[北京]地下车库基坑开挖及桩基础施工组织设计(土钉墙_cfg桩)

第一章前言工程概况拟建场地位于丰台区方庄东部，南二环路南侧，左安门路东侧，地形尚平坦，地面标高为3838M3882M。1、2住宅为28层塔式住宅楼，由14层板式住宅楼连接一个整体，住宅群南侧为1层地下车库。编制依据1、北京京岩工程有限公司提供的岩土工程勘察报告20011156；2、该工程相关图纸；3、国家及行业颁布的施工规范及规程31建筑与市政降水工程技术规范JGJ/T11198；32建筑基坑支护技术规程JGJ12099；33土钉支护技术标准（CECS9697）；34建筑地基基础工程施工及验收规范GB502022002；35建筑地基处理技术规范JGJ7991；36建筑地基基础设计规范GBJ789；37工程测量规范GB5002693；38施工现场临时用电技术规范JGJ4688；39建筑机械使用安全技术规程JGJ332001；4、国家及北京市颁布的评定标准41北京市建筑施工现场安全防护基本标准91京建施字第124号；42北京市建设工程现场管理基本标准91京建施字第125号；43北京市建设工程现场管理环境保护工作基本标准91京建施字第126号；5、我公司贯彻ISO9002标准制定的质量手册及质量保证体系的相关文件。工程地质及水文地质条件工程地质条件根据岩土工程勘察报告，地层概况如下一、人工堆积层粘质粉土、粉质粘土填土层黄褐，湿，可塑；房渣土1层杂，湿。层顶标高38323882M。粘质粉土、粉质粘土层褐黄褐黄暗，湿，可塑硬塑，高中高压缩性；砂质粉土、粘质粉土1层黄褐褐黄暗褐黄，湿，可塑硬塑，中中低压缩性；粉、细砂2层褐黄暗褐黄，湿，中下密，中压缩性；粘土、重粉质粘土3层黄褐褐黄暗，湿，可塑，中高压缩性。层顶标高35043599M。二、第四纪沉积层砂质粉土、粘质粉土层褐黄褐黄暗，湿，可塑硬塑，低压缩性，层顶标高30593292M。细、中砂层褐黄褐黄暗，湿饱和，中上密密实，低压缩性；圆砾1层杂，湿饱和，中密，低压缩性；砂质粉土、粘质粉土2层褐黄，饱和，硬塑，中低压缩性；重粉质粘土3层褐黄，湿，可塑，中压缩性。层顶标高29273111M。砂质粉土粘质粉土层褐黄，湿饱和，可塑硬塑，低压缩性；粉质粘土、粘质粉土1层褐黄，湿饱和，可塑，中中低压缩性；粘土、重粉质粘土2层褐黄棕褐黄，湿饱和，可塑硬塑，中低压缩性；粉、细砂3层褐黄，饱和，密实，低压缩性。层顶标高24142581M。细、中砂层褐黄，饱和，密实，低压缩性；圆砾1层杂，饱和，密实，低压缩性。层顶标高18081943M。粉质粘土层褐黄，湿饱和，可塑硬塑，中低压缩性；粘质粉土、砂质粉土1层褐黄，湿饱和，可塑硬塑，低压缩性；粘土、重粉质粘土2层褐黄褐黄棕，湿饱和，硬塑，低压缩性。层顶标高13621493M。细、中砂层褐黄，饱和，密实，低压缩性，层顶标高11131231M。细、粉砂层褐黄，饱和，密实，低压缩性；粘土、重粉质粘土1层褐黄褐黄棕，湿饱和，可塑硬塑，中低压缩性；砂质粉土、粘质粉土2层褐黄，饱和，硬塑可塑，低压缩性；粉质粘土3层褐黄，湿饱和，可塑，低压缩性。层顶标高10231111M。粉质粘土层褐黄，湿饱和，可塑硬塑，低压缩性；砂质粉土、粘质粉土1层褐黄，饱和，可塑硬塑，低压缩性；重粉质粘土2层褐黄，湿饱和，可塑，中低压缩性。层顶标高374573M。细、粉砂11层褐黄，饱和，密实，低压缩性，层顶标高008114M。粘质粉土、砂质粉土12层、粉质粘土121层褐黄、湿饱和，可塑硬塑，低压缩性，层顶标高027M。圆砂13层杂，饱和，密实，低压缩性；细砂131层褐黄，饱和，密实，低压缩性。层顶标高937M。水文地质条件地下水静止水位类型埋深M标高M潜水940106027782909层间潜水1600170021512258地下水质对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋均无腐蚀性。第二章基坑支护设计针对本工程地质条件、基坑周边环境特点，选择基坑支护方案时充分考虑影响边坡稳定性安全的不利因素，同时兼顾经济、高效的原则，基坑边坡采用土钉墙支护结构，I区坑深66M，放系数为102；II区坑深73M，采用直坡土钉墙支护由于II区南侧已有建筑自然地面为3930M，所以高出本基坑07M，土方开挖时不增加土方量。I区土钉墙支护设计1、基坑侧壁安全等级及重要性系数安全等级取一级，重要性系数取10。2、放坡坡比102；3、基坑深度H66M；4、坑边荷载超载Q15KPA；5、土钉布置方式梅花型；土钉墙面层为65250MM250MM钢筋网和114横向压筋，喷射80MM20MM厚的C20细石混凝土，混凝土配合比为水泥砂子石屑1252；坡顶四周做10M宽散水，做法同土钉墙面层，坡比0021。6、土钉设计数据见附图。II区土钉墙支护设计1、基坑侧壁安全等级及重要性系数安全等级取一级，重要性系数取10。2、该区为直坡土钉，不放坡；3、基坑深度H73M；4、坑边荷载超载Q20KPA；5、土钉布置方式梅花型；土钉墙面层为65250MM250MM钢筋网和114横向压筋，喷射80MM20MM厚的C20细石混凝土，混凝土配合比为水泥砂子石屑1252；坡顶四周做10M宽散水，做法同土钉墙面层，坡比0021。6、支护剖面图详见附图说明由于地质条件的复杂性，如施工现场实际情况与方案不统一，边坡土钉的实际排数，土钉长度和间距应根据实际情况由现场技术负责人做相应调整。调整后参数须上报设计人。如果基坑周边有管线、边坡土体含水量较大，支护施工时须调整设计方案做特殊支护。第三章CFG桩设计1、设计计算（1）单桩承载力标准值RK按下式计算NIPISPKAQLSR1K安全系数或调整系数SP桩的周长MN有效桩长范围内的土层数QSI桩侧第I层土的极限侧摩阻力标准值KPALI第I层土厚度MQP桩端土极限阻力标准值KPAAP桩的截面积M2（2）复合地基面积置换率按下式计算KAPKKSFARFMM面积置换率桩间土强度提高系数，取10。桩间土强度发挥系数，本工程取075。（3）桩间距S正方形布桩时MAP2、设计参数（1）场地000040400M基础砼垫层底标高3201M设计桩顶标高3181M（2）桩径D410MM采用螺旋钻成孔，中心压灌施工工艺。（3）桩长有效桩长145M，保护桩长03M。总桩数约462根。（4）桩端以进入层细中砂不小于500MM为控制。（5）桩间距为15M。（6）布桩方式正方形，满堂布置。（7）桩体强度桩体材料采用水泥粉煤灰碎石混合料，桩体强度标号C20。（8）褥垫层褥垫层材料采用级配砂石，最大粒径不超过30MM。厚度为200MM，夯实度为094。褥垫层级配砂石的碎石和砂的配比为碎石砂6535（KG/M3），碎石平均粒径520MM，可为新鲜机碎石。砂为干净中粗砂。碎石和砂应充分混合后使用。施工中可用平板振动器密实。3、工程竣工后，进行3台静载荷试验以检验复合地基承载力，桩身质量可用低应变检测方法进行抽检，抽检率为总桩数的10。第四章施工施工准备及部署施工人员及设备计划支护工程1、施工人员计划土钉成孔60人修坡编网10人注浆面层20人边坡位移观测2人2、施工机械设备计划洛阳铲30把注浆机1台喷锚机1台搅浆机1台空压机1台土方挖运工程1、施工人员计划土方挖运人数3055人2、施工机械设备计划挖掘机2台自卸车3055辆其它准备1、协同甲方妥善处理支护结构范围内地下管线和构筑物，必要时应明挖暴露确定其准确位置。2、落实所需各种材料，根据需要组织部分材料进场。提前进行钢筋加工。3、组织施工人员熟悉施工方案及有关规范规程。4、对施工人员进行安全责任教育。5、根据施工图纸、总进度计划、劳动力规模划分作业流水段，土方挖运专业队协调、配合。6、施工用水考虑施工中的各工序穿插进行，施工用水需115管径水源34处，即可满足施工用水要求。土钉墙支护施工1、工艺流程开挖工作面、修整坡面放线定位用洛阳铲成孔插筋堵孔注浆绑扎、固定钢筋网压筋喷射砼面层砼面层养护2、坡面施工基坑开挖过程中与土方队及时协调密切配合，按设计坡比开挖，严禁超挖，及时修坡，保证坡面平整度。坡面稳定性不好的部位应减少每步开挖深度，或先喷射一层细石混凝土后再进行锚喷施工。3、土钉施工坡面经检查合格后，放线定锚孔位置，用洛阳铲成孔直径90MM；检查孔深、孔径、锚筋长度合格后，及时插入锚筋和注浆管至距孔底250500MM处，及时注水泥浆并二次补浆，孔口部位宜设置止浆塞；水泥浆水灰比宜为045050。土钉长度包括弯钩长度，弯钩长20CM；弯钩处采用冷弯，与锚筋成90；锚筋沿长度方向每隔2M焊一个65三角形托架，使土钉居于锚孔中心。4、混凝土面层施工在锚筋头部做喷射混凝土厚度80MM的标记。将65的钢筋编成250MM250MM的网片，用插入土中的钢筋固定，用加强筋压紧与锚头焊接。钢筋网片均应与上部搭接，给下步留茬，搭接长度不小于20CM，接茬避免在同一直线上，经检验合格后喷射8020MM厚C20细石混凝土。5、技术质量要求修坡应平整，在坡面喷射混凝土支护前，应清除坡面虚土。锚杆定位间距允许偏差100MM。成孔深度允许偏差50MM，成孔直径允许偏差5MM。喷射细石混凝土时，喷头与受喷面距离宜为0612M，自下而上垂直坡面喷射，一次喷射厚度不宜小于40MM。钢筋网与土层之间的保护层厚度不宜小于20MM。严格按施工程序逐层施工，严禁在面层养护期间抢挖下一步土方。6、支护过程中可能遇到的问题和解决方案由于地质条件、施工的复杂性，基坑各边坡地坪标高不一致，基坑深度也不同，边坡土钉的实际排数，土钉长度和间距应根据实际情况由技术人员做相应调整。因地下障碍物而无法按设计孔位或设计长度进行成孔施工，可适当调整土钉入射角度、间距和位置，以避开地下障碍物。当土钉间距调整幅度超过500MM或成孔深度比原设计孔深少2000MM以上时，施工现场技术人员应与设计人员协商解决。成孔过程中因遇地下水而缩颈、塌孔现象，可采用如下方法之一解决。A成孔后立即下土钉并随即注浆。B已缩颈的土钉孔应二次成孔以保证孔径；若二次成孔无法保证孔径，应在相邻处补孔；C若现场地层情况与原勘察报告有较大出入，缩径、塌孔严重而无法用洛阳铲成孔，应及时与设计人员协商。可采用钢管花管作土钉打入土体并灌注水泥浆。基坑开挖过程中因土质较松散而发生局部土体不稳定时，可采用的方法有A视土质情况减小土方开挖深度。B可在土方开挖后立即喷射一层40MM厚的砂浆或混凝土，再进行土钉施工。C若不稳定土体已塌落，视塌落土体大小用编织袋或草袋等物装土填充密实后，挂钢筋网或进行压力注浆，再进行下一步工序施工。施工过程中边坡出水而影响边坡稳定时A首先与建设单位、总包单位密切配合，了解施工场区周边地下管线上、下水、污水、雨水及消防等是否有渗漏现象，及时切断水源并进行补漏和堵截。B边坡可采取设置导流花管的方法将土体中水导出，基槽内设置盲沟40CM（上口）35CM（下口）30CM（高）和集水井，用水泵将水尽快排出基槽。变形观测为了及时掌握边坡变形动态，保证边坡安全稳定和工程顺利进行，需对边坡及周边建筑进行变形监测。主要对边坡进行水平位移观测及周边建筑沉降观测。边坡观测观测仪器水平位移观测采用J2经纬仪。沿基坑边坡布点，每边布置观测点不少于3个，间距约为1/3倍的边坡长度。观测方法采用视准线法，即在基坑开挖深度1倍距离外的边坡上口延长线上设置工作基点，并在槽边设置一条视准线，观测点布置在视准线上。用带有刻度的标尺放在观测点上，读取数值。一般用经纬仪正倒镜4次读数取中数，作为一次观测。初始值亦要测2次，以保证无误。观测周期在开挖过程中，每天观测一次；如发现位移量较大或有突变时，应在上、下午各观测1次；混凝土垫层浇注完后视边坡土体变形情况适当延长观测周期。注意事项1、各观测点和基准点要严格保护并做明显标记。2、观测严格按时进行，不许漏测，开挖接近槽底时，观测人员不得离开现场。3、如发现坡顶位移与当时的基坑开挖深度之比超过下列数值时，应及时汇报以便及时采取措施处理砂土为主的边坡3粘性土为主的边坡5当基坑附近有重要建筑物或地下设施时，须对边坡顶部的位移与当时的开挖深度之比控制在下列数值至内地面建筑物为混合结构2地面建筑物为钢筋混凝土框架结构3周边建筑物观测本工程主要针对南侧建筑物进行变形观测。沉降观测方法及仪器仪器采用DS1型水准仪，按国家二级水准测量要求施测。组成闭合水准线路，每测站高差中误差10MM，环形闭合差06MM（N为测站数）。高差系统采用施工高程系统或假设高程系统。基准点及观测点的设置在测区内，基准点根据现场情况设置在距基坑较远处1倍开挖深度以外的稳定地方布置三个基准点。基准点可采用16MM左右，长约10M的钢筋，打入地下，地面用混凝土加固，作为基准点。或将基准点设置在年代较老、且结构坚固的建筑物墙体上。观测点设置在建筑物的周边，观测方法同基准点，附和差小于06MM。N技术质量要求拟采用北京市城乡建委1995年发“建筑工程施工测量规程”中的规定进行变形观测，具体指标为变形点高程中误差10MM；相邻变形点高程中误差05MM。观测周期首次观测时，应对各观测点连续观测2次，2次高差之差不宜大于01MM，取中数作为初始值，以后每次观测值均应与初始值进行比较，以求得垂直位移量。应从全面抽水开始观测，观测周期拟为23天。成果资料对观测的成果，应及时进行评定，并根据变形趋势作出预报。在施工观测中，如果发现变形异常，应及时提交变形资料。土方挖运施工运土施工流程挖土装车出口处清扫轮胎出场外运。施工技术要求1、土方挖运施工在地下车库及锅炉房拆除完毕后进行。2、土方开挖马道口设在基坑西北角。3、挖土机挖土应配合土钉墙施工进行。每步开挖深度应控制在20M以内以防开挖过深，引起应力集中释放影响边坡的安全。4、用推土机或铲车平整现场道路，土方开挖方向由东南向西、由周边向马道口退挖。3、机械挖土到设计槽底以上30CM，在挖该步土时，由测量员配合进行，由水准仪配合测量标尺，不许超挖，以免扰动下部持力地层。4、挖土时注意周边管线，开挖浅部25M厚度土层时，需有人跟铲作业，注意观察周边暗埋物的情况。安全环卫措施1、基坑开挖期间，设专人指挥挖土机，同时要配合甲方尽可能查明地下障碍物，以防止出现意外。2、施工期间现场设一名专职安全员，负责现场安全。3、车辆装土要均匀，不超载，不遗洒，在坡道出口处两侧设拍土架，设专人对出场运土车辆清扫轮胎。保证车辆清洁后方可放行。派专人每对工地附近的运土道路进行清扫，以保证路面整洁。4、施工中要主动配合甲方搞好与周边环卫交管部门及居民的关系，减少噪声污染、光污染、粉尘污染等，做到文明施工，树立好公司的外部形象。5、强化管理，责任到人。土方施工时要保证一名领导同志住在现场，反馈信息，协调各方面关系。6、所投入的机械、车辆要保证技术性能完好，不带故障出车。7、组织办理好市容、环卫、渣土消纳、交通各部门的有效证件、手续，保证车辆机械的正常运行。8、严格按照北京市道路交通管理规定及机动车驾驶员管理办法，开文明车、开安全车，杜绝违章安全责任事故的发生。把不安全因素和损失降低到最低限度。CFG桩施工施工准备（1）技术准备认真熟悉施工组织设计及图纸，对桩孔按顺序编号；进行原材料检测和试配申请；进行各级技术交底。（2）现场准备整平场地，要求场地平整干燥，高低差小于50CM。由总包方按基础平面图和桩位图放出控制轴线，同时在槽底设置高程控制点。并经监理验收。以控制轴线为依据，根据桩位图施放桩位，施放桩位前，要认真熟悉设计图纸。坡底线应在基础外轮廊线外080M，并在边角处开挖到位，以保证CFG桩成孔机械的施工。检查供电、供水情况，设备供电保证不少于200KW。现场组织管理、设备及人员安排（1）现场组织管理机构组成（2）主要管理人员职责项目经理现场负责工程的全面管理，认真执行合同，进行质量、安全、工期、成本控制，保质、保量、保安全、保工期，圆满完成本工程施工。技术员全面负责现场施工中的技术问题，保证施工技术合理。并负责现场内的技术变动。测量员负责现场测量工作。资料员全面负责施工技术资料的收集、整理、需试验材料、检验等工程。材料员保证工程材料的采购供应工作。质量员按我公司ISO9002质量标准控制程序完成质量目标。安全员负责施工安全及现场“三防”工作。文明施工员按我公司ISO14001环境标准控制程序完成环境控制目标。实验员负责现场材料检验及试验工作。项目经理1人技术员1人质量员1人资料员1人安全员1人材料员1人文明施工员1人测量员1人实验员1人（3）主要机械设备安排主要机械设备见下表设备名称型号功率KW生产能力数量螺旋钻机602/H2台高压输送泵HBT40A2240M3/H2台搅拌机500152台配套系列设备振捣棒24只，水准仪、经纬仪各1台。（4）施工人员安排如下施工负责1人，现场施工负责记录员2人,跟钻机记录钻机共20人，钻机手及配合人员搅拌机30人，现场搅拌砼输送泵共20人，泵操作手及配合人员清桩间土80人，施工工人剔桩头30人，施工工人褥垫层30人，施工工人各岗位人员的分工与调配由施工负责人统一调配。工艺流程平整场地测量放线钻机定位成孔压力灌注桩头振捣成桩清土凿桩头铺褥垫层4、工艺要点及技术要求（1）现场项目管理人员和技术负责人员在开工前向班组进行技术交底，使施工人员彻底了解设计意图及技术参数。（2）放线后进行两次以上的核对，并请监理复核认可。（3）成孔后桩位误差不大于200MM。（4）成孔孔径400MM，允许偏差20MM（5）桩端进入层细中砂层，桩顶预留保护桩长030M。（6）桩垂直度偏差不大于1。（7）混合料强度等级为C20，坍落度控在1620CM。粗骨料为机碎石或豆石，最大粒径不大于20MM。（8）注意桩底灌注质量，提钻开阀门的高度不宜超过03M，在对桩底泵压混凝土时应停止提钻，并保持压力半分钟。每泵压一次匀速提钻不超过25CM，保证混合料淹没钻具10M以上。（9）钻杆完全提离地面后，立即投入振捣捧振捣，振捣深度应大于30M。（10）搅拌、泵送或提钻要密切协调，避免灌注过程引起的断桩。（11）已成桩桩头要严加保护，严防重型机械行走、拢动。（12）成桩后养护时间应大于3天。桩间土以人工清除，桩头需人工剔除。剔桩头时由二个或三个人同时进行，使用钢钎在同一个水平面从二个或三个角度同时打击，严禁从一个方向使桩单向受力。施工顺序根据场地及设备情况，定为逐排连续成孔。褥垫层铺设褥垫层材料选用级配砂石，要求级配砂石的最大粒径不大于30MM。褥垫层铺设后采用平板振动器密实。褥垫层厚度200MM，虚铺厚度200/0942128MM。夯填度为094。第四章文明安全施工及其他管理措施我公司施工时严格按照ISO14001环境管理体系的标准和OHSAS18000职业安全卫生管理体系的标准来施工，努力为业主及其周边创造一个良好生活工作环境。安全施工措施1、严格执行OHSAS18000安全管理体系，现场认真贯彻落实“安全为了生产，生产必须安全”的安全生产方针，严格落实安全生产管理制度。2、现场成立文明安全施工领导小组，由本工程项目经理任组长，设专职安全员，根据我公司制定的文明安全施工的规章制度，落实安全管理人员岗位责任制。3、土方工程施工前，了解居民意见并提出切实可行的解决措施，确保周边居民的正常生活。4、土方开挖前,在护坡桩桩顶设置位移观测点。土方开挖后每日进行观测，当位移较稳定后，每37日观测一次，观测记录报甲方与监理部门。如观测值有异常突变，应立即会同技术人员分析原因采取紧急措施。5、设专人定时定期对基坑边坡进行检查，如发现问题及时向项目经理部汇报，避免事故的发生。6、基坑四周30M范围内，严禁堆放重物。7、布置任务时要进行详细的安全技术交底，做好记录。施工中严格执行安全操作规程。8、施工现场禁止吸烟；进入现场必须戴好安全帽，系好帽带。临时用电措施1、严格落实现场临时用电管理制度及电工值班、巡查制度，落实临电管理人员岗位责任制。2、做好临电施工组织设计及安全技术交底，并进行记录。3、所有电动机具、机械、电气设备必须由专职电工或持证的操作手进行操作和维修，非电工或操作手不得随意动用机电设备。4、电工要做好值班及维修日记。5、工地使用的所有电器必须保证质量合格，有合格证。6、现场作业区及生活区的临时用电，均由指定的专职电工负责管理，电工须持证上岗，严禁非电工人员乱拉电线、乱接电源。7、现场使用经国家劳动部，建设部认证的标准的配电箱和开关箱，使用期间安排专人负责定期保养，清扫和擦试。8、施工现场所有电缆采用检查无破损、龟裂，符合标准的电缆。9、每个临时配电箱必须全部安装灵敏的漏电保护器。机械管理措施1、严格落实现场机械管理制度，落实机械管理人员岗位责任制。2、所有机械必须由专职操作手操作和维修，操作手必须持证上岗，按操作规程操作，严禁非操作人员随意动用机械。3、对操作手做安全技术交底，并做好记录。4、所有机械做好使用及维修保养记录，必须每天检查，确保机械设备的安全使用，操作人员应做好交接班记录。5、各种机械须有可靠的接地装置，使用完毕后必须切断电源。6、钢筋加工机械的防护设备要完好齐全，由专人按安全操作规程进行操作，加工完活现场要清理干净，机械部位润滑良好，接地可靠。7、电焊机、切割机等机电设备要开关灵敏，接地可靠，电源线必须绝缘良好无漏电。8、操作手每天班前、班中、班后三检，发现问题立即停机整修。严禁带隐患工作。消防保卫措施1、严格执行现场保卫消防管理制度，落实管理人员岗位责任制。2、施工现场禁止动用明火，确因