地下室基坑支护施工方案

住宅小区B标段工程

温州建设集团公司

二00八年九月十日

温州市城市中心区E18-3#地块B标段

基坑支护施工方案

编制人                 职务（称）                 

审核人                 职务（称）                 

批准人                 职务（称）                 

温州市建设集团公司

二00八年九月十

1  工程概况

1.1 本施工场地位于温州市城市中心区E18-3#地块，基坑东侧临区间小路梅宅路4#地块、，南面局部为22#、23#楼和拟建的4#地块并靠温州大道，北面为正在拆迁的2#地块，基坑西侧距十二间桥河道约21.00米，详见总平面图。

1.2 本工程基础形式为机械钻孔灌注桩。

1.3 根据本工程施工图纸，本工程±0.000相当于黄海高程5.800m，基坑周边自然地坪黄海高程约相当于黄海高程4.050m，即相对标高为-1.750m。

1.4 开挖深度

该工程地下室一层，底板顶标高为-5.80m，板厚400mm，分布于边轴线处的承台高度为1900mm，垫层为150mm片石灌砂，100mm厚素混凝土找平层；设计开挖深度：4.70米（至底板垫层底），个别局部6.20米（至承台垫层底）。

1.5 场区内工程地质及水文地质情况：

根据岩土工程勘察报告，基坑开挖深度影响范围内的土层自原地面（黄海高程4.05m）往下分别为：

1.5.1地质情况

①素填土：灰黄色，主要由粘性土混碎石、块石组成，松散、稍湿-湿，层厚0.10-1.30m；②粘土：灰黄、黄褐色，可塑-软塑，中-高压缩性，含铁锰质氧化斑点，厚度0.40-1.60m，层底埋0.40-2.20m，局部缺失；③-1淤泥：青灰色，流塑，高压缩性，夹少量薄层状粉砂，层厚13.80-15.60m，层底埋深15.00-16.80m，全场分布；③-2淤泥：青灰色，土性同上层淤泥，与上层淤泥亚层呈过渡关系，无明显分界线，流塑，高压缩性，层厚6.40-10.20m，全场分布。

1.5.2水文地质情况：场地地下水主要为浅部分布的地下潜水，浅部浅水主要赋存于素填土、粘性土、淤泥软土中，素填土具强透水性，为含水层，其余粘性土具弱透水性，属弱含水层，地下水主要由临近地表水体及大气降水补给，勘察期间测得潜水位埋深0.20-1.50m。

2  支护结构选型

本基坑开挖深度为4.70-6.20m，地下室周边情况详见总平面图；根据岩土工程勘察报告提供的本场地的工程地质及水文地质情况，并结合场地周边环境、基坑实际开挖深度，综合考虑工程造价、施工进度等因素，本基坑设计采用钻孔灌注桩加一道钢筋混凝土水平支撑体系进行支护，并对开挖较深的电梯井位置进行坑中坑二次支护（采用25bL=9.0m）。

3  围护结构

3.1 钻孔桩

围护结构设计采用单排600@900、700@1000的钻孔桩（因工程桩为机械钻孔桩，围护桩也采用机械钻孔桩），围护桩采用C20水下混凝土，主筋保护层厚度35mm，桩位水平偏差要求<50mm,垂直度偏差不得大于桩长的0.5%，充盈系数>1.1，沉渣厚<200mm，混凝土应超灌1.0米，凿除浮浆后顶部混凝土强度必须满足设计要求，施工时采用跳打方式,保证施工质量,不得出现缩径、夹泥、露筋、断桩等施工质量问题。围护桩伸入压顶梁内100mm。

3.1.1施工准备

⑴埋设护筒

钻孔灌注桩施工工艺流程图：

桩位测量放样

桩孔开挖

制作护筒

开孔、埋设护筒

供水或浆

清水或泥浆开孔

钻机就位

钻头加工

测量复核

泥浆池

钻 进

泥浆循环

测量钻孔孔深及取样

或人工造浆

泥浆备料

                             一次清孔

制作钢筋笼

下探笼检测孔径孔深

                                     Y

验收及吊装

下钢筋笼

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钢筋焊接取样试验HANJIE 

导管闭水试验

拼装导管

Y

设立导管

                                    Y                  Y

设清孔风管

Y

反循环二次清孔

设立隔水栓

设料斗及砼初灌

测沉渣厚度及泥浆比重

测泥浆PH值

测泥浆粘度和含砂率

输送商品混凝土

混凝土浇注

测量砼上升高度

Y

桩机移位

桩孔回填

拔除护筒

①护筒的作用：

a、控制桩位和导正钻具；

b、防止孔口和孔壁坍塌；

c、在施工中护筒顶面还可以作为钻孔深度、钢筋笼下放深度、混凝土面位置及导管埋深的参照基准。

②一般要求：

a、护筒内径应大于钻孔直径100mm；

b、护筒的顶端高度应高出地面0.2m，与泥浆循环槽（或沟）相连；

c、护筒埋置深度，根据现场情况控制在1.0~1.5m；

d、护筒倾斜偏差控制在1%以内。

③护筒埋置：现场采用3mm的钢板制成的钢护筒，放入人工开挖好的圆坑内，对准桩位中心（护筒中心线与桩位中心的偏差不得大于50mm）后周围用粘土回填，分层夯实。

⑵钻机就位：

①钻机按设计的施工路线，在桩位中心两侧安放好枕木，钻机首次就位后，钻机利用自身前后走的性能调整位置，并与桩位中心对准。对准桩位并固定好钻机。

②钻机就位必须稳固、水平、确保“天车、转盘、桩位中心”三点一线。

⑶测量标高：根据已知高程点测量地面标高、转盘标，以控制桩顶标高、 桩底标高和钢筋笼标高，在每次桩位定位及高程点测量工作结束，均应做好施工记录以及复核记录。

3.1.2钻进成孔

⑴成孔操作标准

①施工前安排专职施工员在场负责操作，并给予要求，钻孔桩的施工才能开始。

②钻孔委派有经验的施工人员主持，钻孔内，对施工人员作全面的技术交底，使施工人员对钻孔所在地区的地质和水文等情况，必须有一全面了解。

③钻孔时设备必须完好，钻孔必须有记录。

④钻孔过程中，若发现钻孔位置处的地质情况与设计图纸上描述的有显著差别时，应写出书面报告请示监理工程师，在监理工程师批准前不得进行下一步工作。

⑤根据孔位处的地质、水文等条件以及桩尺寸，选择适合的钻孔方法 ，并符合规范的有关规定。

⑥桩机就位必须稳固、周正、水平，先将机架底盘调到水平。GPS-15、GPS-20回转钻机要求钻机底座应平衡、坚固，滑轮与钻盘中心孔、护筒的中心，应在同一铅垂线上。

⑵成孔质量标准见下表：

钻具下放前，应做好检查工作，钻进过程中，应注意第一、二根钻杆的进尺，保证钻具与孔的中心垂直，同时需要吊紧钻具，均匀钻进，须指定专人操作。

钻进中需要根据地层的变化而变化钻进参数，在整个过程中应指定专人操作。在粘土层中钻进的速度宜为48~90转/分；在淤泥质土的钻进速度宜为40~70转/分；在松散易塌的地层中，泥浆的比重一般控制在1.2~1.4，粘度18~24秒。同时还根据钻机负荷、地层的变化、钻孔的深度、含砂量的大小等具体情况，及时采用相应的钻进速度，待试桩后确定合理的技术参数。

钻孔控制：钻孔就位后，安装平整稳固，保持施工中不倾斜，不移位，并在钻孔过程中经常复检，当钻至软硬地层异处时，缓钻进，并采取钻完一段再复扫一遍的方法。在提拔钻具时，当发现有受阻现象的孔段，应指定专人进行纠正。复扫的工作，必须认真对待和操作、处理。

接钻杆应先将钻具稍提离孔底，待泥浆循环2~3分钟后再拧卸加接钻杆。

钻孔过程中泥浆循环槽应经常疏通，定期清理，废浆委托专业公司运输消纳。

①淤泥层：该层较易钻进。采用清水自然造浆护壁，应严格控制钻进速度，钻进参数的选择应遵循“中压、快转速、大泵量”的原则，钻进压力控制在10~25KN/cm2。转速控制在42r/mm，泵量100m3/h, 在该层钻进过程中，每打完一根钻杆后，应将钻具上下提动，检验孔壁规则 一致后，方可加下一根钻杆。

②粘土层：钻进速度可适当加怏，钻进压力控制在20~30KN/cm2，转速选择42r/min，泵量控制在100m3/h，施工过程中应加水稀释泥浆，并经常提高钻具“空墩”，以防钻头抱土闭减弱切削泥土能力。

3.1.3清孔施工方法：

⑴第一次清孔：钻孔至设计深度后，停止进尺，稍提钻具离孔底10~20cm，保持泥浆正常泥浆循环，回转钻定时空转钻盘，以便把孔底残余泥块磨成泥浆排出。第一次清孔要求达到以下标准：孔底沉渣基本全部清除干净，能准确测量孔深，孔内泥浆中无泥块悬浮，清孔时间≥30分钟。

⑵第二次清孔：为保证灌注砼前孔底沉渣超过设计规范要求，要求进行第二次清孔。从理论上讲，孔深50m内泵吸反循环排渣效率优于气举排渣法；孔深超过50m时，气举排渣优于泵吸正反循环法，故选择反循环排渣法。

清除孔底沉渣的工作，应当在浇注混凝土前进行孔底淤泥的清理，必要时补充清孔。

①施工顺序：钢筋笼、导管下设完毕进行第二次清孔。

②质量检测：清孔后，孔底500mm内泥浆比重1.15-1.2，含砂率≤8%，粘度不大于28s，孔底沉渣厚度摩擦桩≤200mm。

③清孔结束后，孔内应保持水头高度，并应在30分钟内灌注混凝土。若超过30分钟，必须重新测定泥浆指标，如超出规范允许值，则应再次清孔。

3.2 压顶梁、支撑及围檩

压顶梁断面尺寸为900×700mm，环梁断面为1100×700mm，支撑断面为700×700mm,500×700mm；支撑的混凝土等级均为C30，并添加适量膨胀剂。未注明钢筋锚固长度为35d。

3.3 支撑立柱

立柱上部嵌入支撑500mm,支撑桩垂直度要求偏差小于1/200，上部井子架要求伸入支撑桩2.0m；混凝土强度为C25，施工时应采取有效措施防止机械设备对井子架的碰撞，井子架穿越底板处施工底板时应加止水片，井子架采用四根125×10的角钢和100×8的扁铁条焊接，角钢型号为Q235，焊条采用E43型要求双面焊接，钢板厚度>6mm时，焊缝高度应小于或等于钢板厚t-(1～2)mm。

3.4 搅拌桩

本工程围护设计在被动区采用水泥搅拌桩进行加固，550水泥土搅拌桩@500，水泥搅拌桩采用32.5的普通硅酸盐水泥。被动区水泥掺量为13%，水泥浆水灰比选用0.45，并掺加0.05%的三乙醇胺及0.2%的木质素。

水泥搅拌桩在正式施工前必须先进行试桩，施工采用多轴深层搅拌机，施工程序如下，第一次下沉到位，然后升喷800~1000mm，再下沉到位后回升到桩顶。

3.4.1技术准备

熟悉工程地质报告，各层土的性能指标，水泥加固土的密度、抗压强度与抗剪强度，以及深层搅拌机技术参数确定。

3.4.2材料

水泥：水泥搅拌桩采用32.5的普通硅酸盐水泥。水泥掺量为13%，水泥浆水灰比选用0.45。

外加剂：木质素减水剂0.2%，三乙醇胺0.05%

3.4.3机具与用电

施工机具采用多轴深层双搅拌头，中心输浆的搅拌机，深层搅拌机由电机、减速器、搅拌轴、搅拌头、中心管、输浆管、单向球阀、横向系板等组成，功率60kw，共3台，灰浆搅拌机200L，功率3kw，共三台，灰浆集料斗（大于0.4m3）3只，高压泥浆泵HB6-3型功率4kw3台，振动滤筛3张，再配相应高压橡胶输送管（管径2”~2.5”）,施工用电总量为400KW，配变压器容量200KVA，SL7-200/10二台，电压不低于360V，要求电压稳定，电缆采用YHC3×25+1×10四芯橡套电缆。

3.4.4深层搅拌法的施工

定位下沉→深入达到设计深度→喷浆搅拌提升→原位重复搅拌下沉→重复搅拌提升→搅拌完成形成加固体。

⑴定位

场地应先平整，清除桩位处地下、地上一切障碍物（包括大块石、树根和生活垃圾等），场地低洼处用黏土土料回填夯实，不得用杂填土回填。

将深层水泥搅拌机移到指定桩位后对中，使底架保持平衡，以便保证钻杆垂直。

⑵预拌下沉

深层搅拌机冷却水循环正常后，启动搅拌电机，放松起重机钢丝绳，搅拌机沿导向架切土搅拌，下沉速度由电机的电流表控制。工作电流不应大于70A,如果下沉速度太慢，可将输浆系统补给清水以便钻进。搅拌机延导向架搅拌切土下沉，直到设计深度，其速度为0.4~0.7m/min.

⑶备制水泥浆

深层搅拌机进到一定深度后，开始拌制水泥浆，待压浆时倾入集料斗中。

为了使制备的水泥浆不致离析，采用三台200L容量的灰浆搅拌机，轮流拌浆供料，其中一台为备用。

集料斗是为灰浆泵供料临时贮浆之用，容积为0.4m3，其下部出口用胶管与灰浆泵进口相连，利用水泥浆的重量形成自流，使灰浆泵能连续地均衡压送水泥浆。灰浆泵采用HB6-3型，其出口用内径为51mm的压力胶管与深层搅拌机的输浆管相连接。

在搅拌机预搅下沉的同时，即按设计确定的配合比例贮备水泥浆，压浆并倒人贮料箱内。标定搅拌机机械的灰浆泵输送量、灰浆输送管到达到搅拌机喷浆口的时间和起吊设备提升速度等施工工艺参数，先将深层搅拌机用钢丝绳吊挂在起重机上，用输浆胶管将贮料罐砂浆泵与深层搅拌机接通。

⑷提升喷浆搅拌

深层搅拌机下沉到设计深度后开始启动灰浆泵输浆，并以0.3~0.5m/min的速度提升搅拌机使搅拌机在提升过程中边喷浆边搅拌直到设计标高，完成一次搅拌过程。

深层搅拌机在地面施工时，应对电机采取冷却措施，采用小型离心水泵供水，用口径为20mm的胶管与深层搅拌机外筒上的进水口相接，另用胶管与出水口相接，构成冷却循环水通路。

深层搅拌机的下沉速度检测仪采用CYD-6高灵敏永磁式低速直流发电机作为传感元件，利用钢丝绳提升的直线位移作为信息，通过细钢绳带动测速仪的滚动旋转，将线位移转换为角位移进行测量。

⑸重复搅拌下沉

 深层水泥搅拌机提升到设计标高后用相同方法再次边搅拌边下沉到设计深度之后，将深层搅拌机从设计深度向上边搅拌边提升至标高。如第一次提升时水泥浆已喷完则不必再喷浆，相反之，则提升时沿深度方向再次重复均匀喷浆。

 重复升至标高后向贮料箱注入清水开启灰浆泵，清洗输浆管道中的水泥浆，清洗搅拌头粘附的泥团，直至基本干净为止。

⑹搅拌机移位

上述施工流程完成后，将搅拌机移至另一根桩位，按上述工艺流程施工其他桩基。

3.4.5质量标准

⑴施工前应检查水泥及外掺剂的质量、桩位、搅拌机工作性能及各种计量设备完好程度(主要是水泥浆流量计及其他计量装置)。

⑵施工中应检查本交底中确定的机头提升速度、水泥浆或水泥注人量、搅拌桩的长度及标高。

⑶施工结束后，应检查桩体强度、桩体直径,28d后桩体抗压强度应大于1.0MPa。

⑷水泥土搅拌桩地基质量检验标准应符合下表的规定要求。

水泥土搅拌桩地基质量检验标准

⑴质量控制措施

①严格控制水灰比，满足设计配合比要求，各种材料进行称量做好容器标记，水泥浆要搅拌均匀，保持足够的搅拌时间，水泥浆倒人集料箱后在喷浆前和喷浆时要不断搅拌，防止发生离析。

②严格控制搅拌机下沉和提升速度，确保桩身每延米深度水泥土达到充分均匀搅拌，以便达到设计强度，下沉与提升速度要严格控制。

③喷浆阶段。不允许出现断浆情况，输浆管道堵塞现象发生必须及时处理，并应采取补救措施确保桩成品质量，控制重复搅拌时下沉和提升速度，以保证土体得到充分搅拌.

④确保桩身的几何尺寸，随时注意搅拌机底架的平整度和导向架的垂直度，桩的垂直偏差小于1.5％，定时检查搅拌头叶片的磨损情况，确保桩身直径达到设计要求。

⑵质量检查措施    

①隐蔽工程记录必须真实，发现问题应及时进行分析，并立即改正。

②水泥浆要严格按本交底所规定配合比配置，要检查水泥中是否有结块。要防止水泥浆发生离析，可在灰浆拌机中不断搅拌，待压浆前再缓慢倾入集料斗中。

⑶深层搅拌桩机使用与控制检查

①冷却循环水在整个施工过程中不能中断，应经常检查进水与回路水的温度，回水温度不能过高。

②搅拌桩机的入土切削和提升搅拌负荷太大和电动机工作电流超过额定时，应减慢升，降速度，并补给应切断电源，并补给清水，一旦发生卡转、停转现象，应切断电源，将搅拌机强制提出地面，重新启动，切勿在土中启动。

③若电网电压低于350V时，应暂停施工，以保护电机。

⑷灰浆泵和灰浆管路

①灰浆泵在泵送灰浆前，应先对管路通水，以利管路保持潮湿，便于输送浆。

②水泥浆内不得有硬结块，以免吸入泵内损坏缸体，可在集料斗上部加细筛过滤，并对使用水泥进行检查，是否为过期水泥或受潮水泥。

③灰浆管路停运时应先进行清洗干净，严防在管内水泥浆结块，每天完工后需彻底清洗一次。在喷浆搅拌施工过程中，如发生事故停机超过30min，宜先拆卸管路，除去灰浆后再清洗。

④灰浆压完时，应在集料斗内注入适量清水，以便压送管中有残留灰浆。

⑤灰浆泵及灰浆管路应定期拆开清洗，清除残留水泥浆液。

3.4.7施工注意事项

⑴深层搅拌桩原土体应完全破碎，使原状土的结构利于同水泥浆均匀搅拌混合，故必须严格控制提升速度。

⑵压浆阶段不允许发生断浆现象，输浆管道不能发生堵塞。

⑶严格按设计数据控制深层搅拌喷浆和搅拌提升速度，误差应在±100mm/min之内。

⑷为了使加固土体保持与地面垂直，要注意起重机的平整度和导向架对地面的垂直度。  

⑸每一根桩应连续施工。

⑹压力胶管与搅拌机输浆管与灰浆泵连接必须牢固。

⑺速度检测仪装在导向架顶端，其显示仪表通过电线安装在起重机驾驶台上，应严格控制搅拌提升与下沉速度。

⑻机械组装完后必须进行试运转，各电气部件应正常工作，电流值在正常范围之内，灰浆管路、冷却水管路应畅通。各检验仪、监测表在开启和提升搅拌机时应正确显示。

⑼地基加固是隐蔽工程，施工中应做好地基加固施工记录，详细记录各施工参数和施工情况。

⑽根据工程设计要求，选取数根桩体进行开挖，检查加固体外观质量、搭接质量、整体性等情况。

⑾在深层搅拌桩施工过程中，注入地层的浆液总有一部分会（冒浆）返回地面，为防止水泥浆四处溢流和妨碍下一道工序施工，沿着设备方向随时清理出沟槽，工地应备有0.5~1m3的挖掘机。

⑿深层搅拌桩质量必须保证，主要有两点。即保证13%水泥掺量以及提升速度每分钟不能大于50cm，并至少复拌一次以上。

4  基坑排水

4.1 为减小和防止地表水进入基坑，护坡顶坡向基坑外，并在坡顶外设置一300（宽）×400（高）的集水沟，四周贯通，每隔30M左右设一600×600×500的集水井，利用水泵将水抽出。

4.2 基底四周设置排水沟，由中间排向四周，每隔30m设置一600×600×500的集水井，在集水井中放置水泵，利用水泵将水排向基坑外。

4.3 集水坑、电梯井处可在坑角挖一个400×400×500的集水井，在集水井中放置水泵，利用水泵将水排向基坑底四周的排水沟中，再由排水沟排向基坑外。

5  监测

具体的监测方案应由有相应资质的单位提供，并进行监测。

5.1 监测内容：坑外土体水平位移、沉降监测，深层土体水平位移监测，支撑轴力监测，围护桩顶水平位移监测，立柱沉降监测。

5.2 监测频率：在基坑开挖期间每天监测1~2次，变形较大时每天测2~3次，观测的周期或频率根据变形速率、观测精度要求、不同施工阶段和工程地质条件等因素综合确定；

5.3 报警值（钻孔桩支护）：

5.3.1支撑轴力警戒值详见“监测点平面布置图”(围总)

5.3.2测斜（深层土体水平位移）为50mm；

5.3.3围护墙顶水平位移警戒值50mm；

5.3.4坑外土体沉降及水平位移为H/200（H为开挖深度）；

5.3.5支撑桩沉降警戒值为10mm。

6  检测

6.1 钻孔灌注桩的质量检测采用低应变动测法，检测数量不宜少于总桩数的20%。

6.2 水泥搅拌桩28d龄期的单轴抗压强度qu不低于0.8MPa。

7  应急措施

在施工现场准备编织袋2000只等应急物资，平时装1000只沙包，当发现基坑位移发展速率过大时，应立即进行土方回填，阻止变形的进一步发展。必要时采取增加支撑等补救措施。

8  其他

8.1 基坑周边施工荷载按15KPa考虑，基坑周边6米范围内严禁超载；

8.2 支撑上施工荷载按5KPa考虑，严禁超载，挖土机不得直接在支撑上行走，应先在支撑两侧填土高出支撑顶面，在其上铺设路基板，方可在上面通行机械车辆。

8.3 基坑周边地下管线布置情况委托方未予以详细提供书面文件，施工中若遇到应注意避让。

8.4 在整个过程中严格按照相关的技术规范、规程施工，并对关键工序进行记录。

8.5 由于围护桩有30cm桩间土，施工时如出现流土现象，应及时喷射10cm厚混凝土，必要时挂钢筋网片。

8.6 本工程围护结构不允许做塔吊基础之用，塔吊基础另行设计，施工单位应提供运土路线及混凝土泵车停放位置，围护结构作相应加强，并提供相关部门认可后实施。

8.7 施工前应复核场地内标高，如与设计不符或者基底标高调整较大及遇地下承压水或其它异常情况时，应及时与设计人员联系。

8.8 根据温建建2006（131）文件进行施工专项方案论证后方可施工。