天然气工程施工组织设计方案.doc
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1、一、编制依据1、 技术文件(1)沙阳路天然气工程施工图及设计变更。(2)沙阳路天然气管线工程岩土工程勘察报告。2、相关法律法规(1)中国人民共和国建筑法(2)中华人民共和国安全生产法(3)建筑工程安全生产管理条例(4)建设工程质量管理条例(5)危险性较大的分部分项工程安全管理办法建质(2009)87号文(6) 北京市实施(危险性较大的分部分项工程安全管理办法)的规定 京建施2009841号3、 相关技术规范、标准(1)建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99)(2)建筑基坑工程监测技术规范(GB50497-2009)(3)钢筋焊接及验收规程(JGJ18-2003)(4)锚杆喷射混凝土支护技术(
2、GB50086-2001)(5)建筑机械使用安全技术规程(JGJ33-2001)(6)建筑施工安全检查标准(JGJ59-2005)(7)建设工程施工现场供用电安全规范(GB50194-93)(8)混凝土强度检验评定标准(GB50107-2009)(9)建筑工程质量检验评定标准(GB50210-2001)(10)混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-2002)二、工程概况本工程为沙阳路天然气工程(穿越前章村沟段),起点T32与现况DN500燃气勾通,终点与T35设计DN500燃气勾通。工程设计在T32T35段穿越前章村沟,设计DN500中压A天然气管道长度为96.84m,设计中压A管道
3、为5087.9。现状沙阳路跨越前章村沟的现状桥南侧已新建一过河桥,前章村沟自北向南流,设计天然气管线在新建过河桥南侧下游25m处通过。燃气管线垂直穿越前章村沟底,在管道穿越位置河右岸为沥青混凝土滨河路宽6.6m,结构为:沥青混凝土面层AC-16厚6;石灰粉煤灰砂砾层厚20;12%灰土层厚15。在管道穿越位置河右岸为混凝土滨河路宽6.6m,结构为:混凝土面层厚15;12%灰土层厚15。前章村沟该段为自然河床,河底宽9.5m,上口宽57.5m,河床为0.5m厚浆砌石护坡,河坡草坪绿化;左岸种植松树、柳树和黄杨。河道水面宽15m,水深1.5m。根据河道管理部门提供的水文资料,水深在1.02.0米,流
4、量在2m3/s3m3/s之间变化。现况桩点T32南侧处于向西25m范围内有柳、槐、松树林、采摘园内花椒树林处于开挖面内,需要进行移除。桩点T32处、T34向西约10m管线北侧电线杆各1根,距离设计管线沟槽较近,影响沟槽开挖,需要进行移除。桩点T32T33、T34-T35两处爬坡段因桩点T32、T35在现况道路位置,施工时需要进行掘路施工。设计管线南侧采摘园房屋距管线6m,因此段开挖深度为8m左右,沟槽边坡+工作面=管线开挖宽度,现场不具备分步放坡开挖条件,边坡采用土钉墙支护,以确保边坡稳定和施工安全。本工程主要工程内容为:河道设施及绿化带的拆除及原样恢复、河道清淤、导流围堰、围堰内排水、地下降
5、水、穿越河道管理范围内沟槽开挖、边坡支护及回填。应河道防洪管理要求,还需对施工段50m范围内的河道进行清淤及河坡、河底浆砌石护砌。其中沟槽开挖时最大挖深为8米,边坡采用土钉墙支护是工程中的重点和难点内容。施工方案以建设单位提供施工图纸和设计变更为编制依据。同时参照市政施工技术规范相关条款。三、工程水文地质情况1、施工现场地形本段施工现场地形起伏较大,地面标高在44.549.647m之间,设计管线位于现况前章村沟下。工程施工处于河道范围内,而且要横穿前章村沟,这样既要进行燃气管线施工,又不能让河水断流,根据河道施工特点,需进行钢管导流的方法施工。2、土质情况根据现场钻探与原位测试成果的综合分析,
6、在本次岩土工程勘察最大勘探深度范围内所分布的图层按沉积年代、成因类型可分为人工堆积层和第四纪沉积层二大类,按地层岩性及工程特性进一步划分为4个大层。现分述如下:表层为人工堆积之粘质粉土填土层:其下为第四纪沉积的砂质粉土、粘质粉土。层:砂质粉土、粘质粉土。层,粉质粘土、重粉质粘土层:粉质粘士、重粉质粘土层。沟槽开挖时应根据实际情况,确定适宜的边坡、采取土钉墙支护措施。施工中基础如遇不良土层,应根据设计要求及相关规范进行处理。3、地下水情况根据建设单位提供的地勘报告,静止水位标高为42.2843.10m,埋深7.108.00m,地下水类型为潜水。本工程地下水位标高接近自然地面,近35年最高地下水位
7、在自然地面下约2.0m。四、支护结构设计1、 基坑侧壁支护剖面的确定根据施工现场的具体情况及有关的土层情况,基坑最大深度为8.0m,占主要沟段长度,地面荷载按15KN/m2(临时堆载距坡顶3.00m以外,汽车5.00m以外)考虑,施工工作面宽度预留0.80m左右。2、基坑安全等级的确定(1)基坑开挖深度为8.0m;(2)工程地质、水文地质条件:较复杂;(3)建(构)筑物与基坑相对距离比:0.51.0。根据以上三条,依据北京市地方标准建筑基坑支护技术规程的规定,开挖深度h(m)环境条件与工程地质、水文地质条件0.50.51.01.0h15一级一级一级10h15一级一级二级一级二级h10一级二级二
8、级三级二级三级将该部位基坑安全等级定为三级。3、基坑支护结构类型的确定土钉墙支护体系,是在基坑开挖的过程中将较密排列的细长杆件土钉置于原位土体中,并在坡面上喷射钢筋网混凝土面层。通过土钉、土体和喷射混凝土面层的共同工作,形成复合土体。充分利用土层介质的自承力,形成自稳结构,承担较小的变形压力,土钉承受主要拉力,喷射混凝土面层调节表面应力分布,体现整体作用。同时由于土钉排列密集,通过高压注浆扩散后使土体性能提高。实际开挖过程中是边开挖边支护,不占用工期,施工快捷简便,经济可靠。土钉墙不具备挡水功能,仅适用于地下水位较深、土质较好的地区,根据地质、水文条件还可在墙体内设置一定数量的排水管并穿出面层
9、作为排水系统。依据本工程岩土勘查报告所述内容及对场地周边情况分析,本次基坑支护设计根据勘察报告的建议、建设单位的使用要求和我公司的施工经验,同时依据对土钉或复合土钉墙应用范围的限制性规定,“单一土钉墙支护深度不得超过10m;复合土钉墙支护深度不宜超过13m;冬施条件下,无特殊保温措施的,不得选用土钉或复合土钉墙支护;有地下水或地下水不易疏干的,不宜选用土钉墙或复合土钉墙支护”,本工程决定采用土钉墙的支护方式。4、基坑支护结构设计参数剖面(T32-35)支护设计(1)支护高度:8.0m;(2)支护形式:土钉墙支护;(3)支护部位:基底标高为-8.0m各位置。(4)土钉墙支护结构设计成果根据设计计
10、算书及施工图,土钉墙支护结构设计成果如下表所述:项 目放坡系数1:0.3水泥标号P.S.A 32.5水 灰 比0.5土钉参数标 高间 距倾 角孔 径长 度主 筋-1.3m-1.5m10度100mm5000mm18-2.8m-1.5m10度100mm8000mm18-4.3m-1.5m10度100mm7000mm18-5.8m-1.5m10度100mm5000mm18-7.3m-1.5m10度100mm4000mm18面层参数钢筋网主 筋6.5加强筋主 筋14间 距250mm横向间距1500mm搭接长度200mm纵向间距/面 板面板强度C20护顶高度100mm面板厚度不小于80mm宽度1000m
11、配合比1:2:2坡度1:0.025、其他相关说明和要求喷射混凝土施工时,绑扎钢筋网片前应根据设计要求按放坡比例将坡面清理平整,清除松散浮土及松动块状物, 网片钢筋纵筋搭接后采用电焊点焊牢固。土钉全部加焊6.5居中隔离架制作而成,土钉弯头与水平压筋采用直角弯筋焊接在一起,土钉成孔直径不小于100。注浆液采用P.S.A 32.5水泥与水拌合而成,水灰比为0.50。喷射混凝土粗骨料采用粒径为0.21.0cm石屑,细骨料为细砂,水泥为P.S.A 32.5水泥。6、支护设计计算书本工程基坑支护设计采用理正深基坑支护设计(F-SPW5.50)软件进行设计,设计计算书如下所述。剖面(T32-T35桩号部位)
12、支护设计-验算项目:剖面(T32-T35桩号部位)土钉墙支护设计计算书- 验算简图 - 验算条件 - 基本参数 所依据的规程或方法:建筑基坑支护技术规程JGJ 120-99基坑深度: 8.000(m)基坑内地下水深度: 18.000(m)基坑外地下水深度: 18.000(m)基坑侧壁重要性系数: 0.900土钉荷载分项系数: 1.250土钉抗拉抗力分项系数: 1.300整体滑动分项系数: 1.300 坡线参数 坡线段数 1序号 水平投影(m) 竖向投影(m) 倾角() 1 2.4 8.000 73.0 土层参数 土层层数 8序号 土类型 土层厚 容重 饱和容重 粘聚力 内摩擦角 钉土摩阻力 锚
13、杆土摩阻力 水土 (m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) (kPa) (kPa) 1 素填土 0.800 17.0 20.0 10.0 15.0 20.0 20.0 合算 2 粉土 1.700 17.4 18.0 3.2 40.9 50.0 50.0 分算 3 细砂 1.100 19.6 18.0 0.0 30.0 50.0 50.0 分算 4 粉土 1.900 17.3 18.0 32.6 38.0 50.0 50.0 分算 5 粉土 2.000 16.3 18.0 3.2 40.9 60.0 60.0 分算 6 粘性土 0.800 19.5 18.0 20.7 11.0
14、 55.0 40.0 分算 7 粉土 0.800 20.3 18.0 32.6 38.0 60.0 60.0 分算 8 粘性土 2.900 20.2 18.0 20.7 11.0 55.0 55.0 分算 超载参数 超载数 1序号 超载类型 超载值(kN/m) 作用深度(m) 作用宽度(m) 距坑边线距离(m) 形式 长度(m) 1 满布均布 15.000 土钉参数 土钉道数 5序号 水平间距(m) 垂直间距(m) 入射角度(度) 钻孔直径(mm) 长度(m) 配筋 1 1.500 1.300 10.0 100 5.000 1D18 2 1.500 1.500 10.0 100 8.000 1
15、D18 3 1.500 1.500 10.0 100 7.000 1D18 4 1.500 1.500 10.0 100 5.000 1D18 5 1.500 1.500 10.0 100 4.000 1D18 内部稳定验算条件 考虑地下水作用的计算方法:总应力法土钉拉力在滑面上产生的阻力的折减系数: 0.500* 验算结果 * 局部抗拉验算结果 工况 开挖深度 破裂角 土钉号 土钉长度 受拉荷载 抗拔承载力 抗拉承载力 满足系数 标准值 设计值 设计值 (m) (度) (m) Tjk(kN) Tuj(kN) Tuj(kN) 抗拔 抗拉 1 1.600 50.5 0 2 3.100 52.6
16、1 5.000 19.9 51.5 76.3 2.295 3.405 3 4.600 53.1 1 5.000 5.7 44.5 76.3 6.983 11.985 2 8.000 22.9 88.0 76.3 3.419 2.967 4 6.100 53.8 1 5.000 5.5 38.2 76.3 6.148 12.283 2 8.000 22.3 81.4 76.3 3.242 3.040 3 7.000 2.2 76.5 76.3 31.203 31.150 5 7.600 54.2 1 5.000 5.4 32.0 76.3 5.223 2.466 2 8.000 22.0 75.
17、0 76.3 3.032 3.086 3 7.000 2.1 69.9 76.3 28.948 1.612 4 5.000 18.1 62.8 76.3 3.077 3.744 6 8.000 53.6 1 5.000 5.6 29.1 76.3 4.647 12.204 2 8.000 22.5 72.3 76.3 2.862 3.021 3 7.000 2.2 67.5 76.3 27.360 30.949 4 5.000 18.5 60.1 76.3 2.888 3.665 5 4.000 46.6 54.1 76.3 0.965 1.455 内部稳定验算结果 工况号 安全系数 圆心坐标
18、x(m) 圆心坐标y(m) 半径(m) 1 1.347 -2.631 10.380 6.074 2 1.592 0.817 7.534 2.721 3 1.877 -0.228 8.761 4.636 4 1.882 -6.200 12.557 12.631 5 1.666 -6.296 11.636 12.940 6 1.545 1.242 5.976 6.103 五、支护结构、土方开挖及地下水控制施工要点1、地表水疏排要求、地下水控制施工工艺及其质量标准由于本工程地下水位较高,采用大口径深井降水措施,可不考虑对基坑支护结构的影响,如在施工过程中,发现有上层滞水出现,可适当加设排水管,以保证
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