提升泵站深基坑施工方案.doc
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1、提升泵站深基坑施工方案方案东莞生态园燕岭湿地建设工程第一标段泵站进水管及湿地二区至中央水系连接管管沟钢板桩施工参见本方案编制人: 审核人: 审批人: 二零零九年十二月二十日一、编制说明1.1编制依据1、 工程建设标准强制性条文(城市建设部分)2、 水利水电工程施工测量规范SL52-933、 水利水电建设工程验收规程SD223-19994、 水利水电基本建设单元工程质量等级评定标准SD249-885、 土方试验规程 SD128-876、 地基与基础工程施工及验收规范GBJ202-837、 钢筋焊接及验收规范JGJ18-968、 建筑工程质量检验评定标准GBJ301-889、 建筑地面工程施工及验
2、收规范GB50209-9510、 建筑地基处理技术规范JGJ79-9111、 普通混凝土用砂质量标准及检验方法JGJ52-9212、 普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法JGJ53-9213、 施工图及有关资料。我公司ISO9001质量手册、程序文件和施工作业指导书及有关施工质量、安全生产、技术管理、文明现场等文件。1.2编制基础1、我公司是城市市政工程专业施工单位,技术力量雄厚,有确保工程进度、质量和安全的足够实力和能力。2、我公司多次承建国家重点工程项目,对如何有效组织钢板桩深基坑的施工,实施工期紧迫的工程项目有丰富的经验。1.3编制原则1、确保工程安全的原则充分了解东莞生态园燕岭湿地
3、建设工程第一标段提升泵站区域地质、水文地质及周边环境特点,使用成熟可靠的施工方法和施工工艺,做好监控量测信息化施工,确保工程安全。2、确保工期实现的原则优化施工组织,选用优良的机械设备,合理配置资源,采取操作性强的技术措施、严格的管理措施,确保关键工期的实现,努力提前总工期。3、确保优质工程的原则确立对质量终身负责的观念,完善质保体系,严格过程控制,精益求精,确保优质工程。4、勇于技术创新的原则在做好各项技术工作的基础上,及时总结提高,加大投入,研究、推广新技术,勇于创新。5、以人为本的原则在施工中贯彻“以人为本”的原则,做到文明施工;千方百计减少对周边环境的破坏;尽力创造良好的施工、生活环境
4、,保证职工安全健康。二、工程概况2.1工程位置及规模本工程位于东莞市茶山镇,燕岭湿地建设工程第一标段建设总占地面积约62万,其中自然湿地1区:30.3万;自然湿地2区6.8万;垂直流人工湿地用地面积约25.5万。污水深度处理规模为10万立方/天;其中椭圆形反硝化池1座,长宽高(104m41m6m),提升泵站1层1 栋,建筑面积456,综合用房1层1栋;建筑面积1049.36;员工宿舍1层1栋,建筑面积1310.44;城市支路8号路宽12m,长约1207m(含3座桥梁),园区路长约792m(含4座桥梁),宽3.5m。其中包含:土方工程、道路工程(含路基处理及桥梁)、土建工程、装修装饰工程、电气工
5、程、给排水工程、工艺安装工程以及其他工程。2.2工程概述本工程基坑为提升泵站内集水池,基坑长12.2m,宽8.7m,原设计基坑底标高为-2.2m,由于南畲朗污水处理厂尾水标高降低-1.5m,致使提升泵站底标高降低为-3.7m,该区域地面标高约为3.0m左右,基坑开挖深度为6.7m,开挖面积为106.14。基坑及地下结构施工完成后施工提升泵站泵房,泵房为坡屋面,高7.0m,为框架砼结构,总体建筑面积456。其中本标段内的泵站900进水管过新开排渠段沟槽底标高为-2.77-2.96m,地面标高2.9m,沟槽开挖深度5.675.86m,长度62m。区域内主要为地表土及粉细沙层。以及湿地二区至中央水系
6、1500连接管沟槽底标高为-3.27m,地面标高约为2.8m,沟槽开挖深度6.07m,长度92m。由于施工图设计阶段该区域地面标高不明确,现场实测后发现开挖深度超过深基坑规定的深度,所以建议设计单位同样采用拉森钢板桩支护以保证施工安全,具体施工方案参见本方案。2.3工程地质及水文地质本工程范围内的地质水文勘察报告由深圳市勘察测绘院有限公司提供,详参见东莞生态园燕岭湿地水质净化工程岩土勘察报告SK-DG-2008-18。特别强调本工程场地地下水对混凝土有强腐蚀性。施工过程中对各类基础、桩等伸入地下的钢筋混凝土结构制定了防止地下水对混凝土腐蚀的相应措施,保证工程的耐久性。2.3.1岩土层结构根据场
7、地新近勘察资料,基坑开挖深度范围内主要为ZK9号钻探点代表,涉及到的地层自上而下为:(1) 人工填土(厚度1.7m)人工填土(地层编号):黄褐色、灰褐色等杂色,主要由粘性土填成,局部含有少量的砖块、风化碎块等建筑垃圾及少量的生活垃圾,湿,结构松散。(2)粉质粘土(厚度1.0m)粉质粘土(地层编号-1):灰色、黄褐色、可塑软塑,土质较均匀,含有少量植物根须,局部含有少量的腐殖质,摇振反应轻微,干强度低,韧性底。(3)粉、细砂(厚度9.7m)粉、细砂(地层编号-3):黄褐色、灰色、灰黑色,饱和,石英质,稍密,粒径较均匀。(4)粉质粘土(厚度1.1m)粉质粘土(地层编号):褐红色、红褐色、黄褐色,可
8、塑,残余原岩结构可见,属泥岩残积土,无摇振反应,干强度中等,韧性中等。(5)强风化泥岩(厚度1.7m)强风化泥岩(地层编号-1):褐红色、红褐色,为泥岩,岩芯风化呈土状、碎块状,较坚硬,水泡易软化。2.3.2水文地质简况本次勘察钻孔中揭露有地下水,地下水主要为人工填土层孔隙潜水及南畲朗排渠渗透补给,经地下径流排泄,勘察期间,测得地下水稳定水位在0.8m左右。2.3.3当地气象条件广东省东莞市属亚热带季风气候,长夏无冬,日照充足,雨量充沛,温差振幅小,季风明显。19962000年,年平均气温为23.1。最暖为1998年,年平均气温为23.6;最冷为1996年,年平均气温为22.7。一年中最冷为1
9、月份,最热为7月份。年极端最高气温37.8(出现在1999年8月20日),年极端最低气温3.1(出现在1999年12月23日)。日照时数充足,19962000年平均日照时数为1873.7小时,占全年可照时数的42%。其中2000年,日照时数最多,达2059.5小时,占全年可照时数的46%;最少是1997年,仅有1558.1小时,占全年可照时数的35%。一年中23月份日照最少,7月份日照最多。雨量集中在49月份,其中46月为前汛期,以锋面低槽降水为多。79月为后汛期,台风降水活跃。19962000年年平均雨量为1819.9mm。最多为1997年,年雨量2074.0mm;最少为1996年,只有15
10、47.4mm。常受台风、暴雨、春秋干旱、寒露风及冻害的侵袭。三、施工部署3.1现场施工组织机构为安全、优质、按时完成提升泵站深基坑施工任务,管理人员均选派有类似工程经验、懂技术会管理的专业人员。项目经理部组织机构图见下图3-1。燕岭湿地一标经理部项目副经理: 卓汉松土方作业班项目经理:杜子君钢板桩作业班混凝土作业班锚索作业班总施工:卓茂坤技术负责人:吴洁测量室:卓海鹏经营室:郑春亮物设室:陈灯和质安室:刘宝图3-1 项目经理部组织机构图3.2施工目标质量目标:工程质量合格。安全目标:杜绝重伤以上(含重伤)伤亡事故,轻伤率控制在5以内。文明施工目标:争创东莞市生态园安全文明工地。环境保护目标:噪
11、音、粉尘不超过国家规定的三级标准,废气、废水(液)、废弃物按行业及东莞市有关规定处理。3.3 施工场地布置施工现场位于湿地二区,提升泵站区域。(1)施工便道:充分利用既有便道做施工用临时便道。(2)临时房屋:现场在8号路东侧搭设临时办公用房采用轻钢活板房,办公生活区配套设施用房、施工现场库房采用砖房。(3)施工现场供水:施工用水就近在其他标段项目部引入。(4)通讯设施:主要管理人员配备移动电话,施工现场、办公室等安装固定电话等通讯设备,施工现场配对讲机数部供联络使用。(5)施工排水:施工场地内基坑边设置排水沟,排水沟截面为300300mm(宽高),排水沟流水坡度为0.3%,施工废水经沉淀处理达
12、标后排入市政排水系统。(6)消防设施:现场配备消火栓1个、121干粉灭火器4个,铁锹、砂堆、斧头、钉耙等。(7)基坑周围防护:四周设置防护栏杆,高1.2m,采用48钢管制作,管间采用扣件连接,并涂刷成红白相间的警戒色,并增加警示标志。3.4资源配置计划根据工程的施工特点,施工配备机械见表3-1。施工主要机械表 表3-1机械名称规格型号指标数量(台)计划进场时间汽车起重机Q2525t1 2009-12-30碴土运输车东风42009-12-30挖掘机PC2001.1m3/斗22009-12-30钢板桩打桩机PC30012009-12-30套管钻机12009-12-30注浆机12009-12-30钢
13、筋弯曲机GW4022009-12-30钢筋切断机GQ4022009-12-30交流电焊机BX6-250-F42009-12-30振捣器B-7542009-12-30潜水泵3kw扬高20m42009-12-30混凝土喷射机PZ-522009-12-30四、基坑支护结构施工方案4.1基坑支护设计4.1.1设计原则 (1)根据开挖深度及地层性质,参照广东省建筑基坑支护工程技术规程(DBJ/15-20-97)规定,本基坑安全等级为二级。 (2)基坑设计采取“安全可靠,施工简便、经济合理”的原则。 (3)基坑支护设计使用期限为基坑竣工之日起6个月,且自基坑开挖起算,不超过12个月。4.1.2地下水、地表
14、水治理设计为保证基坑稳定、周围建筑物及道路的安全,需对基坑地下水、地表水进行合理的治理,具体的处理方案如下:(1)沿基坑周边设置拉森钢板桩止水。(2)地下水池基坑开挖时,坑顶设一道排水明沟,一方面排出坑内抽出的积水,另一方面阻断外界水流进入坑内。(3)基坑施工完毕,在坑底周边设一道排水明沟,并在坑底角点处布置集水坑(内径0.80.80.5m),具体位置应根据现场施工便利的原则确定,以利于坑内积水抽排。4.1.3基坑支护结构设计对于基坑各侧:采用挂网喷射砼结合型钢板桩支护,桩顶设槽钢腰梁,外加三道预应力锚索支护。支护结构具体作法详见下图。此外,基坑坡顶周边需设置钢管安全护栏。图4.1 支护体系断
15、面图4.1.4基坑支护施工要点1、土方开挖(1)土方的开挖必须分层开挖,针对本工程情况,每层开挖深度不宜大于1.5m,严禁超挖。(2)开挖过程中,严禁挖斗碰撞支护结构。(3)开挖过程中,应加强变形监测,如发生变形过大或破坏迹象,应及时通知建设、设计单位,以便及时采取措施。4.1.5钢板桩施工(1)采用拉森型钢板桩。(2)钢板桩采用振动法成桩,沉桩时垂直度允许偏差为1/150,同时应保证锁口紧密。(3)钢板桩与钢腰梁之间,贴合不紧密处,应打入钢楔,确保钢腰梁与钢板桩贴合紧密。(4)钢板桩拔除应采用振动法进行,拔桩的开始点宜离开角桩5根桩以上,且宜用跳拔方式间隔进行。(5)钢板桩拔除时为防止地表沉
16、降,其空隙应用中粗砂充填密实。(6)桩顶采用工20a槽钢腰梁连接,外加三道预应力锚索锚固。4.1.5喷射砼护坡(1)面层喷射砼强度为C20,原材料采用P.O 42.5普硅水泥,干净的中粗砂和粒径小于15mm的砾石,配合比(重量比)为水泥:砂:石子=1:2:2,水灰比宜为0.40.45。喷料应搅拌均匀,随拌随用。(2)喷射作业应分段分片依次进行,同一分段内喷射顺序应自下而上进行。喷锚支护施作12小时以后方可进行下一层土方开挖。(3)喷射终凝2h后,应喷水养护,养护时间,根据气温环境确定,一般为37天。4.1.6其它技术要点(1)基坑顶各侧周围地面2m范围内不应增加附加荷载。2m范围以外附加荷载不
17、得超过15kPa。(2)地下部分施工完毕后,及时回填夯实。4.2拉森钢板桩施工方案4.2.1钢板桩的选用及检验根据工程所在地场地特点,结合钢板桩的特性、施工方法等方面进行考虑,选用的拉森型钢板桩,拉森型钢板桩宽度适中,抗弯性能好,其主要技术参数为:W=1600cm3,g=60kg/m,依地质资料及作业条件决定选用钢板桩长度912m长,要求钢板桩入土深度达桩长0.8倍以上。 本基坑投入钢板桩打拔桩机1台用于施工。打拔桩机为挖掘机加振动锤改装而成,振动锤为曰本产NPK-HP-7SXB型,激振力200kN。由于本工程为钢板桩用于基坑的临时支护和止水,故不需进行材质检验而只对其做外观检验,以便对不符合
18、形状要求的钢板桩进行矫正,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、端头矩形比、平直度和锁口形状等内容。检查中要注意:对打入钢板桩有影响的焊接件应予以割除;有割孔、断面缺损的应予以补强;若钢板桩有严重锈蚀,应测量其实际断面厚度,以便决定在计算中是否需要折减。原则上要对全部钢板桩进行外观检查,对不符合要求的钢板桩需进行矫正。图4.2基坑支护平面图4.2.2钢板桩吊运及堆放装卸钢板桩宜采用两点吊。吊运时,每次起吊的钢板桩根数不宜过多,并应注意保护锁口免受损伤。吊运方式有成捆起吊和单捆起吊、钢筋捆扎、专人指挥。钢板桩堆放:钢板桩堆放的地点,要选择在不会因压重而发生较大沉陷变形的
19、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: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;钢板桩要按型号、规格、长度分别堆放,并在堆放处设置标牌说明;钢板桩应分层堆放,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3-4m,且上、下层垫木应在同一垂直线上,堆放的总高度不宜超过2m。4.2.3钢板桩打入方法钢板桩从中心开始打入第一片钢板桩,然后逐步向两边插打,最初的一、二块钢板桩的打设位置和方向要确保精度,以起到样板的作用。每完成3m测量校正1次,确保在同一直线上。每根钢板桩施打完毕后,即与槽钢焊接牢固。根据起吊能力确定逐根插打到稳定的深度,一般为2-3m,
20、待全部插打完毕后再依次打到设计标高。钢板桩合龙通过精确计算,确定龙口位置,配置相应规格的异形钢板桩,现场实测异形钢板桩的角度和尺寸,根据实际切割焊接异形钢板桩。(1)打桩机停在离打桩点就近的场地内,侧向施工,便于测量人员观察。挂上振动锤,升高。(2)锤下降,开液压口,拉一根桩至打桩锤下,锁口抹上润滑油,起锤。(3)对准桩与定位桩的锁口,锤下降,靠锤与桩自重压桩至一定深度不能下降为止。(4)试开打桩锤30s左右,停止振动,利用锤惯性打桩至坚实土层,开动振动锤打桩下降,控制打桩锤下降的速度,尽可能的使桩保持竖直,以便锁口能顺利咬合,提高止水能力。(5)板桩至设计高度前40cm时,停止振动,振动锤因
21、惯性继续转动一定时间,打桩至设计高度。(6)松开液压夹口,锤上升,打第二根桩,以上类推至打完所有桩。打桩前一般应在锁口内涂以黄油、锯末等混合物,在打完钢板桩后,开始进行钢板桩基坑内的止水处理。4.2.4钢板桩拔除方法1施工要点(1)钢板桩拔除采用振动锤,作业前对每个板桩的打入情况,作详细调查,以此判断拔桩作业的难易程度。(2)在地下部分主体结构全部浇筑完成后,进行锚索的切割工作,用振动锤进行拔桩。(3)在锚索全部拆除完成后,进行钢板桩的拔除。在拔桩时,采用振动锤进行拔除,拔一根清理一根。2拔桩注意事项(1)为防止将临近板桩同时拔出,宜将钢板桩和加固的槽钢逐根割断。(2)先割除钢板桩的支撑,然后
22、再拔钢腰梁钢板桩。(3)拔出的钢板桩应及时清除土砂,涂以油脂。变形较大的板桩需调直,完整的板桩要及时运出工地,堆置在平整的场地上。(4)如遇个别难拔的建议将钢板桩用振动锤再复打一次,可克服土的黏附力。(5)按与打板桩顺序相反的次序拔桩。3、拔除后土孔的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。填入法所用材料为石屑。4.2.5施工中常见问题及处理方法由于地质结构复杂,钢板桩打拔施工中常遇到一些难题,常采用如下几点办法解决: 1、桩过程中有时遇上大的块石或其它不明障碍物,导致钢板桩打入深度不够,可采用转角桩或弧形桩绕过障碍物。 2、钢板桩杂填土地段挤进过程中受到石块等侧向挤压
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