深基坑轴力补偿钢管支撑施工方案.docx
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深基坑轴力补偿钢管支撑施工方案
附：
1、2区钢管支撑平面布置图
2、II-A区钢管支撑轴力布置图
3、II-B区钢管支撑轴力布置图
4、II-C区钢管支撑轴力布置图
5、进度计划表
第一章工程概况
1、工程总体概况
1.1工程概况
序号
项目
内容
1
工程名称
----------------------项目
2
建设规模
II区基坑面积约------m2，周长约------米
3
基坑安全等级
一级
4
建设地点
宁波市-------以东，------以南，------地块
5
主要用途
办公、商业、公寓等
6
建设单位
----------------------有限公司
7
监理单位
----------------------有限公司
8
桩基设计单位
----------------------有限公司
9
施工单位
----------------------公司
10
专业分包单位
----------------------公司
2、周边环境及工程地质概况
2.1周边环境概况
本工程地处市中心，周边居民区、商业区较多。
如何在施工过程中确保安全文明不扰民必须引起重视。
北侧紧邻正在挖土施工的1#区，东侧紧邻准备施工的4#区，西侧为----------------------，南侧为------------------------。
2.2工程地质条件
工程地质情况
拟建工程场地位于宁波断陷盆地中部，地貌类型属第四系冲湖积平原，地形平坦开阔，地势较低平，现自然地面标高一般为2.73～3.54m。
场地分布有大量的碎砖块以及碎混凝土块等，场地二次进场勘察时整个场地已整平，场地表部多有1.3～3.9m厚的填土。
场地局部多有残余旧地基隔离（多为混凝土水泥板或钢筋混凝土桩、砖块等），同时场地内西侧大庆南路附近分布有中国移动、中国电信、军用光缆、水电、煤气等市政管线。
场地地层分布特点如下：
土层物理力学性质综合表
土层
重度
抗剪强度指标
含水量
W（%）
孔隙比
e
液性指数IL
压缩指数a1-2
压缩模量Es
C（kpa）
Ψ（º）
0杂填土
18
0
22
1-1粉质粘土
19.1
29.8
13.7
30.3
0.863
0.6
0.41
4.65
1-2淤泥质粉质粘土
18.4
23
9.5
40.4
1.083
1.25
0.72
2.91
2-1粉质粘土
18.8
12.6
25.3
31.8
0.899
1.06
0.29
6.73
2-2淤泥质粉质粘土
17.7
15.7
8.9
42.4
1.205
1.33
0.81
2.91
3淤泥质粉质粘土
18
15.5
9.4
38.3
1.113
1.15
0.75
2.96
4淤泥质粘土
17.5
24
11.5
43.4
1.254
1.03
0.69
3.36
5-1粉质粘土
19.8
28
15.8
24.8
0.711
0.60
0.29
6.04
5-2粉质粘土夹粉土
19.4
25
17
31
0.837
0.86
0.36
5.3
6粉质粘土
18.7
29.2
14.1
34.8
0.964
0.94
0.45
4.48
7粉质粘土
20.2
35.9
16.5
23.6
0.671
0.28
0.23
7.73
8-1粉砂
20.3
11.5
28.8
23
0.631
0.16
10.6
8-2中砂
20.7
8.5
32.3
17.6
0.528
0.13
12.32
综上所述，基坑浅层分布有较厚的2-2层淤泥质粉质粘土、3层淤泥质粉质粘土和4层淤泥质粘土，该三层土属高压缩性、高含水量、流塑的软土，物理力学性质较差，基坑开挖深度范围内主要以这两层土为主，在施工予以重视，场地地层蕴藏承压含水层5-2层，承压含水层对基坑有影响。
场地深层蕴藏承压含水层8a、8b层，对基坑开挖深度无影响。
2.3水文地质条件
根据地下水含水层介质、水动力特征及其赋存条件，可将场地内第四系孔隙水分为孔隙潜水、孔隙承压水以及基岩裂隙水三类。
（1）孔隙潜水
拟建场地浅部地下水为孔隙潜水，主要赋存于表部填土及其下伏的粉质粘土、粘质粉土和淤泥质土中，其富水性和透水性具有明显的各向异性。
表部杂填土、浅部粘质粉土透水性较好，富水性好，水量较大；浅层粉质粘土和淤泥质土富水性、透水性均差，入渗微弱，水量贫乏，单井出水量小于5m3/d。
场地内潜水主要接受大气降水的竖向入渗补给，多以蒸发方式和向低洼处径流排泄。
水位受季节及气候条件等影响，但动态变化不大，潜水位变幅一般为0.5～1.0m，勘察期间测得潜水位埋深为1.1～2.0m，相应的标高1.54～2.16m。
（2）孔隙承压水
根据本次钻探资料及附近水文地质孔资料，拟建场地分布多个孔隙承压含水层，主要为深部第I层、第II层孔隙承压水。
5-2层粉质粘土夹粉土全场分布不稳定，局部分布，分布不连续，没有成层分布，属于微承压水含水层，水量不大，本层微承压水地下水位埋深3m。
1）I层孔隙承压水
第I层孔隙承压水赋存于8-1层粉砂、8-2层中砂、9-2层粉砂中，透水性好，平均渗透系数约11.5m/d，水量丰富，单井开采量1500～1800m3/d，含水层顶板埋深为47.5～51.0m，含水层厚度15～20m，层位较稳定，静止水位埋深约3.7m，动态变化不明显,基本不流动，透水性较好，水温为19.5～20.0°C，水质为微咸水,水化学类型以Cl·SO4—Na·Ca型为主。
2）II层孔隙承压水
第II层孔隙承压水赋存于10-1层砾砂、10-3层圆砾层中，含水层透水性较好，水量较大，单井开采量一般为1000～1500m3/d，水温为20.5～21.0°C，水位埋深约2.5～3.0m。
（3）基岩裂隙水
基岩裂隙水主要发育在11-2层钙质泥质粉砂岩以及粉砂岩、砂质粉砂岩中，由于基岩裂隙连续性较差，因而透水性较差，故对本工程影响不大。
3、编制依据
3.1主要施工规范、规程
序号
施工规范、规程
编号
1
《建筑基坑工程技术规范》
DB33/T1008-2000
2
《建筑工程项目管理规范》
GB/T50326-2001
3
《浙江省基坑工程设计规程》
DB/TJ08-61-2010
4
《建筑工程施工质量验收统一标准》
GB50300-2001
5
《建筑地基基础设计规范》
GB50007-2011
6
《建筑变形测量规范》
JGJ8-2007
7
《建筑基坑支护技术规程》
JGJ120-2012
8
《建筑工程施工现场供用电安全规范》
GB50194-93
9
《建筑施工安全检查标准》
JGJ59-2011
10
《施工现场临时用电安全技术规范》
JGJ46-2005
11
《建筑机械使用安全技术规程》
JGJ33-2012
12
《施工现场安全生产保证体系》
DBJ08-903
13
《建设施工高处作业安全技术规范》
JGJ80-91
3.2宁波绿地中心项目2区基坑围护工程施工图纸
3.3编制原则
在百分之百履行合约条款、严格按照设计要求及相关规范施工的前提下，最大限度满足业主及总包期望，按照“施工方案可行、施工方法可靠、施工技术先进、施工组织科学、优质安全高效”的原则，编制本工程钢管支撑轴力自动补偿系统组织设计。
1、坚持“百年大计，质量为本”的原则
按ISO9001族标准建立质量管理体系，严格按设计文件、施工规范和技术标准的施工，实行全面质量管理，确保优良工程。
2、坚持“安全生产、预防第一”的原则
按OHSAS18001标准建立职业健康及安全管理体系，关爱生命，以人为本，确保员工的健康与安全。
3、坚持“文明施工”的原则
按ISO14001族标准建立环境管理体系，制定详细的环境保护方案，配备先进的量测仪器和软件，加强信息化施工。
在确保工程安全的同时，确保周围环境、建筑物和管线不受破坏，建设“绿色工地”。
4、坚持“抓好重点、突破难点；精心组织，均衡生产；动态管理，有序可控”的原则
5、坚持施工全过程严格管理的原则
钢管支撑轴力自动补偿系统安装过程中实施全面、全过程动态管理，严格执行总包及监理工程师的指令。
6、坚持积极推广“四新”成果的原则
在各工序施工中，对于能提高或保证工程质量、施工进度、降低成本的新技术、新工艺、新材料、新设备要积极的采用并推广，提高工程施工的科技含量。
7、坚持专业化作业与综合管理相结合的原则
在施工组织方面，发挥专业施工队伍的优势，同时采用综合管理手段，合理调配，以求达到整体优化的目的。
4、工程目标
4.1、进度目标
1）因II区（A/B/C）坑临近已正常运营的轨道交通，为了完全满足挖土进度指标要求，每个开挖工作面每循环支撑（换撑）安装总量不少于2个点（每根钢管支撑位置为1个点，具体以挖土任务单及实际开挖工作量为准）。
2）严格遵循“时空效应”理论及设计限时安装支撑要求。
在第二～四道支撑开挖施工中，每循环支撑施工时间控制在12H内，以免因基坑在无支护系统下暴露时间过长，导致基坑变形值大于设计允许值。
4.2、质量目标
严格按照设计要求及相关规范施工，检验批、分项工程验收一次合格率100%。
4.3、文明施工目标
粉尘、污水、噪音等达到城市管理要求；施工现场环境体系达标率100%；无业主、社会相关方、员工的重大投诉；对工程实施全过程的标准化管理，创建市级文明工地。
4.4、安全施工目标
严格按照设计及相关安全要求施工，杜绝死亡和重伤事故，年事故负伤频率控制在1%内；杜绝火灾、设备、管线及较大事物中毒事故；施工现场安全及环境体系达标率100%；无业主，社会相关方和员工的重大投诉，无媒体负面曝光；杜绝重大环境污染事故，粉尘，污水，噪音达到城市管理要求。
5、施工重点、难点
1）本工程地处市中心繁华地段，西临大庆南路、北临惊驾路、东临人民路，来往车辆频繁，周边环境条件复杂，施工点位受扰动影响大。
2）在市中心施工，进出料困难，对施工工效影响较大。
3）基坑南侧、西侧紧邻市政道路，市政道路下埋设有大量市政管线；场地内场地有限，大量钢管等材料堆放及吊装有困难。
第二章专项方案
1、支护设计概况
（1）本工程±0.000=+3.400，场地自然地坪绝对标高为+3.200，自然地坪相对标高-0.200，除特别注明外，图纸中所示标高均为设计相对标高，标高以米计，尺寸以毫米为单位。
（2）本图应配合其它有关图纸一起阅读。
规划红线、建筑轴线和建筑边线的坐标与定位详见相关建筑方案。
（3）结合地铁管理部门及业主的开发进度要求，本工程采用分区顺作。
（4）本工程2#地块纯地下车库区域基础底板厚度为800mm，承台厚度为1150mm；2#地块裙楼区域基础底板厚度为1150mm，塔楼区域基础底板厚度为1950mm；2#地块纯地下车库区域基坑开挖深度为15.90~16.25m，2#地块区域开挖深度为16.25~17.05m。
（5）2#地块基坑周边采用“两墙合一”地下连续墙作为围护体，2#地块基坑内设置800mm厚地下连续墙作为临时隔断，
（6）本工程地下连续墙槽段施工接头采用圆形锁口管接头，接头内侧设置钢筋混凝土结构壁柱和内衬砖墙。
（7）地下连续墙通过压顶圈梁顶部预留连接钢筋与上部结构墙体连接，通过预留插筋以及剪力槽等措施与壁柱、地下各层结构周边环梁以及结构内衬墙连接，通过预留接驳器、插筋以及剪力槽等措施与基础底板连接。
图1：
II区（A/B/C）坑情况如下
2、基坑支撑体系设计
1）宁波绿地中心项目钢管支撑轴力自动补偿系统只用于II区（A/B/C）坑，II区（A/B/C）坑采用明挖顺做施工方法。
2）II区（A/B/C）坑采用钢砼支撑+轴力自动补偿系统钢管组合支撑。
其中第一道钢砼支撑，以下三道采用φ609×16mm钢管支撑+型钢换撑。
3）II区（A/B/C）坑钢管支撑自动补偿系统参数
φ609×16mm钢管支撑：
第二道43根、第三道43根、第四道43根，总计129根。
图2:
II区（A/B/C）坑基坑钢支撑第二~第四层平面布置图
图3：
钢管支撑轴力自动补偿千斤顶示意图
II区（A/B/C）坑钢管支撑自动补偿系统：
第二道33点、第三道33点、第四道33点，总计：
99点（斜撑不设钢管支撑轴力自动补偿点）。
4）支撑轴力控制标准
表1：
II区（A/B/C）坑钢管支撑预加轴力控制标准表
3、钢支撑轴力自动补偿系统安装方案
（一）系统安装流程
图4：
钢支撑轴力自动补偿系统安装流程
安装人员进场及培训、交底
设备进场及检测、报验
安装准备
施工材料进场及检查、报验
工程筹划及现场布置
控制系统
安装
基坑外平行施工项目
基坑内施工作业面施工流程
1、系统控制柜就位调试
2、自动油泵站就位调试
3、施工机具、零料运抵工作面。
1、测量放线、支撑定位
1、配置相对长度油管
1、根据挖土计划预先配置自动补偿千斤顶
2、单元设备之间预拼装、检查、验收。
1、配合钢支撑安装队伍
2、自动补偿千斤顶安装
1、检查油管
2、检查自动补偿千斤顶
1、人工设定轴力
2、开启自动补偿系统，施加轴力
工完料清，准备下一循环施工
施工质量验收合格
进入下一循环施工
一、钢管支撑轴力自动补偿系统拆除条件及程序
1、对应部位结构混凝土达到设计要求强度。
2、经监理审核同意后由项目部下达支撑拆除令。
二、钢管支撑轴力自动补偿系统换撑原则
遵循先撑后拆原则。
即先在设计要求部位安装临时支撑，再按要求拆除指定支撑.
三、钢管支撑轴力自动补偿系统拆除注意事项
1、作好成品保护
2、注意施工安全
图5：
自动补偿系统钢管支撑施工流程
工控机放置
控制站、液压站摆放
安装补偿节与钢支撑相连
清理自动补偿节
启动自动补偿工作
通信连接
电源连接
液压油管连接
支撑力设置100T（偏差±5%范围内）
运行
好
监控功能检测
无
检查系统有无液压泄漏
调整标定
不合格
维修、或更换管路
不合格
不合格
调整标定
图6：
自动补偿系统钢管支撑正常使用示意图
4、施工步骤及方法
4.1、施工准备
1）熟悉设计图纸，领会设计要点，明确质量要求。
2）会同总包单位和监理单位，解决施工图中存在的问题，提前完成设计优化方案。
3）根据工程规模及总进度计划要求，编制钢管支撑轴力自动补偿系统安装人员、安装设备及材料计划，及时组织安装人员、安装设备及材料进场。
4）编制钢管支撑轴力自动补偿系统专项方案、作业指导书，并对进场施工人员进行技术交底。
5）按照项目部统一要求，作好施工现场平面布置，明确设备堆场、钢管支撑轴力自动补偿系统场地及车辆运输路线。
同时，按照有关要求及施工需要设置材料仓库、敷设供电线路。
6）完成钢管支撑轴力自动补偿系专项施工其它必要的准备工作。
4.2、钢管支撑轴力自动补偿系安装
1）设备检验
基坑开挖前，现场应准备足够数量的钢管支撑轴力自动补偿系设备。
钢管支撑轴力自动补偿系进场后严格按照设计要求及有关规范标准对钢管支撑轴力自动补偿系质量认真检查，严防不合格支撑设备投入使用。
钢管支撑轴力自动补偿系配置情况：
1个智能自动控制柜控制13个自动油泵站和99个轴力自动补偿千斤顶（注：
1套钢管支撑轴力自动补偿系）。
2）钢管支撑与轴力自动补偿千斤顶拼装
为减少基坑无支撑暴露时间，基坑开挖时，应先将开挖位置所需轴力自动补偿千斤顶拼装完成，以缩短每循环支撑施工时间（使用M24高强螺栓连接整根钢管支撑的固定端）。
图7:
钢管支撑与轴力自动补偿千斤顶连接示意图
钢管支撑与轴力自动补偿千斤顶连接：
支撑钢管间采用高强螺栓连接，在用螺栓连接时，要求对称用力，防止出现钢管支撑与轴力自动补偿千斤顶偏心受力。
3）钢管支撑轴力自动补偿系统测量放线、支撑定位
挖土完成后，立即组织专职人员按设计图纸进行测量放线和钢管支撑架设点定位工作，要求定位允许偏差为：
3cm（水平位置偏差），2cm（高度偏差）。
4）吊装钢管支撑轴力自动补偿千斤顶就位
5）钢管支撑轴力自动补偿系设定施加预应力
钢支撑安装结束必须按设计要求及时对钢管支撑轴力自动补偿系统人工施加预应力，以形成一个整体稳定的围护支撑系统。
II区（A/B/C）坑支撑轴力施加要求及支撑轴力控制标准如表1。
4.3、钢管支撑轴力自动补偿系统拆除
本工程采用明挖顺作施工方法，内部结构采用全包防水施工工艺。
即先开挖、支撑至底后，随着结构回筑，从下往上逐步拆除（或临时换撑）相应部位的钢管支撑。
1）钢管支撑轴力自动补偿系统拆除原则及条件
钢管支撑轴力自动补偿系统拆除遵循先撑后拆的原则，即待混凝土强度达到设计要求指标，在征得监理工程师同意情况下，由项目部技术负责人下达支撑拆除令后拆除。
2）钢管支撑轴力自动补偿系统拆除步骤及方法：
①施加支撑轴力，卸掉活络头内的钢楔，在智能控制柜上缩回之前自动补偿千斤顶（若出现因地墙变形导致支撑轴力大于200T以上，则考虑直接割除活络头内的钢楔）。
②利用50T汽车吊机将整根钢管吊至基坑外平整场地内分解，并按规格、型号堆码整齐。
③利用50T汽车吊机将钢铁件吊至基坑外平整场地上，并按规格、型号堆码整齐。
4）后拆钢管支撑轴力自动补偿系统拆除步骤及方法：
①在中板上对应支撑的1/4跨度处埋设吊筋或预留吊装孔。
②用手拉葫芦反吊钢管支撑，然后施加支撑轴力在智能控制柜上缩回之前自动补偿千斤顶，卸掉活络头内的钢楔。
③将整根钢管吊平稳吊放至基坑底板上并分解后拖移至预留洞口，再用25T汽车吊吊运至地面场地。
后拆钢管支撑轴力自动补偿系统具体拆除方法如下图所示。
图8：
后拆钢管支撑轴力自动补偿系统拆除方法示意图
4.4、钢管支撑轴力自动补偿系统施工时空效应控制
本工程地理位置特殊，如何确保基坑安全及周边环境安全是本工程施工的重点与难点。
而确保基坑安全的措施除了围护结构设计与施工质量，地基加固及降水效果、科学合理的挖土方案外，基坑钢管支撑轴力自动补偿系统体系的设计与施工质量同样不可忽视。
根据宁波本地相关深基坑及周边城市类似深基坑施工经验，基坑钢管支撑轴力自动补偿系统的施工质量除了钢管支撑轴力自动补偿系统本身的安装质量外，其施工的时空效应控制同样不可忽视，施工单位拟通过缩短钢管支撑轴力自动补偿系统安装时间以缩短基坑开挖无支撑总暴露时间。
（1）、钢管支撑轴力自动补偿系统施工时限指标：
若每循环钢管支撑轴力自动补偿系统安装2根，则钢管支撑轴力自动补偿系统每根施工时限控制在8小时内，每增加一根钢管支撑轴力自动补偿，安装总时间增加2小时。
注1：
本次钢管支撑轴力自动补偿系统施工时限指标系指完成钢管支撑轴力自动补偿系统分三次施加时限指标。
（2）、确保钢管支撑轴力自动补偿系统施工时限指标的措施：
1）资源配制合理，并应留有一定富余量。
起吊设备：
现场投入一台50吨汽车吊，并在市内30分钟车程内联系一台50吨汽车吊作为备用。
液压油缸：
现场投入二台性能良好的液压油缸，一台使用，一台备用。
千斤顶：
现场投入200T千斤顶一套，100T千斤顶一套。
（用于钢支撑安装时，活络头底端施加压力固定后设钢塞铁）
施工人员：
每个开挖工作面投入钢管支撑轴力自动补偿系统施工人员3名（人员富余系数1.2）。
支撑材料：
现场钢管支撑轴力自动补偿系统材料存储量应达到3个工作日的总用量以上。
2）技术先行，提前解决施工中可能遇到的施工难题。
3）生产组织科学合理，提前作好钢管支撑轴力自动补偿系统施工准备工作。
钢管支撑轴力自动补偿系统预拼装：
在项目部下达挖土任务单的同时，向钢管支撑轴力自动补偿系统班组下达钢管支撑轴力自动补偿系统预拼装计划，要求在挖土结束前完成。
4）正确使用各项劳动防护用品，作好冬季、雨季施工准备。
4.5、质量通病及防治
1、钢管支撑轴力自动补偿系统连接螺栓在施加预应力后出现松动现象
防治措施：
在钢管支撑轴力自动补偿系统预应力施加完成后，派专人检查并复拧。
5、人员配置
为优质、高效、安全、文明的完成宁波绿地中心项目施工任务，拟组织一支具有丰富深基坑工程施工经验的施工作业队伍，在项目部的统一领导下，参与宁波绿地中心项目施工。
表2：
劳动力计划表
序号
工种、级别
一个工作面
二个工作面
备注
1
电焊工
1
2
2
支撑工
1
2
4
吊车司机
1
2
4
起重工
1
2
5
普工
1
2
6
合计
5人
10人
表3：
拟派往本工程的主要管理人员一览表
人员
姓名
性别
年龄
职称
电话
项目负责人
杨祖华
男
42
助工
138********
技术负责人
林峰
男
36
工程师
189********
施工负责长
董波
男
28
工程师
133********
施工队长
苏方勇
男
42
助工
137********
6、机械设备配置
根据本工程规模及总进度计划，拟在钢管支撑安装工序上投入的机械设备如表4所示。
表4：
拟投入本合同工程主要施工机械表
序号
机械名称
数量
型号
已使用年限
计划进场时间
1
汽车吊
1台
50T
2年
开工前5天
2
汽车吊
1台
25T
2年
备用
3
运输车辆
2辆
40T
3年
开工前5天
3
电焊机
4台
AX—300
2年
开工前5天
4
油压千斤顶
1套
QF—100
1年
开工前5天
5
油压千斤顶
1套
QF—200
1年
开工前5天
6
液压自动油泵
2台
100Mpa
1年
开工前5天
7
气割工具
2套
新购
开工前5天
7
手拉葫芦
4只
1年
开工前5天
第三章施工应急预案及施工措施
为确保基坑安全及周边环境安全，施工现场应有充裕的备用材料、设备及施工人员，并具备全天候作业能力。
1、钢管支撑轴力自动补偿系统设备：
现场钢管支撑轴力自动补偿系统设备存储量应达到3个工作日的总用量以上，且不少于6根。
2、现场投入一台50吨汽车吊，并在市内30分钟车程内联系一台50吨汽车吊作为备用。
3、现场投入二台性能良好的液压油缸，一台使用，一台备用。
4、高峰期拟投入施工人员10名（包含钢支撑施工人员，自动补偿系统施工人员，电器柜及液压系统操作人员，现场项目管理人员。
紧急情况下可确保3小时内在市内调配4名机动施工人员）。
5、制定雨季施工措施，确保可24小时全天候作业。
基于深基坑工程施工的特殊性，在基坑土方开挖暴露出钢管支撑轴力自动补偿系统施工工作面后，需确保在规定时限内完成钢管支撑轴力自动补偿系统施工，故须充分考虑雨季施工措施，确保钢管支撑轴力自动补偿系统安拆作业能全天候实施。
1）按规定给操作工人配发雨衣、雨裤、雨靴等防护用品，确保工人雨季作业条件。
2）安装工配发专用手套及雨靴等避电防护用品，确保雨水潮湿环境下用电安全。
3）操作机具均需设置可移动式防护蓬，确保机具安全运转。
4）派
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