专项施工方案(土方基坑围护井点降水).pdf

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1、专项施工方案(土方基坑围护井点降水)基 坑 土 方 开 挖 施 工 方 案 一、工程概况:本工程北区而街坊商品住宅工程位于，临近浦东大道。本工程总建筑面积为 28008.23 平方米，由 9 幢号房及一地下车库构成，本工程建筑结构安全等级为二级，地基基础设计等级为二级。抗震设防烈度 7 度，设计地震分组为第一组。建筑抗震设防丙类，25#、34#、35#底层框架剪力墙结构的框架与剪力墙的抗震等级为二级。设计使用年限 50 年。结构类型为六层砖混结构，商铺层高 3.3m,住宅楼层高2.8m，地下车库 3.8m。本工程号房桩基础使用 250*250 与 300*300 预制钢筋混凝土方桩。有地下室基

2、础埋深 5.95m，无地下室的号房基础埋深为 2.6m,集水坑基坑为 23#、24#、36#、37#号房基础底标高 2.05m，25#、35#号房基础底标高 1.8m，32#、33#号房基础底标高 3.34m，地下车库基础底标高 5.9m。23#、24#、33#、34#、36#、37#号房0.00 相当于绝对标高 4.550m，25#、35#号房0.00 相当于绝对标高 4.300，32#号房0.00 相当于绝对标高 4.850m。本工程多数号房的基础下有暗浜，土质比较软，地下水位普遍高。因此挖土时对基坑的围护特别重要，特别是地下车库的基础埋深要达到 5.9 米，机械开挖时注意挖土机涡于暗浜中

3、及倾覆。本工程由于场地小的缘故，所有号房及地下车库的基础土方原则上全部外运出现场。二、施工部署:25#、35#号房土方开挖时间：4 年 12 月 26 日28 日；工期 3 天。其余楼的土方开挖待施工的进度再定。三、施工准备 3.1 要紧机具：挖土机、自卸汽车、铁锹、手推车、钢卷尺等。3.2 作业条件：3.2.1 土方开挖前，应根据施工方案的要求，将施工区域内的地下、地上障碍物清除与处理完毕。3.2.2 建筑物的位置或者场地的定位操纵线（桩）、标准水平桩及开槽的灰线尺寸，务必通过检验合格；并办完预检手续。3.2.3 夜间施工时，应有足够的照明设施；在危险地段应设置明显标志，并要合理安排开挖顺序

4、，防止错挖与超挖。3.2.4 应根据工程地质资料，采取措施降低地下水位。通常要降至开挖面下列 0.5m，然后才能开挖。3.2.5 施工机械进入现场所通过的道路、桥梁与卸车设施等，应事先通过检查，必要时要进行加固或者加宽等。3.2.6 在机械施工无法作业的部位与修整边坡坡度、清理槽底等，均应配人工进行。四、施工顺序:定位 开挖放线 基坑土方开挖 清底及修边 集水井深坑人工开挖 基坑监测 地基验槽 五、要紧施工方法：本阶段工程 25#、35#号房计划使用 1 台挖土机进行作业,逐楼进行土方开挖。在机械开挖准备工作及安全措施全部做到位后，开始基坑土方大开挖，计划 3 天左右完成基坑内土方大面积挖土。

5、机械开挖至桩顶标高时预留 20cm 土由人工修挖，保证基底土层不受扰动、不超挖；操纵基底土层保持平整，及时引测基底标高，挖土过程随时进行标高测量，防止因超挖扰动降低地基承载力。挖机挖土时，务必可靠操纵，防止碰撞预制混凝土方桩，造成断桩等质量事故。挖土时，现场安排一名施工管理人员，专门指挥挖机，操纵挖土深度与挖土速度。集水井等深坑部位，务必及时引测轴线与标高，操纵挖土范围与深度。深坑使用人工开挖（20 人左右）。深坑土方使用 1 台 8 吨汽车吊车配合人工挖土运出坑外。基坑挖土完成后，随即通知有关单位（建设、设计、勘察、监理单位）进行地基验槽；验槽合格立即浇捣基础垫层。垫层使用 100 厚C10

6、（地下室 C15）商品混凝土，浇捣务必抓紧时间及时进行，防止基底暴露时间过长。受雨淋及人工踩踏而扰动。人工清底时，在基底土层表面铺设竹笆，施工人员尽量站在竹笆上挖土与运土，防止踩踏使基底土扰动。在基底人工清理的同时，沿基坑四周挖出一条 300300mm 排水沟，每幢号房基坑下对角设 600600700mm 集水坑。用泥浆泵将集水坑内雨水（或者渗水）及时排除出基坑。如基底土层发现有扰动现象，应立马上扰动土清除并及时回填砂、石垫层与浇捣砼垫层。六、土方开挖时，注意事项：.在挖到工程桩邻近时，应有专人指挥，明确标识工程桩所在位置；挖机抓斗应放慢移动速度，做到轻抓、轻移、轻放。严禁硬扳、硬碰工程桩，以

7、避免工程桩身位移与断裂发生，确保工程桩质量。.在挖到集水井等加深部位土方时，人工开挖，再往坑外运土。挖土时，现场务必有专人操纵指挥，明确集水井位置的前提下，方准利用机械，适当加深挖掘，挖到基坑一定深度，使用人工清底。集水井处应及时布置一台潜水泵，以确保集水井基底的地基坚实可靠，开挖顺利。.基底局部遇到暗浜等地质不良情况时，务必及时通知勘察设计与建设、监理单位到现场进行研究协商，制定处理方案，根据处理方案使用人工为主，将桩间淤泥挖尽（机械挖土易碰撞工程桩，造成损坏，故原则上使用人工挖土为主），同时分层回填颗粒级配良好的中粗砂或者砂石垫层，确保地基质量。未经勘察设计建设监理单位同意，严禁自行处理。

8、4.开挖过程注意保护测量操纵定位桩，轴线桩，水准操纵桩，防止碰坏。七、质量标准：按 建筑地基基础工程施工质量验收规范 GB50202-2002 进行验收。项 序 项 目 同意偏差或者同意值 检验方法 基坑、基槽 主控项目 1 标高-50 水准仪 2 长度、宽度（由设计中心线向两边量）+200-50 经纬仪，用钢尺量 3 边坡 设计要求 观察或者用坡度尺检查 通常项目 1 表面平整度 20 用 2 米靠尺与楔型塞尺检查 2 基底土性 设计要求 观察或者土样分析 注：地（路）面基层的偏差只适用于直接在挖、填方上做地（路）面的基层 八、安全注意事项：.土方开挖过程，挖机严禁碰撞及切割工程桩，防止工程

9、桩出现位移。.加强开挖期间对基坑的监测，根据基坑变化情况相应调整土方开挖深度与速度；确保基坑安全、可靠。.挖机挖土应合理分层进行，在软土上开挖时，务必铺设路基箱及钢板等，防止出现塌方及机械倾翻等事故。.本工程开挖出的土方全部留置在现场。堆土位置距基坑边米以上。重车行走距基坑边米以上。.在开挖土方时务必保证挖机所处位置的边坡稳固，防止挖机倾覆。.挖机作业现场，务必由专人负责指挥，无关人员严禁进入作业区。挖机司机务必服从现场调度指挥。.夜间作业，务必提早申报夜间施工手续，有关部门同意后方可施工；现场务必配置充足的照明设施，在危险区域务必设置明显的警示标志；在基坑周围务必设置围护栏杆。.土方车辆进出

10、施工现场大门，务必清理冲洗干净，防止污染市政道路。.雨期施工，运输机械及道路务必采取防滑措施，保证行车安全。九、要紧机械设备及劳力（针对第一阶段开挖的 25#、35#）：.挖土机：1 台.运土车辆：5 台（根据运距灵活调整）.水泵：8 台。.劳力：4人。14.2 高层建筑变形监测 高层建筑从施工准备起，到全部工程竣工后的一段时间内，应按施工与设计的要求，进行沉降、位移与倾斜等变形观测。通常分两部分：一部分是观测高层建筑施工造成周围邻近建(构)筑物与护坡桩的变形与日照等对建筑物施工影响的变形，以保证安全与正确指导施工，这是直接为施工服务的变形观测；另一部分是在整个施工过程中与竣工后，观测高层建筑

11、各部位的变形，以检查施工质量与工程设计的正确性，并为有关地基基础与结构设计反馈信息。14.2.1 监测项目清单 监测项目清单见表 14-3。表 14-3 高层建筑监测项目清单 监测项目 监测内容 沉降观测 1 施工对邻近建(构)筑物影响的观测 打桩与使用井点降低水位等，均会使邻近建(构)筑物产生不均匀的沉降、裂缝与位移等变形。为此，应在打桩、井点降水影响范围以外设基准点，对距基坑一定范围的建(构)筑物上设置沉降观测点，并进行沉降观测。并针对其变形情况，采取安全防护措施。2 施工塔吊基座的沉降观测 高层建筑施工使用的塔吊，吨位与臂长均较大。随着施工的进展，塔吊可能会因塔基下沉、倾斜而发生事故。因

12、此，要根据情况及时对塔基四角进行沉降观测，检查塔基下沉与倾斜状况，以确保塔吊运转安全。3 地基回弹观测 通常基坑越深，挖土后基坑底面的原土向上回弹的越多，建筑物施工后其下沉也越大。为了测定地基的回弹值，基坑开挖前，在拟建高层建筑的纵、横主轴线上，用钻机打直径 100mm的钻孔至基础底面下列 300500mm 处，在钻孔套管内压设特制的测量标志，测定其标高。当套管提出后，测量标志即留在原处。待基坑挖至底面时，测出其标高，然后，在浇筑混凝土基础前，再测一次标高，从而得到各点的地基回弹值。地基回弹值是研究地基土体结构与高层建筑物地基下沉的重要资料。4 地基分层与邻近地面的沉降观测 这项观测是熟悉地基

13、下不一致深度、不一致土层受力的变形情况与受压层的深度，与熟悉建筑物沉降对邻近地面由近及远的不一致影响。这项观测的目的与方法基本与地基回弹观测相同。5 建筑物自身的沉降观测 这是高层建筑沉降观测的要紧内容。当浇筑基础垫层时，就在垫层上设计指定的位置埋设好临时观测点。通常每施工一层观测一次，直至竣工。工程竣工后的第一年内要测四次，第二年测二次，第三年后每年一次，直至下沉稳固为止。通常砂土地基测二年，粘性土地基测五年，软土地基测十年。位移观测 1 护坡桩的位移观测 不管是钢板护坡桩还是混凝土护坡桩，在基坑开挖后，由于受侧压力的影响，桩身均会向基坑方向产生位移。为监测其位移情况，通常要在护坡桩基坑一侧

14、 500mm 左右设置平行操纵线，用经纬仪视准线法，定期进行观测，以确保护坡桩的安全。2 日照对高层建筑物上部位移变形的观测 这项观测对施工中如何正确操纵高层建(构)筑物的竖向偏差具有重要作用。观测随建(构)筑物施工高度的增加，通常每 30m 左右实测一次。实测时应选在日照有明显变化的晴天天气进行，从清晨起每一小时观测一次，至次日清晨，以测得其位移变化数值与方向，并记录向阳面与背阳面的温度。竖向位置以使用天顶法为宜。3 建筑物本身的位移观测 由于地质或者其它原因，当建筑物在平面位置上发生位移时，应根据位移的可能情况，在其纵向与横向上分别设置观测点与操纵线，用经纬仪视准线或者小角度法进行观测。倾

15、斜观测 1 建(构)筑物竖向倾斜观测 通常要在进行倾斜监测的建(构)筑物上设置上、下二点或者上、中、下多点观测标志，各标志应在同一竖直面内。用经纬仪正倒镜法，由上而下投测各观测点的位置，然后根据高差计算倾斜量。或者以某一固定方向为后视，用测回法观测各点的水平角及高差，再进行倾斜量的计算。2 建(构)筑物不均匀下沉对竖向倾斜影响的观测 这是高层建筑中最常见的倾斜变形观测，利用沉降观测的数据与观测点的间距，即可计算由于不均匀下沉对倾斜的影响。14.2.2 变形监测的特点 1）精度要求高 为了能准确地反映出建(构)筑物的变形情况，通常规定测量的误差应小于变形量的 110120。为此，变形观测中应使用

16、精密测量仪器与精密的测量方法。具体精度要求参见第 8 章第 8.2 节的表 8-1表 8-3。2）观测时间性强 各项变形观测的首期观测时间务必按要求及时进行，否则得不到初始数据，从而使整个观测失去意义。其它各阶段的复测，也务必根据工程进展定时进行，不得漏测，这样才能得到准确的变形量及其变化情况。3）提交观测成果要及时 关于施工期间的变形监测，一定要及时提交监测成果，以便进行信息化施工。另外，观测成果要可靠、资料要完整，这是进行变形分析的需要，否则得不到符合实际的结果。14.2.3 变形监测的基本措施 为了保证变形观测成果的精度，除按规定时间一次不漏的进行观测外，在观测中应采取“一稳固、四固定”

17、的基本措施。1）一稳固 一稳固是指变形观测根据的基准点与工作基点，其点位要稳固。基准点是变形观测的基本根据，每项工程至少要有 3个稳固可靠的基准点，并每半年复测一次，工作基点是观测中直接使用的根据点，要选在距观测点较近但比较稳固的地方。对通视条件较好或者观测项目较少的高层建筑，可不设工作基点，而直接根据基准点观测。变形观测点应设在被观测物上最能反映变形特征，且便于观测的位置。2）四固定 四固定是指：所用仪器、设备要固定；观测人员要固定；观测的时间要固定；观测的路线、镜位、程序与方法要固定。14.2.4 电子水准仪在高层建筑沉降观测中的应用 日本 TOPCON 公司生产的电子水准仪 DL-101

18、C 的标称精度为 0.4mm/km，完全能够达到沉降观测所需要的二等水准测量的精度要求。笔者利用电子数字水准仪 DL-101C 进行高层建筑的沉降观测，取得良好效果。1）仪器实测精度分析 我们用电子数字水准仪DL-101C对南京某高层住宅楼（28层）进行了沉降观测，从该楼0.000 开始至封顶期间共进行了 26 次沉降观测，每盖一层观测一次。每次观测均构成一条闭合水准路线，根据测量数据能够求得当次的高差闭合差，监测中有 6 次观测因现场条件的原因而没有闭合。现将20 次实测高差闭合差 fh（即 W）列于表 14-4。表 14-4 沉降观测实测精度分析表 序号 m 测站数 n 闭合差 W(mm)

19、W2(10-4)序号 m 测站数 n 闭合差 W(mm)W2(10-4)1 6-0.21 441 11 6 0.43 1849 2 6 0.04 16 12 6 0.26 676 3 6 0.33 1089 13 6-0.11 121 4 6-0.15 225 14 6 0.62 3844 5 6 0.47 2209 15 6-0.25 625 6 6 0.31 961 16 6-0.18 324 7 6-0.17 289 17 6-0.46 2116 8 6-0.06 36 18 6-0.28 784 9 6 0.19 361 19 6 0.01 1 10 6-0.52 2704 20 6

20、0.26 676 ww1.9347，m20，n6；每测站高差中误差：；沉降观测最弱点高程测量精度：。从表中的统计计算可知，电子数字水准仪 DL-101C 应用于高层建筑的沉降观测，尽管现场观测条件较差，但事实上测精度是比较高的，完全能够满足沉降观测的精度要求。2）数据通讯 DL-101C 电子数字水准仪，带有 PCMCIA 卡（下列简称PC 卡），PC 卡与仪器内存之间的数据通讯可通过仪器菜单“工具模式(Utility)”的操作来实现（详见仪器操作手册）。存有数据的 PC 卡，可直接插入到电脑的 PC 卡驱动器中，从而将测量数据传输给电脑。台式电脑通常没有 PC 卡驱动器，而笔记本电脑大都配有

21、 12 个 PC 卡驱动器。由于 windows98都不能自动搜索到该硬件，因此，需要人为地在计算机 C 盘根目录下的系统文件 config.sys 中添加两句：device=c:windowssystemcsmapper.sys device=c:windowssystemcarddrv.exe/slot=2 若电脑只有 1 个 PC 卡驱动器，则第二句应改为：device=c:windowssystemcarddrv.exe/slot=1 然后重新启动计算机即可。PC 卡驱动器在电脑中标识为“可移动磁盘 X：（X 为该电脑盘符序号）”。因此，仪器内存与电脑之间的数据通讯，通过 PC 卡可很

22、方便地实现，而无需使用卡读器。3）应用软件开发 电子数字水准仪最大的一个优点是野外观测数据能自动记录并存储在仪器内存中，通过 PC 卡，又可将仪器内存中的原始观测数据传送到电脑，这就为内业数据处理的自动化提供了方便。沉降观测是定期进行观测的，观测周期长，观测次数多，人工进行成果整理费时费力，且容易发生差错，因此，为了提高工作效率，进行应用软件开发是很有必要的。笔者选用了 Visual Basic 5.0 作为软件开发平台，已开发出沉降观测内业处理软件(for windows95)。软件开发的总体设想是：将各次观测的平差成果存入到某一指定数据文件中，然后通过编程进行沉降观测的成果整理，如计算各点

23、的本次沉降量、累计沉降量等，还可让计算机绘制沉降曲线图。软件界面很友好，可视化操作，使用简单、方便。软件要紧功能有：（1）读取 PC 卡数据后，能自动进行数据格式转换，并进行平差计算，然后将平差计算的当次沉降观测高程成果自动添加到某一个指定的数据文件中；（2）能生成沉降成果表格文件；（3）能绘制沉降曲线图；（4）有在线帮助功能，按 F1 键，便可得到在线操作帮助。4）实例结果 南京某高层住宅沉降观测点平面位置布置图见图 14-2。利用该软件计算得到的沉降成果电子表格见表 14-5（注：因保密原因，表中只列出了部分点的数据），沉降曲线图见图14-3。有此软件支持，能够实现沉降观测内外业一体化技术

24、。图 14-2 某高层住宅沉降观测点布置图 表 14-5 南京某高层住宅部分沉降观测点沉降监测成果表(单位：mm)观测日期 观测点号 101 104 106 110 112 第 23 期 97.08.30（第 23 层）高 程 值 8011.4 8007.9 8009.3 8000.0 本次沉降-0.7-0.6-0.9-1.1 累计沉降-11.7-11.1-13.7-16.0 第 24 期 97.09.05（第 24 层）高 程 值 8010.4 8007.0 8008.1 7998.3 本次沉降-1.0-0.9-1.2-1.7 累计沉降-12.7-12.0-14.9-17.7 第 25 期

25、97.09.13（第 25 层）高 程 值 8010.3 8006.8 8007.9 7998.0 本次沉降-0.1-0.2-0.2-0.3 累计沉降-12.8-12.2-15.1-18.0 第 26 期 97.09.18（第 26 层）高 程 值 8009.5 8005.8 8006.5 7996.8 本次沉降-0.8-1.0-1.4-1.2 累计沉降-13.6-13.2-16.5-19.2 第 27 期 97.09.24（第 27 层）高 程 值 8008.4 8005.0 8005.8 7995.6 本次沉降-1.1-0.8-0.7-1.2 累计沉降-14.7-14.0-17.2-20.

26、4 第 28 期 97.09.29（第 28 层）高 程 值 8007.8 8004.4 8004.9 7994.7 本次沉降-0.6-0.6-0.9-0.9 累计沉降-15.3-14.6-18.1-21.3 图 14-3 沉降曲线图 另外，本软件同样适用于常规仪器沉降观测的内业处理。利用光学精密水准仪（如 Ni007，NA2 等）进行沉降观测时，记录方式有电子手簿记录与人工记录两种，假如是电子手簿记录，则先要设法将电子手簿记录的原始数据传送到电脑，本软件亦可对此原始记录数据进行平差计算、自动生成沉降成果电子表格与绘制沉降曲线图。假如是手工记录，则要将各次观测平差成果通过人工输入到电脑，并储存

27、在一数据文件中，利用本软件能够自动生成沉降成果电子表格与绘制沉降曲线图。5）应用前景 将电子数字水准仪应用于沉降观测，有下列优点：（1）效率高。由于仪重视量轻，又是自动读数，作业员劳动强度大大减轻，观测速度快，且无需记录员，大大提高了工作效率；（2）精度高。测量高差闭合差都能满足沉降观测的限差要求，从表 14-4 中的数据能够看出，大部分的测量高差闭合差 fh的绝对值小于 0.4mm，说明电子数字水准仪的性能稳固；（3）内业数据处理自动化。利用 PCMCIA 卡记录数据，可很方便地与电脑实现数据通讯，再利用应用软件，可自动生成沉降成果电子表格、自动绘制沉降曲线图等，内业数据处理工作变得非常轻松

28、、迅速。电子数字水准仪应用于其它领域，同样有上述优点。因此，电子数字水准仪代表了当今水准测量进展的方向，有着广阔的应用前景。14.2.5 某高教公寓主体沉降监测数据分析 1）概况 为高质量地建设南京某高教公寓，掌握大楼施工过程中的变形情况，建设单位委托东南大学对南京某高教公寓 A、B 两大楼主体进行沉降监测。现将 A 大楼主体施工阶段的沉降监测情况作简要介绍。2）沉降监测成果 南京某高教公寓 A 大楼布设了 12 个沉降观测点。根据工程测量规范，主体施工阶段，大楼每施工 12 层观测一次。A 幢是在 1998 年 10 月 19 日基础施工完毕之后作首次观测的，至1999 年月 20 日结构封

29、顶（32 层）共进行了 20 次观测，观测结果见表 14-6。表 14-6 A 幢沉降监测累计沉降量成果表（单位：mm）观测日期 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 98/10/19-0.0-0.0-0.0-0.0-0.0-0.0-0.0-0.0-0.0-0.0-0.0-0.0 99/05/20-9.2-5.3-10.2-9.3-5.4-5.4-7.1-10.2-11.5-9.6-8.1-12.7 3）沉降监测数据分析 （1）累计沉降量分析 从表 14-6 中能够看出，A 幢累计沉降量最大值是-12.7mm（212 点），212 点的

30、平均下沉速度为-0.060mm/d（即每天下沉 0.060mm）；累计沉降量最小值是-5.3mm（202 点），202 点的平均下沉速度为-0.025mm/d；累计沉降量的平均值是-8.67mm，平均下沉速度为-0.041mm/d。从累计沉降量与下沉速度来看，数值均较小，这些情况均属正常，且较为理想。（2）不均匀沉降分析 不均匀沉降对建筑物的结构影响较大。地基基础有用手册（中国建筑工业出版社）对多层、高层建筑由不均匀沉降引起的倾斜度提出限差如下：设建筑物总高度为 H，当 H24m 时，限差为 4；当 24m H60m 时，限差为 3；当 60m 100m 时，限差为 1.5。A 大楼为 96m 高，故由不均匀沉降引起的倾斜度不得超过 2。现将 A 大楼的 7 条边由不均匀沉降引起的倾斜度结果列于表 14-7。表 14-7 不均匀沉降分析表 A 幢边号 201202 203204 205206 206207 208209 209210 211212 倾 斜 度 0.21 0.08 0.00 0.13 0.10 0.26 0.42 由表 14-7 中数据能够看出，由不均匀沉降引起的倾斜度的最大值为 0.42，在限差要求范围之内，且远小于限差值。