基坑開挖及護坡工程施工方案基坑開挖及護坡工程施工方案工程概況本工程為某地下建筑的基坑開挖工程。該建筑由主樓和裙房組成，主樓東西長約72m，南北寬約42m，開挖深度12.00m（電梯井14.00m），裙房東西長約71m，南北寬約26m，開挖深度5.80m。施工深度范圍內，地層土質分布情況如下：地面（標高36.50m）以下0?-3.50m為雜填土，局部有舊建筑基礎；-3.50?8.10m主要為粉質粘土，其中在-4.50m左右有一層厚度0.50?1.00m的重粉質粘土層；-8.10?-14.00m為細砂；-14.00?-20.20m為卵石，卵石最大粒徑5?7cm；-20.20?-27.60m為粉質粘土。地下水有二層，第一層為滯水，在地面下-4.50m（標高32.00m）處，第二層為潛水，在地面下-10.30m（標高26.20m）處。由于基坑設計標高在地下水位以下。基坑東面、北面有建筑物，西面、南面臨大街，無場地放坡，因此采用管井井點降水，鋼筋混凝土灌注樁加錨桿護坡。基坑土方、降水、護坡樁及錨桿系統稱基坑開挖及護坡工程，主要工程量見下表1主要工程量表項目單位主樓裙樓備注降水井座24井管內徑300mm，井深23.00m砂漏井座54井孔直徑300mm，深10.00m護坡樁根6598主樓樁徑800mm，裙房樁徑500mm錨桿根108直徑150mm，長22.00m土方m332111132合計48510m39811310本工程的施工特點是：地處繁華市區，交通與環保管制嚴格，施工場地窄小，工序多，工期要求急，施工中必須采取措施減少振動和噪聲，安排好作業班次和工作面，白天打井、打樁，夜間挖運土方，各分項工程互創施工條件，抓好工序搭接和流水作業，確保60d完成施工任務。施工準備工作（1）全面調查施工現場和錨桿深度范圍內的地上、地下障礙物，制定排障計劃和處理方案，并加以實施。（2）根據建設單位提供的建筑紅線、控制樁、水準點和施工圖紙，進行測量放線工作。基坑開挖范圍內所有軸線樁、水準點都城要引出機械施工活動區以外，并設置涂紅白漆的鋼筋支架加以保護。（3）根據軸線樁、施工圖紙，測放井位、樁位和基坑開挖線，并加以保護。（4）施工用電和施工照明：1）根據機械配備型號和數量及鋼筋加工、混凝土澆筑用電，經計算本工程高峰用電量為200KW，建設單位提供的316KVA變壓器，符合施工用電容量要求。2）臨時供電線路采用90mm2橡皮電纜，并設置8個電閘箱供護坡和降水施工用電。3）在現場搭設4個高4?6m的照明燈架，每個燈架安裝鏑燈2000KW。工作面、坡道口安裝碘鎢燈活動燈架1?2個，供夜間施工照明用。5）施工用水；在現場東西兩側，各設置1個50mm的水源，供打井和護坡工程施工用水。6）在基坑南側搭建臨時辦公、休息用房約150m2,工具棚20m2,水泥棚20m27）根據施工方案和施工圖紙進行機械設備和鋼筋、水泥、砂石、鋼絞線等材料的準備。8）辦理交通、城建、市政、市容、環衛等有關手續，辦理降水工程向市政雨水或污水管道的排放手續，準備棄土場，辦理運土及渣土"肖納手續。施工平面布置（1）出入口分別設在現場東南側和西南角，運料、運土汽車可走循環路。（2）混凝土攪拌機及砂石料場設在裙房基坑范圍內，但要避開護坡樁樁位線，由于場地窄小，砂石、水泥、鋼筋、鋼絞線等原材料須按計劃分期、分批進場。（3）鋼筋加工場設在主樓基坑北側，鋼筋籠要分批加工，碼放高度不得超過2層。分項目工程施工方法降水工程1.降水方案的選擇本工程主樓降水目的是兼顧基坑開挖和護坡樁施工，降低水位標高要求降至護坡樁底標高（21.50m），降水深度大，潛水存在于細砂和卵石層內，滲透系數和出水量也較大，又由于上層粉質粘土有滯水，因此，主樓采用管井加砂漏井點了降水方案，管井主要降低潛水水位，砂漏井主要交直層潛水滲漏至細砂層，再用管井抽走。管井井點計算計算參數：基坑面積A=75mX45m=3375m2,基坑深度H=12.00m降水深度S=26.20m-21.50m=4.70m,含水層厚度=26?20m-16.30m=9?90m。滲透系數k砂=10m/d,K卵石=117m/d,加權平均后K=65m/d。降水井底在滲透系數很小的粉質粘土層內，故按潛水、完整井計算。基坑假想半徑：X0=VA/n=V3375/n=32.78m抽水影響半徑：R=V(Xo)2+2K?t?h=r式中t——抽水穩定時間，取6d;r——給水系數，粉細砂0.15!0.20,卵石0.20?0.35,取0.23基坑總涌水量：(5)單井涌水量：式中hw——濾管進水長度，0.27?h=0.27X9.9=2.67mr管井半徑(m)。管井數量：N=Q/qX1.1=8370/398X1.1=23.10座，實際布置24座。式中：1.1為增井系數，考慮降水井損壞、堵塞、效率降低等，井數增加10%。管井平面布置及井距：管井布置在基坑四周，其中4座井布置在裙房基坑內。井距i二L/N=230m/24=9.58m，實際為9.60m（錨桿間距的倍數，以防被其擊穿）。式中：L為基坑周邊長度，m。（8）管井豎向布置（井深）：管井由地面開始打井，井深hl按下式計算：hl=S1+iL1+h2=15+0.1OX37.5+3=21.75m，實際23.00m式中S1——地面至樁底深度（m）;i——水力坡度，環型井點取10%；h2——管井沉淀高度，一般取2?3m;L1——管井至基坑中線的距離（m）（9）計算結果校核：以上井點計算公式及計算參數均為經驗值，因此，有條件的工程應做現場抽水試驗，本工程無條件做試驗，但完成2~3座井后立即試抽水，對滲透系數K、水力坡度i及單井涌水量q等進行校核。（10）管井井點對環境的影響：潛水含水層在地面下10.30m的細砂和卵石層內，該層土壓縮模量較大，上面又有約5m厚的粉質粘土，形成硬殼頂托層，故降水引起的沉降量可忽略不計。3、管井井點施工（1）管井的構造：管井采用300mm（內徑）無砂混凝土礫石管（全部為濾管），井孔直徑600mm，井管與井孔之間填2?6mm濾料，井深23.00m，井距9.6m,共布置降水井24座。（2）管井成孔（井）：采用CZ22鉆機沖擊成孔（井），如噪聲、振動大擾民時，也可采用XF-3泵吸反循環鉆機，鉆機性能見表2，可利用地層的粘性土，自造泥漿護壁。鉆孔（井）前要挖好泥漿池，沖擊鉆采用掏渣筒掏渣，泥漿少而稠，泥漿池深度在1.00mm以內；反循環鉆機靠泵吸泥漿循環排渣，泥漿多，泥漿池深度1.50?2.00m，并配備泥漿罐車隨時將多余泥漿運走。常用鉆孔機性能表表2型號鉆孔方式鉆孔直徑（mm）鉆孔深度（mm）護壁方式電機功率備注cz-22沖擊式400-800150泥漿22可克服地下舊基礎Xf-33回旋式500-150050泥漿40泥漿泵電機功率77KWbqz500螺旋式300-50010-12干作業37步履式，可改裝鉆桿Zkl800螺旋式400-80012-18干作業55履帶式，可改裝鉆桿（3）下井管：用鉆機的卷揚裝置，采用井托法逐節吊放，井管連接采用竹片用16號鉛絲綁緊。要保持井管順直，在井孔內居中。（4）填濾料：從井管周圍均勻填濾料，防止將井管擠偏，洗井后要補填濾料，井頂2.00m用粘性土封口。（5）洗井：采用9?12m3空壓機氣舉沖洗法，將由氣管和排渣管組成的洗井器放入井底，關閉排渣管，用高壓氣激蕩沉渣和井壁，再開啟排渣管將水渣混合物吹出，這一過程自下而上反復進行，直到洗出清水，井內水位接近周圍地下水位為止。（6）地面排水管：布置在基坑頂周邊，由中300mm鋼管排水總管和沉淀池組成（見圖1）。抽出的地下水經排水總管及沉淀池再排入市政雨水或污水管道內。（7）抽水：采用揚程25m,出水量20t/h,QS系列潛水電泵，性能見表3，置泵標高16.00m，引水管采用50mm膠管或鋼管。一般情況下，群井抽水6?7d后水位顯著下降，10d后穩定到設計水位標高，此時水泵出水量顯著減少，為起始出水量的50%左右，可換用小流量水泵。常用管井潛水電泵性能表表3型號流量(t/h)揚程（m）（m）電機功率（KW）出水口徑（mm）外圍尺寸（mm）重量（kg）QX3-30-1.13301.1?25衍3314QX6-25-1.16251.1(P38衍3314QS20-27-320273?51們8460QS40-28-5.540285.5?76衍3372175QJ50-26/250267.5?76們75250QJ80-40/2804015?108衍50（8）降水運轉：管井井點運轉后，要配備專人值班，保持晝夜連續運轉并定期檢查水泵及管路運轉情況，測量水位、水量，做好施工記錄。必要時可配備備用電源或發電機，以防停電、停泵造成水位上升，發生災害，影響施工。（9）裙房基坑內降水井：由地面打井，隨挖土深度逐節拆除至裙房坑底標高。抽水時，可采用串聯抽水法，即將中間降水井的水抽至邊側降水井，再抽至地面排水管內。砂漏井施工砂漏井井孔直徑300mm，井深10m，井內填2?6mm濾料，井距2?3m，在管井降水井之間共布置砂漏井54個，見圖1砂漏井成孔采用BQZ300步履式鉆機，要邊鉆孔邊填礫，以防塌孑L。填礫至地面下2m,用粘性土封口。護坡工程護坡方案根據護坡高度、周圍環境、土質分布情況、施工能力和經驗，本著安全、經濟、合理的原則，本工程選擇振動小，噪聲低和變形小的鋼筋混凝土灌注樁護坡方案，不同部位其構造和做法也不相同。（1）主樓護坡高度12m，采用中800mm鋼筋混凝土灌注樁加錨桿護坡方案（圖2）。由于有舊建筑基礎需拆除，也便于新建管線通入，挖土3.50m后再做樁，樁頂設850mmX500mm連梁，錨桿設在連梁上，連梁頂砌墻并設抗彎樁和壓頂梁。（2）裙房護坡高度5.80m,采用中500mm鋼筋混凝土懸壁樁護坡方案（圖3）,由地面開始做樁，樁頂設500mmX300mm連梁。（3）主樓與裙房結合部，高差6.20m，考慮到地基處理問題，采用1:0.75放坡，坡面采用鋼板網抹灰加固（圖4）。主樓、裙房的樁間土也采用鋼板網抹灰處理護坡工程設計與計算目前尚無國標護坡樁設計規范，根據《高層建筑施工手冊》（中國建筑工業出版社出版）介紹的計算方法、有關規范和實踐經驗，編制了護坡工程設計計算機程序。本工程的電算輸入參數和諸設計結果見表4、表5輸入計算參數計算參數護坡高度土重度地面荷載主動摩擦角被動磨擦角護樁直徑保護層厚度樁間距混凝土等級Sad符號Hyg單位mKN/m3KN/m2。輸入計算參數表4計算參數符號單位主樓裙房計算參數符號單位主樓裙房護坡高度Hm12.05.8鋼筋等級fyN/m310310土重度YKN/m31919拉錨位置Ham2-3.75懸臂地面荷載GKN/m2101033錨固土層摩擦角mCo28主動摩擦角03520錨固土層粘聚力acm20被動磨擦角o42500錨桿傾角Dmm22護樁直徑Dmm80030錨桿直徑ShN/m15保護層厚度mm301.20錨桿間距Kom22.40樁間距sam1.60C25土壓系數Kf0.9混凝土等級C25安全系數1.5計算機設計結果表5計算參數符號單位主樓裙房計算參數符號單位主樓裙房護樁入土深度Xm12.05.8錨固段長度L1m18.30護樁全長lm1919自由段長度L2m5.70護樁最大彎距MaxKN101033錨桿軸拉力TaKN643.9最大彎距作用點Ym3520錨桿配筋4X1860護樁最大配筋lo根42500整體穩定系數鋼絞線錨桿全長m80030護樁直徑800500根據設計與施工經驗，本工程采用了以下數據處理和構造措施:（1）計算土層深度內有值和C值時，摩擦角換算為等值摩擦角；（2）地質條件良好，最大彎距折減30%?40%再配筋；（3）提高安全系數，樁入土深度增加10%?20%；（4）計算了出護坡樁每米的彎距，按彎距分布大小配筋；（5）“周邊均勻法”和“等效矩形法”對照配筋；（6）錨桿設在連梁上，錨桿間距不受限制，便于優化錨桿設計，也省去了腰梁，節省了鋼材，簡化了工序。護坡樁及錨桿的布置構造及做法

護坡樁施工（1）工藝流程:根據護坡樁設計和地層土質分布情況，主樓和裙房護坡樁均采用長螺旋鉆孔機施工，其成樁工藝流程為：場地平整T鉆機對準樁位T調整大臂垂直度T啟動鉆機T鉆機出土并隨時清理T鉆至設計孔深，空鉆清底-停鉆提鉆桿-測量孔深（作記錄）T吊放鋼筋籠T澆灌樁身混凝土，振搗T養護護坡樁施工（1）工藝流程:根據護坡樁設計和地層土質分布情況，主樓和裙（2）鉆孔:1）主樓護坡樁樁徑中800mm，間距1.60m，樁長12.00m，采用ZKL-800履帶式長螺旋鉆機（性能見表2）,由于采取了降水措施，卵石層最大粒徑5~7cm，初步判斷不塌孔或塌孔不嚴重，只須適當加深鉆深即可。如卵石層塌也嚴重時，可采用中心壓灌水泥漿法成孔。裙房護坡樁樁徑為甲500m，間距1?20m，樁長10.00m,采用BQZ500鉆孔（同砂漏井相同，但需改裝鉆桿直徑，性能見表2）。2）鉆孔采用跳鉆法，鉆成的孔要及時下鋼筋籠，并澆灌混凝土，防止涼孔時間過長塌孔，當天鉆成的孔必須當天澆灌完。（3）吊放鋼筋籠:采用鉆機的吊裝裝置要垂直吊放入孔內，并注意加強主筋方向不得下錯、放反，必要時涂紅漆標識。（4）鋼筋籠制作:鋼筋籠在現場加工制作，供應的鋼筋長度不符合要求時，主筋采用電弧焊雙面焊，搭接長度必須符合規范要求。為保證主筋間距、位置和鋼筋籠的剛度，架立筋應與主筋焊牢，箍筋與主筋綁扎牢固，成型的鋼筋籠外形尺寸、主筋數量、位置、長度應符合設計要求。連梁鋼筋的綁扎、搭接、長度應符合規范要求，樁主筋伸入連梁內不小于50cm。（5）混凝土攪拌：1）為加速澆灌，防止塌孔，樁身及連梁混凝土均在現場攪拌。在裙房中部設置2臺JZC350攪拌機，水泥為425號普通硅酸鹽水泥，砂子為粗砂，碎石粒徑大于40mm，因現場窄小，要隨用隨進。混凝土等級為C25。坍落度為12?14cm,配合比如下:水水泥砂石子200kg300kg769kg1114kg以上配合比應根據砂石含水量及粒徑進行調整，攪拌時砂石每車必須過磅。2）混凝土運輸采用小翻斗車，澆灌時孔口放一漏斗，要用長振搗棒分層澆灌，分層振搗。3）裙房護坡樁連梁采用土模。主樓連梁梁底用土模，兩側用鋼模，打完錨桿并預埋鐵皮筒錨孔后，再進行澆筑混凝土。5.錨桿施工（1）工藝流程：根據設計要求在地面下3.50m的連梁上打一排錨桿，間距2.40m，孔徑中150mm，孔深24.50m，傾角22°,采用MZ-II型錨桿機干作業成孔，其工藝流程為：錨桿機就位-穩鉆桿調整孔位及角度-鉆孔出土-接螺旋鉆桿（1.5m一節）繼續鉆孔到設計孔深T退出螺旋鉆桿T插放錨體和注漿管-常壓注漿-預埋錨索套筒-澆灌連梁-養護-安裝錨頭、錨具-預應力張拉-頂緊楔片鎖定。（2）桿體制作：設計拉拔力643KN，桿體采用4束1860級鋼絞線，錨頭為四孔錨盤，錨固段每1.50m用塑料隔離架將鋼絞線分開，非錨固段用塑料管包好。注漿管為中25mm塑料管，綁在桿體上放入距孔底100mm處。（3）錨體注漿：錨體水泥漿漿體強度20Mpa,采用425號普通硅酸鹽水泥，水灰比0.45。采用一次常壓注漿，用BW250/50泥漿泵注漿，注漿壓力不低于0.5Mpa,孔口流出灰漿后拔出注漿管，在水泥漿初凝之前及時補漿。每孔注漿量約為計算注漿量的1?2倍。（4）張拉錨固：錨體和連梁強度達到設計強度的75%時，可進行張拉，張拉機具主要為ZB4-500油泵、YC1200X320穿心式千斤頂、計時表、鋼板尺等，宜采用跳張法，即隔二拉一。張拉時錨盤的重心、錨具的中心、千斤頂的中心應在同一軸線上。正式張拉前應取設計拉力的20%對錨桿預張拉。正式張拉應分級進行，張拉至設計拉力的1.05倍，穩定5?10min,并記錄伸長值。當錨桿應力沒有明顯衰減時，退至設計拉力75%，用楔片錨固鎖定。6.鋼板網抹灰施工主要材料和機具為20號鉛絲網、10mm長50cm錨筋、M5水泥砂漿、射釘槍等，將錨筋楔入土壁，固定鉛絲網，外抹30mm厚M5水泥砂漿，錨筋間距縱向100cm，橫向30?50cm,可蛇行楔錨，遇砂層、滯水層要加粗鉛絲網型號，加長、加密錨筋，樁間土處理時，將鉛絲網用射釘槍固定在護坡樁上，滯水層要埋設20?38mm塑料管或鋼管，將水引出。7.連梁頂砌磚墻連梁施工時，要預埋抗彎鋼筋。砌37磚墻時，每砌高50cm，水平放置甲6.5mm加強筋二排，與抗彎柱連接。先砌磚墻再支鋼模板進行抗彎柱、壓頂梁施工。土方工程1.機械選擇城市建設中的基坑開挖一般選擇反鏟挖土機，配備自卸汽車挖運施工，土質條件差，不宜分步（層）開挖或深而窄的基坑（槽），也可選擇拉鏟或抓鏟挖土機。應該指出的是，目前機械設備生產廠家或施工手冊介紹的“最大挖掘深度”均為在特定條件下的數據，在使用時，反鏟挖土機要根據開挖方式和停機面土質穩定情況，乘以0.7?0.9的折減系數，而機械式拉鏟和抓鏟挖土機，可以加長鏟斗鋼絲繩，故可乘以1.1?1.2的增加系數。本工程采用分步（層）開挖和接力挖土法，但場地窄小，故選擇體積小、效率高的PC-400反鏟挖土機挖土，配備T-815太脫拉自卸汽車運土，另外主樓因有舊建筑基礎，另配備W-160液壓錘1臺，邊挖土、邊破碎拆除舊基礎。2.施工分步（層）為配合護坡樁及錨桿施工，主樓分三次進場，四步挖土。第一次進場，第一步挖土，由地面挖至-4.00m，實際挖深4.00m,主要是清理打井泥漿，拆除舊建筑基礎，為護坡樁施工創造條件。第二次進場，第二步挖土，挖至連梁標高下1.00m,即-+5?00m,主要是清理樁鉆孔土方，為錨桿機就位創造條件，實際挖深約2.00m。第三次進場，采用接力挖土法，分二步挖土，一臺反鏟挖土機由-5.00m至-10?00m（第三步挖土）實際挖深5.00m,直接裝汽車運走，，另一臺反鏟挖土機由-10?00m挖至-12.00m（電梯井-14.00m）（第四步挖土，實際挖深2.00?4.00mm,將土挖甩至上邊挖土機工作面內，裝汽車運走。這樣下、上層傳遞直至將主樓土方挖完。裙房分兩步挖土，第一步由地面挖至-1.50m，第二步由-1.50m挖至-5.80m，在第三次進場期間挖完。坡道開設和開挖順序主樓開挖的坡道以內坡道為主，設在裙房基坑范圍內，分別由現場東南側和西南側的地面放至主樓基坑-5.00m處，寬度5.00m，坡度1:5?1:6，每次（步）挖土的順序均由北向南，最后在裙房西南角收尾。清槽修坡機械挖土過程中，要配備人工清槽修坡，插入樁間土掛網抹灰，挖至坑底標高時，配備人工將機械挖土的余土清至挖土機開挖半徑內，這種方法既可一次交成品，又可節省勞動力。機械及人員配備主要施工機械及人員配備表名稱型號機械數量（臺）人員配備（人）用途沖擊鉆空壓機長螺旋鉆機長螺旋鉆機混凝土攪拌機小翻斗車電焊機錨桿機灰漿攪拌機注漿泵反鏟挖土機自卸汽車液壓錘鋼筋加工其它配合人工管理人員合計CZ-22ZVY12/TBQZ500ZKL800JZC35020KVAMZ-IIBW250/50PC400T-815W-16021112232112201124442026844420416104126打井洗井護坡樁，砂漏井護坡樁護坡樁護坡樁鋼筋加工錨桿錨桿錨桿土方土方舊基礎拆除護坡樁，錨桿質量要求和措施1.基本要求（1）遵守國家施工及驗收規范及有關季節施工的規定。（2）按照工程監理要求的檢驗程序、項目，進行質量過程控制，做好自檢、預檢和隱蔽工程驗收，并交驗各種資料，填報各種報表。原材料、半成品、成品要有出廠質量證明和試(檢)驗報告)。建立工程質量保證體系和質量管理責任制，做好各級質量父底。2.降水工程井位允許偏差±100mm，井徑不大于600mm，井深不小于設計深度。打井采用自造泥漿，不再投入粘土料。洗井要洗透，洗井后水質清晰，井底無泥砂，井內水位接近自然水位。抽水水泵保持連續運轉，排水管道無漏水、滲水