土钉墙支护方案.doc

汉中市铁路中心医院门急诊楼住院综合楼工程深基坑安全专项施工方案编 制： 审 核： 审 批：江苏省建工集团有限公司汉中市铁路中心医院门急诊楼住院综合楼工程项目部2023.06.21第一节、编制依据- 2 -第二节、工程概况- 3 -第三节、施工总体部署- 4 -第四节、基坑支护工程- 9 -第五节、土方挖运工程- 11 -第六节、质量保证措施- 13 -第七节、安全生产与文明施工- 18 -第八节、雨期施工措施- 20 -第九节、土钉墙支护计算书- 21 -第一节、编制依据一、岩土工程勘察报告（西安工程地质勘测公司）二、相关工程图纸（北京中建建筑设计院有限公司）三、基坑设计方案四、选用规范1、该工程的岩土工程勘察报告及部分设计图纸2、建筑基坑支护技术规程(JGJ 120-99) 中国建筑工业出版社出版、3、建筑地基与基础设计规范（GB 50007-2023）4、混凝土结构设计规范（GB 50010-2023）5、建筑施工计算手册江正荣 编著 中国建筑工业出版社、6、实用土木工程手册第三版 杨文渊 编著 人民教同出版社、7、地基与基础第三版 中国建筑工业出版社、8、土力学等相关文献进行编制第二节、工程概况1、建筑概况汉中市铁路中心医院门急诊楼住院综合楼工程位于陕西省汉中市石马路与骆路十字西南角处，建筑面积55354m2，地下一层，地上十九层。建筑高度76.3米（室外地面至大屋面层）。本工程建筑工程等级一级，建筑防火分类一类高层公共建筑，抗震设防烈度七度，建筑结构形式框架-剪力墙结构，建筑规模二级甲等综合医院，总床数330张床。2、地质情况：（1）现场地形地貌本工程场地地形较为平坦,地貌单元属汉江左岸二级阶地。（2）地层结构根据钻探、现场观测及室内土工实验结果，该场地在勘探深度内地层自上而下依次由素填土（Q4ml），第四系上更新统冲洪积（Q3al+pl）粉质粘土、粗砂和卵石，中更新统冲洪积（Q2al+pl）砾砂、粉质粘土、粗砂、粉质粘土构成。按勘探揭露的岩土类别及岩土物理力学性质将其划分为8层。（3）地下水 根据线工程地质勘测公司出据的岩土工程勘察报告书本场地地势低洼，原为周边场地排水池，勘察期间，各勘探点均碰见地下水，稳定水位深度为0.42.4m，相应标高为514.02514.85m，属上层滞水类型。水位变化受大气降水及周边场地排水控制。加之现开挖阶段正逢雨季，开挖至0.000以下3.5m就见地下水。2、结构概况本工程塔楼为CFG桩复合地基，桩端持力层为卵石层，地基承载力特性值fak=450kpa；裙楼为天然地基，基底持力层为粉质粘土，地基承载力特性值fak=200kpa，基坑开挖至设计坑底标高。第三节、施工总体部署一、施工程序及进度（各工序的综合协调）1、降水该工程中，降水的质量是影响整个工期的关键，因此在降水施工中切不可盲目抢工期，特别在洗井的工序上必须达成水清砂净，降水井施工及排水干管的铺设计划绝对工期按规定设定。尽量与护坡桩、土方配合，减少单独占用工期的天数。2、 土钉墙土钉墙与土方密切配合施工，根据地质情况采用分层、分段开挖，并进行土钉墙支护施工。3、土方（一）开挖顺序：应分层开挖，以防开挖面的坡度过陡，引起土体位移现象出现。（二）土方坡道：视现场拆迁情况而定。（三）坡道收尾：用挖土机收土。（四）土方工作量约为50000万m3，预计此步工期约为50天。二、基础施工阶段的施工流程1、工艺流程（见图1） 图1 工艺流程2、进度计划（略）3、工程目的（一）质量目的土钉墙质量标准为“合格”。（二）工期目的按照建设单位规定进行（暂定50天）。（三）安全文明施工目的根据建设单位规定争创省级文明施工工地。（四）管理目的实行规范化管理，保证工程在管理、质量、文明、作风上创一流水平。4、组织机构由我公司组成基础施工项目部，在建设单位及总包方的授权、委托及领导下，对基坑支护、土方挖运工程进行全面管理并对基础施工阶段的安全、质量、工期、环保、文明施工等负责。基础施工项目部组织机构设立如图2 所示。图2 基础施工项目部组织机构说明： 施工部由各专业施工队按统一的人员编制自行组建，设队长一人、工长一人、质检一人；其中机动施工部重要负责除土方挖运、基坑支护以外的基础施工阶段的其他工作。基础施工项目经理部设专人进行环保、文明施工、扰民及民扰问题解决等工作。5、施工准备在基础施工前，由项目经理部主持前期施工准备会议，听取基础施工项目经理部对整个工程及其各分部分项工程的施工准备工作计划，该计划重要反映开工前、施工中必须做的有关工作，内容如下：（一）技术准备：熟悉、审查施工图纸。（二）施工现场准备工作：地上、地下各种管线及障碍物的勘测定位；地上、地下障碍物的拆除；施工现场的平整；测量放线；临时道路、临时供水、供电等管线的敷设；临时设施的搭设；现场照明设备的安装。（三）劳动组织准备：建立各施工部的管理组织，集结施工力量、组织劳动力进场，做好施工人员入场教育等工作。（四）材料、机械准备：根据相关的设计图纸和施工预算，编制具体的材料、机械设备需要量计划；签定材料供应协议；拟定材料运送方案和计划；组织材料按计划进场和保管。（五）施工场外协调：由基础施工项目经理部与土方施工部共同对外协调交通、环卫、市容的关系，以及扰民、民扰解决的前期准备工作。6、各项资源需要量计划该计划仅供参考，可根据具体情况进行调整。（一）水电需要量计划需500kVA 电量，用水量300m3/天。（二）劳动力需要量计划（见表3）劳动力需要量计划 表3序号部 门所需人数降水施工部20土方施工部20基坑支护施工部20机动施工部10（三）施工机械需要量计划. 降水机械设备一览表（见表4）降水机械设备一览表 表4设备名称设备型号数量成孔钻机34 台射流真空泵46 台空压机9 m31 台. 土方挖运机械设备一览表（见表5）土方挖运机械设备一览表 表5设备名称设备型号数量反铲挖土机1.6 m323 台拉土车1015台. 基坑支护施工机械设备一览表（见表6）基坑支护施工机械设备一览表 表6设备名称设备型号数量空压机9 m32 台混凝土喷射泵Pz-52 台锚杆机10台正铲装载机ZL501台张拉设备1套注浆设备1套. 钢筋加工机械设备一览表（见表7）钢筋加工机械设备一览表 表7设备名称设备型号数量卷扬机1 台钢筋弯曲机WJ40-12 台电焊机BX-30010 台钢筋切割机GJ51-323 台第四节、基坑支护工程一、基坑支护工艺流程（见图4） 图4 基坑支护工艺流程二、土钉墙护坡工程1. 施工工艺流程（见图5）图5 土钉墙护坡工艺流程2. 施工方法（一）边坡开挖：采用反铲挖土机，预留1520cm 人工修坡，开挖深度在土钉孔位下50cm，开挖宽度保证10m 以上，以保证土钉成孔机械钻机的工作面。土方开挖严格按设计规定的分层开挖深度按作业顺序施工，在完毕上层作业面的土钉及喷混凝土地以前，不得进行下一层土方的开挖。（二）边坡修整：采用人工清理，为保证喷射混凝土面层的平整，此工序必须挂线定位。对于土层含水量较大的边坡，可在支护面层背部插入长度为400600mm，直径不小于40mm 的水平排水管包滤网，其外端伸出支护面层，间距为2m，以便将喷混凝土面层后的积水排走。（三）定位放线：按设计图纸由测量人员用8、长30cm 的钢筋放出每一个土钉的位置。（四）成孔：采用机械螺旋钻机成孔，局部可采用人工洛阳铲成孔。钻孔后进行清孔检查，对孔中出现的局部渗水塌孔或掉落松土立即进行压浆解决，并及时安设土钉钢筋并注浆。（五）土钉主筋制作及安放：主筋采用16钢筋，按设计长度加20cm 下料，外端设成90角，长20 cm 的弯勾，主筋每隔2m 焊对中支架，防止主筋偏离土钉中心；安放主筋时，将注浆管与主筋捆绑在一起，注浆管离孔底0.5m 左右。（六）造浆及注浆：采用搅拌机造浆，应严格控制水灰比为W/C=0.5；注浆采用注浆泵，注浆时，将导管缓慢均匀拔出，但出浆口应始终处在孔中浆体表面之下，保证孔中气体能所有排出。（七）挂网及锚头安装：钢筋网片采用8100，用插入土中的钢筋固定，与坡面间隙34cm，不应小于3cm，搭接时上下左右一根对一根搭接绑扎，搭接长度应大于30cm，并不少于两点点焊。钢筋网片借助于井字架与土钉外端的弯勾焊接成一个整体。（八）喷射混凝土：采用C20混凝土，喷射混凝土顺序可根据地层情况“先锚后喷”，土质条件不好时采用“先喷后锚”，喷射作业时，空压机风量不宜小于9m3/min，气压0.20.5MPa，喷头水压不应小于0.15MPa，喷射距离控制在0.61.0m，通过外加速凝剂控制混凝土初凝和终凝时间在510min，喷射厚度大于等于100mm。（九）养护：根据本地的气温，采用洒水养护。第五节、土方挖运工程一、土方挖运工艺流程在基础施工阶段，土方挖运是影响工期的关键。土方与土钉墙施工、土方与塔吊安装施工，土方与护坡桩施工它们之间存在一定的技术间歇，若解决不好这几方面的关系，将直接导致工期的延误和护坡安全，因此规定在统一指挥的原则下，各施工部之间本着互相配合、互创工作面的原则，精诚合作。根据基础施工阶段的施工流程，基坑四周配合土钉墙施工留出相应的工作面，具体深度为土钉位置下0.5m，将基坑中间的土方总体上一步开挖，即一步到槽底。具体施工流程见图6。图6 土方挖运工艺流程二、设备能力分析如整夜作业，平均每车每夜出土10m3，10台车共计1000m3。根据现场场地情况及扰民，民扰解决情况，夜间施工也许性估测，平均天天完毕土方量计1000m3。根据实际情况可调整机械力量以便保证工期。三、卸土场及土方运送路线（待定）四、现场准备1. 出口搭设拍土架子，保证每一辆车进行排土，并加盖帆布。2. 作冲洗池和沉淀池准备，冲洗池上要有铁篦子，道路作地面硬化。3. 平整场地，清除障碍，若碰到大的障碍用冲击炮将其破碎再装车运走。4. 基坑四周布置8个碘钨灯，做好夜间照明准备。5. 每日提前完毕土方开挖线，并随时跟进测量，保证开挖线尺寸与标高。6. 疏通所有交通，做好开工前的扰民工作。五、坡道土方收尾1. 坡道处土方收尾采用挖土机直接进行挖除，装车运走。2. 提前将坡道处支护结构施工完毕。第六节、质量保证措施一、质量保证体系质量方针：“用我们的承诺和智慧，雕塑时代的艺术品” 。基础施工阶段将在该质量保证体系下按ISO9002 标准规定进行。二、组织保证体系基础施工阶段建立由基础施工项目经理领导，主任工程师中间控制，责任工程师负责的三级管理系统。组织保证体系见图7。图7 组织保证体系三、质量管理程序（见图8）基本要素质量 工作质量图8 质量管理体系四、各分项工程质量标准1. 降水施工质量规定（一）钻孔：采用冲击钻机或反循环钻机；清水钻进，自成泥浆稠度不得大于1:1.1；成孔以后，在下管前应进行泥浆稀释，孔内沉淀厚度不得大于0.3m。（二）成井：成孔换浆后应立即下入井管，井点管应保持垂直和居中，然后下滤料，滤料（粒径为24mm）必须沿四周均匀下入，边洗井边下滤料，填至离地面12m，洗井结束后用黏土封孔。（三）洗井：井点管下入后，用空压机送气吹洗，至水清砂少时，出水正常为止。（四）降水规定：在降水期间，必须保证地下水位降至6m 以下，并长期维持这一深度，不得发生水位回升而导致泡基槽和引起边坡坍塌。2. 土钉墙质量标准（见表8）土钉墙质量标准 表8内容标准喷射混凝土面层平整度的允许偏差20mm孔深允许偏差50mm孔径允许偏差5mm孔距允许偏差100mm钢筋保护层厚度25mm土钉倾角偏差5%挂网时网片距坡面34cm3. 土方开挖质量标准（一）国家有关建筑施工规范（二）工程设计对土方的质量规定五、各分项工程质量保证措施1. 降水质量保证措施（一）进行现场井点质量验收；井点施工结束前，对所有井的井深、井径和井中水位进行验收，达不到设计规定的井，应进行重新洗井；对于洗井、抽水时，井内出砂严重，应进行解决，防止沙土流失而引起不良后果；解决后仍达不到规定的，应重新补打井。（二）进行水位、流量观测：井点施工期间，对已成井点的水位，天天观测12 次，在开始抽降水后510 天，天天观测水量及观测孔（或1 个抽水孔）的水位12 次（基槽开挖期间天天观测12 次）；以后每710 天观测一次（雨期为35 天，下大雨，天天观测12 次）；将每次观测的水位、流量记录在“地下水位长期观测登记表”中，并及时进行整理，绘制Qt 与St 关系曲线，分析水位下降的趋势与流量变化，预测地下水位下降到设计深度的时间并调整抽水井数与抽水时间。如水位、水量发生忽然变化，应立即查明因素，及时进行解决。（三）降水维护：在整个降水期间，必须保证降水点和抽水设备的完好，对抽水设备进行定期检查和维修，发现问题及时解决，保证电源供应。2. 土钉墙质量保证措施（一）修坡时专人进行测量，保证不吃槽。（二）插入钢筋时由专人检查, 若插入深度局限性，则继续取土成孔，插入钢筋时要将注浆管绑在距孔底0.5m 处。（三）注浆时要严格按配比搅浆, 并随成孔随注浆, 注浆渗漏较多时, 要进行两次、三次补浆直到注满。（四）喷混凝土时, 由专人检查网长及标志杆的安装。六、基坑监测方案采用信息化施工，保证基坑开挖过程中的安全，必须对基坑进行监测，方案如下：1. 观测点的布置：在坡顶上每隔10m 布置一个点。2. 观测精度规定：满足国家三级水准测量精度规定：水平误差控制6.00mm；垂直误差控制1.30 满足规定! 标高 -1.000 m 第 2 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 1.3271.30 满足规定! 标高 -2.000 m 第 3 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 1.4561.30 满足规定! 标高 -8.000 m四、抗滑动及抗倾覆稳定性验算 (1)抗滑动稳定性验算 抗滑动安全系数按下式计算： KH=f/Eah1.3 式中，Eah为积极土压力的水平分量(kN)； f为墙底的抗滑阻力(kN)，由下式计算求得： f=(W+qBaSv) 为土体的滑动摩擦系数； W为所计算土体自重(kN) q为坡顶面荷载(kN/m2)； Ba为荷载长度； Sv为计算墙体的厚度，取土钉的一个水平间距进行计算 1级坡：KH=1.341.3，满足规定！ (2)抗倾覆稳定性验算 抗倾覆安全系数按以下公式计算： KQ=MG/MQ 式中，MG-由墙体自重和地面荷载产生的抗倾覆力矩，由下式拟定 MG=WBCqBa(B-B+bBa/2) 其中，W为所计算土体自重(kN) 其中，q为坡顶面荷载(kN/m2) Bc为土体重心至o点的水平距离； Ba为荷载在B范围内长度； b为荷载距基坑边线长度； B为土钉墙计算宽度； Mk-由积极土压力产生的倾覆力矩，由下式拟定 Mk=Eahlh 其中，Eah为积极土压力的水平分量（kN）； lh为积极土压力水平分量的合力点至通过墙趾O水平面的垂直距离。 1级坡：KQ=21.651.5，满足规定！