桥承台深基坑开挖专项施工方案

*****立交桥工程

承台深基坑

开挖专项施工方案

编制：

审核：

批准：

****工程公司

2010年11月15日

承台深基坑开挖专项施工方案

一、工程概述

1、编制说明

因原《承台深基坑开挖专项施工方案》（2010年4月27日编制并经专家论证）是考虑B05、B06、B07、B08、B09号墩承台深基坑开挖时对104国道开挖卸载或对104国道进行钢板桩加固保护，但因工程所处位置的无法对104国道进行处理，经按原开挖方案施工B06号墩承台时发现无法满足结构安全，造成基坑坍塌。现重新根据现场实际情况编制本工程的深基坑开挖专项施工方案。

2、编制依据

（1）《****工程施工图设计文件》；

（2）工程地质报告；

（3）国家现行设计规范、施工规范、及有关文件；

（4）我项目部对施工现场实地勘察及调查资料；

（5）丰门河围堰施工方案；

（6）《承台深基坑开挖专项施工方案》（2010年4月27日编制并经专家论证）；

（7）我公司积累的成熟技术、施工方法以及多年来从事同类工程的施工经验。

3、深基坑工程概况

深基坑情况：

****工程涉及深基坑（大于4米）的有B05、B06、B07、B08、B09墩承台，均位于丰门河中，将***河围堰施工完成后方可进行深基坑施工。

具体见附表：

地质情况

○1素填土：灰、灰黄色，以碎石粘性土为主组成，局部含少量建筑垃圾或生活垃圾；土性湿~饱和，松散~稍密，中~高压缩性。

○2粘土：灰黄色，含少量铁锰质氧化物、植物根等；韧性好，切面光滑，干强度高，摇震无反应；土性呈可~软塑，中~高压缩性。

○3淤泥：青灰色，含少量粉细砂、腐植物碎屑、贝壳残片；具有水平微层理构造；土性呈流塑，高压缩性，高灵敏度。基坑影响范围内各土层物理力学性质指标见附表

水文地质特性：本场地表层素填土，具有透水性，以下粘土、淤泥属微透水性和弱含水性，主要以大气降水补给；○3层淤泥中的水平方向渗透性大于竖向。

二、深基坑支护设计

B05、B06、B07、B08、B09等5个墩基坑开挖深度均为米，地质条件一般，坑壁上分布有一定厚度的淤泥土，坑底为淤泥土，均采用拉森钢板桩Ⅳ型结合临时钢支撑的围护形式。根据拉森钢板桩模数，采用18m长规格。拉森钢板桩采用专用打桩机打设。支撑均采用?600（壁厚10mm）钢管。基坑土方开挖时随挖随撑。

三、深基坑支护施工

1、围堰施工

1）工程概况

****工程是构建****园区三期与周边路网的主要交通道路，位于潘岙路北，104国道和屿头北路交叉口以西，其中B匝道桥B05、B06、B07、B08、B09墩均在丰门河中，为方便深基坑施工，必须对**河进行断流围堰施工。**河河道常水位高程为2.62m，河床底高程为1.3m左右，水流平缓。2）围堰施工

因为**河河道不通航，**河内桥梁承台（B匝道桥）根据现场的实际情况，共设置二处围堰，围堰采用双排圆木桩围堰。为确保安全，保证工期，尽量在讯期到来前进行围堰拆除排洪，否则讯期施工将按应急预案进行防讯。

在施工前先在**河的东西两侧进行围堰截流施工。围堰木桩长度为6米，梢径15厘米，纵向间距为0.5米，横向间距为2.5米；待木桩施工完成后，在两排木桩内侧放入竹制格栅及土工织物，减少填土外漏，然后用挖掘机缓慢填入黏土，填土时分层用挖机抖夯实，如此直到填筑到水位标高1米以上；围堰宽2.5米，河道最深处围堰高约3.35米（河床底标高为1.30m左右，围堰顶标高为4.65m）。待土方填至圆木设计桩顶时，内外侧圆木桩顶采用Φ6圆钢拉结。围堰土方采用岸上基坑开挖线内的土方围堰，拆除用机械与人工配合拆除。围堰体计算：

（1）地基承载力

围堰底土层地基承载力f=57KPa

堰体对堰底的压力：p h γ= （1） 式中：γ--------堰体重度（kN/m 3）;本工程取

h --------堰体高度（m ）;本工程取；

代入（1）计算得:p=γh =×

=＜57KPa ，安全。 （2）抗倾覆验算 ①倾覆弯矩计算

A 、水对堰体的作用：Es h γ= （2） 式中：γ--------水重度（kN/m 3）；取；

h --------水深度（m ）；本工程取；

代入（2）式计算得Es=γh=×= 合力Ps=γhh/2=10××2=27.6m

合力点至桩底的距离：ls= (h/3)+=3)+=4.1m B 、土体作用：

水下土体等效重度、等效内摩擦角、等效凝聚力（采用加权平均值计算）

a 、等效重度：1122

12()

e h h h h γγγ+=+ （3）

式中： 1γ------第①层土重度，取m 3

。

2γ------第③层土重度，取m 3。

1h ------第①层土厚度，取1.00m 。

2h ------桩长范围内第③层土厚度，取0.65m 。 代入式（3）得：1122

12()e h h h h γγγ+=+=(1γ1h +2γ2h )/(1h +2h )=14KN/m 3 b 、等效凝聚力：112212()

e c h c h c h h +=

+ （4）

式中： 1c ------第①层土凝聚力，取0。 2c ------第③层土凝聚力，取3kpa 。 12h h 、-------与（3）式同； 代入（4）式计算得： 1122

12()

e c h c h c h h +=+=(1c 1h +2c 2h )/(1h +2h )=

c 、等效内摩擦角： 1122

12()

e h h h h ???+=

+ （5）

式中： 1?------第①层土内摩擦角，取0。 2?------第③层土凝聚力，取。

12h h 、-------与（3）式同； 代入（5）式计算得： 1122

12()

e h h h h ???+=+=(1?1h +2?2h )/(1h +2h )=

主动土压力系数： Ka=tan 2(45°-ψe/2) = tan(45°2) =；√Ka =

主动土压力计算： Ea 1=Es ×Ka －2×Ce ×√Ka

＝×－2××

＝

Ea2=(Es＋γe(

h＋2h))×Ka－2×Ce×√Ka

1

＝＋14×(1＋)×－2××

＝

主动土压力合力Pa＝(Ea1＋Ea2)×(

h＋2h)/2＝

1

合力作用点至桩底距离la：Pa×la＝[Ea1×(

h＋2h)×(1h＋2h)]/2＋

1

[(Ea2－Ea1) ×(

h＋2h)×(1h＋2h)]/3] （6）

1

将前面数据代入（6）式计算得：la＝0.98m

故水压力和主动土压力产生的倾覆弯矩：

Ms＝Ps×ls＋Pa×la＝抗倾覆弯矩计算

被动区土压力产生的抗倾覆弯矩

考虑到围堰内侧①淤泥层土质极差，把该层土的被动土压力贡献作为，安全储备，在计算中不予考虑。

被动土压力系数：Kp=tan2(45°－°/2)=；√Kp =

Ep1=2×c×√Kp

=2×10×

=18 kpa

Ep2=γ×

h×Kp＋2×c×√Kp

2

=10××＋2×10×

＝

被动土压力合力Pp＝×(Ep1＋Ep2) ×

h＝

2

合力作用点至桩底距离lp ：Pp ×lp ＝Ep 1×2h ×2h ×＋×(Ep 2－Ep 1)×2

h ×2h /3 （7）

将前面数据代入（7）式计算得： lp ＝0.3m 故被动土压力产生的抗倾覆弯矩：

Mp ＝Pp ×lp ＝×＝由围堰体自重产生的抗倾覆弯矩：

1.02

G y l

M l h γ=???? （8）

式中： l ------围堰体松木桩内侧宽度。取2.5m ； y h ------堰体高度，3.35m ；

γ-------堰体容重（kN/m 3）;本工程取。 代入（8）式解得： ＝××1××× ＝

对堰体内侧桩底取弯矩： 抗倾覆安全系数

K ＝(Mp ＋M G )/Ms ＝＋/＝；安全。

③抗滑移验算： 整体抗滑移： p p F k pa

+=

（9）

式中：F -----围堰底土层的摩擦力； 1.0F l τ=??

tan c h τγ?=+＝＋××°＝

摩擦力F ＝τ××1＝××1＝ 将相关数据代入（9）式

p p F k pa

+=

＝＋/＝，安全；

围堰施工时要注意的事项：

⊙采用较松散的粘土且不含石块、垃圾等杂物。

⊙围堰粘土填心时，用打夯机（或挖掘机）夯实，防止围堰渗漏滑坡。 ⊙围堰后派专人对堰体随时进行观察、测量，发现问题及时采取加固措施。

⊙待围堰施工完毕，对堰内的水进行排除。排水采用排水沟及集水坑并用水泵抽除的方法。

⊙待围堰内工程内容施工、养护完毕后，方可拆除该段围堰 2、深基坑支护施工 1)、测量放样定位

基坑或沟槽放样采用智能型全站仪测量定位。

B05、B06、B07、B08、B09墩基坑处放出拟打设钢板桩的位置。 2)、基坑围护施工方法

B05、B06、B07、B08、B09墩处均采用拉森钢板桩结合临时内支撑的围护形式，根据钢板桩模数，采用18m 长规格。根据现场情况，钢板桩顶标高控制为+，底标高，采用专用打桩机打设。

共设置三道水平内撑，分别位于桩顶下、、位置，内撑采用600*10mm 钢管，围檩采用双拼50a 工字钢。基坑到底后浇筑50cmC20砼封底，然后拆除第三道钢支撑施工承台。内撑与基坑四周钢围檩焊接固定，通过围檩与钢板桩接触支撑；围檩材料为双拼[50a 工字钢，均搁置在牛腿上与钢板桩焊接固定，围檩与钢板桩间塞铁楔形块接触传力；牛腿采用[10与钢板

桩焊接。基坑底设置厚度50cm的C20封底砼，砼全断面浇筑，与钢板桩有效接触，待砼达到设计强度后可拆除第三层水平支撑进行承台、墩身施工。

（1）打设钢板桩

钢板桩均为拉森钢板桩Ⅳ型。槽钢均采用整材，无拼接。打拔钢板桩采用专用机械，顶标高控制在+。

（2）基坑开挖

基坑开挖原则：竖向分层，纵向分段，后退开挖施工。根据支撑设计位置及现场实际情况，拟将基坑竖向分为三层。土方开挖竖向分层为：第一层开挖到第一道支撑底以下30cm，施工第一道围檩支撑；第二层基坑开挖至第二道支撑底以下30cm，施工第二道围檩支撑；第三层开挖至第三道支撑底以下30cm，施工第三道围檩支撑；然后开挖至承台底以下20cm后，再采用人工挖除30cm余土，避免扰动基底。

钢管支撑部位土方开挖后及时支撑，随挖随撑。开挖出来的土方一律外运。严禁直接堆在基坑边。并适时对基坑边缘进行卸载。

（3）支撑和围檩施工

钢管支撑采用600*10mm钢管，围檩采用双拼50a工字钢焊接而成。围檩支撑在桩顶下、、位置。

（4）浇筑封底砼

基坑开挖至承台底标高以下50cm后，采用碎石、粘土混合物整体找平。整体浇筑C20砼封底，厚度为50cm，至设计承台底标高。砼浇注时避免对钢板桩支护产生挠动，四周与钢板桩要紧密接触，形成有效传力带。（5）拆除第三道水平支撑

封底砼强度达到设计强度后，可拆除第三道水平钢支撑，然后施工承台和墩身。

3）、地下水的处理方案

由于地下水位比较高，在开挖过程中，为了及时排出基坑内渗水，保证开挖土方时基坑内干燥，在开挖基坑的两边逐层设置排水明沟，距基坑周边50cm设一圈排水沟（50×50cm），排水沟相互连通并在有积水时及时抽水，以解决开挖期间的积水。当开挖至基底后，每隔10m左右设置一集水井（施工时可按实际分段长度具体设置），使积水会流于集水井内，再用水泵抽水到坑外。在底板垫层施工时，排水沟形成排水通路，保证底板在无水条件下作业。施工过程中必须保证排水通畅，并随时将积水井中的水排出坑外，保证施工过程在无水状态下持续不断的进行。在布设排水沟、集水井及确定抽水设备时应留有20~30%的富余量。

四、基坑监测

为了确保基坑开挖的安全和本工程地下结构施工的顺利进行，及时获取基坑开挖过程中支护结构和周围土体的受力和变形信息，施工单位委托有丰富经验的专业监测单位实施监测，以求事先掌握基坑开挖的影响情况。

1、监测内容及布点

基坑开挖前请相关专业队伍对基坑周边建筑物缺陷及沉降情况做一次全面检查及记录。根据本工程实际情况，在基坑开挖过程中监测的主要内容为：

①、支护边坡深层土体位移；

②、地下水位观测；

③、对周围环境监测：包括周围建筑物、道路及管线的沉降、倾斜、裂缝的产生和开展情况。

2、监测要求

①、基坑监测应委托有丰富经验的专业监测单位实施监测，监测单位根据设计文件和周围环境特点编制监测方案，监测方案应得到建设、设计和监理方的认可。

②、开挖前，对周围环境作一次全面调查，记录观测数据初始值。基坑开挖期间一般情况下每天观测2次，开始几天或遇位移、沉降及其变化速率较大时，则应增加监测频次。底板或垫层浇筑完成后，可酌情逐渐减少观测次数。

③、监测数据一般当天口头提供给监理单位，次日填入规定的表格提供给建设、设计、监理、施工等相关单位，挖土至坑底时应增加监测次数。

④、每天的数据应整理成有关表格并绘制成相关曲线，并每2~3天提供一次，如位移沿深度的变化曲线，位移及沉降随时间的变化曲线等。

⑤、监测记录必须有相应的施工工况描述。

⑥、监测人员对监测值的发展和变化应有评述，当接近报警值时应及时通知监理，提请有关部门注意。

⑦、工程结束时应有完整的监测报告，报告应包括全部监测项目，监测值全过程的发展和变化情况、相应的工况、监测最终结果及评述。

3、监测报警

测斜管水平位移：连续3天位移速率超过3mm/天，或单日位移达到

5mm，或累计位移达到40mm；

当报警值时，应及时通知建设、设计、监理、施工等相关单位，以便采取应急措施。

五、施工进度计划安排

1、工期进度

2010年7月1日------2011年12月30日，共计180天。

2、人、机、料安排

施工劳动力和管理人员安排

2.1.1劳动力安排

根据以上深基坑的情况，本工程主要劳动力安排如下：

技术人员：3人管理人员：6人

模板工：20人钢筋工：10人

挖掘机操作人员：4人打钢板桩操作人员：2人

普工：8~14人土方运输驾驶员10人

测量辅助工：4人电工：2人

2.1.2项目部管理人员安排

项目部管理人员具体安排人员如下：

项目经理：1人项目副经理：1人

项目技术负责人：1人施工负责人：1人

安全员：2人质量员：1人

资料员：1人深基坑施工负责人：2人

材料员：1人设备管理负责人：1人

试验负责人：1人。

机械设备安排

根据施工进度计划安排，深基坑拟安排如下机械设备：

材料安排

根据本工程深基坑具体情况，主要有如下材料：钢管、工字钢等、

六、质量保证措施

1、做好工程质量的基础管理工作。

做好质量思想教育工作

使全体参与施工人员树立正确的质量观。以每个人的工作质量来保证工程项目的施工质量，坚持以“质量第一”的思想去组织和检验自己的工作。

教育各作业层的施工操作人员，坚持“预防为主”的方针，增强质量意识，强化自控能力，把“为人民服务”的思想具体化为“为用户服务”、“下道工序就是用户”和“假如我是用户”的思想。

做好技术业务培训工作

对全体施工人员进行质量法规和专业（工种）的培训。掌握本岗位的“应知、应会”。明确自己从事的工作与工程质量的关系，明确自己在保证工程质量方面应负的责任和应起的作用。

2、工程质量控制措施

工程材料的质量保证

对采购的原材料、构（配）件、半成品等材料，建立健全进场的检查验收和取样送验制度，杜绝不合格的材料进入现场。

①把原材料质量控制在采购前，实行质量预控，先看样品或成品质量说明书，如钢材等，不符合质量要求的不定货，坚决防止劣质原材料进驻场地。

②钢材及其它成品半成品进场时必须有出厂合格证，并做材质试验。

③现场设专人收料，不合格的材料拒收。施工过程中如发现不合格的材料应及时清理出现场。

④商品砼质量保证措施

a砼的原材料和配合比

砼的原材料：砂、碎石、水泥及外加剂等先经试验合格，砼配合比设计试配强度符合设计和施工要求后，报监理工程师，经批准后使用。

b砼运输能力要适应砼浇筑速度和凝结速度的需要，使浇筑工作不间断并使砼运到浇筑地点时仍保持均匀性和规定坍落度。采用搅拌运输车运输，运输途中以2~4r/min的慢速进行搅拌，砼的装载量约为搅拌筒几何容量的2/3。

c随时抽检砼坍落度，不符合要求时不予接收。每次砼施工都要具备完整的试验资料、施工配合比资料和商品砼出厂合格证。

d砼运至浇筑地点后发生离析、严重泌水或坍落度不符合要求时应退回砼厂进行第二次搅拌，二次搅拌时不得任意加水，确有必要时，可同时加水和水泥以保持原水灰比不变。如二次搅拌仍不符合要求，则不得使用。

e泵送时要注意以下几点：

砼供应必须保证输送砼的泵能连续工作；输送管线接头应严密、宜直，

转弯宜缓，如管道向下倾斜，要防止混入空气，产生阻塞；

泵送前要先用适量的与砼内成分相同的水泥浆润滑输送管内壁。砼出现离析现象时，应立即用压力水或其他方法冲洗管内残留的砼，泵送间歇时间不宜超过15min；泵送过程中，受料斗内要具有足够的砼，以防止吸入空气产生阻塞。

工程的质量保证

①项目经理部每月组织一次本单位的质量大检查，作业队每天进行施工中间检查及竣工质量检查并评出质量等级。

②班组坚持“三检制”，自检合格后，专职质检员进行全面检查验收，然后由项目经理部质检工程师请监理工程师验收签认。

③发现违反施工程序，不按设计图纸、规范、规程施工，使用不符合质量要求的原材料、成品和设备时，各级质检人员均有权制止，必要时可向主管领导提出暂停施工进行整顿的建议。

3、质量管理网络

质量管理网络图

七、基坑安全措施

1、基坑开挖申请及审批制度

基坑开挖应建立开挖申请及审批制度，未经审批或审批未通过的工程严禁进行基坑开挖施工。

①、基坑开挖专项施工方案已通过规定的审核程序。

②、基坑围护结构已按设计及规范要求完成，围护结构和地基加固强度已满足设计要求。

③、对基坑周围需保护的构筑物等，要调查摸清现有状况，以及能承受变形的能力，并且落实了切实可行的保护措施。

④、周围环境及基坑监测控制点按照监测方案布置好，并做好初始值

的测试工作。

⑤、施工现场安全、技术交底已按要求完成。

⑥、对本工程潜在的风险进行辨识、分析和评估，并有针对性的应急预案。

⑦、挖土设备、支撑材料等须通过验收。

⑧、施工现场坑外排水措施已落实。

2、施工准备

降排水

开挖前准备好排水设施，以保证开挖后开挖面不浸水，基坑周边必须有防止地表水流入的措施。

安全措施

①、开挖前必须备齐经检验合格的钢管支撑、围檩、支撑配件以及支撑轴力量测组件等必须的器材和设备。

②、基坑开挖前对开挖基坑四周设置合格可靠的安全栏杆和配置标准的登高设置，严禁登高设施搭设在钢支撑上，基坑四周应设砖或素混凝土15~20cm高的防水墙，防止地面水流进基坑，基坑栏杆周围必须设置绿色密目网围护。

③、基坑周围长堤内有足够的照明度，基坑内的照明覆盖应不存在暗角。

④、基坑四周的地面，不应堆放重物、杂物和其它散件，防止基坑受压，确保施工人员行走安全，严防杂物滚落基坑内伤害作业人员。

3、基坑开挖施工

①、基坑开挖应遵循“分层开挖、先撑后挖、严禁超挖”的原则，其挖土方法和支撑顺序应与设计工况相一致。

②、严格控制土方开挖相邻区的土体高差，基坑开挖较深时，应防止挖土过快、边坡过陡，造成卸载过速而引起土体失稳、基底涌土、桩身倾斜等严重后果。?

③、除支护允许外，挖土机械和车辆不得直接在支撑上行走操作，严禁挖土机械碰撞支撑、立柱、工程桩等。

④、机械挖土至坑底标高以上30cm左右的土方应采用人工修土，以保证原状土的完好，基坑开挖至设计标高后，应清除浮土，经验槽合格后，方可进行下一工序的施工。

⑤、认真做好基坑降水以及明排水工作，确保基坑干燥，加快施工进度，坑内可采用明沟、盲沟和集水井排水，基坑周围的地面排水沟必须保持畅通，并防止坑内排出的水和地面雨水倒流、回渗坑内。

⑥、基坑边不宜堆置土方或其他设备和材料，以尽量减少地面荷载。

⑦、基坑开挖过程中应加强对围护结构的检查工作，发现有渗漏现象应及时封堵。

⑧、加强基坑以周边地下管线的监测工作，土方、支撑、降水等施工应服从统一指挥，做好信息化施工，并根据监测信息及时调整施工方案。

⑨两道人行爬梯（上、下各一道）。

4、钢管支撑施工

①、钢管支撑材料设备进场应认真做好进场检查验收工作，对检验合格的材料设备应该编号登记，杜绝不合格材料设备在工程中使用。

②、钢管支撑材料断面、壁厚尺寸复合设计要求。

③、基坑施工时应按先撑后挖的原则，一般先中间后两边，对称安装钢支撑。

④、在重要部位的支撑端部，设置复加应力装置应根据监测信息及时调整支撑应力。

八、应急抢险预案

（一）安全应急预案的任务和目标

为了做好该桥段的深基坑施工安全工作,建立健全各项安全管理制度和安全防护措施,确保施工全过程安全无事故,使各工序施工顺利进行,做到有章必循、违章必纠、管理有序、层层落实,制定本施工安全应急预案。

（二）原则

1、安全第一、预防为主

2、统一指挥、分级负责

3、单位自救和社会救援相结合

4、快速、准确、合理

（三）组织机构

为了有效地发挥安全应急指挥职能，成立深基坑安全领导小组：

组长：***(电话：)

副组长：***(电话：)

组员：*** *** *** ***