一份经典的土方开挖施工技术交底

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  • 发布时间:2020年01月14日
  • 所属分类:施工方案
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根据本工程的特点、基坑周边环境、场地的实际情况,综合经济、技术、安全、进度等因素考虑,本工程基坑开挖及支护分以下四种方式,一是深度在5m以内的基础承台,采用一次放坡开挖,如遇雨天或地质条件不良时,边坡用彩条布或塑料薄膜覆盖,基坑顶部周边设排水沟防止地表水进入基坑,坑底设排水沟引流至集水坑后抽排;二是承台深度在-7.00m、-7.50m的深基坑采用分级放坡的支护方式,坡面喷射细石砼护面,坑底设排水沟集中至集水坑后抽排;三是针对承台深度在-8.50m的深基坑(JE5、JE6基础承台),因紧邻北侧有厂房及变压器,拟采用支护桩对北侧开挖区进行支护,另三面采用分级放坡开挖,坡面及支护桩间挂网喷射砼护面,采用井点降水方式控制地下水。

在承台基坑开挖过程中,5-7线/B-E轴间已施工设备基础桩对土方开挖造成一定影响,在土方开挖之前,需要了解基坑开挖范围内设备基础桩施工情况(包括施工时间、砼强度等级、与基础承台距离、设计桩顶标高等信息),在开挖过程中注意对桩的保护,通知建设单位对超灌部分及时进行凿除。

1.(5.0m)以内基坑开挖施工方案

1.1(1)开挖方案

根据相关数据分析及我公司类似工程积累之经验,拟对-3.000m和-4.500m(JC6、JC7两个承台基坑)承台基坑采用一次放坡开挖,-3.000m承台基坑开挖坡度1:1,-4.500m承台基坑开挖坡度1:1.25,开挖时严格按照分层开挖原则,每层开挖深度1~1.5m。

如遇特殊情况,项目经理部将上报监理和建设单位,确定处理措施或施工方案后再进行土方开挖施工。

(2)开挖方式

采用1m³的反铲进行开挖,至底标高200范围内,采用人工清土,防止超挖及扰动原土。

(3)降水方式

在基坑内设排水沟及集水坑,采用集水明排方式排水,同时在基坑顶周边设置排水沟及集水井,防止坑外积水流入坑内。

1.2开挖工作程序

开挖工序布置为:测量放线→障碍物破除与清运→分层开挖至坑底→人工清土→搭设护栏→浇筑垫层。

(1)测量放线

根据图纸设计要求,计算出承台四个角点坐标位置,经仔细复合后,形成文字标示,以便测量时采用。

通过建设单位给定的基准点,采用全站仪定位出承台四个角点坐标位置,按照坡比把开挖框线框定,框线四角需要有1-2m的延长线,用灰线标示,以防挖土时破坏,四个角点用钢筋或钢管打入固定标示,依次完成各个基坑放线工作。

(2)基坑围护

基坑开挖完成后,立即在距基坑上口1.5m处设置一圈安全护栏,护栏采用48*3mm电焊管,高度1.2m,立杆间距2m,中间横杆距地60cm,采用扣件连接,护栏上满挂2000目密目网。钢管刷黄黑相间油漆警示,每间隔10m设置一盏安全警示灯,并张贴“当心坠落”的安全标志。

图1

在基坑角上用钢管搭设一梯子,步距不得超过400mm,宽度为600-800mm,梯脚下部埋入土内固定,防止滑动。人工清土时,安排专人观察边坡稳定情况,保证施工人员的安全

清底过程中,用水准仪反复测量标高,防止超挖,并在四周开挖300mm(宽)*200mm(深)的排水沟,在短方向中间设置一400*400*500的积水坑,采用50口径的污水泵进行排水,水排至甲方指定的厂区管网中。

2.(-7.00m)承台基坑开挖施工方案

2.1(1)开挖方案

本工程JD6、JD7及J1/B-108三个基础承台底标高为-7.00m,开挖深度-7.10m,均在D轴线上,间距18m。考虑将JD6、JD7同时开挖,J1/B-108可单独开挖。

根据相关规范及我公司类似工程积累经验及现场实际情况,该基坑按二级基坑考虑,采用二级放坡开挖,坡面及平台采用80mm厚土钉挂网喷射C20细石砼护面。

①JD7承台基坑一级边坡坡高3m,坡比1:1.5,二级边坡坡高4.1m,坡比1:1.5,平台宽度5.5m。坡面及平台采用80mm厚土钉挂网喷射C20细石砼护面,挂网钢筋采用φ6.5@200×200mm,土钉采用Φ14钢筋,土钉长度1.0m,按1.2m间距梅花布置(见JD7边坡稳定性计算书)。

②JD6、J1/B-108承台基坑一级边坡坡高3m,坡比1:1,二级边坡坡高4.1m,坡比1:0.5,平台宽度2m。坡面及平台采用80mm厚土钉挂网喷射C20细石砼护面,挂网钢筋采用φ6.5@200×200mm,土钉采用Φ14钢筋,土钉长度1.0m,按1.2m间距梅花布置。

(2)开挖方式

采用两台1m³的反铲进行开挖,分级分层开挖,底标高200范围内,采用人工清土,防止超挖及扰动原土。

JD6、JD7承台基坑同时开挖, J1/B-108承台基坑可单独开挖。

(3)降水方式

同时在基坑内设排水沟及集水坑,采用集水明排方式排水,同时在基坑顶周边设置排水沟及集水井,防止坑外积水流入坑内。

2.2  开挖工作程序

开挖工序布置为:测量放线→障碍物破除与清运→分级分层开挖至坑底→人工清土→搭设护栏→喷锚支护→浇筑垫层。

(1)测量放线

根据图纸设计要求,计算出承台各角点坐标位置,经仔细复合后,形成文字标示,以便测量时采用。

通过建设单位给定的基准点,采用全站仪定位出承台各角点坐标位置,按照坡比把开挖框线框定,框线四角需要有1-2m的延长线,用灰线标示,以防挖土时破坏,四个角点用钢筋或钢管打入固定标示,依次完成各个基坑放线工作。

第一级土方开挖到位后在开挖二级土方之前按以上同样方法测设各角点。

(2)障碍物破除与清运

场地范围内原厂房基础、原设备基础及回填钢渣等障碍物分部较广,开挖前需探明,若发现应当及时清除并外运。

(4)基坑围护

见三米基坑方案

3、(-7.50m)基础承台开挖施工方案

参考-7.0米,在开挖方式,基坑抽排水、基坑监测、边坡支护方式同-7.0米仅开挖坡度不同

4、(-8.50m)基坑开挖施工方案

4.1方案设计分析

本工程JE5、JE6两个承台底标高为-8.500m,基坑开挖深度为-8.60m。JE5、JE6两个承台位于场地西北区域,南侧为施工场地,北侧紧临已有厂房(连轧车间南侧),JE5承台北侧约9.0m有一变压器及平台基础(图3:周边环境示意图)。

(1)基坑开挖方案

根据我公司类似工程积累经验及本工程现场实际情况,拟在承台北侧设置一排Ø1000冲孔灌注桩作为支护桩,桩顶标高-3.10m,上设置1200m(宽)×600mm(高)锁口冠梁,冠梁顶标高-2.50m,冠梁外侧设1m宽平台后至地面放坡开挖,坡比1:1,其余三面采用二级放坡开挖,一级边坡坡高3.1m,坡比1:1.25,二级边坡坡高5.5m,坡比1:1,平台宽度3.0m。桩间、坡面及平台采用80mm厚土钉挂网喷射C20细石砼护面,挂网钢筋采用φ6.5@200×200mm,土钉采用Φ14钢筋,土钉长度1.0m,按1.2m间距梅花布置。

(2)开挖方式

采用两台1m³的反铲进行开挖,分级分层开挖,第一级开挖至-3.10m标高,施工冠梁和局部边坡喷锚支护。再次测量放线后继续第二级土方开挖至基坑底,标高200范围内,采用人工清土,防止超挖及扰动原土。

(3)降水方式

地勘报告显示平均水位约3.6m,第一层杂填土底层埋深达7.6m,存在上层滞水,透水性极强但透水能力极不均匀,因此拟在开挖外围东南西三面布置降水井点降低地下水,同时在基坑内集水明排,在基坑顶周边设置排水沟及集水井,防止坑外积水流入坑内,三项措施同时控制地下水。

4.2开挖工作程序

开挖工序布置为:支护桩(冲孔灌注桩)→测量放线→障碍物破除与清运→开挖一级边坡(至-3.10m)→施工冠梁→分级分层开挖至坑底(-8.60m)→人工清土→搭设护栏→喷锚支护→浇筑垫层。

开挖施工同时抽排坑底集水及场外井点降水。

4.3支护桩施工方案

支护桩采用冲孔灌注桩,桩径1000mm,桩顶标高-3.10m,有效桩长15m,间距1500mm,支护桩及冠梁砼等级C30,根据承台平面尺寸,支护桩中心线与E轴水平距离4200mm。设计总根数为20根。(见附件:冲孔灌注桩及冠梁施工图)

拟采用1台CZ-30冲击钻机成孔,施工前先将桩基编号为1~20号,以便作好施工记录,遇到问题可以及时处理。桩基施工采用隔桩跳打的方式施工,以免造成邻桩破坏或穿孔。每根桩施工前都应做好施工标识牌。

图24

4.5支护桩的工序详见施工方案及参考相关规范

4.6喷射砼施工方案

喷射砼施工必须紧随土方开挖,分阶段进行喷射,土方开挖完成第一级边坡施工后,即进行该级边坡的砼喷射施工(留出下层开挖工作面暂不施工),第一级边坡喷射砼施工与第二级边坡开挖同时进行。

设计砼配合比为:水泥:砂:石=1:2:1.5。水泥采用42.5MPa普通硅酸盐水泥。喷射砼为80mm厚C20细石砼。

喷射砼的程序是:混凝土喷射机将水泥、黄砂、瓜子片及添加剂均匀拌和,通过管路,用空压机送来的风压送至作业面,在作业面的枪头出口处有一手工灵活调节的注水装置,水和水泥、砂、石在枪头处通过风压均匀混合后向外喷射,用人工左右上下晃动喷射作业面。水灰比在枪头控制,以达到砼在喷射面上既不流淌又很少回弹落料,此时即为最佳水灰比。

(1)第一次砼喷射

喷射砼分两次进行,第一层喷锚30mm,然后布网,在喷射50mm面层。

(2)布网

分布筋直径ф6.5@200×200,各钢筋要平直,间距要均匀。同时布置土钉(Φ14钢筋),土钉长度1.0m,按1.2m间距梅花布置,分布筋采用绑扎搭接,搭接长度为25d, 布网自地面截水沟起至坑底

(3)第二次喷射砼(复喷)

布好钢筋网片并与土钉形成整体后,立即进行喷射砼作业,喷枪距作业面控制在1~1.5m距离范围内,须垂直喷锚面。

(4)泄水管

为便于井内组织排水,在透水层区段的护壁预留泄水孔,以利接管引水,并且在浇灌混凝土以前堵塞。泄水管采用Ф50PVC管,长度500mm,水平间距3m。

技术质量要求详见施工方案及相关规范

5.基坑降排水施工方案

本工程基坑内地下水控制根据开挖深度及周边环境不同,将采取不同的控制措施;

(1)深度在5m以内基坑

该类型不会触及第二层土层,根据水位埋深情况,在开挖深度范围出现大量渗水的可能不大,因此拟采用排水沟、集水井等进行明排措施。

坑底排水沟截面尺寸为300mm(宽)×200mm(高),集水坑尺寸400mm(长)×400mm(宽)×500mm(高),可根据坑内水量大小适当调整截面尺寸。

为防止地表水侵入坑内,在地表离基坑边坡外1.0m范围内喷射C20细石砼,并在基坑顶部距开挖面1m处四周设排水沟,以阻止地表水流向边坡内。截面内尺寸为300mm×300mm,集水井沿基坑对角布置两个,尺寸为800mm(埋深)×500mm(长)×500mm(宽)(见下图:集水井及排水沟大样图)。

(2)深度为-7.10m及-7.60m的基坑

根据地勘资料,在开挖区域第一层杂填土埋深相对较浅,且该区域第三层透水能力差,为相对隔水层,因此拟采用排水沟、集水井等进行明排措施。

基坑内开挖过程中距边坡0.5m左右临时开挖排水沟、集水坑,在集水坑内放篾箩过滤泥水后,用泥浆泵将泥水抽排至基坑外地表排水设施,挖至基坑底,在基坑底挖500×500×700坑集水。周边开挖300(宽)×200(高)排水沟集中至集水井。后用泥浆泵将水抽排至地表排水设施。

为防止地表水侵入坑内,在地表离基坑边坡外1.0m范围内喷射C20细石砼,并在基坑顶部距开挖面1m处四周设排水沟,以阻止地表水流向边坡内。截面内尺寸为300mm×300mm,集水井沿基坑对角布置两个,尺寸为800mm(埋深)×500mm(长)×500mm(宽)(见下图:集水井及排水沟大样图)。

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降水井施工方案详见施工方案及相关规范、冠梁施工方案

冠梁截面尺寸为600mm(高)×1200mm(宽),桩顶锚入冠梁内100mm,冠梁顶标高为-2.50m,砼等级为C30,第一阶段土方开挖完成后,首先凿除桩头超灌部分,采用冷弯方法将桩头锚筋顺直,冠梁配筋见附图。

钢筋工程、模板工程、混凝土工程详见施工方案及相关规范

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