基坑开挖与支护方案张.doc

目 录
一、工程概况 2
二、基坑开挖与支护方式： 2
1、管道基坑开挖与支护情况布置 2
2、顶管用操作井、倒虹井开挖与支护布置 3
3、桥梁桥台基坑开挖与支护布置 3
三、施工准备 4
四、机具设备 5
五、基坑支护 6
1、管道工程 6
2、顶管用操作井、倒虹井工程 7
3、桥梁桥台工程 8
（1）、钻孔桩施工工艺及方法 8
（2）、旋喷桩施工工艺及方法 12
六、基坑开挖 14
1、基坑堆土 14
2、基坑开挖 15
3、基坑降排水 15
七、安全、文明措施 16
八、成品保护 17
一、工程概况
羊大路位于顺德伦教街道，道路等级为城市主干道设计车速60km/h，道路分南北两幅分布于羊大河两岸，双向6车道，道路红线宽37/25m。羊大路（北岸）旧路改造长度为4810.261m，羊大路（南岸）新建道路长度为4736.132m。道路全线设立中小桥7座、涵洞6道。本工程基坑开挖重要为新建道路配套排水管道、涵洞开挖，顶管操作井、倒虹井基坑开挖，新建桥梁桥台基坑开挖。
本工程地处珠江三角洲冲积平原，属河口三角洲堆积地貌。公路沿线多鱼塘、耕地、河涌、道路及居民住宅区，场地交通条件较差，具体工程地质资料详见广州地质勘察基础工程公司关于佛山市顺德区羊大路的《工程地质勘察报告》。
二、基坑开挖与支护方式：
羊大路（南岸）新建雨水干管DN500~DN1200约4500米，平均埋深为2.0~4.5米；雨水支管DN300~DN400约4100米，平均埋深约0.6~3.0米；污水干管DN400~DN800约4300米，平均埋深约2.2~6.2米。
1、管道基坑开挖与支护情况布置
1）、埋深为0~3m采用自然放坡开挖方式；
2）、埋深为3~3.5m采用6米拉森Ⅲ型钢板桩支护开挖方式；
3）、埋深为4.5~5.5m采用9米拉森Ⅲ型钢板桩支护开挖方式；
4）、埋深为5.5~6.5m采用12米拉森Ⅳ型钢板桩支护开挖方式。
2、顶管用操作井、倒虹井开挖与支护布置
1）、顶管用操作井采用桩径550，桩长
2）、倒虹井根据地面高程采用1:1放坡至井底标高的3.9米后，打设9米拉森Ⅲ型钢板桩支护开挖至设计井底标高。
3、桥梁桥台基坑开挖与支护布置
1）、羊大河一桥：
南北两侧桥台采用1:1.5放坡开挖至地面层下2米后，采用10米灌注桩（桩径1.2m）加单排10m旋喷桩（桩径0.8m）围护结合土围堰形成可靠的支护方式；
2）、羊大河二桥：
北岸桥台采用1:1.5放坡开挖至地面层下2米后，采用10米灌注桩（桩径1.2m）加单排10m旋喷桩（桩径0.8m）围护结合土围堰形成可靠的支护方式；南岸桥台采用盖梁接桩基础，无需开挖基坑；
3）、羊大河三桥：
北岸桥台采用1:1.5放坡开挖至地面层下2米后，采用10米灌注桩（桩径1.2m）加单排10m旋喷桩（桩径0.8m）围护结合土围堰形成可靠的支护方式；南岸桥台采用盖梁接桩基础，无需开挖基坑；
4）、羊大河四桥：
北岸桥台采用1:1.5放坡开挖至地面层下2米后，采用10米灌注桩（桩径1.2m）加单排10m旋喷桩（桩径0.8m）围护结合土围堰形成可靠的支护方式；南岸桥台采用盖梁接桩基础，无需开挖基坑；
5）、K0+534.7（沙洲北涌）桥：
由于设计未拟定桥台开挖支护方式，我司将根据数年的施工经验，结合施工现场的具体地质情况，采用合理可靠的支护开挖方式。若地质状况好，拟采用钢板桩支护开挖；若地质状况较差，拟采用灌注桩加旋喷桩的支护方式；前提是务必保证基坑开挖与支护安全可靠；
6）、K1+907.7（文昌沙涌）桥：
由于设计未拟定桥台开挖支护方式，我司将根据数年的施工经验，结合施工现场的具体地质情况，采用合理可靠的支护开挖方式。若地质状况好，拟采用钢板桩支护开挖；若地质状况较差，拟采用灌注桩加旋喷桩的支护方式；前提是务必保证基坑开挖与支护安全可靠；
7）、K3+591.6（泥湄滘涌）桥：
由于设计未拟定桥台开挖支护方式，我司将根据数年的施工经验，结合施工现场的具体地质情况，采用合理可靠的支护开挖方式。若地质状况好，拟采用钢板桩支护开挖；若地质状况较差，拟采用灌注桩加旋喷桩的支护方式；前提是务必保证基坑开挖与支护安全可靠。
三、施工准备
施工前，要充足领悟设计图纸意图；明确施工要点，严控施工质量，保证施工安全。
①. 清除挖方区域内所有障碍物, 如地上高压、照明、通讯线路,电杆、树木、旧有建筑物及地下给排水、煤气、供热管道,电缆、沟渠、基础、坟墓等,或进行搬迁、改建、改线；
②. 制定好现场场地平整、基坑开挖施工方法，绘制施工总平面布置图和基坑士方开挖图，拟定开挖路线，基底标高、边坡坡度、排水沟、集水井位置及土方堆放地点。
③. 完毕测量控制网的设立, 涉及控制基线、轴线和水准基点.场地平整进行方格网桩的布置和标高测设,计算挖填土方量,对建筑物做好定位轴线的控制测量和校核；进行土方工程的测量定位放线,并经检查复核无误后,作为施工控制的依据。
④. 在施工区域内做好临时性排水设施,场地向排水沟方向做成不小0.2%的坡度,使场地不积水,必要时设立截水沟、排洪沟。
⑤. 完毕必需的临时设施,涉及生产设施及生活设施及机械进出和土方运送道路、临时供水供电线路。
⑥. 机械设备运进现场,进行维护检查、试运转,使处在良好的工作状态。
四、机具设备
根据本工程基坑开挖与支护的规定，结合施工现场工作面的情况，在保证安全、经济、合理、高效的前提下，拟对施工机具作如下安排，机械设备的具体进场时间以施工需要前进场为宜。施工设备使用前、使用中，均需对机械设备进行检查，保证机械设备的正常运作，保证安全生产。
重要施工机具如下表：
序号
机械或设备名称 
 型号 
数量
备注
1
装载运送车 
自卸车
8

2
钢板桩机

2
根据施工需要进场
3
 拉森IV钢板桩
 6米、9米、12米
14800吨
根据现场需要分批进场
4
钻孔桩机

1
根据桥台施工前进场
5
旋喷桩机

1
根据桥台施工前进场
6
挖掘机
PC200
4
根据施工需要进场
7
挖掘机
PC120
4
根据施工需要进场
8
潜水泵
KQQ-10
8
每开挖面配备排水设施
9
其他配套设备

配套
根据需要进场

五基坑支护
1、管道工程
本工程的雨、污水管道基坑开挖根据管道埋深小于3米采用放坡开挖，管道埋深超过3米采用钢板桩支护开挖，钢板桩打设长度根据管道埋深（本方案第二条、第1节内容）选择。在打支护钢板桩前要保证放线的准确，钢板桩进场前需要检查整理，发现桩身有缺陷随时调整，整理后在运送和堆放时尽量不使其弯曲变形，避免碰撞，特别不能将连锁口碰坏。钢板桩打设要严格按照其工艺方法施工
机具人员准备→测量定位→导向桩制作→打钢板桩→钢板桩横撑→基坑开挖→钢板桩拆除→石粉回填
钢板桩施工工艺：
1) 履带吊停在离打桩点就近的钢平台，侧向施工，便于测量人员观测。挂上振动锤，升高，理顺油管及电缆。
2) 锤下降，开液压口，拉一根桩至打桩锤下，锁口抹上润滑油，起锤。
3) 待钢板桩尖离开地面30cm时，停止上升。锤下降，使桩至夹口中，开动液压机，夹紧桩。上升锤与桩，至打桩地点。
4) 对准桩与定位桩的锁口，锤下降，靠锤与桩自重压桩至土层以下一定深度不能下降为止。
5) 试开打桩锤30秒左右，停止振动，运用锤惯性打桩至坚实土层，开动振动锤打桩下降，控制打桩锤下降的速度，尽也许的使桩保持竖直，以便锁口能顺利咬合，提高止水能力。
6) 板桩至设计高度前40cm时，停止振动，振动锤因惯性继续转动一定期间，打桩至设计高度。
7) 松开液压夹口，锤上升，打第二根桩，以上类推至打完所有桩。
打桩前应在锁口内涂以黄油、锯末等混合物，具体施工工艺详见专项施工方案。
钢板桩打设过程要严格监控其质量，保证基坑支护安全可靠。
2、顶管用操作井、倒虹井工程
此类井室基坑开挖采用放坡开挖至井室设计底面标高3.9米处进行钢板桩支护，钢板桩施工参照管道工程的钢板桩施工方法进行。
3、桥梁桥台工程
本工程桥梁承台基坑开挖深度为河面常水位下约4~5m，开挖深度较深，开挖面积较大，施工难度较高，故采用10m长、桩径1.2m的灌注桩加10m长、桩径0.8m的旋喷桩形成围蔽防水支护，保证基坑开挖不受羊大河的河水影响，并配备可靠、高效的基坑降排水设施；靠近岸边采用土围堰。
（1）、钻孔桩施工工艺及方法
a、施工前准备工作
1） 场地清理、搭设钻孔桩机的操作平台。
2） 设立闭合导线网并与市政高级控制点闭合，达成规范规定精度，经验收合格后，导线点作为桩位点放样的基准点。导线点同样要闭合，达成精度规定。桩位点在埋设护筒时会被破坏，所以桩位点拟定之后，再放两个以上的保护桩。用保护桩校核护筒的准确性。保证桩位点的偏差符合规定。测量放样用全觇式经纬仪，极坐标计算数据。桩位之间的距离校核可用钢尺丈量。
3） 挖泥浆池、沉淀池、储水池、准备合格粘土或膨润土。
4） 接通水、电源。
5） 埋设护筒，护筒应埋深进一步水下泥层内，顶端高出水面50cm，底部埋深1.5—2.0m,护筒直径比桩径大20cm，上下正直，护筒中心线平面偏差小于5cm。一般用钢质护筒，钢板厚0.8—1.0cm。护筒用机械方法埋设，并探明地下障碍物。
6） 移走地下障碍物。也许尚有一些管网会占据桩位，必须在钻孔桩施工前，查清地下管网情况，尽早采用措施，迁走桩位上的地下障碍物。
7） 桩架就位。机架要平直，设立在水上的操作平台要钻孔过程中机架不能移位和不均匀沉陷。
8） 泥浆指标。粘土层16s—17s，砂层17s—19s，含砂率不超过8%，胶体率90%以上，比重1.2—1.4左右。泥浆质量直接影响钻孔进度。
泥浆槽应制成高20cm，宽30cm，长度不小于15m，泥浆流速不大于10cm/s。
9） 钻孔机械使用钻孔钻，设计规定入坑底2m。

b、钻孔
1） 钻具联结要牢固，铅直，初期钻进速度不要太快，在孔深4.0m以内,不超过2m/h，以后不要超过3m/h。在覆盖层始终要减压钻进，钻进速度与泥浆排放量相适应。钻孔钻在开孔时要慢，孔深2.0m以内，不超过1.5m/h。 钻进速度的控制要根据土层情况、孔径、孔深、供水或供浆量的大小、钻机负荷以及成孔质量等具体情况拟定，松软的土层，钻进速度一定要慢，以防泥浆未形成保护膜而导致塌孔。
钻进过程中，经常测试泥浆指标变化情况，并注意调整钻孔内泥浆浓度，本工程地下水位埋深2—3米，泥浆压力超过水压力，可满足施工规范规定。
2） 经常检查机具运转情况，发现异常情况立即查清因素，及时解决。钢丝绳和润滑部分必须每班检查一次。
3） 小工具如扳手、榔头、撬棍用保险绳栓牢，防止掉入孔内。
4） 经常注意观测钻孔内附近地面有无开裂或护筒、桩架是否倾斜。
5） 严格遵守操作技术规程，做好钻孔记录。记录中要反映泥浆变化。
6） 钻至设计深度时，要由监理工程师在现场与施工单位有关人员共同判断并准确测定孔深。以此作为终孔标高的依据。

c、清孔
1） 钻孔到设计深度，施工单位提出终孔规定，需由现场监理工程师决定，并进行孔径，孔偏斜度、孔深的验收。验收方法是制造一个长度等于4—6倍桩径，直径等于孔径的钢筋笼，将钢筋笼吊放入孔，并顺利放到设计规定的孔底，说明孔径和偏斜度达成规定。孔深用测绳和钢尺丈量。钢筋笼放不到底时还需要修孔直至孔壁铅直，钢筋笼能顺利放到底为止。
2） 清孔方法是用原浆换浆法清孔，清孔后泥浆指标比重1.15—1.20之间，含砂量小于4%，粘度20s—22s，孔底沉渣小于20cm。为防止孔内沉渣大于设计规定，一般用抽吵筒先将孔内泥砂打掉再换浆。
3） 清孔时应防止塌孔。
4） 清孔达成规定，由监理工程师再次验收孔深，泥浆和沉渣厚度。经监理工程师签证，批准隐蔽，灌注混凝土，再进行下道工序。

d、钢筋笼制安
1） 钢筋进场必须具有合格证，每批材料，每种规格均需抽样检查合格后方可使用。
2） 钢筋笼制作必须严格按设计图和规范规定执行。一般钢筋笼用焊接方法，个别连接点用绑孔。钢筋笼外侧的定位钢筋可用空心穿孔混凝土预制圆柱体，或直接用钢筋、扁铁弯曲成型并焊接在主筋上，以保证主钢筋保护层厚度（主筋保护层厚度不小于8.5cm）。
3） 钢筋笼的加强箍必须与主筋焊牢，焊条一般用5字头型号（如506焊条），以保证钢筋笼焊接质量。钢筋笼在安装过程中不能变形。
4） 钢筋笼最佳一次性使用一台吊机。
5） 钢筋笼顶端要焊吊挂筋，高出钢护筒。钢筋笼就位后，吊挂筋支承在护筒顶的枕木上，不能直接放在护筒上。
6） 超声波检测桩的钢筋笼要安装镀锌钢管与箍筋连接，要保证检测钢管不漏水。

e、浇注水下混凝土
1） 用直径20cm导管灌注水下混凝土。导管每节长度3—4m。导管使用前试拼，并做封闭水实验（0.3Mpa），15分钟不漏水为宜。仔细检查导管的焊缝。
2） 导管安装时底部应高出孔底30—40cm。导管埋入混凝土内深度2—3m，最深不超过4m，最浅不小于1m，导管提高速度要慢。
3） 开管的混凝土数量应满足导管埋入混凝土深度的规定，开管前要备足相应的数量。
4） 混凝土坍落度为18—22cm，以防堵管。
5） 混凝土要连续浇注，中断时间不超过30分钟。浇灌的桩顶标高应高出设计标高0.5m以上。混凝土用商品混凝土或自备搅拌设备，吊机吊斗入槽或用泵送混凝土直接入槽。
6） 施工中应保证场地清洁卫生，泥浆不可到处外溢，泥渣应及时清除。
具体工艺流程及技术要点详见钻孔灌注桩专项施工方案。
（2）、旋喷桩施工工艺及方法
a.施工前准备工作
1）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3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，保证施工场地的“三通一平”。
2）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，通过复测验线合格后，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。
3）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解决系统。
灰浆拌制系统重要设立在水泥附近，便于作业，重要由灰浆拌制设备、灰浆储存设备、灰浆输送设备组成。
b.钻机就位
钻机就位后，对桩机进行调平、对中，调整桩机的垂直度，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%；造孔前应调试空压机、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。
c.引孔钻进
钻机施工前，应一方面在地面进行试喷，在钻孔机械试运转正常后,开始引孔钻进。钻孔过程中要具体记录好钻杆节数，保证钻孔深度的准确。
d.拔出岩芯管、插入注浆管
引孔至设计深度后，拔出岩芯管，并换上喷射注浆管插入预定深度。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。
e.旋喷提高
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，先应达成预定的喷射压力、喷浆后再逐渐提高旋喷管，以防扭断旋喷管。为保证桩底端的质量，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高。钻杆的旋转和提高应连续进行，不得中断，钻机发生故障，应停止提高钻杆和旋转，以防断桩，并立即检修排除故障，为提高桩底端质量，在桩底部1.0m范围内应适当增长钻杆喷浆旋喷时间。在旋喷提高过程中，可根据不同的土层，及时调整钻杆旋喷参数。
f.钻机移位
旋喷提高到设计桩顶标高时停止旋喷，提高钻头出孔口，清洗注浆泵及输送管道，然后将钻机移位。
具体工艺流程及技术要点详见旋喷桩专项施工方案。
六、基坑开挖
在基坑支护完毕后，进行基坑开挖，基坑开挖宜选择在枯水季节或少雨季节进行，开挖后应连续快速施工，保证基坑质量和施工安全。
1、基坑堆土
基坑开挖的土方临时堆载在基坑每侧，距沟槽边沿不小于0.8m，堆载高度不超过1.5m，待当天作业竣工后，运用汽车将基坑沟槽边的堆载余泥外运至绿化填方，保证不让基坑因周边堆载而受破坏，并保持环境，杜绝污染。
2、基坑开挖
沟槽开挖较深较大时，采用分层开挖
1） 人工开挖沟槽的槽深超过3m时要分层开挖，每层的深度不超过2m；
2） 人工开挖多层沟槽的层间留台宽度应符合：放坡开槽时不应小于0.8m，直槽时不应小于0.5m，安装井点设备室不小于1.5m；
3） 采用机械开挖沟槽时，沟槽分层的深度根据机械的性能拟定；
4） 采用机械开挖时，槽底预留20~30cm的土层采用人工清底，保证基坑底部原状地基土不受扰动，标高符合设计规定，基坑质量符合规定；
5） 采用机械开挖要先探明地下管线位置，特别是对石油管道线上的基坑开挖，要保证地下管线的安全选择适宜的开挖方式。
6） 基坑开挖后，底部不得受水浸泡，槽底局部扰动或受水浸泡时，采用天然级配砂砾石或石灰土回填。
7） 本工程采用钢板桩支撑方式时，钢板桩打设好后，待土方开挖为1m后，因进行钢板桩横撑支撑，横撑距离为2m布置，横撑应牢固可靠。
3、基坑降排水
基坑降排水设施应不影响基坑安全，不影响周边环境，拟根据各部分工程采用不同降排水：在管道沟槽开挖时，采用沟槽外堆土现成一道防止地面水进入基坑内的防线，基坑内根据实际情况采用适当坡度，并在坡底设立集水井运用抽水泵排水；桥台和操作井、倒虹井等运用基坑底部设立四周坡度，在基坑四边设立排水沟，并在四角设立集水井，运用抽水泵将水抽走。集水井应低于基坑底不小于80cm，排水沟和集水井应设立在设计基坑宽度之外，并不能影响基坑的质量规定。
七、安全、文明措施
1、开挖边坡土方,严禁切割坡脚,以防导致边坡失稳；
2、机械挖土分层进行,合理安顿机械，由于基础地质承载力相对较差，较深层宜采用人工开挖，防止塌方、溜坡、凹陷等导致机械倾翻、淹埋等事故；
3、机械施工区域严禁无关人员进人场地内.挖掘机工作回转半径内不得站人或进行其他作业.挖掘机、装载机卸土,应待整机停稳后进行, 不得将铲斗从运送汽车驾驶室顶部越过；装土时人都不得停留在装土车上；
4、挖掘机操作和汽车装土行驶要听从现场指挥；所有车辆严格按规定的开行路线行驶,防止撞车；
5、挖掘机行走和自卸汽车卸土时，必须注意上空电线，不得在架空输电线路下工作；如在架空输电线一侧工作时，垂直与水平距离分别不得小于 3m 与 4~6m(110~22OKV 时 ) ；
6、人工开挖要保证人员的安全，作业人员必须所有佩戴安全帽、安全防护工具方可施工作业。对作业人员先进行安全技术交底；
7、基坑四周做1.2米高的临时围栏，并用密目网封闭，1米以内不得堆土堆料，夜间设红色警示标志。
8、基坑开挖前，外围要用围栏围蔽，并在围栏上设立警示标语，并根据本地精神文明办的需要，必要的设立些文明宣传图、宣传标语，响应本地政府的号召。
9、基坑开挖土方要当天挖出，当天运走，运土车辆要保证轮胎及车身外整洁，不干扰现场作业，不影响机械运转，不导致环境污染。
八、成品保护
1、基坑四周设排水沟、集水井，场地设立一定坡度，以防雨水浸泡基坑和场地。
2、基坑成型后采用1.2m高的围栏，并设立警示标语，并派人经常巡查基坑情况，必要时派人看管。