开挖及支护施工方案

营口港鲅鱼圈港区A港池7#8#散货码头工程开挖支护施工方案一、编制说明二、工程概况三、土方开挖及支护施工方案与技术措施四、基坑监测五、质量保证措施六、安全保证措施七、雨季施工保证措施八、土方开挖应急预案营口港鲅鱼圈港区A港池7#8#散货码头工程一、编制说明1．编制依据国家和项目主管部门批准的建设文件；《营口港鲅鱼圈港区A港池7#8#散货码头工程设计图纸》；《营口港鲅鱼圈港区A港池7#8#散货码头煤炭堆场工程岩土工程勘察报告》；2．主要遵循的规范、规程和标准（1）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）；（2）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）；（3）《地下工程施工及验收规范》（GBJ208-1983）（4）《建筑结构荷载规范》（JGJ94-2008）二、工程概况1.工程简介本工程为T14机房及廊道、卸煤坑工程，经现场实际勘测，现场地面高程约为5.9米，地下稳定水位埋深为0.20～1.00米，平均水位埋深0.63米，T14机房采用R=18m的地连墙围护，槽底标高-6.8米，卸煤坑长490米，宽19.1米槽底标高为0.55米，廊道长89.495米，（水平投影）。见总平面图2.基坑围护结构（1）T14机房基坑深度为12.5m，基坑采用地连墙围护，厚为0.8m，基坑营口港鲅鱼圈港区A港池7#8#散货码头工程支护结构设置一道导梁，三道环梁，其中导梁截面尺寸为1300mm*800mm，砼强度等级为C25；其中两道环梁截面尺寸为800mm*800mm、一道为800mm*500mm，砼强度等级为C40；设置6道竖肋，截面尺寸为800mm*800mm，砼强度等级为C25。（2）廊道-6.8m～1.05m部分采用地连墙围护，长度约为64.5米，地连墙厚为1m，开挖底标高为-6.8～1.05米，开挖标高在1.05以上部分采取大开挖施工，基坑无支撑体系。地连墙围护结构部分共设置一道导梁，截面尺寸1200mm*1000mm，混凝土强度等级为C25；一道钢腰梁（Q345）截面尺寸2*H500*250*20*25及钢支撑（Q345）对顶支撑，钢支撑截面尺寸为￠630*16。（3）卸煤坑基槽长448米，槽底标高0.55米，采用大开挖，基槽无支撑体系。三、土方开挖及支护施工方案与技术措施1．导梁施工地连墙施工完达到设计强度后即施工导梁。将基坑内侧导墙破除，以基坑外侧导墙作为一侧模板，另侧采用拼装模板，进行绑扎钢筋、浇筑混凝土。导梁将T14机房地下连续墙连接成为一个整体，使其形成一个封闭框架，廊道导梁在廊道两侧地连墙上分别浇筑，并与T14机房导梁连接。1）砼凿除：地连墙灌注完毕后，即可排除其上部泥浆，砼终凝后，将超灌部分凿除，预留20cm。导梁施工时采用人工手持风镐凿除。砼凿除时严格控制导梁底标高，地连墙砼没有超灌到导梁底标高的继续下挖，直到坚硬砼接茬面。2）导梁部分砼凿除后，露出地连墙主筋，主筋长度不够的，采用帮条焊接长，主筋弯曲的调直。用钢刷子将锚固筋上混凝土除去。导梁水平筋为整体通长钢筋，采用帮条焊接长，钢筋成型采用绑扎，配筋符合设计和规范要求。浇筑T14机房导梁前按设计要求预埋竖肋钢筋。钢筋绑扎成型允许偏差：受力钢筋间距+5mm，－10mm；箍筋及构造钢筋营口港鲅鱼圈港区A港池7#8#散货码头工程间距±20mm3）侧墙清理：导梁采用一侧导墙为模板，注意将导墙砼、泥土清理干净。4）砼浇筑：砼浇筑时由输送车运送至现场，用滑槽将砼放入模板内，采用插入式振捣器振捣，确保砼振捣密实。5）砼养护：导梁砼浇筑完成后，用草袋或土工布覆盖养护，夏季浇水养护时间不小于7天。2．降水为提高土层的水平抗力，防止开挖面的土体失稳，在基坑开挖施工时做到及时降低基坑内地层中的地下水位，保证基坑土方开挖施工。具体施工工艺和方法见降水方案。3．土方开挖方案基坑土方的开挖与支撑是关系基坑工程成败的关键。它是在基坑围护、降水等工序基本完成，排除基坑积水的排水设备已经准备充足的条件下进行的；基坑的土方开挖与支撑同时又是本工程主体结构施工的前提条件。故其施工或管理组织失误都将延误工期、增加成本。根据本工程实际情况，采用基坑分层分段开挖，支撑与监测及时跟进的方法进行施工。（1）工程地质经现场勘探，本工程为吹填粉质粘土，土质具体情况见地基勘探报告（2）施工准备1）布置测量及监测网点在基坑开挖前，先布置好基坑的测量及监测网点，放出各轴线位置及标高。记录地面相关参照点的原始状态，作为监测原始数据。2）技术交底在基坑施工前，将开挖分层位置、标高、深度、各道支撑位置和预加轴力等技术指标和质量标准，向全体施工人员详细进行技术交底，使全体施工人员熟悉并掌握本工程所执行的各项技术措施和技术标准。营口港鲅鱼圈港区A港池7#8#散货码头工程3）检查井点降水效果和地基加固龄期基坑开挖前，应检查井点降水效果。当井点降水持续20天以上，方可进行基坑开挖施工。基坑分段分层开挖时，要保证基坑内降水井中的水位处于基坑开挖底面标高0.5～1m以下，最后一层土地下水位降至坑底1m以下。4）弃土运输线路认真做好实地踏勘工作，根据现场实际情况，修铺宽8米的施工道路，在现场原土层上铺设30cm的碎石，并用压路机碾压整平，考虑在工地附近落实弃土及待车场地，进行车辆进入施工现场的调配。（3）挖土施工原则1）基坑开挖采用明挖法开挖施工，并严格按照“时空效应”理论，本着“分层、分块、对称、平衡、限时”的总原则，以控制基坑周围土体移动，保护基坑及周围环境的安全。2）各阶段挖土前均做到思想统一、交底清楚、目标明确，严格遵循“阶梯式”开挖施工顺序，“从上到下，分层分段，阶梯式流水开挖，垫层及时浇筑”的施工原则。3）土方开挖必须在地下连续墙及墙顶导梁、旋喷桩达到设计强度后方可进行。4）基坑开挖时，其纵横向边坡放坡应根据地质、环境条件取开挖的安全坡度，必须分区、分段、分层对称进行，不得超挖，每步开挖所暴露的部分地下连续墙宽度宜控制在3m～6m，每层开挖深度不大于2m，严禁在一个工况条件下一次开挖到底。5）基坑开挖后，应及时设置坑内排水沟和积水井，防止坑底积水。6）每3～6m宽度、3～4m厚度土体的开挖及钢支撑的安装时间不超过16～20小时。7）挖至坑底设计标高后，如有超挖时不得填土，用砾石砂回填。如监测有异常情况须立即停挖，采取紧急措施进行补救。营口港鲅鱼圈港区A港池7#8#散货码头工程9）机械挖土时，挖土机械不能直接安放在支撑上行走操作。严禁挖土机械碰撞支撑、围护墙。作用在支撑顶面的施工荷载不大于2kpa，钢支撑顶面严禁堆放杂物。10）土方开挖时，将土运至业主指定位置存放，且弃土堆放应远离基坑边线20m以外。（4）土方开挖1）基坑变形控制技术指标①基坑支护结构安全等级为二级。②地面最大沉降量≤0.1%H③围护墙水平位移δh≤0.14%H④Ks≥2.2(Ks为抗隆起安全系数)；2）基坑开挖挖土顺序的合理组织和挖土标高的正确控制是确保基坑围护稳定性的关键；土方开挖施工一定与测量监测紧密结合，一旦支撑轴力，桩身倾斜或位移，水位井水位变化速率较大，立即停止施工且通知设计与业主研究对策，隐患处理完毕后方可继续施工。①卸煤坑及部分廊道：结合本工程实际情况该部分采取大开挖施工。按照分段、分层的原则，根据变形缝的位置，将整个基坑划分为多个施工段，在围护外侧3米内进行放坡开挖卸载，开挖深度1.5米。卸煤坑开挖时每个施工段时从基坑内一端分层倒退开挖，用220型反铲挖掘机开挖，土方开挖至距槽底30cm时用人工清底，以免扰动原状土，由20T自卸翻斗车将土运至定位置存放。每段基槽开挖完成后，及时进行垫层施工。营口港鲅鱼圈港区A港池7#8#散货码头工程②T14机房基坑开挖应遵循分级、分层开挖，根据设计环梁标高由上而下，分级开挖。开挖顺序为：第一步，开挖减载平台土方，浇筑导梁；主要机械为2台220型挖掘机及1台100小型挖掘机挖土。第二步，开挖地连墙内土方至标高—0.100米，浇筑第一道环梁及竖肋。主要机械为2台220型挖掘机及1台100小型挖掘机挖土。第三步，开挖地连墙内土方至标高—2.900米，浇筑第二道环梁及竖肋。主要机械为1台EX210LC长臂挖掘机，2台220型挖掘机及1台100小型挖掘机挖土。第四步，开挖地连墙内土方至坑底，浇筑第三道环梁及竖肋。主要机械为1台EX210LC长臂挖掘机，2台220型挖掘机及1台100小型挖掘机挖土。每步开挖沿圆周对土体进行分层开挖，土层高差不大于1米，从第三步开始长臂挖掘机置于地面，中型挖掘机及小型挖掘机置于基坑内，土方经逐次倒运至地面，施工过程中动态坡度控制为1:1.5，使总开挖坡度控制在1:2～基坑开挖断面图营口港鲅鱼圈港区A港池7#8#散货码头工程1:2.5，以保证边坡稳定。每步开挖延基坑周边开挖排水明沟，并根据实际情况设置1~2个集水坑，以保证干施工。③廊道-6.8m～1.05m部分基坑开挖主要采用挖掘机进行，人工予以配合，在作业区内分别配备2台220型挖掘机及1台100小型挖掘机，依次成阶梯状排开，延廊道上坡方向倒退挖土。施工过程中动态坡度控制为1:1.5，使总开挖坡度控制在1:2～1:2.5，以保证边坡稳定。在整个基坑开挖至基底，挖掘机无法倒运时，由人工配合小型挖掘机将基底剩余土方装入吊斗，地面吊车提升吊斗至自卸汽车外运。对于在支撑下死角部位，用小型挖掘机，同时配合人工进行开挖，土方开挖至槽底以上30cm时用人工清底，以免扰动原状土。土方开挖分层立面示意图3）临边防护基坑的临边防护工作至关重要，临边防护工作要随挖掘部位跟踪进行。在围护外侧用脚手架管搭设护栏钢管，护拦立杆选用1.5m长脚手架管，沿基坑周边水平距离每1.5m一根。横杆三道，四周挂密目安全网，在护栏上设置安全警示牌和宣传布标。对于T14机房及斜廊道基坑，在导梁上延导梁方向营口港鲅鱼圈港区A港池7#8#散货码头工程预埋100*100*5钢板，间距1.5米，作为基坑开挖后加固护栏用。如图所示：导梁钢管护栏,外挂安全网地连墙原地连墙导梁预埋铁件，10cm*10cm*0.5cm钢板对T14机房随挖土深度在基坑内依附地连墙制作上下梯子。梯子宽度900mm，扶手高度1.2m中间加横杆两道,梯子每步高300mm，踏面选用防滑钢板宽度250mm。设两个立转弯平台，平台长1300mm，宽900mm。5．基坑支护基坑开挖过程中，按设计要求及时对基坑进行支护以确保基坑稳定，防止地下连续墙位移变形。按设计要求T14机房采用砼环梁及竖肋进行支护；廊道-6.8m～1.05m部分基坑支护采用Φ609钢管（壁厚16mm）支撑。对于基坑钢管支撑体系的建立必须在土方挖除后12小时内完成，因此必须严格在土方施工前储备足够的支撑材料。营口港鲅鱼圈港区A港池7#8#散货码头工程5．1廊道钢支撑体系（1）钢支撑制作钢支撑采用Φ630钢管，壁厚16mm，钢管材质为Q345。钢支撑一端固定，一端接活络头，施加预应力后用楔形铁块将活络头打紧，支撑牢固。钢支撑的稳定性是控制整个基坑稳定的重要因素之一，钢支撑的架设按设计图纸必须准确到位，并严格按设计图的要求施加预应力。钢支撑施工流程：计算钢支撑长度→支撑定位放线→支撑拼装→支撑部位的围护墙表面凿平，并凿出预埋构件→支撑点安装固定件→焊接支点→安装支撑前检查→吊装→支撑就位→施加预应力→端头填充→定期检查→拆除。钢支撑分为标准节和活接头两种形式：1）钢支撑标准节类型：为了便于安装，标准节长度根据情况而定。现场采用5.48m、3.67m、1.25m标准节，同时配有0.5m、0.2m短节。钢管节与节间通过法兰用M24螺栓连接。靠连续墙支撑端为Φ860圆形底盘，以增加受力面积。营口港鲅鱼圈港区A港池7#8#散货码头工程（变数）法兰盘为Φ600圆形170宽钢板环22钢管支撑外尺寸（到孔中）（包括壁厚）法兰盘栓孔直径25mm加固肋共8道16个（高强螺栓）22钢支撑标准节构造图2）活接头：活络头固定长度为2.314m，伸长调节量为22cm。端头采用套管的形式便于施加预应力，主要构造形式为内外活接头相互套在一起，利用钢管的伸拉调节支