福建商务楼深基坑开挖支护施工方案内支撑 爆破.docx
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福建商务楼深基坑开挖支护施工方案内支撑爆破
0.编制依据
⑴中国建筑第七工程局与福建中旅房地产开发有限公司签定的《建筑工程施工合同》。
⑵福建省建筑设计研究院提供的07年12月10日《福州中旅城二期基坑支护工程》设计图纸及设计变更。
⑶土方开挖栈桥设计图纸。
⑷福建省建筑设计研究院提供的《福州中旅城二期岩土工程勘察报告》。
⑸主要的国家或行业规范、标准、规程、图集、地方标准、法规图集。
规范、标准、文件一览表
表0-1
序号
名称
编号或文号
1
《建筑桩基技术规范》
JGJ94-94
2
《混凝土结构工程施工质量验收规范》
GB50204-2002
3
《钢筋焊接及验收规范》
JGJ18-2003
4
《建筑施工安全检查标准》
JGJ59-99
5
《施工现场临时用电安全技术规范》
JGJ46-2005
6
《建筑工程施工质量验收统一标准》
GB50300-2001
7
《建筑地基处理技术规范》
JGJ79-2002
8
《工业与民用建筑灌注桩基础设计与施工规程》
JGJ4-80
9
《地基基础工程施工质量验收规范》
GB502002-2002
10
《建筑基坑支护技术规程》
JGJ120-99
11
《混凝土泵送施工技术规程》
JGJ/T10-95
12
《福建省建筑工程文件管理规程》（施工分册）
DBJ13-56-2004
13
《建设工程归档整理规范》
GB/T50328-2001
1.基坑支护及土方开挖施工的难点和特点
1.1本工程地下室土方开挖面积大，南北宽134.3～141.7m，东西长142.1m，基坑开挖深度大，达18.3m，土方开挖量约33.5万m3；由于受每道内支撑需闭合形成整体受力特点限制，无法留置斜坡道作为土方运输通道，常规三层地下室福州目前未有设计栈桥作为土方运输通道先例，但根据本工程基坑为超深四层地下室和土方量大特点，应设计栈桥作为土方运输通道。
1.2本工程地下室占地面积大，施工场地狭小，无专门材料堆放、加工场地，车辆无法沿地下室四周行走，因此原材料水平二次搬运频繁，影响机械使用效率、施工进度以及安全文明施工。
1.3中旅城二期工地位于五四路中段，交通十分便利；但由于处于繁华路段，文明施工要求较高，车辆出场地必须做好冲洗工作，土方车、混凝土搅拌车进出场地严禁有滴、撒、漏等现象。
1.4本工程围护体系组成为（冲）钻孔灌注桩、水泥搅拌桩、支撑体系。
在设计的整个围护体系中不具有止水功能，水泥搅拌桩不起止水作用。
施工过程中如遇低于地下水位线作业的，需另行降水。
1.5本工程基坑土方开挖较深，达到18.2m，基坑支护内支撑采用三层圆形钢筋混凝土支撑，施工跨越时间较长，土方开挖穿插钢筋、模板、混凝土、电焊、排水等工序，施工过程需要各班组的互相协作，确保各项工作顺利进行。
1.6本工程基坑土方约在6～11月份开挖完成，刚好处在台风活动频繁季节，根据气象预报今年将有九个台风，因此需制定应急预防措施，确保基坑开挖安全。
1.7本工程由于西面房屋未拆迁影响，后变更地下室内缩，同时栈桥设计滞后，导致支撑桩施工较迟，未能与工程桩后退机同步施打，需二次复填砖渣垫路满足桩机行走和浇筑砼要求，并且不能利用第一道支撑先施工工序搭接，延长工程工期。
同时受场地限制，钢格构支撑需要钩机场内转运后由吊车吊装放入成孔内焊接安装。
1.8考虑使用功能地下室需要由原三层地下室变更为四层地下室，由于原地下三层围护桩已施打完毕，同时施工围护时周围一圈已开挖至-2.5m，为满足四层地下室支护需要，在原支护桩后侧需增加加强围护桩89根，需复填砖渣路走机，与原连续跳打相比打桩成本加高。
1.9根据支护设计说明：
“本场地对开挖有影响的地下水为浅部上层滞水，水位埋深0.8m～3.7m，受大气降水和地表人工排水影响，中下部含水层即含砂质粘土圆角砾，含粘性土卵砾石水位埋深18.65m～17.20m，由于承压含水层与基坑底之间为巨厚的游泥质土和粉质粘土，故下部含水层对本基坑开挖没有影响。
”设计水泥搅拌桩为加固挡土，但由于西面离房屋太近，东面、北面围护离围墙距离1.5m～2.5m，开挖至-3.3m，地表水排出后难免引起沉陷、开裂。
因此建设单位在基坑开挖前，应委托有资质单位监测，并协调处理好上述问题。
1.10根据塔吊起重吊装，附着安装位置特点，6台大塔吊需在土方开挖前全部安装完成，在地下室土方开挖阶段，塔吊利用率低，大型设备闲滞时间长。
1.11四层超深地下室冲（钻）孔桩砼超灌量难以控制，目前暂无好的准确控制方法，会审时建设单位要求按1.2m超灌量控制，实际砼超灌达4～5m左右，今后砍桩量大，部分可能又需接桩。
1.12原华侨大厦拆除后，原地下室的冲（钻）孔桩桩顶标高均为-4.5m，在开挖过程中应随挖随砍桩。
2.工程概况
2.1工程建设概况
福州中旅城二期项目位于福州市五四路黄金地段，东临五四路，与福建省外贸中心酒店（35层）隔路相望，南侧与闽侨大厦基建工地相依，北临福州闽江饭店（15层），西侧为省侨办宿舍，总用地面积为24979平方米（基坑周边建筑、道路平面图详见附图1）。
本工程地下室为四层，群楼为七层商业用房，八层以上为三座46层住宅和一座40层商务办公大楼，建筑高度149.35m。
总建筑面积约24.16万m2，其中：
地下室面积75000m2，地下室单层面积约18000m2。
本工程地下室南北宽134.3～141.7m，东西长142.1m，＋0.00相当于罗零高程7.60m，拆迁后原场地标高平均约为6.6m，相当于设计标高－1.00m；地下室底板面标高为－17.3m，底板厚0.60m,垫层厚0.1m，疏水层厚0.20m，基坑开挖深度为18.2m，周边一般为单桩承台（纯地下室），仅南侧周边局部为多桩承台，厚约2.80m。
本工程基坑侧壁安全等级为Ⅰ级，重要性系数为1.10，基坑支护设计使用年限为一年。
工程建设概况一览表
表2-1
工程名称
福州中旅城二期
工程地址
福州市五四路128号（闽江饭店南侧）
建设单位
福建中旅房地产开发有限公司
设计单位
福建建筑设计研究院（基坑支护）
监理单位
福州弘信工程监理有限公司
监督单位
福州市质量监督站
施工单位
中国建筑第七工程局有限公司
工程造价
约7.0亿
支护类型
外支护：
900（冲）钻孔灌注桩+Φ600水泥搅拌桩，局部采用高压旋喷桩
内支护：
三层圆形钢筋混凝土支撑。
2.2基坑内支撑结构设计概况
本工程基坑支护采用三层内撑式排桩支护结构，第一、二、三层支撑均采用圆形钢筋混凝土支撑，围护桩采用（冲）钻孔灌注桩桩型，桩径Φ900mm，桩中心距1300mm，总桩数448根；因支护桩施工基本完成后，地下室由3层变更为4层，基坑深度增加3000mm，按照新的设计图纸，在原支护桩后增加89根支护桩；原支护桩与桩之间（外侧）采用Φ600mm水泥搅拌桩加固挡土，桩长16.5m,搅拌桩总桩数根，局部由于地下障碍物，改为采用高压旋喷桩设置在围护桩之间的后侧。
内支撑采用钢筋混凝土圆拱撑，圆拱撑下设置48根立柱桩，立柱桩（支撑桩）采用格构式钢柱与（冲）钻孔灌注桩（Φ800）组合桩（基坑支护结构平面图及支护剖面、大样图详图2.1.1-图2.2.3）。
基坑内支撑结构设计概况一览表表2-2
支撑柱
采用格构式钢柱与（冲）钻孔灌注桩（Φ800）组合桩
第一道支撑
圈梁
QL（1-1）
截面尺寸
1500×800mm
环梁
HL1（3-3）
截面尺寸
1800×800mm
QL（2-2）
1500×800mm
HL1（4-4）
2800×800mm
支撑梁
ZL1a
截面尺寸
800×800mm
支撑梁
ZL1c
截面尺寸
700×700mm
ZL1b
700×700mm
ZL1d
700×700mm
第二道支撑
腰梁
YL2（1-1）
截面尺寸
1600×1000mm
环梁
HL2（3-3）
截面尺寸
2100×1000mm
YL2（2-2）
1600×1000mm
HL2a（4-4）
2100×1000mm
支撑梁
ZL2a、ZL2a’
截面尺寸
900×1000mm
支撑梁
ZL2c
截面尺寸
800×900mm
ZL2b
800×900mm
ZL2d
800×900mm
第三道支撑
腰梁
YL3（1-1）
截面尺寸
1000×1600mm
环梁
HL3（3-3）
截面尺寸
2100×1000mm
YL3a（2-2）
1000×1600mm
HL3a（4-4）
2100×1000mm
支撑梁
ZL3a、ZL2a’
截面尺寸
900×1000mm
支撑梁
ZL3c
截面尺寸
800×900mm
ZL3b
800×900mm
ZL3d
800×900mm
混凝土强度等级
C30（粗骨料采用粒径小于40mm的碎石）
钢筋规格等级
Ⅰ级钢：
8mm
Ⅲ级钢：
18
28mm
图2.1.1基坑支护结构平面图
图2.1.2基坑支护典型剖面图
图2.1.3基坑支护腰梁吊拉大样图
2.3场地工程地质条件
2.3.1场地地形地貌
本场地位于福州市中心，福州新店溪古河道上，地貌单元属于河流冲积平原地貌。
场地原为华侨大厦、中旅商贸大厦等，现原有建筑物已拆除，场地地势平坦，场地已基本整平，桩机施工前地面标高在5.88～7.41m之间，由于场地水泥搅拌车和反复移机行走需要，场地需不断垫砖渣才能满足要求，导致场地标高加高。
2.3.2地下室开挖土质及分布情况
根据福建省建筑设计研究院提供的地质勘察报告，场地中上部土层自上而下次序详见下表：
场地地质概况一览表表2-3
层号
土层名称
状态
厚度（m）
含水率（％）
备注
1－1
杂填土
松散
0.40～5.10
－
1－2
粘土质填土
可塑
1.00～3.30
－
1－3
填砂
稍密
0.50～2.90
－
1－4
淤泥质填土
流塑
0.30～4.30
－
2
粉质粘土
（1）
可塑
0.30～1.30
－
局部
3
淤泥
流塑
7.60～17.80
68.97
4
粉质粘土
（2）
可塑～硬塑
0.60～11.80
30.92
5
淤泥质土
（1）
流塑
1.20～14.20
42.63
6
粉质粘土（3）
可塑～硬塑
0.20～6.60
31.64
2.3.3场地水文地质条件及水土对建筑材料评价
本场地对开挖有影响的地下水为浅部上层滞水，水位埋深0.80～3.7m，受大气降水和地表人工排水的影响，中下部含水层即含砂粘土圆角砾，含粘土性卵砾石水位埋深18.65～17.20m。
由于承压含水层与基坑底之间为巨厚的淤泥质土和粉质粘土，故下部含水层对本基坑开挖没有影响。
场地地下水对砼结构及钢筋砼结构的钢筋不具腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀。
2.3.4周边道路及交通条件
本工程位于福州市五四路黄金地段，东临五四路，与省外贸中心酒店（35层）隔路相望，南侧与闽侨大厦基建工地相依，北临福州闽江饭店（15层）西侧为省侨办宿舍。
车辆可由场地沿五四路东南角大门、中门出入，交通较便利，由于地处五四路交通严管路段，受交通高峰期7：
00～9：
00和17：
00～19：
30管制，以及夜间22：
00以后受环保管制影响车辆通行。
2.3.4场地内大门口临时通道处理
本工程场地狭窄，东南角临时大门（宽8米，简称大门1）入口正对地下室东南角，且大门距离地下室围护仅4米，地下室施工时，施工进出车辆必须从局部地下室支撑梁、围护桩上通过（详见附图2：
《土方开挖施工平面布置图》），由于现场地面标高约为-1.0米，而地下室围护桩顶圈梁面及第一道支撑梁面标高均为-2.5米，地下室施工时大门1门口临时通道在相应地下室上方应设计临时架空钢筋混凝土过板；具体做法详《施工道路过板专项方案》，本专项方案已送原支护设计单位审核，并已施工完成。
另外中部临时大门（宽6米，简称大门2）与地下室围护桩距离仅为3.7米，同样由于路面标高与地下室围护桩顶圈梁面及第一道支撑梁面标高相差1.5米，地下室施工期间本大门不作为运输通道。
（大门平面位置详下图）
2.3.6场地（含周边）临设及地下管线情况
东侧五四路和北侧闽江饭店南边埋设有污水管、给水管、电力管线，场地南侧有数棵古树需要保护。
3.施工部署及施工计划
3.1工程目标
3.1.1质量目标
支护工程达到国家质量验收标准：
合格。
3.1.2方案优化及技术目标
部署一座临时钢栈桥作为土方开挖及基坑支护施工阶段临时通道，解决深基坑土方挖运难题，加快施工进度，产生间接经济效益。
开工前完成施工方案与审批、图纸会审，项目完成后编写技术总结如下：
1.利用下坡式栈桥完成超深基坑土方开挖；
2.深基坑支护控制爆破。
3.1.3工期目标
1.本工程基坑支护内支撑和土方开挖目标工期为180历天。
根据本工程支护设计特点，每道支撑分四个施工段，本工程约70%土方在内圆弧，先开挖四段网格支撑土方，随即进行内支撑施工，利用内支撑养护期进行圆内土方开挖。
2.本工程围护桩由于受工程桩图纸滞后，场地分阶段提供，地下室由三层变更为四层，西北角房屋拆迁未完成等影响，整个围护桩、支撑桩施工前后经历时间较长。
3.1.4职业健康安全目标和环境目标
本工地争创省级文明工地。
杜绝重大伤亡事故，重伤事故频率控制在1‰以下，轻伤事故频率控制在5‰以下。
工地安全文明达标率100%，杜绝违章施工。
降低粉尘的产生和排放；降低噪声的产生，施工现场噪声达标；施工现场污水沉淀后集中排放，主要污染物达福州市级标准；施工现场固体废弃物分类管理，及时清运。
3.2项目经理部组织机构
为确保优质、高效地完成本工程施工任务，中国建筑第七工程局有限公司组织成立工程项目经理部，成立以项目经理为首的项目班子，实行项目经理责任制。
项目经理部组织机构设置见下图。
图3.2项目经理部组织机构图
3.3施工阶段划分及施工工艺流程
3.3.1施工阶段划分
本工程地下室单层面积大，圈梁、支撑梁、腰梁、环梁可随土方的开挖穿插施工，但由于基坑内支撑采用三层圆形钢筋混凝土支撑，故必须等上述梁混凝土强度均达到80％后，才能进行下面的土方开挖；土方开挖采取先开挖网格内支撑土方，随即进行支撑梁施工，在支撑梁养护期内开挖圆内土方，栈桥随支撑进度跟进施工，每层开挖顺序原则上从基坑四周向中央逐渐开挖，退土方向从开挖处向施工栈桥方向进行；钢筋、模板、混凝土等圈梁、支撑梁、腰梁、环梁的施工随土方的开挖而插入施工（基坑开挖施工段划分及开挖顺序详见下图）。
图3.3.1基坑开挖施工段划分及开挖顺序图
图3.3.2基坑开挖施工段划分及开挖顺序图
图3.3.3基坑开挖施工段划分及开挖顺序图
图3.3.4基坑开挖施工段划分及开挖顺序图
3.3.2施工工艺流程
3.4施工准备
3.4.1施工技术准备
3.4.1.1施工图设计技术交底及图纸会审
施工前应将施工图纸提前交给工程技术人员与项目施工员进行图纸熟悉，将施工图纸设计问题及施工过程可能遇到的问题，以及各专业图纸之间的相互矛盾先进行内部自审。
根据自审结果由建设单位组织各有关单位进行图纸会审时提出解决，使工程顺利进行，以免出现返工现象。
工程技术人员应将图纸发放给施工班组并进行交底，做到操作时能按设计要求进行，确保工程施工质量。
3.4.1.2施工图深化设计
⑴本工程施工方案在工程开工之前应经局相关部门进行审核，以便在工程施工过程中进行贯彻。
工程施工中必须按施工方案进行组织施工，若有变更应经方案设计人与局有关部门同意，否则不得随意修改原方案，施工方案应贯彻到施工班组以及每一分部、分项工程中去，作为工程施工依据。
⑵根据图纸和施工方案编制到施工图纸预算，并编制好能用于指导施工的预算书，提供各种资源的需要量。
施工放样人员根据图纸预算书提出各种材料采购计划，以便进行加工、订货，不致因供货原因而影响工程正常进行，使工程按计划工期完成。
⑶组织技术交底，编制作业指导书，从项目经理部到各专业施工班组，均以书面形式表达，班组长在接受交底后，认真贯彻执行。
⑷组织人员进行钢筋翻样、预埋件加工，落实成品、半成品的货源。
3.4.1.3测量基准交底、复测及验收
根据规划局提供的基准点引测房屋的角点，并引测至不受施工影响的地点做好标识，形成测量成果记录，并对各测量人员进行交底。
3.4.1.4技术工作计划
检验和试验计划表
表3-1
检验和试验项目
取样部位
试验批次
见证取样
检验时间
负责人
备注
钢筋
Φ28
腰梁、环梁
3
1
随进场随检验
韩晓峰
Φ25
圈梁、支撑梁、腰梁、环梁
3
1
随进场随检验
韩晓峰
Φ22
圈梁、支撑梁、腰梁、环梁
3
1
随进场随检验
韩晓峰
Φ18
圈梁、环梁
3
1
随进场随检验
韩晓峰
Φ8
圈梁、支撑梁、腰梁、环梁
3
1
随进场随检验
韩晓峰
砼
C30
桩顶圈梁及第一道支撑体系
12
4
根据施工情况检验
韩晓峰
每道支撑、每个施工段各留置同条件养护试块一组，当强度达到80％后方可进入下道工序施工。
见证取样每道支撑至少取一组。
C30
第二道支撑体系
12
4
根据施工情况检验
韩晓峰
C30
第三道支撑体系
12
4
根据施工情况检验
韩晓峰
C10
第一、二、三道支撑体系垫层
12
4
根据施工情况检验
韩晓峰
水泥
42.5
第二道支撑体系垫层
3
1
随进场随检验
韩晓峰
所依据的标准
《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）钢材取样规则：
从每批外观检查合格的钢材中任取两根（或两盘），截去端头50mm，再截取试样。
取样数量为，在上述两根（盘）钢材中任选一根（盘）截一长试件做拉伸试验，且在上述两根（盘）钢材上分别截一短试件做弯曲试验.水泥取样规则：
袋装水泥200t取一次，散装水泥500t取一次。
钢筋接头试验计划表
表3-2
取样部位
接头方式
钢筋直径
钢筋级别
取样组数
见证取样
总组数（30%）
围护桩、支撑体系
搭接焊
28
三级
6
2
25
三级
6
2
22
三级
6
2
18
三级
6
2
所依据的标准
《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）
取样规则：
以同接头型式、同钢筋级别、同焊接位置的300个接头作为一批.不足300个时仍作为一批.取样方法，从成品中每批随机切取3个接头进行拉伸试验.试件长度,每个试件的长度为8a+400mm（d为钢筋直径），焊接点应处于试件长度尺寸的1/2处。
3.4.1.5主要机械一览表
主要机械一览表
表3-3
序号
机械（设备）名称
型号规格
数量（台）
功率（KW）
1
塔吊
QTZ160EA
6
95
2
砂浆搅拌机
UJ325
3
2.8
3
切断机
Q-Q40-4
2
5.5
4
弯曲机
GW402
2
2.8
5
对焊机
UN1-100
2
100
6
电焊机
BX3-500-2
6
19
7
电锯
MJ104
6
2.8
8
插入式振动器
HE69-70A
6
1.1
9
平板式振动器
PZ-150
2
1.2
10
挖掘机
反铲（1M3/斗）
8
／
反铲（0.3M3/斗）
4
／
11
载重汽车
30T
50
／
12
潜水泵
8535×10
15
2
污水泵
100WQ85-20-7.5
10
7.5
3.4.2施工现场准备
图3.4.2基坑开挖轴线及标高控制图
3.4.2.1工程轴线控制网测量定位及控制桩控制点的保护（详见下图）
工程建筑物的红线及定位由城建规划部门测定，测量人员根据城建规划部门所提供的测量标志和建筑平面图进行复测，按建筑物的轴线、支撑位置和土方开挖区域，以及施工现场的具体情况，建立工程的首级平面控制网，对整个工程的轴线进行控制，作为工程建筑施工放线的主要依据，据实际情况建立平面控制方格网，其测量方法和要求按平面控制技术要求进行测量、复测、复核无误后，在土方开挖前将各轴线两端分别引测到稳固的建筑物上，并做上红三角“▲”作标记，有必要时需埋设轴线控制点，作好标志，以供以后施工中轴线的恢复、复核、控制。
3.4.2.2临时供水（详见临时供水施工组织设计）
本工程混凝土采用商品混凝土，地下室土方开挖、基坑支护阶段用水量较少，仅模板清理浇湿、支撑格构柱清洗及混凝土养护等需用水。
由于场地大，现场用水点分散，供水管计划配合总施工平面布置图，根据现场实际需要，分别用Φ25管从主管引到各施工段用水点。
3.4.2.3临时供电（详见临时用电施工组织设计）
（1）工地现场用电分施工用电和生活用电两部分，以上供电均采用三相五线制。
（2）施工机械用电采用一机一闸一漏一箱制，保证施工用电的安全，并安装漏电保护器及接地、接零等措施；
3.4.2.4施工现场道路与排水
保证施工现场临时道路畅通，基坑施工时，沿地下室四周浇筑宽2米的人行通道（基坑四周设1.2米高钢管防护栏杆），路面高出自然地面200mm。
主道路旁设一条排水明沟与沉淀池相连。
本工程按照基坑支护图纸要求，在地下室基坑周边砌筑排水沟，每隔20m设一个集水井，场地污水经过后排入城市地下水道。
本工程东面写字楼边，西角边已引入临时排水口，西面排水线路较长，需充分考虑排水沟底坡度。
根据现场文明施工要求，施工现场道路均在泥土面上浇筑200厚C20砼地面，以便在雨季期间能保持道路畅通，不致产生泥坑、积水。
（基坑排水沟详见下述6.2.2）
3.4.2.5劳动力组织计划
本基坑工程体量较大，涉及土方、木工、钢筋、钢构等多个工种的穿插作业，为保证各专业工种的劳动力满足工程施工的正常需要，项目经理部各职能部门将全力参与劳动力的管理，从劳动力的需用计划编制、劳动力的组织调配以及作业人员的教育培训、使用管理、劳动保护、作业环境控制、工资发放、人文关怀等环节入手，强化劳动力的组织管理，为工程的顺利建设提供强有力的劳动力保障。
作业人员进场后，项目经理部对施工作业人员进行使用管理，确保作业人员在生产过程中的安全与健康，保持并提高劳动者持久的劳动能力，为工程的顺利建设提供强有力的劳动力保障。
劳动力需用量及进场计划表
表3-4
序号
班组名称
人数
进场时间
退场时间
1
土方班组
60
土方开挖前3天
土方开挖完
2
木工班组
50
桩顶圈梁及第一道支撑体系前15天
/
3
钢筋班组
40
桩顶圈梁及第一道支撑体系前15天
/
4
砼班组
30
桩顶圈梁及第一道支撑体系砼浇筑前2天
/
5
电焊班组
15
桩顶圈梁及第一道支撑体系前3天
/
钢构
20
栈桥安装前2天
/
6
砍桩班组
30
具备砍桩条件前2天
/
3.4.3施工进度计划
本工程
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