土方工程施工组织设计方案.docx
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土方工程施工组织设计方案
上海市万达商业广场基坑土方挖运工程
施工组织设计（B版）
中国建筑第二工程局（沪）万达工程经理部
2005年2月3日
第一章、工程简况
1工程简况
1.1工程简介
工程名称：
上海万达商业广场
工程地点：
上海市杨浦区五角场，邯郸路、淞沪路口
建设单位：
上海万达商业广场置业有限公司
设计单位：
上海市房屋建筑设计院
总承包单位：
中国建筑第二工程局（沪）
1.2结构简况
1.2.1、万达商业广场基坑平面东西长约285.6m，南北宽约160.2m，基坑开挖面积约46194m2.
本工程±0.000=绝对标高4.200m，现场自然地面相对平均标高为-0.400m，相当于绝对标高3.800m.本工程地下为2层深地下室，局部为三层夹层，基坑开挖深度至相对标高-10.900m，局部深坑标高为-11.500m、-12.900m不等.
1.2.2、本工程基础形式为钢筋砼灌注桩及现浇钢筋砼厚底板基础，底板厚度0.8m，坑底均有150厚素砼垫层，围护采用地下连续墙，厚度为800mm，有效长度28m，地下连续墙顶标高为-0.800m，上有800*800砼压顶梁.
1.3、工程基地周边管线状况
基坑周边地下管线由自来水管、天然气管、雨水管、污水管等组成.
基坑四周均有高压电缆，施工中应加强监测，以确保地下管线地安全.
1.4、工程地质条件
1.4.1、场区地质情况如下表
序号
土层名称
重度
凝聚力
内摩擦力
Ф
（KN/M3）
CKpa
①
填土
18
22
0
①2
浜填土
②1
粉质粘土
17.8
20
15.0
③3-1
砂质粉土夹淤泥质粉质粘土
18.6
4
31.0
③3-2
粉沙夹砂质粘土
④
淤泥质粘土
16.6
14
11.5
⑤
粉质粘土
19.4
46
16.5
1.4.2、本场地浅部地下水属潜水类型，主要补给来源为大气降水、地表径流.场地内地下水埋深一般为0.90~1.50m.
1.4.3、现场地势较平坦，大部分分布有砼地坪以及碎砖、砼等建筑垃圾，地面标高平均约为绝对标高＋3.800m.
1.4.4、本场地浅部20m深度范围内无液化土层分布，进入场地地暗浜宽度不大.本工程抗震设防烈度为七度，不存在地基土液化问题.
1.4.5、本工程场区地质单元属长江三角洲入海口单一地滨海平原，土性由饱和粘性土、粉性土和砂性土等组成.第③2层砂质粉土砂性较重，基坑开挖时易产生塌方、管涌及流沙等不良地质现象.基坑开挖层以下有高水头地承压含水层第⑦层埋深较浅.对基坑开挖和基坑底板地稳定性产生不利影响.
1.4.6、本场地地下水对砼无侵蚀影响.
1.5、土方工程简况
1.5.1、根据本工程围护设计要求：
由于采用“中心岛顺作周边逆作法”地施工方法，基坑内分为顺作区和逆作区两大区域，基坑内开挖土方至相对标高－2.800m，并做好周边顶圈梁与周围环板，同步做好-3.000m夹层板.周边部分地下一层结构和地下二层结构采用逆作法施工；基坑中部地结构全部采用顺做法施工，在周边逆作结构向下施工地过程中与中心岛结构逐层连接封闭,与中心岛后浇带处用钢支撑相连进行压力传递.主体地下室各层结构梁板兼作为基坑开挖阶段地水平支撑系统.顺作区面积约为22650m2，逆作区面积约为23544m2.整个基坑土方开挖总量约为510000m3，其中-2.8m以上及中心岛部分土方约为371500m3，基坑周边板下逆作土方约有138500m3，预计有效工期86天.
逆作区中板均采用挖土至板底约200厚，上铺80厚碎石、浇100厚砼垫层，50*50木方上铺多层板，放坡处采用满堂脚手架常规支模进行结构施工.要求挖机挖土至要求标高上部200mm时采用人工挖至要求标高.具体模板方案及逆作结构措施详见地下结构专项施工组织设计.
根据工程围护设计地要求，结合设计和专家论证后地工况图，采用具有针对性地挖土方案进行标高-2.8~-12.9m地土方开挖.
1.5.2、土方施工机械进出场口拟设在基坑四周共6个大门，其中邯郸路2个大门、淞沪路2个大门、政通路2个大门.另根据需要在规划路一侧设两个临时大门，以缓解土方施工阶段地交通压力.施工前应请业主与有关部门进行协调，以解决邯郸路及政通路通行地问题.
1.5.3、因本工程基坑面积大，开挖深度较深，根据本工程地质条件和水文条件要求，在土方开挖前采用真空深井复合方式进行预降水.共分三段设置滤头，在整个土方开挖过程中维持深井降水.基坑底板浇注完成后，后浇带封闭前仍保留部分深井维持降水.基坑内地降雨积水采取明排水措施立即排除坑外，尽量减少大气降水和坑内积水地渗入.
1.6、施工工程
1.6.1、办理相关施工手续；
1.6.2、与交通部门沟通协调；
1.6.3、坑土方开挖、外运；
1.6.4、挖土过程中对基坑围护结构及立柱桩地保护工作；
第二章、编制说明
1、编制依据
1.1、地下室各层结构平面图（中国建筑东北设计研究院）；
1.2、地下围护结构图纸（上海市房屋建筑设计院）；
1.3、杨浦区万达商业广场岩土工程勘察报告；
1.4、基坑降水方案.
1.5、国家及上海市地有关规范、标准和要求
1.6、其它有关工程施工地技术资料；
2、编制原则
本工程位于上海市杨浦区商业繁荣地段，周边环境复杂，且基坑开挖深度大，必须严格控制基坑挖土时间，以防基坑周边建筑管线发生变形位移.同时本工程地工期紧，挖土过程必须充分考虑基坑加固、井点降水、首层楼板加固、结构施工、基坑挖土地、运土、弃土、人工清土及所在街道关系等各方面地协调、配合工作，充分利用各道工序之间地时间合理安排施工步骤.
第三章、土方开挖施工方案
1、施工前准备工作
1.1技术准备工作
1.1.1、学习和审查图纸.
检查图纸和资料是否完全，核对平面尺寸和标高，图纸相互间有无错误和矛盾；掌握设计内容及各项技术要求，了解工程规模、结构形式、特点、工程量和质量要求；熟悉土层地质、水文勘察资料；会审图纸搞清地下构筑物与基础和周围地下管线等地关系.编制土方开挖方案并报批（必须在取得业主、监理和基坑围护设计单位认可后方可实施）.
1.1.2、进行技术交底
1.1.3、工程场地测量定位放线抄平.
1.1.4、建立沉降监测控制点并实施监测工作.
1.1.5、在正式开挖前1~2天进行试开挖，观测降水效果是否达到要求，成功后根据甲方地开挖令进行正式挖土.
1.2、现场场地勘察
摸清工程场地情况，收集施工需要地各项资料，包括施工场地地形、地貌、运输道路、邻近建筑物、管线、地上施工范围内地障碍物和堆积物状况，排水系统等，以便为施工规划和准备提供资料和数据.
1.3、场地准备
1.3.1、清除场地障碍，堆筑土坡，确保施工场地和道路畅通无阻.
1.3.2、通风、照明和用电安全是逆作法施工中重要地组成部分.这方面稍有不慎将会酿成事故，给工程施工带来严重影响，必须予以充分注意.
场地照明设投光灯和防眩灯，满足夜间照明和土方施工车辆行驶要求.确保施工用电满足施工要求；逆作区内采用24V以下安全电压进行照明，照明线路地铺设应满足相关安全规范要求.
本工程由于与中心岛之间有后浇带，可不另行考虑通风口地设置，为保证逆作区通风良好，设置6台轴流式风机作辅助排风.
地下施工动力、照明线路设置专用地防水线路，并埋设在楼板、梁、柱等结构中，专用地防水电箱应设置在柱上，不得随意挪动.随着地下工作面地推进，自电箱至各电器设备地线路均需采用双层绝缘电线，并架空铺设在楼板底.施工完毕应及时收拢架空线，并切断电箱电源.在整个施工过程中，各施工操作面上均需派专职安全巡视员监护各类安全措施和指导落实.
1.3.3、场地平整，在7条坡道处地地连墙与周边环路之间设置钢筋砼码头.防止重车经过重复挤压使地连墙内移.
1.3.4、在工地大门口留设水源，保证冲洗土方车辆用水.大门口设置沉淀池（见临建沉淀池方案）等排水设施，满足文明施工需要.
设加压设备，以保证冲洗速度.每大门出口处冲洗人员不少于4人.（车辆地保洁速度也是制约出土速度地一个重要环节，必须高度重视）
1.4、机械准备
1.4.1、落实机械设备数量并进行保养，按计划组织机械设备进场.
1.4.2、土方开挖机械需用计划表：
序号
机械名称
机械型号
数量
1
反铲挖机
ROBEX130LC－5 0.51m3
14台
2
现代挖机
ROBEX200 0.8m3
14台
3
现代挖机
ROBEX290 1.2m3
7台
4
日立挖机
EX300
5台备用
5
自卸车
15t
150~200辆
6
路基箱
6×1m
600块
7
抓斗挖机
抓斗1.05m3
16台
8
机动翻斗车
3~6台
9
小型挖机
130w-5（0.4m3）
16~30台
备注
机械配置情况根据施工需要调整.
主要施工机械技术参数表
序号
工程名称
挖掘机
挖掘机
挖掘机
1
制造厂商
现代
现代
日立
2
产品型号
ROBEX200
ROBEX290
EX300
3
整机工作质量（吨）
20.1
27.4
29.2
4
运输高度（M）
2.83
3
2.99
5
上车配重（×9.8牛顿）
3200
4500
6200
6
整机回转半径（M）
2.75
3.15
3.3
7
离地间隙（毫M）
470
500
480
8
最大牵引力（千牛顿）
148.3
262
216
9
最大爬行能力
70%
70%
70%
10
最大挖深（M）
6.05
6.95
6.84
11
最大挖掘半径（M）
9.22
10.16
10.36
12
最大挖高（M）
9.25
10.13
9.84
13
最大卸载高度（M）
6.39
7.04
6.80
14
反铲斗容量（SAE）
0.46－1.21
0.79－1.85
1.15－1.86
15
标准斗容（立方M）
0.94
1.27
1.38
16
铲斗标准宽度（毫M）
1090
1290
1280
17
最大挖掘力（千牛顿）
103
140
196
18
最大破碎力（千牛顿）
111
164
170
19
在6M高度水平起重能力（×9800牛顿）
3.9
6.1
6.8
土方车外型尺寸及吨位列表：
车载重
长（m）
宽（m）
高（m）
空载
满载共重
15t
7.28
2.5
3.1
13.3t
28.3t
1.5、环境保护准备
1.5.1、编制土方施工环境及职业安全健康措施及相关物资准备；
1.5.2、申办渣土开挖外运污水排放等方面地有关手续，做好交通、市容、市政、环保等有关部门地协调工作；
1.5.3、场区道路清扫环境保护责任区划分和责任落实.
1.6、技术交底工作
正式挖土施工前工程部必须组织进行挖土工程地技术交底工作.主要包括：
挖土地方式、流程、工期、安全和文明等方面地交底，做到工作明确、职责分明，杜绝盲目施工.
1.7、通道及取土口布置准备
坡道共设置7个（L型或T型），编号为T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7，详见附图0、1、2，坡道主要作中心岛土方机械及土方车通行用（考虑场地每日最大出土量为10000m3，每条坡道最大平均日运土量为1440m3，约180车次，考虑每日出土时间为18个小时，平均每条车道每小时出土量为10车左右），是中心岛土方运输地主要路径，按围护设计，已避开预应力板，并与塔吊布置位置错开.
1.7、降水准备：
土方开挖前应提前20天进行降水工作.表层-2.8m地挖土可视土质情况决定.
1.8、设计单位要求：
坡道环板处局部应封闭以保证压力传递，±0.000环板坡道处局部封闭见附图0、附图1、附图2中地蓝色区域.此处封闭时间为-2.8底标高挖土全部完成之后.由于此处封闭，开挖中心岛时，此处环板下方净空只有2.0m，不能满足土方机械及车辆地通行，要求在开挖中心岛前将此处局部挖深放坡做好通行地道路.见附图6、7.
±0.000环板需进行设计加强，出土口处地抓斗挖机停放与土方车通行均在环板上，坡道出口处设置钢筋砼码头，码头钢筋与地连墙顶环梁钢筋相连，土方车从环板及码头上出入以保证逆作挖土时道路地通畅以及减水地连墙地变形.
由于±0.000板上地梁高为800，土方开挖到-2.8m处，这样开挖中心岛时土方车不能通过环板下方，四个角上地坡道均为直向坡道.
在第一次土方大开挖至-2.8M地工序中，坡道处地土方根据坡道标高开挖，严禁超挖，表层约20cm采用人工铲平，上铺建筑垃圾200厚，上铺车道板或路基箱.
坡道地拆除：
坡道在中心岛土方工程结束后拆除，坡道处土方利用小型挖机和抓斗挖机（4~6台抓斗1.05m3）挖出坑外，坡道洞口暂不封闭以便作为材料吊运通道.
由于地下一层逆作区土方相对不多，为4.25万立方，地下一层取土全部采用取土口，取土口利用楼梯洞口及设备安装孔约38个，根据需要另外增加6个取土口（见附图3），取土口兼作为逆作区地材料通道.
地下二层逆作区取土主要以出土口为主，由于地下二层逆作区土方较大，约为9.6万立方，为满足进度地需要，计划用结构2号坡道进行辅助出土，挖土机及土方车从结构2号坡道上下.由于土方车高度约3m，结构2号坡道局部净空不能满足要求，中板及±0.000板处需局部留洞后做（见附图3、4）.
用结构2号坡道出土时，中心岛底板可划分区域供挖土机械及土方车行走，接头处铺走道板或路基箱，（需加强中心岛底板地成品保护），根据中心岛及逆作地施工工序，地下二层取土时，结构2号坡道混凝土已达到强度，可满足行车需要.
结构2号坡道需设计院验算立柱桩地承载力和结构坡道地承载力.进行结构设计加强.
2．挖土工况与施工顺序
土方开挖及结构施工流程见附图（土方开挖及地下结构施工流程图）
工况一（见附图0）：
挖土前应等地连墙闭合并达到设计强度，基坑预降水完成，使坑内水位处于-2.8M以下500~1000范围才可开始-2.8m土方地开挖.
本次土方开挖共分①②③三个区，其中①区为-3.000m夹层板上空部位，②区为其余环板部位，③区为中心岛区域部位.
开挖时，先开挖①区，以方便-3.000m结构地施工，然后开挖其余环板区域（②区），②区开挖时，应从18-19轴向两边开挖，以利于环板结构施工地进度要求，最后开挖中心岛区域（③区），使中心岛区域地土方开挖不影响工期，中心岛区域土方开挖采用退步法开挖，以方便土方车辆地通行.
7条坡道在开挖中心岛地最后进行放坡，在开挖①②区域时均不放坡（以方便中心区地开挖），只对坡道两侧放坡.
①②区挖好后，分别做好顶圈梁与环板，坡道环板位置留设洞口见附图1、附图2.作为以后中心岛开挖地通路，同时环板上留置洞口（见附图3）做为出土口和材料通道，拟配备现代200挖机7台~15台.
土方车场外出入路线见附图0.
本次挖土约计12万立方，最高日出土量为1万立方，按每日出土时间18小时每车装土8立方计算，每条坡道每小时出土不到10车.本次挖土计划耗用工期16天.（见进度计划）
工况二（见附图1、附图6）：
根据围护设计：
在东西向环板全部浇筑完成并达到70%强度后，开挖中心岛A1区块土方，该区土方分3次开挖.
第一次挖土拟配备现代290挖机14台，根据7条坡道分7条作业线同时开挖，坡道上铺200厚建筑垃圾和走道板.由A1区地中心向边上挖土，挖土底标高达到-5.300M；
第二次挖土将坡道（局部）放坡（坡度1：
8）至-5.3m,采用现代290挖机7台、200挖机7台分7条作业线同时开挖.开挖深度至-7.900M；
第三次土方开挖将坡道（局部）放坡（坡度1：
8）至-7.9m拟配备现代290挖机7台、200挖机7台分7条作业线同时开挖.最后坡处土方采用现代200挖机挖土、传递土方，现代290挖机进行装土外运.土方开挖按三级放坡进行施工，放坡比例按设计图纸1：
2放坡，盆边反压土留置宽度按设计图纸进行留置.A1区块土方开挖完成后进行地下结构施工，等到A1区底板完成并达到70%强度后即可开始B1、B2区地土方开挖.此时T3坡道可做为中心岛结构施工地通道.A1区土方总量约为9.68万立方，最高日出土量为1万立方，按每日出土时间18小时每车装土8立方计算，每条坡道每小时出土约10车.计划耗用工期14天.
A区施工时，靠6条坡道口附近应设集水井并准力备足够水泵以防雨水顺坡道流入A区.A区盆边应设挡水坝及明沟.
工况三（见附图2）：
对称开挖B1、B2区块土方.
第一次土方开挖拟配备现代290挖机6~12台，在B1、B2区块共分6条作业线同时开挖.B1、B2区块均根据坡道位置分3条作业线退挖，保证土方收尾在坡道边收尾.此次开挖底标高为-5.3m.
第二次土方开挖：
将坡道（局部）放坡（坡度1：
8）至-5.3m，拟采用现代290挖机6台、现代200挖机6台分6条作业线同时开挖，开挖深度至-7.9m.坡道局部在环板以外放坡至-7.9m.
第三次土方开挖拟采用现代290挖机6台、现代200挖机6~12台分6条作业线、按三级放坡同时开挖，盆边反压土留置宽度为9m，开挖深度约为-10.900m标高.放坡处采用现代200挖机负责开挖递土，现代290挖机负责装土外运.
在逆作区由于有钢立柱影响，逆作区内地B区挖土及出土应考虑用6台小挖机130W-5（或相当于0.4立方挖机）配合.
B1、B2区土方总量约计15.47万方，按日出土最高8600立方计算，计划耗用工期20天，按每天18小时出土时间和6条坡道每车装土8立方实土计算，每条坡道最多每小时出土10车.
土方开挖后按工况图进行三级放坡，护坡施工要紧随土方开挖之后，挖一段土做一段护坡.在护坡上垂直坡面铺钢丝网，用锚固钢筋将钢丝网固定在坡面上，锚固钢筋打入坡壁地稳定层，在钢丝网上浇注80mm厚C20砼，间隔1m地距离插0.5m长地竹片.防止边坡渣土冲刷进入坑底，以及水浸滑坡.每级坡脚平台处适当位置设置排水沟和集水井，集水井每隔约40m设置一个.
挖机下到基坑在盆边进行开挖后，按土方开挖分块顺序进行开挖，由场外自然地面下到-2.800m，现场通道上铺设路基箱，保证土方车辆顺利通行.开挖过程中，按后浇带所形成地施工段逐段施工，在每块施工过程中，应随挖随浇素砼垫层，随开挖及时跟进逐段进行地下一层结构施工，周边挖土和结构梁板浇注工作连续进行.
工况四（见附图3）：
逆作区第一次土方开挖，此次开挖深度约为-6.550m.局部-7.8m夹层板及双层板地地方，开挖到板底标高以下约200（-8.25m）.（注：
要求开挖底标高上约200~300采用人工挖土到要求标高），逆作区挖土底标高具体见结构图纸及模板方案.
此次开挖共设约44个取土口（见附图3）.
逆作区按围护设计图共分四个流水段进行土方工程施工，按围护设计共分为C1、C2、D1、D2、D3、D4、D5、D6、E1、E2、E3、E4共十二个区.挖土顺序为以C→D→E.
中心岛结构A1区施工至±0.000，与周围相邻环板相连，并达到70%强度后，进行逆作区C1、C2土方地开挖.中心岛结构B1区施工至±0.000，与周围相邻环板相连，并达到70%强度,且后浇带处设好钢支撑后，进行逆作区D1、D2土方地开挖.中心岛结构B2区施工至±0.000，与周围相邻环板相连，并达到70%强度，且后浇带处设好钢支撑后，进行逆作区D3、D4土方地开挖.然后进行D5、D6地对称开挖，最后进行E区土方地开挖.开挖时应注意对称均衡、分区、分块、分层进行开挖.
说明：
逆作区6轴~22轴区域-3.000m夹层处需先做±0.000板，并采用早强砼（三天达到70%），使此处提前拆模，以便进行-3.000m板结构地施工，-3.000m板结构完成不得晚于±0.000最后一处环板地结束时间，以方便中心岛地开挖.
此处第一次大开挖时挖土底标高为-3.5m..
逆作区地出土口处地挖土：
每个出土口处用抓斗挖机一台，小型挖机130W-5（0.4立方）1~2台配合进行.考虑环板加强以停放抓斗挖机及土方车行走（土方车按35吨考虑，挖机按50吨考虑）.C1局部有-7.8m夹层板处开挖底标高为-8.25m.
地下一层逆作区各区开挖机械配置及计算工期：
抓斗挖机在出土口出土按每小时两车（每车8立方）计算.每天有效出土时间按18小时考虑.
C1C2区有6个取土口，共配备6台抓斗挖机（1~1.6m3），6~12台小型挖机（0.4m3）.每日出土量为6*18*2*8=1728m3，计划工期为7200/1728≈4天.
D1D2D3D4区取土口见附图3，拟配备16台抓斗挖机，16~30台小型挖机（0.4m3）.每日出土量为16*18*2*8=4608m3，计划工期为16400/4608≈4天.
D5D6区取土，配备12台抓斗挖机，12~24台小挖机（0.4m3）.每日出土量为12*18*2*8=3456m3，计划工期为13200/3456≈4天.
E1E2E3E4区取土，配备12台抓斗挖机，约12台小挖机（0.4m3）.每日出土量为12*18*2*8=3456m3，计划工期为5700/3456≈2天.
工况五：
（见附图4）逆作区地下二层土方开挖：
本次开挖利用约37个出土口再辅以结构2号坡道进行出土.地下二层土方开挖总量约为9.6万m3.
按工况四地逆作顺序进行地下二层地土方开挖，相对应部位地顶板应达到设计强度地90%，此时结构2号坡道和中心岛底板均已达到设计强度要求.中心岛底板也可划分区域供土方车辆地通行，在与中心岛相接区域处铺好路基箱或车道板供车辆进入逆作区装土.
结构2号坡道所需承受最重荷载为土方车辆，满载最大考虑35吨，考虑双向行驶，需请示设计进行结构验算和加强.同时严格控制土方车上下坡道地车速.
按每天最大出土3000m3计算，坡道每小时出土20车次.
出土口设置抓斗挖机进行取土工作，取土口内设0.4m3小挖机配合.地下二层取土口不小于6m见方，保证小挖机地操作面，小挖机可从取土口吊入或从中心岛进入.
由于地下二层逆作区中板以下至开挖底标高大约为4.6~5M.不能满足挖机装土地高度.需在中板与中心岛之间地后浇带处增设6000*6000地洞口，以便土方装车.出土口处也可进行土方地装车工作.见附图4.
-12.9m处局部深坑土方地开挖.根据上海房屋建筑设计院地围护设计图进行局部深坑地支撑，支撑好以后才能进行土方开挖.承台部位地土方开挖采用0.2m3地小挖机及人工清土.
地下二层逆作区各区开挖机械配置及计算工期：
C1C2区拟配备6台抓斗挖机，约12台0.4m3地小挖机配合，出土口平均每日出土量为6*18*2*8=1728m3，坡道每日出土2000m3，计划工期为14600/（1728+2000）≈4天.
D1D2D3D4区拟配备14台抓斗挖机，约26台0.4m3地小挖机配合，出土口平均每日出土量为14*18*2*8=4032m3，坡道每日出土按3000m3，计划工期为37600/（4032+3000）≈6天.
D5D6区拟配备10台抓斗挖机，约22台0.4m3地小挖机配合，出土口平均每日出土量为10*18*2*8=2880m3，坡道每日出土按2000m3，计划工期为26400/（2880+2000）≈6天.
E1E2E3E4区拟配备8台抓斗挖机，约12台0.4
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