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土方开挖与基坑支护方案消防站

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基坑支护与土方开挖施工方案
一、 工程概况
龙岩市公安消防支队经济适用住房工程位于龙岩市新罗区东环路东侧, 南面为莲东经济适用房F组团(现为菜地), 东北面为308省道(省道以东为山体), 西面为东环路, 场地现状地形较平坦, 经整平后, 场地现有高程为339~339.25m。拟建物用地面积为9933.3㎡, 包括一幢四层的执勤楼和一幢周转房, 其中4F执勤楼总建筑面积为4234.7㎡, 无地下室; 周转房18F总建筑面积约为11126.84㎡, 其中地上建筑面积为9136.1㎡, 地下建筑面积为1990.3㎡, 结构形式为钢筋混凝土框架剪力墙结构。本项目±0.000=338.72m, 地下室筏板底面标高为-6.65, 基坑开挖周边的独立基础底标高为-5.3m, 考虑垫层厚度为100mm, 则基坑开挖标高为331.97及333.22m, 基坑开挖深度为6.73~7.13m。
主要参建单位如下:
建设单位: 龙岩市公安消防支队
勘察单位: 核工业华南工程勘察院
基坑支护设计单位: 福建岩土工程勘察研究院
监理单位: 福州昌和信工程监理咨询有限公司
施工单位: 福建省杭辉建设工程有限公司
拟建场地位于龙岩市新罗区东环路东侧, 红线范围呈三角形, 场地地势相对平坦, 地形较简单, 已经完成整平, 黄海高程介于339m～339.25m之间。拟建物±0.000相当于黄海高程338.72m, 基础底标高为331.97m及333.22m等, 地下室基坑开挖深度为6.73m~7.13m, 最大基坑长度约51m,宽度约42m,基坑开挖土方量约为1.3万m3。基坑周边条件复杂, 基坑开挖施工对周边环境影响较大, 故本基坑工程侧壁的安全等级为二级, 侧壁重要性系数取1.0。根据”建质[ ]87号”规定, 本项目基坑深度超过5m, 为超过一定规模的危险性较大的重大危险源之一, 基坑支护及土方开挖工程施工方案应组织专家论证。危险性较大的分部分项工程概况如下:
( 一) 、 基坑支护设计概况
1、 基坑东侧AB段: 坡顶为红线, 红线外为308省道, 考虑施工偶然荷载及道路行车荷载综合取q2=15kpa, 设计采用Ф1200@2200排桩+高压旋喷桩止水帷幕,桩顶设置1200*800钢筋砼冠梁, 桩身及冠梁砼强度等级为C30, 高压旋喷桩直径为600mm。
2、 基坑南侧BC段: 基坑顶边线距离红线小于1.0m, 考虑施工偶然荷载q1=10kpa, 设计采用1:0.5放坡+锚管土钉+挂网Ф2.8铁丝网+Ф8@200*200钢筋网+喷120厚C20砼。
3、 基坑西侧CD段: 基坑坡顶为空地, 考虑施工偶然荷载q1=10kpa, 设计采用1:0.8放坡+锚管土钉+挂网Ф2.8铁丝网+Ф8@200*200钢筋网+喷120厚C20砼。
4、 基坑西侧DE段: 基坑坡顶为空地, 该区域标高334.42m结构设计有两个独立基础, 考虑施工偶然荷载q1=10kpa并配合结构设计施工, 设计采用分段放坡+锚管土钉墙, 其中上段为1:0.8放坡+锚管土钉+挂网Ф2.8铁丝网+Ф8@200*200钢筋网+喷120厚C20砼; 下段为1:1放坡+挂网Ф2.8铁丝网+Ф8@200*200钢筋网+喷120厚C20砼。
5、 基坑西侧EF段: 基坑坡顶为空地, 考虑施工偶然荷载q1=10kpa, 设计采用采用高压旋喷桩止水帷幕+1:0.8放坡+锚管土钉+挂网Ф2.8铁丝网+Ф8@200*200钢筋网+喷120厚C20砼, 高压旋喷桩直径为600mm。
6、 基坑北侧FG段及GA段: FG段基坑顶边线为已建消防站, 距离约2m, 考虑施工偶然荷载q1=10kpa及房屋永久荷载q3=15kpa/F, 设计采用φ1200@2200排桩+桩间高压旋喷桩止水帷幕,桩顶设置1200*800钢筋砼冠梁, 桩身及冠梁砼强度等级为C30; GA段坡顶为空地, 设计采用高压旋喷止水帷幕+1:0.6放坡+锚管土钉+挂网Ф2.8铁丝网+Ф8@200*200钢筋网+喷120厚C20砼, 高压旋喷桩直径为600mm。
7、 排水沟采用180mm厚砖砌, 水沟截面为300mm*400mm; 集水井采用φ800的水泥井圈, 壁厚不小于100mm, 井底标高低于基坑开挖标高1.0m; 坡顶为空地具备设置截水沟条件的, 设置下底宽300mm, 面宽800mm, 深500mm的钢筋砼水沟, 喷射100厚C20砼。
( 二) 、 地基土及地下水文条件:
2.1地基土分布
土方开挖范围内地层主要以素填土①、 粉质粘土②、 淤泥质粘土②-1、 卵石③、 碎块状强风化粉砂岩④、 中风化粉砂岩⑤组成。基坑开挖各岩土层的设计参数下表:
基坑开挖及锚杆设计参数
岩土层名称
重度r
( kN/m3)
粘聚力C
(kPa)
内摩擦角Ф
( 。)
土层名称
重度
( kN/m3)
粘聚力
kPa
内摩擦角
( 。)
素填土①
18.0
15.0
18.0°
卵石③
21.0
3.0
30.0°
粉质粘土②
19.0
20.0
15.0°
碎块状强风化粉砂岩④
22.0
32.0
32.0°
2.2地下水文状况
场地内地下水主要赋存于③层中的孔隙潜水以及④、 ⑤两层中的基岩裂隙水。勘探表明, 本场地勘察深度内③卵石层为强透水层, 水量较大, 主要靠大气降水、 地表水及地下水侧向径流补给, 并经过蒸发及地下水侧向径流等方式排泄。④、 ⑤层总体属于弱透水层, 水量不大, 但不排除局部张性裂缝发育, 水量丰富的可能。本场地勘探深度内④碎块状强风化粉砂岩裂隙较发育, 连通性相对较好, 富水性中等, 主要靠地下水侧向径流补给, 与卵石层中的孔隙潜水水力联系较强, 场地地下水混合水位标高一般为331.89~336.3m(西高东低, 与整个场地的地形基本一致, 根据场地地形地貌、 地层条件及区域资料, 估计丰水期地下水位可能上升1~2m, 即年水位变幅在1~2m, 故基坑开挖时应注意地下水的止水和排水控制)。
( 三) 、 周边及现场施工环境
拟建场地东侧距离用地红线较近, 约1.5~11.6m, 红线外为308省道; 西侧边线距离红线远, 坡顶现为空地; 北侧距离已建房屋约2m; 南侧距离用地红线约1m, 坡顶为已建围墙。根据建设方提供资料, 场地内无地下管线和电缆等埋藏物分布, 西侧( 东环路) 沿街有电力、 通讯电缆及沿路雨污管道。土方开挖施工时东南角( 东环路) 工地大门为唯一进出口。
二、 编制依据
1、 由核工业华南工程勘察院提供的《莲东消防站工程岩土工程勘察报告》;
2、 由建设单位提供的建筑总平面图及地下室底板结构平面布置图; 由福建岩土工程勘察研究院提供的龙岩市公安消防支队经济适用房工程基坑支护工程设计施工图。
3、 《建筑地基基础设计规范》( GB50007- ) ;
4、 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》( GB50202- ) ;
5、 《混凝土结构设计规范》( GB50010- ) ;
6、 《锚杆喷射混凝土支护技术规范》( GB50086- ) ;
7、 《建筑边坡工程技术规范》( GB50330- ) ;
8、 《砼结构施工质量验收规范》( GB50204- ) ( );
9、 《建筑基坑工程监测技术规范》( GB50497- ) ;
10、 《建筑地基基础技术规范》( DBJ13-07- ) ;
11、 《建筑桩基技术规范》( JGJ94- ) ;
12、 《建筑基坑支护技术规程》( JGJ120- ) ;
13、 《岩土锚杆( 索) 技术规程》( CECS-22: ) ;
14、 《建筑机械使用安全技术规程》( JGJ33- ) ;
15、 《建筑施工安全检查标准》( JGJ59- ) ;
16、 《关于印发〈危险性较大的分部分项工程安全管理办法〉的通知》建质[ ]87号;
17、 《福建省建筑边坡与深基坑工程管理规定》( 闽建建[ ]41号) ;
18、 《福建省建筑施工安全文明标准示范图集》;
19、 《关于印发〈福建省建设工程质量安全动态管理办法( 试行) 〉的通知》闽建建[ ]39号;
三、 施工及劳动力计划
( 一) 施工进度计划
详见附件。
( 二) 主要材料与设备选用计划
土方开挖主要投入机械设备及仪器明细表
序号
机械设备/仪器名称
型号规格
单位
数量
1
反铲式挖掘机
小松200
台
2
2
装载车

辆
2
3
自卸汽车
EFG-140
辆
10
4
污水泵
直径D=75
台
6
5
电锤

把
2
6
平板振动器

台
2
7
全站仪
KTS-442LL
台
1
8
自动安平水准仪
DSZ3-A32X
台
1
9
激光经纬仪
JZY-20
台
1
10
钢卷尺/卷尺
50m/5m
把
2/10

基坑锚喷支护及冠梁主要材料选用计划
序号
材料名称
型号规格
单位
数量
1
锚管
Q235φ=48mm壁厚=3.0mm
吨
8.47
2
钢管
φ=48mm壁厚=3.0mm
吨
3
3
泄水管
φ=50mmPVC管
米
500
4
钢筋
HRB400 Φ22
吨
25
5
钢筋
HRB400 Φ16
吨
5.688
6
钢筋
HRB400 Φ18
吨
0.896
7
钢筋
HRB400 Φ10
吨
5.395
8
钢筋网
HRB400 φ8
吨
15.36
9
铁丝网
φ2.8
㎡
1500
10
砼
C30
M3
150.32
11
模板

㎡
920
12
焊条
E50
箱
8
13
水泥
P.C32.5
吨
152
14
砂
中粗
M3
495.3
15
石子
小于2cm
M3
342.9

基坑支护主要机具设备
序号
设备名称
型号
功率
数量
适用范围
1
空压机
W-0.9
55KW
1台
施打锚管、 清孔
2
注浆机
KJB-3
2.2KW
1台
锚管注浆
3
喷射机
PJ-5
5.5KW
1台
喷射混凝土
4
电焊机
BX6-315

2台
钢筋焊接
5
高压旋喷设备机组

1组
止水帷幕
6
湿作业钻机
XY-1

2台
湿引
( 三) 劳动力计划
1、 根据相关规定, 本项目配备了二名经验丰富的专职安全管理人员, 各个班组也挑选安全管理经验较丰富的人员作为兼职安全生产管理人员, 协助项目安全管理员做好安全生产工作。
2、 各个班组及其它各部门, 凡是与技术有关的工作人员必须持证上岗, 本工程主要劳动力计划如下表:
组织
岗 位
人数
职 责
备 注
项 目 经 理 部
项目经理
1
全面负责, 对内协调, 对外联络

项目技术负责人
1
负责全面技术工作

施 工 员
2
全面技术工作

质 检 员
1
各个环节质量检验、 监督

安 全 员
2
工地安全检查、 管理

后 勤 机 修 组
材 料 员
1
工地用料采购、 申领、 成本核算

电 工
1
工地各种电器、 线路安装、 管理

钳 工
1
机具、 设备维修、 保养

土方班
班长
1
全班任务实施, 质量检查记录

挖掘机司机
3
垂直方向土方开挖

装载机司机
2
协助装土

自卸汽车司机
10
将挖出土方运往指定地点

挖土工
20
人工清理基底土方

修 坡 班
班 长
1
全班任务实施, 质量检查记录

操 作 工
3
负责坡面清理、 修整

钢 筋 班
班 长
1
全班任务实施, 质量检查记录

操 作 工
8
负责网片绑扎, 协助焊工焊接

注 浆 班
班 长
1
全班任务实施, 质量检查记录

搅拌操作
2~3
搅浆、 上料、 操作注浆泵

注浆、 起管
1
记录/注浆、 起管时的情况

喷 砼 组
班 长
1
全班负责砼搅拌、 砼喷射

搅 拌 工
5
搅拌、 上料、 操作空压机

喷 射 工
2~3
喷射砼

泥水班
班 长
1
全班任务实施, 质量检查记录

操 作 工
5
负责截排水沟的砌筑粉刷及冠梁砼浇筑等

四、 施工工艺技术
( 一) 材料选用及技术参数要求
1、 水泥: 水泥采用复合硅酸盐水泥P.C32.5R及三乙醇胺早强剂。
2、 钢材: 钢筋采用HPB300级、 HRB400级钢筋。钢材均应满足GB50204- ( ) 规范规定要求, 不得采用改制材。
3、 焊条: 采用E43**( 用于HPB300级钢筋与HRB400钢筋焊接) , E50**( 用于HRB400钢筋间的焊接) 。
4、 喷射砼: 喷射砼配合比按重量比1:2:2现场搅拌而成, 粗骨料最大粒径不宜大于20mm碎石, 混凝土强度C20, 可掺适量速凝剂加速凝结。
5、 锚管: 钢管采用Q235管材, 直径φ48壁厚3.0mm。
6、 砼: 采用掺加三乙醇胺早强剂的C30商品水下砼。
( 二) 施工工艺
1、 施工工艺流程:
场地清理→放灰线→业主或监理拟验灰线→支护桩施工→高压旋喷止水帷幕施工→截水沟施工→机械进场、 就位→第一层土方开挖至相对标高-2.15m(开挖深度约2.45m)→冠梁垫层、 钢筋砼施工(FG段上部边坡修整、 挂网喷砼, 其它施工段锚管土钉施工)→锚管注浆→挂设钢筋网→喷射C20砼→第二层土方分段分层开挖( 边挖边做好支护, 开挖厚度2m) →第三层土方分段分层开挖( 边挖边做好支护, 开挖厚度2.1m) →土方分层开挖至最后300mm由人工清土至设计标高。
2、 基坑支护及土方开挖顺序:
本工程东南角( 东环路) 工地大门为唯一进出口,基坑土方开挖分三次进行。开挖时拟采用两台斗容量为1.0m3履带式反铲挖掘机, 一台自西北角往东南方向开挖; 另一台自东北角沿着BA段边坡开挖至围护桩冠梁垫层底面标高(-2.15m), 前述部位开挖完成后两台挖掘机并列自北向往南开挖。地下室土方开挖应分层、 分段、 均匀、 对称开挖, 土方开挖面高差不大于2.0m,分段开挖长度约20m, 以确保开挖过程中土体自身的稳定, 同时避免造成已施工的支护结构位移。支护结构砼强度及土钉固体强度达到设计强度70%后方可进行下一道土方开挖。首次开挖深度约为2.45m, 开挖一段后立即按支护设计要求支护该段边坡土方, 支护方向与土方开挖方向一致。第二次基坑土方开挖约2m, 边坡支护同首次。第三次基坑土方开挖土层厚度约2.1m, 至离基坑底300mm处, 由人工清土至设计标高。
( 三) 主要工序施工方法
1、 基坑截、 排水设施施工方法
①基坑开挖前, 完成地面排水系统, 基坑顶部CD、 DE、 EF、 GA段在距离坡顶边沿往外500mm, 按设计要求设置截水沟, 采用挖沟喷射砼方法施工; BC段边坡顶部距离已经建好的围墙仅300mm, 坡顶不设置截水设施, 喷射砼固化地表; AB、 FG段坡顶设置挡水条, 采用M7.5水泥砂浆砌筑水泥实心砖。为防止抽出的水流入基坑, 截水沟及挡水条不能渗漏, 喷砼截水沟厚度及施工方法应满足要求, 砖砌挡水条表面喷射砼。截水沟及挡水条分别每边每隔30m左右设置一个集水井, 集水井与市政排水管网相连。
②基坑开挖中, 要保持地面排水系统的通畅, 将基坑地表水、 雨水及坑内积水及时排入市政地下排水系统。
③基坑底周边留出1.5m作为工作面及排水沟等。本项目采用集水明井进行排水, 集水明井沿基坑底部四周布置, 坑底四角及各边约20～25米设置一个直径0.8m, 深1m( 深度应根据实际情况适当加深) 的集水井, 用污水泵抽取集水坑中地下水排入坡顶截水沟引入市政雨水管道。同时因本项目基坑面积较大, 施工单位在施工时根据底板结构图, 结合底板后浇带设置排水盲沟, 以免基坑大面积积水。坑底集水井距基坑边沿200mm, 集水井底面比排水沟底面低0.50m以上。污水泵抽水龙头包以滤网, 防止泥沙进入水泵。为防备暴雨时的基坑排水需要, 项目部应准备充分的污水泵及电源; 另外基坑开挖后若发现较多的地下水, 应在基坑侧壁较远位置设置降水井, 待水位平稳后再行开挖; 当基坑内存在承压水, 抽水时间应连续进行,直至基础施工完毕,回填土后才停止。
2、 支护桩施工方法
⑴、 场地平整及桩机就位
液压多功能旋挖钻机就位时与平面最大倾角不超过4°, 现场地面承载能力大于250kN/m2, 因此钻机平台处必须碾压密实。进行桩位放样, 将钻机行驶到要施工的孔位, 调整桅杆角度, 操作卷扬机, 将钻头中心与钻孔中心对准, 并放入孔内, 调整钻机垂直度参数, 使钻杆垂直, 同时稍微提升钻具, 确保钻头环刀自由浮动孔内。
⑵、 泥浆池和沉淀池分布原则
泥浆池和沉淀池的布置应根据桩位的分布情况, 在场地空闲并不影响施工的地方挖设, 使泥浆循环池, 沉淀池的布置能够满足整个工程施工要求且不再需要重新填挖泥浆循环池和沉淀池。
⑶、 成孔
a、 泥浆制备: 旋挖成孔使用高比重、 高粘度泥浆护壁和浮渣, 也可直接向孔内投入粘土或泥球护壁。泥浆性能主要参数为:
项目
比重
粘度
PH值
胶体率
含砂率
选用参数
1.15
18~28s
7~9
>95%
成孔时<2%
清孔时<0.5%
在成孔过程中采用泥浆护壁。利用钻进过程中钻头对泥土的搅拌作用自然造浆, 根据实际需要可对泥浆的比重进行调节, 在施工过程中泥浆比重一般控制在1.2～1.3 之间, 泥浆在循环过程中在孔壁表面形成泥皮, 它和泥浆的自重对孔壁起到保护作用, 防止孔壁坍塌。经过成孔施工, 泥浆护壁效果比较好, 完全能够满足施工的需要。可经过掏渣筒掏渣以及给孔内加清水的方法来调节泥浆的比重, 根据实际施工需要, 泥浆比重一般控制在1.3 以上, 这样有利于钻进和孔壁的稳定。
本场地素填土层比较厚因此可采用自然造浆的办法, 在自然造浆不够用的情况下从外拉进较粘的黄土进行造浆, 并定期检测泥浆的性能, 认真做好泥浆性能的维护调整, 及时清理泥浆循环系统的沉渣和废浆。
泥浆循环系统示意图

b、 埋设护筒
钻孔前设置坚固、 不漏水的钢护筒, 护筒高1.5m, 直径比设计桩径大200mm, 顶面高出施工平台约300mm。挖埋护筒时坑底应整平, 然后经过定位的控制桩放样, 把孔位中心位置标于坑底, 再把护筒吊放进坑内, 找出护筒的圆心位置, 用十字线定在护筒顶部或底部, 然后移动护筒使护筒中心与钻孔中心位置重合, 同时用水平尺或锤球检查, 使护筒竖直。此后即在护筒周围对称、 均匀地回填粘土, 并分层夯实, 夯填时要防止护筒偏斜。
护筒顶面中心与设计桩位偏差不得大于50mm, 倾斜度不得大于1%。为便于泥浆循环, 在护筒顶端留有高300mm, 宽200mm的出浆口。
c、 钻机成孔
钻机就位前应对钻机各项准备工作进行检查, 钻机安装后的底座和顶端应平稳, 就位核对好中心后, 连接泥浆循环系统, 开动泥浆泵使泥浆循环2～3min, 然后开始钻孔, 在护筒底处应低压慢速钻进, 钻至护筒底下1.0m左右后开始正常钻进。
在钻进过程中钻机不能产生位移或沉陷, 否则应及时处理。在钻孔排渣、 提钻除土或因故停钻时, 应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和粘度。处理孔内事故或因故停钻时, 必须将钻头提出孔外。钻孔进行前, 司钻人员必须先熟悉地质状况, 钻进过程中应定时测试泥浆指标, 从而确定所处地层, 调整钻进参数, 钻孔作业应分班连续进行, 填写的钻孔施工记录, 交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。
旋挖钻机一般采用筒式钻头, 施工时在孔内将钻头下降到预定深度后, 转钻头并加压, 旋起的土挤入钻筒内, 泥土挤满钻筒后,反转钻头, 钻头底部封闭并提出孔外, 然后自动开启钻头底部开关, 倒出弃土成孔, 在钻进过程中或将钻头提出钻孔外后, 向孔内注浆, 泥浆液面不得低于护筒底部。
d、 终孔条件;
孔底进入持力层深度应符合设计要求, 实际钻孔深度应与设计深度基本相符, 若相差太大应征得设计部门认可方可终孔; 所确定的持力层最终进尺速度应符合要求, 且进尺速度应对应于一定的锤重和标高; 孔底岩样应鉴别其岩性和风化程度, 粗岩颗粒含量应大于70%, 岩性应与地质质料相符。
⑷、 清孔
钻孔达到要求深度后, 用检孔器进行检孔。孔径、 孔垂直度、 孔深检查合格后, 立即填写终孔检查证, 并经驻地监理工程师认可, 方可进行孔底清理 , 否则重新进行扫孔。
清孔采用换浆法, 钻孔达到设计标高后, 停止进尺, 将钻头提出, 然后注入净化泥浆置换孔内含碴的泥浆, 清孔时孔内水位需保持在地下水位以上1.5～2.0m。严禁用增加深度的方法代替清孔。当从孔内取出泥浆(孔底、 孔中、 孔口)测试的平均值与注入的净化泥浆相近, 测量孔底沉碴厚度符合技术规范要求及设计要求, 即停止清孔作业, 放入经监理工程师检查合格后的钢筋笼。
清孔结束后, 孔底沉碴厚度: 摩擦桩不得大于150mm, 柱桩不得大于50mm。孔底沉渣符和规定即可停止清孔。
⑸、 测沉渣
①测沉渣使用的工具: 测锤( 直径130~150mm, 高度180~200m,质量3~5㎏) , 水纹测绳。
②测沉渣方法: 沉渣厚度以钻头或圆锥底部中点标高为测量起点。
造浆粘土的性能指标
造浆胶体率
>95%
造浆含砂率
<6%
泥浆性能指标
泥浆比重
1.15～1.20
粘度
10～25S
失水量
＜30ml/30min
PH值
7～9
以上泥浆性能的指标参数可用泥浆比重计、 泥浆测试仪检测。
⑹、 安放钢筋笼
a、 钢筋笼的制作:
钢筋笼制作合格必须做到: 电焊工要有特殊工种( 焊工证) 操作证并有过硬的技术本事, 钢材必须是合格产品( 有出厂合格证, 检测报告合格的) , 焊条也应采用合格产品( 本工程采用E43型及E50型) 。
将支承架按2～3m的间距摆放同一水平面( 地面平实) 上的同一直线上, 然后将配好定长的主筋平直的摆放在支承架上; 将主筋按设计要求套入箍筋, 加劲箍设在主筋内侧, 且保持与主筋垂直, 进行点焊; 在钢筋圈制作台上制作箍筋并按要求焊接; 钢筋笼保护层素砼垫块采用绑扎, 素砼垫块是用在制作时把扎丝嵌入素砼内, 绑扎时应牢固; 将制作好的钢筋笼放在平实的地面上, 防止变形, 钢筋笼制作的允许偏差应符合下列规定。
主筋间距
箍筋间距
钢筋笼直径
钢筋笼长度
纵向垂直度偏差
主筋保护层
±10mm
±20mm
±10mm
±50mm
＜ 1/300
±20mm
吊筋应该采用两根主筋直接焊接牢固( 固定在护筒边上) , 以防止钢筋笼产生浮笼中。起吊挂钢丝绳的地方应焊接牢固, 防止在起吊过程中发生脱落导致变形。
⑺、 钢筋笼的吊放
本项目支护桩钢筋笼长度AB段支护桩钢筋笼长度14.23m, FG段12m, 纵向钢筋为对称均匀配筋, 迎土面和被土面受力较大的各配置7根HRB400级Φ22的螺纹钢筋, 另外两侧配筋较小分别为3根HRB400级Φ16的螺纹钢筋。采用旋挖机自带的卷扬机吊装, 钢丝绳挂住钢筋笼, 缓慢的起吊, 进入桩孔前应摆正位置, 保证现场安装位置满足设计要求, 然后将钢筋笼对中缓慢放到设计标高和中心位置, 采取固定措施, 待桩身砼灌注完毕, 砼达到初凝后即可解除钢筋笼的固定措施。
⑻、 下灌注导管
a、 导管的选用
导管直径( mm)
初灌埋深( m)
连续灌注埋深( m)
桩顶部灌注埋深( m)
φ250
1.2
6
1.2
b、 导管用法蓝连接; 法蓝连接需装密封胶垫和”0”型 密封圈, 胶垫厚度为5mm, ”0”型密封圈直径为5mm, 法盘与导管连接应加焊三角形加劲板, 防止法蓝盘挂住钢筋笼。
c、 导管的下放:
导管的下放是利用桩机自带的卷扬机进行吊装。开始灌注前, 导管下到距孔底40mm左右。
导管安装完成后必须进行二次清孔, 其原理和方法与第一次相同。直至经施工员, 监理或甲方检测孔深和沉渣均达到设计要求并同意灌注后再进行下一道工序施工。
⑼、 水下砼灌注
桩身采用C30商品水下砼, 坍落度180~220mm, 混凝土运输车运输至现场后商砼直接将砼倒入接料斗内进行。
隔水球用8#铁丝悬挂于导管内泥浆面上约5～30mm, 在导管中的隔水球的上部先灌入同设计砼标号的水泥砂浆0.2～0.3m3和约2m3的砼, 使管内的隔水球上方所受的重力较大, 以便剪断铁丝后隔水球在导管下行顺畅, 不易被卡住。
砼灌注操作人员在砼灌过程中要连续不断测量导管外砼的顶面高度, 并算出埋管深度, 确定拆导管的长度, 严禁导管提离砼上顶面, 要求保持至少埋管2米, 最大不超过6米, 以防卡埋导管事故的发生。开管时的初次导管埋深一般不应少于1米。
灌注砼要连续进行, 中途不得停止。拆导管要求快拆、 快接 , 一般不超过15分钟。灌注砼桩实际顶标高应比设计标高≥0.5米。
当导管内未灌满砼时, 后续的砼应徐徐地灌入, 如猛灌会导管内形成较高气压, 后面的砼将无法再进入导管内, 严重的会发生堵管现象或将导管节胶垫挤出而使导管漏水。
3、 排桩冠梁施工要点
桩顶冠梁为钢筋砼结构, 是保证护壁桩桩体联合承受荷载的纽带。该梁水平布置, 砼强度等级为C30, 垫层砼强度等级为C15, 垫层厚度为100mm。
⑴冠梁施工工艺: 土方开挖→地基清理→垫层施工→钢筋制安→模板安装→砼浇筑→养护→拆模
⑵施工要点
① 冠梁土方开挖: 由其它施工单位施工的护壁桩施工完成并技术间歇期满后, 根据支护桩平面图测量放样确定冠梁位置, 采用一台PC200斗容量为1.0m3的履带式反铲挖掘机开挖梁基槽。凿除桩顶超高部分砼至设计标高, 检查确认桩身主筋锚入冠梁长度是否满足设计35D的要求。若不符合要求则应按有关规范要求接长, 保证满足设计要求。
②地基清理、 垫层施工: 绑钢筋及浇筑砼前必须先对梁底进行清理, 将其中的杂物、 桩头浮浆、 浮碴、 积水等清除干净, 并按设计要求施工100厚C15垫层。
③钢筋的制作和安装
a对于进场的钢筋要进行检查校对品种规格、 力学指标是否符合设计要求。
b钢筋加工前要将钢筋表面的油渍、 锈皮清除干净, 再按照设计尺寸, 上机调直, 切断和弯钩等。
c钢筋安装由加工间装车运往安装工作面的过程中, 要注意按品种规格编好号, 挂牌捆扎成捆, 到仓库后分类堆放, 不能混乱。
d钢筋安装时, 要拉线定位; 按顺序安装, 按规范要求进行焊接或绑扎。搭接长度要严格按设计图纸施工。
e为保证保护层的设计厚度, 在钢筋外侧悬挂与砼同标号的砂浆垫块。
f钢筋安装完成后, 按图纸进行逐一检查、 核对,保证钢筋不出错。
④模板的制作与安装
a模板制作: 采用胶合板模板, 模板加工高度为850mm, 高出砼面50mm, 便于砼浇筑; 枋材或钢管作肋, 工地加工, 现场组装加固。
b模板安装
首先进行测量放样。接着进行拉线立模, 在冠梁两侧模板上中下各设置采用一根60*80的木楞作为次龙骨, 主龙骨为ф48*3的钢管, 分别在距梁底300mm、 600mm高的位置设置两道ф12的对拉钢筋; 再用带顶托的钢管分别顶住中间和顶部木楞, 每隔1000mm设置一道, 钢管与地面成45度角, 底部用直径25的钢筋打入地基中固定, 入土深度不小于700cm。
⑤混凝土施工
模板、 钢筋安装好后, 对仓面进行清理, 验收合格后, 可进行砼浇筑。
a砼运输: 砼用砼泵输送直接入仓。刚开始输送时, 要用同砼标号的水泥砂浆湿润输送管。在砼输送过程中, 要保持砼的均匀性、 不分层、 不离析、 不跑浆, 严禁中途加水。
b砼振捣: 用插入式振动器振捣, 振捣器用垂直或45°插入, 插入时要做到”快插慢拔”, 振捣时间一般20～30s, 应视砼表面呈水平, 不再显著下沉、 不再出现气泡, 表面泛出灰浆为准。振动器插入时要均匀, 防止漏振。
c砼施工过程中, 要有专人检查钢筋、 模板, 防止其变形。
⑥砼养护: 砼浇筑完后, 约12小时可开始养护。可用喷水淋, 也可用草袋覆盖在其上淋水。要求砼面保持湿润, 养护时间一般不少于3天。
4、 锚管土钉墙钢筋挂网再喷射C20混凝土支护施工要点。
⑴施工工艺技术参数要求:
①锚管选用Q235φ=48mm壁厚不小于3.0mm的钢管, 应有出厂合格证。锚管连接采用对接焊接, 并在接头处拼焊Ⅲ级Φ16的加强筋, 锚管前端管靴直径为90mm。锚管设置φ8@300出浆孔, 梅花型布置( 如图所示) 。

②锚管注浆采用P.C32.5R水泥, 浆体为水泥净浆, 水灰比为0.5～0.7, 水泥浆强度等级为M10, 掺合水泥用量的0.05%的三乙醇胺早强剂。
③加强筋选用HRB400φ16的三级钢筋, 插筋选用HRB400φ18的钢筋, 钢筋网选用规格为HPB300φ8的钢筋, 网片钢筋间距为@200×200。
④喷射混凝土的配合比(水泥:砂:石)1:2:2(重量比), 细石混凝土, 细骨料用中粗砂, 粗骨料用粒径小于20㎜的碎石。水泥采用P.C32.5R, 掺合为水泥用量的0.05%.三乙醇胺早强型, 混凝土等级C20, 为加速凝结可掺适量速凝剂。
⑤泄水管采用φ=50mmPVC管, L=0.8m, i=5％,管壁钻成梅花孔, 用不小于10目的密目网包裹, 管周用碎石填充,泄水孔水平间距2.0m.
⑵锚管施工:
锚管选用Q235φ=48mm壁厚不小于3.0mm的钢管, 应有出厂合格证。锚管连接采用对接焊接, 并在接头处拼焊Ⅲ级Φ16的加强筋, 锚管前端管靴直径为90mm。锚管安装采用强行击入, 施打与水平方向夹角为15度, 锚管注浆采用低压注浆工艺, 灌注水泥净浆, 注浆压力为取0.5～0.8Mpa, 确保注浆后浆体直径不小于100mm。注浆前应将孔内残留或松动的杂土清除干净; 注浆开始或中途停止超过30min时, 应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及其管路; 水泥浆应拌合均匀, 随拌随用, 一次拌合的水泥浆应在初凝前用完; 注浆时, 注浆管应插至距孔底250mm处, 孔口部位设置止浆塞及排气管; 排气管停止排气且游资压力达到设计要求并稳压3min、 或孔口溢出浆液时,方可停止注浆.锚管施工的同时还应按水平间距为2.5m, 竖向间距1.5m设置泄水孔, 泄水孔与水平方向成50夹角。
⑶铁丝网/钢筋网安装:
a. 本项目锚喷坡面采用双网设计, 即首先在基坑支护坡面喷射20mm厚 C20砼作为铁丝网的保护层, 铁丝网安装固定并经验收合格后; 喷射第二层40mm厚 C20砼层, 安装HRB400Φ8@200*200钢筋网, 验收合格, 喷射第三层60厚C20砼
b. 坡顶: 在喷射混凝土之前, 先按设计要求在坡顶0.5m范围内按间距2m设置三级钢18长为800㎜的插筋, 固定挂网, 钢筋网规格为φ8@200×200。
c. 上阶段坡面按间距2m设置三级钢18长为800㎜的插筋, 固定挂网, 钢筋网规格为φ8@200×200; 下阶段坡面按垂直方向距离1.2m、 2.5m位置设置两根, 水平方向@1.5m设置φ48锚管, 并在锚管端头横竖两个方向各设置2根三级钢φ16加强筋, 锚管与横向加强筋两边采用16直角锁定筋焊接牢固, 每边各搭接15d长, 设置规格为φ8@200×200的钢筋网, 要绑扎、 固定。
d.上下层钢筋网之间搭接长度≥300mm; 面层内的钢筋网片应牢固固定在边壁上并符合设计规定的保护层厚度要求, 钢筋网片与坡面间隙不小于40㎜。钢筋网片用插入土中的钢筋和锚管固定, 但在喷射混凝土时不应出现振动。( 详见基坑支护剖面图)
⑷喷射混凝土施工:
为保证喷射混凝土厚度达到均匀的设计值, 在边壁上隔一定距离打入垂直短钢筋段作为厚度标志。喷射作业应分段分层进行, 同一层同一分段内喷射顺序应自下而上, 第一次喷射厚度20mm, 作为铁丝网保护层; 第二层喷射厚度40mm; 第三层喷射厚度60mm; 各段喷射总厚度均为120㎜厚。喷射混凝土时, 喷头与受喷面应保持垂直, 距离宜为0.6－1.0m; 喷射混凝土终凝2h后, 应喷水养护, 养护时间根据气温确定, 宜为3-7d; 注浆体与喷射混凝土面层强度达到设计强度的70%后方可开挖下一层。喷射砼面层时, 应严格控制钢筋位置和钢筋保护层厚度, 不得有露筋现象; 喷射完成后, 应喷水养护7d。
5、 高压旋喷桩施工方法
⑴、 施工准备
a、 场地平整
正式进场施工前, 进行管线调查后, 清除施工场地地面以下2米以内的障碍物, 不能清除的做好保护措施, 然后整平、 夯实; 同时合理布置施工机械、 输送管路和电力线路位置, 确保施工场地的”三通一平”。
b、 桩位放样
施工前用全站仪测定旋喷桩施工的控制点, 埋石标记, 经过复测验线合格后, 用钢尺和测线实地布设桩位, 并用竹签钉紧, 一桩一签, 保证桩孔中心移位偏差小于50mm。
c、 修建排污和灰浆拌制系统
旋喷桩施工过程中将会产生10～20%的返浆量, 将废浆液引入沉淀池中, 沉淀后的清水根据场地条件可进行无公害排放。沉淀的泥土则在开挖基坑时一并运走。沉淀和排污统一纳入全场污水处理系统。
灰浆拌制系统主要设置在水泥附近, 便于作业, 主要由灰浆拌制设备、 灰浆储存设备、 灰浆输送设备组成。
⑵、 引孔
采用XY-1型湿作业钻机进行引孔, 钻机直径为110mm。钻机进入施工现场, 应对钻机进行调平、 对中, 调整钻机的垂直度, 保证钻杆应与桩位一致, 偏差应在10mm以内, 钻孔垂直度误差小于0.3%; 旋喷加固直径为600mm, 钻孔前应调试空压机、 泥浆泵, 使设备运转正常; 校验钻杆长度, 并用红油漆在钻塔旁标注深度线, 保证孔底标高满足设计深度。钻孔深度满足设计深度后, 收起钻杆, 往相应孔内灌入中粗砂。
⑶、 注浆
采用双管旋喷机组, 设备机组就位后即下插注浆管。在插管过程中, 为防止泥砂堵塞喷嘴, 要边射水边插管, 水压不得超过1Mpa, 以免压力过高, 将孔壁射穿, 高压水喷嘴要用塑料布包裹, 以防泥土进入管内。
当喷射注浆管插入设计深度后, 接通泥浆泵, 然后由下向上旋喷, 同时将泥浆清理排出。喷射时, 先应达到水泥压力不小于22mpa, 喷浆后再逐渐提升旋喷管, 以防扭断旋喷管。提升是旋转速率约20rad/min, 提升速率10~20cm/min, 高压空气压力0.7mpa。为保证桩底端的质量, 旋喷直径为Φ2mm、 流量80~120L/min的喷嘴下沉到设计深度时, 在原位置旋转10秒钟左右, 待孔口冒浆正常后再旋喷提升。钻杆的旋转和提升应连续进行, 不得中断, 钻机发生故障, 应停止提升钻杆和旋转, 以防断桩, 并立即检修排除故障, 注浆管分段提升的搭接长度不小于200mm。为提高桩底端质量, 在桩底部1.0m范围内应适当增加钻杆喷浆旋喷时间。在旋喷提升过程中, 可