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文檔簡介

一般設設計部分 51工程地質及水文地質資料 51.1工程概況及工程地質 51.1.1工程地質 51.1.2水文地質 51.2工程周圍環(huán)境 62設計依據(jù)和設計標準 62.1基坑工程設計依據(jù) 62.2基坑工程等級確定 72.3基坑設計控制原則 83基坑維護方案設計 83.1支護體系的組成 83.2幾種常見支護體系 83.2.1深層攪拌水泥土圍護墻 83.2.2槽鋼鋼板樁 93.2.3地下連續(xù)墻 93.2.4SMW工法(勁性水泥土攪拌樁法) 103.3方案對比分析及選擇 103.3.1型鋼選擇 103.3.2水泥土攪拌樁 114基坑支撐方案設計 114.1支撐結構類型 114.2支撐方式的對比選擇 124.3立柱 124.4圍檁 134.5支撐制作注意事項 134.6基坑施工應變措施 134.6.1支護墻的滲水與漏水 134.6.2斷樁及漏樁的處理 144.6.3防止側向位移發(fā)展的措施 144.6.4流砂及管涌的處理 144.6.5臨近建筑與管線位移的控制 144.7支撐施工技術要點 154.7.1支撐安裝 154.7.2內支撐體系的拆除 154.7.3支撐體系主要施工技術措施 155計算書 165.1土壓力計算 165.1.1標準段地下連續(xù)墻深度的確定 165.1.2土的特征計算 165.1.3水土壓力計算 175.2支撐及墻體內力計算 185.2.1各參數(shù)的計算 195.2.2支撐內力的計算 195.2.3求最大彎距及剪力值 205.2.4SMW的內力驗算 225.3基坑穩(wěn)定性驗算 235.3.1基坑底部抗隆起穩(wěn)定性驗算 245.3.2圍護墻的抗傾覆穩(wěn)定性驗算 255.3.3整體圓弧滑動穩(wěn)定性驗算 275.3.4抗?jié)B流驗算 286基坑主要技術經(jīng)濟指標 306.1開挖土方量 306.2SMW工法水泥土攪拌樁水泥用量 306.3鋼材用量計算 306.4人工費用計算 317基坑施工準備 327.1基坑施工的現(xiàn)場準備 327.1.1拆除障礙物 327.1.2測量放線 327.1.3“三通一平” 327.1.4臨時設施的準備 327.2基坑施工的技術準備 337.3施工物資的準備 347.3.1物資準備 347.3.2勞動力準備 347.3.3季節(jié)施工及應急準備工作 358施工方案 358.1工程概況 358.2工程技術特征 368.3施工工法 368.3.1基坑開挖類型 368.3.2基坑開挖及支撐順序 378.3.3基坑開挖安全保證措施 378.4SMW圍護結構施工 388.4.1導墻制作 388.4.2開挖溝槽及制作泥漿池 388.4.3SMW圍護結構鉆進施工 388.4.4型鋼插入 408.4.5壓頂圈梁制作 408.4.6H型鋼回收 408.5圍護結構質量保證措施 408.5.1質量技術措施 408.5.2質量檢驗方法 418.6支撐保護 418.7基底加固的混凝土施工 418.7.1施工流程 418.7.2主要技術參數(shù) 428.7.3質量檢驗方法 428.8圍護防滲漏措施 428.9降水措施 428.9.1輕型井點降水 428.9.2深井泵井點降水 448.10SMW樁施工冷鋒處理 449施工總平面布置 459.1施工現(xiàn)場臨時建筑物的布置原則 459.2施工用的臨時運輸線路的布置 459.3建筑材料的堆放位置 469.4大型設備停放 4610施工進度計劃及管理措施 4610.1施工總體籌劃 4610.1.1施工籌劃的目標 4610.1.2施工進度計劃和勞動力設備安排 4610.2施工流程 4710.2.1施工流程 4710.2.2工期保證措施 4810.3工期安排 4910.4施工過程控制與檢查 5011質量、安全、文明管理措施 5011.1質量保證體系 5011.2質量保證措施 5011.2.1通用保證措施 5011.2.2防水層質量保證措施 5111.2.3對供貨商的管理措施 5111.3土方運輸環(huán)境管理規(guī)定 5111.3.1車輛情況 5111.3.2土方裝卸 5211.3.3土方運輸 5211.3.4應急響應 5211.4結構施工質量標準 5211.5安全生產(chǎn)管理措施 5311.6文明施工措施 5411.6.1文明施工目標 5411.6.2文明施工措施 54參考文獻 55專題設計部分 56深表土和淺表土靜止土壓力的對比分析 561.問題的提出 562.研究目的、工程意義、研究內容和研究方法 562.1研究目的 562.2工程意義 572.3研究內容 572.4研究方法 582.5研究困難 583淺表土試驗結果與分析 583.1理論分析 583.1.1土性的影響 583.1.2中和應力的影響 593.1.3土樣擾動程度的影響 593.1.4結構性的影響 593.2淺表土的幾種計算方法 603.2.1用經(jīng)驗公式計算 603.2.2理論方法確定的研究現(xiàn)狀 613.2.3原位試驗確定的研究現(xiàn)狀 623.2.4室內土工試驗確定 623.2.5試驗方法對比分析 654深厚表土試驗結果與分析 664.1理論分析 664.1.1固結時間對固結土力學特性的影響 664.1.2高壓對固結土的力學特性的影響 674.2試樣制作 684.2.1試驗方法 684.2.2深厚表土試驗結果與分析 684.2.3結果分析 715結論 716展望 72翻譯部分 74英文原文 74.中文譯文 80致謝 84設設計部分1工程地質及水文地質資料1.1工程概況及工程地質1.1.1工程地質南京地鐵珠江路綜合樓工程位于中山路吉兆營路路口東南角,占地面積南北長約70m,東西寬約50m。綜合樓主樓26層,高約100m,采用鋼結構體系;裙樓高6層,采用框架結構體系。綜合樓設三層地下室,本工程地質條件與珠江路車站北段基本類似,地面實測標高在10.46m左右。建址范圍內自上向下土層構成分別為:(1)①雜填土:褐黃色,松散~稍密,由碎磚、碎石及粉質粘土混填;(2)①-2b2-3素填土:褐黃~褐灰色,軟~可塑,主要由粉質粘土填積,夾少量碎磚;(3)②-1b3粉質粘土:灰黃~褐灰色,軟塑,局部夾粉土;(4)②-2b3-4粉質粘土:灰色,軟~流塑,夾淤泥質粘土;(5)③-1-1b1-2粉質粘土:灰黃~綠灰色,可~硬塑;(6)③-1-1b2粉質粘土:灰黃~褐黃色,可塑;(7)③-1-2b3-4粉質粘土:褐黃~褐灰,軟~流塑;(8)③-2-1b2-3粉質粘土:褐黃~褐灰,可~軟塑;(9)③-2-2b3-4粉質粘土:褐灰~灰色,軟~流塑,夾薄層粉砂;(10)③-3-1b2粉質粘土:褐灰~灰色,可塑;(11)③-3-2b2粉質粘土:灰黃~綠灰色,可塑,夾少量粉細砂及卵礫石;(12)③-3-3d2中粗砂:灰~灰黃色,中密,局部分布;(13)③-4e粉質粘土混粗砂卵礫石:灰黃色~紫紅色,可塑,卵礫石含量一般為5~30%,粒徑1~8cm,局部含量達60%,粒徑大于10cm。1.1.2水文地質場區(qū)內地下水主要為淺層孔隙潛水和微承壓水。淺層孔隙潛水直接由大氣降水和地表水的滲入補給,地下水位埋深約1.0~1.4米。我們取地下水位為1米,高程為深層微承壓水主要分布在第③-3-3d2層2.0m厚的粗砂混礫石土層中,地下水位埋深約32m左右。該層地下水的補給來源和徑流條件較復雜。場地內水的滲透性較差,在4.5m厚的第③-1-2b3-4層粉質粘土(夾薄層狀粉砂)中,水平滲透系數(shù)為12.1×10-7cm/s,垂直滲透系數(shù)為59×10-7cm1.2工程周圍環(huán)境根據(jù)《基坑工程手冊》,在大中城市建筑物稠密地區(qū)進行基坑工程施工,宜對下述內容進行調查:(1)周圍建(構)筑物的分布,及其與基坑邊線的距離,(2)周圍建(構)筑物的上部結構型式、基礎結構及埋深、有無樁基和對沉降差異的敏感程度,需要時要收集和參閱有關的設計圖紙,(3)周圍建筑物是否屬于歷史文物或近代優(yōu)秀建筑,或對使用有待殊嚴格的要求;(4)如周圍建(構)筑物在基坑開挖之前已經(jīng)存在傾斜、裂縫、使用不正常等情況通過拍片、繪圖等手段收集有關資料。必要時要請有資質的單位事先進行分析鑒定。本工程建址為一塊已拆遷的空地,南側為同仁大廈的附屬建筑,該建筑結構為6層鋼筋混凝土框架結構,其地下室邊墻距離車站東邊墻約8m,基礎為30m深的450×450靜壓預制樁。東側為同仁賓館,該建筑為7層框架結構,片筏基礎,柱下450×450靜壓預制樁,深度24m。在吉兆營路的北側,有二幢省電力建設公司的磚混結構多層房屋,其中一幢為7層,1幢為4層,均為條形基礎,結構較差。兩幢建筑距基坑北邊線12.5m。中山路下有若干地下市政管線,與本工程關系密切的是下水1050、電力380V和電信排管,這些管線由于地鐵施工的需要目前正在搬遷中。吉兆營路目前正在拓寬,擬作為中山路翻交后的非機動車繞行道路。因此,地面超載取為20。2設計依據(jù)和設計標準2.1基坑工程設計依據(jù)《建筑基坑支護技術規(guī)程》(JGJ120-99)《混凝土結構設計規(guī)范》(GB50010-2002)《地基與基礎工程施工及驗收規(guī)范》(GBJ202-83)《建筑地基處理技術規(guī)范》(JGJ79-2002)《地基處理技術規(guī)范》(DBJ08-40-94)《地鐵基礎工程施工規(guī)程》(SZ-08-2000)《基坑工程設計規(guī)程》(DBJ08-61-97)《簡明深基坑工程設計施工手冊》《基坑工程手冊》2.2基坑工程等級確定在基坑方案總體設計中,必須根據(jù)周圍環(huán)境要求、工程功能要求等制定出安全而合理的設計標準。按深基坑工程已有工程經(jīng)驗,根據(jù)周圍環(huán)境保護要求,將基坑變形控制標準分為四個等級如下表2-1表2-1:基坑變形控制保護等級標準保護等級地面最大沉降量及圍護墻水平移控制要求環(huán)境保護要求特級1.地面最大沉降量≤0.1℅H;2.圍護墻最大水平位移≤0.14℅H;3.K≥2.2離基坑10m,周圍有地鐵,共同溝、煤氣管、大型壓力總水管等重要建筑及設施必須確保安全一級1.地面最大沉降量≤0.2℅H;2.圍護墻最大水平位移≤0.3H;3.K≥2.0離基坑周圍H范圍內設有重要干線、水管、大型在使用的構筑物、建筑物二級1.地面最大沉降量≤0.5℅H;2.圍護墻最大水平位移≤0.7℅H;3.K≥1.5在基坑周圍H范圍內設有較重要支線管線和一般建筑、設施三級1.地面最大沉降量≤1℅H;2.圍護墻最大水平位移≤1.4℅H;3.K≥1.2在基坑周圍30m范圍內設有需保護建筑設施和管線構筑物注:H為基坑開挖深度,在17m左右,K為抗隆起安全系數(shù),按圓弧滑動公式算出。根據(jù)以上標準,該工程等級可以確定為二級。2.3基坑設計控制原則1)全面響應招標文件,嚴格遵守招標文件的各項條款。2)采用先進、成熟、有效、切實可行的施工方案,確保在業(yè)主要求工期內,安全、優(yōu)質、高效、低耗地完成本標段施工任務。3)充分考慮本標段工程特點和周邊施工環(huán)境,最大限度地降低工程施工對城市秩序、環(huán)境衛(wèi)生、市容市貌、地面交通、既有設施安全及市民正常生活帶來的不利影響。4)嚴格貫徹“安全第一”的原則;采用監(jiān)控量測措施和信息反饋系統(tǒng)指導施工,確保施工安全、環(huán)境安全及周邊建筑物安全。5)確保工程質量和工期。6)文明施工和環(huán)境保護達到沈陽市政府及業(yè)主的要求。7)堅持優(yōu)化技術方案和推廣應用“四新”成果,加強科技創(chuàng)新和技術攻關,應用新技術、新材料、新工藝、新設備,確保工程全面創(chuàng)優(yōu)。8)加強施工管理,提高生產(chǎn)效率,降低工程造價。3基坑維護方案設計3.1支護體系的組成當基坑工程的土方開挖、采用有支護開挖方式時,在基坑土方開挖之前則需先施工支護體系。支護體系按其工作機理和材料特性,分為水泥土擋墻體系、排樁和板墻式支護體系和邊坡穩(wěn)定式三類。水泥土擋墻體系,依靠其本身的自重和剛度保護坑壁,一般不設支撐,特殊情況下經(jīng)采取措施后亦可局部加設支撐。排樁和板墻式支護體系,通常由圍護堵、支撐(或土層諾桿)及防滲旅幕等組成。3.2幾種常見支護體系在基坑支護中,實際上多采用以下四種方法,根據(jù)工程水文地質及工程安全等級、周圍環(huán)境等各方面的要求,對以下四種支護方式進行具體的分析,從而選出最適合于本工程施工的一種支護方式。3.2.1深層攪拌水泥土圍護墻深層攪拌水泥土圍護墻是采用深層攪拌機就地將土和輸入的水泥漿強行攪拌,形成連續(xù)搭接的水泥土柱狀加固體擋墻。水泥土圍護墻的優(yōu)點:由于一般坑內無支撐,便于機械化快速挖土;具有擋土、止水的雙重功能;一般情況下較經(jīng)濟。其缺點首先是位移相對較大,尤其在基坑長度大時。為此可采取中間加墩、起拱等措施以限制過大的位移;其次是厚度較大,只有在紅線位置和周圍環(huán)境允許時才能采用,而且在水泥土攪拌樁施工時要注意防止影響周圍環(huán)境。一般情況下,當紅線位置和周圍環(huán)境允許,基坑深度<7m,在軟土地區(qū)應優(yōu)先考慮采用之。3.2.2槽鋼鋼板樁這是一種簡易的鋼板組合護墻,由槽鋼正反扣搭接或并排組成。槽鋼長6—8m,型號由計算確定。打人地下后頂部近地面處設一道拉錨或支撐。由于搭接處不嚴密,一般不能完全止水。如地下水位高,需要時可用輕型井點降低地下水位。一般只用于一些小型工程。鋼板樁的優(yōu)點是材料質量可靠,在軟土地區(qū)打設方便,施工速度快而且簡便;有一定的擋水能力(小趾口音擋水能力更好);可多次重復使用;一般費用較低。其缺點是一般的鋼板樁剛度不夠大,用于較深的基坑時支撐(或拉錨)工作量大,否則變形較大;在透水性較好的土層中不能完全擋水;拔除時易帶土,如處理不當會引起土層移動,可能危害周圍的環(huán)境。由于其截面抗彎能力弱,一般用于深度不超過4m的基坑。3.2.3地下連續(xù)墻地下連續(xù)墻是于基坑開挖之前,用特殊挖槽設備、在泥漿護壁之下開挖深槽,然后下鋼筋籠澆筑混凝土形成的地下土中的混凝土墻。地下連續(xù)墻用作圍護墻有以下優(yōu)點:(1)施工時振動少、噪聲低,可減少對周圍環(huán)境的影響,能緊鄰建筑物和地下管線施(2)地下連續(xù)墻剛度大、整體性好、變形相對較小,可用于深基坑;(3)地下連續(xù)墻為連續(xù)整體結構,施工時處理好接頭部怔,能有較好的抗?jié)B止水作用地下連續(xù)墻有如下的缺點:如單獨用作圍護堵成本較高;施工時需泥漿護壁,泥漿要妥善處理,否則影響環(huán)境。當基坑深度大,周圍環(huán)境復雜井要求嚴格時,往往首先考慮采用。3.2.4SMW工法(勁性水泥土攪拌樁法)SMW工法為日本的叫法,國內亦稱勁性水泥土攪拌校法,即在水泥土攪拌樁內插入H型鋼等(多數(shù)為H型鋼,亦有插入拉森式鋼板樁、鋼管等),將承受荷載與防滲擋水結合起來,使之成為同時具有受力與抗?jié)B兩種功能的支護結構的圍護培。從我國目前的設計施工水平看,SMW工法圍護墻在軟土地區(qū)用于兩層地下室的基坑工程(深度8—10m)完全是可以的,上海東方明珠二期工程用于10.7m基坑。如果用后能將H型鋼拔出回收,則經(jīng)濟效益顯著。3.3方案對比分析及選擇對于深層攪拌水泥土圍護墻,由于基坑開挖深度達到17.86米,坑內無支撐肯定達不到安全施工的要求。同時基坑長度過大,達到71.06對于槽鋼鋼板樁,由于搭接處不嚴密,一般不能完全止水。且一般的鋼板樁剛度不夠大,用于較深的基坑(本工程17.86m)時支撐(或拉錨)工作量大,變形較大;且由于其截面抗彎能力弱,一般用于深度不超過4m的基坑。對于本工程,顯然不合要求,故放棄此支護方案。對于地下連續(xù)墻和SMW(勁性水泥土攪拌樁法),是深基坑支護方式最常用的幾種方法之一,在此工程中兩種方法都可以應用。但是考慮到環(huán)境和造價要求,我認為還是優(yōu)先使用SMW(勁性水泥土攪拌樁法)工法進行施工。因為該工程南側為同仁大廈的附屬建筑,東側為同仁賓館,在吉兆營路的北側,有二幢省電力建設公司的磚混結構多層房屋,兩幢建筑距基坑北邊線12.5m,由于地下連續(xù)墻施工對環(huán)境的要求和破壞都很大,同時由于該工程開挖深度深,基坑長,如果采用地下連續(xù)墻施工的話,那么工程造價勢必會提高很多。所以采用SMW工法較為合理。具體參數(shù)如下。3.3.1型鋼選擇SMW工法中,由于內插型鋼,不需要配筋。選用取HW394*398*18*11H型鋼,型鋼截面見圖3-1。3.3.2水泥土攪拌樁水泥土攪拌樁樁機鉆孔直徑為800mm,孔軸間距為600mm,且水泥攪拌樁選擇w=394mm,t=600mm,見圖3-2。4基坑支撐方案設計4.1支撐結構類型根據(jù)《基坑工程手冊》,對于深度較大的基坑,為使圍護堵經(jīng)濟合理和受力后變形的控制在一定范圍內,都需沿圍護墻豎向增設文承點,以減小跨度。如在坑內對圍護墻加設支承稱為內文撐;如在坑外對圍護墻拉設支承,則稱拉錨(土錨)。內支撐受力合理、安全可靠、易于控制圖護墻的變形但內支撐的設置給基坑內挖土和地下室結構的支模和澆筑帶來一些不便,需通過換撐加以解決。用土錨拉結圍護墻,坑內施工無任何阻擋,但于軟土地區(qū)土錨的變形較難控制,且土錨有一定長度,在建筑物密集地區(qū)如超出紅線油需專門申請,否則是不允許的。一般情況下,在土質好的地區(qū),如具備錨桿施工設備和技術,應發(fā)展土錨;在軟土地區(qū)為便于控制圍護墻的變形,應以內支撐為主。支護結構的內支撐,按材料分,可分為鋼支撐和鋼筋混凝土支撐兩類。鋼支撐的優(yōu)點是安裝和拆除速度較快,能盡快發(fā)揮艾撐的作用,減小時間效應,既使圍護墻因時間效應增加的的變形減?。豢梢灾貜屠?,多為租賃方式,便于專業(yè)化施工;可以施加預緊力,還可根據(jù)圍護墻變形發(fā)展情況,多次調正預緊力值以限制圍護墻變形發(fā)展。其缺點是整體剛度相對較弱,支撐的間距相對較小;由于在兩個方向施加預緊力,使縱、橫向方捏的詐接處處于鉸接狀態(tài)。鋼筋混凝土支撐優(yōu)點是形狀多樣性,由于是現(xiàn)澆而成,可澆筑成直線、曲線構件,可根據(jù)基坑平面形狀,澆筑成最優(yōu)化的市置型式;整體剛度大、安全可靠,可使圍護墻的變形小,有利于保護周圍環(huán)境;可方便地變化構件的截面和配筋,以適應其內力的變化。其缺點是支撐成型和發(fā)揮作用時間長,現(xiàn)場澆筑需時較長,再加上養(yǎng)護達到規(guī)定的強度,時間更加長,為此時間效應大,使圍護墻因時間效應而產(chǎn)生的變形增大;屬一次性的支撐結構,不能重復利用(做成裝配式者例外);拆除相對困難,如利用控制爆破拆除,有時周圍環(huán)境不允許,如用人工拆除.時間較長,勞動強度大。4.2支撐方式的對比選擇由于本工程的施工同時施工影響著珠江路地鐵車站的施工,所以工期較為緊張。而鋼筋混凝土支撐由于其成型和發(fā)揮作用時間長,現(xiàn)場澆筑需時較長,同時養(yǎng)護要達到規(guī)定的強度,時間更加長,一來是時間不允許,二來是圍護墻也會因時間效應而產(chǎn)生變形增大的后果;且不能重復利用;拆除相對困難。又由于工程周圍建筑物較多,空間上也不許。而鋼支撐的安裝和拆除速度較快,能盡快發(fā)揮支撐的作用,減小時間效應,有利于保證工期;可以重復利用。此基坑長度長,開挖深度大,若是連結處處于絞結狀態(tài)的話,對于基坑開挖的安全性是不能保證的,也能滿足環(huán)境的要求。因此我建議采用鋼支撐施工,采用4.3立柱當基坑的平面尺寸較大時,需布置支撐立柱來支撐水平支撐系統(tǒng)的自重,同時還可以防止支撐彎曲,在一定程度上起到縮短支撐的計算長度,防止支撐失穩(wěn)破環(huán)的作用。支撐立柱通常采用鋼立柱。由于在基坑開挖結束建筑底板的時候支撐立柱一般不能拆除,所以立柱最好做成格構式,以利于底板鋼筋的通過,否則必須截斷底板鋼筋或在立柱側壁上穿洞,而造成不必要的麻煩。本工程中,立柱采用和鋼支撐同樣的材料,為4.4圍檁圍檁的作用為將支護墻體上所承受的土壓力、水壓力等外荷載傳遞到支撐上,圍檁的另一個重要作用是加強支護墻體的整體性,將支護墻體的各施工單元組成一個整體而共同受力。4.5支撐制作注意事項內支撐施工體系安裝施工要點:(1)千斤頂預加軸力必須對稱同步,以平衡橫撐自重下落的可能和初期開挖預放的初應變。(2)鋼管橫撐的設置時間必須嚴格按設計工程條件掌握,土方開挖時應分段分層,嚴格控制安裝橫撐所需的基坑開挖深度。(3)所有支撐連接處,均應墊緊貼密,防止鋼管支撐偏心受壓。(4)端頭斜撐處鋼圍囹及支撐頭,必須嚴格按設計尺寸和角度加工焊接、安裝、保證支撐為軸心受力。(5)鋼管支撐安裝的允許偏差應滿足表4.1的規(guī)定表4.1鋼管橫撐安裝的允許偏差項目橫撐中心標高及同層頂面的標高差支撐兩端的標高差支撐撓曲度主柱垂直度橫撐與主柱的軸線偏差橫撐水平軸線偏差允許值±30mm≤20mm≤1/600L≤1/1000L≤1/3000H≤50mm≤30mm4.6基坑施工應變措施4.6.1支護墻的滲水與漏水土方開挖后支護墻出現(xiàn)滲水或漏水,對基坑施工帶來不便,如滲漏嚴重時則往往會造成土顆粒流失,引起支護墻背地面沉陷甚至文護結構坍塌。在基坑開挖過程中,一旦出現(xiàn)滲水或漏水應及時處理,常用的方法有:對滲水量較小,不影響施工區(qū)不影響周邊環(huán)境的情況,可采用坑底設溝排水的方法。對滲水量較大,但沒有泥砂帶出,造成施工困難,而對周圍影響不大的情況,可采用“引流—修補”方法。4.6.2斷樁及漏樁的處理在成樁過程中有時會遇到無法清除的地下障礙,使支護樁形成斷樁或漏樁現(xiàn)象,在鉆孔灌注校施工中也會遇到坍孔等原因造成斷校。這對支護堵的受力會帶來影響,斷樁或漏樁處也易造成嚴重漏水。對于施工過程中已知的或懷疑可能發(fā)生的斷樁或漏樁,在基坑開挖前,應先行對該樁險及樁背進行壓密注漿或高壓噴射注漿,保證其在開挖后不發(fā)生嚴重漏水,以便開挖后處理。斷樁如發(fā)生在基坑底面以上,則在開挖后,可將斷校部位的泥漿、粘土、浮漿及不密實的棍凝土鑿干凈,支模后用很凝土補澆填實。對于施工過程中未知的斷樁或漏校,開挖發(fā)現(xiàn)后應先進行止水處理,再用混凝土補澆填實施工階段未知的斷樁,其位置又發(fā)生在基坑底面以下,一般很難發(fā)現(xiàn)也難以修復。4.6.3防止側向位移發(fā)展的措施基坑開挖后,支護結構發(fā)生一定的位移是正常的,但如位移過大,或位移發(fā)展過快,則往往會造成較嚴重的后果如發(fā)生這種情況,應針對不同的支護結構采取相應的應急措施。4.6.4流砂及管涌的處理在細砂、粉砂層土中往往會出現(xiàn)局部流砂或管涌的情況,對基坑施工帶來困難。如流砂等十分嚴重則會引起基坑周圍的建筑、管線的傾斜、沉降。對輕微的流砂現(xiàn)象,在基坑開挖后可采用加快墊層澆筑或加厚墊層的方法“壓住”流砂。對較嚴重的流砂應增加坑內降水措施,使地下水位降至坑底以下0.5—1m左右。降水是防治流砂的員有效的方法。但應注意,坑內降水不能對基坑外產(chǎn)生不利影響,因此,如果支護結構本身沒有止水惟幕或止水椎幕滲漏嚴重的,則應慎用。4.6.5臨近建筑與管線位移的控制基坑開挖后,坑內大量土方挖去,土體平衡發(fā)生根大變化,對坑外建筑或地下管線往往也會引起較大的沉降或位移,有時還會造成建筑的傾斜,并由此引起房屋裂縫,管線斷裂、泄漏。對建筑的沉降的控制一般可采用跟蹤注漿的方法。對基坑周圍管線保護的應急措施一般有二種方法:一是打設封閉樁或開挖隔離溝;二是管線架空。4.7支撐施工技術要點4.7.1支撐安裝鋼支撐安裝的質量直接影響到工程安全和施工人員的安全,對于工程質量和地表沉降有著至關重要的作用,必須引起高度重視,施工中,必須加強以下幾個方面的控制:(1)本次基坑施工的鋼支撐選用φ580規(guī)格,鋼支撐進場后,應有技術人員專人負責(2)鋼支撐進入施工現(xiàn)場后都應作全面的檢查驗收,必須進行試拼裝,不符合要求的堅決不用。(3)對施加支撐軸向預應力的液壓裝置要經(jīng)常檢查,使之運行正常,使量出的預應力值準確,每根支撐施加的預應力值要記錄備查。(4)鋼管支撐連接螺栓一定要全數(shù)栓上,不能減少螺栓數(shù)量,以免影響鋼支撐的拼接質量。(5)在基坑開挖與支撐施工中,應對SMW墻體的變形和地層移動進行監(jiān)測,內容包括SMW墻體變形觀測及沉降觀測、鄰近建筑物沉降觀測。要求每天都有日報表,及時反饋資料指導施工。4.7.2內支撐體系的拆除支撐體系拆除的過程其實就是支撐的“倒換”過程,即把由鋼管橫撐所承受的側土壓力轉至永久支護結構或其他臨時支護結構。支撐體系的拆除施工應特別注意以下兩點:(1)拆除時應避免瞬間預加應力釋放過大而導致結構局部變形、開裂。(2)利用主體結構換撐時,主體結構的樓板或底板混凝土強度應達到設計強度。4.7.3支撐體系主要施工技術措施(1)嚴格遵循“邊挖邊撐”的原則,合理安排施工周期第一層土方開挖沿縱向長度一次不超過6m,一旦挖出工作面即迅速安裝鋼支撐,當支撐預應力施加完成后,才能繼續(xù)沿縱向開挖。第二層及以下各層土體開挖中,每一小段長度不超過6m,開挖每一層的小段土方,要再16小時內完成,隨即在8小時內安裝好兩根鋼支撐,完成后方可進行下一段或下一層土方開挖。斜支撐的頭部設置墊箱。(2)施加支撐預應力開挖前準備好合格的支撐以及施加支撐預應力的各項裝置、儀表,支撐時按設計支撐軸向力的80%施加預應力,考慮到所加預應力損失10%,對施加預應力的油泵裝置要經(jīng)常檢查,使之運行正常。5計算書5.1土壓力計算5.1.1標準段地下連續(xù)墻深度的確定按照《基坑工程手冊》,攪拌樁的加固深度,亦即樁的長度,與開挖深度及土層分布等因素有關,一般取開挖深度的1.8—2.2倍進行試算。即H=1.8h=1.8*17.86=32.12(m)。5.1.2土的特征計算計算中通??紤]粘性土的內摩擦角和粘聚力c的影響。為簡化計算,對成層構造的土體,墻底以上各層土的物理力學性質指標按各層土的厚度加權平均計算,即:(5-1)(5-2)(5-3)式中::第i層土天然重度(kN/m);:第i層土的厚度(m);:第i層土的內摩擦角(o);:第i層土的粘聚力(KPa);H:墻深(m),取H=1.8h=32.12m.由墻底至坑底間各土層參數(shù)計算得:=(1.3*18+0.9*18+0.8*18.93+3.3*18.83+4.5*19.9+3.1*19.49+3.6*18..54+1.8*18.73+3.5*17.96+6.1*19.62+3.12*20)19.07(kN/m)=19.07(kN/m)=(1.3*10+0.9*10+0.8*11.4+3.3*10+4.5*6.66+3.1*9.2+3.6*15.0+1.8*12.2+3.5*9.3+6.1*11.410.5+3.12*)/32.12(KPa)=10.4(KPa)(1.3*20+0.9*20+0..8*28.3+3.3*26.9+4.5*18.8+3.1*26.9+3.6*21+1.8*20+3.5*20+6..1*22+3.12*25.5)/32.12()=22.4()5.1.3水土壓力計算由于年平均地下水位在地表以下1.0-1.4m,取地下水位在地表以下1.0m處。地面超載取20kN/m。開挖面以下主動土壓力:計算壓力簡圖5-1如下:EaEaEpPa1Pa3Pp2Pp3qPa2123有公式:(5-4)Ka=tan(45o-/2)=0.45其中:—坑內土的被動土壓力;—計算厚度內土的平均天然重度(KN/m3);—計算厚度內土的平均內摩擦角(o);c—計算厚度內土的平均粘聚力(KPa);—水的重度;取為10KN/m3;—土的浮重度;—水土壓力的臨界值點。代入數(shù)值計算得:-4.42KPa248.45KPa454.62KPa2)開挖面以下被動土壓力:(5-5)其中:=tan(45o+/2)=2.19代入公式計算得:31.64KPa628.01KPa5.2支撐及墻體內力計算在本設計中,我采用日本的山肩邦男為簡化計算,山肩邦男提出了如下近似解法,其基本假定如下:(1)在粘土地層中,擋土結構作為底端自由的有限長彈性依;(2)擋土結構背側土壓力在開挖面以上取為三角形,在開挖面以廠取為矩形,已抵消開挖面—側的靜止上壓力;(3)開挖面以下土的橫向抵抗反力取為被動土壓力;(4)橫撐沒置后即作為不動支點;(5)下道橫撐設置后,認為上道橫撐的軸力保持不變且下道橫撐點以上的擋土結構仍保持原來的位置;(6)開挖面以下?lián)跬两Y構彎矩M=0的那點假設為一個鉸,而且忽略此鉸以下的擋土結構對此鉸以上擋土結構的剪力傳遞。5.2.1各參數(shù)的計算按水土分算公式計算水土壓力等于零的點:令式(5-4)等于零得:=0.96m由式(5-4)計算得基坑底水土壓力:=248.45KPa由上面計算的水土壓力等于零的點力地面以下0.96m,考慮地下水位的作用取水土壓力等于零的點力地面以下1.0m處,近似取水土壓力為三角形分布,三角形的頂點在地表以下1.0m處,可得三角形荷載的斜率:=====-==因為=x+,由式(5-5)可得:=41.76x+31.64則有:=41.76=31.64=105.2.2支撐內力的計算因為我們所考慮的墻后水、土荷重圖式與山肩邦南法所采用的不一樣,故雖然照山肩邦南的基本假定,但是另行推導了近似解的計算公式。基本假定與山肩邦南法相同。開挖面以下的水平力認為衰減到零。被動側的土抗力認為達到被動主動力,為區(qū)別于山肩邦南已減去靜止土壓力部分,以代替。計算簡圖5-2如下:由和推導得出以下式子(5-6),(5-7):和根據(jù)計算機VB編寫的計算小程序可以直接得出各支撐的軸力和墻體所受的彎矩。各計算參數(shù)如下:第一道支撐的參數(shù):K=1i=0=6.5+20/r=7.55==4.5=;第二道支撐的參數(shù):K=2i=0,1=12.01=9=4.5==;第三道支撐的參數(shù):K=3i=1,2=16.51=13.5=9=4.5=;第四道支撐的參數(shù):K=4i=1,2,3=18.85=15.84=11.34=6.84=2.34=;計算得:=3.65=5.86 =7.93 =8.63=325.33=599.38=940.73=675.45=8.28=-407.43=-1372.36=-2971.53=-3522.32注:為坑底的彎矩值。5.2.3求最大彎距及剪力值(1)最大彎矩值由經(jīng)驗可知最大彎矩處位于基坑底面和最后一道支撐之間.設該點距最后一道支撐的距離為xm。則對此點取距得:對兩邊求導=325.33+599.38+940.73+675.45-14.73(x+15.5)2/2使=0可得:X=2.077代回可得最大彎矩=3546.45kN.m圍護結構及支撐內力見下圖5-3:軸力值彎矩值-8.28KN.m407.43KN.m172.36KN.軸力值彎矩值-8.28KN.m407.43KN.m172.36KN.m325.33kN2971.53KN.m599.38kN940.73kN3532.32KN.m675.45kN3546.45KN.m(1)內力計算按厚度為h的混凝上壁式地下墻,計算出每延米墻之內力,,然后換算得每根型鋼承受的內力:(5-8)注:w為型鋼的寬度;t為型鋼間的凈距。由于我們只要驗算出內力最大處的強度若滿足要求,那么結構就會安全.在5.2的支撐和墻體的內力計算中我們已經(jīng)得最彎矩和剪力為:=3546.45(KN.m)=452.29(N)故:=3546.45*(0.394+0.600)=3525.17(KN.m)=452.29*(0.394+0.600)=449.57(KN)(2)強度驗算1)抗彎驗算考慮彎矩全部由型鋼承擔,則型鋼應力需滿足下式:(5-9)注:—型鋼抵抗矩(mm3);=2860cm3—繞X軸的最大計算彎矩();—一代入數(shù)值得:2)型鋼抗剪驗算:(5-10)注:—計算剪力(N):—型鋼面積矩(mm3);——所驗算點處的鋼板厚度;=11mm—代入數(shù)值得:5.3基坑穩(wěn)定性驗算在基坑開挖時,由于坑內土體挖出后,使地基的應力場和變形發(fā)生變化,可能導致地基的失穩(wěn),例如地基的滑坡,坑底隆起及涌砂等。所以在進行支護設計(包括排樁支護與地下連續(xù)墻支護等)時,需要驗算基坑穩(wěn)定性,必需時應采取必要的加強防范措施,使地基的穩(wěn)定性具有一定的安全度。5.3.1基坑底部抗隆起穩(wěn)定性驗算許多驗算抗隆起安今系數(shù)的公式中,僅僅給出了純粘性土()或純砂性土(c=0)的公式。很少同時考慮c,。顯然對于一般的粘性土,在土體的抗剪強度中應包括c,的因素。因此參照Ptndtl和Terzaghi的地基承載力公式,并將墻底面的平面作為求極限承載力的基準面,示意圖5-5如下:hh0Dγ2γ1(h0+D)q(5-11)其中:D:墻體入土深度(m),D=14.26m:基坑開挖深度(m),=17.86m;,:墻體外側及坑底土體加權平均重度(kN/m),=19.06kN/m,=19.07kN/m;,—分別為墻底以下主要影響范圍內地基土的粘聚力、內摩擦角峰值,取,;q:地面超載(KN/m),取q=20kN/m;,:地基承載力系數(shù),由太沙基公式:其中,由太沙基公式得:(5-12)(5-13)代入得:=9.08==20.11把各數(shù)值代入公式(5-11)中得:=4.248為支護墻底地基承載力安全系數(shù)。根據(jù)基坑重要性等級,一級基坑取2.5;二級基坑取2.0;三級基坑取1.7。本基坑的安全等級為二級,故驗算滿足要求.5.3.2圍護墻的抗傾覆穩(wěn)定性驗算板式支護結構的抗傾覆穩(wěn)定性又稱踢腳穩(wěn)定性,是驗算最下道支撐以下的主動、被動土壓力繞最下道支撐(拉錨)點的轉動力矩是否平衡。計算簡圖如圖5-6:圖5-6抗傾覆計算簡圖hhdht432eP,3eP,2ea,3ea,4EpEaq1支護結構的抗傾覆穩(wěn)定性可按式下式驗算:(5-14)(1)土壓力計算2點處的被動土壓力、3點處的主被動土壓力已在荷載計算中計算得出:=31.64KPa;628.01KPa;454.62KPa;4點處的主動土壓力式5-4計算:=214.36KPa;(2)坑內、外土體土壓力對支撐點產(chǎn)生的力矩:(5-15)(5-16)其中式中:—坑內被動土壓力對最下層支撐點4點處產(chǎn)生的力矩,kN.m/m;—坑外主動土壓力對最下層支撐點4點處產(chǎn)生的力矩,kN.m/m;—坑內開挖面處被動土壓力強度,KPa;—坑內墻角處被動土壓力強度,KPa;—最下道支撐4點處距離開挖面的距離,m;=2.34m;—連續(xù)墻埋深,m;=14.26m;—坑外最下道支撐處4點處的主動土壓力強度,KPa;—坑外墻底處的主動土壓力強度,KPa;代入?yún)?shù)得到:=54646.16(kN.m/m)=31382.5(kN.m/m)=54646.16/41382.5=1.32>1.2故抗傾覆穩(wěn)定性滿足要求。5.3.3整體圓弧滑動穩(wěn)定性驗算全面地對有支護基坑進行穩(wěn)定性分析,是基坑工程設計的最重要環(huán)節(jié)之一。分析中所需地質資料要能反映基坑頂面以下至少2.3倍基坑開挖深度的工程地質和水文地質條件。采用圓弧滑動法驗算支護結構和地基的整體抗滑動穩(wěn)定性時,應注意支護結構一般有內支撐或外錨拉結構,墻面垂直的特點,不同于邊坡穩(wěn)定驗算的圓弧滑動,滑動面的圓心一般在擋墻上方,靠坑內側附近.通過試算確定最危險的滑動面和最小安全系數(shù)??紤]內支撐作用時,通常不會發(fā)生整體穩(wěn)定破壞,因此,對支護結構,只設一道支撐時,需驗算整體滑動、對設置多道支撐時可不作驗算。5.3.4抗?jié)B流驗算在地下水位較高地區(qū)基坑開挖以后,地下水形成水頭差,使地下水由高處向低處滲流。當滲流力較大時,就有可能造成基坑底部的潘流或管涌穩(wěn)定性破壞。為防止此類破壞,便可通過提高擋水帳幕入土深度,增長地下水滲流路線,從而減小滲流水力坡度,達到防止?jié)B流或管涌失穩(wěn)破壞的目的。由于該工程地下水位埋深約32m左右,而攪拌樁的入土深度為32.12m,故取坑底滲流路徑剛好通過基坑底部。如圖5-7所示,可通過下式驗算基坑底部穩(wěn)定性:(5-17)式中:—坑底土體臨界水力坡度,根據(jù)坑底土的特性計算:—坑底土體的相對密度;依規(guī)范取2.65;—坑底土體天然孔隙比;依照地質資料,按平均加權計算得:0.828;i—坑底土體滲流水力坡度;;—基坑內外土體的滲流水頭(m),取坑內外地下水位差;取為17.84m;L—最短滲徑流線總長度(m),;—滲徑水平段總長度(m);0.8m;—滲徑垂直段總長度(m);—基坑底部下地下水位距離樁底部距離(m);;D—基坑底部距離樁底部距離(m);D=14.26m;m—路徑垂直段換算成水平段的換算系數(shù),單排擋小帷幕墻取時,m=1.50;多排帷幕墻取m=2.0;—抗?jié)B流或抗管涌穩(wěn)定性安全系數(shù),取1.5—2.0?;拥淄翞樯靶酝?、砂質粉土或粘性土與粉性土中有明顯薄層粉砂夾層時取大值。D'hD'hwDH圖5-7坑底土體滲透計算簡圖由=17.84m=14.26-1=13.26(m)得:=17.84+2*13.26=44.32(m)由于按單排樁計算,故m取為1.5,由公式得:=44.32+1.5*0.8=45.52(m)由于=2.65、=0.828,由公式得:==0.9026由于=17.84m、=45.52,由公式得:==0.3919故==2.30>2.0,滿足要求。6基坑主要技術經(jīng)濟指標6.1開挖土方量71.6*45.8*17.84=58502.35(m3)m36.2SMW工法水泥土攪拌樁水泥用量6.3鋼材用量計算Kg:=Kg6.4人工費用計算施工過程中,主要工序人員如下:1支圍護樁專業(yè)施工隊,二個作業(yè)面,60人;基坑開挖,1支機械化基坑施工隊,90人,分為2個作業(yè)面;內部結構回筑,1支結構施工隊,170人,2個作業(yè)面同時展開。剩余工序人員分配如下,注漿加固,1支地基加固施工隊,30人;制作支撐支承樁,1支樁基施工隊,35人。地基加固制作支撐7基坑施工準備7.1基坑施工的現(xiàn)場準備7.1.1拆除障礙物首先拆除場地上的妨礙施工的建筑物或構筑物,再改造地下的妨礙施工的管線。7.1.2測量放線按照設計單位提供的建筑總平面圖及給定的永久性的經(jīng)緯坐標控制網(wǎng)和水準控制基樁,進行場區(qū)施工測量,設置場區(qū)永久性經(jīng)緯坐標樁,水準基樁和建立場區(qū)工程測量控制網(wǎng)。7.1.3“三通一平”“三通一平”是指路通、水通、電通和平整場地。(1)通路:施工現(xiàn)場的道路是組織物資運輸?shù)膭用}。在工程開工前,必須按照施工總平面布置圖的要求,修好施工現(xiàn)場的永久性道路以及必要的臨時道路,形成完整暢通的運輸網(wǎng)絡。(2)通水:水是施工現(xiàn)場的生產(chǎn)和生活不可缺少的。在工程開工前,必須按照施工平面布置圖的要求,接通施工用水和生活用水的管線,使其盡可能與永久性的給水系統(tǒng)結合起來,做好地面排水系統(tǒng),為施工創(chuàng)造良好的環(huán)境。(3)通電:在工程開工前,要按照施工組織設計的要求,接通電力和電訊設施,做好其他能源(如蒸汽、壓縮空氣)的供應,計算選擇配電變壓器;架設好連接電力干線的工地內外臨時供電線路及通訊線路。(4)平整場地:按照建筑總平面圖的要求,首先拆除場地上的妨礙施工的建筑物或構筑物,然后根據(jù)建筑總平面圖規(guī)定的標高和土方的豎向設計圖紙,進行挖填土方的工程量計算,確定平整場地的施工方案,進行平整場地的工作。7.1.4臨時設施的準備按照施工總平面圖的布置,建造施工臨時設施,為正式開工準備好生活、辦公、生產(chǎn)、居住和貯存等的臨時用房。(1)現(xiàn)場布置方案根據(jù)業(yè)主要求,周邊工程環(huán)境,施工總體安排及經(jīng)四路交通疏導的需要,施工現(xiàn)場布置應達到以下目的:a分期疏導場外交通,確保經(jīng)四路交通安全暢通。b確保按期恢復經(jīng)四路交通,滿足奧體中心整體綠化的要求。c不對周邊在建工程造成不良影響,特別是緊鄰商業(yè)區(qū)的聯(lián)強大廈。d生產(chǎn)、生活、辦公區(qū)域分開布置,方便生產(chǎn)生活。e場地布置美觀、整潔、盡量綠化,滿足文明工地的要求。(2)臨時設施1)臨時房屋辦公用房均采用二層彩鋼夾芯復合板結構,宿舍采用二層彩鋼板夾芯復合板或水泥復合板結構生活用房中的食堂、廁所、鍋爐房、浴室采用一層彩鋼板夾芯合板結構或磚木結構。生產(chǎn)用房中材料庫,電工房,機修間等采用一層水泥復合板結構或磚木結構,材料庫,木工房等采用鋼管支撐簡易工棚。2)臨時供水供水:采用Ф100mm上水管從業(yè)主提供的供水接口接入,再采用Ф50mm水管沿基坑四周環(huán)向布置,然后通過Ф25mm分管引入施工場地內。在基坑四周每50m設置一個閥門及水龍頭,以便于水管維修,并將生產(chǎn)用水引入工作面。生活用水的水龍頭距離根據(jù)實際情況布置。3)臨時供電a施工用電:通過業(yè)主提供的變壓器380V下線,經(jīng)動力、照明總配電柜分配后引至各分配電箱。另外設1臺250KVA合1臺120KW發(fā)電機作自備應急電源,以滿足臨時停電時降水井井口水泵等小型設備運轉及辦公、生活照明用電。變壓器及自備電源發(fā)電室均設避雷裝置。全線配備30個施工電箱,其中24個用于生產(chǎn)及設備運轉,另外6個用于施工場地及生活區(qū)照明。b現(xiàn)場照明①沿基坑四周每30米②車站站臺層結構施工時,每50米4)臨時供風本工程施工采用2臺12立方米7.2基坑施工的技術準備技術準備是施工準備的核心。具體有以下內容:(1)在基坑開挖前,必須布置做基坑施工的測量網(wǎng)點,放出各軸線位置及地面標高。以便控制挖土標高,確定板、梁、柱的位置與立模基準。(2)開挖基坑前,應對全體施工人員進行技術交底,使全體施工人員熟悉并掌握本工程所執(zhí)行的各項技術措施和技術標準。(3)根據(jù)基坑施工的工作量及工期要求,配備好開挖基坑挖掘機和運土工程車輛。(4)基坑開挖時,井點降水持續(xù)時間應在20天以上,地下水位必須降至該次開挖深度以下0.5~1.0m。井內基底土體加固已有28天以上齡期。(5)開挖基坑前,應檢查地基加固齡期與強度,必須達到設計要求的齡期與強度。(6)預降水必須基坑內地下水位低于開挖面3m。7.3施工物資的準備7.3.1物資準備在物資準備工作中主要有以下幾方面的內容:(1)建筑材料的準備。(2)構(配)件、制品的加工設備。(3)建筑安裝機具的準備。7.3.2勞動力準備在勞動力準備工作中主要有以下幾方面的內容:(1)建立擬建工程項目的領導機構;(2)建立精干的施工隊組;(3)集結施工力量、組織勞動力進場;(4)向施工隊組、工人進行施工組織設計、計劃和技術交底;(5)建立健全各項管理制度。施工過程中,主要工序人員如下:1支圍護樁專業(yè)施工隊,二個作業(yè)面,60人;基坑開挖,1支機械化基坑施工隊,90人,分為2個作業(yè)面;內部結構回筑,1支結構施工隊,170人,2個作業(yè)面同時展開。剩余工序人員分配如下,注漿加固,1支地基加固施工隊,30人;制作支撐支承樁,1支樁基施工隊,35人。7.3.3季節(jié)施工及應急準備工作(1)雨季施工措施南京處在多雨的地帶,由于本工程工期緊迫,不可能在雨天完全停工,因此必須采取雨季施工措施。a、雨季施工注意切實做好避雷裝置和防漏電措施。c、在雨季施工,基坑底兩側的排水溝和集水坑應加大加深,以適應大體積抽水的及時需要,盡量做到雨停時基坑內無積水現(xiàn)象。d、雨季混凝土施工要充分做好運輸、勞力準備,使?jié)仓?、振搗等各工序間隔縮短,若中間遇雨,應蓋上蓬布繼續(xù)施工,必須完成一個節(jié)段的混凝土施工后再停止?jié)仓?,避免發(fā)生縱向冷縫。f、要在雨后及時檢查澆搗好的混凝土,發(fā)現(xiàn)因雨損傷應立即報告監(jiān)理工程師,并提出合理的處理意見,必須使混凝土整體質量得到監(jiān)理工程師的認可。(2)夏季施工措施在夏季施工時應注意以下幾點:a、夏季施工的特點是氣溫高,水份蒸發(fā)快,混凝土表面容易產(chǎn)生收縮裂縫。為此在高溫時要加強養(yǎng)護,及早養(yǎng)護,保證質量。b、在高溫季節(jié)施工時,要準備好足夠的覆蓋物,并在必要時采用遮陽棚架設在混凝土澆灌部位,防止陽光直曬。c、在夏季施工中,應和監(jiān)理工程師商定更改施工時間,避開高溫澆搗,盡量利用下午6時至次日上午10點之間來澆筑混凝土。d、夏季施工時,在基坑底的氣溫較高,應注意施工人員的安全,做好防暑降溫工作。8施工方案8.1工程概況南京地鐵珠江路綜合樓工程位于中山路85吉兆營路路口東南角,占地面積南北長約70m,西寬約50m。綜合樓主樓26層,高約100m,裙樓高6層,采用框架結構體系。綜合樓設三層地下室,基坑開挖深度為17.84m。珠江路綜合樓的一部分作為南京地鐵的控制中心,因此綜合樓的建設進度對整個地鐵工程進度控制有著至關重要的意義,業(yè)主要求在2002年7月至11月末完成綜合樓的地下部份,為了在安全、優(yōu)質的基礎上保證工程質量,盡量降低工程造價,要對工程方案進行優(yōu)化設計。由于本工程設計施工和珠江路車站有著密切關系,在設計和施工方案編制時必須與珠江路車站協(xié)調考慮,因此,本工程施工方案的復雜程度遠遠高于單一的車站施工和常規(guī)的深基坑施工。8.2工程技術特征工程開挖量:71.6*45.8*17.84=58502.35(),所以本工程的土方開挖量大約為7萬立方米SMW施工型鋼型號:HW394×398×11×18型鋼,采用“1插1”方式插入,由于型鋼長度較長,采用KH-180支撐和立柱均采用8.3施工工法8.3.1基坑開挖類型我國地域遼闊,地質狀況十分復雜,根據(jù)不同區(qū)域的工程土質和地下水位分布情況.基坑的開控按其坑壁結構可分為放坡開挖、直壁內支撐開挖、直壁拉錨開挖和直壁無支撐開挖。(1)放坡開挖當基坑深度較淺、周圍無緊鄰的重要建筑、施工場地允許放坡開挖時,可采用此類形式,但如地下水位較高,必須采取井點降水以降低施工區(qū)域的地下水位。(2)直立壁無支撐開挖這是一種重力式壩體結構,一船采用水泥土攪拌樁作壩體材料,也可采用粉噴校等復合樁體作壩體。重力式壩體既擋土又止水,給坑內創(chuàng)造寬暢的施工空間和可降水的施工環(huán)境。(3)直壁內支撐開挖在基坑深度大、地下水位高、周圍地質和環(huán)境又不允許做拉錨和錨桿的情況下,一般采用直壁內支撐開挖形式?;硬捎脙戎?。能有效控制例壁的位移,具有較高的安全度,只要支撐結構布置得當,一般不會對坑內的機械化挖土產(chǎn)生很大的制約,仍能保持良好的機械化作業(yè)程度。(4)直壁拉錨開挖當周圍的環(huán)境和地質可以允許進行拉鉛和采用土層錢桿時,直壁拉錨開挖坑內的施工空間寬暢,容易組織不同的施工方案,進行優(yōu)化比較,加快挖土施工速度。在本工程施工中我們采用直壁內支撐開挖的方式。在SMW圍護結構的支護下,利用鋼筋混凝土支撐來保證開挖過程的安全。8.3.2基坑開挖及支撐順序根據(jù)《基坑工程手冊》,支護墻體施工——冠梁及第一道支撐(拉錨)施工——挖土至下一道支撐(拉錨)位置——下一道圍模與支撐(拉錨)施工……(重復上面二道工序)……挖至基底—一地下室底板施工——換撐——向上一層地下室施工——換撐……(重復上面二道工序)……基坑工程完成。本工程基坑開挖按支撐的標高逐層開挖、逐層分塊、逐塊分條的方式進行開挖,每次開挖面為下道支撐底面位置,這樣每層挖土的深度和標高如下表8.1:土面標高(板底)(m)挖土深度(m)第一次開挖8.462.00第二次開挖3.964.50第三次開挖-0.544.50第四次開挖-5.044.50第五次開挖-7.382.348.3.3基坑開挖安全保證措施()配合支撐的加設,先撐后挖基坑土方開挖之前,先要了解支護結構的計算工況,按照計算工況來安排分層開招的順序。支護結構設計都要求先撐后挖,即挖土至支撐設置標高時,要停止挖土,待支撐加設完畢井能起作用后,再繼續(xù)往下開挖土方,這是保證支護結構安全和限制其變形的重要措施,土方開挖一定要遵守。()()8.4SMW圍護結構施工8.4.1導墻制作。規(guī)范的要求。c,導墻立模結束之后,澆筑混凝8.4.2開挖溝槽及制作泥漿池在三軸攪拌樁施工過程中會涌出大量的置換出土,為了保證樁機的安全移位及施工現(xiàn)場的整潔,在施工現(xiàn)場還需制作一集土坑,將三軸攪拌樁施工過程中置換的土體泥漿置于其內,待稍干后外運。水泥攪拌樁的直徑為1m,則水泥攪拌樁組成的板樁墻的厚度也取為1.0m,水泥攪拌樁長32.12m。水泥采用普硅325#水泥,水灰比1.5~2.0,水泥攪拌樁中的水泥與土之比取為1:2。8.4.3SMW圍護結構鉆進施工(1)鉆機就位樁機移位由當班機長統(tǒng)一指揮,移動前必須仔細觀察現(xiàn)場情況,移位要做到平穩(wěn)、安全。樁機定位后,由當班機長負責對樁位進行復核,偏差不得大于20mm。(2)樁機垂直度校正在樁架上焊接一半徑為5cm的鐵圈,10m高處懸掛一鉛錘,利用經(jīng)緯儀校直鉆桿垂直度,使鉛錘正好通過鐵圈中心。每次施工前必須適當調節(jié)鉆桿,使鉛錘位于鐵圈內,即把鉆桿垂直度誤差控制在0.5%內。(3)樁長控制標記由于本工程攪拌樁樁長變化較多,因此施工前應在鉆桿上做好標記,控制攪拌樁樁長不得小于設計樁長,當樁長變化時擦去舊標記,做好新標記。(4)水泥漿液拌制施工前應安裝調試好自動化拌漿系統(tǒng),筒倉內備足水泥,對全體工人做好詳盡的施工技術交底工作。水泥漿液的水灰比嚴格控制在1.6~2.0。(5)攪拌樁機鉆桿下沉與提升按照攪拌樁施工工藝要求,鉆桿在下沉和提升時均需注入水泥漿液。鉆桿提升速度不得大于2m/min,按照技術交底要求均勻、連續(xù)的注入拌制好的水泥漿液,鉆桿提升完畢時,設計水泥漿液全部注完。(6)注漿、攪拌、提升開動灰漿泵,待純水泥漿到達攪拌頭后,按計算要求的速度提升攪拌頭,邊注漿、邊攪拌、邊提升,使水泥漿和原地基土充分拌和,直提升到離地面50cm處或樁頂設計標高后再關閉灰漿泵。(7)三軸攪拌樁的搭接施工三軸攪拌樁的搭接以及成形攪拌樁的垂直度補正是依靠攪拌樁單孔重復套鉆來實現(xiàn)的,以確保攪拌樁的隔水帷幕作用。三軸攪拌樁一般采用跳槽式雙孔全套復攪式施工,但在特殊情況下(例如攪拌樁成轉角施工或施工間斷)也可采用單側擠壓式施工,如下圖8-1所示。8.4.4型鋼插入型鋼的插入工序如下:a.H型鋼就位后,通過樁機定位裝置控制,靠型鋼自重或借助一定的外力(送樁錘)將型鋼插入攪拌樁內。b.型鋼起吊前在型鋼頂端150mm處開一中心圓孔,孔徑約100mm,裝好吊具和固定鉤,根據(jù)甲方提供的高程控制點及現(xiàn)場定位型鋼標高選擇合理的吊筋長度及焊接點,控制型鋼頂標高誤差小于50mm。c.由于本工程使用型鋼較長,型鋼起吊需一部50噸吊車配合工作,保證型鋼在起吊過程中不變形。d.在導墻上設置H型鋼定位卡,固定插入型鋼的平面位置。型鋼定位卡必須牢固、水平,而后將H型鋼底部中心對準樁位中心并沿定位卡徐徐垂直插入水泥土攪拌樁內,使用經(jīng)緯儀或線錘控制型鋼插入垂直度。e.型鋼插入過程中應隨時調整型鋼的水平誤差和垂直誤差。f.若型鋼插放達不到設計標高,可以慢慢提升型鋼到適當高度,重復下插至設計標高,下插過程中始終使用經(jīng)緯儀或線錘控制H型鋼垂直度。8.4.5壓頂圈梁制作8.4.6H型鋼回收8.5圍護結構質量保證措施8.5.1質量技術措施(1)孔位放樣誤差小于2cm,鉆孔深度誤差小于±5cm,樁身垂直度誤差不大于1/200樁長。施工前按照設計提出的攪拌樁直徑要求兩邊尺寸外放100-200mm進行溝槽定位放樣。(2)嚴格控制漿液配比,做到掛牌施工,并配有專職人員負責管理漿液配置。(3)施工前對攪拌樁機進行維護保養(yǎng),盡量減少施工過程中由于設備故障而造成的質量問題。(4)開鉆前用經(jīng)緯儀調正樁架垂直度,并校核樁機傾斜儀。(5)場地布置綜合考慮各方面因素,避免設備多次搬遷、移位、以減少攪拌的間隔時間,盡量保證施工的連續(xù)性。(6)確保樁身強度和均勻性。(7)水泥滲量達到設計要求,漿液配比采用現(xiàn)場試驗確定,為便于施工并考慮提高樁體受力后的抗變形能力,漿液配合比中考慮摻入一定量的緩凝劑及一定量的膨潤土。8.5.2質量檢驗方法每天做一組六塊7.07×7.07×7.07cm3水泥土試塊,試樣來源于溝槽中的置換出的水泥土,按規(guī)定條件養(yǎng)護,到達齡期后送三塊水泥土試塊做抗壓強度試驗,試驗報告即使提交監(jiān)理與甲方。8.6支撐保護(1)基坑開挖過程中要防止挖土機械碰撞支撐體系,以防支撐失穩(wěn),造成事故。8.7基底加固的混凝土施工8.7.1施工流程基底加固的混凝土施工的工序如下:(1)清除施工區(qū)域的表層硬物及地下障礙物、開挖溝槽;(2)按設計要求放樣;(3)按設計要求確定深層攪拌樁樁位;(4)深層攪拌樁機就位,校核鉆機平面放樣精度和垂直精度;(5)啟動深層攪拌樁機,切土下沉到設計的樁底標高位置;(6)到達設計的樁底標高位置開啟注漿泵,待噴漿30秒后,再根據(jù)要求的提升速度邊提升邊攪拌噴漿至地面;(7)停止噴漿,再次校核樁架的垂直精度,(8)再次攪拌下沉至樁底,根據(jù)要求的提升速度邊提升邊攪拌噴漿至設計樁頂標高,停止噴漿;(9)再次攪拌下沉至樁底,邊提升邊攪拌至地面;(10)移動樁架,重復步驟3~10,直至施工完畢。8.7.2主要技術參數(shù)基底加固的混凝土主要技術參數(shù):(1)水泥摻入比:13%(加固區(qū)以上部分6.5%)。(2)加固區(qū)攪拌樁施工采用二噴三攪,加固區(qū)上部攪拌采用一噴二攪。(3)攪拌噴漿提升速度:0.50±0.03m/min。(4)供漿流量:35L/min。(5)漿液配比(見表8.2)。表8.2漿液配比材料名稱水水泥膨潤土規(guī)格自來水普硅32.5級200目質量比0.510.038.7.3質量檢驗方法攪拌樁采用鉆孔巖芯取樣的方法進行質量檢驗,檢驗樁齡期為28天,其強度指標按設計要求確定。8.8圍護防滲漏措施本工程結構施工在長江河漫灘不良地質條件下,真正做到“內實外美”結構不滲不漏,防水是地下工程的關鍵技術,應對措施如下:(1)選用優(yōu)質防水材料,使用專業(yè)防水技術工人,嚴格防水施工工藝。(2)優(yōu)化圍護結構及主體結構施工工藝。(3)注意施工縫、后澆帶、變形縫、降水井封口、結構預埋件等特殊部分的處理。(4)注意成品保護。(5)結構施工合理分段,縮小施工長度,設置結構后澆帶,對已澆注混凝土及時養(yǎng)護。8.9降水措施8.9.1輕型井點降水輕型井點是通過埋設一系列井點管深入含水層內,井點管的上端通過連接彎管與集水總管連接,集水總管再與真空泵和離心水泵相聯(lián),啟動真空泵,使井點系統(tǒng)形成真空,井點周圍形成一個真空區(qū),真空區(qū)通過砂井向上向外擴展一定范圍,地下水便在真空泵吸力作用下,使井點附近的地下水通過砂井、濾水管被強制吸入井點管和集水總管,排除空氣后,由離心水泵的排水管排出,使井點附近的地下水位得以降低。這樣井點附近的地下水位與真空區(qū)外的地下水位之間,形成一個水頭差,真空區(qū)外的地下水以重力方式流向井點排出地面,從而達到降低地下水位的目的。施工工序如下8-2:(1)主要機具設備輕型井點系統(tǒng)主要機具設備由井點管、連接管、集水總管及抽水設備等組成。(2)井點布置采用“田”字形井點布置,點深度7.5m,井點間距1.2m,放線定位沖孔井點管制作放線定位沖孔井點管制作安裝井點管安裝井點管下部填砂下部填砂鋪設總管上部填粘土密封安裝集水箱和排水管鋪設總管上部填粘土密封安裝集水箱和排水管測量觀測井中地下水位變化測量觀測井中地下水位變化開動真空泵排氣開動真空泵排氣用彎聯(lián)管將井點管與總管接通用彎聯(lián)管將井點管與總管接通安裝抽水設備與總管連通安裝抽水設備與總管連通開動離心水泵抽水開動離心水泵抽水(3)井點降水施工要點a井點使用時,應保持連續(xù)不斷地抽水,并備用雙電源,以防斷電。b一般在抽水3~5d后水位降落漏斗基本趨于穩(wěn)定。c真空度是判斷井點系統(tǒng)良好與否的尺度,應經(jīng)常觀測,一般應不低于55.3~66.7kPa。d井點管淤塞,可通過聽管內水流聲、手扶管壁感到振動、夏季期手摸管子冷熱、潮干等簡便方法進行檢查。e安裝抽水設備,一般位于集水總管的中部,集水管應鋪設在堅實地面上,并低于噴射泵。f井點管入土深度須根據(jù)降水深度及儲水層所在位置等決定,井孔應保持垂直,孔徑為30cm,孔深比井點濾管深0.5~0.6m。g集水管排出的水應排出影響半徑以外的地方,以免回流。8.9.2深井泵井點降水e,做好基坑內的明排水準備工作,以防基坑開挖時遇大雨能及時將基坑內的積水抽干。8.10SMW樁施工冷鋒處理本工程使用了三軸SMW工藝,其攪拌樁加固有隔水和擋土功能,是基坑支護結構施工中的一項重點,為保證工程質量,必須嚴格按照本文SMW樁施工方案中有關施工操作程序進行。采用深攪拌止水的深基坑支護工程,出現(xiàn)滲漏水的關鍵往往在于深攪施工中留下了冷鋒,所以樁機應盡量保持連續(xù)作業(yè),施工時已準備好以下措施:(1)施工過程中,相鄰搭接樁體施工間隔時間不得超過24小時。如果超過,則在第二根樁施工時增加注漿量,同時減慢提升速度;如因相隔時間太長致使第二根樁無法搭接出現(xiàn)冷縫,則在設計認可下采取在冷縫處圍護樁外側補攪素樁方案,為保證補樁效果,素樁與圍護樁搭接厚度約20cm左右。(2)對于已發(fā)生的冷接頭,屆時根據(jù)冷接頭的具體位置、數(shù)量、施工停歇時間,分析情況考慮是否采用在冷縫處補打旋噴樁的處理方法。9施工總平面布置9.1施工現(xiàn)場臨時建筑物的布置原則根據(jù)《基坑工程手冊》,施工現(xiàn)場臨時建筑物的布置有以下原則:(1)生產(chǎn)性和生活性臨時設施的位置應有所區(qū)分,以避免相互干擾。(2)臨時設施的布置力求使用方便、有利施工、保證安全。(3)辦公室應該靠近施工現(xiàn)場。(4)工人休息室應設置在施工地點附近。(5)臨時設施應盡可能采用活動式、可裝拆式結構或者就地取材設置。9.2施工用的臨時運輸線路的布置根據(jù)《基坑工程手冊》,有以下原則:(1)現(xiàn)場主要道路應盡可能利用已有道路或規(guī)劃的永久性道路的路基根據(jù)建筑總平面圖上的永久性道路位置,先修筑路基作為臨時道路,工程結束后再修筑路面。(2)現(xiàn)場道路最好是環(huán)形布置,并與場外道路相接,保證車輛暢通。(3)應滿足構件,材料等運輸要求。(4)道路布置應滿足施工機械的要求。(5)道路路面應高于施工現(xiàn)場地面標高0.1~0.2m,兩旁應有水溝,一般溝深和底寬都不小于0.4m,以便于排除里面積水,保證運輸。(6)應滿足消防的要求,消防車道寬度不小于3.5m。(7)施工道路應避開擬建工程和地下管道的地方。(8)道路的最小寬度和轉彎半徑應滿足交通要求。9.3建筑材料的堆放位置根據(jù)《基坑工程手冊》,有以下原則:(1)鋼模板,腳手架應布置在靠近擬建工程的地方,要求裝卸方便。(2)沙石應盡量靠近泵站,并注意運輸卸料方便。(3)各種鋼構件,一般不宜露天堆放。(4)預制構件應盡量靠近垂直運輸機械,以減少二次搬運。(5)基礎所需的磚應布置在擬建工程的四周,并距基坑、槽邊不小于0.5m,以防止塌方。9.4大型設備停放10施工進度計劃及管理措施10.1施工總體籌劃10.1.1施工籌劃的目標本工程施工籌劃的目標主要是在設定2002年7月初開工的前提下保證2002年11月底以前完成地下結構,為此必須創(chuàng)造順暢的場內交通條件,保證土方運輸和其它各項作業(yè)的快速連續(xù)進行,必須投入足夠的施工機械和勞動力。由于基坑四周均無法設置便道,而進度計劃要求每天出土600m3棧橋橋面可通行寬度大于7m,在吊車作業(yè)的情況下,允許重型卡車單向通行,但卡車必須避開吊車回轉半徑,在無吊車作業(yè)的情況下,允許重型卡車雙向通行。在珠江路、同仁街、中山路旁各開設一扇大門,供施工車輛進出,正常情況下場內施工車輛應呈由南向北單向通行,這樣既減少了施工車流相互之間的影響,也減少了施工車輛進出場對社會交通的影響。10.1.2施工進度計劃和勞動力設備安排如果2002年7月1日具備SMW為達到此進度計劃,關鍵工序的形象進度和相應的資源配置如下表:施工過程中,主要工序人員如下:1支圍護樁專業(yè)施工隊,二個作業(yè)面,60人;基坑開挖,1支機械化基坑施工隊,90人,分為2個作業(yè)面;內部結構回筑,1支結構施工隊,170人,2個作業(yè)面同時展開。如下表10-1:剩余工序人員分配如下,注漿加固,1支地基加固施工隊,32人;制作支撐支承樁,1支樁基施工隊,35人。表10.1:主要工序勞動力安排主要工序關鍵機械勞動力計劃日進度SMW圍護50噸履帶吊2臺,步履式SMW三軸攪拌機2臺,自動拌漿系統(tǒng)2套1支SMW專業(yè)施工隊,2個作業(yè)面,60人每作業(yè)面每天5延米基坑開挖2臺KH-180履帶吊挖土,1臺KH-180履帶吊兼顧挖土和吊物,6臺液壓挖掘機1支機械化基坑施工隊,90人,分為2個作業(yè)面。每作業(yè)面每天開挖600M3內部結構回筑1臺KH-180履帶吊1支結構施工隊,170人,2個作業(yè)面同時展開。――10.2施工流程10.2.1施工流程工程總體施工流程見下圖10-1:測測量放線開開挖導溝設置導向定位鋼板設置導向定位鋼板H型鋼涂減摩擦材H型鋼涂減摩擦材攪拌機就位SMW攪拌機就位SMW攪拌機架成樁成樁H型鋼涂減摩擦材工程總體施工工流程見下圖10-1:H型鋼涂減摩擦材工程總體施工工流程見下圖10-1:圖10-1:SMW工程總體施工流程插入插入H型鋼施工完畢施工完畢HH型鋼回收型鋼拔出后注漿型鋼拔出后注漿圖10-1:SMW工程總體施工流程10.2.2工期保證措施為了保證工程工期,我們必須做到以下幾點:1)科學合理安排工期,特別是提前安排關鍵工序,強化管理,要求各分項工程按期完成,為相關專業(yè)施工提供良好條件,從而確保整體工期的實現(xiàn)??傔M度計劃要充分結合施工技術方案,各專業(yè)的進度要求,充分利用計劃匯總的自由時差,抓住關鍵線路和重點工作,確保施工的最佳均衡和連續(xù)作業(yè)。加強各專業(yè)之間的協(xié)調。2)合理安排分項工程根據(jù)本工程特點按工程子項劃分施工區(qū)段,每一區(qū)段安排足夠的勞動力、運用均衡流水施工工藝合理安排工序,對工地現(xiàn)場的平面區(qū)域同步施工的同時,按照施工工藝程序的要求合理安排交叉作業(yè),確保施工的均衡性,使各道工序搭接緊湊。3)選用優(yōu)秀的施工隊伍根據(jù)工程特點,我公司將選用優(yōu)秀的施工隊伍,按既分工又合作的方式統(tǒng)一組織,以總工期進度為依據(jù),編制分項工程施工組織方案。4)外部條件保證施工場地、道路、水電、通訊等準備工作是施工單位進場施工的基本條件,抓緊做好前期準備。5)加強監(jiān)控、及時調整在施工中要及時發(fā)現(xiàn)問題,研究措施,補救工期,強化計劃執(zhí)行過程中的動態(tài)管理和控制,保證計劃目標的如期實現(xiàn)。6)材料保證選購優(yōu)質的施工材料,以滿足工程質量要求,降低施工難度,在每道工序之前,技術人員根據(jù)圖紙及時上報材料計劃,保證每個工序施工之前材料提前進場,杜絕因材料原因影響施工正常進行。7)資金對工期的保證本工程執(zhí)行專款專用制度以避免施工中因為資金問題而影響工程進展,充分保證勞動力,機械的充足配備,材料的及時進場。隨著工程各階段關鍵日期的完成及時兌現(xiàn)各專業(yè)隊伍的勞務費用,這樣既能充分調動他們的積極性,也使各作業(yè)

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