土石方开挖施工方案.docx
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土石方开挖施工方案.docx
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土石方开挖施工方案
大运河孔雀城英国宫1期项目
土石方开挖施工方案
编制:
职务:
审核:
职务:
审批:
职务:
四川省华昌建筑工程有限公司
年月
第一章、工程概况
1、项目简介
序号
项目
内容
1
工程名称
大运河孔雀城英国宫1期
2
工程地址
河北省香河县新华大街南侧
3
建设单位
香河京御房地产开发有限公司
4
监理单位
河北方舟工程项目管理有限公司
5
总包单位
四川省华昌建筑工程有限公司
2、工程概况
序号
项目
内容
1
建筑规模
本工程由高层、洋房、联排别墅、地下车库组成楼群,建筑面积约140000m2
2
建筑主要功能
本工程地上建筑主要功能为住宅、地下建筑主要功能为人防车库
3
建筑高度
高层分别为64.85m洋房分别为23.13m、联排分别为12.22m
4
建筑层数
高层分别为地上22层地下1层、洋房分别为地上7层、联排分别为地上3层地1层
5
工期要求
2016年1月30前竣工
6
质量要求
安济杯
7
安全文明
施工要求
省级文明工地
第二章土方开挖和基坑支护施工
第一节土方施工机选择
一、土方施工机械选择
根据本工程地层特点土层较为松散,单机装载效率较低,因此承担装载作业的反铲主要以日立或小松300型为主,运土车主要选择为爬坡能较强的斯太尔及太拖拉。
二、土方施工机械性能
1)挖掘机性能
设备名称
型号
规格
(m3)
最大作业半径
(m)
最大作业高度
(m)
正常作业高度
(m)
日立EX300
1.6
11.1
10.36
5.8
2)运土车辆性能
车辆名称
最大爬坡角
车身最大高度
太拖拉(TATRA)
40
2.945米
斯太尔(STERY)
44.7
2.95米
三、土方施工机械数量确定
土方工程量约105000方。
1、机械施工效率计算
式中:
Qc—挖土机台班生产能力,m3/台班
E—挖土机铲斗容积,1.60m3
t—挖土机铲斗循环时间,35s
Kh—挖土机挖斗满斗系数,1.0
Kp—土方在铲斗中松散系数,1.2
T—挖土机台班工作时间,8h
η—挖土机时间利用系数,0.8
经计算得Qc=878m3/台班
2、土方施工台班车辆计算
汽车有效装载重量
式中:
QX—汽车有效载重量,m3
n—装载斗数,8斗
E—挖土机铲斗容积,1.6m3
KH—铲斗机铲满系数,1.0
KP—土方松散系数,1.2
计算得:
QX=10.67m3
每装满一车所需时间:
Tz—装车时间,min
Tx—挖土机作业循环一次时间,35s
Tr—汽车入换时间,25s
计算得:
TE=5.08min
汽车台班运输能力按下式计算
式中:
A—汽车台班运输能力,m3
T—汽车周转一次时间,min
Tz—装一车所需时间,5.08min
Ty—汽车往返一次运行时间,min
Ty=20×60/45=27min
L—平均运距,20km
V—汽车平均速度,45km/h
Tq—卸停时间,1min
Tt—调停时间,5min
QX—汽车有效载重量,10.67m3
Kz—汽车作业时间利用系数,0.85
计算得:
T=38.08min,A=114.30m3
自卸车数量计算
n=QcK3/AK4=878×1.1/(114.30×0.8)=11辆(每个台班每台挖土机所配的运土车数量)
式中:
n—自卸车数量,辆
QC—每班运输量,878m3
K3—均衡系数,1.1
A—台班运输能力,111.30m3
K4—自卸车的出车率,0.8
3、土方施工机械数量确定
①土方施工工期
本工程基坑土方施工总工期暂定为15天
②土方平均日工作量
105000方/15=1000立方米,即要求日出土量不得小于7000立方米。
③日工作台班确定
日平均工作台班数按照1台班计(每台班按8小时计),工作时间为晚22:
00-早6:
00。
④挖土机械数量确定
根据上述计算,挖土机单机台班生产能力Qc=878m3,每天工作1台班,因此单机日生产能力为878×1=878m3,需要挖土机数量n=1330/878,取7台。
因此根据以上计算,按15天的土方工期计,需配7台挖土机才能满足要求。
但是考虑到土方挖运属配合工序,受土钉墙、养护等技术间的影响,不能及时、连续、充分的为土方挖运提供工作面而产生降效,因此土方施工为控制工期的关键工序,丝毫不能放松,只能提前,否则,将制约整个工期。
因此,本工程拟配备8台挖掘机,其中1台备用及配合支护工作施工,以保证抢工要求,进一步确保本工程按期完成。
⑤土方运输车辆数量确定
按8台挖土机计算,土方运输车辆数为:
8×11=88辆,根据现场实际工作面情况,高峰期的土方运输车辆达到30辆,即可满足施工要求。
第二节土方开挖施工
一、编制依据
1)本工程招标图纸、基坑设计图纸
2)《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002);
4)建筑施工土石方工程安全技术规范(JGJ180-2009);
5)绿色施工管理规程(DB11/513-2008);
6)建筑机械使用安全技术规程(JGJ33-2012)。
二、土方工程概况
本工程高层开挖面积约为3500m2车库挖土总面积约为4600m2,其余别墅开挖面积约7000m2,土方量约105000万立方米。
车库槽底标高平均为-5.00m,别墅为-3.0m。
在土方开挖深度范围内,自上而下地层为:
(1)人工填土层,层综合层厚0.6~2.3m,层底标高介于41.28~43.02m之间。
(2)粘质粉土~砂质粉土:
层厚1.2~5.2m,层底标高介于37.52~41.00m之间。
(3)粘质粉土~粉质粘土层厚1.1~4.1m,层底标高介于33.67~37.47m之间。
(4)粉细砂层厚1.9~6.8m,层底标高介于29.11~34.03m之间。
图1土方开挖范围
三、土方开挖施工部署
1、土方施工计划工期
根据本工程施工进度计划,土方开挖贯穿整个基坑工程施工的始终,计划2014年10月11日开始,2014年10月26日结束,日平均出土量约7000m3。
2、土方开挖施工顺序
根据上述总体施工顺序并综合考虑土层和边坡支护情况,土方施工采用盆式开挖,现分述如下:
车库部分:
基坑土方开挖至-2.5m,采用盆式开挖,基坑东侧临护坡位置开挖深度为-2.5m,配合土钉墙施工;然后,场内土方全部机械开挖至槽底以上30cm,然后人工配合机械清理土方至槽底,马道收尾。
四、土方施工方法
1、地上、地下障碍物清除
首先挖开暴露出地下障碍物,对于混凝土板、路面及地下钢筋混凝土结构(如地下人防),如挖机能直按挖除的则直接挖除,不能挖除的需配上破碎炮、必要时配上液压剪进行破除。
将障碍物破碎成能使运土车装载的小块装车运走。
2、地下管线的处理
开挖土前根据业主提供的管线图进一步明确地下管线情况,了解场区所有的地下管线是否已经全部作废,如尚有还需使用的管线,应详细注明其所在位置,埋深,走向等,待表层土开挖时,必需有专人进行指挥,揭露管线后,应及时采取悬挂、改移等措施。
3、测量放线
根据基坑开挖图放出基坑开挖上口线,并在场区四周围作标记,备开挖后测放边线。
各项施工准备工作完成后即可进行土方开挖。
4、开挖工作面
边坡采用反铲挖土机挖土,预留100-200mm人工修坡。
开挖深度依据设计图纸,土方开挖严格按设计规定的分层分段开挖,顺序施工,上层作业面的强度未达到设计要求,不得进行下一层开挖,具体安排由项目技术部作业指导书决定。
5、地基保护土层
为了减少机械对基底土的扰动,本工程车库考虑留置200--300mm施工保护土层,采用人工清底。
高层预留500mm用于打桩,肥槽留置宽度按招标图纸设计留置。
6、土方施工过程中应急处理措施
在土方开挖过程中,出现特殊情况,应立即采取下列措施:
(1)如出现滑坡迹象(如裂缝、滑动等)时,暂停施工,所有人员迅速离开基坑,必要时,迅速采取处理措施,如用挖掘机在坡脚迅速回填。
根据滑动迹象设置观测点,观测滑坡体平面位移和沉降变化,并做好记录。
(2)如果在开挖过程中出现滞水,可设置滞水排水管,采取明排措施,用排水管导流至软管,由软管引流至基底排水沟,经集水井集中抽排。
滞水排水管采用φ50塑料花管,外面包裹窗纱。
滞水排水管伸入土中0.6米,外露300mm。
排水管和排水孔之间用碎石滤料填充,外口用粘土封堵。
排水管的布置根据现场情况而定。
(3)在砂层中开挖时,如果裸露时间较长,极易失去水分,受到扰动会使砂层成片剥落。
为减少对砂层扰动机会,缩短清坡到喷射砼时间,将开挖分段长度减到8~15m一段,并改变施工工序,清坡后,立即挂网并喷射混凝土,再进行土钉施工。
(4)在整个施工开挖过程中,应连续观察邻近地表、地物的开裂、变形情况。
一般情况下,地表发生细小裂缝和紧靠基坑的一般建筑物出现装修层的轻微开裂可以视作正常,但必须密切追踪发展趋势并及时采取特殊处理措施。
当裂缝出现不断加速发展并延伸时,必须停止原定施工过程,并立即挖土回填稳定坡脚。
当基坑顶部的侧向位移与当时开挖深度之比超过5‰时,应密切加强观察并及时对支护采取加固措施,必要时增用其它支护方法。
雨后出现的地表裂缝,如果经过观察,不发生继续增大,必须及时灌注水泥净浆,以尽最大可能地封堵地下和近地表处的裂缝,同时可防止地表水进一步渗入土钉墙坡体。
(5)施工过程中如遇地下障碍物(包括古墓、文物、古迹遗址、各种管道、管沟、电缆、人防等)时,应立即停止施工,及时报告施工负责人,待妥善处理后方可继续施工。
六、土方开挖质量检验标准及质量保证措施
1、土方开挖工程质量检验标准
序号
项目
允许偏差(mm)
检验方法
1
表面标高
0,-50
用水准仪检查
2
长度、宽度
+200mm
不允许负值
由设计中心线向两边量,用经纬仪、拉线或尺量检查
3
边坡偏陡
设计要求
坡度尺检查
4
表面平整度
20mm
用2m靠尺和楔形塞尺检查
5
基底土性
设计要求
观察或土样分析
2、土方施工质量保证措施
(1)场地的表面坡度应符合要求,防止开挖过程中有积水,排水沟方向坡度不小于2‰。
(2)机械开挖到边坡时应该离开开挖线200~400mm,避免超挖以及扰动斜面原状土体,开挖至基底标高300mm以上时停止机械开挖,由人工清理基底土方。
(3)基土土质符合设计要求,并严禁扰动。
第四节基坑工程监测方案
根据《建筑基坑工程监测技术规范》(GB50497-2009)规定要求,基坑的监测应由业主委托第三方进行,监测单位应具有相应的资质等级,施工前应提供监测方案,并按照方案进行施工,及时上报监测结果。
一、沉降、位移监测目的
(1)通过将监测数据与预测值作比较,判断上一步施工工艺和施工参数是否复核或达到预期要求,同时实现对下一步的施工工艺和施工进度控制,从而切实实现信息化施工;
(2)通过监测确保本工程基坑开挖期间周边的建筑物、管线、道路的正常运行;
(3)将现场监测结果反馈设计单位,使设计能根据现场情况,进一步优化方案,达到优质安全、经济合理、施工快捷的目的;
(4)通过跟踪监测,使施工科学有序,保障基坑始终处于安全运行的状态。
二、监测项目
1、坑边地面沉降。
2、基坑周边地下管线、道路沉降。
3、地下水水位。
三、监测方法
1、沉降监测高程控制网
采用独立水准系,在远离施工影响范围以外两侧各布置一组稳固水准点,沉降变形监测基准网以上述永久水准基准点作为起算点,组成水准网进行联测。
基准网观测按照国家Ⅱ等水准测量规范要求执行。
外业观测使用ZeissDiNi12电子水准仪(标称精度:
±0.3mm/Km)往返实施作业。
经精度估算,本方案高程控制网精度如下:
每千米高差中误差:
0.30mm
最大点位中误差:
0.47mm
最大点间中误差:
0.42mm
沉降监测的精度应符合下表:
竖向位移监测精度要求(mm)
竖向位移报警值
累计值S(mm)
S<20
20≤S<40
40≤S≤60
S>60
变化速率vS(mm/d)
vS<2
2≤vS<4
4≤vS≤6
vS>6
监测点测站高差中误差
≤0.15
≤0.3
≤0.5
≤1.5
注:
监测点测站高差中误差是指相应精度与视距的几何水准测量单程一测站的高差中误差
2、观测点水平位移测量
以强制归心的测量墩台为测站,各平面位移观测点的平面位移量采用极坐标法测定,由高精度电子全站仪进行坐标数据的采集,并依据观测点离测站点的间距设置测回数。
测量精度:
±1.0mm。
水平位移监测精度应符合下表:
水平位移监测精度要求(mm)
水平位移报警值
累计值D(mm)
D<20
20≤D<40
40≤D≤60
D>60
变化速率vD(mm/d)
vD<2
2≤vD<4
4≤vD≤6
vD>6
监测点坐标中误差
≤0.3
≤1.0
≤1.5
≤3.0
注:
1、监测点坐标中误差,是指监测点相对测站点(如工作基点等)的坐标中误差,为点位中误差的1/√2;
2、当根据累计值和变化速率选择的精度要求不一致时,水平位移监测精度优先按变化速率报警值的要求确定;
3、以中误差作为衡量精度的标准。
四、监测点的布置
各监测项目的测点布设位置及密度应与围护结构类型、基坑开挖顺序、后期工程施工、被保护对象的位置及特性相匹配;应能反映监测对象的实际状态及其变化趋势,应布置在内力及变形关键特征点上,并应满足监控要求。
同时参照附属结构位置及开挖分段长度等参数,进行测点布置。
与此同时也注重监测断面的布置,主要为了解变形的范围、幅度、方向,从而对基坑变形信息有一个清楚全面的认识,为围护结构体系和基坑环境安全提供全面、准确、及时的监测信息。
此外,监测点的布置应不妨碍监测对象的正常工作,并应减少对施工作业的不利影响。
根据设计提出的监测要求,各监测项目布点情况如下:
1、周边建筑物监测
从基坑边缘以外1~3倍基坑开挖深度范围内需要保护的周边环境应作为监测对象。
必要时尚应扩大监测范围。
位于重要保护对象安全保护区范围内的监测点的布置尚应满足相关部门的技术要求。
A、建筑竖向位移监测点的布置应符合下列要求:
1)建筑四角、沿外墙每lOm~15m处或每隔2~3根柱基上,且每侧不少于3个监测点。
2)不同地基或基础的分界处。
3)不同结构的分界处。
4)变形缝、抗震缝或严重开裂处的两侧。
5)新、旧建筑或高、低建筑交接处的两侧。
6)高耸构筑物基础轴线的对称部位,每一构筑物不应少于4点。
B、建筑水平位移监测点应布置在建筑的外墙墙角、外墙中间部位的墙上或柱上、裂缝两侧以及其他有代表性的部位,监测点间距视具体情况而定,一侧墙体的监测点不宜少于3点。
C、建筑倾斜监测点的布置应符合下列要求:
1)监测点宜布置在建筑角点、变形缝两侧的承重柱或墙上。
2)监测点应沿主体顶部、底部上下对应布设,上、下监测点应布置在同一竖直线上。
3)当由基础的差异沉降推算建筑倾斜时,监测点的布置应符合建筑竖向位移监测点布置的规定。
2、建筑裂缝、地表裂缝监测
建筑裂缝、地表裂缝监测点应选择有代表性的裂缝进行布置,当原有裂缝增大或出现新裂缝时,应及时增设监测点。
对需要观测的裂缝,每条裂缝的监测点至少应设2个,且宜设置在裂缝的最宽处及袭缝末端。
3、基坑周边地下管线监测
管线监测点的布置应符合下列要求:
1)应根据管线修建年份、类型、材料、尺寸及现状等情况,确定监测点设置。
2)监测点宜布置在管线的节点、转角点和变形曲率较大的部位,监测点平面间距宜为15m~25m,并宜延伸至基坑边缘以外1~3倍基坑开挖深度范围内的管线。
3)供水、煤气、暖气等压力管线宜设置直接监测点,在无法埋设直接监测点的部位,可设置间接监测点。
4、周边地表竖向位移监测
基坑周边地表竖向位移监测点宜按监测剖面设在坑边中部或其他有代表性的部位。
监测剖面应与坑边垂直,数量视具体情况确定。
每个监测剖面上的监测点数量不宜少于5个。
5、支护结构顶部水平和竖向位移监测
对于护坡桩支护体系,监测点设置在护坡桩冠梁上;监测点应沿基坑周边布置,并在周边中部、阳角处布置监测点,以便及时、准确地监测边坡的位移。
监测点水平间距不宜大于25m,每边监测点数目不宜少于3个。
监测点布设具体位置与数量可根据现场实际情况适当调整。
6、支护结构深度水平位移
深层水平位移监测孔宜布置在基坑边坡、围护墙周边的中心处及代表性的部位,数量和间距视具体情况而定,但每边至少应设1个监测孔。
监测点每侧设置一个,共四个点。
当用测斜仪观测深层水平位移时,设置在围护墙内的测斜管深度不宜小于围护墙的入土深度;设置在土体内的测斜管应保证有足够的入土深度,保证管端嵌入到稳定的土体中。
7、锚杆拉力监测
锚杆的拉力监测点应选择在受力较大且有代表性的位置,基坑每边跨中部位和地质条件复杂的区域宜布置监测点。
每层锚杆的拉力监测点数量应为该层锚杆总数的1~3%,并不应少于3根。
每层监测点在竖向上的位置宜保持一致。
每根杆体上的测试点应设置在锚头附近位置。
五、监测频率及报警值
1、监测初始值测定
为取得基准数据,各观测点在施工前,随施工进度及时设置,并及时测得初始值,观测次数不少于3次,直至稳定后作为动态观测的初始测值。
测量基准点在施工前埋设,经观测确定其已稳定时方才投入使用。
稳定标准为3次观测值不超过2倍观测点精度。
基准点不少于3个,并设在施工影响范围外。
监测期间定期联测以检验其稳定性。
并采用有效保护措施,保证其在整个监测期间的正常使用。
2、施工监测频率
基坑工程监测频率的确定应满足能系统反映监测对象所测项目的重要变化过程而又不遗漏其变化时刻的要求。
基坑工程监测工作应贯穿于基坑工程和地下工程施工全过程。
监测期应从基坑工程施工前开始,直至地下工程完成为止。
对有特殊要求的基坑周边环境的监测应根据需要延续至变形趋于稳定后结束。
监测项目的监测频率应综合考虑基坑类别、基坑及地下工程的不同施工阶段以及周边环境、自然条件的变化和当地经验而确定。
当监测值相对稳定时,可适当降低监测频率。
根据《建筑基坑工程监测技术规范》(GB50497-2009),对于应测项目,在无数据异常和事故征兆的情况下,开挖后现场仪器监测频率可按下表确定(最终监测频率须与设计、业主、监理及有关部门协商后确定)。
Ø基坑开挖期间,一天测一次,如观测期间数据变化较大,随时加测。
Ø因故停工,复工前加测一次,期间仍按常规监测。
Ø底板浇注后14天内,每天测一次,并随坡体稳定情况可调整观测时间;
Ø底板浇注14天后,每三天测一次,并随坡体稳定情况可调整观测时间。
3、监测报警值
基坑工程监测必须确定监测报警值,监测报警值应满足基坑工程设计、地下结构设计以及周边环境中被保护对象的控制要求,由基坑工程设计方确定。
监测报警值一般以累计变化量和变化速率两个量共同控制,累计变化量的报警值一般不宜超过设计限值。
基坑内、外地层位移控制应符合下列要求:
l)不得导致基坑的失稳。
2)不得影响地下结构的尺寸、形状和地下工程的正常施工。
3)对周边已有建筑引起的变形不得超过相关技术规范的要求或影响其正常使用。
4)不得影响周边道路、管线、设施等正常使用。
5)满足特殊环境的技术要求。
基坑及支护结构监测报警值应根据土质特征、设计结果及当地经验等因素确定;当无当地经验时,可根据土质特征、设计结果以及下表确定。
基坑监测报警值表
监测项目
一级基坑
二级基坑
相对基坑深度
控制值
变化速率
(mm/d)
相对基坑深度
控制值
变化速率(mm/d)
边坡顶部水平位移
0.002h
2
0.004h
10
边坡顶部竖向位移
0.001h
2
0.006h
5
深部水平位移
0.004h
2
0.006h
4
坑边地面沉降
30mm(绝对值)
2
50mm(绝对值)
4
锚杆拉力
0.6f2
/
0.7f2
/
周边地下管线沉降
20mm
3
30mm
4
地下水水位变化
1000mm
500
1000mm
500
注:
1、h为基坑设计开挖深度,f2为构件承载能力设计值;
2、累计值取绝对值和相对基坑深度(h)控制值两者的小值;
3、当监测项目的变化速率达到表中规定值或连续3d超过该值的70%,应报警;
4、嵌岩的灌注桩或地下连续墙位移报警值宜按表中数值的50%取用。
基坑周边环境监测报警值应根据主管部门的要求确定,如主管部门无具体规定,可按下表采用。
建筑基坑工程周边环境监测报警值
项目
监测对象
累计值(mm)
变化速率(mm/d)
备注
1
管线位移
刚性
管道
压力
20
2
直接观察点数据
非压力
40
4
柔性管线
30
4
—
2
邻近建筑位移
30
2
—
3
裂缝宽度
建筑
1.5
持续发展
—
地表
10
持续发展
—
注:
建筑整体倾斜度累计值达到2/1000或倾斜速度连续3d大于0.0001H/d(H为建筑承重结构高度)时应报警。
4、主要监测仪器设备
监测仪器设备表
序号
设备仪器名称
数量
使用项目
1
电子水准仪
1
沉降观测
2
全站仪或经纬仪
1
平面位移
3
笔记本电脑
1
数据处理
4
打印机
1
输出设备
六、监测资料收集整理
在现场设立微机数据处理系统,进行实时处理。
每次观察数据经检查无误后送入微机,经过专用软件处理,自动生成报表。
监测成果当天提交给业主、监理、设计及其它有关方面。
现场监测工程师分析当天监测数据及累计数据的变化规律,并经项目负责人审核无误后当天提交正式报告。
如果监测结果超过设计的警戒值即向业主、设计方、监理方发出警报,提请有关部门关注,以便及时决策并采取措施。
每个施工阶段提供监测阶段报告,监测工程结束后一周内提供监测总结报告。
第三章质量保证体系及保证措施
第一节质量目标
本工程的质量目标是:
符合国家工程施工质量验收规范的“合格标准”,争创北京市优质工程,为发包人全力打造精品工程。
第二节质量保证体系
一、质量方针
在本工程中,我公司将委派具有多项类似国际大型工程经验的优秀项目经理为首的具有丰富施工经验的项目管理人员组建本工程项目经理部的管理团队,在公司“总部服务控制、项目授权管理、专业施工保障、社会协力合作”的总承包管理模式下,充分发挥企业的整体优势和项目的团队精神。
按照GB/T19002-ISO9002模式标准建立的质量保证体系运行;用全面质量管理的理念,组织现场施工;以专业管理和计算机管理相结合的科学化管理体制,全面推行科学化、标准化、程序化、制度化管理,以一流的管理、一流的技术、一流的施工和一流的服务以及严谨的工作作风,精心组织、精心施工,确保实现质量目标,履行对发包人的承诺。
二、质量保证体系
我公司将根据工程实际情况建立完善的项目质量管理机构,建立项目质量岗位责任制和质量监督制度,明确分工职责,落实施工质量控制责任,使工程质量水平始终处于受控状态。
根据现场质量体系结构要素构成和项目施工管理的需要,在公
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