基坑土钉墙支护及土方开挖施工方案解析.docx
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基坑土钉墙支护及土方开挖施工方案解析
第一章、总体概述
第一节工程概述
一、总体概况
工程名称
常熟市2013-2017年度棚户区（危旧房）改造二期—元丰园二区一期工程
建设单位
常熟市保障房开发建设有限公司
设计单位
扬州市建筑设计研究院有限公司
勘察单位
苏州开普岩土工程有限公司
基坑围护设计
常熟市建筑设计研究院有限责任公司
工程面积
总建筑面积约51265.29平方米
（其中地下室面积约9795.13平方米）
工程地点
元和路以东、招商西路以北
招标人
常熟市城市经营投资有线公司
计划开、竣工日期
2016年06月01日～2017年11月23日
二、建筑设计概况
序号
项目
内容
1
工程
规模
建筑总面积约51265.29平方米，其中地下室面积9795.13平方米，最大单体建筑面积约4736.67平方米，框架结构、地上6层、地下1层，建筑高度20.4米，最大跨度约4.2米，造价约10700万元，由地下车库及人防、开闭所、水泵房、门卫、垃圾收集房、17#楼～28#楼组成；
2
建筑
层数
本工程车库地下一层，层高3.7米；17#-26#、28#住宅楼均为地上六层，一层层高3.0米，其余层高2.9米；门卫地上一层，层高3.9米（次门卫层高3米）；水泵房地上一层，层高3.3米；27#物业管理用房地上二层，一层层高4.5米，二层层高3.9米；开闭所地上一层，层高4米；
三、结构设计概况
序号
项目
内容
1
基础
形式
本工程地下车库基础采用预制钢筋混凝桩，上部采用C35P6泵送商品砼满堂基础+桩承台基础（掺微膨胀剂，掺SY-K混合型膨胀纤维抗裂防水剂，掺量为砼胶凝材料总量的8%），17#-25#住宅楼采用预制钢筋混凝桩，上部为C30桩承台基础，26#、28#住宅楼采用C30带形基础，27#房采用C30独立基础；基坑围护采用水泥搅拌桩配合土钉锚杆支护的方法；
2
抗震
设防
抗震设防烈度均为六度，抗震等级为四级；
3
砼强度
等级
垫层C15；地下车库满堂基础C35P6，后浇带为C40P6；17#-28#房、开闭所基础及主体均为C30；门卫、次门卫、水泵房基础及主体为C25；
四、地质概况
工程地质层
厚度（m）
层底
埋深（m）
层底
标高（m）
岩土体特征
层号
岩土名称
最小值
最大值
1
杂填土
1.80
5.20
1.80～5.20
-1.15～0.38
表层主要为建筑垃圾土，成分为碎石、碎砖、砼等，夹少量粉质粘土，松散，稍湿。
下部以粘性土为主夹少量建筑垃圾，稍密，湿。
3
淤泥质粉质粘土
0.50
5.70
3.50～8.30
-5.60～-0.70
灰色,流塑，饱和,含有机质、腐植质。
高压缩性，摇振无反应，稍有光泽，中等干强度，中等韧性。
4
粉质粘土
1.20
5.70
6.80～10.50
-5.90～-4.40
暗绿-黄褐色，含有机质及少量铁锰结核及高岭土网纹，可塑～硬可塑，稍湿，土质均匀，光滑，中高干强度，中高韧性。
5
粉质粘土夹粉土
1.00
2.40
9.00～12.00
-7.85～-5.91
灰黄色-灰色，可塑～软塑，含氧化物及矿物成分，夹少量粉砂簿层，摇振无反应，稍有光泽，中低干强度，中低韧性。
四、基坑围护设计概况
序号
项目
内容
1
基坑规模及开挖深度
地下室长约为150m，宽在150.0m左右，基坑周长约为550m，整个基坑面积约为20150㎡。
地下室情况：
地下室为一层，地下室结构面顶面标高分别为-5.25m（±0.00相当于黄海4.85m）。
地下室底板厚为400mm，垫层为100mm，因此，地下室一般开挖至-5.75m；在承台位置，承台底标高在-6.05m，考虑垫层，该位置开挖至-6.20m。
住宅楼情况：
在26号楼位置采用天然地基，基础承台底标高为-4.00m，垫层100mm，该位置开挖至-4.10m；在其它号楼位置均采用桩基础，地下室底板板底标高为-5.55m，垫层为100mm，该位置开挖至-5.65m左右。
根据现场测量及勘察报告提供，场地地面平均标高在-2.30m左右，因此，基坑开挖深度在3.35～3.90m之间。
2
基坑围护
本工程基坑北侧大部采用自然放坡，土钉进行加固，坡面采用80mm厚喷射混凝土护坡，砼强度等级为C20。
南侧因软土分布较深，采用水泥搅拌桩进行加固。
第二章、施工现场平面布置
第一节、现场平面布置原则
根据本工程的场地情况和工程实际需要，按基坑各个面支护类型分施工段。
在项目部的统一领导下，各施工区段形成相对独立的流水，由于各作业区段的工程量不同，项目部根据各自的进度和总体安排的需要，进行协调配合，充分发挥工作效率，加快工程进度。
为了减少各种材料的运距，避免无效劳动，有效地组织现场的平面及立体交叉作业，最大限度利用空间，确保做到文明施工，施工平面管理工作设有专人负责，划片包干管理，未经工地负责人同意，任何人不得任意改变。
（1）设立现场领导小组。
现场领导小组是现场施工生产的指挥中心，因此必须设置完整的项目部管理体系，并分别成立安全生产领导小组；场容设施管理领导小组；消防保卫管理领导小组；环境环卫管理领导小组等。
办公室内挂有工程控制网络图，设备、劳动力调配图，气象统计表及质量控制图等。
做到现场施工有条不紊，高质量、高速度、高效率地运转。
（2）施工现场的水准点和轴线控制桩应有明显的标志，并加以妥善保护，任何人不得损坏。
（3）砂石、钢筋、模板及其它材料，应根据施工进度计划安排，分批分期进场，场地要统一规划，严格控制堆放地盘，切实贯彻落实科学管理，严禁随心所欲，造成浪费或堵塞交通运输等事故发生。
（4）对整个现场的布置和保持，管理人员要经常督促检查并落到实处。
（5）所有临时设施必须按照施工平面图规划要求布置，按质量标准办理，不能够马虎凑合，降低标准，创造一个良好的施工环境。
第二节施工现场临时设施、临时道路
一、施工现场临设布局
1、办公设施：
搭设于待建区域南侧空地，具体详见施工现场总平面布置图。
2、生活设施：
因现场施工场地有限，且二期项目预留用无法确保本工程竣工前不被启用，故现场生活设施场外布置，设置于东侧空地上。
3、施工现场内除设置材料库房外，对油漆、氧气乙炔等应专门设置危险品仓库，仓库由专人管理。
4、在施工现场出入口处设置现场门卫室，配置专职保卫人员实行24小时值班。
入口处设置车辆自动冲洗台，其四周设排水沟，边上设置二级沉淀池，使其与排水沟相连，并设专人对沉淀池内泥浆进行定期清理，其废水经沉淀排入市政管网。
二、现场出入口及围墙
1、工地出入口考虑设置在工程南侧，沿现场已有施工道路通往招商西路，所有施工人员及材料在施工入口出入。
2、施工主入口大门的做法为砖砌门墩，钢制推拉门，尺寸满足施工车辆进出要求，颜色为蓝色，门上醒目位置设公司名称。
在入口处搭设门卫。
在入口处醒目位置设置工程宣传栏和十牌一图。
3、施工围墙需刷涂料美化，做到上白下灰，并设置宣传标语。
三、生产和生活临时设施的安排详见如下表:
序号
名称
数量
平面尺寸（m）
备注
1
办公室
3
3.6×6
岩棉夹芯板活动房
2
资料室
1
3.6×6
岩棉夹芯板活动房
3
会议室
1
7.2×6
岩棉夹芯板活动房
4
甲方办公室
1
3.6×6
岩棉夹芯板活动房
5
监理办公室
1
3.6×6
岩棉夹芯板活动房
6
门卫
1
4×3
岩棉夹芯板活动房
7
宿舍
3
21.6×6.7
三幢二层楼房
8
食堂
1
10.8×6
分设3间
9
浴室
1
7.2×6
男女分设
10
木工间
1
6×10
轻钢组合结构，双层防护
11
钢筋棚
1
6×10
轻钢组合结构，双层防护
12
厕所
2
7.2×6
男女分设
具体布置详见施工总平面布置图
第三节施工临时用电、施工用水规划
1、施工用电
现场临时供电现场临时用电包括生活用电和施工用电。
根据本工程施工段的划分，分三个层次设定供电方案：
第一，由建设单位提供的供电网引入工地内总配电房；第二，配电房引入到各分配电箱；第三，最终到各用电设备；
（1）确定临时供电参数
首先根据本项目的工程量、建设工期、施工高峰期参加施工的单位及人员数量，机械设备的配备情况，确定工程建设期间不同时期的主要用电量。
（2）临时电路的敷设及安装
用于施工现场临时供电的电路、电缆及配电箱，应充分考虑其容量及安全性，设配电房。
施工现场低压配电箱的安装位置、数量要与施工分区、施工机械设备的分布相结合，并尽可能安装电表，以便分区计量、分区管理，节约用电。
（3）供电线路选用五芯电缆，供电系统做到“三级配电，两级保护”，施工机具严格执行“一机、一箱、一闸、一漏”标准要求。
配电线路采用三相五线制，在各配电箱处打铁钎进行重复接地。
电缆埋入地下，各配电箱电源由电缆接入，每分路电线的计算在以后的临时用电施工方案中进行计算。
2、施工用水及消防用水、消防器材及设施的布置
（1）施工期间现场用水包括工程用水、机械用水和少量生活用水。
根据业主已提供了水源头，由我公司装上水表与现场四周敷设50mm水管接通。
沿施工场地周边布置，用25mm水管敷设至各个施工区。
施工用水主要为砼结构的养护，各种砌体的湿润，零星混凝土、砌筑及粉刷砂浆等的拌制，楼层上设置消防用水，确保施工阶段防火安全。
第三章、施工进度计划
第一节、施工总进度的编制原则
根据本工程的施工特点，结合在以往类似工程中的施工经验，按照“确保工期、统筹安排、整体最优”的基本原则，拟定本合同工程所采取的施工进度编制原则。
具体如下：
（1）严格按照招标文件规定的主要工程施工节点工期及合同总工期要求，做好施工总体规划，科学合理地安排施工程序及施工进度，确保节点工期及合同总工期如期完成。
（2）根据本基坑支护难度大，工期紧张，施工强度高，多工种穿插作业的施工特点，在充分利用业主提供的现有条件的基础上，合理安排高边坡修整、搭设支护脚手架与喷锚防护栏杆、支护工程施工。
（3）确定施工关键线路，紧紧围绕施工关键线路组织施工，在确保本标关键项目施工进度的同时，统筹兼顾好总体施工进度，使本工程整体协调进行。
第二节、总工期及进度计划安排
根据基坑围护工作内容与工程量以及本工程编制的施工总进度计划表，计划本工程基坑围护及土方开挖工期为60天，具体开工日期以监理工程师的开工令为准。
详见《附件：
施工进度计划表》。
为确保工程能够按期保质保量的完成，我们制定了工期技术保证措施和工期管理保证措施，将总工期目标分解到各个环节中，保证总工期的实现。
结合以往丰富的施工经验，在工程施工过程中，编制详细的进度控制网络，协调组织施工，确保工程总工期目标和质量目标的实现。
施工顺序基本原则为自上而下,从左向右依次进行、流水施工，现场根据资源供应及施工难度进行灵活控制。
第三节、工期保证措施
一、工期保证措施
1、我公司把该工程作为重点工程，配备强有力的指挥班子和技术力量，配备足够的施工机械和后勤支持，保证工程进度。
推行施工项目管理，组织有力的工程指挥系统，进行合理施工部署，统筹确定施工流程。
2、项目管理人员全部到位，项目各职能部室人员组织齐全，运转有效。
项目经理组织有关人员结合现场条件，安排施工准备和编制实施性施工组织设计，及时调遣生产操作人员和设备进场。
在施工准备阶段，召开全体人员动员会，要求各级人员从思想上高度重视建成该工程的重要意义。
3、充分利用施工空间、时间应用流水段均衡施工工艺，合理安排工序，在绝对保证安全质量的前提下，科学组织交叉作业施工。
4、优选施工队伍，严格考查施工队伍的技术能力、人员数量，确保劳动力的总人数不少于劳动力计划。
为便于整体协调安排施工，施工队伍选择与我公司长期合作、成建制的专业施工队伍。
5、劳动力按工程进度安排及时进场，并对进场的施工队组织安全、消防等教育和培训工作。
对各专业队实施严格的管理控制。
各专业队进场前必须根据项目部进度计划编制专业施工进度计划报项目经理部，各专业队能做出决定的、不少于三人高级管理人员必须参加项目工程部每日召开的生产例会，把每天存在的问题，需协调的问题当天解决。
6、严格各工序施工质量，确保一次验收合格，杜绝返工，以一次成优的良好施工质量获取工期的缩短。
7、充分发挥群众积极性，开展劳动竞赛，对完成计划好的予以表扬和奖励，对完成差的给予批评和处罚。
二、工期保证技术措施
1、用先进施工技术和施工材料提高工作效率，既保质量又省工期。
大力开展工艺优化技术可行性研究，积极采取优化技术，从技术措施上缩短分项工程工期。
2、施工技术对工期的保证：
成品钢筋直接运到现场送到作业面。
现场工程师配合项目技术负责人及时解决施工中出现的各种技术问题，编制技术方案。
及时与设计院、业主联系把影响施工的技术因素提前解决。
3、编制切实可行的施工方案、技术措施，通过网络进行同步有序优化施工，控制、协调各种生产要素。
分部位编制计算机网络计划，计划要体现先进性、可行性。
网络计划的编制采用智能计算机软件，实现网络计划的动态跟踪，根据网络计划提供的关键路线重点安排和组织施工，并紧紧抓住关键线路不放松，并从材料、劳动力、施工机具等方面首先保证关键线路上工程项目的需要，从而要抓住主要矛盾促进工程进度；狠抓计划的落实工作，强调生产计划的严肃性；如发生工程项目拖期现象，利用智能网络计算机软件及时找出拖期的工序及该工序拖期后所影响的紧后工作，根据紧后工作自由时差的大小做出判断，选择最有效的挽回工期的途径，并且将这些信息以书面的形式及时下发到工长，使工期损失降低至最小，保证总工期目标的实现，同时会同有关部门查找拖期的原因，防止类似的问题再次发生。
施工中抓各项准备工作的落实，抓工序的落实。
工序落实了计划就得到保证。
三、工期保证管理措施
1、全面推行项目管理，同甲方、设计、监理单位等进行紧密配合。
对工程施工进行全面计划、组织，使技术、质量、材料等统一组织管理，从而协调各种施工关系，充分调动公司各种优势，保证总进度的实现。
2、建立每周生产例会制度，通过月、周计划的布置和实现，加强生产指挥职能，维护计划的严肃性，按期完成施工任务。
3、有计划组织材料、成品、半成品的采购，确保材料按时进场到位，又不造成积压，减少来回运输和二次搬运的时间。
4、由公司总协调，优先保证资金、人员及时到位，公司领导班子成员亲自挂牌督战。
四、工期保证经济措施
运用公司项目承包制度，充分调动项目管理人员的积极性，奖励机制及提前保质保量完工的施工单位。
充分利用经济手段，完善奖惩制度，实行重奖、重罚，充分调动参加施工人员的积极性，确保工期按时完成。
1、本工程执行专款专用制度以避免施工中因为资金问题而影响工程进展，充分保证劳动力，机械的充足配备，材料的及时进场。
随着工程各阶段关键日期的完成及时兑现各专业队伍的劳务费用，这样既能充分调动他们的积极性，也为本工程安排作业人员充足配备提供了保证。
同时专款专用制度也为项目部应付万一某一环节完不成关键日期而采取果断措施提供了保证。
2、本工程主要材料由公司统一采购，在资金保证的前提下，材料供应能够保证。
进场后需复试检测的材料如:
钢材、水泥等必须提前到场。
为此项目部必须认真做好材料供应计划随工程进度提前进场，提前定货确保现场连续施工。
第四章、人员配备、设备及材料投入
一、劳动组织准备：
（1）、组织劳动力进场，做好施工人员入场教育等工作。
（2）、做好后勤工作安排，以便进场人员能够进场后迅速投入施工，充分调动职工的生产积极性。
二、材料进场准备
1、根据施工组织设计中的施工进度控制计划和施工预算中的工料分析，编制工程所需材料用量计划，做好备料、供料工作，做好材料的进场计划。
2、在场地南侧位置修建仓库和堆放场地，并做好保管工作。
三、施工机械准备：
1、按施工组织设计中确定的施工方法，为需进场安装的挖掘机、钻机等机械设备做进场准备。
2、机械设备进场后按规定地点和方式布置，并进行相应的保养和试运转等项工作，以保证施工机械能正常运转。
四、各项资源需要量计划
1、工程管理机构
（1）公司对本工程项目施行“项目法”施工，建立以公司经理总体控制工程施工，项目经理全权负责该工程的经营、技术、质量、进度和安全等管理工作，由公司总工程师及有关科室组成项目保证机构，直接对项目部进行对口管理。
（2）项目部劳务层公司拟定项目经理具体管理，采用操作能力强，技术高，精干的施工队伍作为项目部的劳务层，项目部所有作业班组在持证上岗，优化组合的基础上，实行整建制调动，以增强施工实力。
2、项目班子组成
项目班子
姓名
资质证书编号
备注
项目经理
项目技术负责人
安全员
安全员
安全员
质量员
质量员
质量员
施工员
施工员
施工员
资料员
机管员
材料员
取样员
造价师
3、劳动力需要量计划：
序号
专业
所需人数
1
水泥搅拌桩
30
2
喷锚支护
20
2
土方开挖
20（不含机械操作员）
4、施工人员配备一览表
人员组成
人数（人）
职责
基坑支护施工
班组长
2
负责指挥具体施工人员的工作
电工
2
负责现场用电
焊工
2
负责钢筋焊接，制作土钉钢筋，钢筋笼及锚杆杆件
测量员
2
负责放线及监测工作
钢筋工
10
负责钢筋绑扎
土钉工、喷射工
10
负责土钉插筋、负责喷射混凝土
搅拌桩机工
24
负责水泥搅拌桩施工
土方开挖
清土班
15
跟机清土、清底
清理组
10
修坡、清理
门卫
2
边坡看护及清道
5、支护施工机械设备一览表
设备名称
设备型号
数量
用途
搅拌桩机
SJB—Ⅱ型
4台
水泥搅拌桩
浆泵
USP3
4台
水泥搅拌桩
水泥浆搅拌桶
6个
水泥搅拌桩
空压机
9m3
1台
喷射混凝土
砼喷射泵
Pz-5
1台
喷射混凝土
洛阳铲
直径7－10cm
5把
土钉墙支护人工成孔
正铲装载机
ZL50
1台
平整场地、小范围运土
注浆设备
1套
土钉及锚杆注浆
搅拌机
普通
1台
搅拌水泥浆
经纬仪.水准仪
普通
各一台
放线、监测
6、土方开挖施工机械设备一览表
序号
设备名称
单位
数量
通途
1
小型自卸汽车
辆
12
土方外运
2
大挖机
台
4
挖土
3
小挖机
台
2
挖土
注：
照明及冲洗设备略。
小型设备可按工程需要调入现场。
6、钢筋加工机械设备一览表
设备名称
设备型号
数量
用途
钢筋调直机
GT6-12
1台
钢筋调直
钢筋弯曲机
GW40-1
1台
加工土钉钢筋
电焊机
BX-300
2台
钢筋、钢管焊接
钢筋切割机
GQ40
1台
加工土钉钢筋
砂轮切割机
AOBO-400-1
1台
加工土钉钢管
第四章、施工方案及质量保证措施
第一节、整体施工顺序
1、先进行场地整平，地面整平后的标高不应高于设计标高；
2、进行施工定位，并进行双轴搅拌桩的施工；
3、在水泥搅拌桩重力墙部位，将土方分别至-3.30m，进行搅拌桩压顶施工，并进行坡面喷射混凝土护坡的施工。
4、待搅拌桩达到设计强度后，进行土方的分层开挖，每层土开挖厚度控制在1.0m范围内。
5、开挖后及时进行土钉及喷射混凝土的施工；
6、待土钉及喷射混凝土达到设计强度后进行下层土体的开挖，以此类推，直到开挖至坑底；
7、基坑开挖到底后，及时进行垫层、基础底板施工；
8、施工至±0.00m以上后，及时进行土方回填，回填土应进行分层压实处理，并控制压实系数不小于0.94。
9、进行地上部分及邻近拟建建筑物的施工。
第二节、水泥土搅拌桩施工
本工程水泥搅拌桩采用桩径700mm双轴搅拌桩，围护桩桩间搭接200mm。
水泥搅拌桩施工采用四搅二喷工艺，提升速度不得大于1m/分。
水泥采用P.O42.5硅酸盐水泥，基坑四周采用水泥掺量为15%，水灰比为0.5。
搅拌桩整体宽度分别为2.7M、3.2M、4.2M，桩长为4.5M、5M、7M。
本工程水泥搅拌桩施工总体长度约216.5米，准备采用四台桩基同时进行连续施工，两台从中间向两端前进，两台自两端向中间进行，最后两两汇合。
一、施工安排
1、施工准备工作
为了确保施工符合设计要求，施工前认真做好施工测量放样工作，以保证施工顺利进行和确保施工质量：
（1）、施工前用经纬仪和水准仪根据设计提供的坐标点和水准点进行复测，编制成测量成果书，提交监理、业主代表，测量成果经监理复核后方可使用。
（2）、先依照施工图纸放出搅拌桩的中心线，并用细绳或石灰标识。
施工所测放的轴线经复核后妥善保护，桩位布置与设计图纸误差不得大于5cm。
（3）、所有的测量点复核验证，做到正确无误。
（4）、对所有的复核测量的资料，整理成测理成果，提交监理工程师复核，签字认可后方能对加密点进行使用。
（5）、对于施工时所要用的水泥进行取样，并且送检分析，合格后方可取用。
（6）、整理好有关设备的各项资料，进行设备报审。
二、施工技术措施
水泥搅拌桩施工施工前，应进行成桩工艺及水泥掺入量或水泥浆的配合比试验，以确定相应的水泥掺入比或水泥浆水灰比。
施工时严格按设计要求和规范规定施工。
1、施工程序
施工程序框图如下：
测量放线
机械就位对中
水泥浆制备
预搅下沉
喷浆搅拌提升
重复搅拌下沉
重复搅拌提升至孔口
清洗机具管线
移至下一桩位
结束施工
2．施工工艺流程：
3、双轴搅拌桩施工方法
（1）、就位对中：
移动深层搅拌机到达指定桩位、对中，对中误差不大于2cm，搅拌轴达到设计深度后，再将深层搅拌机边搅拌边提升，垂直度偏差不大于0.5%L。
（2）、预搅下沉：
待深层搅拌机的冷却水循环正常后，启动深层搅拌机，使深层搅拌机沿导向架搅拌下沉，下沉速度由电气控制装置的电流监测表控制，工作电流不大于额定电流，如果下沉速度太慢，可从输浆系统补给清水以利钻进。
（3）、制备水泥浆：
深层搅拌机预搅下沉的同时，后台按设计确定配合比拌制水泥浆液，每次投料后拌合时间不得少于3min，待压浆前将浆液倒入集料斗中。
（4）、喷浆、搅拌、提升：
深层搅拌机下沉到设计深度后，开启灰浆泵，待浆液到达喷浆口，严格按设计确定的提升速度边喷浆边提升深层搅拌机。
（5）、重复搅拌：
深层搅拌机喷浆提升至设计顶面标高时，关闭灰浆泵，集料斗中的浆液正好排空，为使软土和浆液搅拌均匀，再次将深层搅拌机边搅拌边下沉，至出地面。
（6）、清洗机具、管路：
向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中残的水泥浆，直至基本干净，并将粘附在搅拌头的软土清洗干净。
（7）、移位：
重复上述步骤进行下一根桩的施工。
4、冠梁施工
本工程冠梁采用200mm厚C25砼浇筑，内配Φ8mm@150双向钢筋网。
（1）、工艺流程
桩头清理、刷界面剂→钢筋加工、安装→侧模安装→混凝土浇筑→模板拆除。
（2）、施工方法
A、破
升级会员 