劇院深基坑降水土方挖運邊坡支護(hù)施工方案

/大劇院深基坑降水、土方挖運、邊坡支護(hù)施工方案前言1.1工程概況國家大劇院是國家重點工程，擬建場地位于北京市西城區(qū)堂西路西側(cè)，為一多功能特大型公共建筑，由橢圓穹形結(jié)構(gòu)的主體建筑——國家大劇院及南北兩側(cè)的地下票務(wù)大廳、地下停車庫及商業(yè)區(qū)組成，總建筑面積為10萬平方米，地下面積3.5萬平方米，接待面積為2.9萬平方米。其中，主體結(jié)構(gòu)東西軸長216m，南北軸長146m，結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)埋深分別為-22.0m、-28.6m和-41.0m，本工程±0.00=46.00m，室外自然地坪標(biāo)高在46.0m左右。擬建場區(qū)總平面圖詳見圖(一)。其次部分施工組織方案1、施工布置由于該工程是重點工程，2003年年初要交付運用，而基坑降水、邊坡支護(hù)、土方開挖及回填只給了280天，施工難度大，任務(wù)緊，為此我們的方針是確保280天準(zhǔn)時完成任務(wù)。具體支配是上層降水、土方開挖、邊坡支護(hù)同時穿插進(jìn)行，施工中以機(jī)械挖土為主線，打井降水為上層大部分土方開挖創(chuàng)建條件，分層挖土為下部各層支護(hù)創(chuàng)建條件，工程開工后，三個項目降水、挖土、邊坡支護(hù)同時進(jìn)場，相互穿插，齊頭并進(jìn)，降水進(jìn)12~15臺設(shè)備進(jìn)行打井，挖土進(jìn)10~15臺挖土機(jī)。由于北區(qū)和中心區(qū)部分基坑先行開挖，因此北區(qū)和中心區(qū)四周要先進(jìn)行打井降水。-11.0m標(biāo)高以上的邊坡接受噴錨支護(hù)，局部須要進(jìn)行二次開挖的臨時支護(hù)段，可接受插筋掛網(wǎng)處理方法。當(dāng)中心區(qū)水位降至-17.0m以下時，可從中心區(qū)四周從-11m做噴錨支護(hù)至-17.0m，然后，在-17.0m標(biāo)高面上，進(jìn)行周圈地下連續(xù)墻施工。橢球體內(nèi)連續(xù)墻錨桿、內(nèi)支撐護(hù)坡樁、臺倉區(qū)連續(xù)墻等視基坑內(nèi)水位下降及各層作業(yè)面標(biāo)高狀況逐級向下進(jìn)行施工。施工平面布置詳見圖(十二)。2、施工準(zhǔn)備2.1進(jìn)行地上、地下建筑物拆除和各種管道、線路的挪移，切斷、封堵通往施工區(qū)域內(nèi)一切管道、線路，防止發(fā)生平安事故。2.2進(jìn)行測量定位和觀測點的埋設(shè)工作，并做好初測記錄。2.3進(jìn)行現(xiàn)場圍擋，設(shè)置出入口，加固管溝上道路路面。2.4做好施工用電，經(jīng)計算深基坑施工階段，用電量約為1500KVA（降水和噴錨同時施工時），在現(xiàn)場設(shè)置四個630KVA的變壓器，其位置分別設(shè)在主體結(jié)構(gòu)的東南、西南、西北、東北角各一臺。2.5做好施工用水，經(jīng)計算現(xiàn)場埋設(shè)φ200mm供水鋼管，降水井抽水后，施工用水可以用井里抽出的水，以節(jié)約用水。2.6在現(xiàn)場搭設(shè)辦公及暫住用房。2.7辦理交通、城建、市容、環(huán)衛(wèi)等有關(guān)手續(xù)，辦理降水工程向市政雨、污水管排放手續(xù)。2.8協(xié)同甲方妥當(dāng)處理支護(hù)結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)地下管線和構(gòu)筑物。2.9落實所需各種設(shè)備材料，依據(jù)須要組織部分材料進(jìn)場。提前進(jìn)行鋼筋加工。2.10組織施工人員熟悉地質(zhì)報告、施工方案及有關(guān)規(guī)范規(guī)程。2.11對施工人員進(jìn)行平安責(zé)任教化。2.12依據(jù)施工圖紙、總進(jìn)度支配、勞動力規(guī)模劃分土釘墻的作業(yè)流水段，和土方挖運專業(yè)隊協(xié)調(diào)、協(xié)作。2.13為確保工程的施工進(jìn)度，布署各工種晝夜施工。2.14現(xiàn)場需設(shè)置兩處約10m3/h的水源，電量應(yīng)滿足約550KVA(僅針對樁施工)。3、降水工程3.1降水工藝流程放線定井位→鉆機(jī)就位→開挖循環(huán)水池→鉆孔→下井管→洗井→做排水管線→試抽水→正式抽水。3.2由于先開挖北區(qū)及中心區(qū)部位基坑，因此沿橢圓基坑四周打一圈封閉降水井，井距7.5m，孔徑φ600mm，井底標(biāo)高-30.0m，在-27.0m標(biāo)高下設(shè)2m長鋼筋網(wǎng)過濾井管，主體北側(cè)已有舊基坑，因此該位置處的降水井及主體內(nèi)部降水井從現(xiàn)有地坪面打井，其余基坑四周抽滲結(jié)合井均在自然地面打井。詳見“降水井狀況一覽表”。3.3深基坑?xùn)|西兩側(cè)自然地面上的抽滲結(jié)合井（回灌井）距坑內(nèi)相臨降水井不小于20m。地面上降水井影響車輛行駛時，可在井口加蓋市政井蓋，排水接受挖溝鋪鋼管暗排。3.4為了保證主體部分降水井的排水及回灌問題，北區(qū)及南區(qū)抽滲結(jié)合井要先行施工，保證上部土方開挖，回灌井井底標(biāo)高-26m，在-23m標(biāo)高下設(shè)2m長鋼筋網(wǎng)過濾器，其中每隔六個抽滲結(jié)合井，加深至38.0米，共加深28眼。3.5為降低施工噪音污染，提高工效，接受2臺旋挖鉆機(jī)6臺反循環(huán)和6臺沖擊反循環(huán)鉆機(jī)，接受泵吸反循環(huán)自造泥漿護(hù)壁的方法，在卵石厚、水壓大易塌孔區(qū)適當(dāng)投放粘土護(hù)壁。3.6下井管組裝時，要選用無破損合格井管，井管連接處要纏塑料布，保證接頭處堅實無縫，以防抽水時將土層中的泥砂大量帶出而造成四周建筑物不勻整沉降。3.7成井結(jié)束后要剛好洗井，接受空壓機(jī)氣舉法，自上而下逐節(jié)吹洗，對投粘土料護(hù)壁處洗井時要加粘土松解劑，以保證降水井的滲透效果，洗至出清水時為止。3.8打完的井要剛好試抽，將井抽活。3.9降水初期，可適當(dāng)抬高下泵高度，以削減初期排水量，抽一段時間后，依據(jù)施工的實際須要可將泵位下調(diào)，慢慢降低地下水。3.10主體結(jié)構(gòu)四周降水井內(nèi)設(shè)流量3~5t/h、揚程50m的潛水泵，主體基坑內(nèi)部降水井(疏干井)內(nèi)設(shè)流量20t/h、揚程50m的多級潛水泵。-43m深基坑內(nèi)的減壓區(qū)井設(shè)50t/h、揚程60m的多級潛水泵。3.11由于抽水流量較大，因此該降水工程的排水及回灌管線鋪設(shè)量很大，為保證連續(xù)作業(yè)，管線鋪設(shè)應(yīng)和降水打井工作同步進(jìn)行，為防止將回灌井淤死，回灌時全部接受封閉式管道及膠管，四周鋪設(shè)多排φ150和φ300(回灌管道)的鋼管排水管。將水引至回灌井處設(shè)節(jié)頭連膠管將水依次回灌到各個滲井中，剩下的少量水可排入場區(qū)旁邊市政排水管道。3.12位于基坑內(nèi)部的降水井，在內(nèi)部基坑進(jìn)行土方開挖時，要依次停抽后提出井中的潛水泵逐節(jié)拆下井管至開挖底標(biāo)高上0.5m～1.0m處，再下泵進(jìn)行抽水，嚴(yán)禁損壞坑內(nèi)降水井，當(dāng)土方開挖至槽底標(biāo)高時，可在井上部加一節(jié)φ327mm鋼管實管，當(dāng)坑內(nèi)井停抽時，可在井內(nèi)下放小鋼筋籠，再進(jìn)行壓力灌漿，鋼筋籠上部可加預(yù)應(yīng)力，起到坑浮樁作用，在上部鋼管實管外做法蘭盤，分層做好防水，最終在底板澆筑時一起澆筑。3.13錨桿施工時，應(yīng)和降水井錯開，以防擊穿降水井3.14在基坑底部沿基坑邊坡挖一條排水溝，以便將邊坡滲水、局部存水剛好排走。定期做好四周建筑物的沉降觀測，隨時處理不利因素。井位布置及構(gòu)造詳見附圖。4、土方工程4.1本工程土方施工的特點是工程量大，北區(qū)、中心區(qū)由于要協(xié)作噴錨、連續(xù)墻、護(hù)坡樁、錨桿施工，等待時間較長，工期要求緊，土質(zhì)困難(有滯水層和飽和土)以及地處重要地區(qū)，交通不暢，管制嚴(yán)格等。依據(jù)以上特點和為連續(xù)墻、護(hù)坡樁、錨桿創(chuàng)建施工條件的要求，本工程配備10~15臺反鏟挖土機(jī)，200余輛15~17t自卸汽車分區(qū)分層開挖。4.2在開挖北區(qū)和中心區(qū)基坑時，由南往北挖，第一步挖至-12.2m，預(yù)留20cm由人工清底，（機(jī)械作業(yè)面處土方挖至-11米），局部基底標(biāo)高小于-12.2m的區(qū)域，挖至實際標(biāo)高處，周邊噴錨施工工作面處的土方，要依據(jù)土釘層高分層開挖。噴錨區(qū)的土方開挖需保證噴錨施工24小時后方可挖下步土。為保證土方開挖進(jìn)度，噴錨作業(yè)面20m內(nèi)按要求分層開挖，中間可大面積、較大深度進(jìn)行開挖。4.3在北區(qū)進(jìn)行挖運施工時，可同時進(jìn)行坑內(nèi)舊樁的拆除裂開工作，碎樁塊隨土方一起清運。對舊坑超深部分，應(yīng)進(jìn)行回填處理，接受3：7灰土用推土機(jī)分層碾壓密實。對于擬建區(qū)域外的超挖舊樁，可待北區(qū)外墻施工出±0.0m后再進(jìn)行分層回填密實。4.4當(dāng)水位降至-17.0m以下時，可進(jìn)行中心區(qū)其次步土方開挖，從-12.20m挖至-17.0m，四周邊坡用噴錨支護(hù)。噴錨坡腳線距連續(xù)墻外皮2.0m。4.5土方挖運至大興舊宮、豐臺區(qū)四合莊，運距約17Km，日出土量約12000~24000m3。4.6在-17.0m工作面進(jìn)行中心區(qū)四周地下連續(xù)墻的施工。4.7地下連續(xù)墻施工結(jié)束后，利用連續(xù)墻內(nèi)降水井疏干墻內(nèi)存水，當(dāng)水位降低至連續(xù)墻第一道錨桿下2~3m時，即可進(jìn)行第三步土方開挖，挖至第一道錨桿頭下0.5m處。待打完該層錨桿，上好腰梁后，預(yù)留出錨桿張拉的工作面，先從工作面外進(jìn)行下一步土方開挖，張拉完成后，進(jìn)行大范圍開挖，依次類推，挖至-26.0m(預(yù)留1.20m厚土，以免打樁機(jī)擾動地基土)。4.8-26.0m標(biāo)高處護(hù)坡樁施工結(jié)束后，清挖除坡道處的預(yù)留余土至-27.20米，進(jìn)行下一步土方開挖。每次挖深和地下連續(xù)墻的每道工序緊密結(jié)合，挖至連續(xù)墻的每步作業(yè)面要求標(biāo)高處。4.9待臺倉內(nèi)水位降到-43.70m時,可進(jìn)行臺倉內(nèi)土方開挖，先挖至鋼筋砼角支撐的工作面標(biāo)高處，待四周角支撐施工完成后，可進(jìn)行深基坑內(nèi)余土挖運施工，可用一臺挖土機(jī)在坑內(nèi)挖土，再用拉鏟挖土機(jī)或輪胎吊車簸箕將土運出，最終將臺倉基坑內(nèi)挖土機(jī)用80~100t汽車吊車吊出，也可用12m長臂挖土機(jī)干脆挖剩余土方。主體基坑內(nèi)連續(xù)墻，護(hù)坡樁、錨桿及臺倉內(nèi)土方均已完成后，可將樁機(jī)、錨桿機(jī)沿坡道移出基坑?？觾?nèi)留4～5臺挖土機(jī)將不同標(biāo)高處的余土挖設(shè)計標(biāo)高處，預(yù)留20cm厚由人工清土。由西向東方向收尾，收尾時接受接力挖土，由于收尾口處槽深不足12m，因此，可干脆接受12m長臂挖土機(jī)干脆收尾。4.10在主體部分土方開挖的同時，可進(jìn)行北區(qū)局部超深部分的回填及局部舊樁的拆除工作?；靥顣r接受3：7灰土用推土機(jī)分層碾壓密實。回填用土就位取材，接受-7~-10m之間的粘性土，機(jī)械接受D80型推土機(jī)。4.10.2填土應(yīng)由下而上分層鋪填，每層虛鋪厚度不大于30cm。4.10.3大坡度堆填土，不得居高臨下不分層次，一次堆填。4.10.4接受分堆集中，一次運輸方法，分段距離約10~15m。4.10.5用推土機(jī)來回行駛進(jìn)行碾壓，履帶應(yīng)重迭一半。4.10.6夯填度達(dá)到基礎(chǔ)設(shè)計要求。4.10.7基坑內(nèi)舊樁拆除采2~3臺液壓錘進(jìn)行裂開拆除，裂開后的砼碎塊和土方一起運走。4.10.8舊樁拆除后，擾動擬建地基時，需實行回填3：7灰土分層碾壓密實。4.11北區(qū)存放級配砂石由于該工程中心區(qū)基坑底底板上需鋪設(shè)2m厚級配砂石，為了節(jié)約費用，可將中心區(qū)內(nèi)-12.2m~17.0m之間挖出的質(zhì)量較好的砂石存放于北區(qū)現(xiàn)場，共需存放約6萬m3。待深基坑回填級配砂石時再進(jìn)行現(xiàn)場清運。存放的級配砂石也做分層碾壓密實及平整處理。4.12留意事項土方工程施工的關(guān)鍵是運輸問題，車輛集中，道路擁擠，地區(qū)交通管制嚴(yán)格，因此，必需實行以下措施：4.12.1現(xiàn)場南坡開設(shè)2個出入口，依據(jù)挖土部位，調(diào)整各出入口的行車路途，汽車要按指定路口出入，按指定路途行駛，保持循環(huán)道路。各出入口要設(shè)專人指揮，疏散交通。4.12.2接受卸(棄)土場和場外道路分流、夜班運土高鋒時要同時向大興舊宮、豐臺區(qū)四合莊等場地卸(棄)土，實行各行其道，防止車輛堵塞。4.12.3避開交通運輸高鋒，支配好各班次運土車輛，白天市內(nèi)車輛多，交通擁擠配備少量汽車(60-80輛)運土。晚9點至次日晨5點交通狀況改善，配備200-250輛汽車運土。同交通管理部門緊密協(xié)作、制定有效地交能運輸方案，建立健全工地交通管理組織，制定交通運輸措施，有條理有秩序地組織土方運輸。4.12.5為防止車輛遺撒和輪胎泥土污染市區(qū)道路，須要現(xiàn)場坡道口兩側(cè)搭設(shè)拍土架，設(shè)專人拍車槽，蓋苫布，門口處砌置排水通道，用高壓水沖洗輪胎，車輛清潔后方可放行。5、土釘墻施工5.1工藝流程開挖工作面,修整坡面→放線定位→用洛陽鏟成孔→插筋→堵孔注漿→綁扎、固定鋼筋網(wǎng)→壓筋→噴射砼面層→砼面層養(yǎng)護(hù)。5.2坡面施工基坑開挖過程中和土方施工適時協(xié)調(diào)密切協(xié)作，按設(shè)計坡比開挖，每步開挖1.5m，預(yù)留30cm厚土由人工清理，以免擾動地基土，嚴(yán)禁超挖，剛好修坡，保證坡面平整。5.3土釘錨桿施工坡面經(jīng)檢查合格后，放線定錨孔位置，用洛陽鏟成孔（φ110mm）；檢查孔深、孔徑、錨筋長度合格后，剛好插入錨筋和Ф25mm注漿管至距孔底100~150mm處；拉桿體沿長度方向每隔2m焊一個Ф6托架，分布呈三角形，使土釘居于孔中心。注水泥漿不飽滿應(yīng)二次補(bǔ)漿，水泥漿水灰比為0.45~0.50，注漿壓力不得小于0.3Mpa。5.4混凝土面層施工將φ6.5＠250mm×250mm鋼筋網(wǎng)片，用插入土中的鋼筋固定。用加強(qiáng)筋壓緊并和錨頭焊接，鋼筋網(wǎng)片均應(yīng)和上部搭接，并給下步留茬，搭接長度不小于20cm，噴射80±20mm厚C20細(xì)石混凝土。5.5技術(shù)質(zhì)量要求基坑坡面穩(wěn)定性不好的部位，應(yīng)削減每步開挖深度，并立刻先掛鋼