深基坑人工挖孔桩及半逆做法施工方案.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流深基坑人工挖孔桩及半逆做法施工方案.精品文档.深基坑支护、人工挖孔桩及半逆作法施工方案本章对基坑周边环境、基坑设计概况、钢及混凝土内支撑的施工流程与施工工艺、预应力锚索的施工流程与施工工艺、深基坑检测以及人工挖孔桩等进行了具体的介绍,并对A区北侧半逆做区域施工做了具体的叙述。1 工程概况1.1 基坑地理周边位置及自然环境1 太古汇工程位于广州天河路与天河东路交汇处的西北角。其东侧为天河东路;南侧为天河路,地铁三号线石牌桥站正在该路上进行明挖施工;西侧由南至北分别为拟建的两栋高层及一栋5层的天河中学;西北角为某居民小区;北侧为二层地下室的操场及
2、二层地下室的待建高层(距基坑边约20m)。周边地势平整。2 由于本工程西侧由南至北分别为拟建的两栋高层及一栋5层的天河中学;西北角为某居民小区;北侧为二层地下室的操场及二层地下室的待建高层,为高层或低层建筑,基础埋深都要比本基坑浅。施工期间对这些房屋的沉降、倾斜和裂缝情况需作严密的监测,以便及时采取措施,防止更大事故的发生。3 本工程东侧为天河东路;南侧为天河路。路边、路中埋设的各种管线较多。施工期间均需对周边道路和地面进行路面沉降观测和控制水平位移,以保障周边道路的正常使用和管线的安全。4 地下管线非常复杂,既包括周边道路上的排水、电力、电信、煤气等管道,也包括地铁的一些非常重要的预埋管线。
3、施工前必须从有关部门获取地下管线的平面布置及埋设深度,施工中需特别注意各种管线的保护,防止挖孔时破坏管线,影响施工的顺利进行和造成经济损失。1.2 工程地质及水文情况1 地质情况本工程基坑深约23.5m, 拟建场地位于广州天河路与天河东路交汇处的西北角,地势较为平坦,北高南低、中部偏西为混凝土地坪,场地东侧和南侧围墙内为树林。高差1.0m。各地层情况分述如下:1) 人工堆积层第层杂色,松散,湿,为砖块、碎石及粘性土等,属于新近堆填土。层厚0.405.20m,平均厚度2.53m,分布全场区。图1.1 基坑周边环境图2)冲积层第层淤泥质土:灰黑色,软塑,饱和,含多量粉细砂;层厚2.43.00m,平
4、均厚度1.37m,层顶面埋深2.003.40m,层顶面标高5.77.95m。第层粉土:灰黄色,稍密中密,湿,含粉细砂,层厚0.73.60m,平均厚度1.94m,层顶面埋深2.405.10m, 层顶面标高4.567.55m;第下细砂:灰白色,松散,含多量粘性土及少量粗砂。层厚1.22.4m,平均厚度1.90m,层顶面埋深3.65.20m,层顶面标高4.06.34m;3) 坡积层第-1层 粉质粘土;灰黄色,可塑,饱和,含多量粉细砂;层厚0.403.00m,平均厚度1.78m,层顶面埋深1.005.70m,层顶面标高4.348.45m;(4-1)可塑:层面埋深0.508.00m,层厚1.6015.2
5、0m。第-2层 粉质粘土;白黄红色,硬塑,湿,含粉红砂,层厚1.52.80m,平均厚度2.40m,层顶面埋深0.002.60m,层顶面标高6.8110.10m;第-3层 粉质粘土;白黄红色,坚硬,稍湿,含粉细砂,层厚2.7-4.2m,层顶面埋深0.000.80m,层顶面标高8.729.89m;4) 残积层第-1层 粉质粘土;红棕色,可塑,饱和,为砂岩风化后产物,层厚1.17.50m,平均厚度3.91m,层顶面埋深0.408.90m,层顶面标高1.199.07m;第-2层 粉质粘土;红棕色,硬塑,湿,为砂岩风化后产物,层厚1.3010m,平均厚度3.89m,层顶面埋深1.5013.20m,层顶面
6、标高2.878.50m;第-3层 粉质粘土;红棕色,坚塑,稍湿,为砂岩风化后产物,层厚1.09.5m,平均厚度3.49m,层顶面埋深2.0013.0m,层顶面标高4.097.90m;5) 岩层钻探揭露,下伏基岩为白垩系上统大朗的组三元里段(k2d1)细砂岩及砾岩。第层 全风化细砂岩:棕色,原岩结构基本破碎,但尚可辩认,呈坚硬土状。层厚1.005.00m,平均厚度2.86m,层顶面埋深6.0019.20m,层顶面标高3.429.63m;分面整个场区。第层 强风化细砂岩、砾岩:棕色,细粒结构,块状结构,泥钙质胶结,岩芯破碎。强风化细砂岩多呈半岩半土状,强风化砾岩多呈碎块状。岩芯采取率6181%,层
7、厚0.412.50m,平均厚度3.09m,层顶面埋深6.0026.3m,层顶面标高3.8817.39m,分布整个场区,该层风化不均匀,呈多韵律状,夹中风化、微风化岩。第层 中风化细砂岩、砾岩:棕色,细粒结构,块状结构,泥钙质胶结,中风化验室细砂岩呈短柱状,中风化砾岩呈块状一短柱状,岩芯采取率7090%,层厚0.456.15第层 微风化细砂岩,砾岩:棕色,细粒结构,块状构造,泥钙质胶结,呈中一长柱状,分布全场区,层顶面埋深16.7033.60m,层顶面标高-23.94-6.57m。2 水文资料根据岩土地质报告,场地地下水主要为填土层、砂层、粉土层中的孔隙水及基岩裂隙水:各钻孔静止地下水位埋深0.
8、84.6m,标高8.44.3m。杂填土中的孔隙水为上层滞水,水位随季节的变化而起伏,主要受大气降雨和生活用水的补给,蒸发是其主要的排泄形式;砂层和粉土层为承压水,受上层滞水垂直入渗及本层侧向补给;基岩裂隙水主要赋存在强风化及中风化岩层中,属于承压水,主要受裂隙水的侧向补给,侧向渗透为其主要的排泄形式。3 基坑已完成概况本工程基坑顶面高程为9.6m(广州市城建高层),开挖深度23.5m,基坑支护采用地下连续墙加支撑。由于基坑面积大,为缩短基坑施工工期,同时满足东部酒店及1#写字楼核心筒及办公楼2先施工的要求,将基坑分A、B两个区域。B区采用中心岛法施工。进场时地下连续墙、A区东侧、南侧预应力锚杆
9、已施工完毕。B区中心岛处土方已经完成,仅余南北两侧及东侧的反压土土方,剩余反压土方处放坡喷锚护壁,放三级坡。第一级按1:2(1:1.5)坡度放坡-1.7m至-7.0m,设置一级平台,平台顶宽为1.5m。然后按1:1坡度放坡-7.0m至标高-15.00m(-17.00m),设置二级平台,平台顶宽为1.5m。然后按1:0.4放坡至基坑底。坡面锚筋为1610001000长为1.5m,土坡面喷C20混凝土100厚。离坡底50CM处设置排水沟。A区采用墙锚支护先行施工(局部逆作法),进场时A区北侧半逆作法-13.5m标高以上土方以及预应力锚索应已经施工完毕。图1.2 土方剩余图示意图2 钢及混凝土支撑施
10、工方案2.1 设计概况1 钢支撑概况图2.1-1 四层钢内支撑示意图本工程B区东侧、南北两侧均采用连续墙+钢支撑或连续墙+索脚锚索的支护体系。钢支撑共设置4层,分别设于-1.1m,-5.2m,-11.2米以及-15.2米标高处(图1.2.1-1)。钢管支撑采用60014钢管,其中一头为简易固定端,固定在连续墙上,另外一头简易活动端,固定在中心岛结构梁板上。全部4层共180榀钢支撑,其中每层45榀,总长度约有9045米。支撑总体布置图见图2.1-1。2 混凝土支撑概况本工程西南、西北角设置了五排混凝土内支撑,标高分为-1.1m,-5.2m,-11.2m,-15.2m,-20.0m。混凝土等级C3
11、0,数量见表2.1内支撑概况表: 表2.1 内支撑概况表序号规格数量(m3)备注1次支撑混凝土6006002202主支撑混凝土8008007763混凝土腰梁10008006424钢支撑墩台混凝土250图1.2 支撑总体布置图五排混凝土支撑四排钢支撑图2.1-2 层混凝土内支撑剖面示意图2.2 支撑大样1 钢支撑由活动端头、中间节、固定端头所组成。见图2.2。图2.2-1 钢支撑结构图2 混凝土支撑大样见图2.2-2,及图2.2-3。图2.2-2 腰梁与连续墙连接大样 图2.2-3 内支撑节点大样2.3 施工总体流程及施工组织2.3.1 施工分段根据施工总体部署与总体流程安排,与土方开挖相结合,
12、分段施工。见图2.3.1 土方施工分段图。IV-5段IV-4段III-5段III-4-段II-4段图2.3.1 土方施工分段图2.3.2 施工组织1 人员安排生产、技术管理人员:6人;设备操作人员:6人;钢筋工:10人;木工:8人,混凝土工:6人,钢结构工:30人,土方工:10人,电工:2人;测量工:2人,共计80人。为便于管理,劳动力使用时,根据专业工作性质,将其编为4个作业队,即混凝土内支撑加工作业队、钢支撑加工作业队、钢支撑安装作业队、土方开挖施工作业队,进行默契配合,交叉流水作业。2 设备组织设备组织见表2.3.2。表2.3.2 内支撑施工设备表序号名 称型号数量功率备注1塔吊K50/
13、50480使用地下室施工塔吊辅助施工2塔吊H3/36B2803千斤顶100t20/4焊条电焊机ZX7-4006台17KW5焊条电焊机ZX7-6302台33KW6钢筋弯曲机125KW7钢筋切断机123KW8卷扬机120KWIV-4段第14层钢支撑III-4段第14层钢支撑III-5段第14层钢支撑II-4段第14层钢支撑IV-5段第14层钢支撑2.3.3 施工总体流程图2.3.3 钢支撑施工总体流程2.4 钢及混凝土支撑安装施工流程1 单榀钢支撑安装施工流程图测量放挖土灰线放轴线、标高线焊接钢支撑及钢围檩托架(牛腿)安装钢围檩安装短向(横向)水平支撑安装长向(纵向)水平支撑节点处夹具固定檩与墙体
14、间隙围护用细石混凝土填充施加预压力测量放挖土灰线高图2.4-1 单榀钢支撑施工流程图2 混凝土支撑施工流程1) 第一道钢筋混凝土支撑施工。基坑土方开挖至第一道钢筋混凝土支撑梁底的垫层底面凿开支护结构与围檩的连接面钢筋混凝土支撑垫层施工绑扎支撑钢筋支立侧模板浇筑混凝土(预留拆除钢筋混凝土支撑梁的爆破孔)、梁边护栏预埋铁件养护、拆模、清理。 2) 第二道钢筋混凝土支撑施工。基坑土方开挖至第二道钢筋混凝土支撑梁底的垫层底面凿开支护结构与围檩的连接面、支承桩清理钢筋混凝土支撑垫层施工绑扎支撑钢筋支立侧模板浇筑混凝土、预留拆除钢筋混凝土支撑梁的爆破孔养护、拆模、清理。往下各道支撑与第一、第二道支撑的工艺
15、流程类推。2.5 钢支撑安装施工工艺钢支撑安装施工工艺见表2.5钢支撑安装工艺表。表2.5 钢支撑安装施工工艺序号施工工序图片备注1测量放挖土灰线及轴线、标高控制线待挖土至设计标高时,根据支撑布置图在支撑立柱及四周围护桩、墙上定出轴线位置、标高控制线2焊接钢支撑及钢围檩托架(牛腿)以及格构柱间连梁牛腿根据设计要求和轴线、标高位置,在支撑立柱和围护桩、墙上焊接钢围檩和钢支撑托架(牛腿)、连梁3安装钢围檩钢围檩钢支撑安装按先围檩、后短向(横向)水平支撑、最后长向(纵向)水平支撑顺序进行。(纵横向水平支撑安装先后顺序根据现场实际情况布置。使用塔吊吊装辅助安装。4安装短向(横向)水平支撑短向水平支撑5
16、依次沿长向(纵向)安装水平支撑6节点处夹具固定,檩与墙体间隙围护用细石混凝土填充填充密实围檩与围护墙之间空隙用细石混凝土填充,并作适当养护。7施加预压力施工预应力:钢支撑就位后,为了使支撑受力均匀,在挖土前按设计要求先给钢支撑施加预应力,当达到设计应力值后,用楔形钢板填塞可调节头中部的空隙,并保证钢板之间紧密接触,以防止预应力损失。2.6 混凝土内支撑施工工艺混凝土内支撑施工工艺见表2.6。表2.6 混凝土内支撑施工工艺序号施工工序图片备注1凿毛.与腰梁接触的支护壁部位,一定要凿毛清理,以保证腰梁与护壁的紧密衔接。2打垫层钢筋混凝土支撑梁和围檩梁的底模(垫层施工,可以采用基坑原土填平夯实加覆盖
17、尼龙薄膜,也可用铺模板、浇筑素混凝土垫层、铺设油毛毡等方法。经过测量放线后,才绑扎钢筋,然后安装侧模板。3预埋钢筋檩梁和支护结构之间的连接可用预埋钢筋4绑钢筋、支模板钢筋混凝土支撑梁和围檩梁的侧模利用拉杆螺丝固定,钢筋混凝土撑梁应按设计要求预起拱。5混凝土浇筑钢筋混凝土支撑梁和围檩梁混凝土浇筑应同时进行,保证支撑体系的整体性。3 预应力锚索施工方案3.1 工程概况本工程预应力锚索为索脚锚索,均为岩层锚索,长度813米不等,共245条,总长度约2900米。在局部槽段设置了岩层钢筋锚杆,岩层锚杆总数量约90条,总长度约360米长。表3.1 预应力锚索概况表序号部位/类型图片备注1A1型连续墙 与其
18、它部位不同的是在-20.5m和22.0m处设置了二道钢筋岩层锚杆。 2A2型连续墙锁脚锚索降低到-19.5米3A3型连续墙锁脚锚索标高降低到-21.0米4B1型连续墙锁脚锚索标高-18.2米5B2型连续墙锁脚锚索标高-18.2米6B3型连续墙此型号地下连续墙无锁脚锚索。3.2 施工组织与劳动力组织3.2.1 人员与机械组织施工劳动力安排:修坡组:6人;成孔组:20人;钢筋绑扎与压网组:10人;注浆组:4人;制锚组:8人;喷射混凝土组:10人;杂工班:10人。组织8台6315型岩层锚杆机、空压机4台进场施工。3.2.2 施工分段同内支撑施工分段图:2.3.1 ,每个施工段具备工作面即插入施工。3
19、.3 施工流程如图3.3 所示机械材料入场 定位钻机就位成孔并核对孔深 洗孔锚杆安装第一次灌浆第二次灌浆安装锚具张拉试验确定锚杆荷载是否满足设计及确定锁定荷载钻机移位锚固材料杆体制作组装转移下一孔确定杆体长度确定浆液配比确定数量及产品 锁定转移下一孔如图3.3 锚索施工流程图3.4 施工工艺见表3.4。 表3.4 预应力锚索施工工艺序号锚杆施工工序图片工艺说明1测量定位、开孔施工前放好轴线和每一个孔位,涂上油漆使标志明显,如未钻机就位后还须对孔位进行复核。2成孔成孔采用6135型钻机成孔,成孔直径为150mm,中微风化层采用潜孔锤,加压10MPa钻进。成孔中遇障碍不能达到设计孔深或地质条件与设
20、计不符时,应立即与监理公司、设计单位及甲方联系,及时确定处理方案。3清孔注浆前,进行清孔,由芯杆射出高压水流将底孔泥砂从套管与钻杆环行间隙间冲出,直至孔口溢出清水为止。4锚杆制安与放置钻孔同时在场外按设计要求制作预应力锚索。组装好后的锚杆由自卸车运至现场,应全面检查注浆塑料管是否完好。采用简易器具配合人工放置,放置时应避免杆体与孔壁直接接触,特别是位于锚固段的杆体。放入套管后应使锚杆露出孔外不少于2m长度,满足张拉要求。5锚杆注浆锚杆锚固段部分采用二次注浆法,一次注浆注水泥砂浆,注浆压力0.5-1.5MPa,水泥砂浆水灰比0.45,待一次注浆初凝后再进行二次灌浆;二次注浆压力2.0-3MPa左
21、右,水泥浆水灰比0.45。采用不低于32.5R的普通硅酸盐水泥。安装锚具及试验锚杆注浆的浆液及张拉台座混凝土强度达到70% 以上后,进行锚杆的张拉锁定施工。张拉锁定施工采用专用设备完成,即操纵箱、穿心锚索千斤顶及锚具组成。4 A区北侧半逆作法施工方案4.1 工程概况由于地质条件及周边条件的复杂性,A区北侧D轴以南4m的土方不挖除,采用了半逆作法的施工方案。由于工程剩余土方出土坡道也设置在此部位,考虑到基坑的安全,将-12.00米标高楼板先完成,然后将其反填作为出土坡道,在出土坡道挖除后,方同时进行下部逆作法及上部结构的施工。图4.1 A区北侧半逆作法剖面图4.2 施工步骤施工步骤见表4.2。表
22、4.2 A区北侧半逆做法施工步骤表序号施工步骤图片备注1第1步开挖土方,分层施工预应力锚索,至-12m标高时,从D轴以南4米处,开始按1:放坡。2第2步3第3步第4步将-12.00米标高楼板先完成,然后将其反填作为出土坡道第5步第6步4.3 施工工艺1 逆作部分待土方挖除后开始。2 逆作部分土方遵循先撑后挖的原则,在楼板及剪力墙浇筑后采用小型机械辅助人工施工。3 运土采用吊篮运输出地下室,通过专用通道将土运出坑外。4 挖土至-13.5(-17.5)m标高后,先搭设支撑架,后支设梁板模板及绑扎钢筋。靠近连续墙部分外墙单向支模,设浇筑槽,拆模后凿除。5 混凝土浇筑时将泵管接入楼层面,采用布料杆辅助
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