地下人行通道基坑开挖支护施工方案(排桩 喷锚 锚杆).pdf
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1、地下人行通道基坑开挖支护施工方案(排桩地下人行通道基坑开挖支护施工方案(排桩 喷锚喷锚 锚杆)锚杆)1 编制说明1.1 编制依据1.2 编制范围XX 路 XX 路下穿隧道及 XX 路 1、2 号人行通道的围护结构(包括钻孔桩、搅拌桩、钢板桩);基坑降水、排水;基坑土方开挖;钢支撑架设和拆除、深基坑监测。2、工程概况2.1、工程位置及环境概况下穿隧道位于XX市XX路与XX路交叉口处,沿XX路大至呈东西走向。隧道四周为居民住宅、商铺、市政街心公园,场地地势平坦,交通方便。XX路是XX市东西方向的城市主干道,东连XX速公路,西连105国道,车流量较大。1号人行通道中心里程K0+144.46,横穿XX
2、二路。出入口紧邻居民住宅。2号人行通道中心里程K1+125.7,横穿XX三路。出入口紧邻居民住宅及广卫家私商铺。2.2 工程概况下穿地道起于K0+553.991,止于K0+920,总长366.009米,双向6车道设计。下穿隧道共分15段,基中15段、1115段为敞口段,610段为暗埋段。敞口段宽为26.827.6米,暗埋段宽27.6米。基坑开挖深度28.2m,土方数量60000m3。1号人行通道主体采用 1-3.8m箱体结构,地道净高 3m,人行通道主体箱涵长39.83m。1号人行通道基坑周长180m,开挖深度2-5.2米,基坑土方数量约2100 m3。3、工程地质、水文现场环境3.1、地质情
3、况下穿隧道位于 XX 市 XX 路与 XX 路交叉口处,场地地势平坦,场地高程 2.83.2米。根据勘察院地质资料,在孔深 48.0 米范围内,主要有填土、淤泥成因的淤泥和淤泥质土、泥炭质土、冲积成因的砂层及粘土和粉质粘土、残积成因的砂质粘性土,下伏基岩为侵入成因的白垩系花岗岩(燕山期)。1从上至下各岩层物理指标详见下表:各地层常规物理试验指标岩层厚度及分布详见地质剖面图。3.2、水文情况揭露深度内地下水主要为松软土层中空隙潜水及空隙承压水,以淤泥、淤泥质土层和各砂层为主要含水层,其中各砂层的富水性及透水性较好,淤泥、淤泥质土层较差。主要补给来源以大气降水和地下迳流补给为主,钻探后测得稳定地下
4、水位埋深为 0.601.06 米,地下水水位变化受大气降水影响较大。3.3、管线情况3.3.1 下穿隧道基坑四周管线情况本基坑影响范围内原管线种类较多,开工前经各专业公司迁改后,现状管线基本情况如下:基坑纵向两侧,分布有经迁改后给水管道、燃气管道、排水管道、公用信息管线。现状管线对施工基本无影响。基坑横向方向,由于部分原状管线暂时没有迁改,只能在施工时加以保护。K0+692 处有一条 DN 600 给水管横穿;K0+628、K0+682、K0+770、K0+910 四处有公用信息管线横穿隧道;K0+730、K0+755、K0+762 各有一处高压电力电缆横穿隧道。管线与隧道关系详见下穿隧道基坑
5、与房屋管线位置关系图。3.4、周围临近建筑下穿隧道周围重要建筑物较少,XX 二路北侧为 XX 社会福利院及奔域健身中心,距隧道边墙距离最近 11 米,南侧为住宅旧楼及市政公园,距隧道边墙距离最近约18.7 米。XX 三路北侧为市政公园,南侧为市政公园及信辉印材,距隧道边墙距离最近约 15.4 米。1 号人行通道北侧出入口有居民住宅,距人行通道出入口边墙约 7.6m 左右。南侧出入口紧邻 XX 市农村电力公司大楼,距离 4.8m 左右。2 号人行通道北侧出入口有居民住宅、商铺,距人行通道出入口边墙约 3.8m 左右。南侧出入口边墙紧邻广卫家私商铺,距离 2.7m 左右。4、设计情况4.1 设计概
6、况24.1.1 下穿隧道设计概况下穿隧道总长 366 米,共分 15 段。基坑分不同区段采用不同的支护设计,总体采用桩撑支护型式,基坑截水帷幕采用水泥搅拌桩止水型式。(1)其中第 1 段、第 15 段采用放坡开挖;(2)第 214 段按 1:1 放坡开挖 1 米,边坡挂6 钢筋网200X200mm,喷射 50mm厚 C20 细石砼护面;(3)第 2、14 段采用双排 D600450 搅拌桩支护,桩长 48 米;(4)第 34 段、第 1213 段采用拉森 IV 型钢板桩,桩长 912 米;(5)第 511 段采用 D8001000 混凝土灌注桩支护;(6)钢板桩与砼灌注桩背后设单排 D6004
7、00 搅拌桩止水帷幕;4.1.2 1 号人行通道设计概况(1)钢板桩:除西北侧出入口端约3.2 米,东北侧出入口端 2.8 米,南侧出入口端约 2.8 米段外,基坑均设拉森 IV 型400 钢板桩,钢板桩长度 6-12 米。(2)搅拌桩:西北侧出入口端约3.2 米,东北侧出入口端 2.8 米,南侧出入口端约 2.8 米段采用搅拌桩支护,出入口段基坑靠房子侧设单排搅拌桩止水帷幕。4.1.3 2 号人行通道设计概况(1)钢板桩:除西北侧出入口端约3.7 米,东北侧出入口端 4.8 米,南侧出入口端约 4 米段外,基坑均设拉森 IV 型400 钢板桩,钢板桩长度 6-12 米。(2)搅拌桩:西北侧出
8、入口端约3.7 米,东北侧出入口端 4.8 米,南侧出入口端约 4 米段采用搅拌桩支护,出入口段基坑靠房子侧设单排搅拌桩止水帷幕。4.2、围护结构计算根据建筑基坑支护工程技术规程(DBJ/T15-20-97),本基坑设计隧道基坑深度暂按 2m8.0m,周边地面相对平整。根据周边环境条件、地层及基坑开挖深度,下穿隧道 1-4 段、12-15 段基坑按二级设计,下穿隧道 5-11 段基坑按一级设计。1号人行通道基坑深度为 2.05.52m;2 号人行通道基坑深度按 2.05.2m 考虑,两个人行通道基坑按一级基坑设计。4.2.1.围护桩计算本工程围护结构计算按建筑基坑支护技术规程(JGJ12099
9、)附录 B 弹性支点法,采用理正深基坑支护结构设计软件 F-SPW V6.01软件,模拟各施工工3况挖土、加撑、结构施工、回填等全部工序,按增量法原理进行计算与验算,完成了排桩的入土深度、稳定性、位移、受力及配筋计算,从而保证所采用的施工方案满足已有建(构)筑物、管线等对位移的要求。4.2.2 计算结果及分析1.下穿隧道 3-4 段、12-13 段围护结构整体稳定计算采用瑞典条分法,应力状态为总应力法,条分法中的土条宽度为0.4m。计算最大水平位移8.05mm,最大弯矩值 2275.9kN.m,支撑最大轴力 4618.9 kN,计算最大水平位移内力包络图见下图,计算结果详见下图(略)。采用拉森
10、 IV 型钢板桩400,桩长 9-12 米,桩顶下 60cm 设置一道 Q235 钢的609mm、壁厚 t=12mm 的钢管支撑,支撑水平间距按 4m。整体稳定安全系数 ks=1.694,抗倾覆安全系数 Ks=2.029=1.2,经过计算并验算计算结果,围护结构、内支撑的内力及变形均满足要求,基坑满足稳定要求。2.下穿隧道 5-11 段围护结构整体稳定计算采用瑞典条分法,应力状态为总应力法,条分法中的土条宽度为 1.0m。计算最大水平位移 38.34mm,最大弯矩值6766.84kN.m,支撑最大轴力 8279.4kN,计算最大水平位移内力包络图见下图,计算结果详见下图(略)。本段采用 D80
11、01000 钻孔桩,桩长12-15m。钻孔桩最大配筋:2228。内支撑采用砼支撑。基坑整体稳定安全系数 ks=1.883,抗倾覆安全系数 Ks=1.223=1.2。经过计算并验算计算结果,围护结构、内支撑的内力及变形均满足要求,基坑满足稳定要求。3.1#人行地道围护结构整体稳定计算采用瑞典条分法,应力状态为总应力法,条分法中的土条宽度为 0.4m。计算最大水平位移 5.31mm,最大弯矩值 2405.1kN.m,支撑最大轴力 5934.9kN,计算最大水平位移内力包络图见下图,计算结果详见下图(略)。本段采用拉森 IV 型钢板桩400,桩长 6-12 米,桩顶下 60cm 设置一道 Q235
12、钢的 609mm、壁厚 t=12mm 的钢管支撑。4基坑整体稳定安全系数 ks=2.621,抗倾覆安全系数 Ks=2.467=1.2。经过计算并验算计算结果,围护结构、内支撑的内力及变形均满足要求,基坑满足稳定要求。4.2#人行地道围护结构整体稳定计算采用瑞典条分法,应力状态为总应力法,条分法中的土条宽度为 0.4m。计算最大水平位移 15.49 mm,最大弯矩值2080.94kN.m,支撑最大轴力11634.9kN,计算最大水平位移内力包络图见下图,计算结果详见下图(略)。采用拉森 IV 型钢板桩400,桩长 6-12 米,桩顶下 60cm 设置一道 Q235 钢的609mm、壁厚 t=12
13、mm 的钢管支撑。基坑整体稳定安全系数 ks=1.615,抗倾覆安全系数 Ks=5.591=1.2。经过计算并验算计算结果,围护结构、内支撑的内力及变形均满足要求,基坑满足稳定要求。5、施工总体布署5.1施工平面布置为合理使用场地,科学、文明地组织施工,保证现场道路、给排水系统畅通、消防达到要求,避免安全事故的发生,美化施工环境,建立良好的施工生产秩序,总平面布置时,结合现场的情况具体布置如下:5.1.1 办公及生活设施布置由于本工程处于 XX 繁华市区,工程四周出租房屋较多,项目部办公及生活用房采用租赁,项目部办公及生活用房两阶段均布置在在悦华街 10 号。5.1.2 生产用房设施布置生产用
14、房根椐施工情况分两处部置。一处布置在 K0+660 道路右侧市政绿化街心公园内,一处简易生产房屋布置在 K0+740 左侧原 XX 路路面上。现场生产用房如水泥库、工具间、材料库、水泥库、值班房等采用板房,钢筋加工与成品存放棚、卷扬机棚等为简易钢架结构,屋面为角钢屋架上铺压制彩钢板,地面采用砼硬化并高出棚外地坪。机械停放场与砂浆搅拌场地面均采用碎石垫层砼进行硬化。5.1.3 施工用水由于本工程用水量较大,钻孔桩、水泥搅拌桩等工序均需大量用水。在K0+6205右侧、K0+740 左侧设置市政供水接驳口,场内铺设 40 施工供水管。同时场地内安排修建蓄水池,以防止意外停水对施工造成影响。5.2施工
15、专业划分及队伍布置5.2.1 施工专业划分针对本工程围护结构及基坑开挖的施工内容、工程量、工程特点及施工区域,为便于施工管理和施工组织,将整个围护结构及基坑开挖施工划分成 6 个专项施工工程,即:支护桩工程、搅拌桩工程、钢板桩及钢支撑工程、锚喷砼坡面防护工、冠梁及砼横撑施工工程、基坑开挖工程,对每个专项施工工程配备专业工程师和施工员负责现场管理、施工组织及工艺控制。5.2.1 施工队伍配置根据专项工程划分情况、施工设计图要求及工期安排,拟安排6 支专项施工队伍,分别进行各专项工程施工。5.3总体施工顺序围护结构及基坑开挖施工按照先支护后开挖的原则组织施工,基坑开挖过程中必须保证基坑支护的稳定和
16、安全。结合施工设计图安排,采取先围护结构施工后基坑开挖的原则,总体施工顺序安排如下:第一步:支护钻孔灌注桩、水泥搅拌桩施工第二步:钢板桩施工第三步:冠梁以上至现状地表的土方开挖、坡面防护第四步:冠梁、砼横撑、钢支撑施工第五步:土方分段分层开挖5.4劳动力计划根椐工程的进展安排,项目部按照计划安排各专业的施工队伍进场作业。施工过程中,若发现将出现劳动力短缺的现象,我们将随时增加劳动力的供应。综合劳动力计划详见下表:5.5材料计划所有进场投入生产的原材料均必须按我公司物资管理办法执行审批、检验、验收程序,钢筋、水泥等主要材料需在业主或监理工程师同意采用的合格厂家购买,6且每批次进场材料均须按要求频
17、率进行抽样复检,不合格的不得投入使用。工地主要材料计划详见下表主要材料计划表下表主要材料计划表6 6、施工进度计划、施工进度计划6.16.1 总体工期安排总体工期安排基坑工程计划 2011 年 6 月 20 日开工,2011 年 10 月 10 日完工,总工期 183天。工程详细进度计划详见附表一表基坑工程施工进度表7 7、围护结构施工、围护结构施工7.1 钻孔桩施工7.1.1、钻孔桩施工方法下穿隧道钻孔桩为 D8001200 混凝土灌注桩,桩长 12-15 米。根据地质情况,钻孔桩设备采用正循环钻机。钻孔桩施工按“跳二钻一”进行组织。为保证主体结构厚度,考虑到施工误差,根据我公司其它类似工程
18、的经验,围护结构钻孔桩按设计桩心位置向结构外放 20cm 以防侵限。7.1.27.1.2 钻孔桩工艺流程钻孔桩工艺流程钻机施工工艺流程如下图(略)7.1.3、施工工艺1、钻孔作业测量放线测放出围护桩的位置,并编号。护筒埋设钻孔桩为避免孔口坍塌,埋设护筒。护筒采用钢护筒,用卷板机卷制,直径比桩径大 1020cm,钢板厚 6mm;护筒顶标高比地面标高高出 3040cm。钻机就位对于带有筒式出土器的钻机,在桩位上设置定位圆环,以便于钻头迅速、准确地对准桩位。然后调整机架,保持钻杆垂直。护壁浆液制备在距孔口一定距离内挖设泥浆池、排水沟。由于钻机采用桶式钻头直接出土,7钻进过程中通过挤压孔壁挖掘成孔,因
19、此孔壁稳定坍塌极少。故浆液只起护壁作用,护壁浆液采用聚丙烯稳定液,比重为 1.051.10g/cm3。成孔在钻孔过程中,对地质情况作详细记录,当钻孔至设计标高时根据取出的土质性质判断地质情况是否与设计一致,不一致时报告设计代表和监理工程师后进行变更处理,经检查合格后方可终孔。孔深和孔底沉渣采用标准测锤检测;孔径及孔形检查采用笼式探孔器(用8 和12 钢筋制作)入孔检查,检查时将探孔器吊起,使笼的中心与孔的中心、吊绳保持一致,缓慢放入孔内,上下畅通无阻表明桩径满足设计要求,否则有局部缩径或孔斜现象,应采取措施处理。2、钢筋笼加工及吊装钢筋笼制作钢筋笼采用现场加工制作,加工尺寸严格按设计图纸及规范
20、要求施作。钢筋笼主筋采用焊接,焊接长度符合设计要求,接头相互错开加工长度误差不得大于 3cm。主筋与加强筋、箍筋采用点焊。钢筋笼加工完毕,质检人员及监理验收合格后方可使用。将制作好的钢筋笼稳固放置在平整地面上,防止变形,并挂牌标明钢筋笼的长度、平面方向及对应的桩号。钢筋笼吊放采用 25T 汽车吊车分 12 次下放钢筋笼。在下放钢筋笼节与节之间在孔口焊接,采用双面焊,焊缝长度不小于 5d(d 为钢筋直径)。3、水下砼浇筑桩身水下砼采用垂直导管法浇注。导管采用250300mm 的钢导管。导管使用前,须计算确定管节后预拼,并进行水密、承压及接头抗拉试验,试验时的水压大于孔底压力的 1.5 倍。导管预
21、拼时应用油漆刻划长度尺寸,安装时应对号入座并使导管底部距孔底预留 250400mm 的空间。二次清孔符合要求后,立即进行水下砼浇注工作。首批砼浇注拟采用拨球法灌注。拨球浇注前,砼储存量须大于4m3(必要时需用公式 Vd2h1/4+D2Hc/48确定),以保证首批砼灌注后,导管埋深大于 1.0m。水下砼浇注须连续地进行,在整个浇注过程中,应经常量测孔内砼面层的高程,作好砼灌注记录,控制导管埋深在 24m。任何情况下,导管埋深不少于 2m,且不大于 6m。孔内砼面位置的控测,采用比重锤探测。砼灌注到桩顶上部 5 m 以内时,不再提升导管,待灌注至规定标高一次提出导管,拔管采用慢提及震动,以保砼密实
22、。水下砼浇注,应始终保持正常的浇注速度,尽量缩短导管拆除时的间断时间,防止堵管事故发生。浇注水下砼时,孔口溢出的泥浆应引流至适当地点或弃运至指定地点处理,以防止环境污染。孔身砼浇注至设计桩顶标高后,应加灌 0.51.0m,以保证桩头砼强度和与冠梁的连接质量。水下砼浇注是钻孔灌注桩施工最重要、最关键的工序,必须引起高度重视。浇注砼前,对砼供应能力、砼拌合质量、劳动力组织、灌注设备等进行全面的检查确认,并进行详细的技术交底。同时,对砼灌注过程中可能出现的灌注事故,应采取有效的预防和紧急处理措施,确保水下砼灌注质量。水下浇筑砼施工顺序:下放导管安设漏斗悬挂隔水塞或滑阀浇筑首批砼浇筑砼至桩顶拔出导管。
23、7.1.4、验收标准1、桩位偏差50mm,孔深不小于设计,沉渣厚度300mm,桩径不小于设计,垂直度1%。2、桩体强度达到C30混凝土要求。3、桩体检测采用小应变检查,抽查数量为10%(根据建筑基坑支护技术规程)7.2、水泥搅拌桩方法及工艺流程7.2.1 水泥搅拌桩施工方法下穿隧道 D600400 水泥水泥搅拌桩止水帷幕,采用 SJB 深层水泥搅拌桩机施工,水灰比 0.50.6,四喷四搅施工。7.2.2 水泥搅拌桩工艺流程7.2.3 水泥搅拌桩施工工艺1、定位放线9根据施工场地内设立的测量控制点和水准点,进行施工放样,桩位平面偏差不大于 5cm。2、桩机就位:检查钻杆长度,钻头直径,将桩机移到
24、指定位置对好桩位。3、拌制固化剂浆液:深层搅拌机搅拌下沉的同时,后台开始根据掺入比及水灰比等拌制固化剂浆液,水泥浆经充分搅拌均匀待压浆前将浆液倒入集料斗中。4、喷搅下沉:开启深层搅拌机主电机,桩机钻杆垂直下沉,下沉速度 1.0-1.2m/分,下沉过程中,工作电流不大于额定值,随时观察设备运行及地层变化情况,钻头下沉至设计深度。7.2.4、质量检验标准1、水泥用量每米大于 60Kg。2、桩位偏差5cm,垂直误差1%,桩径偏差4%,搭接长度不小于20cm,桩顶高程+100-50mm,桩底高程200mm。3、成桩 3 天内进行轻便触探,抽检 1%。4、成桩 7 天后,开挖凿桩检验,检测桩径,桩的均匀
25、性,抽检 5%。7.3、拉森 IV 型钢板桩施工7.3.1 施工方法下穿隧道第 34 段、第 1213 段基坑,采用拉森 IV 型钢板桩,桩长 912米。1 号及 2 号人行通道基坑,采用拉森IV 型钢板桩,桩长612 米。钢板桩用升降机就位后采用履带式液压挖土机 KATO-1250 或 KATO-1430 带 VH-2000 或 VH-3000的液压振锤的锤机施打。钢板桩施工拟采用屏风式打入法,施工时,将 1020 根钢板桩成排插入导架内,使它呈屏风状,然后再施打。7.3.2 工艺流程钢板桩位置的定位放线挖沟槽安装导梁施打钢板桩拆除导梁清理围檩标高的土方架设钢支撑挖土下穿隧道施工回填混凝土及
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