深基坑开挖作业指导书

一、编制目的    1 二、适用范围    1 三、作业准备    1 3.1.材料准备    1 3.2.内业准备    1 3.3.外业准备    1 四、编制依据    1 4.1.编制原则    2 五、技术要求    2 六、施工工艺和流程    2 6.1.施工程序    2 6.2.工艺流程    2 七、施工要求    4 7.1.测量放样    4 7.2.引截地表水    4 7.3.基坑开挖    4 7.4.基坑排水、降水    9 八、 劳动组织    12 九、机械设备配置    12 十、质量控制及检验    12 10.1.质量控制    12 10.2. 质量检验    13 十一、安全及环保要求    13 11.1.安全要求    13 一、编制目的 明确深基坑开挖作业的工艺流程，操作要点和相应的工艺，指导并本标段涉及深基坑开挖作业的工程施工。 二、适用范围 适用于新建蒙西至华中地区铁路煤运通道MHTJ-2标段开挖深度在3--6m的桥梁承台，涵洞基础工程。 三、作业准备 3.1.材料准备 挖掘机、水泵、水管、电线、发电机或网电、铲车、铁锹、水鞋、水准仪、全站仪等； 3.2.内业准备 开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读，审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准，制定施工安全保障措施，提出应急。对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。 3.3.外业准备 3.3.1.桩基施工已完成，并强度已满足开挖要求； 3.3.2.场地已平整，对于有钢板桩支护的钢板桩施工已完成； 3.3.3.在已平整完成的作业面上精确放样、放出开挖线、并经验收符合设计及规范要求；将控制点引到适当位置加以固定并妥善保护。 四、编制依据 《铁路桥涵设计基本规范》TB10002.1-2005J460-2005 《铁路桥涵地基和基础设计规范》TB10002.5-2005J464-2005 《新建铁路蒙西至华中铁路煤运通道土建工程浩勒报吉至三门峡段》MHTJ-2施工图及通用图。 对当地环境及现场踏勘。 4.1.编制原则 4.1.1.全面、充分响应施工合同，严格执行技术规范。 4.1.2.实事求是，施工力求经济、适用、可行。 4.1.3.采用专业桥涵队管理组织施工，推行标准化管理工程，做到安全、优质、文明、高效。 五、技术要求 5.1.做好施工测量，基础纵横边中心和临时水准基点，同时还必须做好断面测量，放出基本边桩，经核对无误后，方可施工。 5.2.按基坑施工要求清除地面土堆及防碍基坑开挖的障碍物，对受开挖影响的架空线和地下管线，采取迁改或保护措施。 5.3.在基坑顶部边缘外四周挖好防水、排水沟以拦截雨水。若基坑在低凹处或河床中，为排干积水，必须准备足够的排水机具。 5.4.测出所开挖基坑底至作业面的标高。 六、施工工艺和流程 6.1.施工程序 施工程序为：开始→施工准备→测量放样→修筑周边引截排水设施→基坑开挖→安装支撑→基坑清理→基坑尺寸检查→基坑地址检验→申请变更→地基处理检验→基坑报验。 6.2.工艺流程 见下表有支护基坑明挖施工工艺及质量控制流程图 开始 施工准备 测量放样 修筑周边引截排水设施 基坑开挖 安装支撑 基坑清理 不合格 基坑尺寸检查 合格 安装支撑 基坑地质检验 基坑清理 申请变更 不合格 地基处理 地基处理检验 基坑报验 结束 七、施工要求 7.1.测量放样 首先利用控制测量网通过全站仪定出基础的四周边桩（外移50cm）并打上木桩作为标志，“桩标”必须位于基坑开挖范围以外的可靠地点。应特别注意在曲线桥梁上墩台的纵向中心与线路中心。 7.2.引截地表水 基坑开挖之前，应先做好地面排水系统，在基坑顶外缘四周向外设置排水坡或设置防水梁，在适当距离处设置截水沟，应采取防止水沟渗水的措施，以免影响坑壁稳定。 7.3.基坑开挖 7.3.1. 测量放线 导线控制点测设出桩中心后，放出承台四周边桩（外移50cm），用木桩标定出，同时测出承台底至作业面的高差。 7.3.2.基坑开挖 7.3.2.1.一般基坑开挖 基坑开挖采用挖掘机配自卸汽车运输的方式，并辅以人工配合清除桩四周的土和修正边坡。挖至离承台底20cm左右时，改由人工开挖清理，以减少对原状土的扰动。同时开挖时要注意对桩体的保护，开挖由专人指挥，不得碰撞桩基。开挖时注意观察坑缘边沿有无裂缝，坑壁有无松散塌落现象发生并采取必要的措施，确保施工安全。基坑挖出的土方应立即由自卸车运出施工区域，当挖出的土含水量符合要求，经监理工程师同意可临时堆放在指定区域。 1、基坑顶有动载时，坑顶缘与动载间应留有1m的护道，如地质、水文条件不良或动载过大，应进行基坑开挖边坡验算，根据验算结果确定采用增宽护道或其他加固措施。 2、基坑穿过不同土层时，坑壁边坡可按各层采用不同坡度。当下层土质为密实黏质土或岩石时，下层可采用垂直坑壁。在坑壁坡度变化处可视需要设不小于0.5m宽的平台。在既有建筑物旁边开挖基坑时。应符合施工图和工艺设计的规定。 3、基坑开挖应根据地质情况采用人力或机械开挖，并在开挖过程中，随时检查开挖尺寸、位置，严密注意地质情况变化，随时修正基坑尺寸和开挖坡度。 4、采用机械开挖时，基底应留20～30cm土层，改为人工开挖，避免机械施工扰动基底采用人工开挖而留置的20～30cm土层，应勤测量、勤检查，以避免基坑深度超挖。当基坑深度超挖时，应通过变更设计采取降低基础、加厚基础等措施，不得随意回填。 7.3.2.2.有钢板桩护壁的基坑开挖 1、钢板桩支护施工工艺及施工程序 （1）钢板桩采用III型拉森钢板桩，钢板桩之间采用HW250*250*11*11围檩进行连接，围檩与每根钢板桩之间空隙需为厚20mm钢板焊牢抵紧。转角需设置八字撑构件，采用25a型工字钢进行内支撑。 （2）钢板桩施工的一般要求 ①板桩的设置位置要符合设计要求，便于基础施工，即在基础最突出的边缘外留有施工作业面。 ②基坑护壁板桩的平面布置形状应尽量平直整齐，避免不规则的转角，以便标准板桩的利用和支撑设置，各周边尺寸尽量符合板桩模数。 ③整个基础施工期间，在挖土、吊运、浇筑混凝土等施工作业中，严禁碰撞支撑，禁止任意拆除支撑，禁止在支撑上任意切割、电焊，也不应在支撑上搁置重物。 7.3.2.3.板桩施工的顺序 板桩准备→围檩支架安装→板桩打设→偏差纠正→拔桩。 7.3.2.4.板桩的检验、吊装、堆放 1、板桩的检验 对板桩，一般有材质检验和外观检验，以便对不合要求的板桩进行矫正，以减少打桩过程中的困难。 外观检验：包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端头矩形比、平直度和锁口形状等项内容。 2、板桩吊运 装卸板桩宜采用两点吊。吊运时，每次起吊的板桩根数不宜过多，注意保护锁口免受损伤。吊运方式有成捆起吊和单根起吊。成捆起吊通常采用钢索捆扎，而单根吊运常用专用的吊具。 3、板桩堆放：板桩堆放的地点，要选择在不会因压重而发生较大沉陷变形的平坦而坚固的场地上，并便于运往打桩施工现场。堆放时应注意： （1）堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的施工方便； （2）板桩要按型号、规格、长度分别堆放，并在堆放处设置标牌说明； （3）板桩应分层堆放，每层堆放数量一般不超过5 根，各层间要垫枕木，垫木间距一般为3～4 米，且上、下层垫木应在同一垂直线上，堆放的总高度不宜超过2 米。 （4）导架的安装 在板桩施工中，为保证沉桩轴线位置的正确和桩的竖直，控制桩的打入精度，防止板桩的屈曲变形和提高桩的贯入能力，一般都需要设置一定刚度的、坚固的导架，亦称“施工围檩”。 导架采用单层双面形式，通常由导梁和围檩桩等组成，围檩桩的间距一般为2.5～3.5米，双面围檩之间的间距不宜过大，一般略比板桩墙厚度大8～15mm。 安装导架时应注意以下几点： ①采用经纬仪和水平仪控制和调整导梁的位置。 ②导梁的高度要适宜，要有利于控制板桩的施工高度和提高施工工效。 ③导梁不能随着板桩的打设而产生下沉和变形。 ④导梁的位置应尽量垂直，且不能与板桩碰撞。 7.3.2.5.板桩施打 1、板桩用吊机带振锤施打，施打前一定要熟悉地下管线、构筑物的情况，认真放出准确的支护桩中线。 2、打桩前，对板桩逐根检查，剔除连接锁口锈蚀、变形严重的普通板桩，不合格者待修整后才可使用。 3、打桩前，在板桩的锁口内涂油脂，以方便打入拔出。 4、在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过2%，当偏斜过大不能用拉齐方法调正时，拔起重打。 5、板桩施打采用屏风式打入法施工。屏风式打入法不易使板桩发生屈曲、扭转、倾斜和墙面凹凸，打入精度高，易于实现封闭合拢。施工时，将10～20 根板桩成排插入导架内，使它呈屏风状，然后再施打。通常将屏风墙两端的一组板桩打至设计标高或一定深度，并严格控制垂直度，用电焊固定在围檩上，然后在中间按顺序分1/3 或1/2板桩高度打入。 屏风式打入法的施工顺序有正向顺序、逆向顺序、往复顺序、中分顺序、中和顺序和复合顺序。施打顺序对板桩垂直度、位移、轴线方向的伸缩、板桩墙的凹凸及打桩效率有直接影响。因此，施打顺序是板桩施工工艺的关键之一。其选择原则是：当屏风墙两端已打设的板桩呈逆向倾斜时，应采用正向顺序施打；反之，用逆向顺序施打；当屏风墙两端板桩保持垂直状况时，可采用往复顺序施打；当板桩墙长度很长时，可用复合顺序施打。 板桩打设的公差标准如下表所示。 项目 允许公差 板桩轴线偏差 ±10cm 桩顶标高 ±10cm 板桩垂直度 1%     6、密扣且保证开挖后入土不小于2 米，保证板桩顺利合拢；特别是工作井的四个角要使用转角板桩，若没有此类板桩，则用旧轮胎或烂布塞缝等辅助措施密封。 7、打入桩后，及时进行桩体的闭水性检查，对漏水处进行焊接修补，每天派专人进行检查桩体。 7.3.2.6.钢板桩施工完成后进行基坑的开挖，开挖工艺和一般基坑开挖相同。 7.3.2.7.板桩的拔除 待承台基础施工完毕基坑回填后，要拔除板桩，以便重复使用。拔除板桩前，应仔细研究拔桩方法、顺序和拔桩时间及土孔处理。否则，由于拔桩的振动影响，以及拔桩带土过多会引起地面沉降和位移，会给已施工的地下结构带来危害，并影响临近原有建筑物、构筑物或底下管线的安全。 1、拔桩方法 本工程拔桩采用振动锤拔桩：利用振动锤产生的强迫振动，扰动土质，破坏板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊力的作用将桩拔除。 2、拔桩时应注意事项 （1）拔桩起点和顺序：对封闭式板桩墙，拔桩起点应离开角桩5 根以上。可根据沉桩时的情况确定拔桩起点，必要时也可用跳拔的方法。拔桩的顺序最好与打桩时相反。 （2）振打与振拔：拔桩时，可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的粘附，然后边振边拔。对较难拔除的板桩可先用柴油锤将桩振下100～300mm，再与振动锤交替振打、振拔。 （3）起重机应随振动锤的启动而逐渐加荷，起吊力一般略小于减振器弹簧的压缩极限。 （4）供振动锤使用的电源为振动锤本身额定功率的1.2-2.0 倍。 （5）对引拔阻力较大的板桩，采用间歇振动的方法，每次振动15min，振动锤连续工作不超过1.5h。 （6）板桩土孔处理 对拔桩后留下的桩孔，必须及时回填处理。回填的方法采用填入法，填入法所用材料为砂。 7.4.基坑排水、降水 7.4.1.基坑排水 开挖基坑渗水，一般采用明沟法排水，沿坑底四周基础范围以外排水沟和集水坑，汇集基坑渗水，然后用水泵排除坑外。 7.4.2.从地下水位以上50cm开始，每一层开挖，均首先开挖排水沟和集水坑，并使排水沟和集水坑底低于本层基坑开挖底面深度，保证排水通畅。 7.4.3.排水沟、集水坑的大小，主要根据渗水量的大小而定。排水沟深0.5m，底宽应小于0.3m，纵坡为1%～5%，如排水时间较长或土质较差时，沟壁可用木板或荆笆支撑防护。集水坑一般设在下游位置，一个或数个，最小边长0.6m深度一般应大与0.7m或低于进水笼头的高度，集水坑可以荆笆、编筐或木笼围护，并在外侧四周绑一层麻袋片，以防止流动泥沙堵塞吸水笼头。抽水能力应为渗水量的1.5～2.0倍。基坑排出的水要以水管或水槽远引。 7.4.4.井点降水 在砂土层中开挖基坑，可采用井点降水法。井点降水法是在基坑周围设渗水井点管，配置抽水设备，通过不间断的抽水，使基坑范围内的地下水降低至基坑底以下深度。 7.4.5.基坑清理 基坑开挖后，采用人工清除坑底松土，铲平凸起部分，修正边坡。以铲为主，不得补填。 7.4.6.基坑检查 1、基坑开挖到施工图标示基础底高程后，必须进行基底检验，方可进行基础施工。基坑检验合格后，应随即施工基础，尽量缩短暴露时间。 2、利用测量控制系统，对基底进行放样，测设基础底面中心十字线、轮廓线和基坑底高程。桩点应设置牢固，并挂线以备检查。 3、基底的触探实验包括静力触探和动力触探两种。根据基底土质条件、工程要求和操作经验，可采用不同的触探类型、探头规格和方法。 4、静力触探是利用机械或液压装置将带有一定规格的圆锥形探头的触探杆，按一定速率压入土层，用电阻应变以测量出土基对探头贯入的阻力，与已经荷载试验测得的地基土容许承载力，形变模量和压缩模量的数据关系式，从而确定触探地基的容许承载力压缩形变工程特性。静力触探是一种原位测试技术，适用与流塑状黏质土、一般黏质土和砂类土及类似地层，对含有砾卵石、密实的砂土层、漂石类和岩石层难以贯入而不适用。 5、动力触探是利用一定的落锤能量，将与探杆相连的一定规格的锥形触探头打入待勘探的土层中，根据打入的难易程度（贯入度）得到每贯入一定深度的锤击数，以此判定土的性质的一种原位勘探、测试方法。它适用与砂类土、黏质土、黄土、较松散的填土和颗粒较小的砾类土。但对含有块石、漂石的黏质土不适用。 6、为了鉴定地基土的形变性和承载力，可以在准备检验的地基上以一定尺寸的平板做荷载试验。 7.7.基底处理 7.7.1.当基底以下地质不符合要求时，应通过变更设计采取处理措施，处理方法随地基土质不同而异。如遇到地基软硬不均、溶洞、裂隙、泉眼等特殊情况，应采用换土法、土桩法、砂桩法、重锤夯实法、旋喷法、塑料排水法、振动水冲法、化学液体加固法等特殊的处理方法。 7.7.2.对于粉质土、黄土、砂土、小粒径等基底，也可采用旋喷桩。利用旋喷钻机把带有特殊喷嘴的灌浆管钻进土层的预定位置后，用高压泥浆泵等高压发生装置，使浆液或水成为20Mpa左右的高压喷射流，从灌浆管底部侧面的喷嘴喷出，同时钻杆以一定速度徐徐旋转提升，不断以强力冲击切削体，除一部分细小粒随浆液冒出水面外，其余在喷射力有效作用范围内从土体剥落下来的土粒与浆液充分搅拌混合，并按一定的浆土比例有规律重新排列。浆液经一定时间凝结后即在土中形成一个柱状固体。 8、劳动组织 施工人员按施工方案，机械，人员组合，工期要求进行合理配置。 序号 工种 个数 1 负责人 1人 2 技术主管 1人 3 专兼职安全员 1人 4 工班长 1人 5 挖掘机司机 2人 6 自卸车司机 1人 7 普工 8人 8 机械工 2人       其中负责人，工班长，技术员，专兼职安全员必须由施工企业正式职工担任，并根据工程情况适当配备若干劳务工人。 九、机械设备配置 主要施工机械设备配置表 序号 机械种类 数量 1 挖掘机 1台 2 装载机 1台 3 自卸车 1辆 4 水泵 1个 5 发电机 1台       十、质量控制及检验 10.1.质量控制 10.1.1.基坑开挖、采用水平桩严格控制基底的高程，标桩间的距离≤3m，以防基底超挖。 10.1.2.在软土地层开挖桩基承台基坑时，应按工程桩施工顺序流水作业，以保证桩身强度到达70%以上时才开挖基底。挖方要对称进行，高差不应超过0．8m，防软土滑陷而发生桩身位移。 10.1.3.在地下水位以上挖土，必须有措施、有方案。地质资料反映有细砂粉土、中粗砂层的工程项目，必须有截水、降水等有效防止流砂的措施。 10.1.4.根据测量放样的基坑开挖边线，采用挖掘机结合人工的方式进行基坑开挖。基坑开挖时，挖掘机顺着基础长边的方向，向后退着挖。开挖过程中，应注意控制好坑壁坡度，以防止坑壁坍塌。同时要控制好基坑开挖的深度，先采用机械开挖至基础底标高处，接着再人工精确修整至基础底标高。 10.2. 质量检验 基坑质量标准和检验方法 项目 质量标准和检验方法 基本要求 1、基坑开挖不的扰动基底土壤，防止挖超，严禁用土回填。基底不的得浸水或冰冻。 2、基底上的淤泥必须清楚干净。其他符合施工图要求的杂物和旧桩必须清楚 3、边坡坡度符合工艺设计要求，平整，局部超挖嵌补牢固，无开裂。 4、小桥的基底承载力检验，可采用直观或触探方法，必要时可进行土质试验，中大桥一般采用触探或钻探（钻探至少4m）取样做土工试验或静载试验。 基坑挖开 允许偏差 检查部位 允许偏差（mm） 检查频率 检验方法 范围 点数 坑底高程 ±50（±）+50，-200（石） 每座蹲、台 5 用水准仪测量 纵横轴线 50 2 用经纬仪测量，纵横各测一点 基坑尺寸 不小于施工图标示值 4 用尺量，没边各测一点             十一、安全及环保要求 11.1.安全要求 11.1.1.基坑顶周边设置连续封闭的安全护栏，防止人员坠落。 11.1.2.靠近道路及便道侧，基坑边增加多一道卸荷措施，保证行车的安全距离。 11.1.3.在土基开挖后，应保持降低地下水位在基坑底500mm以下，防止地下水扰动基底土。在降水过程中，应防止相邻及附近既有建筑物或构建物、道路、管线等发生下沉或变形，必要时与设计、建设单位协商，对原建筑物地基采取回灌技术等防护措施。湿陷性黄土区基坑开挖，不宜采用井点法开挖。 11.1.4.应及时做好抽水工作，随时注意基坑壁变化防止坍塌事故发生。基坑开挖完成后，可在基坑边坡上设置两个爬梯方便人员进出基坑。 11.1.5.在施工工程中应注意观察坑缘顶面有无裂缝，坑壁有无松散塌落现象。 11.1.6.抽水设备的电器部分必须做好防止漏电的保护措施，严格执行接地、接零和使用漏电开关三项要求。施工现场电线用三相五线制架空拉设。 11.1.7.弃土位置应统一规划，不得随意弃土。临时堆放，应距槽沟边缘0.8m，高度不宜超过1.5m。 11.1.8.选择弃土位置以不得防碍施工为原则；弃土堆放坡脚距坑顶边缘的距离不小于基坑的深度；距离桥位附近时，应弃在桥位下游方向；不得弃于河道或河岸滩淤塞河道，不能影响泻洪。 11.1.9.基坑开挖尽量安排在少雨的季节施工。雨季施工时，除基坑周围设置排水设施外，应架设雨棚，防止基坑淋水。基坑抽水应引入既有排水系统，不得直接排入农田，必要时经过滤或沉淀后达标排放。