XX污水厂抗浮锚杆方案设计及施工组织.doc

XX污水处理厂
抗浮锚杆方案设计及施工组织

中国建建筑第七工程局
xxxx年xx月xx日

XX污水处理厂
抗浮锚杆方案设计及施工组织

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提 交 单 位：中国建筑第七工程局
提 交 时 间：xxxx年xx月xx日

目 录

1.工程概况
2.设计依据
3. 场地条件
3.1 场地工程地质条件
3.2　场地水文地质条件
4. 抗浮锚杆设计
4.1 锚杆直径与长度
4.2 锚杆配筋
4.3锚杆材料防腐及灌浆
4.4 防水处理
5.抗浮锚杆施工组织设计
5.1 施工方法
5.2 工艺流程
5.3 主要机械设备
5.4 施工组织机构及人员配备
5.5 工期计划
6、保证质量的关键点控制
7、质量与安全施工保证措施
7.1 质量管理措施
7.2 安全施工管理措施
8、锚杆验收检测

一、工程概况
XX排水有限责任公司拟在XX市XX镇投资修建XX污水处理厂，该建筑由西南市政和成都市市政建筑设计院设计，建筑规划近期用地面积3.67ha，由生化池、集水井、沉泥池、综合楼等16个建筑构成 总建筑面积近20000m2，基础形式为柱下独立基础或条形基础。场地地下水水量丰富，水位变化主要受季节性降水控制。地下水位丰、枯水期年变幅1.50～2.0m,地下水稳定水位在地表下0.40～3.20米。而生化池、终沉池等建筑底板埋深低于地下水位埋深，且自重小于地下水浮力，需设置抗浮锚杆。根据设计要求，需对其作抗浮处理。受XX市兴南投资有限公司邀请，我局对该工程抗浮锚杆作岩土工程设计方案。

二、场地周边环境
拟建场地位于XX市X县XX镇，为空地, 地势开阔, 交通便利，地下无管网通过。
三、场地工程地质及水文地质条件
1、地形地貌
拟建场地岷江水系I级冲积阶地，为河流冲洪积地貌，地形单一，地势平坦，场地现为空地，地面相对高差2.75米。
2、岩土构成
勘探表明，拟建场地范围勘探揭露深度内地基土层由人工填筑土层、第四系河流冲积积土层组成，其构成及分布特征现由上至下分述如下：
①素填土：灰黑色，由粘性土、粉土、粉砂为主, 含少许砖瓦碎块、砂卵石等组成，局部夹植物根须，松散状，湿。揭示厚度0.60～1.30m。
②粉质粘土：灰黄色，湿, 稍密，以粉粒、粘粒为主, 可塑状。揭示厚度0.60～1.60m
③粉土：黄灰色, 湿。以粉粒为主,揭示厚度0.40～2.60m
④中砂/细砂：黄灰色、灰色，成分以长石及石英颗粒为主，细砂厚0.40～0.70m, 中砂厚0.50～0.90m。
⑤卵石：深灰色～灰黄色，湿,饱和。成分以岩浆岩为主，磨园度较好，呈亚圆形，中粗砂充填。
a.松散卵石 ：卵石含量50～55%，N120击数为2～4击，平均击数2～4击。多分布于卵石层上部。揭示厚度0.30～1.80m。
b.稍密卵石：卵石含量55%～60%，排列混乱，大部分不接触，N120击数为4～7击，。揭示厚度0.30～7.40m。
地层结构及名称
层厚（m）
重度
（Kg/m3）
承载力特
征值fk(kPa)
C（KPa）
φ（°）
土层
素填土
0.60～1.30
16.0
70

12
粉质粘土
0.60～1.60
19.5
140
20
10
粉土
0.40～2.60
19.0
100
10
8
砂层
细砂
0.50～0.70
18.5
90

15
中砂
0.50～0.90
19.0
120

18
卵石层
松散
0.30～1.80
20.0
160

25
稍密
0.30～7.40
21.0
300

30
中密
0.60～6.00
22.0
560

35
c.中密卵石：卵石含量60～70%，呈交错排列，连续接触，N120击数为7～10击，揭示厚度0.60～6.0m。 地基土物理力学指标建议值如下表2：
地基土物理力学指标建议值 表2
3、水文、气象特征
根据钻探提示，场内地下水主要为赋存于卵石层中的孔隙潜水，水源主要受大气降水、上游地下水及府河河水补给，场地地下水水量丰富，水位变化主要受季节性降水控制。地下水位丰、枯水期年变幅1.50～2.0m,地下水稳定水位在地表下0.40～3.20米。渗透系数K=19m/d。场中分布的水、土除水对钢结构有弱腐蚀性外,均对砼、砼中中钢筋、钢结构无腐蚀性。

四、设计依据：
《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；
《成都地区建筑地基基础设计规范》（DB51/T5026-2001）；
《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ72-2004）；
《岩土锚杆（索）技术规程》（CECS22：2005）；
《生化池、终沉池平面布置图》 （成都美厦建筑设计有限公司）；
《XX市XX污水处理厂岩土工程勘察报告》（中国冶金建设集团程度勘察研究总院）。
五、抗浮锚杆设计
本工程基础抗浮采用土层锚杆来解决，土层锚杆是一种埋入土层深处的受拉杆件，它一端与工程构筑物相连，另一端锚固在土层中，通过杆体与土体间的粘结力抵抗地下水体对地下室的浮力。
本工程抗浮设防水位按540.0m考虑。
1、锚杆直径与长度
依据《岩土锚杆（索）技术规程》（CECS22：2005）规定抗浮锚杆锚固段长度可按式4.1.1及式4.1.2进行估算，并取其中的较大值：
（4.1.1）
（4.1.2）
式中：
K
――
锚杆锚固体的抗拔安全系数（永久性锚杆取2.0）；
Nt
――
锚杆或单元锚杆的轴向拉力设计值（kN），取150kN；
La
――
锚杆锚固段长度（m）；
fmg
――
锚固段注浆体与地层间的粘结强度标准值（kPa），取130kPa
（注：按锚固段在稍密卵石与中密卵石中各占一半，fmg＝2frb）；
fms
――
锚固段注浆体与筋体间的粘结强度标准值（kPa），取1500kPa；
D
――
锚杆锚固段的钻孔直径（mm），取127mm；
d
――
锚筋的直径（mm），取25mm；

――
采用2根或2根以上钢筋时，界面的粘结强度降低系数，取0.85；

――
锚固段长度对粘结强度的影响系数，取1.0；
n
――
钢筋根数，取2；

根据结构设计要求，本工程单根锚杆抗拔力设计值为150kN，终沉池锚杆总有效抗浮力约23000KN，共布置抗浮锚杆约156根；则每根锚杆锚固段长度为6.50m，单根锚杆长度设计值L≥7.00m；生化池锚杆总有效抗浮力约40000KN，共布置抗浮锚杆270根，则每根锚杆锚固段长度为6.0m，单根锚杆长度设计值L≥6.50m；；集水井锚杆总有效抗浮力约6000KN，共布置抗浮锚杆42根，则每根锚杆锚固段长度为6.50m，单根锚杆长度设计值L≥7.00m（但锚杆底端应进入稍密以上卵石层长度不小于1.0)。终沉池、生化池、集水井总共布置抗浮锚杆468根，总长预计大于3200m。
抗浮锚杆的布置详见《抗浮锚杆平面布置图》。

4.2锚杆配筋
本锚杆属永久性锚杆。根据工程性质、施工工艺，按下式计算配筋量：

式中：
As
——
钢锚杆杆体的截面面积(mm2)；
kt
——
安全系数，取1.8；
Nt
——
锚杆轴向拉力设计值(kN)；
fyk
——
钢筋抗拉强度标准值(kPa)。

本工程拟采用Ф25螺纹钢筋作为锚杆配筋，Ⅱ级钢筋，其抗拉强度设计值fyk取300N/mm2，其有效截面积A为490.9mm2。每根锚杆中需配置钢筋根数n按下式计算：

单根锚杆抗拔力设计值取180kN，代入上式，则每根锚杆应配置Ф25钢筋2根。
4.3锚杆材料防腐及灌浆
锚杆材料采用Ф25Ⅱ级钢筋，钢筋由水泥浆封闭防腐。杆体上端钢筋伸入基础砼内长度不小于15d（d为钢筋直径）。
灌浆材料采用PO32.5R水泥，水灰比0.4：1～0.6：1，灌浆压力0.5～1.0MPa，孔口溢浆后缓慢提升灌浆管，然后反复补浆，直至孔口浆体饱满无空洞。锚杆填砾灌浆体抗压强度不低于30MPa。
4.4防水处理
抗浮锚杆与基础连接处的防水处理措施由土建施工单位完成，施工方法参见《抗浮锚杆构造图》。

5、抗浮锚杆施工组织设计
5.1 施工方法
采用YXZ-70(80)专业锚杆钻机，以空压机驱动偏心潜孔锤跟套管钻进成孔，终孔提钻后在孔内置入用钢筋制作好的抗拉杆件，然后在钢筋周围填入砾石，最后拔除套管后压浆形成直径不小于127mm抗浮锚杆。
5.2 工艺流程
基坑开挖至基底标高→浇筑砼垫层（也可放到抗浮锚杆施工后进行）→锚杆孔位测放→跟管钻进成孔至设计深度→清孔提钻→置入锚杆抗拉杆件→填入砾石→灌浆→基础底板防水、钢筋制安、砼施工（土建施工单位承担）。
（1） 由土建施工单位准确测放出拟设抗浮锚杆的各独立基础位置及地下室边墙中心线，我方据此确定锚孔位置并作标记。
（2） 采用YXZ-70(80)型专业锚杆钻机，以0.75MPa高压风力驱动偏心潜孔锤跟Ф127套管钻进至设计深度。
（3） 成孔完毕后，置入事先由钢筋及灌浆管制安成型的锚杆。钢筋采用规格Ф25Ⅱ级钢筋，灌浆管采用Ф25增强塑料或同规格铁管。
（4） 下杆后往孔内投入粒径5～10mm的砾石，然后灌注纯水泥浆，浆液水灰比0.4：1～0.6：1，灌浆压力0.5～1.0MPa，孔口溢浆后缓慢提升灌浆管，然后反复补浆，直至孔口浆体饱满无空洞。
5.3主要机械设备
序号
设备名称
数量（台）
1
YXZ-70(80)型锚杆钻机（20KW）
2台
2
电焊机 （10KW）
2台
3
切割机（4KW）
1台
4
空压机 （55KW）
1台
5
配电设备
2套
6
注浆泵
1台

5.4施工组织机构及人员配备
本工程采用项目法组织施工，公司领导负责工程的宏观管理，项目经理负责施工的具体管理。项目经理部下设工程组、技术组、后勤组。
（1）项目经理部：由项目经理、工长及质量与安全检查员组成，对施工统一协调指挥，全权负责工程质量和安全，并负责施工管理、后勤保障工作。
（2）技术组：由工程技术人员及工长组成，负责施工技术、施工质量及工程质检，并根据场地地层变化及时进行设计变更，协助现场监理工程师检查工作。技术组配备专职质量安全员1名，负责施工质量安全监督、检查和验收。
（3）工程组：由施工技术人员、责任工长组成，负责整个工程现场施工工作。工程组下设钻孔、锚杆制安、灌浆三个小组。
（4）后勤组：负责施工材料供应、设备维修保养及施工人员的生活保障。

5.5工期计划
抗浮锚杆工程施工工期25天（不含检测工期）。具体安排如“图5.5施工进度计划图”所示：
施工进度计划图 图5.5
施工天数
施工内容

0 10 20 2 5
施工准备、孔位测放
(2天)
钢筋制作
　　　 　　　　　（10天）
成孔施工及置入钢筋
　　　　　　　　　　　　　　　　（20天）
压浆加固及养护
（ 25天）

6、保证质量的关键点控制
为了保证每根抗浮锚杆达到设计抗拔力要求，施工中必须严格控制以下影响质量的关键点：
（１） 成孔深度必须大于或等于设计深度，当达到设计深度但其底部为砂层时应继续钻进穿过砂层并进入下部卵石层1.0m以上。（必要时重新计算锚固长度）。
（２） 成孔孔径不得小于127mm，压浆后形成的锚固体直径应不小于130mm。
（３） 施工中应做好深度、孔径及孔底地层记录并及时交项目经理或技术负责人签字确认。
（４） 锚杆压浆时，孔口溢浆后缓慢提升灌浆管，然后反复补浆，直至孔口浆体饱满无空洞。

7、质量与安全施工保证措施
针对该工程的具体情况，按我院质量安全保证体系，严格按标准设计、施工。
7.1质量管理措施
（1）开工前将工程设计方案及施工组织设计，按我院有关技术规定进行审核、审定，并送交市建委认可的专业审图机构审查批准。
（2）由项目技术负责人进行技术把关，由项目经理及各岗位人员组成质量控制小组，共同进行质量管理。认真贯彻各项管理制度。开工前要落实各级人员岗位责任制，作好技术交底，施工中随时检查执行情况， 施工结束后，认真进行工程质量检验和评定，作好技术档案管理工作。
（3） 在施工过程中，对整个工程的各个工序进行全面质量监控，保证各工序的施工质量满足设计要求和规范规定，对于不合格工序，下道工序拒绝接收，并向项目经理汇报，直到满足要求为止。
（4） 各工序负责人必须认真作好本工序施工中的计量和记录工作。
（5） 做好原始资料的收集整理工作，对出现的问题会同有关人员及时处理。
（6） 作好材质检查和验收工作。钢筋和水泥必须有质保书和材料检验报告方能使用。石料须符合有关质量要求。把好现场进料质量验收关，对不合格的产品坚决予以退回。
7.2安全施工管理措施
建立健全安全生产组织体系，工地设总安全员，各作业班组设兼职安全员，安全员随时检查安全情况，找出不安全隐患。各班组严格执行本班组安全责任制，并和本班组的经济效益挂钩，不出现任何安全事故。具体措施如下：
（1）认真贯彻执行关于安全施工各项的要求，以及上级部门关于安全文明施工的规定，做好“安全第一、预防为主”，检查施工设施的安全使用，监督安全规章制度的执行，确保施工安全顺利进行。
（2）所有人员进入现场必须进行严格的安全规程教育，使其熟知安全技术操作规程，强制执行安全管理规定，机械操作人员须经过专门培训并取得相应上岗证后方可安排上岗，对机械操作人员进行安全交底，严禁酒后作业。
（3）所有机械进行定期安全检查，发现问题和隐患，立即整改，确保安全施工，做到“令行禁止”。现场机械设备使用、维修、保养必须按《机械使用安全技术规程》有关规定进行。
（4）严禁非施工人员进入现场。凡进入施工现场人员必须戴好安全帽。

8、锚杆验收检测
按《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ72-2004）附录G的相关规定进行抗拔试验，并在施工完成14天后进行。