。
3注意夜间照明灯光的投射,在施工区内进行作业封闭,尽量减少光污染。
3.5支撑及栈桥施工方案
3.5.1混凝土支撑及栈桥概况
本基坑采用直径800钻孔灌注桩支挡加钢筋混凝土内支撑围护(三道水平支撑),围护桩外设1排Ф850@600三轴水泥搅拌桩或700厚trd工法止水帷幕止水。
坑内内支撑系统利用工程桩内埋设格构柱的形式作为支撑立柱桩,围护平面图见图3.1.2-1,围护结构详图见3.1.2-2,坑内局部土体采用高压旋喷桩进行地基加固,具体见地基加固平面图3.1.2-3。
3.5.2围檩、支撑和栈桥的施工
3.5.2.1测量放线及垫层施工
土方开挖到第一道支撑底标高时,开始根据支撑平面图放线,施工支撑的底模。
安排专职测量员对施工区段支撑进行定位放线,对开挖出来的区域及时放出支撑侧边线和中心标高并应经常复核。
同层支撑中心标高高差不大于30mm,支撑构件两端的标高差不大于20mm,支撑与立柱的轴线偏差不大于50mm,支撑水平轴线偏差不大于30mm;
第一道混凝土围檩施工完后,在围檩上延围檩内侧砌砖墙,每隔5米设240*240构造柱,砖墙顶部再浇注一道200mm高素混凝土压顶,其完成面与路面标高一致。
由于地质较软,可以用级配碎石夯填加固,上面铺设胶合板模板和油毡,端头搭接不得少于150mm,以保证在下次挖土时顺利脱模。
底模施工时应控制好垫层的标高,特别是不同截面支撑梁处,同时要保证整条梁垫层的平整度。
底模施工时应注意其标高控制,使每个支撑杆件中心线保持在同一水平线上。
3.5.2.2钢筋工程
钢筋必须使用经过批准的供货单位提供,到场后经过验收并取样试验后方可使用,钢筋原材料力学性能及钢筋焊接接头检测依有关规范执行。
钢筋加工严格按图纸下料,箍筋末端弯钩不小于5d。
第一道支撑施工阶段塔吊无法投入使用,钢筋运输主要依靠汽车和人力,从半成品加工堆场运送至基坑边,再用汽车吊转运至施工地点。
绑扎顺序:
先绑扎围檩和主撑梁的钢筋,而后绑扎次撑梁的钢筋。
钢筋接头采用搭接连接,搭接长度不小于35d,锚固长度不小于30d,接头位置遵循以下原则:
圈梁主筋、外侧主筋不可在支座处搭接、内侧主筋不可在跨中搭接。
钢筋砼支撑主筋全部伸入圈梁。
围檩钢筋绑扎时,应先将围护桩内主筋凿出,并使之与围檩有效连接,如钢筋长度不够时,要用焊接方法接长补足。
钢筋绑扎时遇到钢立柱时,碰到角钢时将钢筋弯曲通过,未经技术人员同意不得将钢筋割断。
在钢筋绑扎过程中按照图纸要求埋设支撑轴力测量仪,并进行仪器和安装验收,确保测量仪完好、可用。
3.5.2.3模板工程
1)支撑梁的模板主要采用18厚胶合板模板,50×100mm木方、M12对拉螺丝,φ48钢管和扣件固定。
同时本工程支撑必须严格按正式工程施工,变形模板严禁使用。
支设模板前应由测量员对模板控制线及标高进行复核。
2)由于现场土体较松软,且支撑跨度较大,模板支设完后必须进行加固。
对拉螺栓采用M12,设粗牙双螺帽,同时采取整件加固方法,防止模板整体滑移,确保模板体系整体刚度,保证结构面的整体形体。
3)模板安装加固完毕并经工长和质检员复检后提交“钢筋隐蔽验收记录”,监理到现场进行验收合格后方可申请浇注混凝土。
4)模板拆除要保证在不损坏梁的棱角的前提下进行,一般混凝土浇筑24h后即可拆侧模。
3.5.2.4砼工程
隐蔽验收合格后,方可浇筑砼,浇注前提前2h预约混凝土并提交“混凝土浇注申请”。
1)机械选择。
由于支撑面积较大,且中间不便于车辆行驶,采用1台48m半径的汽车泵浇注周围支撑混凝土;局部汽车泵无法施工的部位的支撑混凝土采用1台柴油固定泵浇注。
由于支撑跨度大,施工协调有相当难度,在混凝土泵送过程中应安排专人统一指挥和调度,保证浇注顺利进行;
2)混凝土浇筑中应用插入式振捣器进行振捣保证混凝土密实,浇筑过程中应经常观察模板、钢筋、螺栓等有无移动,振捣时避免损坏钢筋、模板及其加固体系。
3)混凝土尽量连续浇筑,避免因混凝土供应不及时而留置多余的施工缝。
4)土方开挖应待围护结构强度达到100%,支撑系统强度达到80%方可挖土。
5)混凝土试块留置依照国家规范执行,同一配比混凝土每100m3取样一次,在实际浇筑时每段要求多做2组同条件养护试块,以便可以确定下层土方开挖的时间。
6)混凝土浇筑完毕后12h内对混凝土加以覆盖并浇水养护,养护时间不少于7d,由于天气炎热,养护工作需安排专人经常浇水保持表面湿润。
7)施工缝
1根据施工实际要求,围檩、支撑均需设置施工缝。
2施工缝设置在受剪力较小处,并注意以下事项:
3留足插筋:
应符合施工图纸及说明要求;
4与轴线垂直;
5垂直支撑,断在围檩处,水平支撑,断在梁跨的1/3处;
6砼新旧接触面,必须凿除表面浮动的砼,并冲洗干净,满足规范要求;
7从施工缝处开始继续浇筑时,要注意避免直接靠近缝边下料,机械振捣前,宜向施工缝处逐渐推进,并距800~1000m处停止振捣。
3.6支撑拆除方案
3.6.1支撑拆除工艺
(1)采用60~70台空压机主要负责砼支撑凿除,在6:
00~22:
00工作时间之间的施工。
如遇电力不够可配备一、二台柴油发电机,确保电力供应。
(2)在后浇带与混凝土支撑钢立柱桩之间混凝土支撑,采用搭设操作脚手,空压机进行凿除。
原结构梁、板钢筋在支撑梁凿除时需加强保护,不能损伤。
(3)本工程砼支撑凿除采用劳动力拆除与机械拆除分段共同拆除的方法。
劳动力拆除主要为基坑四周顶圈梁及围檩,以及第一道砼支撑。
机械拆除主要为劳动力未拆除的中间部分。
(4)待地下室底板结构砼浇筑完毕,传力带砼浇捣完毕,当地下室底板砼强度达到设计强度之80%时,即可进行最后一道混凝土支撑的拆除工作。
(5)可采用将混凝土支撑次梁先凿除,后凿除混凝土支撑主梁的方法,缩短施工周期。
(6)施工栈桥凿除
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