某农业银行综合楼基坑支护及降水施工组织设计.doc

农业银行综合楼
基坑支护及降水施工组织设计

★★★★★★勘察设计院
二00七年十二月

一、工程概况
拟建的农业银行综合楼位于★★市★★区★★路与★★路交叉路口的西南角，处于★★城中繁华地带。主楼为30层，局部32层，地下两层地下室，地下室面积大于主楼，主楼楼位西南,平面呈近正方形。地下室在平面上呈缺角的矩形，占地约30×29m,框架剪力墙结构。±0.000=1523.511，与其周围的已建农行办公及住宅楼一样。主楼地下室底板埋深-6.9m，底板厚1.3m，其余为-8.0m，底板厚0.5m，基坑底深-8.5m，基坑底标高为1515.011m。
拟建基坑南、西两侧紧临已建成的农行办公、住宅楼及地下车库，办公楼为9层，住宅楼为10层，均带一层地下室，与地下车库连为一体，地下室埋深-4.5m。均采用以卵石为持力层的独立基础。拟建建筑物的外轮廓与已建建筑物的外轮廓紧相连。拟建基坑北为★★路，东为★★路，为城市干道，道路上布有排水、天然气及电信等管线。基坑边距两道路的红线为3.0m。
二、设计概况
依据我院所作的《农业银行综合楼基坑支护及降水设计》，该场地地下水位埋深为3.20~3.50m, 地下水位标高为1519.80~1519.85m,主要含水层为卵石、粉土，依据工程需要，地下水位需要降至基坑底面以下0.5m，水位降深5.7m。设计采用管井降水法，沿基坑周边布设6个降水井。
依据拟建综合楼基坑开挖深度及其周边环境，设计采用土钉墙支护方法对基坑进行加固。对南西两边，在已有建筑物的地下室底板下用D48锚管进行加固，共设三排，长度分别为6.5m、4.0m、2.0m，设计锚管共计125根，CD段设6排土钉锚杆（管），长度分别为上面四排均为9.0m，下二排分别为5.5m、3.0m，土钉总数为137根，EA段设6排土钉锚杆（管），长度分别为9.0m、10.0m、12.0m、9.0m、5.5m、3.0m，土钉总数为77根。挂网采用φ8@200×200mm的网度，喷射混凝土厚度为100mm。
详见《农业银行综合楼基坑支护及降水设计》。
三、施工方案
基坑开挖支护、降水等施工前应由甲方依据设计图纸进行定位放线，并经相关部门确认后，方可进行。首先应进行降水施工，在降水达到设计的水位标高后再进行基坑的支护与开挖。
3.1 降水施工方案
本次降水按潜水完整井的管井降水方案进行，其施工顺序为；
井位定位
钻机就位
成孔至设计深度
下井管、填砾
洗 井
下 泵
抽 水

井深及井身结构
根据勘察资料及施工要求，降水井应穿透卵石层进入上第三系泥岩中3.0m左右，预计井深14.0~15.0m，井径设计为φ600mm，下入φ12′的井管及滤水井管成井。3.0m到上第三系泥岩下0.5m为滤水花管，滤水管外包100目的尼龙网，井管与井壁间填4~6mm的砾料，井口至3.0m用粘土封填。
1 成井工艺：成井采用CZ-22型冲击钻机成井，成井过程中要求勤换泥浆勤捞渣，保持井内清洁及井壁稳定。为防止也内泥浆沉淀和保证下管深度，在下管前，首先必须将孔内含大量泥沙的泥浆更换为新泥浆，以确保下管和洗井工作的顺利进行。当扩孔钻具将稀泥浆压入孔底，由上而下将井里的稠泥浆逐渐替换为清水。
2 井点管的安装：下管前应按照设计要求配制好井管（沉淀管+过滤管+井管），冲孔换泥浆结束后，及时按顺序逐根下入。一般采用卷扬机提吊法下管，当井管刚度较差时，也可采用托盘下管法。下管时应注意轻提慢放，仔细检查滤网包扎质量，并使井管居中，当上部孔壁缩径或孔底淤塞时，应向孔内注水，缓慢放入，禁止上下提拉和强行冲击。
3 抽水泵的安装：详细检查各部件的完整性，安排起吊设备和用具；潜水泵水管和传动轴部分均分节组装，以丝扣联接，确保接头牢固，防止脱落；泵座放在井孔中间位置，基础牢靠，轴心垂直，确保密封处的严密性；电动机下降要保持平直，避免轴受损害，传动轴与电机转子需要要调整泵座，校正无误后，拧紧泵座和电机间的螺栓；调整传动轴和水泵叶轮片，带运转正常后投入使用。
3.2 基坑开挖、支护施工
基础定位放线、降水完成后，甲方依据场地的交通条件，确定基坑开挖时的出土口位置，然后确定临设及材料堆放场地，做好地面排水系统。基坑开挖支护的施工顺序为：
1 开挖修坡
土方开挖必须与土钉施工密切配合，分层、分段进行，分层高度决不能大于每层土钉的垂直距离，严禁超挖。否则会造成基坑的局部破坏，对开挖后的边坡段，用人工及时修整，清除待喷面上的杂物，以便于后面的初喷或成孔施工。
2 初喷混凝土：边坡修整后，如有松散易坍塌段（如松散砂层、杂填土层），应立即进行初喷混凝土，使其及时封闭，以免继续风化坍塌。在坡体土体稳定情况下，可省略该道工序。
3成孔：按设计要求施工，孔深及孔位布置见设计图。孔径100mm，倾角15°，成孔时必须使用干式钻进，避免冲洗液冲刷孔壁，降低土钉的抗拔能力。也可以使用潜孔锤的钻进工艺进行成孔。
4 设置土钉：成孔后及时将锚拉杆连同注浆管送入孔内，在放置土钉钢筋前尽可能对孔内残存及扰动废土进行清除，土钉钢筋上间隔2.0m设置一组导正架。
5 注浆：采用注浆设备向孔内注浆至孔口溢出，必要进进行补浆一次，注浆压力0.5Mpa。
6 编钢筋网、焊接锚杆头：钢筋网度为φ8@200mm×200mm，加强筋为φ12@2000mm×2000mm，锚杆头用4φ16钢筋加劲筋与钢筋网焊接（见大样图）。
7 终喷混凝土：按设计要求喷射到所需厚度，喷头应与喷射面垂直并保持适当距离（0.8~1.0m），喷射混凝土终凝20小时后，应进行喷水养护，养护时间大于3天。
喷射混凝土的参数：风量为9m3/min,风压0.4~0.6MPa，水压为0.15~0.25 MPa,油气分离器容量为1.5m3，喷射管内径50mm，耐压0.8 MPa。
8 在3天后再进行相邻土体或下一层土体的开挖，并进行下一段土钉墙的施工。
其工艺流程图为：

土方开挖、清理边坡
初喷混凝土
成 孔
打入锚管
注水泥砂浆
放置土钉钢筋
铺设钢筋网片

终喷混凝土

车道收口处理：对车道收口以下的边坡分层支护，挖掘机所立收口处部位距基坑底小于6.0m，则挖掘机可立在基坑边的收口处取下面土体，收口处以下的边坡自上而下一层层施工即可。对收口部位以上边坡的支护主要有这么几个环节，首先是设置土钉，顺着坡道设置土钉，坡道边上以里土钉为注浆土钉，以外是螺纹钢筋且延伸到基坑的边坡外，其次是土体回填时面层的处理，在收口处搭好脚手架，以便施工。边壁用装满土的土袋垒土，土袋外再编织钢筋网，把收口处所有土钉头部均用钢筋上下左右焊接在一起，最后喷射混凝土。
在降水开始后即要进行监测及建筑物±0.000以下部分施工过程中，应进行监测工作。测点选在边壁顶部的中间，或局部地质条件不利地段，要随时对基坑部位的地表开裂状态（位置、走向、宽度）进行量测，对地下水位变化及基坑渗漏水情况进行观察，对基坑开挖引起的不良影响的周边建（构）筑物及管线进行沉降位移及裂缝观察，每次观测要做好观测记录，分析建筑物基坑边坡沉降和位移规律，及进提交安全监控报告，发现问题及时解决，为基坑开挖、支护工程的施工提供可靠的安全保证。注意：所有监测资料要求测完后及时整理，切不可放下，要求当天必须整理、分析完毕。监测周期等应符合有关规范要求，每2天观测一次。
四、项目组织结构及人员配备
为了确保本工程的顺利施工，我院根据本工程的施工特点，成立一个技术及施工力量强的施工项目部，该项目部的结构如下；
项目部经理
技术部
生产部
后勤部
质量检查
监测及资料分析
降水施工队
土钉支护队
原材料的采购供应
设备维修及保障

该项目部的人员配备情况如下表：
序号
姓名
职务
职称
职责
1

项目经理
工程师
负责现场的全面管理及对外联络
2

技术负责
工程师
负责现场的技术管理及监测资料的整理汇总，并可根据现场资料修改方案的建议
3

生产负责
助工
负责现场各环节的现场施工管理及与施工相关方的联络等，以提高施工效率
4

降水队长
技术员
负责降水施工的安排及生产安全等
5

支护队长
技术员
负责支护施工的安排及生产安全等
6

监测工程师
工程师
按设计要求进行各监测点的监测测量工作，并及时整理观测资料上报告到技术负责处。
五、设备组织
根据本次施工的工艺特点及施工场地的条件，本次拟投入的设备见下表：
拟投入的主要设备
序号
设备名称
型号
动力（KW）
单位
数量
备注
1
冲击钻机
CZ-22
30
台
1

2
锚杆钻机
MD-50
20
台
3

3
空压机
VY-9
75
台
1

4
搅拌机

10
台
1

5
砼喷射机
PZ-5
20
台
1

6
高精度水准仪
N3

台套
1

六、材料的准备
降水井施工所需的主要材料如下表
序号
材料名称
规格或型号
单位
数量
备注
1
红土或膨润土

吨
10
用以搅拌泥浆护壁
2
井管
12′
m
140.0
具体根据井深确定
3
抽水泵
潜水泵
台
7
开6备一
基坑支护所需的主要材料如下表；
序号
材料名称
规格或型号
单位
数量
备注
1
钢筋
φ22HRB335
T
3.0

2
钢筋
φ8HPR235
T
8.0

3
钢管
D48×4.5
T
5.7

4
水泥
P325

5
石子

最大粒径小于16mm
6
砂
中粗砂细度模数大于2.5
m3

七、工期安排
降水井施工；按每2天实施一个降水井，工期为15天左右，抽水每口井每天3个台班，预计5天后可降至基坑开挖所需水位，即可进行基坑的开挖与支护施工，同时，抽水应再继续。
基坑开挖与支护：此段施工需要开挖方与支护方双方配合，在双方配合默契条件下、地质条件与勘察所提供的地质条件变化不大时，预计30天可挖到设计标高，如果双方配合不太默契或地质条件变化较大时，工期可能为40~50天。上述工期预估是在施工出土白天不受限制的条件下进行的。
详见下面的工期横线图
八、质量目标及质量保证措施
本次施工质量目标为100%合格，力争优良，确保安全。
降水井施工严格按施工方案进行，确保成井质量及降水效果，在抽水初期加强水位监测，以决定是否需要增加降水时数量，以达到设计所需要的水位降深。
为确保基坑支护、开挖顺利实施，要协调好开挖与支护施工方的合作。在支护施工方的施工中，从每一道工序、每一个参加人员、每一种原材料入手，严格按按工程设计要求及相关规范要求进行施工。
1 开挖、修坡：本工序重点是不要超限开挖。
2 成孔：就位一定要在设计孔位上，误差在100mm以内，成孔倾角误差在5%以内，孔深偏差应控制在50mm以内。
3安放土钉：成孔后及时安放土钉，且在安放前应清除孔内虚土，以免减小抗拔能力。土钉对中支架间隔2.0m。切不可成孔后不安放土钉长久放置，以免塌孔。
4注浆：注浆管应插至距孔底250~500mm处，孔口部位宜放置止浆塞和排气管。注浆压力应在0.4~0.6Mpa。
5挂网和焊接：挂网应使网片处于喷射层的中间位置，焊接时其搭接长度等应符合相关规定的要求。
6 喷射混凝土要均匀。
7 要根据监测反馈的信息调整方案，对变形超限时，应及时采取有效措施进行处理，以确保基坑安全。
九、应急预案
为了应付基坑开挖过程中，因地层等原因发生变形超限、垮塌等突发事件，应做好应急材料和设备（如草袋），同时应组成应急小组，协调各方力量。在开挖过程中必须始终对基坑及已有建筑物进行监测，如变形产生突变，则采取以下方案：
1 上报项目经理，由项目经理协同建设、监理、其他施工方一起进行紧急协商，确定应急处理办法，并马上实施。
2 对于因抽水引起的已有建筑物沉降超限，应立即停止抽水，必要时进行回灌处理。
3 对于基坑边坡变形产生超限，应立即停止开挖，对变形大的地方用砂袋堆填。对超限不是很严重时，可将土钉间距调小或间土钉加长等措施。
十、安全文明生产
1 为确保施工安全，在每个降水井点施工时都要由甲方、施工方共同确定施工位置处有无地下埋埋藏物，如管道、电缆等。
2 在支护施工前，要将周围永昌路、庆阳路上的各种管道（供水、排水、天然气、电缆、通迅电缆等）的位置、埋深等搞清，以免施工时打穿这些管道，危及施工安全及公共设施的安全。
3 施工人员在施工期间要穿戴好安全用品，如安全帽、工作服等。
4 施工期间所需排放的泥浆应由甲方安排，遵循市上有关规定，到指定地点排放。
5 施工所用的电缆要缕顺，标志要清晰，确保不漏电，不影响来往车辆的通行。
6 各种临设、工器具摆放、材料的堆放要整洁，切不可胡乱堆放。