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基坑支护方案

2023-08-11 来源:易榕旅网


目 录

第一章 工程概况与编制依据 ................................................. 2

1.1 工程概况 ............................................................................................................................ 2 1.2 编制依据 ............................................................................................................................ 3 第二章 危险源分析与预防控制措施 ............................................. 4

2.1 危险源分析 ....................................................................................................................... 4 2.2 危险源的监控重点 .......................................................................................................... 5 第三章 施工方案 ............................................................. 6 第四章 验收要求 ............................................................ 17 第五章 监控方案 ............................................................ 20 第六章 应急预案 ............................................................ 27

第一章 工程概况与编制依据

1.1 工程概况

本工程为****中心主体及室外工程,总建筑面积为11449.36㎡,地上8层,地下1层,建筑总高度为31.50m。框架结构,采用预应力高强混凝土管桩基础。

现室外地坪标高为-1.60m,基坑底面标高为-7.60m,基坑开挖深度为6米。 基坑支护采用喷射砼。 本工程地质情况如下所述:

一、根据工程地质勘察报告,本工程建设场地工程地质土层自上而下分布如下: 1、素填土(Q4ml),场地内均见分布,层厚0.50~2.00米,fak=60kPa。 2、粉质粘土(Q3al),场地内均见分布,层厚2.20~5.90米,fak=160kPa。 3、中砂(1)(Q3al),层厚0.00~5.30米,fak=160kPa。

4、细砂(Q3al),场地内均见分布,层厚1.50~8.00米,fak=140kPa。 5、中砂(2)(Q3al),场地内均见分布,层厚0.10~4.20米,fak=170kPa。 6、粗砂(Q3al),场地内均见分布,层厚0.50~4.40米,fak=180kPa。 7、砾砂(Q3al),场地内均见分布,层厚1.80~5.70米,fak=240kPa。 8、圆砾(Q3al),场地内均见分布,层厚1.60~9.10米,fak=260kPa。

9、强风化泥质粉砂岩(E),场地仅zk1、zk3、zk10、zk12孔揭露,揭露厚度0.10~0.10米,fak=220kPa。

二、地下水及土质腐蚀性评价:场地地下室因地下水埋藏较深,可不考虑抗浮设计,但施工期间须考虑上层滞水的影响。该地下水对混凝土结构具弱腐蚀性,对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。该土质对混凝土结构具微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性,对钢结构具微腐蚀性。

三、场地稳定性评价:拟建场地未发现新地质构造活动痕迹,不良地质作用不发育,场区稳定性好,属可进行建设的一般性场地。

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1.2 编制依据

1、施工图纸; 2、设计修改补充;

3、****防震减灾应急指挥中心主体及室外工程总体施工组织设计; 4、我公司有关施工、施工质量、安全标准、技术管理等文件; 5、《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120-99) 6、《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)

7、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002) 8、《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002) 9、《基地处理技术规范》(DBJ08-40-94)

10、《地下防水工程质量验收规范》(GB/T50208-2002) 11、《土方与爆破工程施工质量及验收规范》(GBJ201-83) 12、《工程测量规范》(GB50026-2008) 13、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002) 14、《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001) 15、《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ/T55-2000) 16、《混凝土质量控制标准》(GB20164-92)

17、《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2001) 18、《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005) 19、《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)

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第二章 危险源分析与预防控制措施

2.1 危险源分析 一、开挖深度

本工程基坑开挖深度为6m,为二级重大危险源。 1.采用水泥土墙基坑深度不宜超过6m。

2.当地下水位高于基坑底面时,必须采用降排水或使支护结构进入不透水层一倍桩直径(墙厚度)的深度。

3.在采用水泥土墙的时候要注意增加泄水孔。 二、施工要求: 1.与挡土结构有关的事故

(1)挡土结构施工不良。

(2)挡土结构渗漏水严重,致使挡土结构后面土体流失。 (3)挡土结构异常变形。

(4)地面超载引起挡土板结构上侧压力过大。 (5)各阶段挖土超挖引起挡土结构上侧压力过大。

(6)未进行支护与土体整体稳定和抗滑移验算或验算错误,导致挡土结构整体垮塌。 (7)对雨水、周边排水等地表水造成的侧压力增加考虑不足,导致挡土结构垮塌。 2.与支撑体系有关的事故

(1)设计不当造成的事故。 (2)施工不良造成的事故。 3.与地下水治理不当有关的事故

(1)发生在挡土结构上的事故。 (2)发生在挡土底部的事故。 (3)发生在基坑周边的事故。

(4)未对井点降水进行整体流量均匀性控制,地下水位降低过大、过快导致已有临近建(构)筑物沉降、开裂等事故。

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4.与管理不当有关的事故

(1)开挖时坡度过陡,土坡可能丧失其稳定性。 (2)基坑周围过多堆放荷载,引起边坡失稳。

(3)挖土施工速度过快,改变了原土层的平衡状态,易造成滑坡。 (4)基坑周围停放重型机械,使支护荷载增大,引起边垛失稳破坏。 (5)附近基坑施工对基坑支护的影响引起围护结构破坏。

(6)基坑暴露时间过长,坑底回弹增大从而影响支护结构稳定性。 2.2 危险源的监控重点

1.支护结构水平位移。 2.周围建筑物,地下管线变化。 3.地下水位。 4.柱、墙内力。 5.锚杆拉力。 6.支撑轴力。 7.立柱变形。

8.土体分层竖向位移。 9.支护结构界上侧向压力。

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第三章 施工方案

一、施工准备

在进行基坑支护设计和施工之前,必须认真对施工现场情况和工程地质、水文地质情况进行调查研究,以确保施工的顺利进行。

1)施工现场情况调查:包括有关机械进场条件调查,给排水、供电条件的调查,现有建(构)筑物的调查以及地下障碍物与施工对周围影响的调查。

2)水文地质和工程地质调查:为使基坑支护工程设计、施工合理和完工后使用性能良好,必须事先对水文地质和工程地质做全面、正确的勘探,如地下水位及水位变化情况、地下水流动速度、承压水层的分布与压力大小等。

3)制订施工方案。

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二、水泥土墙施工

1.水泥土墙应采取切割搭接法施工。由于在前桩水泥土尚未固化时进行后序搭接桩施工,所以施工开始和结束的头尾搭接处,应采取加强措施,消除搭接沟缝。

2.深层搅拌水泥土墙施工前,应进行成桩工艺及水泥掺入量或水泥浆的配合比试验,以确定相应的水泥掺入比或水泥浆水灰比,浆喷深层搅拌的水泥掺入量宜为被加固土重度的15%~18%;粉喷深层搅拌的水泥掺入量宜为被加固土重度的13%~16%。

3.高压喷射注浆施工前,应通过试喷试验,确定不同土层悬喷固结体的最小直径、高压喷射施工技术参数等。高压喷射水泥水灰比宜为1.0~1.5。

4.深层搅拌桩和高压喷射桩水泥土墙的桩位偏差不应大于50mm,垂直度偏差不宜大于0.5%。

5.当设置插筋时桩身插筋应在桩顶搅拌完成后及时进行。插筋材料、插入长度和出露长度等均应按计算和构造要求确定。

6.高压喷射注浆应按试喷确定的技术参数施工,切割搭接宽度应符合下列规定: 1)旋喷固结体不宜小于150mm; 2)摆喷固结体不宜小于150mm; 3)定喷固结体不宜小于200mm。

1.水泥土墙采用格栅布置时,水泥土的置换率对于淤泥不宜小于0.8,淤泥质土不宜小于0.7,一般粘性土及砂土不宜小于0.6;格栅长宽比不宜大于2。

2. 水泥土桩与桩之间的搭接宽度应根据挡土及截水要求确定,考虑截水作用时,桩的有效搭接宽度不宜小于150mm;当不考虑截水作用时,搭接宽度不宜小于100mm。

3.当变形不能满足要求时,宜采用基坑内侧土体加固或水泥土墙插筋加混凝土面板及加大嵌固深度等措施。

深层搅拌水泥土桩墙.是采用水泥作为固化刺,通过特制的深层搅拌机械,在地基深处就地将软土和水泥强制搅拌形成水泥土,利用水泥和软土之间所产生的一系列物理-化学反应.使软土硬化成整体性的并有一定强度的挡上、防渗墙。

1.水泥土配合比

水泥土墙的稳定及抗渗性能取决于水泥土的强度及搅拌的均匀性,因此.选择合适的

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水泥土配合比及搅拌工艺对确保工程质量至关重要。

土与水泥通过机械搅拌.两者间发生物理化学反应,在水泥土中,水泥的水解和水化反应是在具有一定活性的介质--土的围绕下进行的,其硬化速度较慢且作用复杂,因此水泥土的强度增长也较缓慢。水泥与土之间的一系列物理化学反应过程主要包括水泥的水解与水化反应;粘土颗粒与水泥水化物的之间离子交换与团粒化作用;水泥水化物中游离的氢氧化钙[Ca(OH)2]与空气中的二氧化碳(C02)的碳酸化作用及水泥水化析出的钙离子与粘土矿物的凝硬作用。

通过上述一系列物理化学反应,使上的性质大大改善而形成具有一定强度、整体性和水稳定性的水泥土。

在水泥土墙设计前.一般应针对现场土层性质,通过试验提供各种配合比下的水泥土强度等性能参数,以便设计选择合理的配合比。在有工程经验且地质条件较为简单的情况下.也可参考类似工程经验。通常以水泥土28h龄期的无侧限抗压强度qu。不低于1MPa作为水泥土墙的强度标准。

(1)材料要求 1)水泥

水泥土墙可采用不同品种的水泥,如普通硅酸盐水泥、矿渣水泥、火山灰水泥及其他品种的水泥,也可选择不同强度等级的水泥。一般工程中以强度等级32.5的普硅酸盐水泥为宜。

2)搅拌用水

搅拌用水按《混凝土拌合用水标准》(JGJ 63-89)的规定执行。要求搅拌用水不影响水泥土的凝结与硬化。水泥土搅拌用水的物质含量限值可参照素混凝土的要求。

水泥土用水中的物质含量限值

水中物质 pH值 可溶物(mg/L) 硫酸盐(以SO42-计,mg/L) 3)地下水 含 量 >4 10000 <2700 水中物质 不溶物(mg/L) 氯化物(以CL-计.m/L) 硫化物(以乎S2-计,mg/L) 含 量 <5000 <3500 - 由于水泥土是在自然土层中形成的.地下水的侵蚀性对水泥土强度影响很大,尤以硫

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酸盐(如Na2SO4)为甚.它会对水泥产生结晶性侵蚀.甚至使水泥丧失强度。因此在海水渗入等地区地下水中硫酸盐含量高。应选用抗硫酸盐水泥.防止硫酸盐对水泥土的结晶性侵蚀.防止水泥土出现开裂、崩解而丧失强度的现象。

(2)配合比选择 1)水泥掺入比aw

水泥掺入比aw是指掺入水泥重量与被加固土的重量(湿重)之比,掺入水泥重量。 被加固土的重量

水泥土墙水泥掺入比aw通常选用12%~14%,低于7%的水泥掺量对水泥土固化作用小,强度离散性大。故一般掺量不低于7%。对有机质含量较高的浜土和新填土.水泥掺量应适当增大,一般可取15%~18%。当采用高压喷射注浆法施工时,水泥掺量应增加到30%左右。

2)水灰比(湿法搅拌)

湿法搅拌时。加水泥浆的水灰比可采用0.45~0.50 3)外掺剂

为改善水泥土的性能或提高早期强度,宜加入外掺剂.常用的外掺剂有粉煤灰、木质素磺酸钙、碳酸钠、氯化钙、三乙醇胺等。各种外掺剂对水泥土强度有着不同的影响,掺入合适的外掺剂,既可节约水泥用量,又可改善水泥土的性质.同时也利用一些工业废料,减少对环境的影响。

水泥土外掺剂及掺量

外掺剂 粉煤灰 碳酸钠 三乙醇胺 作 用 旱强、填充 早 强 早 强 掺量①(%) 50-80 0.2~0.5 0.05-0.2 外掺剂 氯化钙 石 膏 作 用 早 强 缓频、早凝 掺量①(%) 0.2-0.5 2-5 2 木质素磺酸钙 减水、可泵、早强 水玻璃 早 强 2 ①外掺剂掺量系外掺剂用量与水泥用量之比。 除上述外掺剂外,将生石灰粉与水泥混合使用或掺入适量(如相当于水泥重量的2%)的石膏。对提高水泥土的强度也有显著作用。

此外,将几种外掺剂按不同配方掺入水泥.对水泥土强度提高也有不同作用。

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为有效的确定水泥土的配合比,可进行水泥土的室内配合比试验,测定各龄期的无侧限抗压强度。以了解最合适的水泥品种与配合比,以及水泥土的强度增长规律。 三、施工工艺选择

水泥土墙施工工艺可采用下述三种方法: (1)喷浆式深层搅拌(湿法); (2)喷粉式深层搅拌(干法);

(3)高压喷射注浆法(也称高压旋喷法)。

在水泥土墙中采用湿法工艺施工时注浆量较易控制.成桩质量较为稳定,桩体均匀性好。迄今为止.绝大部分水泥土墙都采用湿法工艺.无论在设计与施工方面都积累了丰富的经验,故一般应优先考虑湿法施工工艺。

干法施工工艺虽然水泥土强度较高,但其喷粉量不易控制.搅拌难以均匀。桩身强度离散较大.出现事故的概率较高,目前已很少应用。

水泥土桩也可采用高压喷射注浆成桩工艺.它采用高压水、气切削土体并将水泥与土搅拌形成水泥土桩。该工艺施工简便.喷射注浆施工时。只需在土层中钻一个50~300mm的小孔,便可在土中喷射成直径O.4~2mm的加固水泥土桩。因而能在狭窄施工区域或贴近已有基础施工.但该工艺水泥用量大,造价高.一般当场地受到限制,湿法机械无法施工时,或一些特殊场合下可选用高压喷射注浆成桩工艺。

1)就位

深层搅拌桩机开行达到指定桩位、对中。当地面起伏不平时应注意调整机架的垂直度。 2)预搅下沉

深层搅拌机运转正常后。启动搅拌机电机。放松起重机钢丝绳,使搅拌机沿导向架切上搅拌下沉,下沉速度控制在O.8m/min左右。可由电机的电流监测表控制。工作电流不应大于10A。如遇硬粘土等下沉速度太慢,可以输浆系统适当补给清水以利钻进。

3)制备水泥浆

深层搅拌机预搅下沉到一定深度后.开妖拌制水泥浆.待压浆时倾入集料斗中。 4)提升喷浆搅拌

深层搅拌机下沉到达设计深度后.开启灰浆泵浆水泥浆压入地基土中.此后边喷浆、

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边旋转、边提升深层搅拌机.直至设计桩顶标高。此时应注意喷浆速率与提升速度相协调,以确保水泥浆沿桩长均匀分布,并使提升至桩顶后集料斗中的水泥浆正好排空。搅拌提升速度一般应控制在0.5m/min。

5)沉钻复搅

再次沉钻进行夏搅.复搅下沉速度可控制在O.5~O.8m/min。如果水泥掺入比较大或因土质较密在提升时不能将应喷入土中的水泥浆全部喷完时,可在重复下沉搅拌时予以补喷,即采用“二次喷浆、三次搅拌”工艺.但此时仍应注意喷浆的均匀性。第二次喷浆量不宜过少,可控制在单桩总喷浆量的30%一40%.由于过少的水泥浆很难做到沿全桩均匀分布。

6)重复提升搅拌

边旋转、边提升,重复搅拌至桩顶标高,并将钻头提出地面。以便移机施工新的桩体。此至。完成一根桩的施工。

7)移位

开行深层搅拌桩机(履带式机架也可进行转向、变幅等作业)至新的桩位,重复1)~6)步骤,进行下一根桩的施工。

8)清洗

当一施工段成桩完成后,应即时进行清洗。清洗时向集料斗中注入适将量清水,开启灰浆泵,将全部管道中的残存水泥浆冲洗干净,并将附于搅拌头上的土清洗干净。

(3)水泥土墙施工要点 1)正确使用深层搅拌机

①当搅拌机的入土切削和提升搅拌负荷太大、电动机工作电流超过额定时,应降低提升或下降速度或适当补给清水。万一发生卡钻、停转现象,应立即切断钻机电源将搅拌机强制提出地面重新启动.不得在土中启动。

②电网电压低于350V时,应暂停施工以保护电机。

③对水冷型主机在整个施工过程中冷却循环水不能中断,应经常检查进水、出水温度,温差不能过大。

④塔架式或桅杆式机架行走时必须保持路基平整.行走稳定。

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2)开挖样槽

由于水泥土墙是由水泥土桩密排(格栅型)布置的,桩的密度很大,施工中会出现较大涌土现象,即在施工桩位处土体涌出高于原地面.一般会高出1/8~l/15桩长。这为桩顶标高控制及后期混凝土面板施工带来麻烦。因此在水泥土墙施工前应先在成桩施工范围开挖一定深度的样槽,样槽宽度可比水泥土墙宽6增加300~500mm.深度应根据土的密度等确定,一般可取桩长的l/10。

3)清除障碍

施工前应清除搅拌桩施打范围内的一切障碍,如旧建筑基础、树根、枯井等.以防止施工受阻或成桩偏斜。当清除障碍范围较大或深度较深时.应做好覆土压实.防止机架倾斜。清障工作可与样槽开挖同时进行。

4)机架垂直度控制

机架垂直度是决定成桩垂直度的关键。因此必须严格控制.垂直度偏差应控制在1%以内。

5)工艺试桩

在施工前应作为工艺试桩。通过试桩,熟悉施工区的土质状况.确定施工工艺参数.如钻进深度、灰浆配合比、喷浆下沉及提升速度、喷浆速率、喷浆压力及钻进状况等。

6)成桩施工

①控制下沉及提升速度

一般预搅下沉的速度应控制在0.8m/min,喷浆提升速度不宜大于O.5m/min,重复搅拌升降可控制在O.5~0.8m/min。

②严格控制喷浆速率与喷浆提升(或下沉)速度的关系

确保水泥浆沿全桩长均匀分布。并保证在提升开始时同时注浆,在提升至桩顶时,该桩全部浆液喷注完毕,控制好喷浆速率与提升(下沉)速度的关系是十分重要的。喷浆和搅拌提升速度的误差不得大于±0.1m/min。对水泥掺入比较大.或桩顶需加大掺量的桩的施工。可采用二次喷浆、三次搅拌工艺。

③防止断桩

施工中发生意外中断注浆或提升过快现象。应立即暂停施工,重新下钻至停浆面或少浆

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桩段以下0.5m的位置。重新注浆提升,保证桩身完整。防止断桩。

④邻桩施工

连续的水泥土墙中相邻桩施工的时间间隔一般不应超过24h。因故停歇时间超过24h,应采取补桩或在后施工桩中增加水泥掺量(可增加20%~30%)及注浆等措施。前后排桩施工应错位成踏步式.以便发生停歇时,前后施工桩体成错位搭接形式,有利墙体稳定及止水效果。

⑤钻头及搅拌叶检查

经常性、制度性地检查搅拌叶磨损情况,当发生过大磨损时,应及时更换或修补钻头。钻头直径偏差应不超过3%。

对叶片注浆式搅拌头,应经常检查注浆孔是否阻塞;对中心注浆管的搅拌头应检查球阀工况,使其正常喷浆。

7)试块制作

一般情况每一台班应做一组试块(3块).试模尺寸为70.7mm×70.7mm×70.7mm.试块水泥土可在第二次提升后的搅拌叶边提取.按规定的养护条件进行养护。

8)成桩记录

施工过程中必须及时做好成桩记录,不得事后补记或事前先记,成桩记录应反映真实施工状况。

成桩记录主要内容包括:水泥浆配合比、供浆状况、搅拌机下沉及提升时间、注浆时间、停浆时间等。

(4)质量检查

深层搅拌水泥土桩的质量检验标准如下表所示。

水泥土搅拌桩质量检验标准

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水泥上桩应在施工后一周内进行开挖检查或采用钻孔取芯等手段检查成桩质量.若不符合设计要求.应及时调整施工工艺。

水泥土墙应在设计开挖龄期采用钻芯法检测墙身完整性.钻芯数量不宜少于总桩数的2%.且不少于5根;井应根据设计要求取样进行单轴抗压强度试验。

(5)水泥土墙施工中常见问题及处理方法

水泥土墙施工中常见问题及处理方法见下表。高压喷射注浆法施工中常见问题及处理方法见后表。

水泥土墙施工中常见问囊及处理方法

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高压喷射注浆施工常见问题、预防措施及处理方法

一、喷射砼支护施工流程及工艺:

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土方开挖→初喷速凝砼→注浆→编网及焊筋→终喷速凝砼→砼养护(锁定) 采用分层开挖方式,分层次数与锚杆排数相同。上层锚杆注浆体及喷射混凝土面层达到设计强度的70%后方可开挖下层土方及下层锚杆施工,一般情况下,上层喷锚支护完成2天后,进行下一层面的开挖。 1、初喷速凝混凝土

土方开挖后,应及时对开挖后基坑面进行初次喷射混凝土,一方面可以对开挖面进行保护,另一方面保证了钢筋网的保护层厚度。 2、注浆

注浆前采用压缩空气清孔,主要清除孔内泥浆和孔壁泥皮,确保锚杆抗拔力满足设计要求。采用底部压力注浆工艺,压力灌注水灰比0.45~0.50的32.5R普硅水泥净浆,注浆压力为0.5~1.0Mpa,加压前须将孔内泥浆与

空气排干净。水泥浆应拌合均匀,谁拌随

用,一次拌合的水泥浆应在初凝前用完。注浆体强度不低于20 MPa。 3、挂网焊筋

绑扎钢筋网前清除坡面虚土,网筋采用φ6@200×200双向钢筋,钢筋网距坡壁3~6cm,钢筋网搭接部分不小于30cm。每排锚杆(预应力锚杆除外)横向采用1φ14通长钢筋焊接,纵向采用1φ14通长钢筋焊接紧压钢筋网。钢筋保护层厚度不宜小于20mm。 4、喷射混凝土

喷射砼采用32.5普通硅酸盐水泥、中细砂、碎石(10mm)和适量外加剂拌和而成,喷射砼强度等级不低于C20,配合比为水泥(t) : 砂(m3) : 碎石(m3)=1:1.5:2.0,具体施工使用的配合比以实验室出具的通知单为准。喷砼前埋设厚度控制标志,保证喷砼厚度为10cm,最薄处不得少于8cm。喷射砼终凝后2h,应喷水养护,养护时间根据气温确定,宜为3~7h。要防止挖土机械破坏砼面层。

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第四章 验收要求

1.组长:

(必须是项目经理、总监理工程师) 2.参与人员:

(安全员、施工员、作业班组长、施工人员、公司安全科负责人、方案编织者、专业监理工程师等) 3.验收程序:

技术交底。要求三级交底:项目经理对项目部,施工员对班组长,班组长对工人。 基坑施工单位和个人必须是具备相关资质和资格的专业队伍。

班组自检、安全员监督检查、项目部负责人抽检、专业监理工程师旁站监督关键部位监控。 4.验收项目

(1)支护结构水平位移。 (2)周围建筑物,地下管线变化。 (3)地下水位。 (4)柱、墙内力。 (5)锚杆拉力。 (6)支撑轴力。 (7)立柱变形。 (8)土体分层竖向位移。 (9)支护结构界上侧向压力。

对于基坑支护工程,应由施工总承包单位组织验收,办理竣工交付手续。对于排桩、地下连续墙、水泥土墙等应委托相关检测单位对其实体质量进行检测。

编制相邻建筑、构筑物、基坑支护系统的沉降观测和水平位移,制定观测方案,布置观测点,设置预警值。并明确观测频率,要求按定人、定时、定仪器等做好沉降观测工作;地下水位标高观测。

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基坑质量检验标准

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钢筋笼质量检验标准(mm)

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第五章 监控方案

周围环境监测

受基坑挖土等施工的影响,基坑周围的地层会发生不同程度的变形。如工程位于中心地区,基坑周围密布有建筑物、各种地下管线以及公共道路等市政设施,尤其是工程处在软弱复杂的地层时,因基坑挖土和地下结构施工而引起的地层变形,会对周围环境(建筑物、地下管线等)产生不利影响。因此在进行基坑支护结构监测的同时,还必须对周围的环境进行监测。监测的内容主要有:坑外地形的变形;临近建筑物的沉降和倾斜;地下管线的沉降和位移等。

建筑物和地下管线等监测涉及到工程外部关系,应由具有测量资质的第三方承担,以使监测数据可靠而公正。测量的技术依据应遵循中华人民共和国现行的《城市测量规范》(GJJ 8-85)、《建筑变形测量规程》(JGJ/T 8-97)、《工程测量规范》(GB 50026-93)等。 1、坑外地层变形

基坑工程对周围环境的影响范围大约有1~2倍的基坑开挖深度,因此监测测点就考虑在这个范围内进行布置。对地层变形监测的项目有:地表沉降、土层分层沉降和土体测斜以及地下水位变化等。

(1)地表沉降

地表沉降监测虽然不是直接对建筑物和地下管线进行测量.但它的测试方法简便,可以根据理论预估的沉降分布规律和经验.较全面地进行测点布置.以全面地了解基坑周围地层的变形情况。有利于建筑物和地下管线等进行监测分析。

地表沉降测点埋设示意 1一盖板;2-20钢筋(打入原状土)

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监测测点的埋设要求是,测点需穿过路面硬层,伸入原状土300mm左右,测点顶部做好保护,避免外力产生人为沉降。图6-200为地表沉降测点埋设示意图。量测仪器采用精密水准仪,以二等水准作为沉降观测的首级控制,高程系可联测城市或地区的高程系.也可以用假设的高程系。基准点应设在通视好,不受施工及其他外界因素影响的地方。基坑开挖前设点,并记录初读数。各测点观测应为闭合或附合路线.水准每站观测高差中误差M0为0.5rnrn.闭合差Fw为±√Nmrn (N为测站数)。

地表沉降测点可以分为纵向和横向。纵向测点是在基坑附近,沿基坑延伸方向布置,测点之间的距离一般为10~20m;横向测点可以选在基坑边长的中央,垂直基坑方向布置,各测点布置间距为.离基坑越近,测点越密(取l m左右),远一些的地方测点可取2~4m,布置范围约3倍的基坑开挖深度。

每次量测提供各测点本次沉降和累计沉降报表.并绘制纵向和横向的沉降曲线,必要时对沉降变化量大而快的测点绘制沉降速率曲线。

(2)地下水位监测

如果围护结构的截水帷幕质量没有完全达到止水要求,则在基坑内部降水和基坑挖土施工时,有可能使坑外的地下水渗漏到基坑内。渗水的后果会带走土层的颗粒,造成坑外水、土流失。这种水、土流失对周围环境的沉降危害较大。因此进行地下水位监测就是为了预报由于地下水位不正常下降而引起的地层沉陷。

测点布置在需进行监测的建(构)筑物和地下管线附近。水位管埋设深度和透水头部位依据地质资料和工程需要确定,一般埋深10~20m左右.透水部位放在水位管下部。水位管可采用PVC管,在水位管透水头部位用手枪钻钻眼,外绑铝网或塑料滤网。埋设时.用钻机钻孔,钻至设计埋深,逐节放入FVC水位管,放完后,回填黄砂至透水头以上l m,再用膨润土泥丸封孔至孔口。水位管成孔垂直度要求小于5/1000。埋设完成后,应进行24 h降水试验,检验成孔的质量。

测试仪器采用电测水位仪.仪器由探头、电缆盘和接收仪组成。仪器的探头沿水位管下放,当碰到水时,上部的接收仪会发生蜂鸣声,通过信号线的尺寸刻度,可直接测得地下水位距管的距离。

2、临近建(构)筑物沉降监测

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建筑物沉降和倾斜监测主要内容有3项:即建筑物的沉降监测;建筑物的倾斜监测和建筑物的裂缝监测。在实施监测工作和测点布置前。应先对基坑周围的建筑进行周密调查,再布置测点进行监测。

(1)周围建筑物情况调查

对建筑物的调查主要是了解地面建筑物的结构型式、基础型式、建筑层数和层高、平立面形状以及建筑物对不同沉降差的反应。

各类建筑物对差异沉降的承受能力可参阅下表的规定,确定相应的控制标准。对重要、特殊的建筑结构应作专门的调研,然后决定允许的变形控制标准。

差异沉降和相应建筑物的反应

注:1、框架结构有多种基础形式.包括:现浇单独基础.现浇条形基础,

现浇片筏基础、现浇箱形基础.装配式单独基础.装配条形基础以及桩基。不同基础形式的框架对沉降差的反应也不同。上表只提出了一般框架结构对差异沉降的反应.因此对重要框架结构在差异沉降下的反应,还要仔细调研其基础形式和使用要求,以确定允许的差异沉降量。

2、各种基础形式的高耸烟囱、化工塔罐、气柜、高炉、塔桅结构(如电视塔)、剧院、会场空旷结构等特别重要的建筑设施要做专门调研,以明确允许差异沉降值。

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3、内框架(特别是单排内框架)和底层框架(条形或单独基础)的多层砌体建筑结构。对不均匀沉降很敏感.亦应专门调研。

建筑物的基础倾斜允许值

在对周围建筑物进行调查时,还应对各个不同时期的建筑物裂缝进行现场踏勘;在基坑施工前,对老的裂缝进行统一编号、测绘、照相,对裂缝变化的日期、部位、长度、宽度等进行详细记录。

(2)建筑物沉降监测

1)根据周围建筑物的调查情况,确定测点布置部位和数量。房屋沉降量点应布置在墙角、柱身(特别是代表独立基础及条形基础差异沉降的柱身)、外形突出部位和高低相差较多部位的两侧,测点间距的确定,要尽可能充分反映建筑物各部分的不均匀沉降。

2)沉降观测标志和埋设

钢筋混凝土或砌体墙用钢凿在柱子±0.000标高以上100-500mm处凿洞,将直径20mm以上的钢筋或铆钉,制成弯钩形,平向插入洞内,再以1:2水泥砂浆填实。

钢柱将角钢的一端切成使脊背与柱面成50°-60°的倾斜角,将此端焊在钢柱上;或者将铆钉弯成钩形,将其一端焊在钢柱上。

(3)建筑物沉降观测的技术要求

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建筑物沉降观测的技术要求同地表沉降观测要求,使用的观测仪器一般也为精密水准仪.按二等水准标准。

每次量测提交建筑物各测点本次沉降和累计沉降报表;对连在一线的建筑物沉降测点绘制沉降曲线;对沉降量变化大又快的测点,应绘制沉降速率曲线。

(4)建筑物倾斜监测

测定建筑物倾斜的方法有两类:一类是直接测定建筑物的倾斜;另一类是通过测量建筑物基础相对沉降的方法来确定建筑物倾斜。下面介绍建筑物倾斜直接观测的方法。

在进行观测之前,首先要在进行倾斜观测的建筑物上设置上、下两点线或上、中、下三点标志,作为观测点,各点应位于同一垂直视准面内。如图6-20l所示,M、N为观测点。如果建筑物发生倾斜,MN将由垂直线变为倾斜线。观测时,经纬仪的位置距离建筑物应大于建筑物的高度.瞄准上部观测点M,用正倒镜法向下投点得N’,如N’与N点不重合,则说明建筑物发生倾斜.以a表示N’、N之间的水平距离,a即建筑物的倾斜值。若以H表示其高度.则倾斜度为:

高层建筑物的倾斜观测。必须分别在互成垂直的两个方向上进行。

通过倾斜观测得到的建筑物倾斜度,同建筑物基础倾斜允许值进行比较.比判别建筑物是否在安全范围内。

(5)建筑物裂缝监测

在基坑施工中,对已详细记录的老的裂缝进行追踪观测.及时掌握裂缝的变化情况,并同时注意在基坑施工中,有无新的裂缝产生,如发现新的裂缝,应及时进行编号、测绘、照相。

裂缝观测方法用厚10mm,宽约50~80mm的石膏板(长度视裂缝大小而定)。在裂缝两边固定牢固。当裂缝继续发展时,石膏板也随之开裂,从而观察裂缝继续发展的情况。

3、临近地下管线沉降与位移监测

城市的地下市政管线主要有:煤气管、上水管、电力电缆、电话电缆、雨水管和污水管等。地下管道根据其材性和接头构造可分为刚性管道和柔性管道。其中煤气管和上水管是刚性压力管道.是监测的重点,但电力电缆和重要的通讯电缆也不可忽视。

(1)周围地下管线情况调查

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首先向有关部门索取基坑周围地下管线分布图.从中了解基坑周围地下管线的种类、走向和各种管线的管径、壁厚和埋设年代,以及各管线距基坑的距离。然后进行现场踏勘,根据地面的管线露头和必要的探挖,确认管线图提供的管线情况和埋深。必要时还需向有关部门了解管道的详细资料,如管子的材料结构、管节长度和接头构造等。

(2)测点布置和埋设

1)优先考虑煤气管和大口径上水管。它们是刚性压力管.对差异沉降较敏感,接头处是薄弱环节;

2)根据预估的地表沉降曲线,对影响大的管线加密布点.影响小的管线兼顾; 3)测点间距一般为10~1 5m。最好按每节管的长度布点。能真实反映管线(地基)沉降曲线;

4)测点埋设方式有两种:直接测点和间接测点,直接测点是用抱箍把测点做在管线本身上;间接测点是将测点埋设在管线轴线相对应的地表。直接测点,具有能真实反映管线沉降和位移的优点,但这种测点埋设施工较困难,特别在城市干道下的管线难做直接测点。有时可以采取两种测点相结合的办法,即利用管线在地面的露头作直接测点,再布置一些间接测点;

5)地下管线测点的编号应遵守有关部门的规定,如上海市管线办公室制定的统一编号为煤气管(M),上水管(S),电力电缆(D),电话电缆(H)等。

(3)测试技术要求

1)沉降观测用精密水准仪,按二等水准要求: ①基准点与国家水准点定期进行联测;

②各测点观测为闭合或附合路线,水准每站观测高差误差Mo为±5mm,闭合差Fw为±√N mil (N为测站数)。

2)水平位移观测用2”级经纬仪,技术要求如下:

平面位移最弱点观测中误差M(平均)为2.1 mm.平面位移最弱点观测变形量中误差M(变)为±3.0mm;

3)为了保证测量观测精度.平面位移和垂直位移监测应建立监测网,由固定基准点、工作点及监测点组成。

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(4)监测资料

1)管线测点沉降、位移观测成果表(本次累计变化量); 2)时间--沉降、位移曲线,或时间--合位移曲线;

3)上述报表必须及时送交业主、监理和施工总包单位.同时函递管线部门。若日变量出现报警.应当场复测,核实后立即汇报业主及监理并电话通知管线部门。

(5)报警处理

地下管线是城市的生命线,因此对管线的报警值控制比较严格,上海地区的要求是: 当监测中达到下列数据时应及时报警: 1)沉降日变量3mm.或累计10mm; 2)位移日变量3mm,或累计10mm。

实际工程中,地下管线的沉降和位移达到此报警值后,并不一定就破坏,但此时业主、监理、设计、施工总包单位应会同管线部门一起进行分析,商定对策。

(编制监测方案时,要根据工程特点、周围环境情况、各地区有关主管部门的要求,对上述内容详细加以阐述。并取得建设单位和监理单位的认可。工程监测多由有资质的专业单位负责进行。有关监测数据要及时交送有关单位和人员,以便及时研究处理监测中发现的问题。)

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第六章 应急预案

一.目的

为了贯彻实施“安全第一,预防为主”的安全方针,应根据危险性较大工程的现场环境、设计要求及施工方法等工程特点进行危险源辨识与分析,以及采取相应的预防措施及救援方案,提高整个项目部对事故的整体应急能力,确保发生意外事故时能有序的应急指挥,有效的保护员工的生命、企业财产的安全、保护生态环境和资源、把事故降低到最小程度,特制定本预案。 二.应急领导小组

危险性较大工程施工前应成立专门的应急领导小组,来确保发生意外事故时能有序的应急指挥。

公司安全生产委员会人员组成:由公司法定代表人、主管安全生产的副总经理及公司相关部门人员组成,工程管理部是公司安全生产委员会常设办公机构。

项目部安全领导小组机构组成:由项目部经理、副项目经理、技术负责人、安全员、作业队长、栋号长等相关人员组成,项目部经理任组长、并明确各应急专业组长。

三、公司应急指挥及救援组织职责

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1、公司安全生产委员会职责: 1)、负责事故救援的整体指挥;

2)、负责建立公司网络系统,保证与各分公司、项目部及上级主管部门的联系,并负责向上级主管部门的汇报工作;

3)、负责成立事故调查处理小组,对事故调查处理工作进行监督。

为对可能发生的事故能够快速反应、求援,项目部成立应急救援小组。由项目经理任组长。负责事故现场指挥,统筹安排等。具体架构见下表:

组长:项目经理 副组长: 组 员 五大员

当施工发生事故,若应急救援小组组长不在位时,由副组长负责现场指挥救援。 应急救援电话:

--内部 姓名 --外部 急救:120

职务 联系电话 28

三.应急领导小组职责

1、事故现场抢险组人员组成:由项目部安全负责人任组长,作业队负责人、专业工长等相关人员组成。

2、事故现场救护组人员组成:由项目部领导任组长,相关人员组成。 3、事故现场保护组人员组成:由项目部骨干任组长,现场保安人员组成。 4、事故现场通讯组人员组成:由项目部行政负责人任组长、现场其他应急小组负责人组成。

(1)领导各单位应急小组的培训和演习工作,提高其应变能力。

(2)当施工现场发生突发事件时,负责救险的人员、器材、车辆、通讯联络和组织指挥协调。

(3)负责配备好各种应急物资和消防器材、救生设备和其他应急设备。

(4)发生事故要及时赶到现场组织指挥,控制事故的扩大和连续发生,并迅速向上级机构报告。

(5)负责组织抢险、疏散、救助及通信联络。

(6)组织应急检查,保证现场道路畅通,对危险性大的施工项目应与当地医院取得联系,做好救护准备。 四.应急反应预案

(1)事故报告程序

事故发生后,作业人员、班组长、现场负责人、项目部安全主管领导应逐级上报,并联络报警,组织急救。

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(2)事故报告

事故发生后应逐级上报:一般为现场事故知情人员、作业队、班组安全员、施工单位专职安全员。发生重大事故(包括人员死亡、重伤及财产损失等严重事故)时,应立即向上级领导汇报,并在24小时内向上级主管部门作出书面报告。

(3)现场事故应急处理

危险性较大工程施工过程中可能发生的事故主要有:机具伤人、火灾事故、雷击触电事故、中毒窒息、高空坠落、落物伤人等事故。 1)火灾事故应急处理

①及时报警,组织扑救。当火灾发生时,当事人或周围发现者应立即拨打119,并说明火灾位置和简要情况。同时报告给值班人员和义务消防队进行扑救;

②集中力量控制火势。根据就地情况,利用周围消防设施对可燃物的性质、数量、火势、燃烧速度及范围作出正确判断,迅速进行灭火;

③消灭飞火。组织人力密切监视未燃尽飞火,防止造成新的火源;

④疏散物质。安排人力物力对没被损坏的物品进行疏散,减少损失,防止火势蔓延; ⑤注意人身安全。在扑救过程中,防止自身及周围人员的重新伤害;

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⑥积极抢救被困人员。由熟悉情况的人员做向导,积极寻找失落遇难的人员; ⑦配合好消防人员,最终将火扑灭。 2)触电事故应急处理

①立即切断电源。用干燥的木棒、竹竿等绝缘工具将电线挑开,放置适当位置,以防再次触电。

②伤员被救后应迅速观察其呼吸、心跳情况。必要时可采取人工呼吸、心脏挤压术。 ③在处理电击时,还应注意有无其他损伤而做相应的处理。

④局部电击时,应对伤员进行早期清创处理,创面宜暴露,不宜包扎。由电击而发生内部组织坏死时,必须注射破伤风抗菌素。 3)其他人身伤害事故处理

当发生如高空坠落、被高空坠物击中、中毒窒息和机具伤人等而造成人身伤害时:

①向项目部汇报。

②应立即排除其他隐患,防止救援人员遭到伤害。 ③积极进行伤员抢救。

④做好死亡者的善后工作,对其家属进行抚恤。 (4)应急培训和演练

应急反应组织和预案确定后,施工单位应急组长组织所有应急人员进行应急培训。组长按照有关预案进行分项演练,对演练效果进行评价,根据评价结果进行完善。

在确认险情和事故处置妥当后,应急反应小组应进行现场拍照、绘图,收集证据,保留物证。经业主、监理单位同意后,清理现场恢复生产。

在事故处理后,将所有调查资料分别报送业主、监理单位和有关安全管理部门。 (5)应急通信联络

遇到紧急情况要首先向项目部汇报。项目部利用电话或传真向上级部门汇报并采取相应救援措施。各施工班组应制定详细的应急反应计划,列明各营地及相关人员通讯联系方式,并在施工现场、营地的显要位置张贴,以便紧急情况下使用。

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