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基坑明挖施工工艺
一、 工艺概述
本工艺适用于本标段内所有的基坑明挖。
二、 作业内容
施工准备、 支撑方案的设计、 测量放样、 外部引截排水、 基坑开挖、 支撑的施做、 坑内排水、 基坑清理、 基坑检查及报验等
三、 质量标准与检验方法
(一) 质量标准
《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》
《铁路混凝土工程施工质量验收标准》
《施工图设计文件》
( 二) 检验方法
1.边坡分层开挖分层支护, 支护型式符合工艺设计, 安装牢固。每天对支护稳定、 牢固情况进行观察检查或手锤敲击检查。
2.基坑开挖不得扰动基底土壤, 防止超挖, 严禁用土回填。
3.边坡坡度符合工艺设计要求, 平整, 局部超挖嵌补牢固, 无开裂。
4.基底不得浸水或冰冻。
5.基底上的淤泥必须清除干净。其它不符合施工图要求的杂物和旧桩必须清除。
6.小桥的基底承载力检验, 可采用直观或触探方法, 必要时可进行土质试验; 大中桥一般采用触探或钻探( 钻深至少4m) 取样做土工试验或荷载试验。
基坑开挖的允许偏差和检验方法
序号
检查部位
允许偏差
检查频率
检验方法
范围
点数
1
坑底高程
±50(土)
+50, -200( 石)
每座墩、 台
5
用水准仪测量
2
纵横轴线
50
2
用经纬仪测量, 纵横各测一点
3
基坑尺寸
不小于施工图标示值
4
用尺量, 每边各量1点
四、 施工准备
( 一) 基坑开挖前必须做好施工测量, 测定桥墩、 台的中心桩、 基础纵横边线、 中线和临时水准基点。同时还必须做好断面测量, 放出基坑边桩, 经核对无误后, 方可施工。
( 二) 按照基坑施工要求, 清除地面堆土及妨碍基坑开挖的障碍物; 对受开挖影响的架空线和地下管线, 应采取迁改或保护措施。
( 三) 根据施工图标示的地质、 水文资料并结合现场具体条件确定基坑开挖方案: 开挖方法、 放坡型式、 机械设备、 坑底尺寸, 以及安全质量措施等, 编制施工组织设计、 施工工艺设计和工序质量控制设计。
( 四) 基坑开挖前还必须搞好防水排水工作, 应在基坑顶部边缘外四周挖好防水排水沟拦截雨水。若基坑在低凹处或河床中, 为了排干积水, 必须准备足够的排水机具。
( 五) 完成水通、 电通、 通信通、 路通和场地平整的”四通一平工作”备妥基坑开挖的挖掘机械、 运渣汽车、 抽水机等设备。
( 六) 施工前必须对施工人员安全及技术交底。
五、 施工机械及工艺装备
挖掘机、 运输汽车、 吊斗、 人工风镐、 铁锨、 抽水机、 井点管( 下端为滤管) 、 集水总管、 弯联管及真空泵等。
六、 工艺控制流程
模板安装施工工艺流程图
施工准备
测量放样
修筑周边引截排水设施
基坑开挖
安装支撑
基坑清理
变更设计
基底地质符合施工图
结束
基坑几何尺寸符合要求
基底处理
基底处理符合施工图
基坑报验
七、 工艺步骤说明
( 一) 测量放线
利用全站仪或经纬仪定出墩、 台基础的中心位置, 然后在中心点位置上安置全站仪或经纬仪, 以桥梁的线路中心线为基准, 放出桥梁墩台的纵横向中线。在纵横中线( 十字线) 的每端至少各设置两个以上的方向控制桩并护桩。方向桩和护桩必须位于基坑开挖范围以外的可靠地点。
最后, 按十字线测设基坑开挖边线, 定出边线在十字线上及交角处的桩点, 确定基坑开挖范围。
( 二) 引截地表水
基坑开挖前应先做好地面排水系统, 在基坑顶外缘四周应向外设置排水坡或设置防水梁, 在适当距离处设置截水沟, 应采取防止水沟渗水的措施, 避免影响坑壁稳定。
( 三) 基坑开挖
1、 基坑底平面开挖尺寸的确定: 在旱季无地下水的条件下, 采用坑壁垂直施工方法时, 可按基础底面尺寸, 直接利用垂直坑壁做基础砼灌注的外模; 需进行基坑排水或安装基础模板时, 应按基础底面四周各加宽50-100cm进行工艺设计, 具体应结合模板安装和排水沟、 集水坑的设置方式、 基底放样布桩和基坑土质情况等因素计算确定。
2、 基坑开挖形式的选择:
对于天然湿度接近最佳含水量、 构造均匀、 不致发生坍滑、 移动松散或不均匀下沉的土质, 基坑开挖可采取垂直坑壁的形式。不同土类状态垂直坑壁容许深度见表111
表111无支护开挖垂直坑壁容许深度
土类
容许深度( m)
密实、 中密的砂类土和砾类土( 充填物为砂类土)
1.00
硬塑、 软塑的低液限粉土、 低液限黏土
1.25
硬塑、 软塑的高液限黏土、 高液限黏质土夹砂砾土
1.50
坚硬的高液限黏土
2.00
对邻近无重要构筑设施、 地下管线及施工场地许可的地区基坑深度在5m以内, 土的湿度正常、 土层构造均匀, 基坑坑壁坡度可参考表2222, 采用斜坡开挖或按相应斜坡高、 宽比值挖成阶梯型坑壁, 每梯高度以0.5-1.0m为宜。阶梯可兼作人工运土的台阶。
基坑顶有动载时, 坑顶边缘与动载间应留有大于1m的护道, 如地质水文条件不良或动载过大, 应进行基坑开挖边坡检算, 根据计算结果确定采用增宽护道或其它加固措施。
基坑穿过不同土层时, 坑壁边坡可按各层土质采用不同的坡度。当下层土质为密实黏质土或岩石时, 下层可采用垂直坑壁。在坑壁坡度变化处可视需要设不少于0.5m宽的平台。在既有建筑物旁开挖基坑时, 应符合施工图和工艺设计的规定。
3、 基坑开挖, 根据地质情况采用人力或机械开挖, 并在开挖过程中, 随时检查开挖尺寸位置, 并严密注意地质的变化情况, 随时修正基坑尺寸和开挖坡度。
4、 岩石基坑开挖, 必要时可进行松动爆破结合人工开挖, 但要严格控制爆破深度和用药量, 防止过量爆破引起边坡和持力层松动或超挖。
5、 采用机械开挖时, 基底应留置20-30cm土层, 改为人工开挖, 避免机械施工时扰动基底土层。
6、 人工开挖机械施工时留置的20-30cm土层, 勤测量勤检查, 避免基坑深度超挖。当基坑深度超挖时, 应经过变更设计采取降低基础, 加厚基础等措施, 不得随意回填。
7、 采取先施工复合地基, 后开挖基坑时, 如果地基处理可能产生孔隙水压力和土的侧向挤压应力, 则基坑开挖应在地基处理完成至少2周后进行, 并在开挖前采取降水消除孔隙水压力的措施, 基坑一次开挖的深度不宜大于2m, 开挖过程中对基坑边坡实施位移观测。
( 四) 基坑排水、 降水
1、 基坑排水
开挖基坑渗水, 一般采用明沟法排水。沿坑底四周基础范围以外挖排水沟或集水坑, 汇集基坑渗水, 然后用水泵排出坑外。从地下水位以上50cm开始, 每一层开挖, 均首先开挖集水沟和集水坑, 并使排水沟底和集水坑底低于本层基坑开挖底面深度, 保证排水通畅。
排水沟, 集水坑的大小, 主要根据渗水量的大小而定, 排水沟深0.5m, 底宽应不小于0.3m, 纵坡为0.1%-0.5%; 如排水时间较长或土质较差时, 沟壁可用木板或荆笆支撑防护。集水坑一般设在下游位置, 一个或数个, 最小边长0.6m, 深度一般应大于0.7m或低于进水笼头的高度, 集水坑可用荆笆、 编筐或木笼围护, 以防止泥沙堵塞吸水笼头。抽水能力应为渗水量的1.5-2.0倍。基坑排出的水要以水管或水槽远引。
2、 井点降水
在砂土层开挖基坑, 地层渗水如果冲刷边坡, 影响边坡稳定, 能够采用井点降水。井点降水法, 是在基坑周围设置渗水井点管, 配置抽水设备, 经过不间断的抽水, 使基坑范围内的地下水降至基坑底以下的深度。井点法降水适用于各种不同几何形状的基坑, 具有克服流沙, 稳定边坡的优势, 创造基坑的无水作业条件, 有利机械化施工, 缩短工期, 保证工程质量与安全。
( 五) 基坑清理
基坑开挖后, 采用人工清除坑底松土, 铲平凸起部分, 修正边坡。以铲为主, 不得补填。
( 六) 基坑检查
基坑开挖到施工图示基础底高程后, 必须进行基底检验, 方可进行基础圬工施工。基坑检验合格后, 应随即施工基础, 尽量缩短暴露时间。
利用测量控制系统, 对基底进行放样, 测设基础底面中心十字线, 轮廓线和基坑底高程。桩点应设置牢固, 并挂线以备检查。
基底的触探试验包括静力触探和动力触探两种。根据基底土质条件, 工程要求和操作经验, 可采用不同的触探类型, 探头规格和方法。
为了鉴定地基土的变形能力和承载能力, 可在准备检验的地基上以一定尺寸的平板做载荷试验。
( 七) 基底处理
当基底以下地质不符合要求时, 应经过变更设计采取处理措施。处理方法随地基土质不同而异。如遇到地基软硬不均、 溶洞、 裂隙、 泉眼等特殊情况, 应采用特殊的处理方法: 换土法、 土桩法、 砂桩法、 重锤夯实法、 强夯法、 旋喷法、 塑料排水法、 振动水冲法、 化学液体加固法等。
( 八) 质量控制措施
1、 基坑开挖, 采用水平桩严格控制基底的高程, 标桩间的距离小于3m, 以防基底超挖。
2、 在软土地层开挖桩基承台基坑时, 应按工程桩施工顺序流水作业, 以保证桩身强度达到70%以上时才开挖基坑。挖方要对称进行, 高差不应超过0.8m, 防止软土滑陷而发生桩身移位。
3、 在地下水位以下挖土, 必须有措施、 有方案。地质资料反映有细砂粉土、 中粗砂层的工程项目, 必须有截水、 降水等有效防止流砂的措施。
( 九) 产品保护
1、 对定位桩、 水准点等应注意保护好, 挖运土时不得碰撞。并应定期复测, 检查其可靠性。
2、 基坑( 槽) 管沟的直立壁和边坡, 在开挖后应有措施, 避免塌陷。
3挖土需要的支护结构, 在基础施工的全过程要做好保护, 不得任意损坏或拆除。
八、 作业组织
由于我标段工期紧、 任务重, 因此上场每个施工班组44人, 工班长2人, 安全员1人, 电工2人, 模板运输15人, 模板安装21人, 电焊工3人。
九、 施工安全与环境保护
(一)施工现场操作人员应配戴好安全帽等防护用品;
(二)整体模板在立模、 拆模中由专人指挥, 明确操作信号;
( 三) 大风天气应避免整体模板的滑移, 以策安全;
( 四) 严格执行各项相关安全操作规程, 严禁野蛮施工违章作业。
( 五) 施工完毕后, 必须工完料清, 不可破坏施工周边环境;
( 六) 废弃的油料、 棉纱、 手套等应与生活垃圾分开收集, 按环保要求处理;
( 七) 模板废料集中处理, 不得随地乱丢。
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