浅谈某基坑支护及土方开挖工程的实施
2010-02-13
一 工程概况及水文地质条件
本经济适用房工程,位于福州市鼓楼区,是1幢20层住宅楼,地下1层,建筑总高度61.35米,总建筑面积16768m2,地下室建筑面积2578m2,地下室地板垫层底标高-5.80m,场地自然地面标高约-6.30m~0.45m,±0.00相当于罗零高程7.600m,基坑开挖深度为5.350m~5.500m。
基坑周边情况复杂,离已有建筑物较近。东边为4~5层浅基础砖混结构旧民房,距基坑边2m~3m;南边靠东侧为一幢6层条形基础砖混结构旧民房,南边靠西侧为一幢8层框架住宅楼,距基坑边均约3m;北边有一排高压电线杆,有两座1层的配电房,距基坑边不足3m。
本工程场地属冲淤积平原地貌单元,基坑开挖影响范围内土层分布如下:1、杂填土,厚度0.70m~5.40m;2、粉质粘土,厚度1.30m~2.00m;3、淤泥,厚度1.10m~13.30m;4、粉质粘土,厚度1.40m~8.80m。
水文地质条件,在基坑开挖范围内地下水主要为杂填土层中孔隙潜水,地下水稳定水位埋深-0.3m~-0.6m,主要采用集水明排措施。
二 支护设计情况
本工程采用钻孔灌注桩、冲孔灌注桩、水泥搅拌桩、高压旋喷装、钢板桩加钢支撑支护体系。
1、钻孔灌注桩:共计63根,采用直径φ900mm,桩间距为1300mm,桩长度为15.5m。
2、冲孔灌注桩:共计43根,采用直径φ800mm,桩间距为1200mm,桩长度为12m。
3、水泥搅拌桩:共计246根,φ500@350,桩长度分别为15m、12m、8m。
4、高压旋喷装:共计130跟,采用直径φ600mm单管,桩间距为800mm、900mm,桩长为12m。
5、钢板桩:共95根,采用用H350*350型钢,桩长1500mm间距900mm。
6、内支撑:H350*350型钢,φ609*14钢管
7、喷射砼:C20,厚度60mm,内挂φ6.5@300*300钢筋网。
三 施工方案的编制
根据土方与支护工程施工图纸、图纸会审纪要以及现行国家、行业法规和省市有关部门文件及工程详细勘察报告等,组织项目部有关工程技术人员编制施工方案,按超过一定规模、危险性比较大的分部分项工程安全专项施工方案编制的要求组织专家论证,并就专家组论证过程中提出的问题进行修改、补充,完善。同时,对基坑监测单位的基坑监测方案也进行专家论证。施工方案由施工单位技术部门的专业技术人员及监理单位专业监理工程师审核合格,并由施工单位技术负责人,监理单位总监理工程师签字。
施工工艺流程如下:
测量定位→钻孔灌注桩(冲孔灌注桩、钢板桩)→水泥搅拌桩(高压旋喷桩)→坡顶排水沟施工→第一层土方开挖→钢筋挂网→喷射砼施工→支撑系统管槽土方开挖→钢支撑施工→第二层土方开挖→第三层土方开挖→第四层土方开挖→第五层土方开挖→地板及承台人工开挖及修边。
四 施工准备
1、技术准备
(1)组织施工有关人员熟悉本工程基坑支护图纸,并进行图纸会审和技术交底。
(2)编制详细的施工方案:针对土方工程的特点,制定针对性的措施,编制施工作业计划、施工质量和成本控制目标;劳动力、机械设备、原材料的月用量计划。
(3)进行原材料的检查和试验工作,进场材料见证复验及混凝土配合比设计和试配。
(4)编制各工序的施工作业指导书,做好技术交底工作。
(5)做好施工测量放线,按照设计图纸进行施工放样,放出开挖轮廓线。
2、劳动力和机械配置
(1)建立以项目部为核心的施工管理机构,定岗定人,建立施工现场管理工作体系,确定项目组织机构。
(2)按照施工进度要求,以专业队的形式配足劳动力,以技术工人为主,配足普通工人。
(4)按照施工工种的要求,配足机械设备,并保证机械设备的完好率。
3、做好物质和材料准备,落实材料的订货,按计划组供进场。
4、安全技术措施
(1)所有施工人员进场后进行三级安全教育、岗前培训。
(2)做好各级安全技术交底工作。
(3)要求各工种遵守安全操作规程,注意相互间的安全。
(4)周边相邻建筑物和地下管线按基坑监测专项方案实施监测。
五 支护系统施工
基坑支护系统中的钻孔灌注桩、冲孔灌注桩、水泥搅拌桩、高压旋喷桩、钢板桩、内支撑和喷射砼施工,均严格按设计图纸、规范规程、施工方案进行施工,确保其工程质量达到设计图纸和规范标准的要求。
六 土方开挖施工
土方开挖由东向西方向开挖,采用分层分段逐步开挖的施工方式,开挖顺序、长度及深度按基坑支护的设计要求和施工方案进行。
1)第一层土方开挖由现有地坪开挖至-1.85m,开挖深度约1.5m,开挖完毕后进行护坡面施工,待其强度达到设计要求后,进行下一层土方开挖。
2)支撑系统管槽土方开挖,由-1.85m开挖至-2.46m,开挖深度约为0.61m,开挖完毕后进行钢支撑施工,钢支撑纵横向为水平面布置。
3)第二层土方开挖,由-1.85m开挖至-2.85m,开挖深度约为1m。
4)第三层土方开挖,由-2.85m开挖至-3.85m,开挖深度约为1m。
5)第四层土方开挖,由-3.85m开挖至-4.85m,开挖深度约为1m。
6)第五层土方开挖,由-4.85m开挖至-5.80m,开挖深度约为0.95m。
第一~五层土方主要采用挖掘机机械开挖。第五层部分采用人工开挖,小型挖掘机配合,机械挖土至承台地梁底,桩边土方主要采用人工开挖及修边清理(局部承台、基础梁、集水坑、电梯坑井等部位土方需相应加深)。基坑开挖至基底时,逐一开挖承台土方,及时做100厚C15素混凝土封底,砌砖外模。第二层土方开挖时应特别注意对水平支撑系统的保护。
现场施工道路均有出入口向场地内延伸,采用20cm厚砖渣等建筑垃圾硬化地面,道路宽度6m,坡度1:5,随土方退行路线逐步缩短。分层开挖时每层均考虑6~10m宽停机面、回车场,其土体表面同施工便道硬化处理。
七 基坑降排水施工
基坑四周设置300*300的排水□沟进行排水,排入集水井(每20m设置一个),并在拐角处设集水井,经污水泵抽水排至市政下水道,基坑外排水应及时通过排水沟将集水井中的水排至市政下水道。基坑边组织截水、疏水,基坑四周排水明沟定期清理,防止地表雨水直接汇入基坑,冲刷边坡。雨季(大雨天)施工时,采取必要的防护措施,做好大雨来临前的检查工作,及时认真整改存在的隐患,配足雨污泵、沙袋、麻袋等抢险物资,施工期间组织昼夜值班,设专人看护边坡等措施。
八 基坑监测
本基坑侧壁安全等级为二级,由甲方聘请专业监测单位进行监测。监测项目如下:支护结构水平位移、沉降、土体深层水平位移、地表的变形和裂缝、地下管线变形、周围建筑物沉降、地下水位,宜对立柱变形、支撑内力、建筑物倾斜和水平位移进行监测。支护结构及周边环境监测报警值、现场监测时间间隔、监测点布置等均按施工图纸、规范,经专家论证的监测方案的要求实施。若遇到可能影响建筑安全的情况时,应立即报警,当出现一些异常情况时,应提高监测频率,当有危险事故征兆时应进行跟踪监测、做好监测记录。
项目部与建设单位密切配合,做好监测元件的保护工作,派专人对降水水位,周边裂缝等进行观测。
土方开挖前,各监测项目应测得开挖前的基数,且不少于两次。
九 基坑施工应急预案
1、建立事故应急救援组织机构。工程项目部成立重大事故应急救援“指挥领导小组”,下设应急救援专业小组。
2、明确职责和分工。
3、制定实施原则,即建立信息沟通机制,确保信息传递准确、快捷、畅通;做好应急物资、设备和人员的储备;明确第一责任人和第二责任人,保证应急响应及时有效;认真执行应急预案交底制度;选择合适的时机进行应急预案的演练。
4、对重大环境因素和危险源进行分析。
5、基坑施工应急措施有:基坑坍塌事故的预防及其应急预案、漏水处理、地表裂缝处理等。
通过本工程项目的实施,笔者深切地体会到“精心组织、科学管理”的重要性:要建立项目组织机构,认真编制施工方案;严格按设计图纸、规范、规程和施工工艺流程施工;做好施工准备(技术、人力、物资、资金),采取必要的技术措施;制定施工应急预案;加强基坑监测;保持信息沟通渠道的畅通。是做好项目的有效措施和保证。