天津滨海新区轻纺经济区二期市政基础设施工程十标段一号污水泵站工程
——基坑降水及土方开挖方案
中铁十八局集团第三工程有限公司
二〇一二年四月十日
基坑降水及土方开挖施工方案审核表
由我方承包天津滨海新区轻纺经济区二期市政基础设施工程十标段一号污水泵站工程的专项施工组织方案已编制完成，并经上级技术负责人批准，请审查确认。
附件：□天津滨海新区轻纺经济区二期市政基础设施工程十标段一号污水泵站工程基坑降水及土方开挖专项施工方案
施工单位：
施工单位（签字）（公章）日期
监理单位意见：
监理单位（签字）（公章）日期
设计单位意见：
设计单位（签字）（公章）日期
建设单位意见：
建设单位（签字）（公章）日期：
基坑降水及土方开挖施工方案报审表
由我项目部施工的天津滨海新区轻纺经济区二期市政基础设施工程十标段一号污水泵站工程的专项施工组织方案已编制完成，请公司审查确认。
附件：□天津滨海新区轻纺经济区二期市政基础设施工程十标段一号污水泵站工程基坑降水及土方开挖专项施工方案
总工程师意见：
（签字）日期
项目经理意见：
（签字）日期
目录
1、编制依据 (1)
1.1、基坑支护设计图纸 (1)
1.2、地质勘察报告 (1)
1.3、有关国家及地方的规范、规程 (1)
2、工程概况 (1)
2.1、工程概述 (1)
2.2、基坑支护设计概述 (2)
2.3、工程地质条件 (2)
2.4、水文地质条件 (2)
2.5、施工组织管理机构、人员配置及职责表 (3)
2.6、基坑施工组织机构及人员配置图 (3)
2.7、资源配置计划 (4)
3、基坑支护施工控制 (5)
3.1、钻孔灌注桩施工 (5)
3.2、水泥搅拌桩施工 (9)
3.3、冠梁施工 (11)
3.4、水平支撑支护 (12)
4、基坑土方开挖及降水方案 (12)
4.1、开挖前准备工作 (12)
4.2、基坑开挖施工 (13)
5、监测专项方案 (18)
5.1、监测内容 (18)
5.2、监测方法及精度要求 (18)
5.3、监测频率、周期 (19)
5.4、监控警戒值与变形速率 (19)
5.5、监测资料整理 (19)
5.6、监测结果的分析与评价 (19)
6、应急专项方案 (19)
6.1、应急预案的方针与原则 (19)
6.2、应急预案工作流程图 (20)
6.3、明挖深基坑开挖存在的危险因素及预防、应急措施 (20)
6.4、应急救援组织架构 (24)
6.5、事故报告 (26)
6.6、应急结束 (27)
6.7、后期处置 (28)
6.8、宣传教育 (28)
6.9、演练 (29)
6.10、总结。 (29)
7、季节施工措施 (30)
8、保证措施 (33)
8.1、管理保证 (33)
8.3、劳动力保证 (33)
8.4、机械保证 (33)
8.5、制度保证 (34)
8.6、培训 (34)
8.7、保证工期的技术措施 (34)
9、安全文明施工措施 (35)
9.1、安全施工措施 (35)
9.2、文明施工措施 (37)
1、编制依据
1.1、基坑支护设计图纸
天津市市政工程设计研究院设计的《天津滨海新区轻纺经济区二期市政基础设施工程十标段污水泵站基坑支护工程》。
1.2、地质勘察报告
本工程岩土勘察报告名称为《天津滨海新区轻纺经济区二期市政基础设施工程一号污水泵站工程》，勘察阶段为施工设计阶段的工程地质勘察报告。
1.3、有关国家及地方的规范、规程
《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）
《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111-1998）
《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-1999）
《建筑桩基技术规范》（JGJ094-94)
《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-99)
《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009)
2、工程概况
2.1、工程概述
本工程为天津滨海新区轻纺经济区二期市政基础设施工程十标段纺七路和泵站工程项目，位于滨海新区上高路南侧。该泵站为钢筋混凝土结构，建筑面积1512m2。其中，基坑长27.1m，宽14.2m，面积384.82m2，开挖深度8.8m，采用灌注桩加水泥搅拌桩复合型维护结构，水平支撑采用A600×14钢管及钢筋砼冠梁（W1000×H800）方式。
本工程原状地貌为卤水盐池，周边无建筑物、构筑物和管线等，相邻
道路和排水管线等均属新建项目，基坑距待建轻五路和纺七路红线分别为28.4m和22.75m，规划总平面图见附图1。
2.2、基坑支护设计概述
本工程采用灌注桩加水泥搅拌桩复合型维护结构，灌注桩为主要受力结构，直径A800，桩长21.5m；水泥土搅拌桩主要用于止水、抗渗。桩长12m；水平支撑采用A600×14钢管支撑及钢筋混凝土冠梁(W1000×800)组合型钢腰梁结构，共设置1道水平支撑，为减小支护结构变形，安装水平支撑按设计轴力的10～30%进行预加轴力，基坑具体支护形式见附图2、3。
2.3、工程地质条件
素填土：新近堆填，杂色-黄褐色，湿、松散，主要以粉质黏土为主组成，上部夹较多建筑垃圾，层厚2.8～4.3m；
淤泥质粉质粘土：深灰色、流塑为主，含有机质和贝壳碎片，土质较均匀，局部夹粉质粘土和淤泥质黏薄，层后9～11.6m，层底标高-10.6～-8.28m；
粉质粘土：灰色，软-可塑为主，夹贝壳碎片和粉土团块，土质较均匀，局部夹粉土薄层，层厚2.0～4.3m，层底标高-16.17～-14.47m；
粉质粘土：灰黄色，可塑，含氧化物锈斑，局部夹粉土薄层。
土工指标一览表见附表1
2.4、水文地质条件
本工程场地环境类别为二b类，场地浅层地下水为孔隙潜水，主要赋存于第Ⅰ海相层及以上土层中，受大气降水及周边水塘补给，主要以蒸发的形式排泄。地下水静止水位埋深1.6～2.6米，相当于标高1.55～3.03米。
场地地基土的标准冻结深度为0.6m。
2.5、施工组织管理机构、人员配置及职责表
姓名职务职称
陈方杰项目经理高级工程师
曹义华项目副经理高级工程师
刘忠江安全经理高级工程师
张贺合同造价管理工程师工程师
苏恒质量工程师高级工程师
董仁涛安全工程师工程师
户国宁试验工程师工程师
宋海燕机械工程师工程师
陈起斌技术员助理工程师
刘坤技术员助理工程师
2.6、基坑施工组织机构及人员配置图
项目经理
项目副经理项目总工程师
计划合同部
设备
物资部
工程
技术部
2人
安全
质量部
1人
2.7、资源配置计划
拟投入的主要施工机械监测仪器设备表
序号
设备或
设备名称
型号规格
国别
产地
制造年份
数
量
额定功率
/kW
生产
能力
备注
1 泥浆泵BW320 北京2009.1 1 7.5 完好
2 注浆机BW15D 衡阳2008.7 1 10 完好
3 搅拌机J1-400 温州2007.7 1 7.5 完好
4 钻机DDW320 徐州2007.2 4 140kw 良好
5 砼输送车JC
6 山东2009 5 15m
3
良好
6 钢筋成套设备天津2002 1 20KW 良好
7 电焊机BX3-300-2 济南2010.10 2 3.0 完好
8 空压机VY-12/7 柳州2010.10 2 0.5 完好
9 切割机 1 完好
10 潜水泵QY15-26-2.2 6 1.0 完好
11 挖掘机PC220日本2008.10 1 1m3完好
12 挖掘机ZX360 日本2009 1 1m3完好
13 自卸车斯太尔济南2003.9 7 20t 完好
14 全站仪ZTS602R 中纬2008.6 1 良好
15 水准仪DSZ2 苏光2008.6 1 良好
3、基坑支护施工控制
3.1、钻孔灌注桩施工
施工工序为：测量放线→埋设护筒→钻机就位、泥浆制作→成孔→抽渣→补浆→检孔→清孔→检查沉渣→探孔器探孔→安放钢筋笼→下导管→灌注水下混凝土。
3.1.1、泥浆制备
泥浆制备采用高塑性粘土造浆，在施工现场开挖泥浆池。泥浆池的位置、尺寸根据现场情况确定。泥浆池使用完成后，将其泥浆清除干净并外运，回填素土。保证泥浆不污染施工现场的环境。
泥浆比重控制在1.05～1.3的范围内，根据现场钻进的情况，最终确定该地质状况下的泥浆比重。试验泥浆的全部性能指标，并在钻进中定期检验泥浆比重、粘度、含砂率、胶体率等，填写泥浆试验记录表。
3.1.2、埋设护筒
孔口护筒采用6mm钢板制作，内径比桩径大20cm。护筒进入稳定的粘土土层的深度不小于1.0米，露出地面20～30cm。埋设钢护筒时，准确定位，与设计偏差必须小于5cm，护筒竖向的倾斜度不大于1%。
埋设完护筒后，用四根桩将桩位引出，四根桩埋设在护筒外侧，且不影响钻孔、吊钢筋笼等后续作业的位置，四根桩交叉拉线的交点为桩位中心。
3.1.3、钻孔
钻机就位时用方木垫平，将钻头中心线对准桩孔中心，误差控制在1cm 以内。钻架的垂直度控制在1%以内。钻进方式采用循环钻机钻进，钻孔过
程中，孔内严格保持泥浆稠度适当、水位稳定，防止坍孔。
钻孔深度根据设计图纸的要求，使桩端达到预定的较硬土层内，当出现异常现象时，及时通知勘查和设计人员共同研究决定。
3.1.4、第一次清孔
清孔应符合下列规定：孔泥浆相对密度为1.03～1.10，含砂率≤2％，粘度：17～20Ｐa.s，胶体率：≥98%。灌注砼前，孔底沉碴厚度≤150mm，桩孔倾斜率不得大于1%。
3.1.5、绑扎、吊装钢筋笼
钢筋笼在钢筋加工场分段加工，用吊车起吊，空中焊接后吊入孔内设计高程位置。
①、钢筋笼垫块
钢筋笼严格按设计和规范要求制作。钢筋骨架的保护层，通过在螺旋筋上穿入中心开孔，直径为12cm，厚5cm的圆形C30水泥砂浆垫块来保证保护层的厚度，砂浆块按竖向每隔2m～4m设一道，每一道沿圆周穿入4个布置。
②、钢筋笼的加工
钢筋笼主筋采用双面搭接焊缝，钢筋笼骨架焊接前先根据施工图纸放样下料，保证钢筋笼连接时的搭接长度，主筋接头处设弯头，保证钢筋搭接后中心在同一轴线上。要做好焊接平台，在平台上固定加劲箍筋，根据设计的主筋布置在加劲箍筋四周划出标记，焊接主筋，然后焊接螺旋箍筋，钢筋骨架根据吊车起吊高度分为二段进行加工，分别为10m和12m，分段加工的钢筋笼主筋断开位置应错开，间距不小于35D且不得小于50cm，同
一截面内接头数量不得大于50%。必须满足除要确保主筋焊接质量外，还要注意主筋和加强筋的焊接，保证钢筋笼在起吊时不变形。
钢筋骨架的制作和吊放的允许偏差为：主筋间距±10mm；箍筋间距±20mm；骨架外径±10mm；骨架倾斜度±0.5%；骨架保护层厚度±20mm；骨架中心平面位置20mm；骨架顶端高程±20mm；骨架底面高程±50mm。
③、钢筋笼吊装
钢筋笼吊装前，必须经过成孔检查。使用探孔器检查孔径和孔的垂直度。用测绳检查孔深。
在确认清孔完成并符合设计要求后，将焊接好的钢筋笼骨架用吊车吊入桩孔。将钢筋笼顶部外露0.5～1m，用槽钢横穿，槽钢下面在护筒外侧垫枕木，将钢筋笼担住。焊接吊筋，焊接完成后将吊车挂钩与吊筋连接，移开槽钢，继续下放钢筋笼,待钢筋笼到达设计标高后，用槽钢横穿，槽钢下面在护筒外侧垫枕木。
④、钢筋吊装的注意事项
钢筋笼顶面焊接4个对称的吊点。钢筋笼下放到刚好露出护筒时，将护桩拉线，测量4个吊点的中心线与护桩拉线的位置，并调整到重合后，再缓慢下放钢筋笼。
在吊装时，吊车应保证钢筋笼的垂直度，下放至设计深度，在每节钢筋笼下放时，注意钢筋保护层垫块的加设。使用吊环的长度控制钢筋笼的高程，吊环与钢筋笼焊接牢固防止脱落，利用护桩用线拉出桩位中心，并根据护筒顶标高将钢筋笼准确定位后使用两道压杆固定，保证钢筋笼不移位并避免在灌注砼过程中发生浮笼现象。
3.1.6、导管安装及第二次清孔
导管用A250mm的钢管，壁厚3mm，由管端粗丝扣连接，接头处用橡胶圈密封防水，施工前，对导管作水压试验，保证不漏水。
砼浇注架用型钢制作，用于支撑悬吊导管，上部放置砼漏斗。安装导管时利用吊车及导管固定架逐节拼装吊入孔内，导管底部距孔底距离为30-40厘米。
利用导管进行第二次清孔。清孔的标准与第一次清孔相同。
3.1.7、灌注水下混凝土
混凝土采用商品混凝土，水下混凝土塌落度控制在180mm～220mm之间。灌注前必须用测绳重新复核孔深，合格后才能进行砼灌注。
①、要保证首次混凝土灌入量，使其有一定的冲击能量，能把沉碴挤托在混凝土顶面，并能把导管下口埋入混凝土不小于1m深；首批灌注量不小于1.5m3。可将罐车卸料开至最大，连续卸料，完成首批混凝土灌注。
②、量测混凝土面高度，明确导管埋深后，用吊车小范围上下拔插导管，必须保证导管口在混凝土面以下不小于2m。
③、随着浇注连续进行，要经常拔插管，注意拔插导管不得太快，中途停歇时间不超过15min。在整个浇注过程中，导管在混凝土埋深以2～6m 为宜，绝不能小于1m也不能大于6m，在灌注过程中，应经常测探井孔内混凝土面的位置，及时拆管并调整导管埋深，由专人测量导管埋置深度及管内外混凝土面的高差，及时填写水下混凝土浇注记录。
④、利用导管内的混凝土的超压力使混凝土的浇注面逐渐上升，上升速度不低于2m/h，直至高于设计标高0.5m。为防止钢筋笼上浮，当灌注的
混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低混凝土的灌注速度，当混凝土拌和物上升到骨架底口4米以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢复正常灌注速度。
3.2、水泥搅拌桩施工
3.2.1、施工准备工作
为了确保施工符合设计要求，施工前认真做好施工测量放样工作，以保证施工顺利进行和确保施工质量：
①、施工前用经纬仪和水准仪根据设计提供的坐标点和水准点进行复测，编制测量成果书，提交监理、业主代表，测量成果经监理复核后方可使用。
②、先依照施工图纸放出搅拌桩的中心线，并用细绳或石灰标识。施工所测放的轴线经复核后妥善保护，桩位布置与设计图纸误差不得大于5cm。
③、所有的测量点复核验证，做到正确无误。
④、对所有的复核测量的资料，整理成测量成果，提交监理工程师复核，签字认可后方能对加密点进行使用。
⑤、对于施工时所要用的水泥进行取样，并且送检分析，合格后方可取用。水泥每200吨进行一次取样并送检测单位进行试验。
⑥、整理好有关设备的各项资料，进行设备报审。
3.2.2、施工方法
①、就位对中：移动深层搅拌机到达指定桩位、对中，对中误差不大于2cm，搅拌轴达到设计深度后，再将深层搅拌机边搅拌边提升，垂直度
偏差不大于0.5%L。
②、预搅下沉：待深层搅拌机的冷却水循环正常后，启动深层搅拌机，使深层搅拌机沿导向架搅拌下沉，下沉速度由电气控制装置的电流监测表控制，工作电流不大于额定电流，如果下沉速度太慢，可从输浆系统补给清水以利钻进。
③、制备水泥浆：深层搅拌机预搅下沉的同时，后台按设计确定配合比拌制水泥浆液，每次投料后拌合时间不得少于3min，待压浆前将浆液倒入集料斗中。
④、喷浆、搅拌、提升：深层搅拌机下沉到设计深度后，开启灰浆泵，待浆液到达喷浆口，严格按设计确定的提升速度边喷浆边提升深层搅拌机。
⑤、重复搅拌：深层搅拌机喷浆提升至设计顶面标高时，关闭灰浆泵，集料斗中的浆液正好排空，为使软土和浆液搅拌均匀，再次将深层搅拌机边搅拌边下沉，至出地面。
⑥、清洗机具、管路：向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中残留水泥浆，直至基本干净，并将粘附在搅拌头的软土清洗干净。
⑦、移位：重复上述步骤进行下一根桩的施工。
3.2.3、双轴水泥搅拌桩施工注意事项
①、由于本工程泵站基坑采用双轴水泥搅拌桩帷幕止水，所以必须保证桩位正确，搭接宽度达到设计要求，保证两桩搭接20cm；
②、施工过程中必须搅拌均匀，水泥掺入比应严格按设计要求进行施工；
③、最初施工与最后施工的桩搭接一定要保证质量，这时深搅机应缓慢下沉，保证有效搭接，如确认搭接不符合要求时，应及时研究并采取相应补救措施。
3.3、冠梁施工
3.3.1、施工准备
破钻孔桩桩头要达到冠梁施工要求，桩顶要平坦，标高准确，锚固钢筋顺直、无扭曲，绑扎钢筋前表面不能有泥渣土块等杂物，保证冠梁与桩接合紧密。
3.3.2、钢筋绑扎
冠梁顶面、底面各布置3根B18钢筋，间距25cm，立面两侧各5根B25钢筋，间距为20cm，箍筋采用B14钢筋，间距20cm布置。
3.3.3、模板工程
施工模板采用木模板，模板纵向支撑采用50钢管及50*100方木加固，每隔50cm设置一道。内支撑采用混凝土垫块控制保护层，外拉铆采用穿墙拉杆螺栓固定，每60cm一道，外包PVC管方便后期拆模。模板使用前涂抹脱模剂，保证模板拆除时棱角完好。
3.3.4、混凝土浇筑
混凝土浇筑前严格检查模板牢固性和尺寸位置，主体混凝土一次浇筑成型。混凝土浇筑时分层连续进行，每层浇筑厚度控制在30cm左右。采用插入式振捣器振捣，振捣器插入下层混凝土5cm～10cm，插入间隔小于振捣器作用半径的1.5倍，不得漏捣和过振。振捣时注意观察到混凝土不再下沉，表面泛浆、无气泡，水平有光泽时即可缓慢抽出振捣器。施工后加强养护，
必须进行草盖或塑料布的保护措施，防止混凝土的干缩裂纹，养护时间不小于14天。
3.4、水平支撑支护
水平支撑采用A600×14钢管支撑，共设置一道，其中3道间距6m为横向支撑，支撑宽度14.2m；基坑四角采用斜支撑，支撑宽度4.1m。所有支撑均与冠梁连接，在冠梁施工时预埋700×700×16钢板用于钢管焊接固定；斜撑处预埋钢板方向与冠梁成45°角，保证与斜撑完全接触焊接。焊接时保证焊接质量，焊缝要连续饱满，焊接完成后要敲掉表面焊渣。
4、基坑土方开挖及降水方案
4.1、开挖前准备工作
根据对施工现场进行的踏勘以及施工图纸和有关资料核对现场平面尺寸和坑底标高，掌握设计内容及各项技术要求，熟悉土层地质、水文勘察资料；会审图纸，搞清地下构筑物、基础平面与周围地下设施管线的关系，明确各专业工序之间的关系和施工工期要求。对施工现场场地上的障碍物进行全面清查，包括施工场地地形、地貌、地质水文、河流、气象、运输道路、邻近建筑物、地下基础、管线、电缆坑基、防空洞、坟墓、土洞、垃圾、树根、地面下施工范围内的障碍物和堆积物，供水、供电、通讯线路，防洪排水系统等；制定排障计划和处理方案幷采取有效地防护加固措施，综合考虑工程的现场情况、进度要求和土方施工方法以及分期分批施工工程的土方堆放和调运问题，划分并确定土方的最优调配区，减少重复倒运。按基坑围护图纸要求，沿基坑开挖面放好开挖边线，临基坑围护线放坡，放坡系数具体各断面详见基坑围护图，沿工作面周边做300×300排
水沟，东、西两侧分别各做一个1000×1000×1000集水井。
经过现场考察，拟在纺七路与轻五路交口处西北侧设置工程集装箱作为办公地点及临时生活用房，清除地面及场地障碍物，在房屋四周用彩钢板作临时围墙并沿墙施做排水沟。施工便道采用建筑垃圾铺垫，宽6米，厚1米，能保证施工顺利进行。
由于现场条件限制，无法与自来水水源接通，因此采用水车拉水施工；饮用水采用桶装水的方法供给。施工用电采用自发电与永久供电结合的办法保证施工用电，施工前与当地供电部门协商，通过附近变压器接线进行施工及生活用电。
项目部主要管理人员全部配置手机联络，且24小时开机，以保证及时与业主、监理、等单位联络，现场指挥人员、测量人员配备对讲机，以满足施工需要。
施工现场排水工作已进行完毕，对测量基准桩点逐一采用砌砖的方法进行保护，泵站四角坐标桩号均已交接完毕，基坑定位放线及技术交底等工作结束。
4.2、基坑开挖施工
本工程泵站基坑顶标高+0.5m，坑底标高-5.3米，坑长27.1米，宽14.2米，土方量为2232m3。
采用附图3的放坡方式进行施工，放坡共分两段，第一坡段坡长5.85m，坡高2m，坡度比1:2.75，第二坡段坡长2.7m，坡高1m，坡度比1:2.5，中间搭接2m宽的平坡，放坡总长10m，坡高3m。放坡后由长臂挖掘机直接开挖取土，开挖深度为5.8米，每次开挖深度为1m。基坑出土运输采用
小型自卸车直接将土运出施工区，自卸车保证挖掘机连续工作。基坑开挖施工机械设备配置计划及工期安排见表4-1
表4-1 基坑开挖机械设备配置情况及工期安排表
围护桩体周边0.3m 范围内土方禁止用机械开挖，全部采用人工开挖，然后用挖掘机带走，做好围护桩的保护工作。
4.3、基坑降水
本基坑采用四角布置降水井及明沟加集水坑的方式进行降水。 4.3.1、降水井施工要求
降水井直径50cm ，井深12m ，距离基坑壁25cm 。降水井在基坑开挖前10天开始进行降水工作，降水井坑内降水作业深度保证基坑分层开挖深度以下0.5～1.0m ，即基坑在没有明水的条件下开挖土方。
降水过程伴随主体结构施工过程的始终，待顶板覆土后封闭降水井点管，灌注微膨胀砼，并加焊钢板封闭。
开挖作业面采取在基坑壁四周做0.3m ×0.3m 排水明沟，并在基坑四角做1m ×1m ×1m 的集水坑的方式配合降水井工作。四周的排水沟带有一定的汇水坡度将水汇集到集水坑，用抽水泵不间断抽水到基坑外围，待地下水工期 挖掘机 自卸车 开挖部位 数量 型号 数量
型号 第一天 1 PC220 5 斯太尔 第一层 第二天 1 PC220 5 斯太尔 第二层 第三天 1 ZX360 5 斯太尔 第三层 第四天 1 ZX360 5 斯太尔 第四层 第五天 1 ZX360 5 斯太尔 第五层 第六天
1
ZX360
5 斯太尔
第六层