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广东云天--深基坑支护降水和土方开挖安全专项施工方案.docx

广东云天生物创新产业中心

深基坑支护、降水和土方开挖安全专项施工方案

编 制： 李 新

复 核： 陈佑平

NB／T 20037.1-2011标准下载审 核： 何开伟

中铁二局第四工程有限公司广东云天项目部

1 编制依据、原则和适用范围 4

2.2 施工平面布置 6

2.4 技术保证条件 8

3 总体施工方案的比选 9

4.1 施工进度计划 9

4.2 材料与设备计划 10

4.3劳动力计划 10

5.1 基坑开挖组织原则 11

5.2基坑施工阶段 12

5.3主体施工阶段 14

6 施工方法及工艺要点 15

6.1钢板桩施工 15

6.3钢管支撑施工 23

6.4观测井施工 25

6.5基坑监控测量 26

6.6基坑内外排水 30

6.7基坑临边防护 32

6.8基坑周边硬化 32

7.施工安全、质量、环保、工期、职业健康的技术保证措施 32

7.1质量保证措施 32

7.2施工安全保证措施 33

7.4工期保证措施 53

7.5环保及文明施工保证措施 53

1 编制依据、原则和适用范围

（7）国家、地方现行其他有关设计规范标准及规定；

（8）广东云天生物创新产业中心项目《岩土工程勘察报告》；

（9）广东云天生物创新产业中心基坑支护相关图纸。

（1）坚决遵照建筑工程施工合同中各项标准和条款要求；

（2）严格遵守设计规范、施工规范和验收标准以及施工图纸、施工细则、设计修改通知书及有关技术文件要求；

（3）坚持先进性、科学性、经济合理性与实事求是相结合；

（4）坚持施工过程严密监控、动静结合、科学管理的原则；

（5）科学地安排施工顺序，采用平行流水作业法组织施工，保证施工的连续性和均衡性，充分发挥人力、物力作用；

（6）充分利用先进的机械设备，减轻劳动强度，提高劳动生产率，降低能源消耗；

（7）通过劳动力、资金、设备、材料、施工方法和信息的优化处理，实现造价、工期、质量、安全、环保的目标效果。

本方案编制范围为本工程C区C02、C08的基坑支护、降水、土方开挖及土方回填工作。

根据工程勘察报告资料，基坑开挖深度影响范围内场地岩土成自上而下为：

2.1.3主要工程数量

C02基坑采用双排钢管支撑+12m长拉森新型钢板桩的支护结构，C08基坑采用基坑顶部放坡+双排双排钢管支撑+12m长拉森新型钢板桩的支护结构。基坑围护平面图如下：

严格遵循安全技术规范和专项方案的规定、严密组织、责任落实、确保施工过程安全、质量满足设计要求。

基坑开挖范围及开挖深度较大，地质条件复杂，需合理安排开挖顺序和方法。

主体结构施工时，各道工序交叉作业合理安排施工计划，防止各工作面相互干扰。

乐从地处南方沿海地带，降暴雨的概率及雨量都较大，暴雨、台风、汛期对深基坑明挖施工的影响较大，在施工过程中需采取有效的措施确保基坑及其围护结构的施工安全。

本工程的重、难点分析及对策如下：

3 总体施工方案的比选

本工程中C02计划于2017年10月1开始钢板桩施工，2017年10月8日开挖，预计12天时间完成钢管支撑和土方开挖工作。C08计划于2017年11月20日开始钢板桩施工，2017年11月28日开挖，预计12天时间完成钢管支撑和土方开挖工作。具体工期如下：

4.2 材料与设备计划

本工程基坑支护剖面图如下，围绕确保主要节点工期及总工期的要求，结合C02、C08本身的结构特点以及场地和环境条件，基坑支护开挖回填分两阶段进行：第一阶段进行钢板桩、土方开挖、内支撑及腰梁的施工；第二阶段进行主体结构、土方回填的施工。

5.1 基坑开挖组织原则

2、在基坑开挖过程中掌握好“分层、分步、对称、平衡、限时”五个要点，遵循“竖向分层、纵向分段、先支后挖、快速封底”的原则。

3、开挖前设置在基坑四周设置排水沟排除地表明水。

4、严格按照“时空效应”组织施工，防止围护结构变形过大，严格控制地表位移及沉降。

5、基坑施工期间，周边不能堆土、堆料。

6、基坑开挖期间，每层开挖厚度不超过3m，区段间高差不大于3m。

7、在整个土方施工期间，应进行位移及地面和临近建筑物的沉降观测，并作好记录。

8、工程施工须符合佛山市环境保护和文明施工要求，科学组织以减少对周围环境的影响。

本阶段施工的主要任务是完成土方开挖，保证主体施工安全，内容有钢板桩、土方开挖、内支撑及腰梁、护栏、排水沟、集水井、降水井等的施工。施工先后顺序如下：

C02基坑：钢板桩及降水井施工→开挖第一层土方（坑顶栏杆、排水沟及集水井施工）→第一道内支撑及顶梁施工→开挖第二层土方→第二道内支撑及腰梁施工→开挖至设计标高（坑底排水沟、集水井施工）

C08基坑：钢板桩及降水井施工→开挖第一层土方（坑顶栏杆、排水沟及集水井施工）→第一道内支撑及顶梁施工→开挖第二层土方→第二道内支撑及腰梁施工→开挖至设计标高（坑底排水沟、集水井施工）

本工程钢板桩为拉森Ⅲ新型钢板桩，长度12m，施工时采用2台震动打桩机沿对角方向均朝顺时针方向施工，在打桩过程中，为保证钢板桩的垂直度，用经纬仪进行垂直度控制。钢板桩施工时震动较大，注意四周安全。

本工程C02、C08基坑降排水均采用明沟+降水井排水，在基坑顶和底四周各设一条排水沟，每隔25米设一个集水井，通过排水沟将表层雨水排出；在基坑外侧设置3个降水井，降水井深度为10m，通过降水井降地下水抽排到市政排水管，降水时间由基坑开挖至基坑土体回填完毕为止。

本阶段施工的主要任务是完成底板及剪力墙施工，内容有底板、地下剪力墙、换撑板带、土方回填等的施工。施工先后顺序如下：

C02：地下室底板施工→回填水泥石粉渣及做底板处换撑板带→拆第二道支撑、腰梁→地下室侧壁施工→分层回填部分土方并压实→拆第一道支撑、腰梁→回填土拔除钢板桩

C08：地下室底板施工→回填水泥石粉渣及做底板处换撑板带→拆第二道支撑、腰梁→拆第一道支撑、腰梁→地下室侧壁施工→分层回填部分土方并压实→回填土拔除钢板桩

6 施工方法及工艺要点

6.1.1钢板桩施工的一般要求

2、基坑护壁钢板桩的平面布置形状应尽量平直整齐，避免不规则的转角，以便标准钢板桩的利用和支撑设置。各周边尺寸尽量符合板桩模数。

3、整个基础施工期间，在挖土、吊运、扎钢筋、浇筑混凝土等施工作业中，严禁碰撞支撑，禁止任意拆除支撑，禁止在支撑上任意切割、电焊，也不应在支撑上搁置重物。

6.1.2钢板桩施工的顺序

根据施工图及高程放设沉桩定位线→实施表层回填矿渣土剥离→根据定位线控设沉桩导向槽→整修平整施工机械行走道路→沉设围护桩→将围护桩送至指定标高→焊接围囹支撑→挖土→地下结构施工→填土→拔除钢板桩。

6.1.3钢板桩的检验、吊装、堆放

钢板桩运到工地后，需进行整理。清除锁口内杂物(如电焊瘤渣、废填充物等)，对缺陷部位加以整修。

①锁口检查的方法：用一块长约2米的同类型、同规格的钢板桩作标准，将所有同型号的钢板桩做锁口通过检查。检查采用卷扬机拉动标准钢板桩平车，从桩头至桩尾作锁口通过检查。对于检查出的锁口扭曲及“死弯”进行校正。

②为确保每片钢板桩的两侧锁口平行。同时，尽可能使钢板桩的宽度都在同一宽度规格内。需要进行宽度检查，方法是：对于每片钢板桩分为上中下三部分用钢尺测量其宽度，使每片桩的宽度在同一尺寸内，每片相邻数差值以小于1 为宜。对于肉眼看到的局部变形可进行加密测量。对于超出偏差的钢板桩应尽量不用。

③钢板桩的其它检查，对于桩身残缺、残迹、不整洁、锈皮、卷曲等都要做全面检查，并采取相应措施，以确保正常使用。

④锁口润滑及防渗措施，对于检查合格的钢板桩，为保证钢板桩在施工过程中能顺利插拔，并增加钢板桩在使用时防渗性能。每片钢板桩锁口都须均匀涂以混合油，其体积配合比为黄油：干膨润土：干锯沫＝5：5：3。

装卸钢板桩宜采用两点吊。吊运时，每次起吊的钢板桩根数不宜过多，并应注意保护锁口免受损伤。吊运方式有成捆起吊和单根起吊。成捆起吊通常采用钢索捆扎，而单根吊运常用专用的吊具。

钢板桩堆放的地点，要选择在不会因压重而发生较大沉陷变形的平坦而坚固的场地上，并便于运往打桩施工现场。堆放时应注意：

①堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的施工方便；

②钢板桩要按型号、规格、长度分别堆放，并在堆放处设置标牌说明；

6.1.4导向架的安装

在钢板桩施工中，为保证沉桩轴线位置的正确和桩的竖直，控制桩的打入精度，防止板桩的屈曲变形和提高桩的贯入能力，一般都需要设置一定刚度的、坚固的导向架，亦称“施工围檩”。导向架采用单层双面形式，通常由导梁和围檩桩等组成，围檩桩的间距一般为2.5～3．5m，双面围檩之间的间距不宜过大，一般略比板桩墙厚度大8～15mm。

安装导向架时应注意以下几点：

①采用经纬仪和水平仪控制和调整导梁的位置。

②导梁的高度要适宜，要有利于控制钢板桩的施工高度和提高施工工效。

③导梁不能随着钢板桩的打设而产生下沉和变形。

④导梁的位置应尽量垂直，并不能与钢板桩碰撞。

根据现场施工条件，采用2台桩机对角顺时针施打。

⑴先由测量人员定出钢板桩围堰的轴线，可每隔一定距离设置导向桩，导向桩直接使用钢板桩，然后挂绳线作为导线，打桩时利用导线控制钢板桩的轴线，在轴向法向要求搞的情况下，采用导向架。

⑵准备桩帽及送桩：打桩机吊起钢板桩，人工扶正就位。

⑶单桩逐根连续施打，注意桩顶高程不宜相差太大。

⑷在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过2%，当偏斜过大不能用拉齐方法调正时，拔起重打。

6.1.6钢板桩的拔除

基坑回填后，要拔除钢板桩。拔除钢板桩前，应仔细研究拔桩方法顺序和拔桩时间，否则，由于拔桩的振动影响，以及拔桩带土过多会引起地面沉降和位移，会给己施工的地下结构带来危害，并影响临近原有建筑物、构筑物或底下管线的安全。

先用打拔桩机夹住钢板桩头部振动1min～2min，使钢板桩周围的土松动，产生“液化”，减少土对桩的摩阻力，然后慢慢的往上振拔。拔桩时注意桩机的负荷情况，发现上拔困难或拔不上来时，应停止拔桩，可先行往下施打少许，再往上拨，如此反复可将桩拔出来。

①拔桩起点和顺序：对封闭式钢板桩墙，拔桩起点应离开角桩5根以上。可根据沉桩时的情况确定拔桩起点，必要时也可用跳拔的方法。拔桩的顺序最好与打桩时相反。

③对引拔阻力较大的钢板桩，采用间歇振动的方法，每次振动15min，振动锤连续不超过1.5h。

6.1.7钢板桩的质量验收标准

6.2.1开挖施工要点

1、土方开挖应分层分区连续施工，并对称开挖，土方开挖至钢管支撑梁以下0.5米处，进行钢管支撑施工。

2、土方开挖前，机械进出口通道及四周采用换填并铺垫钢板以扩散压力，减小侧压力。

3、基坑周边（约一倍桩长）范围内严禁堆载。

4、地面及坑内设排水措施。

5、开挖过程中注意支护体系的变形观察。

6、基坑内作业时，有专职安全员负责。

7、在基坑开挖过程中需要注意的问题：

由于工程在地下水位很高的软土地基中施工，所以钢板桩的垂直度及搭接就十分重要，当钢板桩未贴靠在围囹上部分，需作加垫处理，使钢板桩的压力传到围囹及支撑上，支撑的材料、制作、焊接必须严格按图施工。

C02基坑：第一层土方开挖→第一道钢支撑安装→第二层土方开挖→第二道钢支撑安装→第三层土方开挖

第一层土方开挖由一台PC120履带式挖掘机负责将基坑内土方转至自卸车运出。

C08基坑：第一层土方开挖→第一道钢支撑安装→第二层土方开挖→第二道钢支撑安装→第三层土方开挖

第一层土方开挖由一台PC120履带式挖掘机负责将基坑内土方转至自卸车运出。

钢支撑架设与基坑土方开挖是深基坑施工密不可分的两道关键工序，支撑架设极具时间性和协调性，支撑架设的时间、位置及预加力的大小直接关系到深基坑稳定的成败。支撑架设必须严格满足设计工况要求。

1、基坑开挖至第一层土下时，立即放测出支撑位置线，C02第一道支撑设置在板桩墙顶以下0.3m处，C08第一道支撑设置在板桩墙顶以下0.3m处，在钢板桩内壁上焊HW300*300*10*15型钢牛腿托架和腰梁牛腿，腰梁牛腿每2m设置一个；

2、土方开挖到位后，开始吊装第一层钢管支撑，施工时拟采用一台20t的吊车在基坑内架设，吊起时两端轻放在牛腿支座上，固定端与钢梁内钢板点焊，以防支撑水平 滑动。

3、第一层支撑安装完毕后，进行第二层土方的开挖，开挖至其第二道钢管支撑标高下500mm后，开始安装第二层钢支撑，C02第二道支撑设置在板桩墙顶以下2.9m处，C08第一道支撑设置在板桩墙顶以下3m处，工序内容与第一层相同。

第二道钢支撑等到底板和换撑板带施工完成后进行拆除工作，第一道钢支撑待侧壁剪力墙施工完成并达到设计强度后，剪力墙侧壁与钢板桩间土方回填完成后拆除。

施工前测量放点→设备转场运输→就位准备→钻孔→测量孔深→安装监测井管→投料及回填灌浆→孔口保护墩浇注及保护罩安装→编号喷涂。

根据基坑图纸，本工程中C02布设3个地下水位观测点，C08布设3个地下水位观测点，具体位置详6.5章节。

将机械设备转移至相应点位，并做好准备工作。

待准备完毕后，即可进行钻孔工作，钻孔直径φ200mm，孔深10m，钻进至设计孔底高程为止。开孔钻进必须加强护孔和防斜措施，放置孔口他先和确保钻孔垂直。在松散覆盖层钻孔过程中，需采取措施处理覆盖层坍孔的问题。

使用钻机测量孔深。测深时由监理现场签认钻孔深度。

8、孔口保护墩浇注及保护罩安装

按照规范要求在地下水位监测孔孔口立模浇注孔口保护墩，并安装孔口保护罩。

待孔口保护墩终凝后，在保护墩上喷涂地下水位监测孔编号。

6.5.1基坑监测目的

在基坑开挖施工过程中，基坑内外的土体将由原来的静止土压力状态向被动和主动土压力状态转变，应力状态的改变引起土体的变形，即使采取了支护措施，一定数量的变形总是难以避免的。同时，土体变形将直接影响基坑四周建筑物和地下管线的正常状态，当土体变形过大时会造成其破坏。因此，在基坑施工过程中，只有对基坑支护结构、基坑周围的土体和相邻的构筑物进行综合、系统的检测，才能对工程情况有全面的了解，保证工程顺利进行。其监测的目的包括：

⑴ 保证基坑支护结构和相邻建筑物的安全

明挖法施工会不同程度地对周边环境产生一定的影响，通过及时、准确的现场监测结果判断地道施工和周边环境的安全，并及时反馈施工，调整设计、施工参数，减小结构及周边环境的变形，保证工程安全。

⑵ 预测施工引起的地表变形位移

根据地表变形的发展趋势决定是否采取保护措施，并为确定经济、合理的保护措施提供依据。

⑷ 验证支护结构设计，指导基坑开挖和支护结构的施工

结构设计中采用的设计原理与现场实测的结构受力、变形情况往往有一定的差异，施工中及时的监测信息反馈对于设计方案的完善和修正有很大的帮助。

⑸ 总结工程经验，提高完善设计分析提供依据。

地下工程施工中结构及周边环境的受力、变形资料对于设计、施工总结经验有很大帮助。

6.5.2基坑监测原则

施工监测工作是一项系统工程，监测工作的成败与监测方法的选取及测点的布设有关。我方将依据以下原则，实施监测：

① 采用满足监测精度要求的仪器设备；

② 设立稳定的监测基准点及监测点。

① 在监测对象上以位移、沉降为主，但也考虑其他物理量监测；

② 在监测方法上以仪器监测为主，并辅以巡检的方法；

在不同节段的不地质条件下，各部位的稳定性是不相同的。一般地说，稳定性差与开挖深度较深的部位均容易失稳塌方，甚至影响相邻建筑物的安全。因此，我方将在基坑开挖较深处，C08基坑作为关键区进行重点监测。

6.5.3基坑监测项目

监测点按照设计位置布置，除地下水位观测点外，其他观测点均采用 Φ10顶端为球形钢质标芯，标芯上面刻有十字细槽。并在点位附近书写该点的编号予以标识。

6.5.4监测方法与精度

使用经检定合格的徕卡电子水准仪DNA03型，配合铟瓦条码尺。为保证观测精度，在观测过程中遵循三固定的原则，即固定人员、固定仪器、固定观测路线。观测线路为闭合环，基准点及监测点同步观测。观测精度为变形测量二级，观测数据按测站数进行严密平差处理并计算出各点的高程。根据本期观测高程与第一次和上次观测高程的较差，计算该点的累计沉降量和本次沉降量。并针对基准点的平差高程值检验基准点的稳定性。

（1）钢板桩水平位移监测点坐标中误差≤±1.0mm；

（2）基坑周围建筑物沉降监测点测站高差中误差≤±1.0mm；

（3）桩顶部的位移沉降检测点误差≤1.0mm；

（4）基坑周边地下水位测量精度≤±10.0mm。

根据设计要求，拟定监测频率见下表。

注：（1）现场监测将采用定时观测与跟踪观察相结合的方法进行；

（2）监测频率可根据监测数据变化大小进行适当调整；

（3）监测数据有突变时，监测频率加密到每天 2～3 次；

（4）各监测项目的开展、监测范围的扩展，随基坑施工进度不断推进与调整。

监测报警指标一般以总变化量和变化速率两个量控制，累计变化量的报警指标一

般不宜超过设计限值。本工程基坑开挖的安全等级为三级，因此监测施工过程中的基坑变形、环境变化情况工作应全面满足三级控制保护要求，使施工单位能随时了解变形情况，以便及时采取有关措施，调控施工步序与节奏，作到信息化施工，确保工程施工顺利进行。基坑监测报警值（数值均为绝对值）如下表。

5、监测达到报警值后采取措施

（1）立即停止施工，停止深基坑作业，如果在进行土方开挖阶段，立即停止土方开挖，在施工基坑底板阶段，立疏散肯内作业人员。

（2）组织设计单位、监理单位和甲方召开专题会议，分析报警发生的原因，基坑安全状况，对后续施工应采取的针对性措施。

6.5.5监测人员要求

根据要求，监测人员、仪器及线路需相对固定，项目部根据本工程监控量测施工任务的内容和规模以及对测量资质要求建立监测小组，设组长1名，组员2名。现场操作人员持从业资格证，上岗前应进行专业培训，培训后经考核合格后方可上岗；现场操作人员应有一年或以上施工监测经验，能独立操作各类测量仪器。

1、监测人员应遵守项目部工程技术人员岗位职责、规范操作；

2、监测组长负责本工程施工监测方案编制、测量仪器检校、元器件进场验收、组织测点埋设、日常施工监测复核、数据分析、资料编制、整理及信息反馈等工作；

4、监测小组人员组成及具体分工如表所示。

本工程基坑工程排水采用基坑内外排水沟→集水井→场区排水沟→沉淀池→市政管网的排水系统。

排水沟沿基坑顶和基坑内四周各设一条，每隔25m设一个集水井。基坑内积水通过集水井抽排至场区排水沟，通过场区排水沟汇集至大门旁主便道边沉淀池，经三级沉淀后排入横三路的市政管网，保证基坑内外的雨水不流入基坑。

本工程基坑临边防护采用在基坑顶部四周一圈设置护栏一道，护栏距坑边600mm，距基坑顶部排水沟850mm。护栏立杆采用φ56*3.5钢管，间距2m；水平拦腰杆采用φ32*2.5钢管，设置2道，水平杆间距0.5m；踢脚板采用木模板，高度200mm；护栏防护网采用聚乙烯建筑安全网。护栏大样图如下：

本工程基坑外侧周边5米范围内，按设计要求进行均场地硬化。采用10cm厚C15素混凝土进行硬化，向排水沟方向找坡，以便及时排水。

基坑开挖→修整壁面→测放土钉位置→挂网钉→铺设钢筋网→喷射砼

土方应按喷锚设计方案中的放坡系数控制基坑护壁面的坡度，避免出现负坡或人工清土量大的现象。本工程基坑喷锚坡度1:1.5。

钢筋网钢筋采用φ6盘条，钢筋网水平、竖直间距均为200mm，搭接方式为绑扎。

泄水孔采用φ50PVC管，管长1m，管身环向钻眼，外包纱网。水平间距2m，竖向间距2m。泄水孔必须穿过混凝土护壁达到原土层。有明显渗水的地方，可设置塑料排水管，以便更好的排出积水或渗水。

本工程剪力墙与钢板桩间回填，采用水泥石粉渣+C20素砼+素土分层回填。底板施工完成后，采用水泥石粉渣对底板面往下300mm处进行回填，并采用蛙式打夯机进行夯实处理。随时再进行换撑板带即300mm厚C20素砼的浇筑，最后等主体结构剪力墙和剪力墙外侧防水完成后，进行素土分层夯实回填。

7.施工安全、质量、环保、工期、职业健康的技术保证措施

7.1.1质量管理保证体系

（2）加强现场工程质量的检查监控，强化“三检”工作的及时性和准确性，使工序质量指标控制在设计和规范要求的允许偏差内。

（3）施工技术负责人向施工班组作出详细的技术交底，交底中要包括质量标准、施工工序和质量保证措施，操作工人严格按交底施工。

（4）所有施工记录应进行分析整理，保证施工记录的及时、真实、准确。

7.1.2设备材料保证措施

（2）对进入现场的各种型号的钢材，分型号堆放，并做好标识、标明产品名称、规格、生产厂家、出厂日期、进货日期、检验状态等。钢筋除锈后表面必须洁净，搭接长度符合规定值，确保钢筋焊接质量。

（3）所有施工设备必须处于良好状态，各种计量、测量仪器应进行检验，以保证测量数据的准确性。

（4）在施工过程中检查钻头的磨损情况，确保成孔直径满足设计要求。

7.1.3其他保证措施

（1）本工程基坑支护由有资质的设计单位进行设计MH／T 1072-2020 危险品航空运输特定要求 原型及低产量锂电池测试规范.pdf，以设计图纸、施工方案等作为主要施工依据。

（2）基础施工过程中，对可能出现的流砂、涌泥、涌水等情况，必须要有针对性防护措施。对施工现场所有设备、设施、安全装置、工具和劳保用品等需要经常进行检查，确保完好和安全使用。

（3）基坑土方开挖完成后，应尽快进行下道工序（垫层浇捣）施工，如不能及时进行施工，应预留一层不少于50cm土层，在进行下道工序前挖去，以避免基底土遭受扰动，降低承载力。

（4）凡在基坑内抽水之后，必须先将抽水的专用电源切断，作业人员方可下基坑内作业，严禁带电工作。

7.2施工安全保证措施

GB／T 38796-2020 汽车爆胎应急安全装置性能要求和试验方法（1）建立健全安全生产管理组织结构。