土钉墙施工方案.docx

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土钉墙施工方案

目录

一.编制依据1

二.工程概述1

2.1、工程概况1

2.2、建筑设计概况1

2.3、工程特点及难点2

2.4、周边建（构）筑物概况2

2.5、地质条件2

2.5.1、工程地质条件2

2.5.2、水文地质条件4

三.基坑支护设计5

3.1、基坑支护方案各剖面支护形式一览表5

3.2、商场东侧北段基坑支护设计5

3.3、商场东侧南段基坑支护设计6

3.4、商场南侧基坑支护设计6

3.5、主楼南侧基坑支护设计7

3.6、主楼西侧基坑支护设计7

3.7、大宴会厅西侧基坑支护设计8

3.8、大宴会厅北侧基坑支护设计8

3.9、土钉支护设计汇总9

四.土钉墙施工9

4.1施工布署9

4.1.1测量放线9

4.1.2施工用电、用水配置9

4.1.3施工安排9

4.2施工主要机械设备及劳动力配置计划10

4.2.1钢筋加工机械设备10

4.2.2喷射砼施工机械设备10

4.2.3劳动力配置计划10

4.3工艺流程10

4.4土钉墙施工要点10

4.5特殊情况下的处理措施12

五.质量要求及保证措施13

六.雨季、冬季施工措施15

6.1、雨期施工措施15

6.1.1、雨期施工时间15

6.1.2、雨期施工准备15

6.1.3、雨期施工主要措施15

6.1.4、主要材料、机具计划16

6.2、冬期施工16

6.2.1、冬期施工时间16

6.2.2、冬期施工准备16

6.2.3、冬期施工主要防冻措施17

6.2.4、主要材料用量17

七.安全、文明施工及环保施工措施17

7.1、安全施工管理17

7.2、文明施工管理18

八.进度计划20

8.1、施工进度计划20

8.2、保证措施20

附图20

一.编制依据

●国贸三期A阶段土方、护坡及降水工程施工合同文件

●国贸三期A阶段土方、护坡及降水工程招标图纸

●《中国国际贸易中心三期工程岩土工程勘察报告（卷A）》（北京市勘察设计研究院）

●《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）

●《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）

●《建筑地基基础施工质量验收规范》（GB50202-2002）

●《土方与爆破工程施工及验收规范》（GBJ201-83）

●《工程测量规范》（GB50026-93）

●《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）

●《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50201-2002）

●《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）

●《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）

●《施工现场临时用电安全规范》（JGJ46-2001）

●《建筑施工安全检查标准》（JGJ159-99）

●《土层锚杆设计与施工规范》（CECS22:

90）

●《基坑土钉支护技术规范》（CECS96:

97）

●《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》（DBJ01-501-92）

●《建筑安装工程资料管理规程》（DBJ-03-21-2003）

●国家和北京市现行有关工程施工和验收的标准、规范、规程、图集

●本工程施工组织设计

二.工程概述

2.1、工程概况

工程名称

中国国际贸易中心三期Ａ阶段工程之土方开挖、基坑临时支护及桩基础工程

工程地址

中国北京市朝阳区建国门外大街1号

建设单位

中国国际贸易中心股份有限公司

设计单位

项目建筑工料测量师：

WTPARTNERSHIP（务腾＜香港＞有限公司）

项目交通设计顾问：

MaunsellConsultantsAsiaLtd.

（茂盛（亚洲）工程顾问有限公司）

项目建筑师：

WONG&TUNGINTERNATIONALLIMITED

（香港王董国际有限公司）

项目结构工程师：

ARUP（香港奥雅纳工程顾问）

项目机电工程师：

PARSONSBRINCKERHOFF（柏诚）

机电系统概念设计师：

ATKINS

国内设计：

北京钢铁设计研究总院

2.2、建筑设计概况

用地总面积

62701m2

A阶段建筑面积

28万m2

建筑用途

办公、商业两用

基坑面积

2.2万m2

地上层数

73层

地下层数

3～4层

±0.00标高

39.35m

裙房层数

4～5层

最大檐口高度

330m

上部结构形式

钢混+全钢结构

2.3、工程特点及难点

1、工程规模庞大：

其中土方量近49万m3，基坑占地面积约2.2万m2，基础桩深约53m，基础桩和抗浮桩达787根。

2、工程位于北京CBD核心区，周围交通繁忙，预计土方运输车辆需达百辆，给工程施工中的交通协调带来了很大的难度。

3、地下室埋深-22.55m，局部电梯井坑深度更达-27.10m。

4、22层的国汇大厦正好立于基坑北侧，地下室外墙距离坑边最近处不足6m，对边坡支护设计和施工提出极为严格的要求。

5、基坑工程受原有地下管线和旧基础影响严重：

基坑范围内有两层以上的地下室多处；场区外管线密集，如光华路南侧市政水管、国汇周边污水管线，将对基坑边坡的支护设计和施工提出严格的考验。

6、拟建场区工程水文地质条件复杂，深基坑开挖及基础工程施工期间，如何有效地控制地下水和保证基坑施工及周边环境的安全将是本工程基坑工程中应解决的重要难题。

7、工程设计采用国外概念设计、国内深化设计的设计模式，要求施工单位具备有二次深化设计能力。

图3本工程基础埋深分区图

2.4、周边建（构）筑物概况

本工程拟建场区位于北京市朝阳区东三环中路与建国门外大街交汇处之西北角，建筑用地范围东起东三环路，西至机械局综合楼，南起国贸大厦2座，北至光华路，国贸三期A阶段基坑占地2.2公顷。

该场区原建筑物密集且多为需要拆除的多层或高层住宅，有两层或一层钢筋混凝土结构的地下室。

基坑北侧紧临光华路，该路边集中埋设了多条管线，高约86m、地下三层的囯汇大厦紧邻基坑北侧。

基坑周边这些建（构）筑物对本工程的设计和施工提出了严峻的挑战。

2.5、地质条件

2.5.1、工程地质条件

地层岩性特征一览表

大层编号

地层序号

岩性

各大层

层顶标高（ｍ）

各大层层顶埋深（ｍ）

各大层厚度（ｍ）

1

①

房渣土

38.27～40.31

/

1.70～5.70

①1

粘质粉土、粉质粘土填土

①2

细砂填土

2

②

砂质粉土

33.95～37.68

1.70～3.80

1.70～4.90

②1

粘质粉土、粉质粘土

②2

粉砂

3

③

砂质粉土

31.87～34.33

5.20～6.90

0.90～6.60

③1

粘质粉土、粉质粘土

③2

粘土、重粉质粘土

③3

粉砂

4

④

卵石、圆砾

27.81～32.27

7.20～11.60

8.20～13.40

④1

细砂、粉砂

④2

粉质粘土

④3

砂质粉土、粘质粉土

5

⑤

粘质粉土、粉质粘土

18.17～20.65

18.60～21.20

3.30～6.90

⑤1

粘土、重粉质粘土

⑤2

砂质粉土、粘质粉土

6

⑥

卵石、圆砾

13.53～16.00

22.80～25.70

9.20～13.10

⑥1

细砂、中砂

7

⑦

粘土、重粉质粘土

1.80～6.34

32.40～36.90

1.00～6.20

⑦1

粘质粉土、粉质粘土

⑦2

粘质粉土、砂质粉土

8

⑧

卵石、圆砾

-0.61～1.28

37.80～39.70

4.20～6.90

⑧1

细砂、中砂

9

⑨

粘土、重粉质粘土

-6.73～-5.01

44.10～45.50

2.80～5.10

⑨1

粘质粉土、粉质粘土

10

⑩

细砂、中砂

-10.11～-8.69

48.10～49.70

7.50～7.90

⑩1

卵石、圆砾

⑩2

粉质粘土、粘质粉土

11

-11

粉质粘土、粘质粉土

-17.91～-16.29

55.70～57.00

13.00～15.40

（11）1

重粉质粘土、粘土

12

-12

卵石、圆砾

-31.98～-30.79

70.00～71.20

11.70～12.40

（12）1

细砂、中砂

（12）2

粉质粘土、重粉质粘土

13

-13

粉质粘土、粘质粉土

-43.68～-42.57

82.00～83.00

5.50～6.00

（13）1

粘土、重粉质粘土

（13）2

砂质粉土、粘质粉土

14

-14

细砂、中砂

-49.43～-48.51

87.50～88.50

6.00～6.40

（14）1

圆砾、卵石

（14）2

粉质粘土、重粉质粘土

（14）3

砂质粉土

15

-15

粘土、重粉质粘土

-55.37～-54.81

93.90～94.80

10.2

（15）1

砂质粉土、粘质粉土

（15）2

细砂

（15）3

粉质粘土

16

-16

细砂、中砂

-65.12

104.5

13.5

（16）1

卵石

（16）2

粉质粘土、重粉质粘土

17

-17

粉质粘土、粘质粉土

-78.62

118

10.6

（17）1

细砂

18

-18

卵石

-89.22

128.6

4.9

（18）1

细砂、中砂

19

-19

粘土、重粉质粘土

-94.12

133.5

10.9

（19）1

粉质粘土、粘质粉土

20

-20

粉质粘土

-105.02

144.4

15.3

（20）1

粘质粉土、砂质粉土

（20）2

中砂

21

-21

卵石

-120.32

159.7

5.3

2.5.2、水文地质条件

勘察实测的自地表以下3层地下水的类型分别为：

第1层地下水为台地潜水，赋存在第2、第3大层土当中的粉土和砂土层中，该层地下水的水量和水位在整个场区的分布不够连续；第2层地下水为层间潜水，含水层为第4大层卵砾石、砂层，该层地下水连续分布；第3层地下水为承压水，赋存于具强透水性的第6大层卵砾石层及细砂、中砂层当中，该层承压水具有较高的压力水头。

在勘探孔内实测的承压水头高达6～7m左右。

各层地下水类型见表1－4。

本地区水位季节变化规律一般为：

潜水11月份～来年3月份水位较高，其它月份相对较低，其水位年变化幅度一般为2m左右，即该层水位约在12～17m左右。

场区承压水11月份～来年3月份水位较高，其它月份水位相对较低，年变化幅度一般为3m～4m，即承压水水位在12m~19m左右。

地下水情况一览表

序号

地下水类型

地下水稳定水位

水位埋深（m）

水位标高（m）

1

台地潜水

3.30～6.50

32.07～35.59

2

层间潜水

15.30～17.60

21.99～23.58

3

第一层承压水（测压水头）

16.70～18.60

20.64～22.00

注：

其余各层承压水水头标高与第一层承压水头大致相当

深层承压水具有与第3层地下水（第一层承压水）相差不大的水头高程，由于各深层承压水的隔水顶板绝对标高较低，因此具有更高的承压性。

三.基坑支护设计

3.1、基坑支护方案各剖面支护形式一览表

序号

支护位置

支护形式（简要说明）

1

商场东侧（北段）

2-2剖面

上部10.20m土钉墙（1:

0.6），下部护坡桩＋2道锚杆+旋喷桩止水

商场东侧（南段）

3-3剖面

-7.5m以上土钉墙（1：

0.1）+护坡桩＋3道锚杆+密排锚管高压注浆+旋喷桩止水

2

商场南侧

4-4剖面

上部10.20m土钉墙（1:

0.1），下部护坡桩＋2道锚杆+旋喷桩止水

3

主楼南侧

5-5剖面

上部10.20m土钉墙（1:

0.1），下部护坡桩＋2道锚杆+旋喷桩止水

4

主楼西侧

6-6剖面

上部10.20m土钉墙（1:

0.1），下部护坡桩＋2道锚杆+旋喷桩止水

5

大宴会厅西侧

7-7剖面

上部10.20m土钉墙（1:

0.1），下部护坡桩＋2道锚杆+旋喷桩止水

6

大宴会厅北侧

8-8剖面

上部10.20m土钉墙（1:

0.1），下部护坡桩＋2道锚杆+旋喷桩止水

3.2、商场东侧北段基坑支护设计

本侧开挖区

基坑深度为-22.55m，地下室为4层，每层结构顶面标高分别为-6.35、-11.700、-16.375、-21.050m。

本处基坑支护设计采取土钉墙＋护坡桩+旋喷桩止水的联合支护形式，见商场东侧北段基坑支护（2—2）剖面示意图。

（2-2）剖面基坑上部10.2m采用1:

0.6土钉墙支护，下部12.35m采用护坡桩支护。

从上至下共设7排土钉，倾角10±20，纵横向间距1.5m，梅花形布置，规格及长度见下表。

排数

1

2

3

4

5

6

7

锚筋规格

Ф16

Ф16

Ф16

Ф16

Ф16

Ф16

Ф16

锚筋长度（m）

3.0

3.0

3.0

2.5

2.5

2.5

2.5

外挂钢丝网片，现场人工抹灰，抹灰厚度50mm。

坡顶翻边宽度不小于500mm。

考虑施工场地的材料堆放，基坑周边坡顶超载取为20kpa，作用在坡顶2m以外。

3.3、商场东侧南段基坑支护设计

本侧开挖区

基坑深度为-22.55m，地下室为4层，每层结构顶面标高分别为-6.35、-11.700、-16.375、-21.050m。

本处基坑支护设计结构与行政楼外墙之间的距离根据最新版图纸显示尚有15.0m（考虑仅有地下一层结构向东扩9.3m，在地下结构施工完成后二次施工），在行政楼西侧为业主留设3.5m宽的消防通道。

因此，本侧基坑支护上部-7.5m采用1：

0.1土钉墙支护，下部采用护坡桩＋锚杆+旋喷止水帷幕的联合支护形式。

上述支护方式可确保行政楼地下结构和地基工程性能不受影响。

（见商场东侧南段基坑支护（3—3）剖面示意图）。

（3-3）剖面基坑上部7.5m采用1:

0.1土钉墙支护，下部15.05m采用护坡桩支护。

从上至下共设5排土钉，倾角10±20，横向间距1.5m，梅花形布置，规格及长度见下表。

排数

1

2

3

4

5

锚筋规格

Ф16

Ф20

Ф22

Ф20

Ф20

土钉长度（m）

6.0

6.0

8.0

6.0

6.0

设计土钉横、竖压筋1Ф16通长，短压筋2Ф16长200mm与横、竖压筋在土钉端部井字架型焊接。

土钉孔径110（130）mm；钢筋网片ф6.5@200×200，现场扎丝绑编；面层喷射混凝土C20，厚度100mm。

坡顶喷射混凝土翻边宽度不小于0.5m。

在第3道土钉上每隔一根设置一根预应力土钉，预应力锚板选用200×200×20mm钢板，预紧力3～5吨。

考虑到近地表处杂填土的影响，首层土钉成孔困难，土钉长度较短；为有效控制坡体水平变形，同时为保证首层土钉支护稳定，需在地面处设置拉锚，锚筋1Ф16@3000，锚固于边坡坡顶外侧5m左右，在基坑周边地面硬化时，将锚筋浇筑于硬化地面以内。

3.4、商场南侧基坑支护设计

本侧开挖区

基坑深度为-22.55m，地下室为4层，每层结构顶面标高分别为-6.35、-11.700、-16.375、-21.050m。

本侧基坑支护设计采用上部10.20m土钉墙（1:

0.1），下部护坡桩＋旋喷桩止水的联合支护形式，见商场南侧基坑支护（4-4）剖面示意图。

（4-4）剖面基坑上部10.2m采用1:

0.1土钉墙支护，下部12.35m采用护坡桩支护。

从上至下共设7排土钉，倾角10±20，横向间距1.5m，梅花形布置，规格及长度见下表。

排数

1

2

3

4

5

6

7

锚筋规格

Ф16

Ф22

Ф20

Ф22

Ф20

Ф22

Ф22

土钉长度（m）

6.0

10.0

9.0

10.0

8.0

6.0

6.0

设计土钉横、竖压筋1Ф16通长，短压筋2Ф16长200mm与横、竖压筋在土钉端部井字架型焊接。

土钉孔径110（130）mm；钢筋网片ф6.5@200×200，现场扎丝绑编；面层喷射混凝土C20，厚度100mm。

坡顶喷射混凝土翻边宽度不小于0.5m。

在第2道、第4道土钉上每隔一根设置一根预应力土钉，预应力锚板选用200×200×20mm钢板，预紧力3～5吨。

考虑施工场地的材料堆放，基坑周边坡顶超载取为20kpa。

考虑到近地表处杂填土的影响，首层土钉成孔困难，土钉长度较短；为有效控制坡体水平变形，同时为保证首层土钉支护稳定，需在地面处设置拉锚，锚筋1Ф16@3000，锚固于边坡坡顶外侧5～8m左右，在基坑周边地面硬化时，将锚筋浇筑于硬化地面以内。

其他设计同前。

3.5、主楼南侧基坑支护设计

开挖区

、

基坑深度为-21.60m，地下室为3层，每层结构顶面标高分别为-6.35、-11.050、-16.700m。

本侧基坑支护设计采取土钉墙＋护坡桩+旋喷桩止水的联合支护形式，见附图2－8主楼南侧基坑支护（5-5）剖面示意图。

（5-5）剖面基坑上部10.2m采用1:

0.1土钉墙支护，下部11.40m采用护坡桩支护。

因为本侧基坑支护结构上口线外约5m的地下有一个2.8m宽、高3m的混凝土热力综合管廊需要妥善保护。

从上至下共设8排土钉，倾角10±20，横向间距1.2m，梅花形布置，规格及长度见下表。

排数

1

2

3

4

5

6

7

8

锚筋规格

Ф16

Ф16

Ф16

1-7Ф5

Ф16

2Ф20

2Ф20

1Ф20

土钉长度（m）

6.0

6.0

6.0

15.0

6.0

8.0

7.0

6.0

设计土钉横、竖压筋1Ф16通长，短压筋2Ф16长200mm与横、竖压筋在土钉端部井字架型焊接。

土钉孔径110（130）mm；钢筋网片ф6.5@200×200，现场扎丝绑编；面层喷射混凝土C20，厚度100mm。

坡顶喷射混凝土翻边宽度不小于0.5m。

第4道土钉为1-7Ф5预应力土钉，端部用塑料布或塑料套管形成5.0m自由段，采用18＃槽钢做反梁，预紧力10吨。

考虑施工场地的材料堆放，基坑周边坡顶超载取为20kpa。

对于管廊局部地上排气孔位置，在排气孔两侧加密土钉并加密横竖压筋设计，以加强土钉墙面层来稳定排气孔结构。

考虑到近地表处杂填土的影响，首层土钉成孔困难，土钉长度较短；为有效控制坡体水平变形，同时为保证首层土钉支护稳定，需在地面处设置拉锚，锚筋1Ф16@3000，锚固于边坡坡顶外侧5～8m左右，在基坑周边地面硬化时，将锚筋浇筑于硬化地面以内。

其他设计同前。

3.6、主楼西侧基坑支护设计

开挖区

、

基坑深度为-21.60m，地下室为3层，每层结构顶面标高分别为-6.35、-11.050、-16.700m。

本侧基坑支护设计采取土钉墙＋护坡桩＋旋喷桩止水的联合支护形式，见主楼西侧基坑支护（6-6）剖面示意图。

（6-6）剖面基坑上部10.2m采用1:

0.1土钉墙支护，下部11.40m采用护坡桩支护。

从上至下共设7排土钉，倾角10±20，横向间距1.5m，梅花形布置，规格及长度见下表。

排数

1

2

3

4

5

6

7

锚筋规格

Ф16

Ф22

Ф20

Ф22

Ф20

Ф22

Ф20

土钉长度（m）

6.0

10.0

9.0

10.0

8.0

6.0

6.0

设计土钉横、竖压筋1Ф16通长，短压筋2Ф16长200mm与横、竖压筋在土钉端部井字架型焊接。

土钉孔径110（130）mm；钢筋网片ф6.5@200×200，现场扎丝绑编；面层喷射混凝土C20，厚度100mm。

坡顶喷射混凝土翻边宽度不小于0.5m。

在第2道、第4道土钉上每隔一根设置一根预应力土钉，预应力锚板选用200×200×20mm钢板，预紧力3～5吨。

考虑施工场地的材料堆放，基坑周边坡顶超载取为20kpa。

3.7、大宴会厅西侧基坑支护设计

本侧开挖区

基坑深度为-22.55m，地下室为4层，每层结构顶面标高分别为-5.20、-11.050、-21.050m。

由业主所发投标图可见，B3层空调制冷机房平面部分上空无楼板，该处层高10m，如果考虑将来基坑支护结构换撑问题，则使基坑支护结构设计变得异常不经济，甚至造成将来正式结构施工时墙体支模板、浇注混凝土变得不可行，基于此本侧基坑支护结构预留800mm肥槽。

本侧基坑支护设计采取土钉墙＋护坡桩＋旋喷桩止水的联合支护形式，见大宴会厅西侧基坑支护（7-7）剖面示意图。

（7-7）剖面基坑上部10.2m采用1:

0.1土钉墙支护，下部12.35m采用护坡桩支护。

从上至下共设7排土钉，倾角10±20，横向间距1.5m，梅花形布置，规格及长度见下表。

排数

1

2

3

4

5

6

7

锚筋规格

Ф16

Ф22

Ф20

Ф22

Ф20

Ф22

Ф20

土钉长度（m）

6.0

10.0

9.0

10.0

8.0

6.0

6.0

设计土钉横、竖压筋1Ф16通长，短压筋2Ф16长200mm与横、竖压筋在土钉端部井字架型焊接。

土钉孔径110（130）mm；钢筋网片ф6.5@200×200，现场扎丝绑编；面层喷射混凝土C20，厚度100mm。

坡顶喷射混凝土翻边宽度不小于0.5m。

在第2道、第4道土钉上每隔一根设置一根预应力土钉，预应力锚板选用200×200×20mm钢板，预紧力3～5吨。

考虑施工场地的材料堆放，基坑周边坡顶超载取为20kpa。

3.8、大宴会厅北侧基坑支护设计

本侧开挖区

基坑深度为-22.55m，地下室为4层，每层结构顶面标高分别为-6.20（-5.20）、-11.700（-11.050）、-16.700（空调制冷机房、储冰库、污水处理机房部分上空无楼板）、-21.050（-20.050）m。

与大宴会厅西侧基坑支护设计同样考虑，为保证基坑支护设计技术可行、经济合理、安全高效，本侧基坑支护结构亦应预留800mm肥槽。

本侧基坑支护设计采取土钉墙＋护坡桩+旋喷桩止水的联合支护形式，见大宴会厅北侧基坑支护（8-8）剖面示意图。

（8-8）剖面基坑上部10.2m采用1:

0.1土钉墙支护，下部12.35m采用护坡桩支护。

从上至下共设7排土钉，倾角10±20，横向间距1.5m，梅花形布置，规格及长度见下表。

排数

1

2

3

4

5

6

7

锚筋规格

Ф16

Ф22

Ф20

Ф22

Ф20

Ф22

Ф20

土钉长度（m）

6.0

10.0

9.0

10.0

8.0

6.0

6.0

设计土钉横、竖压筋1Ф16通长，短压筋2Ф16长200mm与横、竖压筋在土钉端部井字架型焊接。

土钉孔径110（130）mm；钢筋网片ф6.5@200×200，现场扎丝绑编；面层喷射混凝土C20，厚度100mm。

坡顶喷射混凝土翻边宽度不小于0.5m。

在第2道、第4道土钉上每隔一根设置一根预应力土钉，预应力锚板选用200×200