基坑围护及开挖施工方案Word格式文档下载.docx
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本工程围护挡土、隔水结构采用SMW工法桩，采用直径为650㎜的水泥土止水搅拌桩内插入500×
200H型钢，使之能同时隔水挡土的一种工艺。
Φ650搅拌桩桩长11、13、17、24，内插型钢采用500×
200H型钢，型钢在地下结构完成后拔出回收。
基坑设一道钢支撑（泵房位置设2道支撑）：
支撑均采用Φ609×
14㎜钢管支撑，支撑单头安装Φ609活动端伸缩节。
1、场地布置
1.1设备进场前，场地必须达到“三通一平”，桩机行走路线软弱地面必须加垫料夯实、夯平。
1.2地上、地下障碍物清除
为确保工程施工进度、质量，围护桩施工前必须对施工区域障碍物进行清除。
2、根据现场已有施工电源接入点、水源接入点及施工总体安排，铺设水管、电缆。
3、材料进场准备
采购水泥等材料，选用业主或监理认可的定点优质材料，并做好各类材料质量复验工作，杜绝不合格材料进入工地。
1、施工工艺流程
施工流程应根据施工场地大小、周围环境等因素，同时施工时不得出现冷缝，合理设计施工流程，确保安全、优质完成施工。
如下图所示：
成墙钻进与搅拌
型钢插入与固定
弃土处理
SMW工法施工流程图
2、施工顺序
SMW工法施工顺序（详见：
SMW工法桩施工顺序图），其中阴影部分为重复套钻，保证墙体的连续性和接头的施工质量，三轴水泥搅拌桩的搭接及施工设备的垂直度补救是依靠重复套钻来保证，以达到止水的作用。
SMW工法桩施工顺序图
3、施工技术参数
3.1搅拌桩采用进口650三轴搅拌桩设备进行施工，采用一喷一搅的施工工艺，在桩体范围内必须做到水泥搅拌均匀。
3.2搅拌桩采用32.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺量20%（即消耗水泥重量和被加固土体重量的百分比），水灰比为1.5。
3.3在施工三轴水泥搅拌桩时，为保证水泥土搅拌均匀，必须控制好钻具下沉及提升速度，同时应要求桩位偏差不大于50㎜，垂直度偏差不大于0.5%；
在搅拌桩成桩时，所需容量70～80%的水泥浆，宜在下行钻进时灌入，其余的20%～30%宜在螺旋钻上行回程时灌入，下钻进的速度应比上提时的速度慢一倍左右。
3.4搅拌桩施工应有连续性，不得出现24小时施工冷缝。
3.5型钢插入允许垂直度偏差为≤1/200，H型钢立柱平面偏差不大于50㎜。
4.4定位线
挖沟槽前划定三轴机动力头加固中心线到机前定位线的距离，并在线上做好每一幅三轴机施工加固的定位标记（可用短钢筋打入土中定位）。
4.5搅拌速度及注浆控制
4.5.1喷浆搅拌时钻头的下沉速度为：
1m/min，提升速度为：
1.5m～2m/min。
4.5.2水泥采用P32.5级普通硅酸盐水泥，水灰比1：
1.5。
水泥掺入量20%（即消耗水泥重量和被加固土体重量的百分比）。
4.6H型钢选材与焊接
H型钢选用H500×
200型钢，在H500×
200型钢顶端双面焊接468×
200×
12㎜的加强板，且在距H型钢顶端0.2m处开一个圆形孔，孔径约10㎝。
4.7型钢的插入和固定
4.7.1利于H型钢回收再利用，在H型钢插入前预先热涂减摩剂，用电热丝将固体状减摩剂加热熔化后均匀涂抹在H型钢表面。
4.7.2待水泥土搅拌桩施工完毕后，吊机应立即就位，准备吊放H型钢。
装好吊具和固定钩，采用50吨履带吊机起吊H型钢，型钢必须保持垂直状态。
H型钢插入时间必须控制在搅拌桩施工完毕3小时内。
4.7.3在沟槽定位型钢上设H型钢定位卡固定，定位卡必须牢固、水平，然后将H型钢底部中心对正桩位中心沿定位卡慢慢、垂直插入水泥土搅拌桩体内，用线锤控制垂直度。
4.7.4当H型钢插入到设计标高时，用Φ8吊筋将H型钢固定。
溢出的水泥土进行处理，控制到一定标高，以便进行下道工序施工。
4.7.5待水泥土搅拌桩硬化到一定程度后，将吊筋与槽沟定位型钢撤除。
5、施工质量保证措施
5.1对周围局部区域管线的保证措施：
5.1.1施工前对管线调查清楚，并设立监测点，施工全过程实时监控。
5.2成桩施工期的质量控制
5.2.1认真做好各施工班级作业人员分层次技术交底，以及上岗前的培训工作，持下上岗，确保岗位工作质量。
5.2.2材料供应部门在材料送至现场时，应同时提交材料质保单，水泥要做安定性试验，测试报告应在正式施工前完成，确保使用设计强度等级的水泥，进场水泥及时送检，合格后方可使用。
5.2.3保证施工机械设备性能良好状态，施工时及时例保，对压浆泵进行每分钟压浆量检测，并准备应急备用压浆泵一套，从而确保喷浆的均匀性和连续性。
5.2.4成桩期间，每天每台机械要求做一组规格为7.07×
7.07×
7.07㎝的试块，试块宜取自最后一次搅拌钻头提升出来的附于钻头上的水泥上，试块制作好后进行编号、记录、养护，及时送实验室。
5.2.5在施工过程中，若因处理障碍物、机械设备坏修、断电等意外情况发生而造成施工时间过长时，需在相邻两幅桩外侧进行补桩。
5.2.7加强上述施工质量点的全面管理，项目部实现24小时岗位值班制度，做好施工过程质量控制记录，第根桩施工必须有钻头下钻深度及提升高度等一系列质量指标全过程记录，施工过程中，由专人负责填写施工记录，施工记录表中详细记录了桩位编号、桩长、断面面积、下沉（提升）的时间及深度、水泥用量、水泥掺入比、水灰比等施工数据。
5.2.8水泥土搅拌桩在施工时，可能出现间歇性的停工，这样就不可避免的出现冷缝，这时应在原停歇桩位附近补钻两根同长度的水泥土搅拌桩，以用来加强结构整体的放水性。
5.2.9在H型钢插入前，已在H型钢上涂上一层隔离减摩材料早期应与水泥土有较好的粘接握裹力，提高复合作用，后期粘接握裹力降低或起拔进被剪切破坏，使起拔阻力降低，以利于H型钢的拔出如型钢表面粘贴隔离材料，则粘贴面积应小于2m2，如型钢表面涂刷隔离剂，严禁出现少涂、涂料开裂剥落现象H型钢在地下结构施工结束，并待结构混凝土达到一定强度后，采用专用机械从水泥土搅拌体中拔出H型钢起拔时要垂直用力，不允许倾斜起拔或侧向撞击型钢
5.3开挖前养护期的质量控制
5.3.1按200T水泥为一个检验批，及时将水泥送实验室进行28天水泥检测。
5.3.2搅拌桩试块及时送室验室做28天无侧限压强度测试，测得的28天无侧限抗压强度不应小于设计强度1.2Mpa。
6、施工应急预案
6.1组织机械
在基坑开挖期，项目部将组织基坑防渗、堵漏应急小组（组长：
项目经理，副组长：
施工负责人）。
2、钢支撑施工
2.1钢支撑布置
基坑围护顶圈梁处设置对口水平支撑，陈彷公路地道钢支撑中心标高为3.85m（白陈公路为4.20m），陈彷公路地道泵房位置在-2.30m（白陈公路为-0.95m）设置第二道支撑，钢支撑采用Φ609、t=14㎜的钢管，另设钢支座、型钢连杆、活络接头、钢托等辅助材料。
2.2钢支撑加工组装
2.2.1钢支撑固定端：
钢支撑固定端侧面与顶圈梁预埋钢板焊接处设置一块20㎜厚加强钢板，钢板与钢管焊四块加强肋板。
2.2.2钢支撑活动端：
每根钢支撑设置一只活动接头，为防止活动接头处钢管因局部受压而破坏卷曲，在钢管两侧各焊加一块20㎜厚加强钢板以增加其抗压强度，主背钢板与钢管焊接四道20㎜厚的肋板。
同时设置千斤顶支托架，以便由千斤顶施加预应力，支托架用12㎜厚的钢板制作。
2.2.3钢支撑连接：
由于基坑跨度较长，钢支撑最大长度11.5m。
支撑用若干标准节和活动端连接。
钢管之间采用法兰连接。
由于钢管支撑较长，需分段加工、现场组合支撑，运输前对构件进行编号，运至现场进行拼装，组装为成型的单根钢支撑。
2.2.4装配件加工、预埋：
钢支撑配件加工主要有固定段和活接头，预埋件主要是固定连接预埋钢板以及冠梁内的预埋钢板。
2.3钢支撑架设方法及流程。
2.3.1钢支撑架设与基坑土方开挖是深基坑施工密不可分的两道关键工序，支撑架设极具时间性和协调性，支撑架设的时间、位置及预加力的大小直接关系到深基坑稳定的成败，支撑架设必须严格满足设计工况的要求。
钢支撑架设流程；
钢支撑组拼施工监测吊装钢支撑施加预应力锲块锁定
2.3.2钢支撑架设方法
将各段支撑钢管和活动接头相连接，组装成为成型的单根钢支撑，单根支撑重约10T，采用25T履带吊将钢支撑吊放至设置位置上，并用固定接头与一侧冠梁预埋钢板焊接，钢支撑的微调长度由现场实际长度确定，微调采用特制钢锲组装完成必须确保钢支撑的水平、垂直。
在施加预应力时，随时校正钢支撑水平。
在完成各项工作后焊接八字撑。
2.3.3钢支撑安装到为后，再将两台100T液压千斤顶放入活络头子顶压位置。
为方便施工并保证千斤顶顶伸力一致，千斤顶与托架固定成一体骑放在活络头子上，接通油管后即可开泵施加预应力，支撑预应力为49KN。
预应力施加到位后，在活络头子中锲紧垫块并焊接牢固，然后松开千斤顶，解开起吊钢绳完成该根支撑安装。
土方开挖前，钢支撑轴力施加到70KN。
2.4确保钢支撑稳定的技术措施
（1）支撑安装时，轴线偏值控制在2㎝以内，支撑挠度不大于L/1000，支撑与立柱偏差±
30㎜.保证支撑接头的承载力符合设计要求，钢支撑连接时必须时对称上螺栓，按顺序紧固，有钢支撑支托措施，同时用于微调的钢锲子也要吊接，防止坠落。
（2）钢支撑安装前必须检查垂直度，若不垂直必须进行矫正，然后将钢支撑安装在牛腿上并且紧固好，必要时局部设临时支撑，便于预应力固定。
（3）所有钢支撑装配件的钢板加工以及钢板焊接都应双面满焊，部分肋板或内口无法双面满焊的采用坡口焊接。
（4）基坑开挖过程中采用小挖机开挖，防止机械撞击支撑和SMW工法桩。
2.5钢支撑稳定保证措施
（1）支撑后土方开挖需密切配合，人工配合机械进行SMW工法桩边的土方开挖，严禁机械碰撞支撑和工法桩。
（2）支撑的稳定是控制整个基坑稳定的重要因素之一，架设必须准确到位，严格按设计要求施加预应力，同时注意泵房八字撑的稳定，每一环节都要做到精心作业，保证其稳定、强度及变形符合要求。
（3）钢支撑安装时，保证支撑接头的承载力符合设计要求，钢支撑连接时必须对称上螺栓，按顺序紧固，同时为防止钢支撑在施加轴力时产生较大挠度，在施加轴力时先将挠度校正至水平。
2.6安全施工措施
（1）人员进入施工现场一律戴好安全帽，并接受入场教育。
（2）定期进行安全检查。
（3）钢支撑加工前由负责加工的队长对加工机械的安全操作规程及注意事项进行交底，并由机械技师对所有机械进行检查，合格后方可使用。
（4）钢支撑运输过程中注意交通安全，运输车尾应放置小红旗、警示灯等安全警示设备。
（5）支撑吊装时，吊机及支撑回转半径内严禁站人，高空作业系好安全带。
3、井点降水
地道施工前，在结构中间布置水位观测井，水位观测井采用中粗砂作为填料。
轻型井点
基坑开挖前二十天进行井点降水，将地下水降至坑底下1m，底板内设置泄水孔，待结构整体达到设计强度并顶板覆土至地面标高方可封闭。
工艺流程：
测量放样定位冲孔回砂埋管井点管与总管连接安装水泵与控制电器试抽轻型井点抽水工作。
1、井点的类型、数量：
根据以往经验及本工程特点，每段管道采用3套单排射流泵轻型井点，射流泵型号为JSJ-60.
2、井点主要系统：
根据本工程的地质状况，考虑采用轻型单排线状井点降水达到降水目的.
井点管由Φ40㎜钢管组成，管下端配有滤管和管尖，滤管直径与井点管相同，长度1.5m，管壁上呈梅花形钻直径为12～18㎜小孔，管壁与滤网间用铁丝绕成螺旋状隔开，滤网外面围一层8号粗铁丝保护层。
连接管与集水总管连接用塑料透明管、胶皮管钢管制成直径40㎜，集水总管直径100㎜钢管分节连接，每节长4m，每隔1m设一个接头（连接井点管）。
抽水设备由离心泵、射流器、循环水箱等组成。
井点管位置距离基坑上边缘0.8m～1.0m，井点系统集水管的高程略高于基坑边缘20cm左右；
防止地面雨水径流，基坑周围作截水坝30cm；
同一系统中各井点管的顶高程保持一致；
泵浦系统要保持平整，防止应沉降引起的系统漏气。
根据地质情况，井点管7～11m深，间距1m，滤管1.5m长；
每套井点系统井点管的根数由基坑深度决定。
选取陈放公路地道CP6节段计算：
CP6底板尺寸27m*9m，基坑深度6m,井点管选用直径48mm钢管。
则：
井点管单个最大出水量:
q＝3.14*d*l*（√K）/15
＝3.14*0.048*1.5*（√6.5*10-4）/15
＝3.8*10-4m3/s
上式中d为井水管直径，l为滤管长度，K为渗透系数（根据渗透系数近似数字查表法得渗透系数K＝6*10-4～6*10-3cm/s）
根据《桥梁施工工程手册》，
渗水量
Q＝F1q1+F2q2
＝（27*9）㎡*0.16m3/（㎡*h）+（27*6）㎡*0.02*0.16m3/（m2*h）
＝39.4m3/h＝0.011m3/s
上式中F1、F2分别为基坑得底面积和侧面积，q1、q2分别为基坑得底面和侧面单位面积渗水量。
需要井点管最少根数:
n＝1.1Q/q＝1.1*0.011/3.8*10-4＝32根
按照0.7m间距布置井点管根数:
n’＝L/1.2=27m/0.7m＝39根>
32根
满足要求.
水泵所需要功率:
N=KQH/（102η1η2）=2*39.4*10/（102*0.5*0.80）=19.3KW
查《桥梁施工工程师手册》，选用JSJ60型井点水喷射泵机组，集水管使用108mm钢管.
（1）井点采用水冲法下沉，孔深度比滤管深0.5米，冲孔前先挖好排水沟槽，井点滤管在运输、装卸、堆放时，防止滤网损坏。
下落井点之前，必须对滤管和逐根检查，滤网完好。
降水的总管及附件在组装前必须检查和冲洗，每根井点管沉好以后，逐根检查渗水性能，井点管与井孔之间填的滤料，应使管口有泥浆水冒出，或向管内灌水时，能很快下渗，方为合格。
（2）井点运行：
抽水1-2天水中仍有泥砂，应将该井返工或放弃，抽出的水不能回渗至基坑，预抽期为5-7天，事先知道停电或因需要停泵时，应先关闭泵体吸入口处的闸阀，以防止水箱内的余水倒灌引起坑底管涌等事故，施工完毕需经项目经理和技术负责人同意后才能停止抽水，拔除井点管和拆去设备。
（3）降水运行控制：
根据井点水位观测情况，控制好抽水时间和间隔时间，保持泵和管路系统有足够的真空度。
观测井和井点施工及时记录并编号，施工时期、冲孔深度、进管长度，回填中粗砂数量，洗井情况，抽水日期、时间、观测井水位等均应详细记录备查。
深井降水
泵房位置基坑挖土深度相对较深，含水率高，渗水系数大，并夹有少量薄层粉砂，容易造成涌砂和管涌等渗透破坏现象。
所以坑内土体的含水率和降水效果的好坏直接关系到基坑的开挖和基础施工能否顺利进行及对周边环境的保护。
综合本工程的地质情况及周边环境，降水方案采用井内真空负压的深井井点降水施工方法。
根据本工程的特点在雨水泵房设置一口降水深井，深井开孔直径Φ700，采用正循环方法成孔，井管采用Φ350无缝钢管，滤水管采用Φ350钢管外缠丝网。
深井的总长分别为15米，底部为长1米的沉砂管，滤管长4米，其余部分为无缝钢管。
井管外均匀回填5～15瓜子片，井口1米左右用粘土封口填实。
在降水施工过程中严格控制以下工序：
1、井管及滤管安装时不得有漏焊现象。
2、管外填料采用返水快投法回填，砂料选用5～15瓜了片，回填前封闭井管，从管内送入清水，当送入的水从孔中返回时，沿井口快速均匀投料，使投料中的杂质和细砾从循环槽排渣。
3、洗井必须在下管填砂石后及时进行，洗井后孔口返浆要基本达到清水要求。
4、降水设备安装必须认真检测其运行性能，安装时必须做到密封可靠不漏气，调试运行控制好真空泵进出水、进出气，开机后不得随意停机。
5、降水时根据观测井水位观测情况确定降水时间和时间间隔，控制真空泵抽吸能力，定时做好降水数据记录。
6、井管拆除必须在结构底钢筋绑扎结束后进行，在结构施工阶段确保水位在坑底下1米以下，以防基坑中部土体降起。
4、基坑开挖
1．施工部署
本工程要求陈彷公路地道9月底完成，白陈公路地道12月底完成，故根据上述要求和现场条件以及工程实际情况，计划将本工程土方开挖从地道雨水泵房两侧选择性开挖，待通道底板施工完成后，进行雨水泵房底板施工。
而后开始向两侧交替开挖，流水作业。
（详见附图7～9）
基坑的土方开挖根据基坑的深度和实际的地质条件进行分层放坡开挖，开挖最小坡度按1：
2控制，并在地道节段开挖面最低处设置积水井，以用于增加雨天基坑内的排水。
在整个基坑开挖过程中应做好各项工序的搭接，做到“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”。
2.施工方法
（1）土方工程采用分段、分区、分层、对称进行施工，根据施工部署的走向，依次向两边退挖。
具体施工时，作业面上配置小挖机一台及一台长臂挖机，两台反铲挖机，按流向直接挖至分层面标高，即挖即装车即转运。
（2）底层土方施工段采用台阶后退法施工。
具体施工时，从各期段端部基坑的远端角开始，分层挖至出土口的土台阶后，呈放射状向该段后退挖土，边挖边传递土方，所挖出的土方经下挖机分级传递至基坑顶面后，直接装车转运至存土场堆放。
（3））开挖过程中，必须保证每步开挖所暴露的SMW工法桩宽度控制在3～6米，并安排专人对SMW工法桩进行监测，如发现SMW工法桩有偏移过大的现象，立即停止开挖，并回填加固等措施进行处理，待加固措施完成、基坑偏移趋于稳定时才能继续进行开挖。
机械挖土过程中，配置经验丰富的施工人员现场指挥，切实保护好钢管支撑系统不受碰撞，及配以一定的人工挖土。
（4）雨水泵房是采用三道支撑的基坑，支撑间距4.0～4.5m，土方开挖到钢围檩标高土面后，马上施工钢围檩，钢支撑安装时间不得超过16小时，并在钢管支撑施工完成后，方可进行下部土方的开挖。
（5）在施工过程中，注意做好施工降水的监测工作，防止基底积水。
（6）机械挖土时保留200mm～300mm厚土层用人工挖除整平，防止基底土扰动。
3.施工机械设备表
（1）、长臂反铲挖掘机0.6m31台
（2）、反铲挖掘机1.0m32台
（3）、小型反铲挖掘机0.2m31台
（4）、自卸汽车 10辆
4.工期保证措施
本工程地道土方工程量2500余方，开挖困难，工期紧，为了顺利按期完成本站的工程施工，将配置足够的施工机械，不惜成本，计划将土方全部外运，以免因土方在场内转运而影响施工进度。
因为土方外运量非常大，故计划安排日夜连续外运土方，并派专人组织指挥交通，处理好出土车流量的问题，以免引起交通混乱和堵塞。
开挖阶段，统筹指挥好各台挖掘机的施工，合理安排出土口和出土线路，提高挖掘机、运土车的工作效率。
5.质量、安全保证措施
（1）施工前做好管理人员、各班组的安全交底和技术交底工作。
（2）基坑周围设置钢管护栏，护栏采用水平两道Φ50钢管，钢管立柱间距3.0m。
并在明显位置挂安全警示牌。
（3）机械开挖严禁在高度超过3m或在不稳定土体作业。
（4）开挖土方时，挖土机旋转半径内严禁站人。
（5）加强基坑周围建筑物、基坑和钢支撑的变形监测，遇暴雨等异常情况应加密监测周期。
如变形有异常，立即停工，分析原因，及时采取措施补救。
（6）注意施工场内安全用电。
（7）夜间施工做好照明及安全防护工作。
（8）基坑开挖后尽量减少对基土的扰动、基坑底部以上30cm土层采用人工挖土，严禁机械开挖。
（9）防止施工顺序不合理：
土方开挖宜先从低处进行，分层分段依次开挖，形成一定的坡度,最小坡度限值1：
2，以利于排水，严禁大锅底式开挖。
（10）在地下水位以上挖土。
地质资料反映有细砂及中粗砂层的工程项目，在开挖过程中发生渗漏水及流砂等现象时采用导管将水引流至积水井，将其抽出，而后用快速水泥封堵其孔。
（11）防止基坑边坡不直不平，基底不平，尺寸不足的情况，加强检查，随挖随修，并认真验收。
（12）雨天施工时，两侧设置排水明沟，设立集水井，放置水泵，及时把积水排出，使基坑土坡受到不良影响。
（13）土方开挖过程中，基坑边缘外15m范围内存在荷载不大于20KN/㎡，同时应严格控制不均匀堆积荷载。
如有大于改荷载限值的施工机械荷载在基坑周围作业时，应对地基进行处理，保证达到承载能力，同时得到监理的认可。
6.雨水泵房与地道主体对应节段结构施工时，考虑到泵房底比泵房对应主体结构低，施工顺序上先安排雨水泵房底层施工，待雨水泵房下层施工部位大致与地道主体对应节段持平时，两者连续施工，施工中注重对地道进入雨水泵房的入口等部位的防水、变形缝等严格控制，从而保证两者的衔接，达到设计要求。
7.现场文明施工措施
（1）工地内车辆出入口配置高压水枪冲洗，所有驶出现场的车辆必须冲洗干净后才能上路行驶。
（2）场内不大面积积水，所有泥浆、污水、废水必须经沉淀处理后才能排出。
（3）施工前办好施工许可证、余泥渣土排放证、夜间施工许可证、散体物料运输准运输等证件，复印件在施工现场办公室张贴。
（4）搞好与相关单位的关系，本着“与人为善”的态度，出现纠纷通过组织途径解决，严禁聚众打架。
8.环境保护与卫生
（1）遵守有关规定并采取措施降低设备噪音，防止噪音污染。
（2）遵守有关散体物料管理的规定，所有散体物料在排放、运输选择合格车辆进行。
（3）施工现场内的各类炉灶禁止使用有毒物体作燃料，禁止燃烧各类建筑废料和生活垃圾。
（4）教育员工，并做好检查监督工作，保持环境卫生，严禁随地大、小便。
六、基坑围护监测
1、监测依据、规程、规范
1.1陈彷、白陈地道围护结构设计图纸
1.2相关的规程、规范
《国家一、二等水准测量规范》（GB12897－91）；
《工程测量规范》（GB50026－93）；
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