基坑工程施工方法Word文档格式.docx
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槽外
轻型井点
2）降水设计计算
①计算条件：
根据基槽底设计标高和对应的开槽深度（可参看A-A～F-F剖面），结合岩土工程勘察报告提供的地层、地下水位情况，分别选取相应的计算参数进行计算。
②计算软件：
采用《理正岩土计算3.6版降水计算》软件进行计算。
计算分析结果参见附件1-1《降水设计计算说明书》。
3）降水设计方案
根据降水分析计算结果和相关工程经验，确定降水设计方案如下：
①架空层Ⅰ区：
槽外自然地面距离坡顶1.0m处设置轻型井点降水系统，能有效地降除粘性土中的滞水。
井径300mm，井距1m，井深6.5m，井数约1616眼。
槽内由于开挖宽度由42m至72m，槽外降水系统的影响半径不能保证槽中部的降深要求，因此槽中部需设置降水井，降水井拟采用无砂砼管管井，这样对结构底板的施工影响较小，而且可以根据场地情况提前组织施工。
井径600mm，井距8m，井深9m，井数约72眼。
②地下室结构Ⅱ区：
槽外距离坡顶1.5m、-6.0m标高处布设管井降水系统，能有效地降除粉细砂层中的潜水，且对架空层Ⅳ区的结构施工影响较小。
井径600mm，井距布设考虑到充分保证槽外水的围降效果和缩短地下水疏干的工期，将计算12m间距加密为8m，井深16m，井口标高-6.0m，井底标高约-22.0m（进入第⑧层粘土层1.5m左右），井数约137眼。
由于该区降水面积大，因此，槽内须布设一定数量的管井抽水井，用于辅助疏干槽内地下水。
井径600mm，根据计算的布井数量，在槽内按有利于疏干水的距离进行布井，井距15m，井深14m。
井数约51眼。
③捷运通道结构Ⅲ区：
槽外距离坡顶1.5m、-6.0m标高处布设管井降水系统，能有效地降除粉细砂层中的潜水，且对架空层Ⅰ区的结构施工影响较小。
井径600mm，井距布设考虑到充分保证槽外水的围降效果和缩短地下水疏干的工期，将计算12m间距加密为8m，井深16m，井口标高-6.0m，井底标高约-22.0m（进入第⑧层粘土层1.5m左右），井数约140眼。
④架空层Ⅳ区：
槽外自然地面距离坡顶1.0m处布设轻型井点降水系统，能有效地降除粘性土中的滞水，且与Ⅲ区外围的管井结合，达到疏干该区槽内地下水的目的。
井径300mm，井距1m，井深6.5m，井数约1444眼。
⑤观测井：
整个降水基坑的槽内共布设15眼钢管观测井，井径110mm，采用φ50钢花管。
各区设置的观测井井深不一，可根据各区的开槽深度，将观测井打到槽底以下2～3m左右。
⑥排水系统：
根据不同基槽总涌水量的估算，管井和轻型井点的排水系统为：
管井排水系统由于布设在-6.0m标高处，采取二级排水装置，最终排放至地面排水管道中。
a.根据本标段北高南低的地势分段找坡，分别设置8个出水口，出水口部位砌筑一定容量的集水池，集水池可作为沉淀池使用；
b.在各井与集水池之间采用Ф300的钢管连接；
c.根据各个出水口储水量的多少设置不同的多级离心泵，用于二级抽水，将水排至地面的排水管（沟）内。
d.排水干管采用Ф200或Ф300的钢管（上游用Ф200管，下游用Ф300管）。
e.轻型井点的排水系统布设在地面，集水管采用Ф159钢管，钢管间使用法兰盘连接。
每20眼井点设置一台射流泵，对集水管上空闲的支管口使用橡胶塞堵住，防止漏气。
排水管采用Ф200钢管，依据现场地势分段找坡，排入沉淀池。
地面的排水系统根据现场的实际情况，采用明沟或埋入地下的排水钢管，将水排至周围临近的排水沟渠内，最终汇入小中河。
排水坡度不小于0.3%，并经常疏通，保证排水畅通。
降水系统的布设具体详见图7.2.1.1-3【基坑降水平面布置图】。
施工中具体考虑承台以及桩的位置，对降水井井位作适当调整，以不影响承台和桩为原则。
7.2.1.2降水施工安排
本标段工程降水施工由两个施工作业队负责，降水一队负责Ⅰ区、Ⅱ区基坑土方开挖阶段和结构形成基槽回填期间地下水的疏干,工程量:
管井260眼,轻型井点1616眼，观测井9眼；
降水二队负责Ⅲ区、Ⅳ区基坑土方开挖阶段和结构形成基槽回填期间地下水的疏干,工程量：
单井140眼，轻型井点1444眼,观测井6眼。
施工过程中与基础桩施工、土方开挖和边坡支护施工均有交叉配合，严格按照要求和各项保证措施进行施工。
7.2.1.3降水施工方法
1）管井降水施工方法
①施工工艺流程
图7.2.1.3-1-1管井施工工艺流程图
②施工方法
a.定井位
按照结构设计提供的施工图测放出结构边线，结合基础桩布设位置，按照设计的井位和井距测放井位，经三级测量复核后方可开始打井。
b.埋设钢护筒、挖泥浆池
为保证钻进过程中水流循环及保存钻孔出渣，根据场地条件在距降水井3m周围挖单井体积1.5倍的泥浆池，每1～3眼井共用一个泥浆池。
为避免钻进过程中循环水流将孔口回填土冲塌，钻孔前必须埋设钢护筒。
在护筒上口设进水口，并用粘土将护筒外侧填实。
护筒必须安放平整，护筒中心即为降水井中心点。
c.成孔
成孔采用反循环钻进工艺成孔（见反循环钻进工艺原理图）。
采用原土造浆护壁钻进，泥浆比重1.1～1.3。
d.换浆
井管下入前应注入清水置换，用水泵或捞砂管抽出沉渣，使井内泥浆比重保持在1.05～1.10g/cm3。
e.吊放井管
井管为φ400mm水泥砾石滤水管，底部2m作为沉淀用。
在混凝土预制托底上入置井管，四周栓10号铁丝，缓缓下放，当管口与井口相差200mm时，接上节井管，接头处用玻璃丝布密封，以免挤入混砂淤塞井管，竖向用4条30mm宽竹条固定井管。
为防止上下节错位，在下管前将井管依方向立直。
吊放井管要垂直，并保持在井孔中心，为防止雨水泥砂或异物流入井中，井管要高出地面200mm，井口加盖。
f.填滤料
井管下入后立即填入滤料。
滤料采用水洗砂料，粒径为3～5mm，含泥量<
5%，滤料沿井孔四周均匀填入，宜保持连续，将泥浆挤出井孔。
填滤料时，应随填随测滤料填入高度，当填入量与理论计算量不一致时，及时查找原因，不得用装载机直接填料，应用铁锹下料，以防不均匀或冲击井壁。
图7.2.1.3-1-2反循环钻进工艺原理图
g.洗井
采用风量在17m3或以上的空压机，洗井前后应有测井深记录，每眼井洗1～2个台班，要求上下水位贯通，水清砂尽，若井侧壁上下含泥量太多，可采用双隔离风管注清水上下移动冲洗。
h.水泵安装
根据井出水量情况选用3～10m3/h的潜水泵抽水，用绝缘尼龙绳吊放至井底2.0m处，铺设电缆和电闸箱，安装漏电保护系统。
i.抽降
联网抽降后应视水位变化情况，有效的合理的启动水泵。
j.封井
拔出水泵；
填入5～25mm碎石,并捣实；
通过预留注浆管Ф25塑料管注入水灰比0.5:
1的纯水泥浆,自孔口溢出纯浆时止；
将井管修至与基底平。
具体详见图7.2.1.3-1-3【封井结构示意图】。
图7.2.1.3-1-3封井结构示意图
③降水期维护
委派专业人员24小时轮流值班，保护好井口，以免掉进杂物，保证水泵正常运转及井内水位高度，现场准备多台备用水泵及零件，以便及时更换维修。
2）轻型井点施工方法
测量定位放线→铺设上水排水管线、制作沉淀池→挖泥浆循环水池→钻机就位→成孔→井点管安装→填砾→洗井→观测孔的施工→射流泵系统的安装→抽水→观测地下水位深度→封井
a.钻进
开钻前再次确认各种隐蔽工程的准确位置，确保施工安全；
现场布置井点位置后，会同监理工程师复验后方可开钻，采用回转钻机成孔，钻机垂直，孔径上下一致；
钻孔深度比设计井点埋深多0.5m以上，保证井点管自由下入为准。
b.井点管安装
井点管安装前，检查井身的直径和深度；
检查滤管的包网，封堵管底。
下管时提吊放于孔中心，使滤管顶部处于同一标高。
c.填砾
滤料：
采用0.5~1mm的粗砂或2~4mm的豆石，不含粘泥，合格率大于90%。
填砾高度至静水位，填砾数量不得小于计算值的90%。
滤料纱布用粘性土或自然淤填封孔至地面，防止地表水流入。
每根井点管下入后，检查渗水性能，填砾时管口有泥浆水冒出或向管内灌水时能很快下渗为合格，检查结果及时填入记录表内。
d.洗井
封孔后立即进行洗井，先用高压水冲洗法洗井，然后用气泵吹洗，最后以水清砂浆为准。
洗井开始及结束的时间以及效果及时记录在《降水井施工记录表》内。
e.射流泵系统的安装
使用前对射流泵系统进行检查和试运转，真空压力满足工程要求后，方可投入使用。
尽量降低泵组的安装高度，使泵组吸水口与集水管、井点管、弯连管的标高一致。
每组井点设备中，泵组的安装位置尽可能设在集水总管的中间部位。
降水系统各部件均应连接严密，防止漏气。
降水系统组装完毕，及时试抽，全面检查管路接头质量、井点出水情况，泵组的工作水压力，真空度及运转状态等，发现漏气和“死点”应及时处理。
在抽水过程中，定时观测流量、工作压力、真空压力和观测孔水位，并认真填入《轻型井点水位观测记录表》
利用调整工作压力和泄露方法，严格控制泵组真空压力，使井点管内水位高于滤管顶部0.3m左右。
工程结束后，及时起拨井点管，并认真用水冲洗滤网中泥砂，清理泵组杂物。
7.2.1.4降水施工质量保证措施
1）成井质量控制措施
①用0～1.0m粘土封孔，此工作在洗井之后进行。
②空压机洗井至水清砂净。
③孔径上下一致，管井设计孔径Ф600mm，轻型井点设计孔径Ф300mm。
④为保证孔壁的垂直、圆滑及所需的孔深，下管前测量垂直度及孔深。
⑤下管前进行冲孔换浆，泥浆比重控制在1.05-1.10之间。
2）降水井保护措施
①槽内井在井口处用Ф16螺纹钢焊好保护架，设置井盖盖好。
②槽外砌筑井台，井口设置井盖盖好，以防掉落井内杂物。
③土方开挖时，除向土方开挖人员作好保护交底外，派专人负责看护成井，并随土方下挖逐节拆下井管。
3）观测井的保护措施
①槽内观测井在井周围插彩旗作为标志，以示保护。
②每天进行巡视，检查观测井的保护情况。
4）排水管防渗漏保证措施
①排水管接头要严密，必要时分段做闭水试验，保证不渗不漏。
②排水沟、沉淀池要求砌筑后抹防水砂浆，保证不漏水。
5）抽排水控制措施
①洗井后及时下泵，根据地下水流量确定泵的型号。
②由于本工程工期较长，为节约电力资源及降低水泵损坏率，我公司将使用SWKX—2001型降水水位控制器，根据水位变化自动开关水泵，这样避免了人为因素影响水位上涨，保证抽水效果，并且可节约电能达80%以上。
③水泵设有专人看管，发现坏泵及时更换维修。
6）水位观测措施
①水位设专人测量记录，坚持每天一次。
②观测记录每周上报一次，并根据测量数据调整降水方案。
7）减少抽水对周围环境影响的措施
①防范抽水带走土层中的细颗粒，根据地层选择合适的滤网，把好埋设井管和回填砂滤料的质量，并随时监控抽出的地下水是否有混浊现象。
②井点尽量保持连续运转，避免间歇和反复抽水。
③当抽水达到要求的稳定降深后，调整水泵的数量，以控制总抽水量，尽量避免过多的抽取地下水。
④经常分析地面沉降观测点的监测资料，一旦发现问题及时处理，必要采取井水回灌措施。
8）沉降监测控制
①施工现场地面沉降观测
②沉降监测点使用砼浇固定
③基点布设
本次沉降监测建立一个相对独立的测量控制网，在远离拟建建筑物100m外选取两座基点，作为测量沉降监测点起始点，基点埋深0.8m左右。
采用莱卡N3精密水准仪按国家一等水准进行测量，采用最小二乘法进行平差计算。
④在对拟建建筑物进行降水之前开始第一次测量，其数据作为以后测量成果计算的起始数据，并用其分析与判断沉降变化，土方工程实施后每2天监测1次，必要时1天1次。
7.2.2基坑边坡支护施工方法
7.2.2.1支护设计
1）支护型式的选择
根据北京首都国际机场新航站楼岩土工程勘察报告（技术勘察中间报告），施工场区的地面标高为北高南低（26.28m~23.49m，相对标高-2.16m~-4.95m），设计基底标高主要有-6.6m、-13.1m、-15.1m、-14.8m，可见边坡高度型式多样，且坡顶周围的情况不尽相同，根据此特点，基坑支护分为以下两种型式：
外围架空层基坑由于开挖深度小且有放坡的空间，因此考虑选用锚喷支护型式；
地下室结构区和捷运通道基坑由于开挖边坡临近桩+承台基础，而桩+承台基础布设的位置和顶标高均不尽相同，因此考虑选用设置型式灵活的土钉墙支护型式，具体部位的支护型式详见表7.2.2.1-1。
具体支护参见图7.2.2.1-1【基坑支护平面布置图】。
2）土钉墙设计计算
①计算软件：
采用《理正岩土计算3.6版超级土钉墙计算》软件计算土钉墙支护。
②支护类型：
根据基坑支护深度（按基坑开挖阶段设置的最不利边坡高度）及土层情况，将支护分为三种类型：
捷运通道部分为Ⅰ型和Ⅱ型；
地下室结构区部分无承台部位为Ⅱ型；
地下室结构部分有承台部位为Ⅲ型。
③设计参数选择：
由于支护边坡均处在粉细砂层，为保证边坡的稳定，土钉墙坡度设为1:
0.15（81.5º
）；
土钉直径为130mm；
土层参数按照地勘报告提供的土层参数选取；
坡顶超载按1.5t/m2考虑。
计算分析结果参见附件2.《土钉墙支护设计计算说明书》。
3）支护设计方案
①土钉墙支护设计方案
表7.2.2.1-1边坡支护型式的选择表
开槽标高（m）
开槽深度（m）
支护型式
支护范围（延米）
备注
架空层Ⅰ区
-4.3/-4.95~
-6.6
1.65~
2.3/4.2
锚喷支护，1：
0.5放坡，坡面抹3cm厚的水泥砂浆
约1600
地下室结构
Ⅱ区
-6.0~
-13.1/-14.6
7.1~8.6
土钉墙支护，1：
0.15放坡，设置5~6道土钉，土钉长度3~9.5m，配置1Ф16～1Ф22拉筋
约1000
参见【8.6m土钉墙支护剖面图】、【7.1m土钉墙支护剖面图】
-6.0~-7.8
1.8
约800
-7.8~-14.8
7
0.15放坡，设置5道土钉，土钉长度3~6.5m，配置1Ф16～1Ф22拉筋
约1200
参见【7.0m土钉墙支护剖面图】、【7.1m土钉墙支护剖面图】
-6.0~-13.1
7.1
架空层Ⅳ区
-2.2/-4.0~
2.6~4.4
0.5放坡,间隔打入1Ф16钢筋，挂铅丝网，抹3cm厚的水泥砂浆
约1500
说明：
①、土钉墙支护面层均采用Ф16@150×
75拉结筋，Ф8@200×
200钢筋网片，喷射C20砼8~10cm厚
②、表中开槽标高均为相对于±
0.00的相对标高
各种类型支护的土钉呈梅花型布设（与基础桩及降水井相交叉处，按实际情况进行调整），各排土钉水平间距1.5m，倾角15°
。
a.Ⅰ型支护：
基坑深度约7.0m，设置5排土钉，具体设计参见图7.2.2.1-3-1【7.0m土钉墙剖面图】。
b.Ⅱ型支护：
基坑深度约7.1m，设置5排土钉，具体设计参见图7.2.2.1-3-2【7.1m土钉墙剖面图】。
c.Ⅲ型支护：
基坑深度约8.6m，设置6排土钉，具体设计参见图7.2.2.1-3-3【8.6m土钉墙剖面图】。
②锚喷支护设计方案
a.放坡坡度1：
0.5（63º
）。
b.锚筋1Φ16，长度1m，水平、垂直向间距均1.5m，呈梅花型布置。
c.护坡高度大于3.0m的坡面，每相邻两锚筋间用Φ16网格加强筋连接焊接。
d.挂铅丝网，抹3cm厚水泥砂浆护面。
③设计说明
a.土钉墙须设置护顶和护脚，护顶宽1.0m，护脚须插入基底以下不少于20cm。
b.土钉墙支护结构要做好防排水工作，墙体在滞水层部位须留置引流管，管壁带孔，内填滤水材料；
坡顶一定范围硬化地面，设置排水系统；
坡脚部位设置排水沟及集水坑，确保土钉墙支护结构的安全稳定。
c.对土钉墙支护结构进行变形监测，进行信息化管理。
d.施工过程中，发现场地条件（各种管线、地层、水位等）与勘察报告不相符，及时通知设计人进行设计验算，以保证工程安全。
图7.2.2.1-3-1【7.0m土钉墙剖面图】
图7.2.2.1-3-2【7.1m土钉墙剖面图】
图7.2.2.1-3-3【8.6m土钉墙剖面图】
7.2.2.2支护施工安排
本标段工程支护施工由四个施工作业队负责，护坡与基础桩一队负责Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅱ-1、Ⅱ-2区段基坑土方开挖阶段的边坡支护，工程量：
护坡面积约7200m2；
护坡与基础桩二队负责Ⅰ-3、Ⅰ-4、Ⅱ-3、Ⅱ-4区段基坑土方开挖阶段的边坡支护，工程量：
护坡与基础桩三队负责Ⅲ-1、Ⅳ-1、Ⅳ-2区段基坑土方开挖阶段的边坡支护，工程量：
护坡面积约7300m2；
护坡与基础桩三队负责Ⅲ-2、Ⅳ-3、Ⅳ-4区段基坑土方开挖阶段的边坡支护，工程量：
护坡面积约7000m2。
施工过程中与基础桩施工、降水井施工和土方开挖均有交叉配合，严格按照要求和各项保证措施进行施工。
7.2.2.3支护施工方法
在基坑放线完成后，进行基坑开挖与基坑支护的施工。
在基坑支护过程中应进行边坡的水平位移的观测，以便做到信息化施工。
1）土钉墙施工方法
土方开挖修整坡面定钉位成孔安设土钉注浆补浆挂网焊井字连接钢筋喷射混凝土养护
②施工方法及技术要求
a.土方开挖与修坡
按照设计的每层开挖深度和坡度分层分段开挖，工作面应在每道土钉孔口标高下0.5m处，不得超挖。
开挖过程中，挖掘机不得碰撞护壁面板和土钉头。
应根据土质的不同情况，边坡预留0.1～0.3m厚的土体，由修坡人员用铲修至喷射砼的底面处。
若坡面不稳定，应先采取固定坡面的措施。
b.定位放线
孔位水平和竖向误差均不宜大于100mm，在每完成三层护坡后，
应对边坡斜率和净槽宽度进行控制性测量，以保证坡脚不侵结构，并留有一定的工作空间。
c.土钉成孔
根据地层情况优先采用螺旋钻为主洛阳铲为辅成孔，孔深要大于设计长度50～100mm，作好施工记录，如遇障碍物时，可适当调整土钉角度和位置。
d.安设土钉
在土钉上每间隔2m焊接一组定位支架，以保证土钉居于孔中心，成孔后及时插入土钉及注浆管。
e.浆液制备、注浆、补浆
浆体为水泥净浆，水泥标号为P.O32.5，浆液水灰比为0.45-0.5。
浆液要充分搅拌均匀，搅拌时间一般在3分钟以上。
注浆时在孔口部位设置止浆塞，每孔至少在注浆后再补浆1－2次，保证土钉锚固体质量。
f.挂钢筋网
采用φ8单排双向、间距200mm的钢筋网片，每层土钉网片与下层网片预留不小于150mm的最小搭接长度。
网片外设井字型Φ16连接筋，土钉端头按要求与连接筋焊接。
g.喷射混凝土
采用干喷法喷射C20混凝土8～10cm厚，为保证喷射砼厚度达到规定值，在坡壁上垂直打入短钢筋作为控制筋。
砼的初凝时间和终凝时间分别控制在5min和10min左右。
h.养护
土钉墙施工季节在夏秋季节，喷射砼采用自然养护，养护期间遇雨天用塑料布覆盖。
7.2.2.4边坡支护施工质量保证措施
1）土钉墙质量评定标准
执行《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）
表7.2.2.4-1土钉墙支护工程质量评定标准
项目
序号
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
单位
数量
主控项目
1
土钉长度
mm
±
30
用钢尺量
一般项目
土钉位置
100
2
钻孔倾斜度
°
用钢尺量测钻机倾角
3
浆体强度
设计要求
试样送检
4
注浆量
大于理论计算浆量
检查计量数据
5
土钉墙面厚度
10
6
墙体强度
2）土钉墙质量保证措施
①成孔前，在设计孔位处作显著标志，用量角器测量钻杆倾角直至设计角度后再行钻进。
②在土钉上每间隔2m焊接一组定位支架，以保证土钉居于孔中心。
③浆液充分搅拌均匀，搅拌时间一般在3分钟以上。
④为保证喷射砼厚度达到规定值，在坡壁上垂直打入短钢筋作为控制筋。
⑤土钉与面板连接处保证灌浆密实或用喷射砼填充密实，保证土钉的抗拔力。
⑥土钉端头与面板的连接要保证牢固，采用焊接井字型锁定筋，必要时设锚垫板连接。
⑦土钉墙的护脚一定要深入基底以下20cm左右，严禁坡脚土体裸露。
⑧土钉墙施工同土方开挖密切配合，严格控制在满足土钉墙设计强度后方可开挖下层工作面，严禁抢挖、超挖。
7.2.3土方施工方法
7.2.3.1土方开挖
本标段设计基底标高主要有-6.6m、-13.1m、-15.1m、-14.8m等，基坑开挖面积约16万平米，具体详见图7.2.3.1-1【基坑开槽平面图】和图7.2.3.1-2~7【A-A～F-F剖面图】，基坑开挖土方量约60万方。
1）土方开挖阶段划分与步骤
根据其土方开挖的时间、进度不同和各区域施工相对独立的特点，将本标段划分的四个施工区域具体划分为三个土方开挖阶段：
①第一阶段：
主要针对对总工期有控制和影响的地下室结构区（Ⅱ区）的土方开挖施工，初步估算自现状地面至基底（包括承台基槽）的土方开挖量约35万方，拟分四步开挖：
a.第一步：
自现状地面（-4.0m左右标高）挖至-7.0m标高（槽外铺设排水管线范围挖至-6.0m标高），该步土方量约10万方，需配合槽内外排水管线的铺设。
该步土方开挖拟设置1#～6#共6条马道（其中：
1#、2#、3#、4#、6#五条马道设为内马道，5#马道设为外马道），拟安排10台挖掘机，计划14天完成。
具体详见图7.2.3.1-1-1【第一步土方开挖顺序图（第一阶段）】。
图7.2.
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