湖南某铁路客运专线特大桥桥梁深基坑开挖方案(土钉支护)

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1、目 录一、 工程概况1二、 土方施工方案的编制依据1三、 工程场地地质条件1四、 基坑围护措施2五、 基坑开挖施工7六、安全管理及防护技术措施11七、施工现场场容管理措施12八、环保措施12九、信息化管理措施13深基坑开挖方案1、 工程概况 沪昆客专长昆第三项目分部（以下简称第三分部）起讫里程DK156+035DK167+155，全长11.12km。工程包括泉冲特大桥、洪田特大桥、学足村大桥、泉塘村大桥、跨二广高速特大桥、田心大桥、海角石大桥。洪田特大桥3#、7#、8#、9#、13#墩等为深基坑，拟采取的处理方式及详细情况见下表：序号桥名墩台号基坑深度（m）拟采取的防护1洪田特大桥3#11浆砌

2、片石护坡、喷射混凝土护壁、钻孔桩防护、土钉墙防护、放坡开挖。2洪田特大桥7#73洪田特大桥8#94洪田特大桥9#115洪田特大桥13#72、 土方施工方案的编制依据1、业主提供的该工程的施工设计图纸；2、单位工程施工组织设计；3、建筑基坑支护技术规范（JGJ120-99）；4、基坑土钉支护技术规程(CECS96:97)5、建筑地基与基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）6、铁路混凝土工程施工质量验收标准（TB10424-2010）7、其他有关规范、规程。3、 工程场地地质条件根据设计单位提供的地质资料，桥址区揭露的地层第四系全新统冲洪积层黏土，粉质黏土；第四系更新统残坡积层黏土、

3、粉质黏土；石炭系下统岩大唐阶石磴子段泥质灰岩、炭质页岩、泥质砂岩；石炭系下统岩关阶孟阶公坳段泥质砂岩、砂岩、炭质页岩；石炭系下统岩关阶邵东段泥质灰岩、砂岩。基坑由上至下土层为素填土、粉质粘土0=180Kpa、泥质灰岩0=500Kpa、泥质灰岩0=1000Kpa4、 基坑围护措施具体维护措施如下：1、浆砌片石、锚管护壁： 适合开挖深度10m以上的基坑，采用放坡开挖，坡比1:0.5，浆砌片石满砌。墙面设置两排注浆锚管。锚管采用48*4.0钢花管间距44m、锚管内注浆。片石挡墙示意图当基底为土质时，坡底浆砌片石基础低于基坑底面标高1m，基础宽度为1m；稳定坡脚，防止坡脚隆起；坡顶设置混凝土落石挡块，

4、挡块高0.3m。宽0.2m，墙体从地面开始，沿墙体长方向在挡墙底部（高出墙前地面不小于0.3m）设置一排泄水孔，间距3m。其余墙面每隔34m上下交错设置向墙外排水坡度为4%的泄水孔，泄水孔采用埋设直径为100mmPVC管。墙后最下一排泄水孔设C20混凝土隔水层，宽0.3m厚0.2m，与墙身同时施工。墙背设置后0.2m直径510cm的干砌片石反滤层。墩号墙高（米）墙身宽度（米）底角宽度截面面积洪田3#62.22.513.98洪田9#62.22.513.98备注：具体细部尺寸参见路基重力式挡墙。2、喷射混凝土护壁： 适合开挖深度小于10m的基坑，采用放坡开挖，坡比1:0.75。坡面设置22砂浆锚杆

5、L-4m；梅花形布置，间距2m。并在坡脚加强设置一排砂浆锚杆，间距为1m；稳定坡脚，防止坡脚隆起；坡顶设置一排压密注浆作为帷幕止水，防止裂隙水渗流并加固坡体土体。压密注浆深度为4m，400*400。喷射混凝土护壁的厚度不小于10CM，根据土质与渗水情况，每次下挖0.51.0m立即进行喷护。对无水或少水的坑壁。喷射顺序由下至上，对渗水的坑壁则由上而下进行喷护。当分层喷护时，应在前一层混凝土终凝后再喷第二次或第三次，直到达到要求，喷射混凝土终凝2h后进行保湿养护。3、钻孔桩防护：洪田特大桥1#、2#、10#、11#、12#、13#、16#、18#拟采用钻孔桩方式防护。钻孔桩具体半径和桩长以设计图纸

6、为准。施工现场首先进行场地平整：将施工场地平整压实，做为施工用地。桩位放样：测定桩位和地面高程。桩位放样时，桩的纵横向允许偏差满足验标要求，并在桩的前后左右距中心2m处分别设置护桩，以供随时检测桩中心和高程。护筒埋设：护筒用510mm厚钢板制成，内径比桩径大2040cm。护筒四周夯填粘土，护筒顶要高出地面50cm以上，护筒长度不小于2m。钻孔泥浆：选择并备足良好的造浆粘土，保证满足钻孔内泥浆顶高程始终高于外部水位或地下水位2.0m，使泥浆的压力超过静水压力，在孔壁上形成一层泥皮，阻隔孔隙渗流，保护孔壁防止坍塌。钻孔：钻机就位前，对主要机具及配套设备进行检修后开始安装就位，将钻锥徐徐放入护筒内。

7、钻机底座和顶端保持平稳，防止产生位移和沉陷，钻机的起吊滑轮线、钻锥和桩孔中心三者应保持同一铅垂线。每个孔绘制地质剖面图，并针对不同地质调整泥浆指标。钻孔中泥浆比重不宜大于：砂黏土为1.3，大漂石、卵石层为1.4。入孔泥浆粘度一般地层为1622s，松散易坍地层为1928s。经常注意地层变化，在地层变化处捞取渣样，判断地质类别，并与设计提供的地质剖面图相对照，及时根据地质条件调整钻进工艺。钻孔作业连续进行。因特殊情况必须停钻时，将钻锥提至孔外，以防埋钻，并在孔口加护盖，以策安全。清孔：清孔采用换浆法，以相对密度较低的泥浆逐步把钻孔内浮悬的钻渣和相对密度较大的泥浆换出，换至孔内泥浆比重控制在1.03

8、1.06，且孔底沉渣厚度不得大于设计和规范要求。钢筋骨架的制作和安装：钢筋笼加工在钢筋加工厂加工成型，自制平板车拉运。成孔清孔验收合格后，利用吊车将钢筋骨架吊入桩孔内。吊放钢筋骨架入桩孔时，下落速度要均匀，忌撞击孔壁。骨架落到设计高程后，将其校正在桩中心位置并固定。二次清孔：钢筋笼安装好后，根据孔深安装导管，然后安装高压气管，在浇注砼前进行气举法二次清孔,通过导管将孔底沉渣吸出,使孔底沉渣厚度满足设计要求。经监理工程师检查合格并签证后拆除气管，立即进行水下砼的灌注。灌注水下混凝土:混凝土采用自动计量拌和站拌合。混凝土坍落度控制在1822cm之间。导管吊装前先试拼，并进行水密性试验，试验压力不小

9、于孔底静水压力的1.5倍。导管接口应连接牢固，封闭严密，同时检查拼装后的垂直情况与密封性，根据桩孔的深度，确定导管的拼装长度，吊装时导管位于桩孔中央，并在浇筑前进行升降实验。首批混凝土用剪球法进行。在漏斗下口隔水球，当漏斗内储足首批浇筑的混凝土量后，剪断球体的铁丝，使混凝土快速落下，迅速落至孔底并把导管裹住，保证首批初灌混凝土将导管埋深不小于1m，浇筑连续进行。边浇筑混凝土边提升导管和拆除上一节导管，使混凝土经常处于流动状态，提升速度不能过快，导管埋深24米。浇筑到桩身上部5m以内时，可以不提升导管，至规定高程再一次提出导管，拔管时注意提拔及反插，保证桩芯混凝土密实度。为确保桩顶质量，在桩顶设

10、计高程上超灌0.71.0m左右，待混凝土凝固后凿除。钻孔桩防护施工工艺流程图护筒埋设泥浆钻机就位钻进抽浆清孔成孔验收下放钢筋笼二次清孔拔出导管拔出护筒原材料检验钢筋笼运输验收钢筋笼制作导管试拼试压砼搅拌与运输砼复检，作试件测放桩位原材料检验砼配合比试验下放导管水下砼灌注4、土钉墙防护：本工法适用于边坡高度不大于12m（软土基坑开挖深度不大于5m），洪田7#、8#墩邻近无高大建筑物、构筑物、重要交通干线不宜在雨季汛期施工。 工艺原理在土体中设置土钉，其排列成空间骨架，形成了能提高原位土强度、刚度与稳定性的复合土体。系由密集的锚杆、被加固的原位土体、喷射细石混凝土面层和必要的防水系统组成支护体系，

11、与土体共同承担荷载，起约束变形的作用。施工工艺流程图开挖修坡初喷混凝土成孔编制钢筋网复喷混凝土面层施工准备安土钉、注浆、焊连接件地表排水、基坑排水系统施工（遇地下水）支护内部排水系统施工 土钉支护的土方应分层分段开挖，每层开挖深度一般为2m，每段长度可取18m。具体依据现场具体情况分段距离。应按作业顺序施工，（主要是协调好土方开挖和基坑支护的配合）上层土钉注浆体及喷射混凝土面层达到设计强度的80%后方可开挖下层土方。 采用挖掘机进行土方作业时，用仪器控制严禁边坡出现超挖，基坑的边坡应留100150mm用人工进行清坡，以保证边坡平整并符合设计规定的坡度。支护分层开挖深度和施工的作业顺序应保证及时

12、设置土钉或喷射细石混凝土。土钉成孔采用锚杆工程钻机钻孔（洛阳铲），钻进过程中严禁使用水钻，以防周边土质松化，开孔时对准孔位徐徐钻进，待达到一定深度且土层较稳定时，方可加速钻进，钻进过程中应随时检查钻头的磨损情况，防止成孔直径达不到设计要求。 钻孔不得扰动周围地层，钻孔后清孔采用高压风吹2min，把孔内渣土吹干净，对孔中出现的局部渗水塌孔或掉落松土应立即处理。成孔后应及时安设土钉钢筋并注浆。 在土体含水量较大、杂填土较厚、松散砂层、软土层等易塌孔的土层，可采用钢管代替钢筋，钢管上每隔300mm钻直径810mm的出浆孔，孔在钢管长度方向上错开120，呈菱形布置，并在出浆孔边焊16短钢筋，防止打管时

13、土粒堵塞出浆孔利用空气压缩机带动冲击器将加工好的钢管分段焊接按设计角度打入土层。详细结构设计参考路基土钉墙设计图。5、一般基坑开挖一般承台基坑开挖采取以机械开挖为主、人工开挖为辅,进行放坡施工,必要时加设挡板或适当放缓边坡。开挖过程中及时排出坑内集水,机械开挖至距设计标高2030cm后,改由人工进行清除。基坑不得被水浸泡,基坑渗水时,在基坑内设集水井,采用抽水机排出坑外,保持基坑处于无水状态。在基坑内设置集水坑与集水沟排水时,应设在基础范围以外。禁止在基础范围内用泵抽水,防止水在新灌筑混凝土中流动。基坑开挖土随挖随运,弃土要远运,特别是基坑顶面周围清理干净,不得堆放工具及堆土。5、 基坑开挖施

14、工（一）施工准备1、审查设计图纸，核对平面尺寸和基底标高，摸清地下、电缆及地下管线及桩点分布情况。2、组织现场管理人员和机械操作人员进行开挖前的现场交底明确开挖的顺序、部署开挖的具体要求，让现场管理人员对土方开挖的过程有一个清晰的思路，并形成共识。3、现场测量人员需对标高和轴线在开挖后的传递和引测，同时在开挖前要对所有测量仪器做规定校正。4、挖土前准备工作和运土环境控制措施土方开挖前，进行现场挖土前标高控制点复查记录、组织专业挖土人员进行现场重点交底。做好由于土质松散，车辆运输困难的应急准备工作。对所有运土车辆进行车况的检查登记备案工作，控制车辆装土高度，严禁因装土高度或车况问题导致运输过程中

15、出现沿途土方散落现象。确保施工道路不因运土而发生污染，采取必要的措施，防止挖运土方过程中产生的大量灰尘，给过往车辆及居民生活造成不良的影响。要设专人对周边的道路进行跟踪清扫检查，必要时对运土出入口道路用湿麻袋进行覆盖，最大限度的减少对周边环境的污染和对居民的干扰。运土时车辆出入要设专人指挥，并限速行使，确保所有人员的人身安全。5、监测仪器表序号名称型号单位数量用途1经纬仪DT202C台1测量轴线2水准仪DS3台2测量高程3水准尺5M套2测量高程6、临时运土通道设置根据各个不同基坑地理位置要求，在开挖前，先采用挖掘机在基坑内中间用道渣铺设汽车临时通道，使土方由进入基坑的汽车装车外运。（二）、土方

16、开挖的总体部署1、土方开挖、浆砌片石支护、挂网喷混锚杆施工全面开工，工作量大、工序多、为了提高生产效率，施工采用工序间平行流水作业，确保基坑开挖顺利进行。2、土方开挖应遵循时空效应的原理，严格实行“分层、分段、对称、平衡”和“留土护壁、限时、对称架撑”的原则；进行挖土分区，分块对称架设或浇注临时支撑系统，利用时空效应原则，加快支撑体系形成速度，减小围护结构变形。（三）、土方开挖的施工流程施工准备第一次基槽开挖5m第一层土方开挖防护施工第二层基槽开挖全面开挖至设计标高上30cm防护施工标高控制破桩头，清理桩间土人工清土、整理（四）土方开挖顺序及要求1、土方开挖顺序由东西南北，对称开挖，开挖出工作

17、面后围护开始施工，围护按照开挖顺序依次进行。挂网并喷射混凝土满12h后，才可开挖第二层基槽。每层开挖不能超过1.5m，严格遵循“分层分段，逐步推进，绝不超挖”的原则。采用流水作业，相互配合，提高施工效率。2、在土方开挖过程中，安排专人进行跟踪指挥，特别是当挖土深度接近桩顶标高+500mm时，承台可视桩距采用小挖土机，在不碰到桩身的前提下（可能有少数桩因土质问题高于设计桩顶标高）分层开挖，但桩周边应留300mm土，以便于人工清理。所有砼垫层下方土层不得扰动，设置的集水坑等部位要及时排水，防止基坑积水。4、桩边、基底挖土深度预留300mm，以便人工进行修整。挖土机严禁锚管、锚杆、挡墙，喷射混凝土护

18、坡等。（五）、基坑的降排水方法1、挖至承台底标高后，要即时安排人员沿边坡挖砌30*30cm排水沟并根据现场泌水情况，设置100*100集水坑，集水坑设置可在承台基坑会水点，设专人24小时不间断的巡回抽排水，确保集水坑无溢水现象。2、地表水：基坑四周支护范围内的地表进行修整，构筑排水沟，防止地表水流向基坑。坡面台阶要有泻水坡度,不得有积水现象。3、基坑内排水：在基坑底四周及中间布置连通的排水明沟，同时设置集水井,用水泵将积水排出坑外。(六)、施工监测1、挖土施工过程中，除现场技术人员对基坑围护进行检测外，项目部设专人对周边进行巡检。当实测目测发现边坡有移位时，要根据移位数据缩短检测时间。当目测有

19、明显变形移位累计大于50mm时，要停止挖土施工，会同有关部门进行实地勘察，采取必要的补强措施，若雨后边坡出现细小的裂缝时，要沿裂缝灌注水泥混合浆,及时进行闭合。严防雨水渗入，导致移位滑坡，要确保基坑的整体稳定性。2、挖土施工过程中，随时注意基坑周围地面的超载情况。3、注意观察基坑渗、漏水状况及地下水位变化。4、收听气象信息（雨水、气温、大风等）。（七）、基坑挖土技术措施及注意事项1、为防止基坑底部土体隆起、围护结构易产生位移等因素而采取的有效措施，在土方开挖前，应由项目技术负责人进行土方挖掘技术交底，明确挖土顺序，确保挖土期间的基坑围护安全。2、基坑土方挖掘时，坑内土方严禁一次性超挖，应严格控

20、制挖掘高度，分层挖掘，分层削土厚度不应超过5m，。3、土方开挖至基坑底部时，应做好承台施工的准备，随挖随浇筑砼垫层，尽可能缩短基坑底土层的暴露时间。4、基坑边严禁集中堆载，部分堆载必须按设计规定的要求进行堆放。基坑外场地堆载西不得超过20Kpa；基坑四周防护采用1.5m高钢管。挖土机、运土车辆及其他重型机械必须按指定路线通行，严禁直接碾压围护结构。5、基坑开挖后，须载四周围护结构部分作高1.5m的栏杆进行围护，防止人员、机械及材料的坠落，造成不必要的伤亡，栏杆围护后须作红、白相间的油漆，以至醒目。六、安全管理及防护技术措施1、严禁在基坑边大量堆载或载重车辆穿行，每个基坑开挖由现场技术人员旁站观

21、察，对基坑壁进行观测，发现问题及时处理。2、基坑上口500mm处设钢管护栏，立杆间距4M,高出自然地面1.20M,埋深0.8M,并用红白漆做出突出标记，各施工人员严禁跨越护身栏杆;外挂密目安全网，夜间设警示灯。3、夜间挖土施工时，应配置足够的照明，电工应日夜值班。4、挖掘机的把杆旋转区域严禁站立其他人员。5、挖土过程中如出现较大位移，立即停止挖土，分析原因，采取有效措施进行控制。6、基坑外施工人员不得向基坑内乱扔杂物,向基坑内传递工具时要先接稳后再松手。7、坑下人员休息应远离基坑边及边坡处,以防不测。8、施工机械一切服从指挥,人员尽量远离施工机械,如有必要,先通知操作人员,待回应后再接近。七、

22、施工现场场容管理措施(1)施工现场执行“谁主管，谁负责”的原则，工地项目经理对施工现场管理工作全面负责，一切与建设工程施工活动有关的单位和个人，必须服从管理，各分包单位必须接受总包单位的统一领导和监督检查。(2)现场的施工道路为混凝土路面，保持畅通，禁止路面堆放材料、设备;雨季有可行的排水措施，配备潜水泵，现场设置排水沟，及时将现场雨水排出基坑。(3)进入施工现场所有人员必须佩戴安全帽，非施工人员不准进入施工现场。(4)采取有效措施控制施工过程中的扬尘。八、环保措施针对现场产生的噪音和扬尘等污染将采取以下措施,以减轻各种污染及噪音扰民.做好现场环境保护的监督检查工作,对环境各项工作检查,对存在

23、的问题及时采取纠正和预防措施,并做好文字记录和存档工作。 做好由于土质松散，车辆运输困难的应急准备工作。对所有运土车辆进行车况的检查登记备案工作，控制车辆装土高度，严禁因装土高度或车况问题导致运输过程中出现沿途土方散落现象。采取必要的措施，防止挖运土方过程中产生的大量灰尘。要设专人对周边的道路进行跟踪清扫检查，最大限度的减少对周边环境的污染。九、信息化管理措施1、在土方开挖过程中，实施信息化管理，每天晚上有关管理技术人员开会，对当天情况进行总结，安排第二天的工作。2、相关的配套工种进行密切配合，统一协调管理。3、推广施工工艺控制软件，提高企业的生产和技术管理水平。如： CAD设计、施工方案设计

24、等。4、推广施工组织设计编制、工程图纸管理、竣工图纸绘制、设计图纸现场CAD放样技术等。（二）具体措施 根据基坑特点结合本公司近年来的一些施工经验，基坑可能出现一些危情，包括基坑变形过大，基底隆起，暴雨、周边污水管道破损渗漏等，针对情况采取如下应急措施：、地面裂缝：地面一旦出现裂缝，顺裂缝注入水泥混合浆，地面用水泥砂浆抹平，同时在裂缝外侧布置土钉，增加抗拉力，稳固变形土体。现场备足草包、塑料布、钢管等应急物质，以便能及时抢险。、水平位移过大：观察地面的位移和地面裂缝，当基坑壁水平位移达到报警值，采用水平支撑或斜支撑，限制水平位移，在坡顶向下0.5M外增设一排土钉锚杆，土钉长912m，间距1m，

25、管锚内注浆以提高锚杆的握固力，便围护结构安全稳定。如水平位移不能得到有效控制，应召集相关部门人员及相关专家进行开会讨论。、坡脚滑移：坡体加支撑，坡脚增打木桩或采用石子草包堆坡脚，阻止坡脚继续滑移。4、当基坑位移监测数值超过速率或总报警值时，立即采取应急措施，在有条件的地段的坡顶采取挖土卸荷，卸土宽3.0M，深度2.0M，以减少坡顶荷载，降低基坑相对深度，改变坡体应力分布，达到基坑坡土稳定的目的，并增加监测次数，确定其加固后的位移是否正常。5、暴雨：及时跟踪天气情况，在暴雨来临之前，检查坑内外排水系统，备好排水设备，安排专人抽水，保证坑内不积水。6、注意事项：（1）挖土后要尽快施工围护。（2）基

26、坑内土方在开挖过程中基围护结构变形过大，就采地取坑内回填或加斜撑等措施。（3）在基坑开挖过程中，应加强坑内及坑外周边环境监测，若发现问题，应及时采用相应补救措施，以保证基坑稳定、安全。（4）指派施工技术人员，现场监测跟踪，指挥挖掘机作业，切忌基底超挖和损坏及碰撞桩体，7、材料的配备:现场办公配备充足的应急材料,以备出现险情时用。材 料 备 用 计 划序 号材料名称计划数量备注1木桩50根100 L=45M2木方、木板10 m3木方5*5 木板30*5*400（cm）3铁钉5箱4吋4铅丝600m10号5大锤10把18磅6铁锹30把雨衣30套编织袋300条现场机械配置表设备名称设备型号数量备注挖掘机3台根据现场施工进度可进行调整小挖掘机1台根据现场施工进度可进行调整运输车东风-10T3台根据现场施工进度可进行调整8、注意事项 坑边不准堆积弃土，不准堆放建筑材料、存放机械、水泥罐及行车。基坑边外1.5M处荷载不得大于15kpa。 坑边不得有常流水，防止渗水进入基坑及冲刷边坡，降低边坡稳定。