某工程深基坑开挖专项施工方案 2.docx

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某工程深基坑开挖专项施工方案2

浅谈四五级修库地坑式架车机深基坑开挖

施工的工艺及安全措施

【摘要】本基坑位于广州动车段房屋结构已施工完成的四五级修库内，为安装设备基础而设置。

基坑紧邻已完成修库管桩基础，基坑为矩形布置，施工空间狭小，变形要求严格。

基坑结构安全等级为一级。

确定好基坑开挖施工工艺及做好安全措施是很有必要的。

【关键词】深基坑施工质量安全

一、工程概况：

1、工程简介

四五级修库共有地坑式架车机24个，开挖深度约5.5米左右。

场地内地质条件复杂，地下水位丰富。

2、工程地质与水文地质

根据提供的地勘报告和相应图纸，场地内地层复杂，大部分存在厚层淤泥，场地内岩土层大致自上而下划分为：

（1）素填土：

黄褐色，稍湿，松散。

主要由黏性土组成，顶部含少量碎石。

（2）耕植土：

黄褐色，湿，松散。

主要由黏性土组成，含较多有机质及植物根系。

（3）淤泥：

深灰、灰褐色，呈软~流塑状，主要由粉、黏粒组成。

（4）粉质黏土：

褐黄、黄褐色，主要由粉、黏粒组成，土质均匀。

黏性较好。

（5）全风化泥质粉砂岩：

红褐色，主要由粉、黏粒组成，岩芯呈土状。

地下水位埋深较浅，主要存在于上层素填土中，水位较高-1.15~1.70m。

3、深基坑支护结构设计：

深基坑支护设计方案由铁道第四勘察设计院提供。

根据基坑地质和周边环境情况，并结合管桩基础的变形要求，总体上采取单排钻孔灌注桩，并沿竖向设置一道钢支撑。

鉴于基坑施工空间受限，基坑主体墙在防水完成后紧靠排桩完成。

基坑支护结构设计：

支护桩：

采用Ф800mm钻孔灌注桩。

内支撑：

为控制靠近管桩侧支护体系变形，在冠梁四角上设置Ф500mm四道钢管支撑，并在端头上设置千斤顶。

冠梁：

桩顶设一道钢筋混凝土压顶冠梁，冠梁宽B=800mm，高H=800mm。

二、施工工艺

1、基坑开挖施工

1.1基坑开挖前的准备工作

1）、专项施工方案已通过监理、业主等相关部门的审批，技术交底已落实。

2）、施工区域内的各种管线已完成改迁或保护工作。

3）、地面排水系统已完善。

钻孔灌注桩、冠梁砼强度已达到设计要求强度。

4）、根据施工监测要求，做好地下水位、地面沉降、基坑及围护结构变形和周围建筑物及构筑物的变形量测，以此作为施工过程中及时调整方案的依据，用信息化管理指导施工。

5）、备齐、备足基坑开挖支撑所用的设备、材料，做好基坑的成型和稳定工作。

6）、设置土石方临时堆放场及相应辅助设施，组织好运输车辆的检查和维修工作，避免对施工场地及至指定弃土场沿途的环境污染。

1.2基坑开挖施工

1）土方开挖的施工工艺流程

土方开挖从一端往另一端逐次开挖，具体施工工艺流程为：

开挖到底并施加支撑→基坑侧壁挂网喷混凝土→基础垫层施工→基坑侧桩体面找平→施作防水→完成底板→完成整体墙→待结构达到龄期强度后拆支撑

2）土方开挖

①施工准备

土方开挖的施工准备包括以下几个方面：

A.所有材料、设备、运输作业机械、水、电等必须进场到位。

B.弃土地点必须落实，弃土线路畅通。

C.降、排水系统正常运转。

D.管线改移，支吊保护全部完成或落实好开挖过程中的加固保护措施。

E.钻孔灌注桩及桩顶冠梁达到设计强度。

F.基坑坑底加固满足设计要求。

基坑开挖前必须具备以下现场条件：

A.基坑四周设置合格可靠的安全防护栏，防止高空坠物事故的发生。

B.场地周围及基坑内必须有足够的照明度。

C.基坑四周不准堆放杂乱零散物质，确保施工人员行走安全，严防杂物滚落坑内伤及作业人员。

D.本施工节段的钢支撑加工检验合格。

E.进行技术交底。

在基坑施工前，对全体施工人员进行技术交底，使全体施工人员熟悉并掌握明挖段所执行的各项技术措施和技术标准。

F.落实好弃土地点。

基坑开挖前，首先落实好弃土场地。

并且协助相关部门搞好交通组织。

②开挖机械及施工方法

根据上述的开挖方案，开挖机械采用液压反铲挖掘机为主，辅以人工配合，弃土运输则以小型自卸汽车为主。

基坑开挖采用流水作业，严格按照时空效应理论，掌握好“分层、分段、分块、对称、限时”五个要点，遵循“竖向分层、纵向分区分段、先中间后两侧，做到随挖随撑，尽量减少无支撑暴露时间”。

严格按设计施工步骤要求施工。

③开挖技术措施

A.土方开挖过程中应特别注意基坑的支护安全，密切关注基坑开挖过程中的各项位移，发现位移超出设计值及时采取相应措施。

B.土方开挖到钢管支撑底部0.5m处时，及时施作钢管支撑。

支撑完成才能进行下一层土方开挖。

C.严禁在挖土过程中碰撞已架设好的钢支撑结构。

D.运输便道应设专人修整，确保运输安全、提高效率。

E.在土方开挖过程中，应加强观察和监控量测工作，以便发现施工安全隐患，并通过监测反馈及时调整开挖程序。

F.机械开挖的同时应辅以人工配合，基坑开挖到底时，应根据土质情况预留20~30cm采用人工检底，以减少超挖，保持坑底土体的原状结构。

G.在基坑开挖过程中发现地质情况与设计不符时，及时报驻地监理、业主确认并做好记录，绘制施工工程地质素描图。

当基底持力层与设计不符时，及时通知设计、监理协商解决。

2、钢支撑安装和拆卸

2.1圆钢管支撑安装

（1）支撑安装施工

1）钢支撑施工要求

钢支撑安装的容许偏差需符合下列规定：

①支撑两端的标高差：

不大于20mm及支撑长度的1/600；

②支撑挠曲度：

不大于支撑长度的1/1000；

③支撑水平轴线偏差：

不大于30mm；

④支撑中心标高及同层支撑顶面的标高差：

±30mm。

2）钢管支撑安装

主体结构段钢支撑采用挖机配合手动葫芦吊装。

钢支撑分段运至安装位置整体组装。

2.2支撑拆除

支撑体系拆除的过程其实就是支撑的“倒换”过程，即把由型钢支撑所承受的侧向土压力转至永久支护结构或其它临时支护结构。

三、施工安全保证措施

1、安全生产总目标

本工程安全生产总目标为：

杜绝重大伤亡故事，实现“五无”目标（即无重伤、无死亡、无塌方、无中毒、无火灾）。

2、安全生产保证措施

制定施工现场安全管理制度。

建立施工现场安全管理体系，设专职安全员负责施工现场的日常安全管理工作和巡逻监督检查工作。

完善施工现场各项安全管理制度，建立安全生产责任制实施细则。

把安全生产与经济利益直接挂钩，做到奖罚分明。

做好安全教育，安全活动与安全技术交底工作。

特殊工种（如：

电工、焊工、机械工等）必须持证上岗，杜绝无证上岗。

安全教育、安全活动都必须做好书面记录，履行必要的签字手续。

施工现场禁止使用明火，使用明火必须经审批后方可使用。

电焊场所需用铁皮阻隔，防止火星四射。

机油、柴油设隔离栏，禁止明火靠近。

生活区内严禁乱拉线、乱接线及使用电炉。

3、施工现场安全技术措施

3.1基坑周边安全防护措施

在桩顶冠梁施工过程中在冠梁顶部预埋钢板，待基坑开挖前用钢管对基坑进行围蔽，立杆与预埋钢板焊接。

钢管围蔽上悬挂相关安全警示标识牌。

3.2临时用电安全技术措施

施工现场电源线路，必须按“三相五线制TN-S系统”的要求布设，按照“三级配电、二级漏电”分级分段保护的原则合理设置电箱和漏电保护装置。

施工现场的一切电源、电路的安装和拆除必须由持证电工操作，经验收合格后，方可投入使用。

电箱全部采用铁质电箱，并且保证做到电箱防雨措施严密，安装位置合适，安装牢固，操作方便，进出线整齐，接线牢靠，熔丝安装合理。

现场变配电装置，必须按规范要求做好重复接地。

孔井内电源线采用防水型电缆，电缆在井孔内安装、拆除必须断电情况下，系在专用尼龙绳上，通过绳子将电缆传到需要位置，严禁用电缆传力拉线。

3.3施工机具安全措施

施工现场所有机械设备和机具必须做到定机定人和持证上岗，并挂设操作规程牌，非机电操作人员不允许操作机电设备。

施工现场机械设备和机具必须做好保护接零和装设二线漏电保护装置。

施工现场机械设备和机具必须经常定期检查维护，保证完好的技术状态。

所有机械设备的机械传动部位，必须装设防护罩。

钻机安装位置必须平稳、坚实。

电焊机接线端子板必须保护完好，并设在防护罩，焊把线保护绝缘良好，不随地拖拉；施焊时，对火花及焊渣加以控制和及时清扫，预防火灾事故发生。

电动垂直起重设备，必须装设必要的安全装置，并保护灵敏有效。

对电动卷扬机必须加强检修维护，保护良好的技术状态。

对卷杨机按钮开关、限制，即要求每日开工前先检查，合格后再使用。

所在现场机械设备和机具安装完毕，经检验合格后要及时办现验收单后，方可投入使用。

3.4土方开挖安全保证措施

1）、开挖基坑时，对临近建（构）筑物或临时设施有影响，采取安全防护措施，并按照有关机械操作规定和特定信号，由专人指挥。

2）、采用人工开挖时，两人操作间距应大于3.0m，不得对头挖土；挖土面积较大时，每人工作面应不小于6m2。

3）、机械挖土严禁无关人员进入场地内，挖掘机工作半径范围内不得站人或进行其他作业。

卸土应待整机停稳后进行，不得将铲斗从运输汽车驾驶室顶部越过。

4）、在基坑内进行电焊作业时，严禁将电线及用电设备浸泡水里面，以防漏电。

5）、基坑顶部边缘严禁堆置重。

挖掘机或其它机械在坑顶进行挖基作业时，距坑边的安全距离一般不小于1m，零星材料及小型机具堆放距坑边的安全距离不小于0.8m。

6）、吊车、挖掘机司机作业时要提高警惕，严禁碰撞支撑。

7）、做好基坑边坡的稳定测量工作，发现事故苗头及时采取必要的措施。

4、应急措施

在基坑开挖期间及基础施工过程中，对可能出现的险情准备了充分的应急措施。

4.1基坑开挖存在的危险因素及预防、应急措施

（一）支护桩侧向位移

1、安全预防措施。

①基坑开挖过程中，边开挖边架设钢支撑，支撑连接处要可靠，每层开挖深度不超过设计深度，确保支撑体系稳定。

②施工时严格控制钢支撑各支点的竖向标高及横向位置，确保钢支撑轴力方向与轴线方向一致。

③在基坑开挖期间要加强对支撑的观察、每班要有专人巡察、当支撑轴力超过警戒值时，立即停止开挖，分析原因，制定对策。

④开挖期间加强监测频率，对监测报表中的数据要进行认真的分析。

⑤支撑施工要严格按设计要求架设。

对支撑材料要严格把关，杜绝使用有缺陷的支撑材料。

应急措施：

①出现险情时，现场人员立即从安全通道有序疏散，同时对可能造成影响的周边单位或住宅内的人员进行疏散。

②在失稳的钢支撑旁加设钢支撑，进行坑底加固，如采用注浆、高压喷射注浆等，提高被动区的抗力，同时对周围支撑复查，查找是否有支撑松弛，如果发现有支撑松弛，应立即采取加固措施。

③如由于支撑失稳已经引起基坑坍塌，立即对基坑坍塌处回填土方，并清理基坑周边的超载，如果围护结构背土发生土体流失，要立即填充砂或砼，同时对周围支撑复查，查找是否有支撑松弛，如果发现有支撑松弛，应立

即加垫木楔，防止失稳现象扩散。

（二）基坑坑底隆起

1、安全预防措施

①基坑开挖过程中加强基底隆起监测，对监测报表中的数据要进行认真的分析。

②地基加固、周边设降水井降水等措施严格按设计要求施工。

③基坑周边防止过多的超载。

④开挖前对围护质量摸底、详查，对可能会发生渗漏的部位进行注浆封堵处理。

2、应急措施：

①立即疏散险情现场作业人员，同时对可能造成影响的周边单位或住宅内的人员进行疏散。

②发现坑底隆起迹象，应立即停止开挖，并应立即加设基坑外沉降监测点。

③回填注浆或回填土，直至基坑外沉降趋势收敛方可停止回灌和回填。

（三）涌水

1、安全预防措施

①开挖过程中对围护结构桩间等薄弱部位设专人监视。

②若发现出现少量渗漏，应及时处理，先堵漏后开挖，防止渗漏点扩大。

③加强量控监测、对量测数据进行审查对比，密切关注围桩的变形情况。

④监测信息围护结构变形超过允许范围时，必须立即加密支撑，防止变形进一步扩大，遇薄弱环节错位开裂，出现渗水通道时，及时处理。

应急措施：

①立即疏散险情现场作业人员，同时对可能造成影响的周边人员进行疏散。

②迅速采用止水材料缩小范围，埋管引流，注浆封堵，必要时迅速在此区域内采用反压回填的补救措施，并查明水源，采取相应措施止水。

（四）高空坠物

①作好基坑四周围闭工作，在基坑坡顶和基坑边按照规范要求设置护栏安全网；

②为防止地面杂物吊入基坑，在基坑周边护栏下缘设置踢脚板。

4.2抢险物资

基坑开挖前在现场配备30根钢管、500个纺织袋、2台挖掘机随时投入到抢险工作中，另外，材料库距施工现场不足300米，大量物资随时投入到现场抢险中。

5、基坑监测

基坑监测委托具有基坑监测资质的第三方专业监测队伍进行基坑监测。

并编制基坑监测专项方案。

1、测试内容：

基坑按照安全等级为“一级”进行基坑监测。

（1）沉降、位移观测：

a、沿压顶梁顶面每隔15.0m设一观测点，靠管桩侧冠梁顶不少于1个；

b、管桩承台处设观测点，重点是处于基坑开挖面的管桩承台，至少1个观测点；

c、临近基坑范围的地面每隔15.0m设一个沉降观测点，重点布置在靠管桩侧。

（2）深层水平位移量测：

每个基坑至少布置一个测斜管，且应布设在管桩附近，测斜管深度如埋设在支护桩内，测斜管长度不宜小于支护桩深度；如埋设于土体中，测斜管长度不宜小于11m，并应大于支护桩深度；

（3）支撑轴力观测：

支撑采用轴力计量测；

通过在圆钢支撑结构的端部安装轴力计来测定支撑的轴向受力，在1～6号、8号、和10号坑基坑内设置支撑处分别布设1组轴力测点，共8组轴力计。

（4）地下水位观测：

在基坑附近选择2个点。

2、监测要求

（1）高压旋喷止水桩施工时，注意加强管桩基础的监测；

（2）所有测试点、测试设备需加强保护，以防损坏；

（3）量测周期：

基坑土方开挖到地下室侧壁回填。

3、监测与测试的控制要求：

（1）支护桩及管桩承台：

a、靠管桩侧及管桩承台：

水平（竖向）位移速度不超过2mm/d，位移总量小于10mm；

b、其它侧：

水平（竖向）位移速度不超过4mm/d，位移总量小于0.5%h（基坑深度）。

（2）深层水平位移：

变化速率不超过2mm/d，位移总量小于10mm；

（3）周围地表竖向位移：

沉降速度不超过2mm/d，沉降总量小于25mm；

（4）支撑轴力：

不超过设计值的80%。

监测周期从旋喷桩施工开始，根据相关规范及设计文件要求，监测频率如下表：

监测内容

监测频率

旋喷桩施工

基坑

工程开挖

底板

浇筑后

支撑拆除期间

紧邻管桩基础承台建筑垂直位移、水平位移监测

1次/1天

1次/1天

1次/4天

1次/1天

围护顶部垂直、水平位移监测

1次/1天

1次/1天

1次/4天

1次/1天

临近基坑范围的地面

垂直位移监测

1次/1天

1次/1天

1次/4天

1次/1天

围护结构侧向位移监测

1次/1天

1次/1天

1次/4天

1次/1天

坑外潜水水位观测

1次/1天

1次/1天

1次/4天

1次/1天

支撑轴力监测

1次/1天

1次/1天

1次/4天

1次/1天

参考文献：

1、铁道部第四勘察设计院下发的四五级修库深基坑支护设计图

2、相关法律法规

《建设工程安全生产管理条例》

《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质【2009】87号

3、施工规范

《建筑基坑支护技术规程》JGJ120/99

《广州地区建筑基坑支护技术规定》GJB02-98

《混凝土结构设计规范》GB50010-2002

《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002

《建筑桩基技术规范》JGJ94-94

《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002

《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2003

《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002

《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009

《钢结构设计规范》GB50017-2003

《热轧H型钢和部分T型钢》GB/T11263-2005