资源描述
局部地下室基坑施工方案
一、工程概况
本工程为局部地下室基坑施工项目,基坑开挖深度6.5米,周长约120米,占地面积约800平方米。场地地质条件复杂,自上而下依次为素填土(厚0.5-1.2m)、粉质黏土(厚2.5-4.0m,可塑状态)、淤泥质黏土(厚1.5-3.0m,流塑状态)、中风化砂岩(揭露厚度5.0m)。地下水位埋深1.2-1.8m,对基坑施工影响较大。周边环境敏感,东侧5m为既有居民楼(3层砖混结构),南侧8m为城市次干道,西侧10m分布有地下管线(给水管、雨水管、电缆),北侧为空地。
二、支护结构设计
(一)支护体系选型
根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2025)要求,结合本工程地质条件和周边环境,采用"排桩+锚杆+止水帷幕"的复合支护体系。安全等级确定为二级,支护结构设计使用年限12个月,水平位移控制值≤50mm,地面沉降控制值≤30mm。
(二)具体设计参数
1. 排桩设计:采用Φ800mm钻孔灌注桩,桩间距1.2m,有效桩长12.0m,嵌入中风化岩层≥2.0m。混凝土强度等级C30,纵向配筋12Φ22(HRB400),箍筋Φ8@150,加强箍Φ14@2000。桩顶设置800×600mm钢筋混凝土冠梁,混凝土强度等级C30,配筋4Φ20+Φ8@200。
2. 锚杆设计:设置两道锚杆,第一道位于冠梁下1.5m,第二道位于第一道下2.5m。锚杆采用Φ150mm钻孔,长度分别为15m(上排)和12m(下排),倾角15°。锚杆体采用3Φ15.2钢绞线(1860MPa级),注浆材料为水灰比0.5的纯水泥浆,注浆压力0.5-1.0MPa,抗拔力设计值分别为250kN和200kN。
3. 止水帷幕:采用Φ600mm双轴水泥土搅拌桩,桩间距450mm,搭接150mm,有效桩长9.0m,嵌入不透水层≥1.5m。水泥采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥,掺入量15%,水灰比0.5-0.6,28天无侧限抗压强度≥1.2MPa。
4. 坡面防护:桩间采用挂Φ6@200×200钢筋网+喷射C20细石混凝土(厚80mm)防护,混凝土内掺聚丙烯纤维(掺量0.9kg/m³)。
三、施工准备
(一)技术准备
1. 组织图纸会审,编制专项施工方案并通过专家论证。
2. 进行施工技术交底,明确各工序质量标准和验收要求。
3. 建立测量控制网,设置3个基准点和6个工作基点,进行基坑周边建筑物、管线的初始状态监测。
4. 编制施工进度计划,采用Project软件进行进度管理,关键线路为:止水帷幕→排桩施工→冠梁施工→第一层土方开挖→第一道锚杆施工→第二层土方开挖→第二道锚杆施工→基底清理→验槽。
(二)现场准备
1. 场地平整:清除地表杂物,平整场地,坡度控制在2%便于排水。
2. 临时设施:搭建办公室、宿舍、材料仓库、水泥库(防雨防潮)、钢筋加工棚(设置防护棚),布置施工用电(三级配电两级保护)和用水系统。
3. 机械设备进场:主要施工机械包括GPS-15型工程钻机(2台)、深层搅拌桩机(1台)、挖掘机(2台,1.2m³)、装载机(1台)、锚杆注浆机(1台)、混凝土喷射机(1台)、洒水车(1辆)、雾炮机(3台)等,设备进场后进行调试和报验。
4. 材料准备:钢筋、水泥、砂石、钢绞线等主要材料进场后进行见证取样送检,合格后方可使用。
(三)安全环保准备
1. 设置连续封闭围挡,高度2.5m,采用彩钢板+方钢骨架,底部砌筑30cm高砖基础,围挡外侧张贴安全文明施工标语。
2. 施工区与办公区采用2m高彩钢板隔离,主要出入口设置洗车平台(长8m×宽4m),配备高压冲洗设备和三级沉淀池(总容积15m³)。
3. 安装PM10、PM2.5在线监测设备(精度±5μg/m³)和噪声监测仪(量程30-130dB,精度±0.5dB),数据实时上传至监管平台。
4. 编制施工扬尘、噪声、污水防治专项方案,配备环保专职管理人员1名,建立环保管理制度和台账。
四、主要施工流程及技术措施
(一)止水帷幕施工
1. 施工顺序:测量放线→桩机就位→调平→预搅下沉→喷浆搅拌提升→重复搅拌下沉→重复搅拌提升→成桩结束→移机。
2. 技术要点:
o 桩位偏差≤50mm,垂直度偏差≤1%,桩长偏差±100mm。
o 水泥浆应连续拌制,搅拌时间≥2min,注浆压力0.3-0.5MPa。
o 提升速度控制在0.5-0.8m/min,确保水泥土搅拌均匀。
o 相邻桩施工间隔时间≤12h,若超过需采取补桩措施。
(二)排桩施工
1. 施工顺序:测量放线→钻机就位→成孔→清孔→钢筋笼制作与安装→安放导管→灌注混凝土→拔管→成桩。
2. 技术要点:
o 采用跳打法施工,桩位偏差≤50mm,垂直度偏差≤1%。
o 成孔采用泥浆护壁,泥浆比重1.1-1.3,含砂率≤4%,黏度18-22s。
o 钢筋笼吊装采用两点起吊,保护层厚度50mm,采用混凝土垫块。
o 水下混凝土灌注导管直径Φ250mm,底口距孔底300-500mm,混凝土坍落度180-220mm,灌注过程中导管埋深控制在2-6m。
(三)冠梁施工
1. 施工顺序:桩头处理→测量放线→绑扎钢筋→支模板→浇筑混凝土→养护。
2. 技术要点:
o 桩头凿除至设计标高,露出新鲜混凝土面,桩顶嵌入冠梁100mm。
o 钢筋绑扎前清理桩头钢筋,调直除锈,冠梁主筋与桩顶预留钢筋焊接连接(单面焊10d)。
o 模板采用18mm厚多层板,背楞采用50×100mm方木,间距300mm,外侧采用Φ48×3.5mm钢管支撑,间距600mm。
o 混凝土采用泵送浇筑,振捣密实,初凝后覆盖洒水养护,养护时间≥7d。
(四)土方开挖
1. 施工顺序:测量放线→第一层土方开挖(至-2.0m)→第一道锚杆施工→第二层土方开挖(至-4.5m)→第二道锚杆施工→第三层土方开挖(至-6.5m)→基底平整→验槽。
2. 技术要点:
o 采用"分层、分段、对称、限时"开挖原则,每层开挖深度≤2.5m,分段长度≤20m,开挖至锚杆位置下500mm时停止,待锚杆施工完成并达到设计强度75%后方可继续开挖。
o 挖掘机作业时,机身距坑边≥2.0m,严禁碰撞支护结构和降水井。
o 坑底预留300mm厚土层人工清理,避免扰动基底土。
o 土方及时外运,堆放于指定弃土场,运输车辆必须覆盖篷布,出场前冲洗轮胎,严禁带泥上路。
(五)锚杆施工
1. 施工顺序:测量放线→钻机就位→成孔→清孔→安放锚杆体→注浆→养护→张拉锁定。
2. 技术要点:
o 钻孔采用地质钻机,孔径偏差≤10mm,孔深偏差±50mm,倾角偏差≤1°。
o 钢绞线采用机械切割,严禁电弧切割,锚杆体每隔1.5m设置一个隔离支架,自由段外套Φ20mm波纹管。
o 注浆采用孔底注浆法,注浆管距孔底200mm,水泥浆应搅拌均匀,一次连续完成,注浆量≥理论方量的1.2倍。
o 养护7d后进行张拉,张拉设备采用YCW250型千斤顶,初始张拉荷载为设计值的10%,然后按20%、50%、80%、100%、110%分级加载,每级持荷5min,最后锁定荷载为设计值的75%。
(六)降水工程
1. 降水方案:采用管井降水,沿基坑周边布置8口降水井,井深15m,井径Φ300mm,井管采用Φ200mm无砂混凝土管,滤料采用2-5mm石英砂,井口以上2m采用黏土封填。配备8台Φ50mm潜水泵(扬程20m,流量15m³/h),昼夜连续抽水。
2. 技术要点:
o 降水井施工完成后进行洗井,直至水清砂净。
o 抽水过程中监测地下水位,确保水位降至坑底以下1.0m,单日水位降深≤0.5m。
o 降水运行期间,每日记录抽水量和水位,绘制水位降深曲线。
o 基坑回填完成后,采用级配砂石回填降水井,分层夯实。
五、质量控制措施
(一)原材料质量控制
1. 钢筋、水泥、钢绞线等主要材料必须有出厂合格证和出厂检验报告,进场后按规定进行取样复试,合格后方可使用。
2. 混凝土配合比由实验室出具,施工中严格控制坍落度和水灰比,每工作班至少检查2次。
3. 注浆材料采用P.O42.5级水泥,严禁使用过期或受潮结块水泥,水泥浆搅拌时间≥2min,随拌随用,初凝前必须用完。
(二)施工过程质量控制
1. 排桩施工:成孔后检查孔径、孔深、垂直度,清孔后测定沉渣厚度(≤100mm)。钢筋笼安装前检查钢筋规格、数量、间距,保护层厚度。混凝土灌注过程中,每50m³留置1组试块,不足50m³按50m³计。
2. 锚杆施工:成孔后检查孔位、孔深、倾角,注浆前检查水泥浆配比和浓度。锚杆张拉时,每30根锚杆留置1组(3根)抗拔试验锚杆,试验荷载为设计值的1.5倍。
3. 止水帷幕:施工前进行工艺性试桩,确定最佳施工参数。成桩后7d采用轻便触探法检查桩身均匀性,28d采用钻芯法检测桩身强度(每50根取1组,每组3点)。
(三)质量验收标准
1. 主控项目:
o 排桩:桩位偏差≤50mm,孔深偏差+300mm/-50mm,混凝土强度≥设计值,桩身完整性检测Ⅰ、Ⅱ类桩≥90%。
o 锚杆:抗拔力试验合格率100%,锚杆位置偏差≤100mm,孔深偏差+200mm/-50mm。
o 止水帷幕:渗透系数≤1×10⁻⁶cm/s,桩体无侧限抗压强度≥1.2MPa。
2. 一般项目:
o 钢筋笼制作:主筋间距±10mm,箍筋间距±20mm,长度±100mm。
o 注浆量:实际注浆量≥理论注浆量的1.1倍。
o 混凝土喷射:厚度偏差±10mm,表面平整度≤50mm。
六、环境保护措施
(一)扬尘控制
1. 施工扬尘控制:
o 施工现场主要道路采用200mm厚C20混凝土硬化(宽度4m),两侧设置排水沟。
o 土方作业时,雾炮机(覆盖半径30m)同步开启,作业面每2小时洒水1次,湿度保持在60%-80%。
o 裸露土(包括弃土、临时堆土)采用密目度≥80%的防尘网(2000目/100cm²)全覆盖,并用沙袋压实。
o 水泥、砂子等易扬尘材料密闭存放,装卸时采取喷淋措施,搅拌站设置封闭棚。
2. 运输扬尘控制:
o 运输车辆必须为密闭式罐车或加盖篷布(覆盖率100%),出场前冲洗轮胎和车身,洗车废水经三级沉淀后回用。
o 施工现场出入口设置车辆冲洗视频监控系统,与监管平台联网,确保车辆冲洗合格率100%。
o 土方运输路线避开居民密集区和交通高峰期,限速30km/h,严禁超载和遗撒。
(二)噪声控制
1. 设备噪声控制:
o 优先选用低噪声设备,对发电机、空压机等强噪声设备设置隔声棚(降噪量≥25dB),基础设置减振垫。
o 施工机械定期保养,保持良好运行状态,避免设备异常噪声。
o 夜间(22:00-6:00)禁止进行钻孔、打桩等强噪声作业,确需施工时办理夜间施工许可,并提前公告周边居民。
2. 施工噪声控制:
o 合理安排施工工序,将噪声较大的作业安排在昼间(6:00-22:00)进行,昼间噪声≤70dB,夜间≤55dB。
o 模板拆除采用人工拆除,严禁野蛮施工,钢筋加工设置在远离居民区的一侧。
o 噪声监测每2小时记录1次,超标时立即停止作业,采取降噪措施直至达标。
(三)水污染控制
1. 施工废水处理:
o 基坑排水、雨水、洗车废水经三级沉淀池处理(单级尺寸2m×2.5m×1.5m),pH值控制在6-9,悬浮物≤100mg/L,处理后回用或排入市政雨水管网。
o 混凝土养护废水采用棉毡覆盖收集,经沉淀后回用,严禁直接排放。
o 油料库设置防渗池(渗透系数≤1×10⁻⁷cm/s),地面铺设防渗膜(厚度1.5mm),防止油料泄漏污染土壤和地下水。
2. 生活污水处理:
o 施工现场设置3个移动式厕所(每50人1个),由专业公司定期清运处理。
o 食堂设置隔油池(容积1m³),生活污水经隔油、沉淀后接入市政污水管网。
(四)固废处理
1. 建筑垃圾处理:
o 建筑垃圾分类存放,可回收利用的钢筋、木材等由物资回收公司回收,其余运至指定建筑垃圾消纳场处理。
o 钻孔泥浆经脱水处理(含水率≤30%)后,干渣运至消纳场,严禁乱排乱倒。
2. 生活垃圾处理:
o 施工现场设置分类垃圾桶(可回收、不可回收、有害垃圾),生活垃圾由环卫部门每日清运。
o 食堂产生的厨余垃圾单独存放,由专业公司回收处理,严禁混入其他垃圾。
七、监测与应急措施
(一)基坑监测
1. 监测内容与频率:
o 支护结构监测:排桩顶水平位移(测斜仪,精度0.1mm)、垂直位移(水准仪,精度±0.3mm),冠梁沉降,锚杆轴力(振弦式测力计,精度±0.5%FS)。
o 周边环境监测:周边建筑物沉降(水准仪)和倾斜(全站仪,精度±1"),地下管线沉降(水准仪),地面沉降(水准仪),地下水位(水位计,精度±10mm)。
o 监测频率:基坑开挖期间1次/天,开挖完成后1次/2天,支护结构施工完成后1次/7天,监测数据异常时加密至2次/天。
2. 监测预警值:
o 排桩顶水平位移:预警值30mm,报警值40mm,极限值50mm。
o 地面沉降:预警值20mm,报警值25mm,极限值30mm。
o 建筑物沉降:预警值15mm,报警值20mm,极限值30mm(倾斜率≤0.002)。
o 地下水位:单日降深预警值0.3m,报警值0.4m,极限值0.5m。
3. 数据处理与反馈:
o 监测数据当日整理,绘制时间-位移曲线,采用回归分析法预测最终位移。
o 当监测数据达到预警值时,立即通报监理和建设单位,分析原因并采取控制措施;达到报警值时,停止施工,启动应急预案。
(二)应急措施
1. 基坑失稳应急措施:
o 立即停止开挖,在坑底坡脚处堆筑沙袋(高度1.5m)或浇筑速凝混凝土(C30,掺早强剂)反压。
o 增设临时内支撑(Φ609mm钢管,间距2.0m),支撑两端设置钢垫板(500×500×20mm)。
o 对周边地面进行注浆加固(水灰比0.5的水泥浆,注浆压力1.0-1.5MPa),加固范围为基坑外3.0m。
2. 管涌与流沙应急措施:
o 立即停止降水,采用沙袋或土袋封堵管涌口,压重1.5-2.0m。
o 采用双液注浆(水泥-水玻璃,体积比1:0.5)加固,注浆孔距0.5m,深度至不透水层。
o 必要时设置轻型井点降水,降低地下水头差,控制水力梯度≤0.5。
3. 周边建筑物沉降超标应急措施:
o 暂停施工,在建筑物基础下设置注浆管(Φ50mm),采用低压注浆(压力0.2-0.5MPa)抬升,注浆材料为水泥-粉煤灰浆(配合比1:1)。
o 对建筑物裂缝进行监测,宽度≤0.2mm时采用环氧树脂封闭,>0.2mm时采用压力注浆修补。
o 调整基坑开挖顺序,采用"分区开挖、快速封底"的方法,减少对周边土体的扰动。
4. 环保超标应急措施:
o 扬尘超标:立即停止土方作业,增加雾炮机数量(每500㎡1台),洒水频次加密至1次/30分钟,覆盖范围扩大至基坑外5m。
o 噪声超标:对噪声源采取临时隔声措施(隔声罩、吸声材料),设置移动声屏障(高度3m,降噪量20dB),与周边居民沟通并给予补偿。
o 污水超标:停止排水,检查处理设施,增加沉淀池数量,投加絮凝剂(PAC,投加量50mg/L),确保水质达标后排放。
八、施工进度计划与保证措施
(一)施工进度计划
本工程总工期60天,关键线路工期45天,具体进度计划如下:
· 施工准备:5天(含场地平整、设备进场、材料报验)
· 止水帷幕:10天(8台桩机同步施工)
· 排桩施工:12天(2台钻机跳打施工)
· 冠梁施工:5天(钢筋绑扎2天,模板1天,浇筑养护2天)
· 土方开挖与锚杆施工:20天(分层分段流水作业)
· 基底清理与验槽:3天
· 竣工验收:5天
(二)进度保证措施
1. 组织保证:成立进度管理小组,项目经理任组长,每周召开进度协调会,解决施工中存在的问题。
2. 资源保证:配备足够的施工机械和人员,钻机、挖掘机等关键设备备用1台,劳动力投入高峰期达80人(其中技工30人)。
3. 技术保证:优化施工方案,采用"两班制"(早8:00-晚20:00,晚20:00-早8:00)连续施工,缩短关键线路工期。
4. 资金保证:设立专项进度保证金,确保材料采购、设备租赁、人工工资及时支付,避免因资金问题影响进度。
5. 应急预案:针对可能影响进度的因素(如雨天、设备故障、材料短缺),制定应急预案,提前储备应急物资(如柴油发电机、备用钢筋)。
九、安全文明施工措施
(一)安全生产措施
1. 安全教育培训:
o 所有进场人员必须进行三级安全教育(公司、项目、班组),考核合格后方可上岗,特种作业人员持证上岗率100%。
o 每日开工前召开"班前安全喊话",针对当日作业内容强调安全注意事项,做好记录。
2. 高处作业安全:
o 基坑周边设置1.2m高防护栏杆(Φ48×3.5mm钢管),刷红白警示漆,底部设置20cm高挡脚板,栏杆内侧挂密目安全网(2000目/100cm²)。
o 作业人员必须佩戴安全帽、安全带,安全带高挂低用,严禁酒后上岗或违章作业。
3. 临时用电安全:
o 施工现场采用TN-S接零保护系统,配电系统实行"三级配电两级保护",配电箱标准化配置,门锁齐全,防雨防尘。
o 用电设备必须有漏电保护器(额定漏电动作电流≤30mA,动作时间≤0.1s),电缆架空敷设(高度≥2.5m)或穿管埋地(深度≥0.7m)。
4. 机械作业安全:
o 机械设备操作规程悬挂于操作岗位,操作人员严格按规程作业,严禁违章操作。
o 钻机、挖掘机等机械作业时,设专人指挥,作业半径内严禁站人,夜间施工设置警示灯(红色,闪光频率2Hz)。
(二)文明施工措施
1. 现场管理:
o 施工现场设置七牌一图(工程概况牌、管理人员名单及监督电话牌、安全生产牌、文明施工牌、消防保卫牌、环境保护牌、扬尘治理牌、施工现场总平面图),规格统一(2m×1.5m),设置在主要出入口。
o 材料堆放有序,钢材、水泥、砂石等分类码放,设置标识牌(名称、规格、数量、检验状态),堆料高度≤1.5m。
2. 消防保卫:
o 施工现场设置消防栓(间距≤50m),配备灭火器(每50㎡1组,每组4具4kg干粉灭火器),消防通道宽度≥4m,保持畅通。
o 施工现场严禁吸烟,设置吸烟室(配备灭火器和烟灰缸),易燃易爆物品(汽油、油漆等)单独存放,与火源保持≥10m距离。
3. 卫生管理:
o 施工现场设置排水沟和集水井,保持排水畅通,无积水。
o 食堂办理卫生许可证(有效期内),炊事人员持健康证上岗,生熟食品分开存放,餐具定期消毒。
o 宿舍设置可开启式窗户,人均面积≥2.5㎡,床铺为双层铁架床,严禁使用通铺和明火取暖。
十、验收标准与程序
(一)验收标准
1. 支护结构验收:
o 排桩:桩身完整性检测Ⅰ、Ⅱ类桩比例≥90%,混凝土强度≥C30,桩位偏差≤50mm。
o 锚杆:抗拔力试验合格率100%,锁定力≥设计值的75%,注浆饱满度≥90%。
o 止水帷幕:渗透系数≤1×10⁻⁶cm/s,无侧限抗压强度≥1.2MPa,搭接长度≥150mm。
2. 基坑验收:
o 基底标高偏差±50mm,表面平整度≤50mm,地基承载力≥180kPa(静载试验)。
o 基坑周边地面沉降≤30mm,支护结构水平位移≤50mm,周边建筑物沉降≤30mm。
o 地下水控制:坑底无积水,地下水位降至坑底以下1.0m,降水井运行正常。
(二)验收程序
1. 分项工程验收:
o 止水帷幕、排桩、锚杆等分项工程完工后,施工单位自检合格,报监理工程师验收(附施工记录、试验报告、测量成果等资料)。
o 监理工程师组织验收,重点检查施工质量是否符合设计和规范要求,验收合格后签署验收记录。
2. 竣工验收:
o 基坑工程全部完工后,施工单位提交竣工验收申请报告(附竣工图、质量评定资料、监测报告等)。
o 建设单位组织勘察、设计、施工、监理等单位进行竣工验收,验收内容包括工程质量、资料完整性、环境保护措施落实情况等。
o 验收合格后,签署《基坑工程竣工验收记录》,工程正式交付下道工序施工。
本方案未尽事宜,应严格按照国家现行有关规范、标准和设计文件执行。施工过程中如遇特殊情况,应及时与设计、监理单位沟通,采取有效措施确保工程质量和安全。
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