1编制说明
为加强施工安全管理,保证基坑工程施工安全,依据《建设工程安全生产管理条例》、《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》(住房城乡建设部令第37号)的要求,编制临沂站改新建站房工程基坑开挖与支护专项施工方案。
1.1编制依据
1、国家、住建部和地方政府的有关政策、法规和条例、规定。
2、国家、住建部现行设计规范、施工规范、验收标准。
(1)《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》(住房城乡建设部令第37号)
(2)《建筑施工安全检查标准》JGJ59-
(3)《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB-
(4)《建筑工程施工质量验收统一标准》GB-
(5)《复合土钉墙基坑支护技术规范》GB-
(6)《建筑基坑支护工程技术规范》JGJ-
(7)《喷射混凝土应用技术规程》JGJ/T—
(8)《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-
(9)《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》GB-
(10)《建筑基坑支护技术规程》JGJ-
(11)《建筑基坑工程监测技术规范》GB-
3、工程设计文件
(1)《临沂站客运设施改造工程工程勘察报告》
(2)设计图纸及施工组织设计文件
4、国家、地方、行业有关职业健康、质量、安全、文明施工的要求。
5、现场调查的相关资料(包括地下管线、施工临时用水、用电、场地等情况)。
1.2编制目的
确保基坑开挖和基础及地下室结构施工安全、顺利
1.3使用范围
本方案适用于临沂站改新建站房工程A区局地地下室基坑开挖与支护工程施工。
2工程概况
2.1工程简介
1、新建临沂站设计旅客最高聚集人数人,为客货共线大型旅客车站;总建筑面积.85㎡,总轴线面宽.2m,总轴线进深40.6m;站房主体地上二层,局部三-四层;车站客流线:一站台平进下出,二站台上进下出。主要结构类型:主体为钢筋混凝土框架结构;站房中部屋面为钢结构网架坡屋面、两侧为钢筋混凝土屋面,基础为钢筋混凝土灌注桩基础。
2、参建单位
建设单位:济南局集团有限公司青岛工程建设指挥部
勘察单位:中铁工程设计咨询集团有限公司济南设计院
设计单位:中铁工程设计咨询集团有限公司济南设计院
监理单位:山东济铁工程建设监理有限责任公司
施工单位:中铁十局集团有限公司
2.2设计概况
2.2.1基坑概况
基础形式:A区地下室采用钻孔灌注桩承台基础+防水底板。基础基坑底标高为61.04m;基坑东、西、北侧既有地面平均标高65.9m,开挖深度为4.86m,基坑基本站台侧既有地面标高68.77,开挖深度7.73米。基坑东西长41.78米、南北宽44.5米,面积㎡。
2.2.2.基坑安全等级
基坑深4.86-7.73米,结合周边环境、工程地质条件、水文地质条件;依据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ-)基坑支护结构安全等级:二级。本基坑支护结构为临时性支护,基坑自施工之日起至回填土回填至地表结束,使用时间不超过7个月。
2.2.3支护方案选择
综合考虑,按照基坑支护图纸设计,将基坑分为2个支护单元:1-1支护单元(范围F轴交2-7轴)基坑深7.73m,2-2(3-3、4-4)支护单元基坑深4.86m。
1-1支护单元(靠近临沂站基本站台侧)基坑边坡选用土钉墙支护结构。设置土钉5道,网格形布置,注浆材料采用1:1.5水泥砂浆,注浆强度等级不低于20MPa。
2-2(3-3、4-4)支护单元采用放坡开挖,面层挂网喷80厚C20混凝土。
基坑施工操作面(基础边缘到基坑开挖底边线距离)1.0米。
表2.2设计支护参数
图2.2基坑支护单元划分示意图
2.2.4降排水方法选择
本次勘探期间勘探深度内未见地下水(探勘探深度15.5米)。根据区域工程地质及水文地质资料,历史上场区附近地下水为第四系孔隙潜水和岩溶裂隙水。故本项目拟采用排水沟明排方法。
地表水截排沿基坑顶部1.0m处设置mm×mm砖砌挡水墙,防止地面水灌入基坑,同时坡底设置*mm截水沟,基坑内每15米设置口集水坑(长0.8m宽0.8m深1m),地表水汇集至集水坑后水用水泵抽排入现场主排水沟。
2.3计划工期
年7月8日前完成土方开挖及支护工程。
2.4自然条件
地形地貌:该区宏观地貌单元为冲积平原,地形平坦、开阔。铁路及城市建设等人类活动改变了原地貌形态,现在场区内主要为广场、线路及站场,建筑物较密集。
水文地质条件:本次勘探期间勘探深度内未见地下水(探勘探深度15.5米)。根据区域工程地质及水文地质资料,历史上场区附近地下水为第四系孔隙潜水和岩溶裂隙水。
气象特征:该区属暖温带半湿润季风气候区,具季风型大陆性气候,四季分明,夏季多雨,多集中在6~9月份。年平均气温在12.3-13.3℃之间,最热日出现在七、八月,平均气温在25.4-26.3℃之间,最冷月在一月,平均气温在零下1.1-2.8℃之间。秋温高于春温,冬夏寒暑分明。
2.5施工条件
站房地下室基坑开挖上口线距离铁临沂站基本站台1.2米,距离5股线路的距离为11.5m。
施工范围内既有建筑物已拆除完成,施工封闭围挡搭设完成,进出场道路硬化平整。施工用水、用电满足施工需求。
2.6主要工程数量表
表2.6主要工程数量表
3工程重难点分析
根据设计图纸及合同要求,结合类似工程的施工经验,分析出本工程重、难点和施工过程中拟采取的对策措施,详见表3-1重、难点分析及主要对策措施表。
表3-1重难点理解、分析及主要对策措施表
4施工工艺
4.1基坑开挖
4.1.1施工准备
基坑土方开挖与支护前,项目部组织现场技术人员学习设计图纸、充分理解设计和施工方案,掌握工程质量、施工监测的内容和要求,基坑变形控制和周边环境控制要求;根据设计图纸确定和设置基坑开挖线、轴线定位点、水准基点、基坑及周边环境监测点等,并采取保护措施;编制基坑支护工程施工方案,确定支护施工与土方开挖的关键技术方案;组织合理的施工资源,包括满足工程要求的施工材料、施工机具、劳动力及相关的管理资源。
土方开挖的顺序、方法必须与设计工况一致,并遵循“分层、分段开挖,及时护面,严禁超挖。”的原则,严禁一次挖到底再支护;
基坑坑顶周边2米内不得堆载,不得挖坑取土;当成孔遇到不明障碍物时,应停止成孔作业,查明障碍物的情况并采取针对性措施后方可继续成孔;
4.1.2工艺流程
施工准备→定位放线→基坑分层开挖→土钉墙分层支护→人工清槽mm土方至设计标高
4.1.3施工方法
土方开挖分层分段进行,每层开挖深度为相应土钉的竖向间距,每层每段开挖后及时进行土钉墙支护施工。
工况1:开挖至标高67.44,修坡,设置泄水孔,土钉TD0、TD01施工、挂网喷砼。
工况2:开挖至标高66.04,修坡,设置泄水孔,土钉TD02施工,挂网喷砼.
工况3:开挖至标高64.64,修坡,设置泄水孔,土钉TD03施工,挂网喷砼。
工况4:开挖至标高63.24,修坡,设置泄水孔,土钉TD04施工,挂网喷砼
工况5:开挖至标高61.84,修坡,设置泄水孔;土钉TD05施工,挂网喷砼。
工况6:开挖至标高61.24,修坡,挂网喷砼;基坑底剩余20CM厚土方人工清理。
1、基坑土方开挖质量控制:(1)严格复合建筑的定位桩、轴线、方位和几何尺寸,按设计平面对基坑、槽的灰线进行轴线和几何尺寸复核。(2)水准点标高在挖土过程中定期进行复测。(3)在接近设计坑底标高的时预留20cm厚的土层,用人工开挖和修整,边挖边修,以保证不扰动土和标高复核设计要求。(4)基坑开挖完毕由建设单位组织,施工单位、设计单位、勘察单位、监理单位共同到现场进行检查、鉴定验槽。
2、基坑土方开挖注意事项:(1)深基坑土方开挖施工安排24h专人巡视;(2)对既有建筑物或构筑物、管线等设施不间断检测,如发现位移超过报警值,及时与设计和建设单位联系,采取应急措施;(3)土方开挖顺序、方法必须与设计工况一致,并遵循“先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则;(4)严格控制开挖过程中形成的临时边坡,尤其是边坡坡度、坡顶堆载、坡脚排水等,避免造成边坡失稳。
4.1.4回填土施工措施
1、回填土选用含水量在10%左右的干净粘性土(以手攥成团、自然落地散开为宜),若土过湿,要进行晾晒或掺入干土、白灰等处理,本工程墙面防水保护层采用50厚聚苯乙烯泡沫塑料板、素土回填;若土体含水量偏低,可适当洒水湿润。
2、人工回填土应分层铺摊,人工整平机械夯实。回填土每层需铺土厚度为mm,压实厚度mm。
3、回填土每层至少压夯三遍,压实系数应<0.95。机械打夯一夯压半夯,夯夯相接,行行相连,纵横交叉。
4、深浅两基坑相连时,应先填夯深基坑;填至浅基坑相同的标高时,在与浅基坑一起填夯。填夯至挡土墙后浇带时,交接处应填成阶梯形,梯形的高宽比一般为1/2。上下层错缝距离不小于1.0m。上下层错逢不得在阳角。
5、防腐绝缘层或电缆周围,应先回填细粒料。
6、修整找平:填土全部完成后,应进行表面拉线找平,凡超过标准高程的地方,及时依线铲平,凡低于标准高程的地方,应补土夯实。
7、雨季施工时,24小时安排专人抽水,基坑边坡上用彩条布进行覆盖,防止地面水流入坑内,导致边坡塌方或浸泡基土。素土夯实密室后3小时内不得受水浸泡。
8、土方回填工程质量验收标准
4.2基坑支护
4.2.1施工准备
(1)材料准备
钢筋:按照设计尺寸提前进行HRBΦ22、Φ20、Φ16、Φ8、Φ6钢筋下料,使用前调直、除锈、除污。
混凝土:土钉墙面层为80厚C20混凝土。
(2)施工机具准备
1)本支护单元长土钉成孔采用潜孔锤钻机。
2)注浆泵规格、压力和输浆量应满足设计要求。压力和输浆量满足施工要求。
3)混凝土喷射机应密封良好,输料连续均匀,输送距离应满足施工要求。
4)空压机应满足喷射机工作风压和风量要求。作为混凝土喷射机械的动力设备,一般选用风量9m3/min以上、压力大于0.5MPa的空压机。
5)输料管能承受0.8MPa以上的压力,并应有良好的耐磨性。
6)供水设备有足够的水量和水压(不小于0.2MPa)。
(3)其他准备工作
充分理解设计方案,掌握工程质量、施工监测的内容和要求、基坑变形控制和周边环境控制要求;根据设计图纸确定和设置基坑开挖线、轴线定位点、水准基点、基坑及周边环境监测点等,并采取保护措施
4.2.2工艺流程
施工准备→定位放线→开挖工作面→修整坡面→施工第一层面层→土钉定位→钻孔→清孔检查→注浆→绑扎钢筋网→安装泄水管→施工第二层面层→养护→开挖下一层工作面→重复上述步骤至设计深度。
4.2.3施工方法
1)土方开挖
基坑土方应分层开挖,且与土钉支护施工作业紧密协调和配合。挖土分层厚度应与土钉竖向间距一致,开挖标高宜为相应土钉位置下mm,逐层开挖并施工土钉,严禁超挖。每层土开挖完成后应进行修整,并在坡面施工第一层面层,若土质条件良好,可省去该道面层,开挖后及时完成土钉安设和混凝土面层施工。基坑土方开挖应提供土钉成孔施工的工作面宽,土方开挖和土钉施工应形成循环作业。
2)土钉施工
(1)土方开挖第一阶段第一步(最大挖深1.7m)完成后,在一站台坡顶击入土钉以固定钢筋网,土钉位置采用钢尺定位,土钉规格HRBΦ16mm长度度mm,间距2米,挂网喷80mm厚C20砼;边坡土钉66.27(含)以下采用机械成孔,外漏尺寸20-30mm,土钉纵横向间距为1.5米(纵向间距1.4米)。施工过程应作好相应的施工记录。
(2)土钉采用机械成孔,纵横布置,具体长度按照设计图示提前制作完成。
A、成孔:
将潜孔钻机钻杆调整到倾角15°,采用直径mm钻头,开始钻孔,为了保证成孔深度,在连接杆做好标记,防止超挖或少挖;为确保钻孔位置正确,随时调整位置及角度。
成孔过程中按土钉编号逐一记录取出土体特征、成孔质量等,并将取出土体与设计认定的土质对比,发现有较大的偏差时要及时若出现与地质报告出入较大应及时通知设计人员,以及时进行设计变更,确保基坑安全。
成孔后钻杆退出孔洞,确保成孔壁无松动、坍陷现象,以保证土钉安放和土钉承载力。裸孔时间不宜大于2小时。成孔后立即进行土钉安放和注浆。
B、土钉安放:
用压缩空气将孔内残留及扰动的废土清除干净,将钢筋放入孔中,钢筋上每隔1.5m焊置一个定位架;土钉间距为1.5米。土钉定位措施见下图:
3)注浆
土钉安装完成后立即注浆,时间不应大于30分钟。水灰比0.5,适当添加早强剂,采用常压0.5MPa注浆,采用底部灌浆方式,将导管底端插入孔底处,在灌浆同时,将导管缓慢的以匀速撤出,导管的出浆口应始终处于孔中浆体的表面以下,保证孔中气体能全部溢出,当孔口有水泥浆液流出时,说明浆液已满,停止注浆,孔口部位设置止浆塞及排气管。注浆后,当浆液液面下降时,进行补浆。
4)混凝土面层施工
(1)在修整好的坡壁上埋设喷射混凝土厚度的控制标志。钢筋网距坡面21mm,采用预制混凝土垫块控制,确保保护层厚度。
(2)清除坡面虚土,喷射第一层面层混凝土护坡,采用混凝土喷射机,施工时分段进行,同一分段内喷射混凝土自下而上,喷头运动按螺旋式轨迹一圈压半圈均匀缓慢移动;喷头与受喷面保持垂直,距离宜为0.6m-1m,面层厚度为80mm,分二次喷射,一次喷射厚度为40mm。
(3)混凝土上下层及相邻搭接结合处搭接长度为mm,接缝应错开。面层喷射混凝土终凝后1小时,用薄膜、毛毡覆盖,防止混凝土受冻,并每日检查混凝土强度情况,形成记录。面层强度达到设计强度70%后方可进行下道工序施工。
4)泄水孔设置
支护面布设Φ50泄水管,布置5㎡/个。
5)质量标准
4.3基坑检测
按照动态化设计、信息化施工法,及时掌握基坑支护过程中出现的问题,必须进行变形观测监测。监测等级为二级,基坑开挖及施工前,为确保基坑的安全,保证施工的顺利进行,及时发现各种安全隐患和处理解决问题。在基坑施工开始至结构完成前,必须对基坑支护结构进行监测。基坑监测按照《建筑基坑工程监测技术规范》GB-有关规定实施。
4.3.1监测点布置
监测点应设置在坡顶易于保护处,埋置深度不小于0.5米。本基坑需监测支护体系顶部位移检测,依据《建筑基坑工程监测技术规范》GB-技术要求和基坑支护设计文件,共布设坡顶位移监测点12个,监测点距坑顶1.00m处埋设(如平面图示)。
监测点平面布置图
4.4.3基坑监测频率
(1)监测频率
根据《建筑基坑工程监测技术规范》GB-有关要求,基坑开挖前进行2次观测;基坑期间和开挖后:
表6.4.3基坑监测频率表
2)当出现下列情况之一时,应提高检测频率:
1)监测数据达到报警值;
2)监测数据变化较大或速率加快;
3)存在勘察未发现的不良地质现象;
4)出现超挖等违反设计工况的施工情况;
5)长时间降雨、基坑周边积水或市政管线出现泄露;
6)基坑附近地面荷载突然加大或超过设计限值;
7)基坑周边出现较大沉降或出现开裂;
8)周边建筑物出现沉降、不均匀沉降或出现开裂;
(3)出现下列情况之一时,应立即报警,并加大监测频率,若情况比较严重,应立即停止施工,并对基坑支护结构和周围环境中的保护对象采取应急措施。
基坑监测报警值表
1)基坑支护结构出现断裂、松弛或拔出等影响整体结构安全性损坏情况;
2)基坑出现局部坍塌;
3)基坑周边地面出现裂缝,并持续发展;
4)存在勘察未发现的不良地质;
5)出现土方超挖、周边超载等违反设计要求的情况;
6)周边地面突发较大沉降或出现开裂;
7)出现其他影响基坑及周边环境的异常情况。
5施工安全风险管理
5.1安全生产保证体系
项目经理部成立安全领导小组,组织领导安全施工管理工作,积极推动项目经理部全面安全管理工作的深入开展。
安全保证体系图框见图5.1-1。
图9.1-1安全生产保证体系
5.2施工现场安全技术措施
1)施工中应明确分工,统一负责做到安全生产,严格按设计要求和规范进行施工,杜绝人身伤亡事故。
2)施工现场除应设置安全宣传标语牌外,危险地段必须悬挂规定的标牌,主要作业场所和安全疏散通道设立24小时的36伏安全照明,夜间有人经过的坑洞等还应设红灯示警。
3)施工现场安全设施主要包括安全网、围护、护栏、防护罩等,各种限制装置必须齐全、有效,不得擅自移动。
5.3施工用电安全技术措施
1)施工现场临时用电要有方案设计,应按《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46—5的要求进行设计、验收和检查。临时用电还要有安全技术交底及验收表。
2)健全安全用电管理制度和安全技术档案。
3)电器配电箱及电器设备、电缆线路的安装,严格按施工现场临时用电安全技术规程执行,配电箱电器组件做到完整可靠。
4)施工现场临时用电采用三相五线供电方式,接地形式采用TN-S系统。采取三级配电两级保护措施,开关箱漏电保护动作电流要小于总配电箱的漏电保护动作电流。
5)施工现场的电缆采取加钢套管埋地方式铺设,并在使用过程中随时检查,确保绝缘良好。
6)施工现场的电器设备均设防雨棚防雨。
7)电焊机的一次线长度不大于5m,二次线必须使用专用线缆,多台电焊机同时工作时,禁止使用公用回路。
5.4针对基坑风险的施工措施
(1)基坑围护结构变形过大或变形速率过快时,应立即停止开挖,必要时采取回填措施或设置应急支撑以控制基坑变形发展。
(2)其它控制风险管理对策:
①严禁在基坑边2m内堆载,基坑2m外堆载不得超过20Kpa。
②严格控制地表积水,避免积水进入基坑。
③严格按照图纸和施组要求放坡开挖。
④加强对基坑周边沉降、支撑轴力等的监控量测,及时整理、分析测量数据,向风险管理组汇报监控量测结果。
5.5针对防止高空坠落等意外事故的安全措施
基坑施工过程中易发生高空坠落、物体打击、机械伤害、施工用电等事故,施工过程中采取以下措施确保安全:
(1)上部施作围栏及防护栏杆,避免周边杂物掉落至基坑内;
(2)各种施工作业人员持证上岗,配备相应的足够安全的防护用具和劳保用品,严禁工作人员违章作业、管理人员违章指挥;
(3)施工中选用达到国家安全防护标准的机械、电器设备;
(4)配电系统实行分线配电,设总、分配电箱,动力、照明配电箱,不同用途的电箱加注相应的文字标识,箱体外观完整、牢固、防雨防尘;
(5)所有用电设备,按规定设置漏电保护装置,金属外壳设置可靠的接零及接地保护,定期检查,发现问题及时处理解决。
5.6针对基坑防淹的施工措施
(1)基坑周边设置60cm高挡水墙,防止雨季施工时周边雨水倒灌;
(2)基坑内及时设置排水沟及集水坑,对坑内积水及时进行抽排,避免坑底积水浸泡;
(3)雨季施工加强现场巡视,排查雨污水管线及周边积水情况,保证排水畅通;
(4)编制雨季施工方案,依据方案做好应急物资储备和防汛应急演练。
5.7夜间施工照明措施
(1)在基坑、马道陡坡等危险地段以及工地运输道路间隔20mm设置防振照明灯,确保有足够的照明,并应增设明显的警示及交通导向标志。交通标志、安全标牌、警戒灯等标志,标志牌具备夜间荧光功能。
(2)采用LED灯为临时可移动照明灯具,用于重要施工部位,作为对固定式照明的补充。大型设备作业时其照明部件必须启动运转。现场挖掘机、运输车辆等确保机械自带照明设施齐全完好。
(3)工器具、机械设备等悬挂具有反光的黄色标志牌。
(4)作业人员可随身携带锂电LED帽灯,监护、巡视等人员用手提式防爆探照灯或手电筒。夜间行动必须有2人或2人以上人员一起,禁止一人单独行动。