河南超高层综合业务楼基坑土方开挖施工方案附平面图Word文件下载.docx
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2施工部位的概况分析
2.1工程概况
xx股份有限公司河南省分行本部综合业务楼,位于郑州市花园路以西,纬三路以北。
拟建工程总建筑面积约8.5万㎡,地下三层为车库及设备用房,地上主楼(地上32层,总高度约137.9m)和裙房(地上4层,房屋高度约24m)组成。
其中裙房部分基底标高相对于正负零为-17.35m至-17.75m,核心筒部分基底标高相对于正负零为-19.05,开挖深度为自然地面下17-20m。
基坑大致成长方形,平面尺寸为51.7mx134.4m,其中北侧S轴以北为1号坡道,西侧1轴以西为2号坡道,南侧A轴以南为3号坡道,1号坡道与主体同时施工,为一期工程,2、3号坡道施工为二期工程。
本工程采用支护+直壁开挖方式,总开挖土方量约150000m3。
2.2基坑及周边环境
基坑周边环境见下图所示:
图1基坑周边环境图
基坑东侧
场地基坑开挖边线东边15.0m处为郑州市花园路,东围墙西侧墙下有天然气管线,距离东围墙1.0m左右,向南至现南建筑物墙下正向西通至现食堂,距围墙外1m处有热力管线,向南通至现建筑物东侧1m。
该路段为繁华的商业街区,车流量大,尤其是上下班高峰,塞车现象明显。
基坑南侧
二期开挖前拆掉南侧的2层砖混住宅及建设银行职工餐厅,开南门运土,南端弧形段基坑周边存在5、6层两栋砖混住宅。
基坑西侧
西端弧形段基坑周边存在1栋建筑物,为9层银行现有办公楼,距离基坑边最近距离为25m。
基坑北侧
北端弧形段基坑周边存在2栋建筑物,10层住宅距离基坑开挖边最近距离为8.6m,3层局部4层砖混住宅最近距离为12.5m。
北围墙外侧墙下有南向北依次有天然气、给水、污水、电缆沟等市政管线,最近处距离北围墙仅0.5m。
2.3基坑支护、降水设计概况
基坑支护采用钻孔灌注排桩+预应力锚索+桩间土钉+基坑上部放坡土钉墙+止水帷幕+被动土体压力区加固+主动土压力区花管灌注桩加固+坑内管井疏干降水的支护形式,支护排桩采用钢筋混凝土桩,共计442根,桩径1m,间距为1.6m,局部双排桩,排与排之间间距2.6m。
止水帷幕墙高压旋喷桩和三轴搅拌桩止水帷幕工艺。
2.4现场工作面分析
根据基坑支护降水设计图纸和现场实地勘察,在支护桩、止水帷幕、冠梁、土钉支护施工完毕后,北侧没有可用场地,东侧冠梁距现有围墙最近处1.7m,最远处4.3m,西侧冠梁距现有围墙1m,南侧冠梁距现有围墙最近处0.5m,最远处3m。
因此现场无法设置环形道路。
根据总体施工部署,一期工程采用南北分区施工。
先施工北区,待北区出正负零后再施工南区。
待一期施工完毕后,再进行二期2、3号坡道施工。
2.5工程特点难点
本工程的难点主要在基坑周边紧邻建筑物,施工现场场地狭小,东侧紧邻市区主干道花园路,土方施工时不论机械进出场、土方外运及车辆进出都对工期安排造成很大困难。
周边环境不利于施工,要分区施工。
同时场地地质条件较复杂,在场地中部偏北位置存在局部的防空洞、场地北部存在淤泥质土,地下天然气、给水、污水电缆沟等管线,这些都增加了土方开挖工程的施工难度。
如何使土方开挖及基坑施工阶段对周边建筑物和道路等影响降至最低,是本工程施工的难点。
本工程质量目标为鲁班奖,安全目标是国家AAA级安全文明工地,对施工质量和现场安全文明要求非常高。
根据本工程上述几大特点,必须在施工前按照建筑设计要求,综合考虑地质条件、周边环境等因素,编制切实可行的施工方案,结合多年来的类似工程的施工经验,制订一系列相应的施工措施和方法,克服存在的施工困难,保质、保量按期完成本次施工任务。
3施工准备
3.1技术准备
土方开挖前,首先进行开挖放线,建筑物位置的定位控制线(桩)、标准水平桩及开挖的灰线尺寸,必须经过相关单位检验合格,并办完预检手续。
土方开挖前,基坑支护降水工程中各种试验完毕且指标满足要求。
土方开挖前,根据设计要求,预降水三次,每次降水深度≥4m,观测基坑外水位3天,根据降水报告,止水帷幕达到设计效应后才能开挖。
挖至基底后,再进行细线控制,由主体施工人员放出基坑内每一个承台的边线的位置,注意应留出砖胎模的宽度和防水层及保护层的厚度。
各分期分区施工区域运行路线的布置,根据施工方案及项目要求逐一落实完成。
3.2机具准备
本工程拟入主要施工机械设备如下:
土方工程施工机械设备表
序号
设备名称
型号
规格
数量
产地
制造
年份
额定
功率
生产
能力
备注
1
挖掘机
小松
PC220-7
2台
日本
2008年
/
单斗1.0m3
南北区和二期
PC60-7
2009年
单斗0.28m3
日立长臂
EX300
1台
单斗1.2m3
南区和二期
2
载重汽车
红岩金城290
20台
重庆
3
欧曼斯太尔290
北京
4
30C铲车
5
16t吊车
QY-16
徐州
二期
为确保机械设备处于良好状态,满足施工生产及安全生产的需要,必须加强施工机械的管理:
机械设备使用前,按其说明书中技术性能要求进行试验与检验或按照国家有关规程进行试验和检验。
机械设备的操作严格执行产品使用说明书中有关技术操作规程,保养规程及当地政府和部门的有关要求。
操作人员持证上岗,认真执行岗位责任制,按规定的作业项目和要求做好交接班制度,并做好机械设备日常保养和修理工作。
使用过程中由于各种原因造成的机械设备事故、要查清事故原因和责任,并按“三不放过”的原则,严肃处理。
机械设备的修理必须坚持日常修理、故障修理、定项修理,严格遵守修理制度、技术保养规程和出厂说明书的要求。
3.3现场准备
开挖前办好东大门占道等有关运土的所有手续。
东侧埋深仅0.8m的地下天然气管道距基坑不足5.0m,为坡道收尾时挖掘机
操作位置,为满足挖掘机操作及基坑边至花园路间运土时地基承载力的要求,此段道路需采用钢筋混凝土路面。
土方开挖前,根据施工方案的具体要求,将原三通一平尚未处理而遗留下来
的问题,由总包组织处理地面障碍物和地下有关影响施工的各种管网清除和处理。
3.4人员准备
3.4.1项目管理人员
本工程的主要管理人员一览表
姓名
职务
职称
资格证书号
郑永新
项目经理
一级建造师
00080158
康喜辉
项目副经理
助理工程师
D0*******080900001
陶思玉
总工
高级工程师
AY061400161
贾国华
质检部长
工程师
41180103B00075
李世俊
安全员
41180104B00034
6
范乾松
施工员
41180101B04231
7
腾家贵
测量员
41010112A00009
8
许玉发
计划员
41010107B00025
9
余鸿喜
造价员
豫060A09237J
10
甄东华
资料员
41010113A01610
11
李稳立
材料员
41180105B00029
3.4.2劳动力计划
劳动力计划表
工种
按工程施工阶段投入劳动力情况
进场
施工期
撤场
挖掘机司机
3-5人
3人
载重汽车司机
20-40人
20人
铲车司机
2人
吊车司机及指挥
4人
人工开挖人员
后勤人员
卫生保卫
6人
调度人员
2-4人
我们根据本工程的工作量、工期要求及现场条件,高峰期计划安排劳动力103人,选用劳动力统一由项目部进行领导,进场后进行培训和教育,培训经考核或考评确认达到培训要求后进入工地现场,根据工地施工需要安排。
4施工安排
4.1与总包、基坑降水支护、监测单位的配合
做好与总包、支护施工、监测单位的配合是加快开挖施工进度,确保挖运施工安全的首要条件。
(1)、总包施工单位应合理安排施工场地,现场有停车场地,使运土车能连续不间断的运行,一期南区土方开挖前需将原加工场地清理干净,无影响土方开挖的设备、材料。
(2)、支护单位及时提供开挖工作面,最好提前1-2天下发开挖通知书,写明开挖区段,开挖深度及其它要求,以便我方合理安排挖掘机、运土车。
(3)、基坑开挖至锚索施工部位,支护单位可能因施工工艺需要排水等造成该部位基坑有泥浆及存水现象,总包需要及时协调支护单位进行处理,避免影响土方开挖。
(4)、监测单位及时提供警戒监测数据,以便合理安排开挖长度、开挖深度等。
(5)、电梯井、集水坑、承台坑开挖时,总包单位负责放线定位,现场指挥,以确保施工质量。
当开挖到底需凿桩头时(桩头破除长度30~50cm),应合理安排人力,紧跟挖土进度,将桩头及时运至挖掘机跟前。
(6)、总包施工单位提前安排测桩场地,以便合理布置场内运土道路及开挖事项。
4.2主体结构施工顺序
本工程主体结构分为一、二期,其中一期工程采用南北分区施工,施工总顺序为:
一期北区→一期南区→二期汽车坡道,总体施工顺序如下:
(1)、除不具备施工条件的2#坡道、3#坡道外,先行进行工程桩、支护桩、止水帷幕及支护桩顶冠梁的施工。
(2)、在止水帷幕施工完毕后、土方开挖前,冠梁施工的同时,开始进行基坑降水。
(3)、先开挖北区的土方,南区待北区结构出±
零米、并完成基坑土方回填后,再展开施工。
(4)、土方开挖的同时,支护腰梁、锚索等边坡护面随开挖进度,同步跟进。
(5)、在土方开挖至最后两层土时,先行为1#塔吊的安装创造条件,以便塔吊配合桩头外运及试桩工作。
(6)、北区结构出±
零米后,北区裙房部分停止结构施工、北区主楼继续施工,在基坑土方回填的同时,陆续完成钢筋加工车间由南区向北区迁移的工作。
(7)、北区土方回填完成后,开始进行南区的施工。
(8)、南区土方开挖至最后两层土时,安装2#塔吊。
(9)、南区结构施工完毕后,钢筋加工车间再回迁至南区大堂处,北区裙房地上结构继续施工。
4.3基坑工程施工顺序
根据主体结构施工顺序,基坑工程土方开挖工程施工顺序为:
一期北区土方开挖→一期南区土方开挖→二期汽车坡道土方开挖,见下图。
根据基坑工程施工方案,按照每一层腰梁和锚索施工深度要求,每期土方开挖竖向共分为六层,施工顺序为:
冠梁以上土方开挖→第一排锚索以上土方开挖→第二排锚索以上土方开挖→第三排锚索以上土方开挖→第四排锚索以上土方开挖→锚索以下第一层土方开挖→锚索以下第二层土方开挖。
各阶段施工安排具体如下:
1、一期北区土方开挖(具体平面图详见附图1)
先开挖一期工程南北区冠梁位置土方,施工场地开挖配合支护单位开挖至其工作面高度及所需要满足施工的宽度,使冠梁及以上部位展开施工,待冠梁位置土方开挖完毕后,进行该层非冠梁区土方开挖,非开挖期间修坡道、垫路。
一期北区开挖出土坡道设在南区,长度108m,坡度14%。
待冠梁强度满足设计要求后,一期北区东、西侧往下开挖至第一排锚杆下1.5m左右,为第一排锚索施工提供场地。
北侧圆弧段分两次开挖至第一排锚杆下1.5m左右,为支护施工提供场地。
待锚索位置土方开挖完毕后,进行非锚索区域土方开挖,非开挖期间修坡道、垫路。
待预应力锚杆张拉后,开挖至第二排锚杆下1.5m左右,以此类推,待最后一排预应力锚索张拉后,机械开挖至距基坑底0.3m,配合清除桩间土、凿桩头、人工清底、挖承台坑等装运工作。
2、一期南区土方开挖(具体平面图详见附图2)
待北区主体结构出±
0.00后,参照一期北区东、西侧剖面做法,安排进行施工。
一期南区运土坡道设在南区基坑内,长度约65m,坡度17%。
一期南区坡道土方收尾采用挖掘机倒退阶梯式收尾,挖掘机从基坑坡道底部逐级后退挖土,达到一定高度短臂挖机无法够到底部时更换长臂挖机勾土,后方配有短臂一台及时转运挖土土方,长臂挖掘机够不着的剩余土方,安排1-2台小型挖掘机和1-2台30C铲车配合把所挖土方运至坑底边,由16吨吊车用料斗运至坑外。
一期南区坡道土方开挖施工安排:
1)坡道下第一排锚索同南区第一排锚索施工,最好优先施工,注浆后回填坡道,恢复土方开挖,待坡道收尾时张拉锁定,张拉锁定后向下开挖至第二排锚索施工位置。
2)坡道下第二排锚索施工完,可将人工开挖土方堆在坡道处,堆土高度可超过第二排锚索,等待张拉锁定的时间,张拉锁定时挖走,第二排锚索张拉锁定后开挖至第三排锚索施工位置。
3)坡道下第三排锚索施工完,等待张拉锁定的时间,可将人工开挖土方堆在坡道口两侧处,堆土高度可超过第三排锚索,张拉锁定时挖走,第三排锚索张拉锁定后开挖至第四排锚索施工位置。
4)坡道下第四排锚索施工完,等待张拉锁定的时间,可将人工开挖土方堆在坡道处,堆土高度可超过第四排锚索,张拉锁定时挖走,第四排锚索张拉锁定后开挖至基坑底。
3、二期土方挖运(具体平面图详见附图3)
待二期坡道具备开挖条件后,二期两个弧形基坑同时开始施工。
先期每个基坑安排1台挖掘机,运土车各20辆,2号坡道由北向南整体开挖,3号坡道由东向西整体开挖,所挖土方直接装车外运,每个汽车坡道内设运土坡道,长度根据具体情况确定,坡度15~17%。
施工中期由于深度较深,施工区域狭窄,运土车辆无法进入坑内,采用长臂挖掘机站在坑边,安排小挖掘机及铲车运至跟前。
施工末期长臂挖掘机够不着的剩余土方,安排2台小型挖掘机和2台30C铲车配合把所挖土方运至坑底边,由16吨吊车用料斗运至坑外。
土方挖运参照一期北区施工安排进行,需破除的帷幕桩、护坡桩分层破除,分层高度与开挖分层高度一致。
二期开挖前西侧弧形南段应自一期西侧的护坡桩向西留10.0m宽的装运场地。
二期现场设堆土场地,主要用于(白天开挖深部土方存土)挖机半径外无法挖到的土方,以及深度过深的土方,使用吊车吊出,临时存放于堆土点(堆土最近位置距离基坑边缘大于10m,堆土高度不超过1.5m,堆土方量不大于100m3),夜间及时运出。
二期坡道土方开挖施工安排同一期南区坡道土方开挖施工安排。
4.4工期要求
本工程土方开挖施工主要是配合基坑支护降水施工,在具备开挖条件和确保施工安全的情况下,我单位将根据本工程的施工进度要求,合理安排劳动力,确保不影响支护施工,优质、高效的完成土方工程施工任务。
5主要施工方法
5.1测量放线
待基坑支护降水工程中各种试验完毕且指标满足要求,基坑降水达到设计要求后,准备土方挖运。
开挖前要认真审阅基坑支护施工图纸,按照审核通过的开挖方案和设计图纸,依据定位点用全站仪放出开挖边线,并在基坑四周设标高控制点,以便在机械开挖时随时测量开挖深度。
(开挖边线由支护单位撒白线)
5.2开挖顺序和高度
根据图纸设计要求,每层土方开挖分两个标高提供工作面(A面和B面),如下图:
(1)一期北区(J轴以北):
首先进行场地平整,清除自然地面以上杂土。
冠梁土方开挖:
支护桩及止水帷幕桩完成后开始开挖第一层土方,放坡系数为1:
0.3,开挖高度(5-5、6-6剖面)为-4.8m;
(2-2、3-3、4-4、7-7、8-8剖面)为-3.8m为冠梁施工提供工作面。
第一排锚索以上土方开挖:
南北区冠梁施工完毕后北区才能进行第二层土方开挖,开挖高度为-7.2m,为2-2、3-3、4-4、7-7、8-8剖面第一道锚索和5-5、6-6剖面花管灌注桩施工提供工作面,2-2、3-3、4-4、7-7、8-8剖面该层分A工作面和B工作面,图示如下:
第二排锚索以上土方开挖:
2-2、3-3、4-4、7-7、8-8剖面开挖高度为-9.7m;
为第二道锚索施工提供工作面,5-5、6-6剖面开挖高度为-11.2m,为第一道锚索施工提供工作面,该层分A工作面和B工作面,图示如下:
第三排以上锚索土方开挖:
2-2、3-3、4-4、7-7、8-8剖面开挖高度为-12.2m;
为第三道锚索提供工作面,5-5、6-6剖面开挖高度为-13.2m,为第二道锚索施工和桩前加固提供工作面,该层分A工作面和B工作面,图示如下:
第四排锚索以上土方开挖:
2-2、3-3、4-4、7-7、8-8剖面开挖高度为-14.2m;
为第四道锚索提供工作面,5-5、6-6剖面开挖高度为-15.2m,为第三道锚索施工提供工作面,该层分A工作面和B工作面,图示如下:
锚索以下第一层、第二层土方开挖:
2-2、3-3、4-4、7-7、8-8剖面开挖至距离基坑底部300mm处。
(2)一期南区
前期下挖1m,至-1.5m(相对于±
零米),主要为北区施工提供生产场地待北区主体结构出±
施工后期待长臂挖掘机无法挖到时,安排1-2台小型挖掘机和1-2台30C铲车或翻斗车配合把所挖土方运至坑底边,由16吨吊车用料斗运至坑外。
(3)二期
待南区防水及基坑回填施工完毕后,二期两个弧形基坑同时开始施工。
先期每个基坑安排1台挖掘机,运土车各20辆,2号坡道由北向南整体开挖,3号坡道由东向西整体开挖。
前期所挖土方直接装车外运,每个汽车坡道内设运土坡道,长度根据具体情况确定,坡度15~17%。
施工中期由于深度较深,施工区域狭窄,运土车辆无法进入坑内,安排大型挖土机甩土至坑边,由大型长臂挖掘机挖走。
施工后期待长臂挖掘机也无法挖到时,安排2台小型挖掘机和2台30C铲车或翻斗车配合把所挖土方运至坑底边,由16吨吊车用料斗运至坑外。
土方挖运参照一期北区施工安排进行,坡道下收尾时锚索、挖土施工由支护人员安排。
需破除的帷幕桩、护坡桩分层破除,分层高度与开挖分层高度一致。
二期现场设堆土场地,主要用于挖机半径外无法挖到的土方,以及深度过深的土方,使用吊车吊出,临时存放于堆土点(堆土最近位置距离基坑边缘大于10m,堆土高度不超过1.5m,堆土方量不大于100M3),夜间及时运出。
5.3分段、分层开挖
本工程采用反铲挖掘机以倒退方式进行开挖,自卸车配置在挖土机的一侧或后面装土。
土方开挖由专人指挥,根据施工方案要求,本工程基坑开挖最深处为20m,采取分段、分层开挖方法,分层开挖深度2.0~3.0m,分段开挖长度15.0~20.0m,预留土堆长度6.0m左右,宽度3.0~5.0m。
分层以锚索以下1.5m为标准,逐层开挖至基坑底,严禁超挖,基坑开挖与支护配合进行。
5.4特殊部位土方施工
边坡位置土方施工:
针对边坡土方开挖,按照图纸设计开挖边线和坡度,提前撒上灰线,并在拐角处和重要部位插上旗帜,夜间施工时支护单位派专人指挥,边坡预留土300mm,白天进行人工修坡,以保证边坡坡度和开挖边线的准确。
支护桩位置土方施工:
基坑四周支护桩位置采取侧面预留300mm土方不挖,采用人工清理土方,避免对支护桩的破坏。
桩间土采用小挖掘机安装小挖斗开挖,冠梁以下腰梁环梁位置土方采取人工掏孔,避免对支护桩的破坏。
土方开挖施工时,为了保护监测单位预埋在部分支护桩内的监测用线路不被挖断,要求监测单位提前对有预埋线路的支护桩进行定位并做显著的标志,夜间施工时,派专人进行值班。
我单位将对预埋线路的支护桩桩头以上及侧面500mm土方不挖,避免对监测用线路的破坏。
工程桩位置土方施工:
针对间距较大的工程桩开挖,必须事先放出桩位点,开挖至桩身周边300mm时,使用人工清理桩身周边土,做好对工程桩的保护,以免机械碰撞扰动桩体,并安排专人负责指挥开挖,严禁挖斗碰撞桩头。
针对基底CT2(包括CT1)位置的土方开挖,由于该承台面积较大,长宽39.2mx22.4m,深2.6m,且该位置工程桩满布,桩间净距仅为1.4m,因此需要大型挖掘机需要换成小挖斗进行专门开挖,并提前放出桩位点,并安排专人负责指挥开挖,严禁挖斗碰撞桩头。
基底位置土方施工:
基坑底部机械开挖在接近槽底时,用水准仪控制标高。
机械开挖时,及时配合人工清土,将机械挖不到的地方和桩上采用人工清理后,运到机械作业半径内,由机械运走,所有土方用自卸汽车或吊车吊运等方式运出场区。
严格按照设计要求和施工规范的要求,随时对标高和基坑的尺寸进行测量,防止超挖、误挖、错挖。
集水井、承台、电梯井位置土方施工:
开挖集水坑、承台、电梯井位置时应按照放好的尺寸线,先将内口开挖至设计标高处,然后再按照外口线进行修坡,最后在坡度基本成型时,留300mm人工进行修整。
开挖至桩身周边300mm时,使用人工清理桩身周边土,做好对工程桩的保护,以免机械碰撞扰动桩体。
防空洞土、地下管线位置土方施工:
在场地中部偏北位置存在局部的防空洞,土方开挖期间,先用液压破碎机进行破除,后用挖掘机进行清运。
在总包书面或者图纸告知有管线部位的开挖,对地下管线,地下管网、地下构筑物情况不明的开挖前先行开挖探沟,
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