1、第二章 基础工程施工方案第一节 特点与难点1.1 特点1.1.1 工程采用的桩类型和数量较多：其中包括 C 区 24 根 3800mm 人工挖孔扩底灌注桩，9 根桩身直径在 14002200mm 之间的人工挖孔扩底灌注桩；A区 116 根,B 区 222 根桩身直径在 10002000mm 之间的钻孔扩底灌注桩。1.1.2 基坑底皮土为坚硬的中风化岩，基础挖孔桩需穿过强风化以及中、微风化岩层，成孔深度深，成孔过程需要密切配合护壁施工。1.1.3 由于工期安排紧的要求，基础工程需要交叉作业，合理组织。1.1.4 基础大底板面积大，总面积约 29200m2，混凝土浇筑方量多。同时底板标高不同，厚度
2、变化多。1.2 难点1.2.1 如此面积大的基础工程，采用常规的施工方法很难在规定的时间内完成，对进度计划的安排难度很大。1.2.2 人工挖孔桩的施工现场安全控制要求高。1.2.3 钻孔桩所处的杂填土、淤泥等土层对钻孔桩护壁造成困难。1.2.4 大面积底板混凝土的浇注分区及后浇带的处理。1.2.5 对大体积混凝土浇捣和控制温度应力，防止裂缝开展是技术的关键。1.2.6 为确保底板在计划内浇捣完成，减少施工缝数量，降低底板渗漏的几率，需要在材料供应、运输和施工组织管理上有针对性措施。第二节 与基坑围护分项工程的配合和衔接本次投标范围是从工程桩和地下室底板开始。前期的二墙合一地下连续墙、基坑支护施
3、工、基坑挖土施工、砼垫层施工均已经由业主委托前一标段施工单位广东省基础工程公司完成施工。如果我们有机会担任广州新电视塔工程的总承包任务，我们将和基坑施工单位进行有效的沟通，较好的实现上、下标段的衔接，可以事先对前标段遇到的情况作好充分了解，特别是根据本工程的特点，前、后标段可能会持续较长时间的同时工作的情况，而我们两者之间很好的沟通和合作过渡，有利于工程总工期缩短，最终验收、交付使用。在前后标段交接过程中，我们主要需做好以下几方面工作：2.1 控制轴线及标高的交接工程控制轴线及标高已由前一标段施工单位广东省基础工程公司在围护施工前根据建筑总平面图和城市坐标控制点、城市高程控制点测量施工完毕。进
4、场后由业主、监理、前一标段的施工单位共同对城市坐标点高程水准点及建筑物控制轴线、标高测量成果进行验收、移交、衔接，并由我方专业测量人员进行全面复核，测量成果提请设计、监理和业主审批。2.2 监测资料的移交前述的基坑支护及土方工程已由业主先行发包施工,监测单位已对工地周围的地下管线、地铁、道路、建筑物以及主楼基坑围护结构等进行位移、沉降、应力应变等全方位的监测，这些监测成果对地下结构的施工以及将来的上部结构施工都非常有益。因此，进场后请业主安排将有关监测资料提供我方，我方也会请广东基础公司在本项目上的人员详细介绍监测的相关情况，掌握第一手的资料。在分析研究的基础上，根据后续施工的需要对原监测项目
5、进行适当调整，可能增加一些新的监测项目，使监测既有连续性又有针对性。2.3 工作面的衔接2.3.1 本工程基坑面积多，基坑底位于坚硬的中风化岩层上，故基坑内土方开挖不可能在同时见底，工作面的移交必然也是分块进行的。因此，我们会尽早介入支护施工和土方开挖的过程，将工程总体进度和地下室施工流程安排向土方开挖单位交底，使土方开挖安排时能突出重点，开挖流程安排有针对性的与今后土建施工的流程相对应，为下阶段施工组织创造条件。2.3.2 在基坑先见底区域，立即组织人员进行轴线和标高的移交，马上进行挖孔桩的施工。现场某一阶段，存在挖土、工程桩两个标段的施工单位同时施工的场面。施工中做好场地布置规划，协调、处
6、理好地面上材料堆放和挖土机械、土方车辆交通之间的关系；基坑内土方开挖、土方驳运和工程桩施工之间的关系以及相邻两个工作面安全围护之间的关系。将现场平面布置、工作面的划分衔接以及不同工作面之间的安全围护统一协调管理，这方面，可以充分体现我方总承包综合管理的优势。2.4 工程资料的移交前一标段施工中形成的工程资料，根据工程资料编制的有关要求，收集、编制和装订齐全后，移交给后一标段的施工总承包单位。这些资料，对今后的施工，尤其是地下室施工继续起着一定的作用，并在今后的工程竣工验收、“鲁班奖”等评奖活动中起着十分重要的作用。在我方和广东省基础公司良好沟通的基础上，将使得资料的移交工作更为顺畅和有效。2.
7、5 场地、机械的衔接前、后标段之间，在场地布置、机械应用方面有很强的连续性。我方将与前一标段施工单位广东基础公司之间进行良好沟通，使得这种衔接更加融洽。在有些区域，通过和广东基础公司的沟通，塔吊布置既能满足前标段施工的需要，也能满足我方后浇标段施工的需要。对已有的办公室、食堂、仓库、厕所等临时设施及施工便道，根据总平面布置要求，确定保留或改造，以求降低施工成本。2.6 标段衔接的建议根据岩土工程勘查地质报告，本工程基坑范围内强风化、中等风化岩风化裂隙发育，存在基岩裂隙水，并且基岩裂隙水是有一定压力的承压水；此外新电视塔场地北面紧邻珠江（地下室基坑边距离珠江水道约 93m），场地地下水与珠江水联
8、系紧密，场地的地下水位受珠江涨落潮影响较大。因此我们建议，在土方开挖的标段工作内，对地下水的情况进行一次全面的勘探，掌握其分布、水头压力等情况，并及时采取必要的措施排除这些不利因素。这样，既可以保证土方开挖的安全和进展，也可以避免在开挖至基坑底后才发现承压水作用而难以控制的被动局面，确保基坑围护施工分项工程可以提供给我方一个干燥、安全的工作面，保证地下基础工程施工的顺利进行。第三节 桩基础施工方案3.1 基础桩概况广州新电视塔结构基础形式多样，分别采用人工挖孔桩、钻孔灌注桩等形式。3.1.1 主塔核芯筒基础采用箱形基础，以中风化岩层作为持力层，箱形基础底标高约为-18.0（绝对标高），砼强度等
9、级为 C60；核芯筒周边八根柱采用筏板基础，筏板及主塔范围内底板厚度为 1500，砼强度等级为 C35；3.1.2 地下二层-10m 基础1) 主塔外筒结构（24 根塔柱）基础采用 3800 人工挖孔扩底灌注桩，桩扩大头直径 5000,桩顶用环形承台梁（4500x4350）将各桩连成整体，桩身砼强度等级为 C35；2) 承台梁顶标高为-10.00m，底标高为-14.35m，相应桩顶标高为-14.35m，桩底标高分别为-29.00m（微风化），-34.00m（中风化）；3) 主塔范围内除核芯筒周边八根柱外，其余柱采用人工挖孔扩底桩基础，以中风化岩层作为持力层.同时兼做抗浮桩；4) 其余桩基础采用
10、人工挖孔扩底灌注桩，以中风化岩层作为持力层，桩身直径在 1200 2200 之间变化，桩身砼强度等级为 C35；106160104580808080808088080808080794106106106106106 106106 1061066图 例 ： 表 示 先 期 开 挖 的 人 工 挖 孔 扩 底 灌 注 桩 ， 兼 作 排 水 井排 水 井 排 水 井 排 水 井 排 水 井排 水 井排 水 井排 水 井排 水 井排 水 井排 水 井排 水 井 C区A区 A2区A3区 A4区图 2.2.3.1 -10 米层人工挖孔扩底灌注桩跳挖示意图3.1.3 地下一层-5.00m 基础本部分工程采
11、用钻孔扩底灌注桩, 桩身直径在 10002000 之间变化，桩顶标高-6.6m 左右，非扩底灌注桩暂定桩长约为 15m，扩底灌注桩暂定桩长约为 17m，桩身砼强度等级为 C30。中风化岩层的天然湿度单轴抗压强度为 6.0MPa；微风化岩层的天然湿度单轴抗压强度为 10.0MPa；17608080808080808080808080808080808080808080801670106 106 106 106 106 106 106 106 106 106 106 106 106 106 1068080 -5.0m层 基 础 钻 孔 扩 底 灌 注 桩 平 面 图B1-4区B1-3区B1-2区B
12、1-区B2-区B2-1区图 2.2.3.2 -5 米基础钻孔扩底灌注桩示意图3.2 人工挖孔桩施工方案3.2.1 主要编制依据1) 建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-20022) 粤建管字200349 号关于限制使用人工挖孔灌注桩的通知3) 广州新电视塔工程招标图纸3.2.2 工程概况1) 人工挖孔桩的设计资料广州市新电视塔工程 A 区主塔基础（10.0m 标高）采用人工挖孔桩基础，其中主塔外框筒 24 根钢管柱的基础（ZH1-1ZH1-24）采用直径为 3800mm 的人工挖孔桩，扩底直径为 5000mm，桩长暂定 10m 9.4m，桩端持力层为中风化岩（6-M 层）、微风化岩
13、（6-S 层），桩为抗拔桩，单桩竖向承载力特征值为80200KN100000KN，单桩抗拔承载力特征值为 32000KN61000KN；其余10.0m 的柱基础采用的人工挖孔桩桩径为 1200mm2200mm，扩底直径为 1800mm2800mm，桩端持力层为中风化岩（6M）；其中 ZH2-1ZH4-4、ZH6-2、ZH6-3 为抗拔桩；人工挖孔桩的护壁混凝土强度等级为 C20，桩身混凝土强度等级为 C35，承台混凝土强度等级为 C35、C40；钢筋等级为 HPB235、HRB335、HRB400；中风化岩层天然单轴抗压强度标准值为 6N/mm2，微风化岩层天然单轴抗压强度标准值为 10N/m
14、m2。2) 施工环境A 区（即主塔范围）施工场地周边环境比较空旷，北面距离约 80m 为珠江河道，南边为尚未拆迁的珠江帝景花园之钢筋加工场，西边为规划路与广播电视中心的规划用的（现未开始开工建设，为空地）；东侧为珠江帝景花园，距离 A 区基坑大约 250m。A 区的基坑支护已由其他承包单位完成，基坑支护采用地下连续墙和混凝土内支撑支护结构，地下连续墙形成良好的止水帷幕，切断施工场地与珠江河道的水力联系，因此该工程的人工挖孔桩工程在施工过程的降水不会对周边的场地与建筑物产生不良影响，并且地下连续墙保护着人工挖孔桩在施工时免受北边珠江河水的影响。3) 地质水文情况a场地地质情况人工挖孔桩施工作业在
15、 A 区基坑开挖完毕之后进行，地下室底板底大约离原地面为 11m，该标高以下的地层描述如下：第（4）层中、粗砂层：局部为砾砂、园砾，灰黑色、灰白、灰黄色，松散稍密，局部为中密，饱和，颗粒不均匀，含粘土或淤泥，灰白、灰黄色砂土，分布在场地南部，属冲积成因土层，大部分钻孔有揭露。根据其密度状态可分为三个亚层：（41）层：松散，层顶埋深：8.2013.5m，层厚： 0.605.10m ；（42）层：稍密，层顶埋深：8.0015.40m，层厚： 0.755.50m ；（43）层：中密，层顶埋深：9.3015.00m，层厚： 0.735.60m ；第（5）层 粉质粘土：褐红色、灰绿色，硬塑坚硬，含粉细砂
16、，为原岩风化残积土，仅局部地段有揭露，层面埋深：11.2013.30m ，层厚：0.501.90m ，仅局部钻孔有揭露。第（6）层：钙质泥岩和粉砂质泥岩：灰绿色、褐红色、褐色，根据其风化程度可分为四个风化带：（6C ）层：全风化，岩芯呈坚硬土状；层面埋深：11.0013.30m，层厚：0.501.40m，采芯率：5198，仅局部钻孔有揭露。（6I）层：强风化，岩芯破碎，呈碎屑状、短柱状或块状，局部夹中等风化岩，局部地段裂隙发育，层面埋深：9.0031.50m ，层厚：0.507.80m ，采芯率：1095；各孔均有揭露。（6M）层：中等风化，岩芯较完整，呈短柱状及块状，局部岩体裂隙较为发育，充
17、填条纹状方解石脉，层顶埋深：9.3065.30m ，层厚：0.5010.10m ，采芯率：4899，RQD：076；各孔均有揭露。（6S）层：微风化，岩芯较完整，呈柱状、短柱状，局部微薄层理较发育，偶见方解石条纹，层顶埋深；11.0018.60m，层厚： 0.5011.10m ，采芯率：85100，RQD:50100；大部分钻孔有揭露。b地下水概况按含水介质特征划分，场地地下水属空隙潜水及基岩裂隙水，主要赋存于第四系砂土和基岩裂隙中：第（2）层淤泥、淤泥质土与粉质粘土以及第（5）层粉质粘土渗透性能差，属微弱含水层或相对近似隔水层：第（3）层、第（4）层砂层是场区主要的富水层区；在钻探过程中未发
18、现断裂或构造破碎带，强风化、中等风化岩风化裂隙发育，渗透性能相对较好，呈脉状分布，含水量大小与岩石裂隙发育和连通程度有关；新电视塔场地北面紧邻珠江（地下室基坑边距离珠江水道约 93m），场地地下水与珠江河水联系紧密，场地地下水受珠江涨退潮的影响，勘探期间地下水水位变化幅度未 0.100.20m，但勘查期间适逢雨季，影响对地下水的观测值。地下水主要接受大气降水、地表沟渠水及珠江水的补充。场地地下水对混凝土结构具有弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具有弱腐蚀性，对钢结构具有弱腐蚀性。3.2.3 挖孔桩工程特点1）主楼结构工程桩深度范围内所涉及的土层较复杂，地下水位受到珠江潮汐和临近北江的影响。结构
19、框架柱工程桩直径较大，达 3.8m，采用人工挖孔桩，桩深入微风化岩层和中风化岩层，成孔深度深，成孔过程需要密切配合护壁施工。2）挖孔取土石方量较大，且主要为碎石，挖掘主要由人工采用铁锹，铁镐等工具施工。3）挖孔桩底部微风化岩层面起伏较大。4）挖孔桩需穿过强风化以及中、微风化岩层，中微风化岩及孤石施工需要采用微差控制爆破技术爆破开挖，现场安全控制要求高。5）地下室底板底以下最深有约 7m 的强透水砂层存在，并且场地内的地下水与北边的珠江和河道存在水力联系，这种情况对于人工挖孔桩的施工存在着较大的危险性。3.2.4 施工方法1）施工准备施工前的准备工作包括：组织会审图纸，解决设计上存在的各类问题。
20、重点解决挖孔桩抽排水是否会影响相邻建构筑物、地下管线的沉降，以及成孔时过不利土层应采取什么样的措施等问题。按建设单位提供的工程主轴线和标高引测，进行细部放线，放出桩位，插出定位小木桩后进行复线。自检复核后,请甲方验线并办理工程基线复核验证记录。组织甲方、监理等有关人员对现场环境踏勘摸查，对相邻建筑物的情况了解清楚，对估计有影响的地方作出记录、支护和观测的决定。现场修筑进场道路，施工场地要平整，按公司文明施工的要求，做好现场周边的排水系统。计算工程量，确定混凝土的供应办法和搅拌站，编制工程进度计划等。挖桩需要的各种规格模板、机具进场，有关凿岩用的机具、风管布设的准备。组织有出厂合格证的材料进场，
21、钢筋、水泥等按批量要求进行见证取样检验，符合要求才能使用。挖桩劳动力按计划组织进场。以施工组织设计指导施工，做好方案交底工作。2）人工挖孔桩施工顺序本工程的人工挖孔桩施工顺序如下：a、基坑挖土完成后，人工挖孔桩进场施工；b、人工挖孔桩施工完毕，再进行核芯筒基础施工；c、桩中心距小于 2.5d（扩大端为 D1m）时，应跳挖；如外框筒 24 条钢管柱的人工挖孔桩基础则必须按单数或双数桩分两批施工。其余按此原则类推。 1061601045808080808080880808080807941061061061061061061061061066 表 示 第 二 批 人 工 挖 孔 扩 底 桩图 例
22、： 表 示 跳 挖 部 分表 示 第 一 批 人 工 挖 孔 扩 底 桩图 2.2.3.3 -10 米层人工挖孔扩底灌注桩跳挖示意图3）对不利土层的分析和应对措施根据场地的地质资料，A 区地下室底板底存在强透水的粗砂和砾砂层，场地东部和南部的砂层较厚，钻孔揭露的砂层底部层底深度最深为17.00m ，即地下室底板底以下最深有约 7m 的强透水砂层存在，并且场地内的地下水与北边的珠江和河道存在水力联系，这种情况对于人工挖孔桩的施工存在着较大的危险性。根据粤建管字200349 号关于限制使用人工挖孔灌注桩的通知的规定，“地下水位以下有层厚超过 2m 的松散、稍密的砂层或层厚超过 3m 的中密、密实砂
23、层”的情况下不能使用人工挖孔桩。幸而基坑支护采用了截水性能较好的混凝土地下连续墙，切断了基坑内外的水力联系，这是人工挖孔桩能安全施工的前提，并且在人工挖孔桩施工过程中的降水仅限于基坑内的降水，对周边的建筑物和构筑物不构成危害。对于场地内的降水问题，应先施工外围（或迎水部位）的桩孔，每根间距大约为 50m，这部分桩孔混凝土护壁完成后，桩孔先不浇筑桩身混凝土，而做为排水井，以方便其它孔位的施工。保证了桩孔的施工速度和成孔质量。 成桩过程中在穿过砂层时，必须采用以下的措施：a、施工人员必须熟悉所挖孔的地质情况，并要勤检查，注意土层的变化，当遇到流沙、大量地下水等影响挖土安全时，要立即采取有效防护措施
24、后，才能继续施工。b、对于砂层厚度小于 2m 的情况方法如下：流砂情况较轻时：方法是缩短这一循环的开挖深度，将正常的 1m 左右一段，缩短为 0.30.5m，以减少挖层孔壁的暴露时间，及时进行护壁混凝灌注。当孔壁塌落，有泥砂流入而不能形成桩孔时，可用纺织袋土逐渐堆堵，形成桩孔的外壁，并控制保证内壁满足设计要求，砼应加速凝剂，加快凝固速度。流砂情况较严重时：办法是下钢套筒，以孔外径为直径，可分成 4-6 段圆弧，再加上适当的肋条，相互用螺栓或钢筋环扣连接，在开挖 0.30.5m 左右，即可分片将套筒装入，深入孔底不少于 0.2m，插入上部混凝土护壁外侧不小于 0.5m，装后即支模浇注护壁混凝土，
25、若放入套筒后流砂仍上涌，可采取突击挖出后即用混凝土封闭孔底的方法，待混凝土凝结后，将孔心部位的混凝土清凿以形成桩孔 。c、当砂层厚度超过 2m 时，沿桩四周做直径 600 的单重管旋喷桩，旋喷桩施工至强风化岩岩面，起到止水帷幕和支护固结砂层的作用，确保施工人工挖孔桩时的工人安全。4）施工工艺及质量标准挖土基底凿岩扩底基底验收吊放钢筋笼浇筑混凝土 拌制混凝土钢筋笼制作构筑混凝土护壁支模、插筋、浇筑混凝土照明、通风、排水、出渣基底钻探3D（D 桩径）测量放线定桩位孔口挖土图 2.2.3.4 挖孔桩施工工艺流程图a、挖掘及护壁施工按桩中引出十字墨线，用定位木桩标记。挖桩一节，校核模板位置，捣第一节护壁，护壁高出原地 150200mm，并在井口预留爬梯挂钩及护壁接驳钢筋。
