機(jī)械施工基坑支護(hù)及開挖專項(xiàng)施工方案一、工程概況與地質(zhì)條件分析本工程為某高層住宅樓項(xiàng)目，基坑開挖深度12.5m，周長約380m，面積8200㎡。場地地質(zhì)勘察顯示，自上而下分布①素填土（厚0.5-1.2m）、②粉質(zhì)黏土（厚2.5-4.0m，γ=19kN/m3，c=22kPa，φ=26°）、③粉細(xì)砂（厚3.0-5.5m，地下水位埋深3.8m）、④中風(fēng)化砂巖（揭露厚度5.0m）。周邊環(huán)境復(fù)雜，東側(cè)15m為既有6層磚混結(jié)構(gòu)住宅樓，南側(cè)8m處有Φ400mm給水管線，西側(cè)鄰近城市主干道，北側(cè)為空地。根據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》，本基坑安全等級確定為一級，支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限1年。二、支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案2.1總體支護(hù)體系采用"排樁+預(yù)應(yīng)力錨桿+止水帷幕"的復(fù)合支護(hù)體系，結(jié)合分級放坡開挖工藝。具體設(shè)計(jì)如下：排樁支護(hù)：Φ800mm鉆孔灌注樁，樁長22.5m（嵌固深度10.0m），樁間距1.5m，混凝土強(qiáng)度C30，主筋配置14Φ25（HRB400），箍筋Φ8@150，冠梁尺寸1000×800mm（C30混凝土）。止水帷幕：Φ600mm三重管高壓旋噴樁，樁長18.0m，搭接寬度200mm，水灰比1:1，水泥用量120kg/m。錨桿體系：設(shè)置3道預(yù)應(yīng)力錨桿，第一道距冠梁底面1.0m（長15.0m，Φ150mm鉆孔，2束S15.2鋼絞線），第二道距第一道3.5m（長13.0m），第三道距第二道4.0m（長10.0m），錨桿傾角15°，注漿壓力2.0MPa。放坡設(shè)計(jì)：基坑西側(cè)、北側(cè)采用1:0.75分級放坡，每級高度5.0m，平臺寬度2.0m，坡面采用掛網(wǎng)噴射C20混凝土（厚80mm）+土釘支護(hù)（Φ22鋼筋，長6.0m，間距1.5×1.5m）。2.2結(jié)構(gòu)計(jì)算要點(diǎn)土壓力計(jì)算：采用朗肯土壓力理論，考慮地面超載20kPa，主動(dòng)土壓力系數(shù)Ka=0.29，被動(dòng)土壓力系數(shù)Kp=3.45。嵌固深度驗(yàn)算：按圓弧滑動(dòng)法計(jì)算最小嵌固深度8.5m，設(shè)計(jì)取10.0m（安全系數(shù)K=1.35）。排樁內(nèi)力：最大彎矩325kN·m，剪力185kN，配筋率1.2%滿足規(guī)范要求。錨桿承載力：單根錨桿軸向拉力設(shè)計(jì)值420kN，極限抗拔承載力標(biāo)準(zhǔn)值850kN，錨固段長度9.0m（土層錨固長度6.5m+巖層錨固長度2.5m）。三、施工總體部署3.1施工分區(qū)與流程將基坑劃分為A、B、C三個(gè)施工區(qū)，采用"分區(qū)開挖、限時(shí)支護(hù)"的流水施工方式?？傮w流程如下：施工準(zhǔn)備→測量放線→止水帷幕施工→排樁施工→冠梁施工降水井施工→第一級土方開挖（-3.0m）→第一道錨桿施工→第二級土方開挖（-6.5m）第二道錨桿施工→第三級土方開挖（-10.5m）→第三道錨桿施工→坑底找平→墊層施工3.2施工進(jìn)度計(jì)劃支護(hù)結(jié)構(gòu)施工：60日歷天（止水帷幕15天，排樁20天，錨桿15天，冠梁10天）土方開挖：30日歷天（配備3臺挖掘機(jī)，日均出土量800m3）關(guān)鍵線路：排樁施工→冠梁施工→土方開挖→錨桿施工，總工期控制在90天內(nèi)3.3資源配置計(jì)劃勞動(dòng)力：管理人員12人，樁機(jī)操作工25人，鋼筋工18人，混凝土工15人，土方司機(jī)20人，普工30人材料：C30混凝土2800m3，鋼筋850t，鋼絞線32t，水泥1200t，砂子2500m3，石子4000m3臨時(shí)設(shè)施：鋼筋加工棚200㎡，水泥庫100㎡，辦公室及宿舍500㎡，施工便道寬4.0m（環(huán)形布置）四、主要施工工藝與技術(shù)措施4.1排樁施工工藝鉆孔灌注樁施工采用GPS-20型旋挖鉆機(jī)，鉆進(jìn)速度控制在0.8-1.2m/min，泥漿比重1.2-1.4，孔底沉渣≤100mm。鋼筋籠分節(jié)制作（長9m/節(jié)），采用雙吊點(diǎn)吊裝，焊接接頭長度10d，同一截面接頭率≤50%。導(dǎo)管法水下混凝土灌注，導(dǎo)管埋深2-6m，混凝土坍落度180-220mm，連續(xù)灌注時(shí)間≤4h。質(zhì)量控制要點(diǎn)樁位偏差≤50mm，垂直度偏差≤1/300，樁頂標(biāo)高±50mm。每50根樁留設(shè)1組混凝土試塊，單樁承載力檢測數(shù)量為總樁數(shù)的1%且不少于3根。4.2止水帷幕施工高壓旋噴樁施工采用XP-30型高壓旋噴樁機(jī)，三管法施工，水壓力35MPa，氣壓0.7MPa，漿壓2.5MPa。提升速度15-20cm/min，旋轉(zhuǎn)速度20-25r/min，水泥漿水灰比1:1，摻加2%膨潤土。樁間搭接施工間隔≤24h，相鄰樁施工采取跳槽方式，防止竄孔。降水系統(tǒng)設(shè)計(jì)沿基坑周邊布置12口管井（Φ300mm，深22m），井間距25m，配備150QJ20-26型潛水泵（揚(yáng)程26m，流量20m3/h）。降水運(yùn)行時(shí)間提前基坑開挖15天，水位降至坑底以下1.0m，運(yùn)行期間水位監(jiān)測頻率1次/8h。4.3土方開挖工藝分層分段開挖采用3臺PC220挖掘機(jī)（斗容1.0m3），20輛15t自卸汽車運(yùn)輸，開挖坡度1:0.75，分層厚度≤2.5m。機(jī)械開挖至基底以上300mm，剩余部分人工清底，防止超挖擾動(dòng)基底土。出土坡道寬度6.0m，坡度1:6，坡道兩側(cè)設(shè)置截水溝和安全護(hù)欄。開挖監(jiān)控指標(biāo)單次開挖長度≤20m，開挖至錨桿作業(yè)面后立即施工錨桿（間隔時(shí)間≤24h）?？舆叾演d≤15kPa，機(jī)械停放距坑邊≥3.0m，運(yùn)輸車輛行駛速度≤5km/h。4.4錨桿施工工藝鉆孔與注漿采用MGJ-50型錨桿鉆機(jī)，Φ150mm合金鉆頭，鉆進(jìn)速度0.5-0.8m/min，鉆孔偏斜率≤1%。注漿材料為P.O42.5水泥漿，水灰比0.5，注漿壓力：一次注漿1.0MPa，二次注漿2.5MPa。鋼絞線采用編束器綁扎，每隔1.5m設(shè)置隔離支架，自由段外套Φ100mm波紋管。張拉與鎖定注漿體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度80%后進(jìn)行張拉，分級加載（0→0.25→0.5→0.75→1.0→1.1倍設(shè)計(jì)值）。每級持荷5min，最終鎖定荷載為設(shè)計(jì)值的0.9倍，錨具采用OVM15-2型夾片式錨具。五、主要施工機(jī)械設(shè)備配置5.1支護(hù)結(jié)構(gòu)施工設(shè)備設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量主要參數(shù)用途旋挖鉆機(jī)GPS-202臺最大鉆孔直徑1500mm，深度60m排樁成孔高壓旋噴樁機(jī)XP-301臺工作壓力35MPa，提升速度0-50cm/min止水帷幕錨桿鉆機(jī)MGJ-502臺鉆孔直徑150mm，深度30m錨桿成孔注漿泵BW-2503臺工作壓力8MPa，排量80L/min錨桿注漿鋼筋彎曲機(jī)GW402臺彎曲直徑6-40mm鋼筋籠加工噴漿機(jī)PZ-52臺生產(chǎn)能力5m3/h，工作壓力0.6MPa坡面噴射混凝土5.2土方開挖與運(yùn)輸設(shè)備設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量主要參數(shù)用途液壓挖掘機(jī)PC2203臺斗容1.0m3，最大挖掘半徑9.8m土方開挖自卸汽車15t20輛載重15t，車廂容積8m3土方運(yùn)輸裝載機(jī)ZL501臺斗容3.0m3，額定功率162kW場地平整潛水泵150QJ20-2615臺流量20m3/h，揚(yáng)程26m降水、排水壓路機(jī)YZ181臺工作質(zhì)量18t，激振力320kN坡道碾壓5.3測量監(jiān)測設(shè)備設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量精度要求用途全站儀徠卡TS601臺測角精度0.5″，測距精度1mm+1ppm平面位置監(jiān)測水準(zhǔn)儀DSZ22臺每公里往返誤差±0.7mm沉降監(jiān)測測斜儀CX-03A4臺分辨率0.01mm/m圍護(hù)樁測斜軸力計(jì)ZX-50012支量程500kN，精度0.5%FS錨桿軸力監(jiān)測鋼筋計(jì)GJ-30024支量程300MPa，精度0.1%FS鋼筋應(yīng)力監(jiān)測六、監(jiān)測與質(zhì)量控制措施6.1基坑監(jiān)測體系監(jiān)測項(xiàng)目與頻率位移監(jiān)測：圍護(hù)樁頂水平位移（測斜管埋深20m）、周邊建筑物沉降（精度±0.1mm），監(jiān)測頻率：開挖期間1次/1d，穩(wěn)定后1次/3d。應(yīng)力監(jiān)測：錨桿軸力、鋼筋應(yīng)力、土壓力盒（量程100kPa），監(jiān)測頻率1次/2d。水位監(jiān)測：坑內(nèi)外地下水位，監(jiān)測頻率1次/1d（降水期間）。預(yù)警值設(shè)置圍護(hù)樁最大水平位移≤30mm，周邊建筑物沉降≤20mm，差異沉降≤0.001H。單日位移增量超過5mm或連續(xù)3天超3mm/d，立即啟動(dòng)預(yù)警機(jī)制。6.2質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)排樁施工樁身完整性檢測采用低應(yīng)變法（檢測數(shù)量10%），承載力檢測采用靜載試驗(yàn)（3根）?；炷翉?qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度100%后方可進(jìn)行后續(xù)開挖，樁位偏差≤50mm。錨桿工程抗拔承載力檢測數(shù)量為總錨桿數(shù)的5%且不少于3根，試驗(yàn)荷載為設(shè)計(jì)值的1.5倍。錨桿鎖定力不得小于設(shè)計(jì)值的90%，預(yù)應(yīng)力損失≤10%。止水帷幕滲透系數(shù)≤1×10??cm/s，單孔連續(xù)抽水試驗(yàn)涌水量≤0.5m3/h。七、安全文明施工與應(yīng)急措施7.1安全防護(hù)體系臨邊防護(hù)基坑周邊設(shè)置1.2m高定型化防護(hù)欄桿（間距2.0m設(shè)立柱），掛密目安全網(wǎng)，下設(shè)20cm高擋腳板。作業(yè)人員上下設(shè)置2處鋼制爬梯（寬1.0m，踏步間距30cm），爬梯兩側(cè)設(shè)扶手。機(jī)械安全機(jī)械設(shè)備實(shí)行"定人定機(jī)"責(zé)任制，操作人員持證上崗，每日進(jìn)行"十字作業(yè)"檢查。挖掘機(jī)、樁機(jī)作業(yè)半徑內(nèi)嚴(yán)禁站人，夜間施工設(shè)置紅色警示燈（間距30m）。7.2應(yīng)急預(yù)案險(xiǎn)情類型與處置管涌突水：立即停止開挖，采用沙袋反壓，投放速凝混凝土，增設(shè)輕型井點(diǎn)降水。圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形超限：啟動(dòng)備用錨桿（預(yù)加應(yīng)力300kN），坑內(nèi)堆載反壓（高度2.0m）。周邊建筑沉降超標(biāo)：采用雙液注漿加固地基（水泥漿:水玻璃=1:0.5），注漿壓力0.5-1.0MPa。應(yīng)急資源配置應(yīng)急物資：200m沙袋、50mΦ200mm排水管、20m3速凝混凝土、4臺備用水泵。應(yīng)急小組：成立由項(xiàng)目經(jīng)理任組長的應(yīng)急小組，配備5名專職安全員，24h值班制度。7.3文明施工措施揚(yáng)塵控制出入口設(shè)置洗車平臺（長8m，寬3m，配備高壓水槍），場區(qū)主要道路硬化（200mm厚C20混凝土）。易揚(yáng)塵材料覆蓋（密目網(wǎng)），土方運(yùn)輸車輛加蓋篷布，場區(qū)PM10監(jiān)測頻率1次/2h。噪聲控制夜間施工（22:00-6:00）辦理夜間施工許可證，噪聲限值≤55dB，采用低噪聲設(shè)備（如液壓破碎錘）。鋼筋加工區(qū)設(shè)置隔音棚（降噪量≥20dB），空壓機(jī)等設(shè)備安裝消聲器。八、施工管理與驗(yàn)收8.1技術(shù)管理施工前組織圖紙會審，編制專項(xiàng)施工方案并經(jīng)專家論證，技術(shù)交底至每個(gè)操作工人。做好施工記錄（隱蔽工程驗(yàn)收記錄、錨桿張拉記錄等），資料歸檔率100%。8.2