基坑土钉墙围护桩专项施工方案.docx
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基坑土钉墙围护桩专项施工方案
基坑支护工程
基坑土钉墙、围护桩
施
工
组
织
方
案
编制人：
职务：
时间：
审核人：
职务：
时间：
批准人：
职务：
时间：
二Ο一五年一月十九日
一、工程概况及编制依据
鹰潭天虹商业综合体项目位于信江新区经五路与纬五路交汇处，总占地面积22148m2，由地上高层大型商业、办公、前广场和地下停车库组成，总体高度8层，局部18层，总建筑面积125502m2，其中地上建筑面积约101204m2，架空层建筑面积1106m2，地下室建筑面积约22349m2。
场地规划地面整平标高约为30.90m，采用框架结构。
设计2层地下室，地下室顶板标高约21.60m，地下室高约9.30m。
本工程基坑北侧、南侧、西侧部分区段采用土钉墙支护，东侧及西侧EF、FG和GH段基坑侧壁采用围护桩支护。
基坑围护设计单位为：
江西省勘查设计研究院，总承包单位为：
：
：
：
：
：
。
根据设计单位要求，本次拟开挖基坑坑底标高约20.90m。
编制依据如下：
1、江西省勘查设计研究院提供的《岩土工程勘察报告》；
2、江西省勘查设计研究院提供的基坑支护设计图。
3、钻孔灌注桩桩施工经验施工工艺标准
4、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012
5、《建筑施工安全技术规范》ISBNT-112-04108-2
6、《建筑地基基础设计规范》GB50007—2012
7、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202－2002
8、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46－2005
9、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2001
10、《建筑施工安全技术规范》ISBNT-112-04108-2
11、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2013
二、土钉墙及围护桩设置
本工程设置土钉墙的区段如下：
（一）北侧基坑侧壁
北侧（AB段）：
该侧地下室边线距征地红线约5.30m，基坑坑顶标高约29.60m，坑底标高约20.90m，基坑侧壁高8.70m，设计采用土钉墙进行支护：
（二）南侧基坑侧壁
南侧CD段基坑坑顶标高约26.00m，坑底标高约20.90m，拟开挖基坑深度5.10m。
（三）西侧基坑侧壁
西侧（DE和HA段）：
该侧基坑坑顶为市政道路绿化带，由于拟建建筑物距征地红线近，经业主单位与市政有关部门沟通后，该侧基坑开挖期间可临时占用市政道路的绿化带。
（1）DE段
该段基坑坑顶标高约29.20m，坑底标高约20.90m，拟开挖基坑深度8.30m。
（2）HA段
该段基坑坑顶标高约28.00m，坑底标高约20.90m，拟开挖基坑深度7.10m。
考虑到部分地下室建筑物紧邻建筑红线，外侧为市政道路绿化带，经业主单位与市政有关部门沟通后，该侧基坑开挖期间可临时占用市政道路的绿化带。
该区基坑坑顶标高约29.20m，坑底标高约19.20m，基坑侧壁高度10.00m。
考虑到基坑深度达到10.00m，故该侧基坑侧壁设计采用围护桩进行支护。
围护桩采用钻孔（或旋挖）灌注桩（跳槽施工），桩径为800mm，桩中心间距1.2m。
桩顶标高25.2m，顶部设置高600mm宽800mm的冠梁。
设置围护桩的区段如下：
（一）东侧基坑侧壁
该段基坑坑顶标高约30.00m，坑底标高约20.90m，基坑侧壁高度9.10m。
该区基坑顶部为市政道路，无临时可借用区域，故该区设计采用围护桩进行基坑侧壁支护，围护桩采用钻孔（或旋挖）灌注桩。
（二）西侧基坑侧壁（EF、FG和GH段）
（1）EF段
该段拟建地下室建筑物紧邻建筑红线，外侧为市政道路绿化带，经业主单位与市政有关部门沟通后，该侧基坑开挖期间可临时占用市政道路的绿化带。
该区基坑坑顶标高约29.20m，坑底标高约19.20m，基坑侧壁高度10.00m。
考虑到基坑深度达到10.00m，故该侧基坑侧壁设计采用围护桩进行支护。
（2）FG段
该区基坑坑顶标高约29.20m，坑底标高约17.10m，基坑侧壁高度12.10m,该侧基坑侧壁设计采用围护桩进行支护。
（3）GH段
该区基坑坑顶标高约29.20m，坑底标高约18.10m，基坑侧壁高度11.10m,该侧基坑侧壁设计采用围护桩进行支护。
三、场地工程地质条件
据《勘察报告》，场地地层结构按其岩性及其工程特性，自上而下可依次划分为①素填土、③粉质粘土、④砾砂、⑤卵石、⑥强风化中砂岩、⑦中风化中砂岩，上述各土层的主要物理力学性质指标见下表：
基坑工程涉及土层特征表表1
岩土编号
岩土名称
重度（Kn/m3）
内摩擦角
（°）
内聚力
（kPa）
锚体与土体极限摩阻力（kPa）
备注
①
素填土
18
10
5
22
1、锚体与土体极限摩阻力按基坑技术规程提供；
2、（*）为地区经验数据
③
粉质粘土
19
12.4
30.3
60
④
砾砂
20
32
0
200
⑤
卵石
20.5
36
0
220
⑥
强风化中砂岩
21
25
120
180
⑦
中风化中砂岩
22
40
200
300
四、施工组织方案
（一）土钉墙施工工艺流程
1、按设计要求制作HRB400、直径22的螺纹钢筋，长度按照设计要求制作。
2、土钉墙施工挖土应分层分段进行，作业面宽度应大于锚杆长度。
3、修整坡面，第一次喷射砼，厚度为30—50mm。
4、用气动设备击入锚管，并控制入土角度10°，用挤压泵对锚管件进行注浆。
5、铺设钢筋网片。
6、设置锁定锚头。
7、第二次喷射混凝土至设计厚度。
重复1——8至完成整个待加固边坡护壁。
土钉墙施工流程图
（一）为确保施工质量和进度，现场设立工程技术组，由多名工程技术人员组成，其中一名为工程负责人，主管全面工作、工程技术组下多个作业班，每班的技术管理工作由技术人员和班长共同负责。
1、施工人员配备
（1）造孔作业班或作业班16人。
（2）铺设钢筋网及喷射砼班10人。
（3）测量员、安全员2人。
（4）电工1人。
2、施工机具配备
（1）空压机1台
（2）混凝土喷射机1台
（3）注浆泵1台
（4）砂浆搅拌机1台
（5）切割机1台
（6）电焊机1台
（7）高压水管200m
（8）电缆（动力）100m
（9）配电箱2只
（10）27型凿岩机2台
（二）钻孔灌注桩施工工艺流程
本工程钻孔灌注桩采用全套管钻孔灌注桩。
该施工法的过程是：
平整场地→铺设工作平台→安装钻机并定位→压套管→钻进成孔→下放钢筋笼→放导管→灌注混凝土→拉拔套管→检查成桩质量。
施工顺序：
（1）施工准备
施工准备包括：
选择钻机、钻具、场地布置等。
钻机是钻孔灌注桩施工的主要设备，可根据地质情况和各种钻孔机的应用条件来选择。
（2）钻孔机的安装与定位
安装钻孔机的基础如果不稳定，施工中易产生钻孔机倾斜、桩倾斜和桩偏心等不良影响，因此要求安装地基稳固。
对地层较软和有坡度的地基，可用推土机推平，再垫上钢板或枕木加固。
为防止桩位不准，施工中很重要的是定好中心位置和正确的安装钻孔机，对有钻塔的钻孔机，先利用钻机的动力与附近的地笼配合，将钻杆移动大致定位，再用千斤顶将机架顶起，准确定位，使起重滑轮、钻头或固定钻杆的卡孔与护筒中心在一垂线上，以保证钻机的垂直度。
钻机位置的偏差不大于2cm。
对准桩位后，用枕木垫平钻机横梁，并在塔顶对称于钻机轴线上拉上缆风绳。
（3）钻孔
钻孔是一道关键工序，在施工中必须严格按照操作要求进行，才能保证成孔质量，首先要注意开孔质量，为此必须对好中线及垂直度，并压好套管。
随时检查成孔是否有偏斜现象。
采用冲击式或冲抓式钻机施工时，附近土层因受到震动而影响邻孔的稳固。
钻孔的顺序也应该事先规划好，既要保证下一个桩孔的施工不影响上一个桩孔，又要使钻机的移动距离不要过远和相互干扰。
（4）灌注水下混凝土
清完孔之后，就可将预制的钢筋笼垂直吊放到孔内，定位后要加以固定，然后用导管灌注混凝土，灌注时混凝土不要中断，否则易出现断桩现象。
五、施工要求
1、在遇到障碍物时土钉可作角度及位置适当调整，若土钉无法击入可采用洛阳铲成孔安置锚杆并注浆。
锚管每米设Φ8注浆眼2个，并采用角钢倒角保护注浆眼。
2、土钉在基坑壁上呈梅花形布置，锚筋采用Φ22的钢筋，长度依据设计要求，钢筋网用Φ8@150×150双向排列，网片外侧设置水平及斜向交叉直径12加强钢筋，φ8钢筋网片采用扎丝绑扎或点焊连接，Φ12加强钢筋与锚杆采用两根长100mm的Φ12HRB400螺纹钢筋帮焊连接，相邻钢筋网片搭接长度不小于300mm。
3、喷射砼采用干喷法，强度为C20，厚度为100mm，配合比为水：
水泥:
中砂：
细:
石子=0.5:
1:
2.0:
2.5，掺入水泥用量的2-5%的早强剂，水量控制在最小回弹率为宜。
4、土钉注浆材料采用M25纯水泥浆，水灰比为0.5，水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，水泥浆应搅拌均匀，随拌随用。
土钉及注浆锚管的注浆压为0.1~0.2Mpa并在稳压下持续压浆1分钟以上，确保注浆充盈。
5、根据《锚杆喷凝土支护技术规范》GBJ86-85第8.1.2条：
每喷射50-100立方米混合料或小于50立方米混合料的独立工程，不得少于一组，每组试块不得少于3个，材料或配合比度更时，应另作一组，本工程试块为三组。
六、工程施工质量保证措施
1、施工用材料必须符合设计要求，钢筋、锚管、水泥、砂等有质保单及报告。
2、土钉锚管的定位应符合设计要求，土钉保护层厚度不小于30mm，孔位误差不大于100mm，其垂直方向用水准仪测量，横向距离用卷尺丈量，如遇特殊情况，由现场负责人审定。
3、保证土钉或锚管水平角度在10°，锚杆角度由三角形支架来控制。
4、锚管注浆采用挤压泵注浆，每根锚杆的注浆压力和注浆量应及时记录。
5、配制浆液应符合设计要求，严格按配比正确配制。
6、在喷砼前调整喷浆气压，喷砼气压根据喷砼的距离进行调整。
7、喷射砼配合比按设计要求，和易性、坍落度（5-8cm）、用水量应保证砼达到级配要求，控制最小回弹率为准。
在喷射砼施工中可根据坑壁土层含水量及土方开挖速度，适当添加2-5%的早强剂。
8、挖土方与我方应密切配合，分层分段开挖，每段不得大于20米，每次开挖深度低于同层土钉0.5m，待混凝土强度达到80%后方可进行下层开挖，严禁超挖或在上一层未加固完毕就开挖下一层。
9、严格控制基坑周边地面荷载，基坑周围堆载不得超过10Kpa。
对基坑周边的地上建筑、地下工程及道路工程等应进行监测，采取预防保护措施。
10、了解本地区类似场地已发生过的经验、教训，做好事故防范。
11、施工期间随时密切注意气修、降雨、地震、降温等预报，以便做好相应防灾措施。
12、在施工中如局部地水补给丰富，可在坑壁设置排水孔引进不宜强堵。
13、严格按照设计说明施工。
（一）、工程施工安全保证措施：
1、进入现场戴好安全帽，扣好帽扣。
2、所有电器设备有可靠保护设施，并不得带病工作。
3、特殊操作人员持证上岗。
4、施工期间特别是机器操作人员不无故离岗。
5、必须按国家颁布的操作规程、规定进行操作施工。
（二）、施工工期：
土钉施工与土方开挖交叉进行，一般在土方按要求开挖后的2天内完成，按顺畅施工工期为60天左右，因雨或其他不可抗拒因素造成工期相应顺延。
七、沉降、位移观测
1、沉降、位移观测
围护结构在土体开挖时应进行深层土体水平位移，地下水位及位移监测，本工程设计单位在围护桩圈梁顶面每隔30.0米设一位移观测点。
b.基坑周围道路每隔20米设置一个沉降观测点。
c.基坑周边每栋建筑设置四个沉降观测点。
2、深层水平位移量测：
基坑共布置4根测斜管，测斜管深度与所在位置的支护桩长相同。
3、桩身应力观测：
选择6根左右支护桩，采用钢筋应力计法量测。
4、严格按要求分层开挖土方。
5、基坑开挖过程中应及时排除基坑底部积水，并在坑底开挖排水沟。
6、现场应备应急材料（草包、木桩等），万出现险情等，作临时应急之用，做到人员、物资、设备三到位。
八、应急预案
1.1预案简介
针对本工程施工生产过程中深基坑支护与降水工程的正常有序，预测预防各施工环节、部位可能存在的危险因素，一方面有效地防止重大事故的发生，另一方面，在事故发生后通过有序的行动和措施最大程度地降低事故的损失，特制定本措施和预案。
2.1范围
本项目中所有开挖的基坑
3突发事件风险分析和预防
3.1突发事件分析
根据工程的施工特点及地质情况，在雨季施工期间，存在重大的危险因素是基坑坍塌、高处坠落、安全用电等。
3.2突发事件及风险预防措施
1）材料准备：
开挖前准备足够的钢管和脚手板，以备打土钉墙，为防止基坑大面积的坍塌。
2）基坑开挖时现场设专人负责比例放坡，分层分段开挖、支护，确保边坡整体稳定。
3）及时获取气象信息，雨天来临前将以开挖完成而未及时支护的边坡用彩条布覆盖，配备足够的水泵，确保基坑无积水。
4）第一层支护完成后，应及时安装防护围栏，围栏高度不低于1.2米。
5）坡顶堆载不超过10KPa，坡顶2m范围内禁止堆放施工材料。
4深基坑支护与降水的危险因素及预防措施
4.1临边防护
4.1.1存在的危险因素
a施工队伍众多，交叉作业，易发生高空坠物，形成物体打击事故。
b施工现场环境复杂，易发生坠落事故。
4.1.2采取的措施
a首先要对施工人员进行详细的安全交底，让其熟悉施工现场的作业环境。
b进入施工现场必须穿戴好劳动保护用品。
现场临边区域，用ф48钢管做成栏杆把临边围起来。
对光线黑暗的区域安装临时的照明设施。
c对有交叉施工的区域，派专人监护，并设置安全网或搭设保护棚。
4.2坑壁支护
4.2.1存在的危险因素：
a土方坍塌。
b容易发生小块孤石落下伤人。
4.2.2采取的措施：
a按照方案要求对边坡放坡。
b对边坡进行支护。
c支护后应派专人进行观察，对支护设施产生局部变形的要及时采取措施进行调整。
4.3基坑积水
4.3.1危险因素
a土方被水浸泡后易坍塌。
b基坑内有水不易发现坑底危险因素。
4.3.2采取措施：
a基坑内积水及时排走。
b对于采用坑外降水的，应制定防止临近建筑沉降的措施。
c在作业过程中，作业人员必须严格按照预定方案施工，全程应有专职安全员监护。
4.4基坑边堆放荷载
4.4.1危险因素：
作业过程中，因开挖出的土方不断增加，使基坑边堆放的荷载不断加大，容易造成边坡失稳坍塌。
4.4.2采取措施：
a积土、料具按要求堆放。
b使用的机具、设备与基坑边的距离符合要求。
4.5上下通道
4.5.1危险因素：
通道不畅通或搭设不牢固，容易发生高处坠落。
4.5.2采取措施：
a搭设安全通道，禁止作业人员上下攀爬。
b通道搭设牢固，并有安全护栏。
4.6土方开挖
4.6.1危险因素：
机械设备操作过程中容易伤害作业人员。
4.6.2采取措施：
a机械设备使用时作业人员不得进入设备作业半径内作业。
b机械设备必须经过检查验收方可使用。
c设备操作人员必须持证上岗。
4.7作业环境
4.7.1危险因素：
a垂直作业未做隔离防护，容易坠物伤人。
b照明不足，作业人员之间容易产生误伤。
4.7.2采取措施：
a垂直作业必须有隔离防护措施。
b配置足够的照明设施。
5应急措施
5.1应急行动
在深基坑开挖过程中可能发生土方坍塌、高空坠落、坠物伤人、机械伤害等事故，发生严重伤害事故或意外紧急情况时，应立即采取应急行动。
5.2事故发生后，由事故项目部的现场负责人指挥，各小组按照分工，各司其职，立即开展救援工作。
项目部的应急小组应经常演练，以提高应急救援能力。
5.3针对深基坑开挖过程中容易发生安全事故的环节的特点，应对特别危险的重大工程单独制定现场预案。
该预案应着重介绍现场危险源点和逃生路线，增强施工人员的自我保护意识。
5.4现场负责人（如现场负责人已在事故中受到伤害则由项目部平时或班前会上指定的临时负责人代替，下同）指挥现场人员立即撤离危险区。
5.5撤离线路：
处于危险境地的现场人员要沿安全通道快速撤离至安全地段。
该线路在班前会上指定、全体人员确认。
5.6高空坠落、坠物伤人等事故发生后可立即开始组织抢救。
对土方坍塌、机械事故、火灾事故，现场负责人要迅速判定是否具备救援条件才能组织施救。
在仍然存在倒塌、垮塌危险时，要立即组织消除危险或降低危险度后，方可组织救援。
5.7救援人员必须配备可靠的个人防护用品、采取防护措施后在负责人的指挥下进行。
5.8立即通知120急救中心，在组织对受伤人员进行现场急救的同时，逐级上报事故情况。
九、设计方案计算书
1、北侧AB段基坑侧壁支护剖面计算书
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验算项目:
----------------------------------------------------------------------
[验算简图]
----------------------------------------------------------------------
[验算条件]
----------------------------------------------------------------------
[基本参数]
所依据的规程或方法：
《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012
基坑深度：
8.700（m）
基坑内地下水深度：
10.000（m）
基坑外地下水深度：
10.000（m）
支护结构重要性系数：
1.000
土钉荷载分项系数：
1.250
土钉抗拔安全系数：
1.600
整体滑动稳定安全系数：
1.300
土钉墙底面支锚轴向拉力经验系数ηb：
1.000
[坡线参数]
坡线段数1
序号水平投影（m）竖向投影（m）倾角（°）
13.4808.70068.2
[土层参数]
土层层数4
层号土类名称层厚重度浮重度粘聚力内摩擦角与锚固体摩阻力与土钉摩阻力水土
（m）（kN/m^3）（kN/m^3）（kPa）（度）（kPa）（kPa）
1素填土1.50018.0---5.010.022.020.0---
2粘性土4.20019.0---30.312.460.040.0---
3砾砂3.30020.0---0.032.0200.070.0---
4卵石4.05020.510.50.036.0220.080.0分算
[超载参数]
超载数1
序号超载类型超载值（kN/m）作用深度（m）作用宽度（m）距坑边线距离（m）形式长度（m）
1局部均布15.0000.0004.0000.320条形
[土钉参数]
土钉道数6
序号水平间距（m）垂直间距（m）入射角度（度）钻孔直径（mm）长度（m）配筋
11.5000.50010.01009.0001E22
21.5001.50010.01007.5001E22
31.5001.50010.01007.5001E22
41.5001.50010.01007.5001E22
51.5001.50010.01007.5001E22
61.5001.50010.01006.0001E22
钢筋类型对应关系：
d-HPB300,D-HRB400,E-HRB400,F-RRB400,G-HRB500,P-HRBF335,Q-HRBF400,R-HRBF500
*******************************************************************
[验算结果]
*******************************************************************
[抗拔承载力验算结果]
工况开挖深度破裂角支锚号支锚长度受拉荷载标准值抗拔承载力标准值抗拉承载力标准值安全系数
（m）（度）（m）Nkj（kN）Rkj（kN）Rkj（kN）抗拔抗拉
10.50139.10
22.00139.41土钉9.00012.070.5152.15.88312.694
33.50139.81土钉9.0007.864.3152.18.20019.404
2土钉7.5004.981.6152.116.56130.864
45.00139.91土钉9.0007.858.1152.17.43819.475
2土钉7.5004.969.1152.114.08230.978
3土钉7.50010.981.7152.17.49213.947
56.50141.21土钉9.0007.653.3152.17.04620.103
2土钉7.5004.858.8152.112.36931.977
3土钉7.5002.270.6152.132.63770.270
4土钉7.50049.8115.1152.12.3143.056
68.00142.91土钉9.0007.249.7152.16.86721.007
2土钉7.5004.650.7152.111.14533.415
3土钉7.5002.161.6152.129.74673.430
4土钉7.50022.1105.2152.14.7576.877
5土钉7.50085.7145.9152.11.7031.775
78.70043.51土钉9.0007.148.0152.16.74421.352
2土钉7.5004.547.0152.110.50833.963
3土钉7.5002.057.6152.128.27874.633
4土钉7.50021.8100.9152.14.6376.990
5土钉7.50053.1137.8152.12.5942.862
6土钉6.00062.9124.1152.11.9742.419
[整体稳定验算结果]
工况号安全系数圆心坐标x（m）圆心坐标y（m）半径（m）
11.3433.3319.3441.146
22.230-0.54017.78911.127
32.1741.13811.8646.732
41.7960.63810.8087.159
51.488-1.06511.3119.317
61.457-3.49912.47712.369
71.496-2.62510.44210.767
[喷射混凝土面层计算]
[计算参数
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