地坑结构专项方案.docx
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地坑结构专项方案
上海通用（沈阳）北盛汽车冲压车间
地坑专项施工方案
方案编号：
SBC/TYX-2010-07
上海宝冶建设有限公司建筑分公司
上海通用北盛冲压车间工程项目部
（盖章）
2010年9月
受控态：
受控版本：
发放编号：
一、工程概况
本工程为上海通用沈阳北盛汽车冲压车间新建工程,东为北大营路，南侧为北大营西路，西侧为新停车场。
本工程专项方案地坑基坑面积1770m2，钢筋砼结构，地坑埋深-8.5m，底板厚度为1600mm，外墙厚900mm，顶墙厚1000mm，地下水稳定水位8.3m-9.9m，枯水期水位基本稳定在9.1m以下。
拟建的冲压车间基坑边坡支护工程，车间L-D列/8-15线间内部有地坑深度为8.0米；基坑采用螺旋钻孔压灌桩支护，一道预应力锚索，基坑开挖面积1770平方米，支护桩261根桩长12米；预应力锚索间距2.4米，135根。
本工程材料堆场及钢筋加工场地位于结构体西侧车间外侧。
二、编制依据
《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300—2001
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202—2002
《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204—2002
《混凝土泵送施工技术规程》JGJ/T10—95
《钢筋混凝土工程施工操作规程》YBJ403—89
《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33—2001
《工程测量规范》GB50026-2007
《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005
《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130－2001
《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91
三、施工方案
冲压基坑拟设置4条加强带，在水平方向将底板、墙板、顶板分成5个区域，垂直方向拟在底板上300mm、及顶板下200mm各设置一道施工缝，在水平施工缝处施工缝设止水钢板，具体见施工缝设置图。
3.1、土方开挖
3.1.1、土方开挖及回填作业顺序
基坑整体分三次开挖，在第一次一级放坡开挖至－2.400m，施工完压顶梁后；二次开挖至-4..300m，施工锚索；在完成锚索及养生工作后一次性开挖至设计底标高-8.400m。
基坑开挖平面示意图见附图一。
A、出土道路
基坑外出土道路：
根据现场情况铺垫现场破碎的混凝土渣，至场内临时硬化道路，道路宽度设置为5m，在出土道路经过一级卸土边坡时，保持道路坡度为1:
2。
1：
5.基坑内侧布置混凝土渣临时行车道路。
取土示意图详见附图二。
3.1.2、作业时注意事项
（1）土方开挖前先用白石灰放线，然后开挖。
开挖应分层分段进行，先撑后挖，满足规范要求。
（2）开挖采用1台1.2m3日本小松进行挖土，坑内土高低差不超过2m。
严禁机械等在支撑上行走，坑边不允许堆载；
（3）土方开挖在基坑周围沿压顶圈梁四周设1.2m@1m防护栏杆，基坑上下设上下人马道。
（4）挖土标高为根据基础标高位置确定，坑底以上200mm厚土方应采用人工开挖整平。
（5）土方开挖过程中，若遇到河床、暗浜和淤泥，必须挖掘换土。
（6）土方施工过程中，要做好排水工作，土方开挖前后要进行桩顶位移及标高施测，发现问题及时反馈。
（7）土方开挖与锚杆支撑设置必须密切配合，施工前做好充分准备，支撑处宜开槽挖土，一旦基坑边土方开挖，应立即开始锚杆设置支撑，以减小基坑变形。
（8）挖土标高控制：
机械挖土标高控制在基底上200mm处，余下土方改为人工清土至底标高，其误差和平整度均严格按GB50202-2002验收规范标准执行。
机械挖土接近坑底时，由现场专职测量员用水平仪将水准标高引测至坑底。
然后随着挖机逐步向前推进，将水平仪置于坑底，每隔4~6m设置一标高控制点，纵横两个向组成标高控制网，以准确控制基坑标高。
（二）挖土施工质量保证措施：
1、严格控制挖土及不同边界的位置尺寸，土方开挖前认真放好挖土灰线。
基坑开挖宁浅勿深，经常复测坑底标高，最后200mm土体采用人工开挖，超挖处必须道渣回填，严禁虚土回填。
2、严格控制分段间土体高差，确保土坡自身稳定，严防由于土坡太陡引起滑坡而推弯工程桩，危及支撑稳定。
3、土方开挖机械严禁碰撞工程桩，桩部位挖土由专人负责指挥。
4、做好基坑内的排水工作，保持基坑内排水系统畅通。
挖土至坑底标高时，垫层施工及时跟上，减少基坑面的暴露时间，坑底用钢筋按2000×2000间距布置，控制好垫层混凝土面标高。
5、认真做好地基验槽，对基底土质进行检验，如不符合要求及时与技术人员联系，并停止下道工序施工。
6、土方开挖前，对施工人员作好技术安全交底，并在施工中监督和落实各项质量保证措施。
7、在挖机下铺设走道板，派专人指挥挖机的移动和观察挖机底下坡体的松动情况，以防不测。
8、挖机严禁碰撞坑内工程桩、锚杆、观测点等。
9、大风和暴雨天气停止开挖。
3.2、水泥土地锚施工
水泥土地锚详见施工方案《填平补齐技术改造项目（冲压车间及附属）工程基坑围护方案》（SBC/TYX-2010-06）。
3.3桩间土处理
当护坡桩冠梁达到一定强度及水泥土地锚锁定后，方可进行基坑开挖，机械开挖保证与桩的距离不小于10cm，采用人工剔除，保障护坡桩间土体的稳定，基坑桩间采用喷射混凝土护壁，壁厚8cm，分两次喷护，每次4cm。
锚杆间及以下分三步开挖工作面喷护，随挖随喷，以防流砂。
1）、施工前先将坡面按设计坡度要求清理干净，平整；
2）、喷射混凝土放坡厚50mm；桩间80mm。
3）、喷射混凝土强度等级为C20，其配合比为水泥：
砂子：
碎石=1：
2：
2；
4）、石料粒径为5-10mm的碎石，级配应合理；
5）、采用坚硬耐久的中砂或粗砂，细度模数宜大于2.5，含水率宜控制在5-7%；
喷射砼工艺流程见下图：
3.4、垫层
基坑开挖后，应立即组织验槽；
垫层采用C15混凝土，根据图纸要求垫层厚度为100mm，铺设范围为基础底板向外扩至围护桩边。
垫层施工前，将场地清理干净并测量定好垫层标高，并用钢筋头标注。
垫层可采用平板式振动器振实，表面搓平，已浇筑完的砼垫层，应在砼终凝后浇水养护。
3.5、底板施工
在施工底板前，准确定位出各集水井的位置，在施工底板时先将这些区域预留，待底板施工完成后，再予以施工。
地坑底板墙板顶板按照5次施工，并做好施工缝的处理。
3.5.1、钢筋工程：
底板钢筋利用直螺纹连接，钢筋丝头加工必须满足规范要求；
底板钢筋在绑扎时，应注意底板暗梁布置；
在施工底板钢筋时，遇集水井及梯井位置，在施工底板钢筋时，地下外墙预留插筋，墙根向上300mm高度范围与地下室底板一起浇灌混凝土；
立柱桩穿底板处均需按图纸要求留设止水板。
底板边至围护桩边采用与底板等厚的素砼灌实；
钢筋加工及安装严格按施工图要求及国家现行施工验收规范的要求执行，保证钢筋外观无缺陷、污物、锈蚀，钢筋的成型、绑扎、焊接等均按规范执行；
对于锈蚀的钢筋必须进行除锈；
钢筋绑扎按设计的间距划线定位。
钢筋架设后，须对其进行保护，不能任意在上面踩压。
必须在钢筋上行走时须采取保护措施，如搭设临时走道等；
需焊接的部位，焊接处应打掉毛刺和焊渣，使表面光滑。
钢筋接头质量检验
1.检查接头外观质量应无完整丝扣外露，钢筋与连接套之间无间隙。
如发现有一个完整丝扣外露，应重新拧紧，然后用检查用的扭矩扳手对接头质量进行抽检
2.用质检力矩扳手检查接头拧紧程度。
钢筋力学性能满足规范要求后方可施工。
3.直螺纹接头试验：
（1）同一施工条件下，采用同一批材料的同等级、同型式、同规格接头，以500个为一验收批进行检验和验收，不足500个也为一验收批。
每一批取3个试件作单向拉伸试验。
（2）当三个试件抗拉强度均不小于该级别钢筋抗拉强度的标准值时，该验收批定为合格。
如有一个试件的抗拉强度不符合要求，应取六个试件进行复检。
复检中仍有一个试件不符合要求，则该验收批判定为不合格。
丝头加工尺寸（mm）
规格
剥肋直径
螺纹尺寸
丝头长度
完整丝扣圈数
16
15.2±0.2
M16.5×2
20～22.5
≥8
18
16.9±0.2
M19×2.5
25～27.5
≥7
20
18.8±0.2
M21×2.5
27～30
≥8
22
20.8±0.2
M23×2.5
29.5～32.5
≥9
25
23.7±0.2
M26×3
32～35
≥9
28
26.6±0.2
M29×3
37～40
≥10
32
30.5±0.2
M33×3
42～45
≥11
36
34.5±0.2
M37×3.5
46～49
≥9
40
38.1±0.2
M41×3.5
49～52.5
≥10
钢筋的绑扎、安装质量要求
Ø钢筋的现场绑扎与安装首先应做好以下工作：
1）核对成品钢筋的钢号、直径、形状、尺寸数量等是否与料单料牌相符。
如有遗漏，应纠正增补。
2）准备绑扎用的铁丝、绑扎工具（如钢筋钩、带扳口的小撬棍），绑扎架等。
3）准备控制混凝土保护层用的水泥砂浆垫块或塑料卡。
4）绑扎前先划出钢筋位置线。
Ø暗梁、地沟等的钢筋配制、绑扎和固定是施工重点。
Ø当钢筋排列稠密，以致影响混凝土正常浇筑，应及时同设计院协商或采用微型振捣器振捣以保证混凝土的浇筑质量。
Ø钢筋绑扎网的铁丝，可采用20～22号铁丝，其中22号铁丝只用于绑扎直径12mm以下的钢筋。
Ø为使绑扎后钢筋网网眼方正，间距正确，采用2m卡尺限位绑扎，在钢筋两端用卡尺的缺口卡住钢筋，待绑扎牢固后拿支卡尺，以满足钢筋间距的质量要求。
Ø对于双层钢筋网片均需根据不同情况加设钢筋马蹬、钢筋撑脚或钢筋支架。
其中钢筋撑脚或马蹬所用的钢筋直径根据板厚来确定：
当板厚h≤25cm，钢筋直径为8～14mm；h=30～50cm，钢筋直径为12～14mm；
Ø根据本工程实际情况，经计算对于平台、底板采用钢筋马蹬双向@600支撑。
Ø钢筋骨架及网眼尺寸允许偏差须符合如下要求：
允许偏差项目
偏差值（mm）
骨架的长度
±10mm
骨架的宽度及高度
±5mm
网眼尺寸
±20mm
受力钢筋间距
±10mm
受力钢筋排距
±5mm
箍筋间距
±20mm
Ø钢筋在绑扎过程中，如需焊接和搭接时，应按规范要求将接头错开，需焊接部位，焊接处应打掉毛刺和焊渣，使表面光滑。
钢筋绑扎结束后应组织专职人员对其进行全面检查，发现问题立即整改。
Ø质量管理：
1）所有钢筋必须待材质合格证及复检报告收到后，方可进行加工；
2）对于焊接钢筋也需在其试验报告证实合格后，才能用于工程上；
3）对钢筋需代换必须经由技术负责人及设计院签字认可后方可代用；
4）施工过程中应加强过程控制，坚持工序“三检制”，只有在各种检查验收均合格、软件资料齐全后才能浇灌混凝土；
5）钢筋工程属于隐蔽工程，在浇筑混凝土前应对钢筋及预埋件进行验收，并作好隐蔽工程记录。
3.5.2、模板工程：
本工程中主要采用14mm夹板，支撑用48×2.8钢管，采用φ12对拉螺栓。
支模前，将基础中心线、标高线复测投点，弹出基础支模线并经检查后方可施工。
900mm外墙模板：
模板面板采用普通胶合板，内龙骨布置12道内龙骨采用50×80mm木方，外龙骨间距750mm，外龙骨采用双钢管48mm×3.5mm，对拉螺栓布置见墙模加固图。
模板成型后为防止整体倾倒每隔3.6M设一斜支撑，底板内侧在底板上每3.6m埋设600mm￠28~32钢筋一道作为斜撑点，以此保持模板的整体性。
模板安装基本完毕后对断面尺寸、轴线、标高、垂直度等进行全面检查校正后再进行固定，形成稳定整体结构。
墙板计算书如下：
工程名称
上海通用汽车沈阳北盛冲压车间
计算部位
地坑墙板模板
计算参数
计算断面宽度900mm，
计算断面高度6200mm，
两侧楼板高度1000mm。
模板面板采用普通胶合板。
内龙骨间距200mm，内龙骨采用50×80mm木方。
内龙骨采用双钢管48mm×3.5mm。
对拉螺栓布置13道，在断面内水平间距200+400+400+400+400+400+400+400+400+400+400+400+400mm，
断面跨度方向间距400mm，直径14mm
倾倒混凝土时产生的荷载标准值F2=5.40kN/m2
计算简图
墙模板组装示意图
材料特性
面板的厚度18.00mm，面板剪切强度设计值1.40N/mm2，面板抗弯强度设计值15.0N/mm2，面板的弹性模量6000N/mm2；木方抗剪强度设计值1.30N/mm2；木方抗弯强度设计值13.0N/mm2；木方的弹性模量9500N/mm2
序号
计算要点
详细计算过程
结论
计算过程及结论
墙模板面板的计算
1.抗弯计算强度
f=M/W=0.041×106/10800.0=3.796N/mm2
面板的抗弯强度设计值[f]，取15.000N/mm2
面板的抗弯强度验算f<[f]
满足要求!
2.抗剪计算
截面抗剪强度计算值
T=3×Q/2bh=3×1/（2×200×18）=0.513N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.400N/mm2
满足要求!
3.挠度计算
v=0.136mm
面板的最大挠度小于200.0/250
满足要求!
墙模板内龙骨的计算
1.内龙骨抗弯强度计算
f=M/W=0.205×106/60750.0=3.374N/mm2
抗弯计算强度小于13.0N/mm2
满足要求!
2.内龙骨抗剪计算
截面抗剪强度计算值
T=3×Q/2bh=3×2271/（2×45×90）=0.841N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.300N/mm2
满足要求!
3.内龙骨挠度计算
v=0.052mm
最大挠度小于400.0/250
满足要求!
墙模板龙骨的计算
1.抗弯计算强度
f=M/W=0.302×106/10160000.0=29.724N/mm2
抗弯计算强度小于205N/mm2
满足要求!
2.挠度计算
v=0.045mm
支撑钢管的最大挠度小于400.000/150与10mm
满足要求!
穿墙螺栓的计算
穿墙螺栓最大容许拉力值为[N]=38.250kN；
穿墙螺栓承受拉力最大值为N=9.300kN；
满足要求!
顶板计算书如下：
工程名称
上海通用沈阳北盛冲压车间
计算部位
地坑顶板模板支撑
计算参数
计算依据《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）。
模板支架搭设高度为5.2米，
立杆的纵距b=0.60米，
立杆的横距l=0.60米，
立杆的步距h=1.50米。
采用的钢管类型为φ48×2.8。
计算简图
材料特性
面板的厚度15.00mm，面板剪切强度设计值1.40N/mm2，面板抗弯强度设计值15.0N/mm2，面板的弹性模量6000N/mm2；木方抗剪强度设计值1.60N/mm2；木方抗弯强度设计值13.0N/mm2；木方的弹性模量9500N/mm2
序号
计算要点
详细计算过程
结论
计算过程及结论
模板面板计算
1.抗弯计算强度
f=M/W=0.17×106/32400.0=5.193N/mm2
面板的抗弯强度验算f<[f]
满足要求!
2.抗剪强度计算
T=3×3.37/（2×600.0×18.0）=0.467N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm
满足要求!
3.挠度验算
v=0.68×13.7300.04/（100×6000.00×291600.0）=0.429mm
面板的最大挠度小于300.0/250
满足要求!
支撑木方的计算
1.木方抗弯计算强度
f=M/W=0.09×106/60750.0=1.539N/mm2
木方的抗弯计算强度小于13.00N/mm2
满足要求!
2抗剪强度计算
T=3×1869.48/（2×45.0×90.0）=0.692N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.60N/mm
满足要求!
3.挠度验算
v=0.677×7.61×300.04/
（100×9500.00×2733750.0）=0.016mm
木方的最大挠度小于300.0/250
满足要求!
横向支撑钢管计算
1.抗弯计算强度
f=M/W=0.360×106/4491.0=80.132N/mm2
抗弯计算强度小于205N/mm2
满足要求!
2.挠度计算
v=0.282mm
支撑钢管的最大挠度小于600.000/150与10mm
满足要求!
纵向支撑钢管计算
1.抗弯计算强度
f=M/W=0.774×106/4491.0=172.285N/mm2
抗弯计算强度小于205N/mm2
满足要求!
2.挠度计算
v=0.607mm
支撑钢管的最大挠度小于600.000/150与10mm
满足要求!
扣件抗滑移计算
R≤Rc
扣件抗滑承载力设计值,Rc=8.00kN
计算中R取最大支座反力，R=15.84kN
双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。
单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双扣件!
满足要求!
（考虑采用双扣件）
立杆稳定性计算
不考虑风荷载：
σ=11838/（0.391×424）=71.384N/mm2<[f]
满足要求!
考虑风荷载作用：
σ=11765/（0.391×424）+33000/4491=78.304N/mm2<[f]
满足要求!
质量保证措施：
Ø模板安装完后应认真搞好自检、互检，在受检实体上作好标记，注明偏差数据，填好质检表，并附上应有的保证质量措施交专检人员跟班检查，发现问题及时监督整改。
Ø施工现场应加强管理工作，作业人员必须持证上岗。
Ø所有技术资料填写要规范、准确，模板分项评定表填写要真实可靠，所有测量数据，技术资料等都必须具有追溯性。
Ø模板分项工程质量验评不合格不能进行下道工序的施工。
Ø现浇模板安装的允许偏差（㎜）
项目
允许偏差
轴线位移
5
底模上表面标高
±5
截面内部尺寸
基础
±10
柱、墙、梁
+4,-5
层高垂直
全高≦5m
6
全高>5m
8
相邻两板表面高低差
2
表面平整（2m长度上）
5
3.4.3、脚手架工程
本工程内外脚手架为施工墙板搭设，利用Ф48X2.8钢管搭设，搭设高度为6.0m，立杆横向距离为0.6m，纵向距离为1.8m,步距为1.8m,顶板位置搭设满堂架，立杆横向距离0.6m,纵向距离0.6,步距1.5m（此部分脚手架计算见顶板计算书）。
外脚手架搭设过程中立杆必须避开围护结构支撑。
脚手架材质要求：
1）钢管
新钢管应有质量合格证、质量检查报告；钢管表面应平直光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道。
钢管选用国标《直缝电焊钢管》（GB/T13793），质量符合国标碳素结构钢（GB/T700）Q235-A级钢要求。
钢管上打孔的严禁使用，有严重锈蚀，弯曲，压扁或裂纹钢管不得采用。
钢管允许偏差见下表：
序号
项目
允许偏差
检查工具
1
钢管尺寸外径、壁厚
-15%
游标卡尺
2
钢管两端面切斜偏差
1.7
塞尺、拐角尺
3
钢管外表面锈蚀深度
≤0.50
游标卡尺
4
各种杆件的端部弯曲L≤1.5m
≤5
钢板尺
立杆、水平杆、斜杆的钢管弯曲
3m≤L≤4m
4m≤L≤6.5m
≤12
≤20
水平杆、斜杆的钢管弯曲L≤6.5m
≤30
2）扣件
扣件采用可锻铸性材料制作，其材质符合国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定，使用前进行质量检查，有裂缝，变形的严禁使用，扣件应做防锈处理，螺栓拧紧，扭力矩达65N.M时不得发生破坏。
扣件主要有三种形式，直角扣件用于连接扣紧两根垂直相交杆件；回转扣件用于连接两根呈任意角度相交的杆件；对接扣件，用于连接两根杆件的对接接长。
3）脚手板
脚手板采用由木头制作的木脚板。
每块质量不宜大于25kg。
脚手架搭设要求：
4）纵向水平杆
纵向水平杆设置在立杆内侧，其长度不宜小于3跨,纵向水平杆接长采用对接扣件连接，对接扣件交错布置，两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内；
纵向水平杆采用直角扣件固定在横向水平杆上，并应等间距设置，间距不应大于400mm；
5）横向水平杆
主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。
作业层上非主节点处的横向水平杆，宜根据支承脚手板的需要等间距设置，最大间距不应大于纵距1/2；
6）立杆
本工程立杆搭设于混凝土底板上；
脚手架必须设置纵、横向扫地杆。
纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上。
横向扫地杆采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
当立杆基础不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低差不大于1m。
靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不小于500mm；
立杆接长除顶层顶步可采用搭接外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。
7）抛撑
当脚手架下部搭设抛撑。
抛撑应采用通长杆与脚手架可靠连接，与地面的倾角应在45度～60度之间；连接点中心至主节点的距离不应大于300mm。
8）剪刀撑与横向斜撑
每道剪刀撑跨越立杆的根数6，每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不应小于6m，斜杆与地面的倾角宜在45度～60度之间；
剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接，搭接长度不应小于1m，应采用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘距离不应小于100mm；
剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm；
人行斜道和运料斜道的脚手板上应每隔250～300mm设置一根防滑木条，木条厚度宜为20～30mm。
9）立杆横杆计算书
①横向水平杆计算
脚手架搭设剖面图如下：
按简支梁计算：
每纵距脚手片自重NG2k=gk2×la×lb=0.35×1.8×0.6=0.378kN
每纵距施工荷载NQk=qk×la×lb=3×1.8×0.6=3.24kN
MGk=
kN·m
MQk=
kN·m
M=1.2MGk+1.4MQk=1.2×0.0252+1.4×0.3=0.45kN·m
横向水平杆抗弯强度满足要求。
[v]=lb/150=600/150=4mm
v<[v]横向水平杆挠度满足要求。
②纵向水平杆计算
按三跨连续梁计算
脚手片自重均布荷载G2k=gk2×lb/3=0.35×0.6/3=0.07kN/m
施工均布荷载Qk=qk×lb/3=3×0.6/3=0.6kN/m
q=1.2G2k+1.4Qk=0.924kN/m
MGkmax=0.10G2k×la2=0.10×0.07×1.8×1.8=0.0227kN·m
MQkmax=0.10Qk×la2=0.10×0.6×1.8×1.8=0.194kN·m
M=1.2MGkmax+1.4MQkmax=1.2×0.0227+1.4×0.194=0.298kN·m
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