某機關活動中心基坑支護施工方案.doc
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編號:1205540
2024-09-21
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1、1、編制依據1.1圖紙工程編號名 稱日期GG137某機關活動中心擴建工程基礎結構平面圖2010.3.172010技24某機關活動中心擴建工程巖土工程勘察報告2010.4.11專家組審查意見1.2 國家有關法律法規中華人民共和國建筑法中華人民共和國安全生產法建筑工程安全生產管理條例建筑工程質量管理條例中華人民共和國環境保護法建筑工程消防監督審核管理規定北京市建筑施工文明安全施工管理暫行規定1.3 土建施工主要規程、規范1.31 國家類規程、規范:建筑地基基礎工程施工質量驗收規范 GB50202-2002建筑地基基礎設計規范 GB 50007-2002混凝土結構工程施工質量驗收規范 GB502042、-2002工程測量規范 GB50026-93錨桿噴射混凝土支護技術規范 GB50086-2001基坑土釘墻支護技術規程 CECS 96:97建筑邊坡工程技術規范 GB50330-20021.3.2行業類規程、規范建筑地基處理技術規范 JGJ79-2002建筑基坑支護技術規范 CECS 22:90建筑機械使用安全技術規程 JGJ33-2001鋼筋焊接接頭試驗方法 JGJ27-86鋼筋焊接及驗收規程 JGJ18-2003建筑工程施工現場臨時用電安全技術規程 JGJ46-88建筑變形測量規程 JGJ/T8-971.3.3 其他類規范、規程建筑工程施工測量規程 DBJ01-21-95土層錨桿設計與施工3、規范 CECS 22:90建筑樁基設計規范 JGJ94-94建筑基坑支護技術規范 YB9258-971.3.4 主要標準建筑工程施工質量驗收統一標準 GB50300-2001混凝土質量控制標準 GB50164-92混凝土強度檢驗評定標準 BGJ108-88建筑施工安全檢查標準 JGJ59-991.3.5 有關文件北京市建筑施工現場安全防護基本標準 (91)京建施字第124號北京市建設工程現場管理環境保護作基本標準 (91)京建施字第126號北京市建筑施工現場保衛工作基本標準 (91)京建施字第127號公司有關文件危險性較大的分部分項工程安全管理辦法 建質200987危險性較大的分部分項工程安全4、管理辦法 京建施2009841號 安全工作管理辦法大氣污染控制程序廢棄物管理控制程序噪聲控制程序施工機械現場環境管理程序2、工程概況該工程位于北京區機關院內,場地狹小。南側:該建筑物基坑邊距老建筑物為6m,建筑物高16.20m,基礎埋深為自然地面下1.9m,為獨立柱基礎;北側:該建筑物基坑邊距北圍墻1.5-2.0m;東側:該建筑物基坑邊超出東圍墻1.0-2.5m,施工期間需圈用某公寓部分綠化場地。西側:該建筑物基坑邊距西圍墻9m,且靠近圍墻有一排直徑為30cm楊樹;基坑的北圍墻與西圍墻外側10m為市政道路中心。基坑尺寸:東西為76.275m,南北為50.800m,局部采光井部位要相應擴大開挖面5、積,基坑面積3900m2, 基礎埋深約為6.6m,0.00以下人防結構完工后,回填土并夯實。主樓標高0.0037.95m,自然地面標高為37.05,基底標高相對于0.00為-7.46m。3、基坑周邊環境條件3.1 基坑南側:距基坑6m有一老建筑物。其間6m寬為施工道路。道路下方埋設管線,自北向南依次有電信、給水管、電力、排污井管、熱力,埋置深度均在1.0-2.0m之間。基坑西側:距基坑8m有一排直徑為30cm大樹。距坑外側5m自東向西依次有給水管、熱力、電力管線,埋置深度在1.0-2.0m之間。基坑北側:距基坑1.0-2.0m為院北圍墻,坑邊與圍墻之間設有給水、電力管線,埋置深度在1.0-2.6、0m之間。基坑東側:該建筑物基坑邊超出院東圍墻1.0-2.5m,施工期間需圈用某公寓部分綠化場地。3.2 基坑南側的老建筑物為四層框架結構,獨立柱基礎,基底標高為自然地面下-1.9m。2000年建成并投入使用,為退休人員的辦公、娛樂場所,至今結構良好。3.3 基坑南側6m寬施工通道是打完止水帷幕樁后新修建以供施工期間通載貨車使用。設計均布負荷值為30kpa/m2。3.4 基坑開挖范圍內的地下管線在開挖前已探明,現已將內部管線(排污、給水、電力、熱力、燃氣、電信)改移至基坑外圍,距基坑較遠。4、工程地質和水文地質條件4.1 表層為人工堆積的粘質粉土、填土層其下為第四紀沉積的粉砂砂質粉土層粉質粘土7、1層粉砂砂質粉土層粘質粉土1層重粉質粘土粉質粘土層粘質粉土1層粉質粘土重粉質粘土層。A 粘質粉土、填土層:層厚(1.31.8m);土質構造(灰渣、細砂、磚渣);稍密、濕土、強度軟。B 粉砂砂質粉土層:層厚(2.32.8m);土質構造(石英、長石,粘質粉土、夾層、,細砂夾層);中密、濕-飽和土、強度較軟。C 粉質粘土1層:層厚(約1.5m);土質構造(氧化鐵、云母碎片);中密、飽和土、強度中、可塑。D 粉砂砂質粉土層:層厚(1.82.5m);土質構造(云母片、有機質、粘質粉土夾層);中密、飽和土、強度較硬。E 粘質粉土1層:層厚(約0.5m);土質構造(羊毛脂、云母片);中密、飽和、強度中、可塑8、。F 重粉質粘土:層厚(3.24.0m);土質構造(有機質、粘土夾層);中密、飽和土、強度中。4.2自然地面下約4.5m為粉砂砂質粉土層(靜水層埋深4.36.3m),基礎底板處于該層,下層為重粉質粘土不透水層。5、基坑周邊使用條件5.1基坑南側道路為施工期間載重車道;西側坑外1.5m為砼硬化后的木料堆放及加工區。5.2 載重車道按能承受20噸的車輛通行考慮;西側木料加工區按能承受10kpa/m2荷載考慮。5.3 基坑北側、東側均無可利用場地。6、施工布署施工現場所具備的基本條件:測量定位已完成,高程控制點從場外引置施工區;現場臨設施工完畢,能正常使用;施工道路基本暢通,施工用臨時用水、電已連接9、;機械、勞動力已完成調配,現已進入施工現場。 6.1人員計劃安排6.1.1項目部管理人員 序號人員安排人數備注1項目經理12生產經理13技術負責14安全、環境、健康15質 檢16測 量17工 長18材 料19電 工16.1.2勞動力配置攪拌樁+鋼管樁、錨桿及混凝土面層勞動力表序號工種人數職責鋼筋混凝土施工1土釘墻施工5修坡、編網、噴射混凝土2鋼筋工2鋼筋網片制作攪拌樁+鋼管樁施工3成樁施工5水泥土樁攪拌、下鋼管4鋼管加工5加工5輔助工5錨桿施工6錨桿成孔4錨桿成孔、注漿7錨索加工4錨索加工、上鋼梁、張拉鎖定8力工4攪拌水泥漿降水井施工9成井10挖泥漿坑、鉆孔、下井管、填濾料、洗井等合計44人注10、:部分工種人員可穿插作業。6.2主要施工機械設備序號機械設備名稱規格型號數量額 定功率(KW)用于施工部 位備注1攪拌樁機2110水泥土攪拌樁2電焊機EX500233.5/臺護坡焊接鋼筋3鋼筋調直機18/臺護坡彎曲鋼筋4型材切割機GQ40-115.5/臺護坡切斷鋼筋5錨桿鉆機2322/臺護坡成孔6擠壓泵15/臺錨桿土釘注漿7空壓機12立方米170/臺面層噴射砼8噴射機115/臺面層噴射砼9注漿泵2SNS125/臺錨桿注漿10張拉設備12錨桿張拉11打井機2臺基坑降水6.3主要材料供應主要原材料為鋼筋、水泥、砂、石子,商砼、鋼絞線、錨具、槽鋼、工字鋼等。采購計劃根據現場實際需要,分階段采購。6.11、4試驗本工程施工材料進入現場必須進行檢驗,凡是不合格的原材料不得使用,檢驗合格的材料必須報現場項目監理審核后方可使用;進場材料成品檢驗必須按要求進行,具體要求如下:1) 水泥每200t必須進行一組原材檢驗;2) 砂石料600t進行一組原材試驗3) 射混凝土C20施工配合比4) 鋼筋接頭每300個為一批進行抗拉試驗;5) 噴射混凝土每5001000m2進行一組28天抗壓強度試驗。6) 所有試驗不少于100見證。6.5施工工期本工程從邊坡支護、張拉預應力錨桿、井點降水至土方分層開挖的整個過程嚴格按照3.5.2施工流程執行,各道工序要嚴密配合,服從統一管理。結合我公司的施工能力和同類工程的施工經驗,12、我公司對本工程護坡樁至土方開挖完成的施工工期約為50天(附進度計劃表)。6.6總體施工流程定位放線施工水泥攪拌樁施工壓頂梁機械分層挖土至設計標高以上20土釘墻分層支護人工挖土至設計標高基坑監測井點管、管井降水地下室施工細石砼分層護坡面7、地下水控制設計7.1降水設計場區內影響本工程的地下水為上層靜水,主要接受大氣降水入滲補給,排泄以蒸發、地下徑流等方式。主要賦存于粉土層中,水位及水量受諸多因素影響,變化復雜,此層水天然動態類型屬滲入-蒸發、徑流型,其水位年動態變化規律一般為:6月份-9月份水位較高,其它月份相對較低,水位年變化幅度一般在2m左右;降水面積達3900m2,降深要求大于7m方可停止13、抽降。7.1.1方案選擇止水帷幕樁已將基坑全部封閉,外部壓力水無法進入基坑內。為了使基坑中間的地下水水位能在較短的抽降周期內達到降深要求,且又考慮經濟問題,在基坑中間布置一定數量的降水管井即可滿足施工要求(數量根據現場試驗確定)。上層滯水不會完全疏干,仍會有少量地下水滲入基坑內,故少量降水井管需埋深至設計基底標高下1.5-2.5m左右,通過坑底坡腳排水盲溝,將殘留滲水引至周邊集水坑,再以水泵抽排至坑外。7.1.2單井結構設計(1)井布置 疏干井:在基坑內布12口井,井間距2015m,東西方向間隔20m,南北方向間隔15m。 觀測井:距基坑邊沿1-2m布井,井間距30m。(2)降水井結構 疏干井14、孔深10m、觀測井井深為15m,孔徑600mm,井管為直徑400mm的水泥礫石濾水管;井管外填入礫石濾料,砂層部位填入直徑為2-4mm的礫石或石硝,同時要求對砂層部位的井管包裹40目濾網,防止降水井淤砂;圓礫和卵石部位填入直徑為5-8mm的礫石或石硝。7.2帷幕隔水設計帷幕樁:在基坑外側先施工一排水泥土攪拌樁(主要是為了止水),樁頂位于地表,樁徑為800mm,樁間距為0.60m,東側、西側的樁長為9.5m,南、北側樁長為11m,水泥為普通硅酸鹽32.5水泥,其摻入量為15%,水灰比0.8:1。北側帷幕樁中插入H型鋼為12m,外漏1m,頂部設有壓梁。8、支護結構設計根據基坑各部位的開挖深度、周邊15、工作面的影響、場區內地質條件及現場周邊實際情況,以及勘察報告及相關規范,確定本基坑側壁安全等級為南、北面屬于一級,東、西面安全等級屬于二級。擬建場地基礎埋深約為6.6m,根據北京市基坑處理相關規范,需要進行基坑支護。對于基坑支護的形式從以下三方面進行選擇:第一,受到擬建場地地質條件及現場周邊實際情況,也就是擬建場地南側約7m處存在4層樓的原有建筑物,且基坑南側需留貨運通道,基坑西側約9m處以及北側1.5m處即為場區圍墻;第二,全部采用土釘墻支護+止水帷幕樁的方案或是采取護坡樁+止水帷幕樁結合的方法將會進一步增加基坑支護的造價;第三,由于受到擬建場地周邊實際情況限制,擬建場地沒有足夠的工作面。最16、終,本工程的基坑支護采用更為經濟且安全性能有保障、且符合擬建場地現場周邊的實際情況,內容如下:東西兩側:采用水泥土攪拌樁中插鋼管樁+錨桿聯合支護方案。北 側:采用水泥土攪拌樁中插型鋼+錨桿聯合支護方案。南 側:采用水泥土攪拌樁止水+樁錨聯合支護方案。8.1東、西兩側:攪拌樁+鋼管樁設計參數攪拌樁:在基坑外側先施工一排水泥土攪拌樁(主要是為了止水),樁頂位于地表,樁徑為800mm,樁間距為0.60m,樁長為9.0m,水泥的摻入量為15%,水灰比0.8:1,在施工完畢后在水泥土樁中插入鋼管樁。鋼管樁:樁距0.6m(每一根攪拌樁中插一根鋼管),樁頂位于地表下50cm,樁長為9.0m,下75mm的鋼管17、(壁厚23mm)。8.2南側:攪拌樁+樁錨設計參數鋼筋混凝土護坡樁,樁徑600,樁距1.2m;樁頂(連梁頂)位于地表,樁長為11.0m,嵌固深度為4.4m;主筋配置720均布,箍筋為6200,加勁筋為142000;樁身混凝土標號為25;主筋保護層厚度為50mm。樁頂連梁為600400mm,配筋:主筋為620220;箍筋8200;混凝土標號為25。具體參數見護坡樁剖面及配筋圖。攪拌樁:在護坡樁外側先施工一排水泥土攪拌樁(主要是為了止水),樁頂位于地表,樁徑為800mm,樁間距為0.60m,樁長為11.0m,水泥的摻入量為15%,水灰比0.8:1。8.3北側:攪拌樁+H型鋼設計參數H型鋼:護坡樁的18、計算采用理正深基坑軟件計算樁的長度、樁的最大彎矩及錨桿拉力,計算結果如下:樁徑600(攪拌樁為800,護坡樁的樁徑取值為600),H型鋼樁間距為1.2m,樁長11.0m,嵌固4.4m,樁的最大彎矩為259.82KNm(樁外側最大值為168.77,樁內側最大值為91.05)。帽梁:帽梁尺寸梁頂標高砼強度配 筋600(寬)400(高)地表C25820箍圈6200H型鋼計算選HW300300型H型鋼進行驗算由HW300300型H型鋼滿足使用要求。攪拌樁:在基坑外側先施工一排水泥土攪拌樁(主要是為了止水),樁頂位于地表,樁徑為800mm,樁間距為0.60m,北側樁長為11m,水泥的摻入量為15%,水灰19、比0.8:1,在施工完畢后在水泥土樁中插入型鋼。8.4錨桿設計參數8.4.1北側面層及錨桿設計:面層:墻面掛鋼板網,并噴射40mm厚的混凝土面層,噴射混凝土的強度為C20,后采用1:3水泥砂漿將坑壁立面找平,其垂直度與平整度要求均應控制在1cm以內。外設置1排錨桿,張拉鎖定力和槽鋼的型號詳見附后的剖面圖。錨桿設計參數道號豎向間距(M)水平間距(M)傾角(0)超挖深度(M)鉆孔直徑(MM)錨桿長度(M)主筋(MM)12.51.2150.5150202束75錨桿體水泥漿水灰比為0.45-0.5:18.4.2東、西兩側錨桿設計:面層:墻面掛6.5200200的鋼筋網片,并噴射80mm厚的混凝土面層,20、噴射混凝土的強度為C20。外配114加強筋與所有錨桿相連。設置2排錨桿,張拉鎖定力和槽鋼的型號詳見附后的剖面圖。錨桿設計參數道號豎向間距(M)水平間距(M)傾角(0)超挖深度(M)鉆孔直徑(MM)錨桿長度(M)主筋(MM)12.51.5150.5150152束7522.01.5150.5150152束75錨桿體水泥漿水灰比為0.45-0.5:18.4.3南側錨桿設計:面層:墻面掛鋼板網,并噴射40mm厚的混凝土面層,噴射混凝土的強度為C20,設置1道錨桿,錨桿設置在地表下2.5m,一樁一錨(水平間距1.2m),錨桿長度為20.0m(其中非錨固段長度為5m),錨桿直徑150mm,錨桿傾角為15,21、孔內注入水灰比為0.5:1的P.O 32.5水泥漿,錨索選用2束75(1860級)預應力鋼絞線,鎖定值為250KN,錨桿鎖定在連梁上。8.4.4錨桿二次高壓劈裂注漿設計 注漿是錨桿施工的一道重要工序,直接決定錨桿的質量。錨索安設完畢后,用注漿管進行一次常壓注漿,待一次注漿體初凝后(20-24小時),即可采用注漿管2進行二次高壓劈裂注漿,注漿壓力保持在2-5Mpa,直到孔口冒漿或注漿壓力超過5Mpa,可以停止注漿。錨固段注漿采用孔底返漿法,漿注漿管插入至孔底50cm處,用壓漿機將水泥漿通過注漿管注入孔底,水泥漿從孔底口向外依次充滿并漿孔內空氣壓出,而水泥漿則由孔眼處擠出并沖破第一次注漿體。9、施22、工工藝及技術措施9.1水泥土攪拌樁+鋼管樁或水泥土攪拌樁+H型鋼9.1.1施工工藝流程鉆機定位鉆進噴漿預攪下沉噴漿攪拌上升重復噴漿攪拌下沉重復攪拌上升成樁反插鋼管或H型鋼移位進行下一根樁施工9.1.2施工技術措施(1)鉆機就位前,一定要對準樁位標志下鉆,對中誤差應50mm,調整好樁機,樁機的主動鉆桿要保證垂直,垂直度允許偏差1.5%,防止樁斜。(2)對施鉆和噴漿嚴格要求。在施鉆前,項目技術負責對鉆進速度、復攪次數、鉆進速度、噴漿速度、噴漿次數及停漿面向作業人員詳細交待;特別對水泥用量、水泥漿液水灰比進行檢查。(3)停漿面控制:停漿面控制在與自然地面齊平,誤差= 1.200, 滿足規范要求。南側23、樁錨支護計算書- 支護方案 -排樁支護- 基本信息 -內力計算方法增量法規范與規程建筑基坑支護技術規程 JGJ 120-99基坑等級一級基坑側壁重要性系數01.10基坑深度H(m)6.600嵌固深度(m)4.400樁頂標高(m)0.000樁直徑(m)0.600樁間距(m)1.200混凝土強度等級C25有無冠梁 有 冠梁寬度(m) 0.600 冠梁高度(m) 0.400 水平側向剛度(MN/m) 0.200放坡級數 0超載個數 2- 超載信息 -超載類型超載值作用深度作用寬度距坑邊距形式長度序號 (kPa,kN/m)(m)(m)(m) (m)160.0002.00015.0004.000-22024、.0000.0004.0002.000- 土層信息 -土層數 5坑內加固土 否內側降水最終深度(m)7.000外側水位深度(m)4.300內側水位是否隨開挖過程變化否彈性法計算方法m法- 土層參數 -層號土類名稱層厚重度浮重度粘聚力內摩擦角 (m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)1素填土1.3019.0-10.0015.002粘性土0.8020.0-30.0018.003粉砂2.8020.010.00.0030.004細砂2.7020.010.09.0030.005粘性土3.8020.010.0-層號與錨固體摩粘聚力內摩擦角水土計算m值抗剪強度 擦阻力(kPa)水下(kPa)水下(25、度) (MN/m4)(kPa)125.0-4.00-255.0-7.68-365.00.0030.00分算15.00-465.09.0030.00分算15.90-560.025.0020.00合算8.50- 支錨信息 -支錨道數1支錨支錨類型水平間距豎向間距入射角總長錨固段道號 (m)(m)()(m)長度(m)1錨索1.2003.00015.0020.0015.00支錨預加力支錨剛度錨固體工況抗拉力道號(kN)(MN/m)直徑(mm)號(kN)1200.009.3115021.00- 基坑外側花管參數 -基坑外側花管排數1序橫向間距縱向間距入射角鉆孔直徑有效長度發揮抗拉力號(m)(m)()(m26、m)(m)系數(kN)10.1000.60090.01009.0001.0000.000- 土壓力模型及系數調整 -彈性法土壓力模型:經典法土壓力模型:層號土類名稱水土水壓力主動土壓力被動土壓力被動土壓力 調整系數調整系數調整系數最大值(kPa)1素填土合算1.0001.0001.00010000.0002粘性土合算1.0001.0001.00010000.0003粉砂分算1.0001.0001.00010000.0004細砂分算1.0001.0001.00010000.0005粘性土合算1.0001.0001.00010000.000- 設計結果 - 結構計算 -各工況:內力位移包絡圖:地表27、沉降圖:- 冠梁選筋結果 - 鋼筋級別選筋As1HRB3353D20As2HRB3351D20As3HPB235d8200- 截面計算 - 截面參數 樁是否均勻配筋 是 混凝土保護層厚度(mm)50樁的縱筋級別HRB335樁的螺旋箍筋級別HPB235樁的螺旋箍筋間距(mm)200彎矩折減系數0.80剪力折減系數1.00荷載分項系數1.25配筋分段數一段各分段長度(m)11.00 內力取值 段內力類型彈性法經典法內力內力號 計算值計算值設計值實用值1基坑內側最大彎矩(kN.m)119.05106.53130.95130.95基坑外側最大彎矩(kN.m)86.5573.0495.2095.20最大28、剪力(kN)151.6388.99208.50208.50段選筋類型級別鋼筋實配計算面積號 實配值(mm2或mm2/m)1縱筋HRB3357D2021991893箍筋HPB235d8200503-766 加強箍筋HRB335D142000154- 錨桿計算 - 錨桿參數 錨桿鋼筋級別HRB400錨索材料強度設計值(MPa)1320.000錨索采用鋼絞線種類1 7錨桿材料彈性模量(105 MPa)2.000錨索材料彈性模量(105 MPa)1.950注漿體彈性模量(104MPa)3.000土與錨固體粘結強度分項系數1.300錨桿荷載分項系數1.250 錨桿內力 支錨道號錨桿最大內力錨桿最大內力錨29、桿內力錨桿內力 彈性法(kN)經典法(kN)設計值(kN)實用值(kN)1271.94110.48373.92300.00 錨桿自由段長度計算簡圖 支錨道號支錨類型鋼筋或自由段長度錨固段長度實配計算面積錨桿剛度 鋼絞線配筋實用值(m)實用值(m)(mm2)(MN/m)1錨索2s15.25.015.0280.0235.39.31- 整體穩定驗算 -計算方法:瑞典條分法應力狀態:總應力法條分法中的土條寬度: 0.40m滑裂面數據整體穩定安全系數 Ks = 1.700圓弧半徑(m) R = 10.012圓心坐標X(m) X = -0.344圓心坐標Y(m) Y = 5.434- 抗傾覆穩定性驗算 -抗傾覆安全系數:Mp被動土壓力及支點力對樁底的彎矩, 對于內支撐支點力由內支撐抗壓力 決定;對于錨桿或錨索,支點力為錨桿或錨索的錨固力和抗拉力的較小值。Ma主動土壓力對樁底的彎矩;注意:錨固力計算依據錨桿實際錨固長度計算。序號支錨類型材料抗力(kN/m)錨固力(kN/m) 1 錨索 308.000 378.509Ks = 2.325 = 1.200, 滿足規范要求。