临江深基坑土方开挖方案（专业完整模板）.docx
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武汉长江航运中心项目临江深基坑土方开挖方案
汉长江航运中心项目
临江深基坑土方开挖方案
编制：
_____________
审核：
_____________
审批：
_____________
XX三局集团有限公司
武汉长江航运中心工程项目部
二零一四年九月
-107-
目录
1、前言 1
1.1、编制说明 1
1.2、编制依据 1
2、工程概况 3
2.1、项目概况 3
2.2、基坑环境概况 6
3、总体施工部署及流程 10
3.1、项目管理体系安排 10
3.2、土方分区及开挖流程 10
4、资源配置计划 14
4.1、土方开挖及支护施工主要机械设备选型 14
4.2、各层投入机械工程量计算 20
4.3、劳动力配置计划 31
4.4、施工材料配置计划 31
4.5、机械设备配置计划 32
5、施工进度计划及工期保证措施 34
6、施工总平面布置 -38-
6.1、场内总平面布置 -38-
6.2、场内交通组织 -39-
6.3、场外交通组织 -42-
7、主要施工方法 -43-
7.1、工程测量 -43-
7.2、土方输送管道工程 -45-
7.3、机械开挖 -49-
7.4、水力冲挖 -52-
8、施工质量保证措施 -61-
8.1、工程质量目标 -61-
8.2、质量保证体系 -61-
8.3、质量管理职责 -63-
8.4、质量管理制度 -64-
8.5、确保工程质量的施工技术方法及保证措施 -66-
9、施工进度保证措施 -67-
9.1、保证进度进行实施的策划 -67-
9.2、计划实施保证措施 -67-
10、环境保护及文明施工保证措施 -72-
10.1、环境保护目标及要求 -72-
10.2、检查制度 -72-
10.3、施工环境保护内容及措施 -72-
10.4、土方及泥浆运输中的环境保护内容及措施 -75-
10.5、弃土场环境保护内容及措施 -75-
11、基坑工程应急预案 77
11.1、基坑安全等级 77
11.2、应急组织机构与职责 77
11.3、预警与报告 81
11.4、可能导致重要事故的危险因素分析及对策 89
11.5、长航16层楼宿舍疏散 -96-
11.6、应急准备 -98-
11.7、夜间施工注意事项 -101-
11.8、应急结束条件 -108-
1、前言
1.1、编制说明
为确保工期进度目标、质量目标、安全目标、成本目标及文明工地的实现，我方根据上海申元岩土工程有限公司提供的基坑支护结构设计图纸及详堪报告等资料编制出有针对性的土方开挖及环撑施工阶段的施工组织方案，以指导土方开挖及环撑的施工，确保土方及环撑高效、低耗、安全的施工。
1.2、编制依据
1.2.1、施工图纸及资料
序号
图纸及资料名称
单位名称
版本时间
1
基坑支护设计图纸
上海申元岩土工程有限公司
2014.10.10
2
《武汉长江航运中心工程岩土工程勘察报告书（勘察阶段：
详细勘察）》
中南勘察设计院（湖北）有限责任公司
2013.12.02
3
《关于武汉长江航运中心项目基坑开挖方案有关问题的技术论证意见》
武汉建筑业协会
2014.08.12
4
《关于武汉长江航运中心项目基坑支护有关问题的技术论证意见》
武汉建筑业协会
2014.10.22
5
深基坑阶段施工组织设计
XX三局长江航运中心项目部
2014.7.4
6
土方开挖方案
XX三局长江航运中心项目部
2014.9.5
1.2.2、相关规范、规程
序号
类别
规范及规程名称
标准代号
1
国
家
标
准
《工程测量规范》
GB50026-2007
2
《建筑地基基础设计规范》
GB50007-2011
3
《建筑地基与基础工程施工质量验收规范》
GB50202-2002
4
《混凝土结构设计规范》
GB50010-2010
5
《混凝土质量控制标准》
GB50164-2011
6
《混凝土外加剂应用技术规范》
GB50119-2013
7
《混凝土结构工程施工质量验收规范》
GB50204-2015
8
《地下工程防水技术规范》
GB50108-2008
9
《地下工程防水工程质量验收规范》
GB50208-2011
10
《建筑工程施工质量验收统一标准》
GB50300-2013
11
《建设工程项目管理规范》
GB/T50326-2006
12
《城市建设档案著录规范》
GB/T50323-2001
13
《建设工程文件归档整理规范》
GB/T50328-2014
14
《建设工程施工现场供电安全规范》
GB50194-2014
15
《环境空气质量标准》
GB3095-2012
16
《城市区域环境噪声标准》
GB3096-2008
17
《建筑施工场界环境噪声排放标准》
GB12523-2011
18
《建筑基坑工程监测技术规范》
GB50497-2009
19
行业
标准
《建筑地基处理技术规范》
JGJ79-2012
20
《建筑基坑工程技术规范》
JGJ120-2012
21
《混凝土泵送施工技术规程》
JGJ/T10-2011
22
《混凝土用水标准》
JGJ63-2006
23
《钢筋焊接及验收规程》
JGJ18-2012
24
《钢筋机械连接通用技术规程》
JGJ107-2010
25
《建筑变形测量规范》
JGJ8-2007
26
《建筑基桩检测技术规范》
JGJ106-2014
27
《建筑机械使用安全技术规程》
JGJ33-2012
28
《施工现场临时用电安全技术规范》
JGJ46-2005
29
《建筑施工安全检查评分标准》
JGJ59-2011
30
《建筑工程冬期施工规程》
JGJ/T104-2011
31
《建筑与市政降水工程技术规范》
JGJ/T111-98
32
《建筑施工现场环境与卫生标准》
JGJ146-2013
33
地方
标准
湖北省《基坑工程技术规程》
DB42/159-2012
34
湖北省《建筑地基基础技术规范》
DB42/242-2014
35
湖北省《建筑工程施工文件管理规范》
DB42/T503-2008
36
湖北省《建设施工现场安全防护设施技术规范》
DB42/T535-2009
37
图集
《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》
11G101
38
国家
文件
危险性较大的分部分项工程安全管理办法
建质[2009]87号
2、工程概况
2.1、项目概况
武汉长江航运中心项目工程位于汉口沿江大道民权路与民生路交汇处。
工程总规划用地面积47604.42㎡，项目总建筑面积494368.56㎡，地上建筑面积350087.34㎡，地下建筑面积144281.22㎡，为超高层办公、商业、住宅综合性建筑工程。
主体结构由1栋超高层主楼、5栋住宅楼及商业裙楼组成。
其中地下室4层，；1#超高层主楼地上65层，建筑高度为330m，；3#、4#住宅楼地上33层，建筑高度为95.7m，；5#、6#住宅楼地上40层，建筑高度为163.5m，；7#住宅楼地上17层，建筑高度为59.25m；裙楼地上5层，建筑高度为27.9m。
2.1.1、工程基本概况
工程名称
武汉长江航运中心工程
超高层主楼
建设地点
汉口沿江大道与民生路交汇处
建设规模
1#主塔楼65层，高约330m，设4层地下室；3#、4#楼高约95.7m；5#、6#楼高约126m；7#楼高约69m；2#群楼高约28.2m。
建设单位
武汉长江航运中心实业有限公司
勘察单位
中南勘察设计院（湖北）有限责任公司
设计单位
上海现代集团申元岩土工程有限公司（基坑）
中信建筑设计研究总院有限公司（结构建筑）
监理单位
武汉鸿诚工程咨询有限公司
施工单位
XX三局集团有限公司
功能服务
商务办公、商业服务、文化娱乐、高档居住
2.1.2、基坑支护概况
（1）水平支撑系统
基坑竖向设置四道临时混凝土支撑，支撑采用圆环支撑的布置的形式。
支撑杆件截面尺寸、强度等级、中心标高等如下表所示：
项目
砼等级
压顶圈梁
圆环撑
角撑
连杆
支撑中心标高
支撑净高
第一道支撑系统
C35
1200×800
1600×900
900×800
700×700
-1.600
第二道支撑系统
C40
1400×900
2000×1000
1200×900
800×800
-6.600
4.15
第三道支撑系统
C40
1600×900
2400×1000
1200×900
800×800
-11.600
4.1
第四道支撑系统
C40
1600×900
2400×1000
1200×900
800×800
-15.900
3.4
（2）竖向支撑系统
本工程采用临时钢立柱及柱下钻孔灌注桩作为水平支撑系统的竖向支撑构件。
主塔楼区域临时钢立柱采用等边角钢4L200×24和缀板4-520×300×20焊接而成的型钢格构柱,其截面为560mm×560mm。
其他区域临时钢立柱采用由等边角钢4L200×20和缀板4-480×200×16焊接而成的型钢格构柱，其截面为520mm×520mm。
型钢型号均为Q345B，钢立柱插入作为立柱桩的钻孔灌注桩中不少于3m。
2.1.3、基坑土方开挖概况
本工程地下四层，开挖总面积32200平方米，基坑总长米771米，基坑普遍挖深达18.8m，局部电梯井挖深达24.9m，土方总量约68万m³。
本基坑土方开挖方式采用自卸汽车运输及水力冲挖土方，分层开挖（自卸汽车运输）、分层吹填（水力冲挖土方）。
土方工程信息表
序号
施工部位
起点高程
止点高程
开挖深度
分层工程量（m³）
1
原地面至第一道支撑
-0.440
-2.00
1.56
50230
2
第一道撑至第二道撑
-2.000
-7.00
5.00
160995
3
第二道撑至第三道撑
-7.000
-12.00
5.00
160995
4
第三道撑至第四道撑
-12.00
-16.30
4.30
138455
5
第四道撑至第五道撑（主楼）
-16.3
-19.6
3.30
106256
6
第五道撑以下
-19.6
塔楼基础
44646
机械挖土、水力冲挖土方工程量划分表
序号
开挖部位
基坑面积m
分层体积m³
其中
机械挖土工程量m³
水力冲挖工程量m³
1
第一道支撑以上
32199.0
50230.44
50230.44
0
2
第二道支撑以上
32199.0
160995.00
160995
0
3
第三道支撑以上
32199.0
160995.00
144895.5
16099.5
4
第四道支撑以上
32199.0
138455.70
41536.71
96918.99
5
第五道支撑以上
32199.0
106256.70
21251.34
85005.36
6
塔楼基础底板以上
23425.45
11712.72
11712.73
7
其他部位
21221.18
10610.59
10610.59
8
工程量合计
661579.47
441232.3
220347.17
基坑阶段BIM模型示意图如下：
2.2、基坑环境概况
2.2.1、基坑地质概况
根据勘察报告，本施工场地内分布的地层性质如下表。
工程地质分层表
层序
层名
埋深
（m）
厚度
（m）
空间
分布
岩性特征
工程性质
①
杂填土
（Qml）
0.00
4.60
～
9.60
场区均
有分布
杂色、黄褐色、稍湿，松散,由粘性土、碎石、砖块、混凝土块、灰渣等组成。
局部为原长江护岸大块石。
成分复杂，均匀性、密实度差。
无工程利用价值。
②-1
粉质粘土夹粉土
（Q4al+pl）
4.60
～
9.60
3.00
～
12.40
场区均
有分布
灰褐色、灰色，软塑～流塑，湿-饱和，含铁锰氧化物，少量有机质，粉土含量不等，稍密状态，含云母片。
偶夹粉砂，
强度一般
中等偏高压缩性
②-2
粉质粘土与粉土、粉砂互层
（Q4al+pl）
9.30
～
18.60
4.60
～
15.90
场区均
有分布
灰褐色、灰色，粉质粘土、粉土、粉砂呈互层状分布，粉质粘土为可塑～软塑状态，粉土为稍密状态，粉砂为稍密状态；
有一定强度，
中等偏高压缩性
③-1
细砂
（Q4al+pl）
17.60
～
30.30
2.7
～
16.50
场区均
有分布
青灰色、灰色，饱和，中密状态，主要成份为石英，含云母片。
局部地段夹少量粘性土和粉土及粉砂薄层。
强度中等
压缩性中等
③-1a
粉质粘土
（Q4al+pl）
29.0
～
29.0
0.00
～
0.40
局部孔
中分布
灰褐色，可塑状态，含有机质，螺壳碎片等。
为③-1层中的透镜体，含有少量云母片，干强度较高，韧性一般。
强度一般
压缩性中等
③-2
细砂
（Q4al+pl）
27.0
～
39.5
0.80
～
23.70
场区均
有分布
青灰色、灰色，饱和，密实，少量云母，偶夹少量粉土。
局部地段底部偶夹少量中粗砂、砾石。
强度较高
压缩性较低
③-2a
粉质粘土
（Q4al+pl）
43.0
～
48.5
0.00
～
3.80
局部孔
中分布
呈透镜体状分布于③-2细砂层，灰褐色，可塑～硬塑状态，含少量铁锰氧化物，含有机质，螺壳碎片等。
局部夹有少量粉砂，干强度较高，韧性一般。
强度一般
压缩性中等
④
中细砂夹卵砾石
（Q4al+pl）
50.0
～
54.7
0.00
～
3.90
局部孔
中缺失
褐色、灰褐色，饱和，密实状态，以中细砂为主，砾石含量为20%-40%，局部地段富集中粗砂及少量卵石，卵石成分主要为石英砂岩，粒径一般为20~50mm，含量约5~10%，呈亚圆状，底部圆砾、卵石含量增大。
强度高
压缩性低
⑤
强风化泥岩
（S2f）
51.4
～
55.7
0.30
～
2.50
场区均
有分布
灰色，稍湿，母岩结构大部分破坏，矿物成分显著变化，裂隙很发育，岩体破碎，风化成土柱状，手捏即散。
岩性主要为泥岩，夹有泥质粉砂岩呈互层状，局部夹有为完全风化岩块，泥质胶结，属极软岩，极破碎岩体，岩体基本质量等级V级。
强度高
压缩性低
⑥
中风化泥岩（S2f）
54.0
～
60.1
未
钻
穿
场区均
有分布
褐黄色，灰色，结构部分破坏，矿物成分基本未变，风化裂隙发育，节理面被铁锰氧化物渲染，裂隙面方解石脉充填，岩性主要为泥岩，夹有泥质粉砂岩呈互层状，岩芯多呈短柱状，少许块状。
泥质胶结，采芯率60-85%。
强度高，为不可压缩层。
可作为建筑物桩基持力层。
坚硬程度：
较软岩；完整程度：
较破碎；基本质量等级：
Ⅴ级
⑥a
破碎带
泥岩
56.7
～
68.2
0.00
～
4.10
部分孔中存在
灰色，为泥岩经过构造活动挤压、揉褶而成，致密状态，原岩结构较清晰，风化裂隙很发育。
岩芯呈糜棱状，手可折断，单片岩石具有一定强度，不易捏碎，取芯后应力释放，易松散，分布于⑥层，属软岩，破碎，岩体基本质量等级为V级。
强度高
视为不可压缩层
在基坑开挖深度范围内，涉及到土方分层有,-1，-2,-1a，层，如下图所示：
基坑与地质分层关系示意图
2.2.2、基坑水文概况
场地地下水为上部杂填土中的上层滞水及砂层、卵砾石层中的承压水以及下部基岩中的裂隙水等三种类型水。
赋存于①杂填土层中的上层滞水，无统一的自由水面，其水位、水量随季节变化，主要受大气降水、生活排放水渗透补给；根据2012年6月地勘报告，上层滞水水位在地然地面以下1.90～2.0米，相当于绝对标高23.90～24.46米。
赋存于砂土层中的承压水，与长江有一定的水力联系，其水位变化受长江水位变化影响，水量较丰富；根据《长江航运中心大厦抽水试验报告》（2011年11月9日），场区下部砂层承压水含水层平均渗透系数K取18.29m/d，R取200m。
地下水位为自然地面以下8.3米，相当于绝对高程17.90米，抽水试验期间为枯水季节，武汉地区I级阶地承压水水位的绝对标高值一般为17.0～22.5m，受长江水位影响，临江一带年变化幅度为5.00～7.00m，最高承压水位的绝对高程（黄海高程）可超过23.00m（据武汉关水文站实测资料，长江段最高洪水位为27.67m）。
长江、汉江与其两岸地下承压水有较密切联系，本工程紧邻长江，水位互补关系明显。
根据2012年6月长航大厦地勘报告，承压水水位为自然地面以下6.5米，相当于绝对标高19.8米左右。
赋存于基岩裂隙水，主要赋存于场地基岩裂隙中，总体水量较小且不均匀，场地内所分布的基岩仅少量裂隙中裂隙水与第四系砂卵石层承压水相连通。
基坑水文概况示意图
2.2.3、基坑周边建筑概况
东北侧为16层民航宿舍，距离基坑边约15m。
西北侧为民生路，距离基坑边约8m。
西南侧为已建3#、4#楼。
西侧为黄陂街，距离基坑边线约5-7m,。
东侧为沿江大道，沿江大道人行道距离基坑边约6m。
基地东侧约54m即为长江，因此本工程场地内地下深厚的承压水含水层与长江水力联系非常紧密。
本工程属拆迁用地，原有市政管线全部废除，整个现场将重新布设管线。
3、总体施工部署及流程
3.1、项目管理体系安排
1）设置企业保障层，并建立企业职能部门与项目的对接渠道，实现企业集团对项目的全方位、快速支持；
2）建立能涵盖整个项目管理工作范围的派驻现场的组织架构，并制定相应的各分包体系架构组成要求，实现无缝对接管理；
3）建立完善的考核认证制度，择优选择合格的具有类似工程施工经验的专业分包队伍组织施工，确保各项施工目标顺利完成。
管理层次划分
人员配备及组成
特点
保障监督层
在单位总部的领导下，成立项目指挥部，依托设计院提供技术保障，全面调配和组合整个单位的人才、技术、资金、机械设备、专业施工队伍等资源。
整体指挥、从技术、资金等全方位提供支持。
施工管理层
项目领导班子共有8人（项目经理1人、项目执行经理1人、项目总工程师1人、项目副经理2人、项目书记1人、安全总监1人、质量总监1人），下设7个管理部门。
具体贯彻落实管理层各职能部门的指令，与施工作业层直接对接。
施工作业层
主要为施工劳务队组成。
主要包括支护桩施工、止水帷幕施工、工程桩施工、水平支撑施工、基坑降排水施工、土方挖运、水力冲挖及运输、监测与检测施工等施工作业队。
由施工管理层统一指挥、协同工作，是整个工程施工计划的具体的执行者和实施者。
3.2、土方分区及开挖流程
本工程基坑开挖面积约为32200m²，基坑普遍挖深达18.8m，局部电梯井挖深达24.9m，土方总量约68万m³。
我单位根据超深、超大规模基坑特点，将进行周密部署、精心组织施工。
土方开挖严格实行“分层、分段、对称、平衡”的原则。
3.2.1、一层土方分区
一层土方为大开挖，根据桩基工程进度将基坑土方分为六个分区进行开挖。
开挖方式均为机械开挖。
分区图如下：
一层土方开挖分区图
3.2.2、二层土方开挖分区
根据基坑环境及开挖方式，将二层土方分为1~6共6个大分区，1-1~6-2共12个小分区，其中1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1区位于环撑覆盖范围内，1-2、2-2、3-2、4-2、5-2、6-2区位于基坑中心环撑覆盖范围外。
采取对角对称开挖的形式，先施工环撑下3-1及4-1区，顺时针转动，3-1区→6-1区→5-1区，4-1区→1-1区→2-1，再施工环撑外土方区域，从外到内以中心岛形式开挖。
开挖方式均为机械开挖。
具体分区见下图：
二层土方开挖分区图
3.2.3、三层以下土方开挖分区
将三层及以下土方划分为9个分区，均位于环撑覆盖区域内（分区图彩色范围），环撑覆盖区域外土方（基坑中心区域无填充部分土方）在9个分区土方完成后进行支撑施工时再施工。
每层环撑之间的净空随着基坑深度的增加而从5.0m不断减小到3.3m（详见本方案2.1.3节），且根据地勘报告，基坑从标高-5.2m以下开始出现粉土及砂土互层，具备水力冲挖土方的条件，故三层以下土方开挖采取机械开挖结合水力冲挖的形式。
由于格构柱密集区域主要位于1、3、5、7、9区，其中格构柱最小间距仅为3m，不便于机械开挖，为了高效率完成土方施工，故1、3、5、7、9区采用水力冲挖，2、4、6、8区采用机械开挖并将土方转运至中心取土平台处，再装车运出。
具体分区图如下：
三层及以下土方开挖分区图
4、资源配置计划
4.1、土方开挖及支护施工主要机械设备选型
本工程各层土方开挖完成面净高分别为：
2.25m、5m、4.8m、4.5m、2.6m-6m。
基于本工程土方开挖方法及施工部署的前提条件下，土方施工机械主要选择如下表：
挖掘机械设备选择表
设备
用途
选择结果
小型挖掘机
环梁下方挖土、接力转土
PC56-7反铲挖掘机
挖掘机
各层土方开挖、接力转土
SY215C-8中挖
长臂挖掘机
淤泥层土方开挖、接力转土
PC800长臂挖掘机
抓铲挖掘机
淤泥层挖土、土方垂直转运
W1001抓铲机
自卸汽车
土方运至弃土点
斯太尔自卸汽车
推土机
弃土场转土、堆土
DT140B
装载机
弃土场转土、堆土
LG930-1
水力冲挖设备
三至五层土方冲挖
IS125-100-200单机离心高扬程清水泵
4.1.1、机械开挖设备
（1）PC56-7挖掘机
本工程基坑土方开挖时，环内土方开挖及环内转土时选择PC56-7反铲挖掘机作为主要挖土设备。
PC56-7挖掘机性能参数表
设备名称
图片
性能参数
PC56-7
反铲挖掘机
改良斗容
m³
0.6
尺寸
全长
mm
5935
全宽
mm
1960
全高
mm
2550
工作
范围
最大挖掘高度
mm
5850
最大卸载高度
mm
4160
最大挖掘深度
mm
3800
最大挖掘半径
mm
6120
（2）SY215C-8挖掘机
基坑开挖过程中，一层～五层土方开挖选择SY215C-8挖掘机进行挖掘，土方采用接力转运。
SY215C-8挖掘机性能参数表
型号
SY215C-8
工作质量
20900kg
标准铲斗容量
0.93m3
额定功率
129KW/150rpm
行走速度（高/）
5.6/3.3km/h
回转速度
12
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