沉砂池基坑施工方案变更后.doc
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1、一、工程概况及编制依据1工程概况城南西路道路、排水截污改造工程D2600高排管沉砂池位于城南西路与书院路交叉口处,基坑位置现状地面标高约35.76m,基坑底标高25.7626.56m,基坑开挖深度9.210m,基坑支护长25m,宽8.5m。原设计基坑支护形式为放坡大开挖+喷射砼护壁,因沉砂池放坡开挖场地不够,原沉砂池基坑支护变更为上部1.5米土方采用放坡大开挖结合内配6200*200钢筋网的8cm厚C20喷射砼面层进行支护;下部采用旋挖桩、高压旋喷止水帷幕结合内支撑梁、冠梁、腰梁形成基坑结构,旋挖桩之间设立挡土板,挡土板采用喷射细石砼,砼标号C20,厚10cm,内配8250*250钢筋网。2工
2、程地质概况及周边环境 根据长沙市规划勘察设计研究院提供的西湖路高排管涵工程岩土工程具体勘察报告,与沉砂池基坑有关的地层的分布及特性自上而下依次描述如下:2.1杂填土:褐黑色、黑色、灰色,上部干稍湿、呈稍密-中密状,下部湿饱和、结构松散,成分由砖块、碎石、卵石、煤渣等建筑垃圾及生活垃圾组成,含少量粘性土,硬质物含量一般为30%-35%,局部达40%,回填时间达5年以上。该层整个场地均有分布,且厚度较大,沉砂池基坑范围内层厚约15.00m,层顶标高35.56m。2.2残积粉质粘土:褐红色,湿,硬塑-坚硬状,含少量黑色铁锰质氧化物,稍有光泽,无摇震反映,具中档干强度,中档韧性。由泥质粉砂岩风化残积形
3、成,该层分布于整个场地,沉砂池基坑范围内层厚约1.2m,层顶标高20.56m。2.3强风化泥质粉砂岩:褐红色,泥质粉砂结构,厚层状构造,岩芯呈块状、碎块状,岩质极软,岩芯用手易折断,含少量黑色铁锰质氧化物,泥质粉砂岩为极软岩石,遇水易软化。该层控制厚度1.804.40m,层顶标高19.36m。岩石质量指标(60RQD75)较差,岩体较破碎,岩体基本质量等级为级。本工程场地位于湘江东岸,在钻孔深度控制范围内,地下水重要表现为赋存于人工填土层中的上层滞水。上层滞水分布不连续,受季节影响,动态变化大,水量甚微,补给来源重要为大气降水、生活排水和地下径流补给,排泄方式沿地形坡向湘江排泄。勘察期间钻孔内
4、测得上层滞水水位埋深2.60-4.80m,标高为32.9533.16m。场地及其附近未发现环境水污染源存在,场地地不水环境类型为类,上层滞水对混凝土结构具微腐蚀性、对混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。本场地范围内现状地形平坦,无岩溶、滑坡、危岩、泥石流,采空区、地面沉降等不良地质作用。特殊性岩土重要为人工填土。人工填土层厚大,成分复杂,工程性状差。人工填土层所在深度正为地下设施所在,对工程影响极大,开挖边壁须增建围护和防护工程,地下空间所在的填埋垃圾层应予清除、换填,还需对基底和边壁进行工程加固解决。沉砂池基坑位于城南西路与书院路交叉口附近,周边建(构)筑物密集,环境条件复杂,地下综合管线密集,错
5、综复杂。其中,现状D1200*1300+G600拱涵位于沉砂池基坑范围内,沉砂池基坑施工前在基坑外北侧通过铺设临时排水管道将拱涵排水改道至下游拱涵。地下综合管线在沉砂池基坑施工前需进行迁改。沉砂池东侧位置架空高压电线位于沉砂池基坑范围内,需提前进行迁改方可进行旋挖桩施工。 3、 编制依据1)本工程施工图纸;2)本工程地质勘察报告;3)国家现行市政工程的有关施工及验收规范、规程、标准及国家工期定额等,重要涉及:3.1建筑桩基技术规范(JGJ94-2023);3.2建筑基桩检测技术规范(JGJ106-2023)3.3建筑基坑工程监测技术规范(GB50497-2023);3.4注浆地基施工工艺及质量
6、验收标准10401-2023)3.5钢筋焊接及验收规程(JGJ18-96)4、其他相关技术规程二、施工说明1.采用的支护形式根据支护设计方案,采用旋挖桩结合内支撑的复合支护体系(详附图)。止水帷幕用二根700mm500mm的旋喷桩施工在旋挖桩之间,联合形成止水帷幕。基坑内壁挂钢筋网片喷射砼止水。支护旋挖桩:直径1000mm,桩长15 m、15.8m两种,桩间距1500mm。内配主筋采用三级钢筋HRB400,25C22、25C25, 螺旋箍筋C10150,每隔2m设16加劲箍一道。箍筋采用点焊,主筋和加强筋采用单面焊接,搭接长度不少于10d。2 选用机械设备因传统的循环钻机,生产效率极低,环境污
7、染大等因素,根据本工程的特点和工期规定,选用湖南山河智能机械生产的SWDM20E型旋挖钻机1台施工支护桩,25T汽车吊1台安放支护桩钢筋笼、钢筋加工机械等配套机械若干。三、 施工部署和进度1、 沉砂池基坑施工顺序测量定位上部1.5m土方开挖修坡喷射砼护壁旋挖桩施工高压旋喷桩止水帷幕钢筋砼冠梁及支撑梁土方开挖桩间挡土板喷射砼土方开挖腰梁及支撑梁施工桩间挡土板喷射砼土方开挖至基础底沉砂池地基注浆解决2、基本部署根据设计图纸,沉砂池基坑旋挖支护桩共42根(ZH1型30根、ZH2型12根)。按旋挖桩平均天天施工4根/台,旋挖桩施工工作日为11天。采用跳二钻一的方式由沉砂池西南角开始组织流水施工。在支护
8、桩大量开始施工前,先打一根试桩,取得第一手原始打桩数据后,由我项目部组织业主、监理、勘察单位召开施工专题会,形成统一意见制定操作控制关键点后再按此施工。在旋挖桩强度达成规定后,及时开挖桩头上部土方,破除桩头,进行钢筋砼冠梁及支撑梁施工。3、 工期安排: 沉砂池基坑计划开2023年9月5日开工,2023年9月23日完毕,共19天。四、 施工方法在基坑施工前,为防止地面水流入基坑,在距基坑边线1米处开挖300*300排水明沟接入现有排水系统。1、上部土方开挖,喷射砼护坡根据设计图纸,对沉砂池基坑位置进行定位放线,基坑上部1.5m土方用机械进行开挖,开挖完毕后进行修坡,放坡坡比为1:1.5。在修好的
9、边坡坡面上,按各坡面设计规定,铺上一层6200*200钢筋网,网筋之间用扎丝间隔绑扎,钢筋搭接要牢。在上述工序完毕后,即可喷射混凝土。喷射砼标号为C20,厚80mm,喷射混凝土表面规定基本平整。2、旋挖桩支护施工工艺沉砂池基坑支护安全等级为一级,其重要性系数r0取1.1,设计使用年限小于1年。支护桩采用旋挖灌注桩,施工时旋挖桩采用跳二挖一方式。2.1、准备工作2.1.1施工前,一方面要进行施工优化与图纸审核,保证桩位、标高设计合理,尺寸无误。2.1.2加强便道维修与养护,保证便道畅通。2.1.3现场合理规划布置,要满足施工需要和环保规定。2.1.4施工前控制桩复测已完毕,完毕各桩位定位测量放样
10、。2.1.5平整场地,满足钻机就位和施工操作的需求。2.2、施工工艺流程2.2.1旋挖钻机的钻进工艺旋挖钻机采用静态泥浆护壁钻斗取土的工艺(当然也有干土直接取土和清水取土工艺,视工地现场地层条件而定)。旋挖钻机钻孔取土时,依靠钻杆和钻头自重切入土层,斜向斗齿在钻斗回转时切下土块向斗内推动而完毕钻取土;遇硬土时,自重力局限性以使斗齿切入土层,此时可通过加压油缸对钻杆加压,强行将斗齿切入土中,完毕钻孔取土。钻斗内装满土后,由起重机提高钻杆及钻斗至地面,拉动钻斗上的开关即打开底门,钻斗内的土依靠自重作用自动排出。钻杆向下放关好斗门,再回转到孔内进行下一斗的挖掘。每一循环视孔深不同约在15min内完毕
11、。每钻进一斗,入土约0.5m。15m深桩孔,在本工程地质条件下约3040斗即告完毕。软土层最高每小时进尺能达成15m。准备条件:1)、解决完高空和地下的障碍物。如影响邻近建筑物或构筑物的使用或安全时,应会同有关单位采用有效措施,予以解决。2)、根据轴线放出桩位线,用足桩或钢筋头钉好桩位,以便于施打。3)、桩位和护筒标高均已测定完毕,并通过检查办了预检手续。并进行了桩位复核。4)、场地内应保持排水畅通。5)、选择和拟定打桩机打桩路线和打桩顺序,制定施工方案,作好技术交底。本工程采用一台旋挖打桩机进行施工。桩机就位:打桩机就位时,应对准桩位并进行桩位复核,保证桩机垂直稳定,在施工中不发生倾斜、移动
12、,在桩机对中和就位调整完毕后,锁定桩机的定位系统,保证不发生对中偏差。工艺流程:测量放线 清除障碍物 埋设护筒 复核桩位测量护筒顶标高就位桩机 挖钻取土成孔第一次清孔钢筋吊装安装导管二次清孔砼浇灌移桩机至下一个桩位。旋挖桩打桩施工(打桩流程图)场地平整桩位放线定位、清障钻机就位复测桩位埋设护筒泥浆制备带浆钻进测量孔深、垂直度、桩径成孔检测监理检测至设计桩长、清孔钢筋笼制作监理检测下放钢筋笼下放导管第二次解决孔底沉渣砼试块制作灌注砼拔出护筒解决桩头成桩 旋挖施工流程图2.2.2操作工艺 1)、针对本工程地质情况,为保证桩机的移动和稳定垂直,在旋挖桩机位置铺设路基板。2)、根据本工程地质情况,专门
13、定制长6米、厚5毫米、直径1.2米的特制超高护筒。能有效防止孔口渗漏坍塌及周边环境振动、冲击对桩孔的影响。护筒内径尺寸较大,能贮存足够的泥浆,在钻杆提出桩孔时,可保证护筒内的水压,维护孔壁泥皮的稳定。同时可有效避免钻头升降过程碰撞、刮拉护筒,保护孔口的稳固。护筒比沟槽地面高0.3米左右,除保护孔口防止坍塌外,还用以防止表面水或地面漏浆、杂物等滑落孔中。3)、泥浆的选用选用优质膨润土调制泥浆,为增长泥浆粘度和胶体率可根据现场实际情况在泥浆中掺入适量的碳酸钠、烧碱等。 4)、护筒埋设:护筒内径宜比桩径大200mm,长度6m,上部设有两个溢流口。一方面以施工桩位中心,用十字交叉法沿桩位四周测放四个护
14、桩,护桩距桩中心点的距离根据现场实际情况拟定,以埋设护筒时控制桩不受影响为原则,具体方法为:以桩位中心点为交点,拉出两条相交直线,在直线个终点适当的位置,用4根一定强度的钢筋垂直打入地下(不会被容易破坏),作为护桩,护桩间直线距离必须比护筒直径大4050厘米。再将钻头中心对准桩位中心,用钻头挖出桩直径大的圆孔,再用扩孔钻头扩到钢护筒外径大的圆孔,运用护桩拉线复核桩中心线,桩中心有偏差则进行修正,桩位中心准确后将底部整平夯实,然后用钻机安放护筒。安放护筒时,保证钢护筒的圆心和桩的中心重合,护筒壁垂直。护筒安放完毕后应复核护筒中心与桩中心的偏差是否小于5cm,否则应重新安放。安放护筒后要在护筒周边
15、对称、均匀地回填最佳含水量的粘土,并分层夯实,护筒顶端要高出原地面不少于0.3m。钢护筒埋设后的顶标高要高于地下水面,以便保证钻孔时孔内的水头压力。钢护筒底部穿过松散回填土、流朔状淤泥等不良土层深度不小于1m。埋设钢护筒的同时,挖一条深不小于0.4m的泥浆循环沟,沉渣池和钢护筒的溢流口通过泥浆循环沟连通。5)、钻机就位:钻机就位时,地基要有足够的承载能力,以保证钻机在钻进过程中不会发生倾斜、位移和沉,针对本工程沉砂池场地狭小,钻进渣土不能及时外运的特点,为保证地基具有足够的承载能力,在钻机摆放位置铺设路基板以加强地基承载能力。钻机就位后,运用钻机的自动调整控制系统,对钻机进行调平、对钻杆的垂直
16、度进行调整,并对正桩位。天天至少一次用水平尺或线锤对钻杆垂直度进行校核,以保证成桩孔的垂直度。6)、钻进:旋挖钻机就位后,检查钻头直径是否与桩径相符,钻头直径可比桩径小23cm。如偏差较大时,应对钻头进行修补,以保证成孔后的桩径,再报请监理工程师批准后开钻。、钻头对位,下放钻头,钻头着地,旋转,开挖。以钻头自重或加压油缸作为钻进压力。、当钻头内装满渣土后,将之提高起来。一面注意地下水位变化情况,一面灌泥浆,始终保持桩孔内的水位在离桩孔顶1m左右。、提高打开钻头底板,将钻头中的土倾卸到孔的一侧,终孔后运走。、关闭钻头底板的活门,将钻头转回钻进地点,对位后将旋转体的上部固定住。钻孔作业分班连续进行
17、,针对工程的特点及地质情况,钻进速度依土质情况的不同,采用不同的钻速,及时掌握地质变化情况,相应的调整泥浆指标,特别是在砂土层中,保证泥浆的稠度,减少泥浆的砂率,并认真填写钻进登记表经常地检查钻出的渣样,以便与钻探资料进行核对,如发现与钻探资料不符时,立即向监理等部门报告,研究判断其地质情况,并具体记录。钻进深度接近设计孔底标高时,及时加水调节泥浆比重等各项指标,边钻进,边清孔,这样可以减少清孔的时间。钻进过程中,要根据不同的地层选择不同的钻具、选用不同焊接角度的齿座、选用不同的钻齿、配置不同的护壁泥浆、根据地层调整进尺速度和钻杆所加压力的大小。7)、清孔第一次清孔:终孔后,浆液沉淀半小时,用
18、钻机进行初次清孔后,并经监理工程师检查沉碴厚度、孔径、孔深、垂直度合格后,撤钻机,安装钢筋笼,安装封孔导管,然后进行二次清孔。二次清孔采用换浆法清孔,以灌注水下混凝土的导管作为管道,用泥浆泵向孔内压入优质泥浆,直至检查返上的新鲜泥浆各项指标达标,测量孔底沉渣厚度符合设计和规范规定(摩擦桩20cm,端承桩5cm)并经监理工程师检查批准后,安装大料斗,做好灌注水下混凝土准备。清孔过程中必须始终保持孔内原有水头高度。8)、安装钢筋笼钢筋笼就近在沉砂池基坑边加工棚集中制作,钢筋笼制作好后,采用汽车吊起吊就位。为防止钢筋笼吊装过程中变形,每节端头、钢筋笼内环加强圈处用钢筋加焊防变形支撑,待钢筋笼起吊至孔
19、口时,将支撑割除。钢筋笼在第一次清孔后下放,钢筋笼吊装入孔要准确,为防止钢筋骨架在浇筑混凝土时上浮,在钢筋笼上端均匀设立固定杆,支撑系统应对准中线,防止钢筋骨架的倾斜和移动。钢筋笼设计采用全笼,主筋三级钢HRB400,内配主筋采用三级钢筋HRB400,25C22、25C25, 螺旋箍筋C10150,每隔2m设16加劲箍一道。主筋伸入冠梁长度为600mm。保护块每个笼宜设三道,每道四块,必须在制作场安装好,吊入钢筋笼的中心与桩的中心偏差不得大于2cm。钢筋笼不得乱拉乱放并不得变形、脱焊、堆放在泥浆中。主材和焊接要按规定做实验送检。钢筋接长方式采用焊接,焊条用E50系列,箍筋采用点焊,主筋采用双面
20、焊接或单面焊接,长度不得少于5d或10d,加强筋采用单面焊接,长度不少于10d,同一平面上接头个数不得大于50%。相邻接头平面间距必须大于50cm且不少于35d。钢筋笼吊筋用218,长度按设计规定计算。并采用措施防止钢筋笼上浮。钢筋笼上浮的控制:在施工中钢筋笼容易上浮或下笼时笼顶标高不到位,重要采用的措施有:成孔后反复扫孔避免因缩径而引起钢筋笼下不到位;砼浇灌中导管上拉不能太快,且不得靠边以免带上钢筋笼;砼浇灌中导管在钢筋笼底平面时,砼下料应连续均匀,不能下料太快顶起钢筋笼;将吊筋焊在钢护筒上,固定钢筋笼,防止上浮;若在砼灌注过程中钢筋笼开始上浮,应立即停止卸砼料,钢管插在钢筋锚固端内用挖机下
21、压使钢筋笼下沉至设计标高,并根据导管埋深适当拆管,使砼出料口上移。钢筋规格应符合设计及规范规定,钢筋笼制作允许偏差见表 钢筋笼允许偏差表 项 次 项 目 允许偏差(mm) 1 主筋间距 10 2 箍筋间距 20 3 钢筋笼直径 10 4 钢筋笼长度 50 钢筋加工场应对场地进行硬化,并且不得有积水。原材区不同规格不同长度的主筋应分开堆放,钢筋制作场暂设一处,设在场内沉砂池边。供应一台旋挖机的钢筋笼,钢筋加工设备有计划的安放,电线搭设必须按现场临时用电规定完毕,电焊工必须持证上岗。9)、水下混凝土浇筑成孔检测完毕之后,应在4h内用300mm钢导管灌注水下混凝土。混凝土采用商品砼,砼标号为C35,
22、砼落度控制在18-22cm左右,加适当的早强剂,罐车运送到位,水下混凝土要连续浇筑,半途不得停顿,混凝土灌注过程中,随时测量混凝土面的高度,对的计算导管埋入混凝土的深度,导管埋深保持在2-6m范围内。灌注首批混凝土时,导管下口至孔底的距离控制在30-50。为使首批灌注砼时能将导管出口埋入砼内0.8m以上,需要在承料斗内储备足够的砼,方可砍球开灌砼。开灌导管首批砼量按下式计算:V=d2h1/4HAV砼冲灌量A钻孔截面积(m2)H首批砼规定浇灌上升高度(m)h1孔内灌注砼达成H时导管内砼柱与导管外水压平衡所需高度(m)h1= H1R1/ R2H1漏斗顶高出水或泥浆面的高度,即预计浇灌砼顶面至钻孔口
23、高差(m)d导管内径(m)R1泥浆比重,取1.2KN/ m3R2砼比重,取2.4KN/ m3Ha孔内泥浆深度(m)依据设计桩径,按具体参数和上述公式,计算首批砼最小方量。桩顶高程控制:混凝土灌注后桩顶高程较设计桩顶高程应高0.5m左右。混凝土浇注时必须注意以下几点:、将沉到孔底的导管向上提高2030厘米,将料斗底部用堵塞塞住;、集料。及将混凝土集中在料斗中至1.5立方米以上。、集料完毕后,方可拔掉堵塞,同时后备的混凝土源源不断的输送到料斗中;、浇注混凝土的过程中,随时测量桩孔内的混凝土顶面高度,以便拟定埋管的深度,埋管深度在6米以上;、浇注过程中,随时注意不得将泥土后泥浆以及其他异物进入导管中
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