常州现代传媒中心工程基坑降水施工方案.docx
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1、目录1 工程概况32 降水目的43 设计依据54 场区工程地质与水文地质条件54.1 工程地质条件54.2 水文地质条件65 降水工程难点分析与对策65.1降水工程难点分析75.2降水对策76 疏干井分析计算77工作量安排88 项目管理组织88.1 项目部施工组织管理图98.2主要岗位人员的职责99 降水运行109.1 成井基本要求109.2 疏干井运行1010 成井工艺1110.1 工艺流程1110.2 设备选型1110.3 施工技术要求1110.4 成井施工控制表1311 降水保证措施1311.1 技术保证措施1311.2 质量保证措施1411.3 工期保证措施1511.4 安全保证措施1
2、611.5现场文明施工1912 安全运行应急预案及措施1912.1 电源保证1912.2 排水保证1912.3 井管保护2012.4 监测措施2013 降水建议2014 附图201 工程概况拟建“常州市现代传媒中心工程”位于常州市新北区,惠山路以东,太湖路以南,龙锦路以北。场地原有建筑已全部拆迁完毕,地面标高一般2.805.40m,平均标高约4.3m。本工程总建筑面积约为30.0万m2,其中地上建筑面积约20.0万m2,地下建筑面积约10.0万m2。本工程0.000对应的绝对标高为+5.500,自然地坪相对标高为-1.300。基础底板面标高为-15.200,主塔楼区域基础开挖深度为17.90m
3、,塔楼临边区域挖深16.6m,裙楼区域基坑挖深15.10m,办公与酒店区域基坑开挖深度为16.10m。其中群楼局部深坑开挖深度在18.60m;酒店公寓和动漫办公区域局部深坑开挖深度在19.60m;主塔楼区域最深坑开挖深度达21.40m;本基坑工程采用顺作法施工,基坑周边采用钻孔灌注桩结合三轴水泥土搅拌桩止水帷幕作为围护结构,坑内设置两道钢筋混凝土水平支撑系统。基坑普遍区域采用9001100钻孔灌注桩,桩端插入基底以下12.014.0m。古河道区域采用9501150钻孔灌注桩,桩端插入基底以下12m。局部深坑区域,围护桩桩长相应加长。工程地质位置平面图如图1所示:基坑平面布置图如图2所示。2 降
4、水目的根据本工程的基坑开挖及基础底板结构施工的要求,本次降水的目的: 加固基坑内和坑底下的土体,提高坑内土体抗力,从而减少坑底隆起和围护结构的变形量,防止坑外地表过量沉降。 减少坑内土体含水量,防止土体在开挖过程中发生纵向滑坡,方便挖掘机和工人在坑内施工作业。 降低下部承压含水层的水头高度,防止基坑底板管涌、突涌等不良现象的发生,确保基坑底板的稳定性。3 设计依据常州市现代传媒中心岩土工程勘察报告;供水水文地质勘察规范(GB50027-2001);供水管井设计施工及验收规范(CJJ10-86);建筑与市政降水工程技术规范(JGJ/T111-98);建筑基坑支护技术规程(GJ120-99); 上
5、海市工程建设规范岩土工程勘察规范(DGJ08-37-2002) 委托方提供的基坑围护设计资料。4 场区工程地质与水文地质条件4.1 工程地质条件根据常州市现代传媒中心岩土工程勘察报告,拟建场地在深度150.0m范围内的土体可划分为29个单元土层。各土层土性性质详见勘察报告。图4-1 典型地质剖面图(5-5剖面)4.2 水文地质条件根据本工程岩土工程勘察报告,拟建场区地下水根据埋藏条件可划分为上层滞水及承压水。1) 潜水上层滞水位于层填土中,由大气降水、地表水及生活用水等补给,以蒸发、渗流方式排泄,水位随季节变化,勘察期间测得上层滞水水位埋深为0.51.0m。2) 承压水工程承压水分为第a、b
6、和第层承压水。第a 层承压水主要埋藏于13 层粉土、粉砂中,勘察期间测得该层承压水头埋深约为地面下3.33.5m,相当于黄海标高0.8m,与长江水、运河水呈补、迳、排关系,近几年最高水位约为黄海标高1.5m,最低水位约黄海标高-0.5m,年平均水位约为黄海标高1.0m。该承压含水层综合渗透系数K=2.8m/d。该层承压水位于基坑开挖深度范围内,本工程采用止水帷幕隔断。第b 层承压水主要埋藏于13层粉砂中,勘察期间测得该层承压水头埋深约为地面下24.925.4m,相当于黄海标高-21.0m左右,与长江水呈补、迳、排关系。13 层粉砂含水层综合渗透系数为3.5m/d。据本工程场地邻近的常州市客运中
7、心对位于11层粉土夹粉质粘土和14层粉砂层的Ib层承压水于2009年5月进行了专门的水头量测和抽水试验,试验表明Ib层承压水水头埋深约67m。现我单位受甲方委托,拟对本场地第b 层承压水进行专项抽水试验,实测承压水的水头高度和相应的参数。第层承压水主要埋藏于深度65135m 的20 24 层粉土、砂土中,根据区域水文地质监测资料,该层水头埋深约为地面下49.0m,相当于黄海标高-44.5m 左右,主要通过侧向径流补给。该层承压水由于埋深较深,不会对本基坑工程造成影响。5 降水工程难点分析与对策本工程场地周边环境相对比较复杂,东侧有多条市政管线,并且多条管线的材质为钢筋混凝土和铸铁等刚性材质并且
8、最近距离距基坑约3.3M,所以对降水工程提出了严峻考验。 根据本工程围护结构特征和拟建场地的地质水文地质特征,本基坑工程的安全极大程度上依赖于基坑降水的成功与否,这使得降水设计的可靠性更加重要。5.1降水工程难点分析 基坑开挖面积非常大,普遍开挖深度为15.1017.90m。 地质条件复杂,大部分基坑底板位于a层承压含水层中,a层含水层水量较大。 基坑止水帷幕深度为24.10m,未进入b层承压含水层,只是把a层承压水全部隔断。5.2降水对策针对本工程特点,充分利用我公司的降水设计及地下水控制经验,采用以下措施解决降水工程中的难点:对于坑内浅层潜水,因地下墙已隔住,采用深井管井降水措施,对坑内浅
9、层土体进行疏干降水。本区坑内部分疏干井作降水井的同时也作为坑内观测井,以便对基坑开挖提供客观的数字依据。在基坑外布置水位观测井,根据地下水位监测结果指导降水运行;本区若需承压降水含水层为b层,采用坑内管井降水措施,达到以下目的:对坑内开挖深度以下的承压水进行“按需减压”降水,保证基坑安全及施工顺利进行。 为确保降水井的不间断工作,施工现场应有双电源保证措施,应要时配置备用发电机组。6 疏干井分析计算根据整个基坑围护形式以及周圈搅拌桩加固的形式和范围,在未进行加固区域内的布置疏干深井,单口井的控制面积约为250m2,整个基坑(包括电梯集水井区)共布置疏干井125口,井深为21.00m,疏干深井在
10、基坑开挖前3周必须开凿完成。疏干深井孔径为600mm,井管和过滤器外径273mm,过滤器为圆式冲孔过滤器,外包3040目滤网,管外回填滤料。终孔后应用清水冲孔,下管填砾后应用空压机洗井,然后下泵抽水,深井潜水泵下到离孔底1m的位置。对于基坑内的疏干深井的水位观测井不再另行补设,在初次开挖部位任选一口疏干井作为水位观测井,而坑外侧则另行布置7口水位观测井,井深为20.00m。具体布置图如附图1所示。成井施工结束后,在疏干管井内及时下入潜水泵、铺设排水管道、电缆线等,电缆与管道系统在设置时应注意避免在抽水过程中不被挖土机、吊车等碾压、碰撞损坏,因此,现场要在这些设备上进行标识。抽水与排水系统安装完
11、毕,即可开始试抽水。坑内的疏干深井在基坑开挖到设计标高,浇注垫层时可依次拔出或者直接浇筑封闭。所有疏干井抽出的地下水均应排到坑外的地表水体内,地面的排水系统须畅通。7工作量安排整个降水工作量详见下表:井类型数量(口)孔径(mm)井径(mm)滤管埋深(m)井深(m)疏干深井1256002734-2021水位观测井760027314-19208 项目管理组织按项目法施工管理原则,并结合本工程的特点,为实现优质、高效、安全、低耗地完成本工程施工任务,建立强有力的现场施工管理项目部,项目经理作为管理核心,全权负责工程质量、进度、安全文明施工,成本控制及外部环境的协调等工作。组成人员职责分明,相互协作。
12、8.1 项目部施工组织管理图8.2主要岗位人员的职责主要岗位人员职责岗位定员主 要 职 责项目经理1本工程施工的组织者,是工程质量直接负责人,对履行合同负全责,杜绝质量安全事故,本工程一次交验合格,人员、材料、设备、工艺方法和施工等几个方面因素控制好,确保生产工序质量的稳定。对工程的质量、安全、工期、文明生产领导责任,严格按质量计划作业指导书组织施工。组织工程竣工验收等工作。现场负责1 本工程施工的组织者和管理者,是工程质量主要负责人,对履行合同负主要责任,杜绝质量安全事故,本工程一次交验合格。对人员、材料、设备、工艺方法和施工等几个方面因素控制好,确保生产工序质量的稳定。对工程质量、安全、工
13、期、文明生产负领导责任,严格按质量计划及作业指导书组织施工,项目经理不在时行使项目经理职责,配合工程竣工验收等工作,对项目经理负责。 技术负责1 对本项目技术质量工作负直接责任,核对总包提供的技术资料图纸,施工组织设计与成井报告的编写与送审,施工工序质量控制、签证、质量记录控制(原始资料收集整理、保存),统计技术应用,负责现场检验、测量、试验设备的控制以及纠正和预防措施制定,审查采购物资的技术要求,竣工报告编写送审和工程质量验收、资料提交。质量员1 工序质量检查与验收,填写开孔令,隐蔽工程验收,施工中一般合格项目评审与处置,材料检验、半成品状态标识及质量记录资料。 施工员1 施工员负责生产调度
14、,作业计划调整,保证均衡生产,施工员填写施工日记,负责工序调度,组织,相关纠正、预防措施督促执行,事故预防与处理、器具搬运。材料员兼 确保材料供应到位,对材料质量进行初验、进场材料物资的签收、发放、登记和保管。安全员1 检查督促安全与文明生产措施落实,纠正不安全行为,生产设备检验、安全装置的检查。现场员工安全教育培训,上岗证书检查,安全日记填写。测量员兼 严格按施工图纸进行测量放样,记录测量成果,控制桩位放样偏差,同时对以后的井位进行复测。合计6人9 降水运行9.1 成井基本要求 必须在围护结构及止水帷幕全封闭后才能进行坑内成井施工。 地基加固(如旋喷桩加固)施工结束后,方可进行成井施工,否则
15、地基加固会影响成井质量。 疏干井的成孔必须严格按照设计深度施工。9.2 疏干井运行 疏干井降水应在基坑开挖前15-30天或更早进行,以保证有效降低开挖土体中的含水量,确保基坑开挖施工的顺利进行。 根据开挖进度,井内水位应控制在基坑开挖面以下一定深度内。10 成井工艺10.1 工艺流程准备工作钻机进场定位安装开孔下护口管钻进终孔后冲孔换浆下井管稀释泥浆填砂止水封孔洗井下泵试抽合理安排排水管路及电缆电路试验正式抽水记录。10.2 设备选型 本工程降水井孔径为钢管600mm,本工程钻井设备选用GPS-10型钻机或者鲁济湿型工程钻机,成孔采用正循环自然泥浆造浆,泥浆护壁回转钻进成孔,钻头选用带保径圈的
16、三翼钻头,钻头直径按设计及规范要求选用钢管600mm。根据施工经验,使用这些钻头施工稳定性好,能确保成孔质量,能有效控制成孔中的缩径现象,为确保工程质量奠定基础。10.3 施工技术要求10.3.1准备工作合同签订后,即开始施工部署,首先组建项目经理部,落实材料和人员,合理安排人财物,与甲方及工地上各相关单位保持密切协作。10.3.2 材料到位专人负责进料,工程师核定,确保井壁管、过滤管、填砂、粘土等材料的质量。材料不到位,质量不符合要求不能开钻。10.3.3 进出场、定位、埋设护孔管由甲方提供“三通一平”,钻机进场。钻井井位确定后应由甲方签字认可,基础牢固,应放在硬粘土或碎石道渣上。钻机安放稳
17、固、水平、护孔管中心、磨盘中心、大钩应成一垂线。埋设护孔管要求垂直,并打入原状土中10-20cm,外围用粘土填实夯实,井管、砂料到位后才能开钻,钻孔孔斜不超过1(对转盘采用水平尺校平),要求整个钻孔孔壁圆整光滑,钻进时不允许采用有弯曲的钻杆。10.3.4 钻进清孔钻进中保持泥浆比重在1.11.2,尽量采用地层自然造浆,整个钻进过程中要求大钩吊紧后徐徐给进(始终处于减压钻进),避免钻具产生一次弯曲,特别是开孔口不能让机上钻杆和水接头产生大幅摆动。每钻进一根钻杆应重复扫孔一次,并清理孔内泥块后再接新钻杆,终孔后应彻底清孔,直到返回泥浆内不含泥块,返出的泥浆含砂量12%后提钻。10.3.5 下井管按
18、设计井深事先将井管排列、组合,下管时所有深井的底部按标高严格控制,并且保持井口标高一致。井管应平稳入孔,每节井管的两端口要找平,其下端有45度坡角,焊接时二节井管应从二个方向找直,并有二人对称焊接,确保焊接垂直,完整无隙,保证焊接强度,以免脱落。为了保证井管不靠在井壁上和保证填砂厚度,在滤水管上下部各加一组扶正器4块,保证环状填砂间隙厚度大于200mm,过滤器应刷洗干净,过滤器孔径均匀且不小于2cm,外包一层40目滤网。下管要准确到位。自然落下,稍转动落到位,不可强力压下,以免损坏过滤结构。井管到位后下钻杆泥浆稀释到1.05左右,在稀释泥浆时井管管口应密封,使泥浆从过滤器经井管与孔壁的环状间返
19、回地面,稀释泥浆应逐步缓慢进行。10.3.6 填砂稀释泥浆比重在1.05后关小泵量,将填砂徐徐填入,并随填随测填砂顶面的高度,不得超高。疏干深井填砂为建筑粗砂,井管直径273mm,水平向填砂厚度不小于150mm,填砂高度严格按设计图纸进行。10.3.7 止水降压井在填砂顶部填5m厚的优质粘土,以上再用普通粘性土填实,一直填到地面,才能开始活塞洗井。疏干深井上部2m左右用普通粘性土填实就可以了。10.3.8 洗井疏干深井采用空压机洗井方法,要求洗井到水清砂尽为止,确保洗井质量。降压深井拟采用活塞空压机联合洗井方法,先用空压机洗井,待出水后改用活塞洗井,活塞洗井一定要将水拉出井口,形成井喷状,要求
20、洗井到清水,然后再用空压机洗井并清除井底存砂。成井后水的含砂量达到凿井验收标准,确保洗井质量。10.3.9下泵抽水降压井:安装泵体要稳,泵轴垂直,深井下泵深度在36m左右,连接好排水管及电源线路进行试抽水,测定井内水位及观测孔水位变化及流量。疏干井:成井施工结束后,试抽水,深井潜水泵安放在离井底1m的位置。10.4 成井施工控制表序号检验项目质量标准检查方法责任人成孔阶段井 位600mm测量钻头质量员泥浆比重1.15-1.20比重计机长质量员沉渣厚度:300mm测 绳机长质量员成井阶段泥浆比重1.05-1.08比重计机长质量员井管及滤管长度500mm钢 尺质量员填砂厚度+1000mm测 绳机长
21、质量员粘土厚度+1000mm测 绳机长质量员洗 井井喷状目 测项目工程师抽水安装泵5m钢 尺质量员水位20mm水位计测量员等流量2m3/h水 表测量员等11 降水保证措施11.1 技术保证措施11.1.1 降水试运行在开始降水运行之前,准确测定各井口和地面标高,测定静止水位,安排好抽水设备、电缆及排水管道作试运行,以保证抽水系统完好。抽出来的水应排入场外市政管道中,以免抽出的水就地回渗,影响降水效果,坑内的降雨积水应立即排出坑外,尽量减少大气降水和坑内积水的入渗。11.1.2 正式运行 减压井 抽水井个数和抽水量大小应根据基坑开挖深度和承压水头埋深要求进行控制。经基坑稳定性验算,减压深井基本上
22、在基坑开挖电梯井和集水井时再开启运行,并随开挖逐步降低承压水头,以减少对周围环境的影响。 抽水需要24小时派人值班,并做好抽水记录,记录内容包括降压深井涌水量Q和水头降s,指导降水运行达到最优。 应急措施:若水头降深不能完全满足要求,可增大单井的出水量,原来作为备用井的,也进行抽水。降水工作应在地下构筑物施工至上覆压力和地下水头的顶托力平衡后才能停止降水。停止降水的时间根据上覆压力与顶托力的平衡计算结果确定的计算结果应报送设计并取得设计的认可后,施工现场才能停止降水。经估算,本工程承压水可在基坑底板浇筑完毕后混凝土强度达到设计要求即可停止降水。 疏干深井 降水运行应与基坑开挖施工互相配合。 在
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