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天津市某高层大厦深基坑开挖及支护施工方案

2、建筑施工手册（第四版）

3、《建筑地基基础施工质量验收规范》

DB1506／T 5-2019标准下载4、本企业建筑工程施工技术标准

5、《天津**大厦岩土工程勘查报告》

6、《建筑基坑支护规程》

7、《建筑桩基技术规程》

8、《建筑地基处理技术规程》

9、《混凝土结构设计规程》

10、《钢结构设计规程》

本工程为**大厦工程，位于天津市**区**商务区20#地。总建筑面积75452平方米，其中地上建筑面积57957平方米，地下建筑面积17495平方米，地上30层（建筑高度119.8米），地下二层（地下一层含夹层，地上裙楼4层。本工程总用地9665.3平方米；建筑基地占地面积3436平方米。

本工程基坑安全等级为一级，被开挖土为一类土。

地质情况详见下表2.1。

注：以上数值取自地质报告。

a场地实现“三通一平”的条件。

b土方施工大约在3月份属于少雨季节，有利于降水、排水及支护桩的稳定。

c场地四周比较开阔，没有紧靠的建筑物，减少了基坑施工的不确定因素，为基坑施工带来有利条件。

环梁支护钢格构桩密集，挖土时机械操作不便。现场土质太差，土方施工到后期车辆进出不便。

3）工程难点及施工关键

a做好土方施工期间的基坑监测工作，发现支护桩变形或位移及时沟通磋商，采取加固措施。

b由于基坑较深，场地狭窄，开挖时土方倒运比较困难。

基础挖土施工流程见图3.1。

对现场实况进行详细勘察，复合现场的平面和竖向控制点，了解周边道路情况，与业主、监理要求提供施工场地地下管网线路、障碍物等正式资料，并办理相关手续，与政府相关部门、街道等对接，办理相关手续。

(1)组织图纸学习和图纸会审。

(2)根据工程需要加密现场的平面和高程控制点，并且加以保护。

(3)进行现场临电、上、下水、消防用水、消火栓、办公用房、作业棚及临时道路等进行系统布置并实施。

(4)施工前根据地质勘察报告对各施工部位土层及地下水进行详细的了解。

本工程卸土点在管委会指定位置，运距大约1.5公里，出土路线见图3.2；现场表面有一层渣土，施工中留下其中一部分，用于施工后期现场软弱地段，现场配备钢板，随时准备用于垫路。

本工程基坑内面积约为8600m2,开挖深度约为10m,电梯井处面积约为320m2，开挖深度平均约为4m，总开挖土方量约87200m3，由于有一道内支撑，土方共分两阶段开挖。

约开挖1天后进入第一段人工平整梁底和钢筋工程的施工阶段，接着陆续进行其它施工段的平整梁底和钢筋工程阶段。

第一阶段出土时，在场地中间留置出土平台，此部分土暂不挖，此平台第二阶段挖土时使用。

第一层土方无内支撑桁架的影响，挖土部位主要集中在环梁支护上部，开挖顺序从北向南开挖，确保基坑围护受力均匀对称，减小基坑位移，同时合理利用基坑平面空间，让支撑施工和土方开挖，既能合理交叉，又能保证每道工序连续施工，土方开挖提供工作面后立即插入施工支撑。

本工程设置一道水平支撑，工程体量比较大，为了使支护工程提前插入，开挖时将整个场地开挖区域土方分成四个施工段，进行流水开挖；同时第一阶段土方开挖深度为3.6m，采用分层开挖到标高位置。施工流水段划分见图3.3、图3.4。

出土平台面积为3.14×112=380m2

Q=qnKmKb/Ks=2×95×1.25×0.8/1.25≈150m3/h

需要挖掘机台数计算（挖土量28000方）：

N=W/（QT）=（28000×1.25）/（150×16×5）=3

计划用5天挖完，每天工作16个小时。

运土车容量20m3，取一辆车20分钟往返一次。

N2=P÷P1=150÷60≈3辆

故根据计算，配备9辆自卸车可满足要求。

根据以上计算，3台2m3标准挖机、9辆出土车辆的机械配置可保证在5天内完成土方开挖。

待内支撑施工完毕并达到强度之后，继续将土方开挖，土方开挖形成四步台阶见图3.5、3.6。

因为第一步挖土时中间留有出土平台，故这步土约有8600×6.2+3.14×3.6÷3×（18.22+112+18.2×11）≈59000m3

1）二层土方开挖利用第一步土方预留下的平台，配4台1m3在第一道支撑下方挖土、收底和基坑内的转土，另外7台2m3挖土机在马道附近位置挖土装车。

挖土机布置情况如下图所示。

2）支撑柱周围的土由人工配合挖土。

3）本次挖土顺序：由北侧往南侧平行后退开挖。最后由吊车在马道口南侧坑边吊出坑底的土体。

4）本层土方量相对很大,且深度达到10m，因此在机械布置上,采用以下配置,具体见以下可行性分析：

2）挖掘机生产效率计算：

Q=qnKmKb/Ks=2×95×1.25×0.7/1.25≈133m3/h

需要挖掘机台数计算（挖土量59000方）：

N=W/（QT）=（59000×1.25）/（133×16×24）=3

计划用24天挖完，每天工作16个小时。

运土车容量20m3，取一辆车30分钟往返一次。

N2=P÷P1=133÷40≈4辆

故根据计算，配备12辆自卸车可满足要求。

根据以上分析，考虑到本次开挖难度较大，机械分布较多，综合考虑后采用7台2m3标准挖机装车、4台1m3标准挖机转土和1台16m的加长臂，15辆出土车辆的机械配置可出土在24天内完成。

5、土方收尾处土方开挖

土方开挖至基坑南侧坑边时，土方开挖时留设在基坑内的挖土通道处的土方采用在基坑顶自然地面上设置一台16米长臂挖掘机，在基坑内部设一台小挖掘机。

施工时小挖掘机负责清理基坑内的余土，为避免小挖掘机对基坑土产生扰动，同时免对工程桩造成破坏，在基坑大面积挖土时，在小挖掘机行走范围为内，留设1.0m厚的余土，小挖掘机在清土区域内后退行走，同时将区域内的余土转运至长臂挖掘机的挖掘范围内，由长臂挖掘机将土方转运至自然地面装车运走，见“收尾土方开挖剖面图”。

各层土方开挖量及机械选型详见表3.1。

表3.1各层土方开挖量及机械选型汇总表

普通2.0m3反铲挖土机

普通1.0m3反铲挖土机

施工方案提交业主、监理和设计审定批准后才能进场施工。

基坑内部土方应遵循分段、分层、分块、对称的原则开挖，基坑内严禁相邻多区域大面积同时开挖。

开挖前要进行降水施工，坑内水位要低于坑底1000mm。

开挖过程中发现围护体，接缝处渗水应及时采取封堵措施。

严禁超挖，必须用水准仪控制好标高。

挖土机在施工中严禁碰撞工程桩、护坡桩、钢格构柱和支撑梁和降水井，300mm范围内的桩间土严禁使用机械挖掘，对桩的保护要派专人看护。

坑底标高上500mm的土体必须由人工挖掘和修整。

主体工程桩须待相邻周边区域的垫层完成后方可进行截桩头。

开挖土方时，平台放坡1：5。

严格按施工方案进行施工。挖机在坑内施工须由专人指挥，严禁人进入挖机的旋转半径内。

严格执行挖土机安全操作规程和挖土工程安全技术交底中的有关规定，安全交底工长要交到个人，组织现场施工人员认真学习，严格遵守，坚持持证上岗制度。

保留一部分上层土垫在下层，确保挖掘机行走稳定。

在工作中遇到挖掘机有异常现象或声音不正常，要立即停止挖掘，全面检查，不得盲干。

挖掘机抓斗停止工作时要关闭油泵，挖掘前要对主要部件进行全面检查，合格后才开始操作。

进出基坑人员和离车离机人员一律戴好安全帽。严格遵守《施工现场电器施工安全管理规定》和《施工现场防火规定》。

挖土中注意保护电缆和管线。

进入基坑必须搭设斜道，且按要求设置防护栏杆，在基坑周围和栈桥周围以及有施工人员通过的支撑的两侧必须设置1.2m高防护栏杆。

基坑周边不得堆放重物和行走车辆。

挖土过程中严禁机械碰撞围护体、工程桩、支撑、立柱和井点。挖土时宜先掏空立柱或一柱一桩四周，避免立柱或一柱一桩承受不均匀的侧向土压力。

机械进出口通道应铺设路基箱扩散压力，或局部加固地基（采取垫碎石或钢板等）。

基坑开挖过程中，应严格按照土方开挖的施工组织进行，土方开挖过程中慎防土体的局部坍塌造成主体工程桩移位破坏、现场人员损伤和机械的损坏等工程事故。

机械设备由专人操作，非机上人员不得乱动。

起重设备、运输车辆要按照规定路线行驶，不得在现场任意行走。

土方运输车辆按指定路线行驶，土方运输车辆不能将土撒在公路上。

夜间出土要有足够的照明措施，在工地四角各布置一个镝灯。

严格遵守建设单位和**政府相关部门制定的文明工地要求和标准化管理的规定。

运土车辆进出大门应听从现场指挥，大门处设置专门的洗车点，清理轮胎上泥土派人工清洁干净，掉落的泥土立即清理归堆，洗车点冲洗汽车的泥浆需要经过泥浆池沉淀后方可派入市政污水管道。

车辆装土高度应防止渣土在运输途中掉落，运土车辆开出场地前进行拍整覆盖，严禁在路上遗洒。

每天派专人清扫马路，清理地面的泥土，保证周边马路的干净整洁。

四、临时水平支撑施工方案

临时水平支撑体系是土方开挖能否顺利进行的关键，也是基坑开挖的安全保障，因此在临时水平支撑结构施工前，以下几项工作必须完成到位。

临时水平支撑结构施工前，应进行图纸会审并进行设计交底，形成设计交底记录。水平支撑系统施工方案经上级主管部门审批和项目监理工程师审批。而后进行三级技术交底与安全技术交底，生成记录文件。单独设置进行水平支撑轴线和高程控制点并形成验收记录。

按照工程施工要求，各种材料必须到位。商品混凝土签订供货合同。

现场水平临时支撑系统施工前，支护桩的帽梁施工完毕。同时，现场水电等必须到位、钢筋加工、模板加工、堆放场地等应全部到位。

按照本工程实际情况，在工程施工阶段拟投入一台汽车吊，解决垂直运输，投入汽车泵混凝土现场输送，同时投入钢筋加工和木工机械进行水平支撑结构的施工。

水平支撑系统的施工应和土方开挖工作穿插进行。土方开挖为水平支撑结构施工提供施工作业面，水平支撑的施工顺序由北向南。

临时水平支撑施工区段的划分见图4.1。

根据工程施工整体规划，施工中的钢筋和模板、钢管的垂直运输将由汽车吊吊装或人工倒运解决。

为保证支撑系统的观感质量，临时水平支撑底模采用木模板，侧模采用木模板，采用底模托侧模的方式，并钢管扣件配合加固的措施。

模板设计及安装见示意图

支撑梁的模板主要采用15厚木胶板模板，50×100mm木方、φ48钢管和扣件固定，斜撑间距1.5m。同时本工程支撑虽然为临时支撑，但必须严格按正式工程施工，变形模板严禁使用。

临时水平支撑的钢筋施工

钢筋在现场北侧加工场地进行加工，用汽车吊吊运或人工倒运到坑内。

钢筋接头位置、搭接长度、锚固长度等符合设计要求和施工规范：其搭接长度满足规范和图纸要求，钢筋砼支撑主筋全部与支撑结构内的预留钢板箍焊接及支撑柱的托板焊接。焊缝高度满足设计要求和施工规范规定。

临时水平支撑的混凝土浇筑施工方案

为减少临时水平支撑在关键工序的施工时间，现场采用混凝土汽车泵解决现场混凝土的水平运输问题。隐蔽验收合格后，方可浇筑砼。水平支撑的混凝土强度等级为C35。

5、水平支撑质量控制措施

机械开挖土方时，严禁超挖，必须余留300mm土体，由人工清理。

绑扎钢筋时，必须保持钢筋表面清洁，梁底要严格控制好标高和水平度。

加强原材料试验工作，按规定送验。

做好预、隐检工作，按施工进度及时办理验收、签证手续。

组织技术过硬、有实际经验的工人施工，及时向班组工人进行技术交底。由测量工程师负责，认真做好轴线和标高的复核验收。对水平支撑梁的连接应重点进行复核。

每次浇灌砼，必须制定好泵送顺序及搅拌车运输路线。

严格按照设计文件要求的开挖施工工况控制开挖土体的下限值，保证水平临时支撑在未达到设计强度前不进行人为施加外力。

五、基坑降水、排水施工方案

本工程降水采用一道封闭的止水帷幕，然后在基坑内布置了30个降水井，基坑外有12个观察井，止水帷幕及降水井已经布置施工完毕，进场后我项目投入了40台潜水泵，其中10台备用。每台水泵配备足够的水管满足到沉淀池的距离。降水井布置5.1

降水施工于2009年1月20日开始。

1)试运行之前，准确测定各井口的标高、井内静止水位，然后开始试运行，以检查抽水设备、抽水与排水系统能否满足降水要求。

2)在降水井完成一口投入降水运行一口，力争在基坑开挖前，将基坑内地下水降到基坑底开挖面以下1.00m深。水位降到设计深度后即暂停抽水，并观测井内的恢复水位。

1)基坑内的降水管井整体抽排水，根据设计要求，应在基坑开挖前进行30天以上的降水进行，做到能及时降低围护内基坑中的地下水位。

2)降水管井抽水时，潜水泵的抽水间隔时间自短至长，每次抽水井内水抽干后，应立即停泵，对于出水量较大的井每天开泵的抽水的次数相应要增多，作到勤抽勤停。

3)降水运行期间，现场实行24小时值班制，值班人员应认真做好各项质量记录，做到准确齐全。

4)井管口设置醒目标志，做好标识工作，与挖机施工人员做好井管保护工作。

5)在基坑开挖过程中，降水管井的井管暴露部分随开挖进度分层分割并回收。

6)降水运行过程中对降水运行的记录，应及时分析整理，以合理指导降水工作，提高降水运行效果。降水记录每天提交一份，对停抽的井应及时测量水位，每天1～2次。

1)降水运行阶段应经常检查泵的工作状态，一旦发现不正常应及时调泵并修复；

2)在降水运行过程中，对于减压管井内的水要及时观测；有水上涌及时进行引流。

1)降水运行开始阶段是降水工程的关键阶段，为保证在开挖时及时将地下水降至开挖面以下，因此在成井过程中，成一口井即投入一口，尽可能提前抽水。

2)降水的设备主要是潜水泵，在施工前及时做好调试工作，确保降水设备在降水运行阶段运转正常。

3)工地现场备足潜水泵，数量为40台。使用的潜水泵要做好日常保养工作，发现坏泵应立即修复，无法修复的应及时更换。

4)降水工作应与开挖施工密切配合，根据开挖的顺序、开挖的进度等情况及时调整降水管井的运行数量。

根据设计要求，基坑开挖至坑定时沿基坑周边作等粒径碎石盲沟，盲沟要求：随挖随填，形成宽300mm深400mm与降水井相连组成降排水系统。盲沟沟底坡度为3‰，我项目在基坑四角设置集水坑，经集水坑集中抽排，如果水量较大可在基坑四周中部各增加一个集水坑，加强排水速度。

基坑内排水平面示意见图5.2。

本工程帽梁顶标高相当于大沽标高1.2m，施工现场通道标高做到和马路标高相同相当于大沽标高2.411m，针对此情况，在支护桩梁上部做挡土墙，具体做法如图所示：

页岩砖强度M10，砌筑砂浆M5。水泥采用PSA32.5，混凝土C20。

施工顺序：绑扎钢筋、砌砖墙、支模板、浇筑混凝土、拆模。

模板采用1.5cm厚木模板，在每层砖墙及其马牙槎砌好后，应立即支设模板，模板必须与所在墙的两侧严密贴紧，支撑牢固，防止模板缝漏浆。

构造柱底部（帽梁面上）应留出2皮砖高的孔洞，以便清理模板内杂物，清除后封闭。

浇筑混凝土前，必须将马牙槎部位和模板浇水湿润。

混凝土采用插入式振捣棒振捣，振捣棒应避免与墙体接触，严禁通过砖墙传振。

构造柱与砖墙连接的马牙槎内的混凝土必须密实饱满。安装模板前必须根据构造柱轴线随时校正钢筋位置和垂直度。

施工现场通道回填后做排水沟及电缆沟，具体做法如上图所示。沿排水沟在现场北侧及东侧做沉淀池，沉淀池与市政排污口连接，必要时用排污泵排污。沉淀池采用240mm砖墙，内侧抹灰。做完后净尺寸800×800×600。排水沟向沉淀池方向3‰找坡。

施工质量保证注意事项：

砌块进场按要求堆放整齐，运输时轻拿轻放，缺棱掉角的砌块做半砖使用。

水泥进场使用前，应分批对其强度、安定性进行复验。

砂浆应随拌随用，水泥砂浆和水泥混合砂浆应分别在3h和4h内使用完毕；

施工前要对挡土墙进行放线控制。

1.施工人员进入现场必须带安全帽。

2.所用机械设备必须安检合格，电缆线必须完好无损，用电设备做到一机一闸一漏。非专业电工不得私拉电线。

3.施工过程中严禁抛掷砖块，传递砖块时要口头呼应。

4.如施工过程中需要搭设跳板，跳板基础必须平时、稳固。

5.在架子上斩砖，操作人员必须面向里，把砖头斩在架子上。挂线的坠物必须绑扎牢固。

6.施工人员不得在墙顶上行走、作业。

由于本工程基坑支护结构未设计治水帷幕，在土方开挖前降水阶段，由于基坑降水会使周边地下水位下降，造成影响范围内的沉降，同时在土方开挖阶段基坑支护变形对周边的影响,也会造成周边道路的沉降。特制定如下保障措施以避免大的沉降的发生。

1）土方开挖前做好基础降水工作。由于本地区土质渗透系数不大，把地下水位降至设计要求的位置所需时间较长，不少于30天，通过基坑四周的观察井确认水位降至基坑下1m处并同时满足其它开挖条件后方可进行基坑开挖。

2）基坑四周做好挡水台，场地做好硬化处理，并向排水沟倾斜坡度为3%，防止水渗入和流入基坑而影响基坑安全。

3基坑挖土严格按设计要求进行挖土，控制每层挖土厚度和放坡坡度，必要时控制挖土出土速度，并及时作好垫层施工，增强支护结构的横向支撑。

4基坑土方开挖过程中，禁止对支护桩脚趾部位土体的破坏。机械挖土需距桩体300mm，距坑底500mm，该范围内土体由人工挖除，避免超挖现象的出现。

5合理进行施工组织，分段土方开挖完毕后，及时转入下道工序施工，尽量缩短基坑暴露时间。

6现场配备堵漏设备，当止水帷幕出现渗漏时，应按应急预案中的措施要求进行。

2、基坑开挖安全保证措施

对于开挖除应满足以上要求以外，还应采取以下措施：

1)基坑开挖前首先进行基坑全面降水，水位降至坑底以下1.0m，以减少开挖土层的含水率，改善土质性能，增强基坑周边围护桩的稳定性。

2)土方开挖分层开挖，以防止土层高差过大，引起对桩的挤压位移。

3)持续作好基坑内的降水、排水工作，以保持基底干燥，增强坡底土的力学参数，确保基坑安全。

4)应派专人负责基坑支护结构的变形、围护桩顶位移的监测工作，如发现异常情况，及时进行处理。

通过监测发现基坑周边地面沉降后，立即停止施工，召开专家会议，分析产生沉降的原因，因为基坑降水产生的沉降，立即控制进行基坑降水，严格控制地下水位高度，确保坑周围的土体稳定。由于基坑变形引起的沉降变形，则需进行场地进行卸荷处理，减少支护结构受力，从而减小基坑支护结构变形，进而控制基坑周土体的沉降。

为保证基坑施工的顺序进行及相邻建筑物的安全现用兴安至桂林高速公路六标关于五里牌分离式65m悬拼施工组织设计，在基坑开挖的各步措施中必须进行现场监测。监测要求如下：

1）对灌注桩的水平位移和倾斜进行监测。水平位移预警值为100mm。

2）对支撑系统的水平位移、挠度及内力进行监测。

3）对场地周围建筑、道路、管线的沉降进行观测。

5）经常观察钢筋混凝土支撑系统是否出现裂缝。

6）观测土方开挖对工程桩的影响。

观测由具备资质单位进行，并将结果及时提供设计人，以便根据反馈信息指导施工。

DB44／T 1385-2014 工业锅炉水处理设计导则.pdf具体监测方法见业主委托的第三方监测单位提供的专项监测方案。