泵站沉井施工方案(共46页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上建设北路快速化改造工程一标段泵站沉井施工方案北京市政建设集团有限责任公司建设北路快速化改造工程项目部2014年3月5日建设北路快速化改造工程一标段泵站沉井施工方案编 制: 审 核: 审 批: 北京市政建设集团有限责任公司建设北路快速化改造工程项目部2014年3月5日专心-专注-专业泵站沉井施工方案一、编制说明1、编制依据1.1施工设计图及参考工程数量;1.2国家现行的设计规范、施工规范、质量评定标准和施工技术验收规范及有关文件:泵站施工规范、建筑施工计算手册、地基处理规范、天津市市政工程施工技术规范、城市桥梁工程质量检验标准;1.3我公司针对本工程编制的总体施工组织设
2、计;1.4我公司积累的成熟技术、科技成果、施工工法以及多年来从事同类工程的施工经验;1.5我公司对施工现场实地勘察、调查资料。2、编制原则2.1严格执行与本工程有关的国家、部及天津市制定颁布的规范、规程、技术标准和法规文件等;2.2响应招标文件的要求,确保实现业主制定的质量、安全、环保、文明施工等各方面的目标,结合工程实际情况实现工期目标;2.3科学管理、文明施工、质量合格、保证工期,科学组织、合理安排、优化施工方案;2.4严格按照业主提出的工期要求,科学安排施工进度、作业程序,认真组织劳动力,采取平行和交叉作业相结合的施工方法,控制施工进度,确保施工工期;2.5严格按照ISO9001质量认证
3、体系的要求以及安全文明施工的要求组织施工,强化施工管理,建立健全质量保证体系,强化施工质量保证措施,使各项工作落到实处,确保工程质量目标的顺利实现。二、工程概况 1、工程概况本泵站为太原市建设北路地道泵站工程,泵站分为泵站和闸阀井两部分,为钢筋混凝土结构,泵站采用排水沉井施工方案,沉井形状为矩形,平面尺寸为18.55m8.6m,外壁高度为17.3m;闸阀井为现浇钢筋混凝土结构,深3.55m,采用明开施工,外侧止水节结构采用高压旋喷桩止水帷幕。2、水文地质情况、气候条件本工程根据太原市府东街改造工程(建设路下穿段)岩土工程勘察报告泵站底板位于粉质粘土层,地基承载力特征值150Kpa。根据参考地勘
4、,水位埋深一般在4.5m10.5m,标高798.3802.5m,三、施工计划1、进度计划开工日期:2014年3月15日完工日期:2014年7月10日。泵站施工计划2、主要材料、设备进场计划2.1材料进场计划工程中所用主要材料包括:钢筋、商品混凝土、水泥、防水材料、装修材料等。工程所用材料根据工程施工进度分批进场,保证施工进度,考虑厂家生产供应能力、工程进度、气候条件等因素,结合施工高峰期需用量,保证有充足的储备。根据工期计划,首先安排水泥进场,进行地基处理及高压旋喷止水帷幕桩施工,同时进行施工场地硬化,安排垫木、钢筋、钢模板等材料进场,进行钢筋绑扎、模板安装施工。混凝土采用商品混凝土,提前订立
5、采购合同,其它材料也在不耽误工期的前提下陆续进场。材料存放场地严格按照标准化及文明施工的要求进行布置,分区做好标识,存放场地进行碎石硬化处理,做好排水,防止雨水污染存放的钢筋、模板等材料。钢筋及模板存放场地地面设置枕木垫高20cm,防止雨水浸泡,材料上方用彩条布等遮盖,模板码放整齐,同样用彩条布遮盖,防止由于雨水冲刷而锈蚀。其它材料放入仓库中,随取随用,做好登记。2.2设备进场计划施工机械设备主要有三轴搅拌桩机、钢筋加工机械、挖掘机、自卸汽车、起重机、发电机等。首先安排挖掘机、三轴搅拌桩机机进场,钢筋加工机械随进度计划提前进场(机械设备见表1)。 机械设备表 表1序号机械或设备名称数量序号机械
6、或设备名称数量1汽车吊2台10电焊机3台2自卸汽车2台11钢筋调直机1台3挖掘机1台15钢筋切割机2台4装载机1台13钢筋弯曲机2台5推土机1台14潜水泵2台6高压泵2台15发电机1台7空气压缩机2台16振捣棒6个8混凝土泵车1台17高压水泵2台9三重旋喷管2台18地质钻机2台3、劳动力计划3.1项目组织机构和主要管理人员为安全、优质、按期完成本工程的施工任务,本着精干、高效的原则,我们将抽调理论和实践经验丰富、业务能力强、综合素质高的技术、管理人员及具有丰富施工经验的施工队伍完成本合同段的施工任务。按项目法组建项目经理部,全面负责本合同段工程的施工组织管理工作(项目组织机构见图1)。3.2不
7、同施工阶段劳动力计划本工程设专职安全管理人员2名,根据工程数量、有关劳动定额以及我单位类似工程的经验,拟投入沉井施工的管理、服务和生产人员总计约40人,其中包括钢筋工、操作工、机修工、电工、焊工、测量工、普工、混凝土工、防水工、安装工、机电工和司机等工种,开工后,迅速组织特殊工种人员进场,并根据工程需要适时调整,高峰期人数达60人。四、沉井施工1、施工工艺流程根据设计,泵池采用钢筋混凝土结构,按沉井施工设计,沉井采用排水下沉,下沉时用大口井降水,将地下水降至开挖层以下,机械配合人工挖土下沉(具体工艺流程见图2)浇筑封底砼接浇池壁、顶板砼回填基坑抽水机安置商品砼商品砼管道恢复分层夯实平整场地立刃
8、脚模板绑扎沉井钢筋立沉井壁内外模浇注沉井砼沉井砼养生底板钢筋绑扎、模板安装钢筋弯制砼拌制钢筋制备量改进钢筋制备修整模板防措施修整模板副经理贺占桥挖土下沉图2 沉井施工工艺流程图根据沉井井壁形式,采取分3次制作、2次下沉,施工顺序为:挖基坑止水帷幕桩施工降水施工(与首节沉井结构同时施工)铺设砂垫层,安装方木垫块制作底节沉井拆除方木、模板、挖土下沉到设计深度铺设砂垫层,安装垫架制作第二节沉井拆除垫架、模板、挖土下沉到设计深度沉井封底、浇筑钢筋砼底板制作第三层结构、顶板回填基坑。2、沉井施工过程 2.1第一步基坑开挖首先进行第一次基坑开挖,坡脚位于止水帷幕外1m,根据设计图纸,第一次开挖标高由805
9、.4至801.2,深度为4.2m,放坡系数按1:0.5,采用人工+机械配合开挖,开挖至标高上20cm时采用人工开挖,防止扰乱老土。开挖至设计标高后铺设0.5米砂垫层,分两次铺设,第一次铺设30cm,第二次20cm,并分层夯实,砂垫层完成后方可进行底接沉井制作。2.2高压旋喷止水帷幕桩施工依据地质勘察报告,地下水位较高,位于5.45.5m位置,为防止施工降水对周围建筑的影响,以及便于开挖及下沉施工,在泵站周围施工高压旋喷止水帷幕桩,旋喷桩桩径850mm,桩间距600mm,沉井桩顶标高801.2m,桩长25m,总桩数116颗。2.2.2施工方法旋喷桩是在普通化学注浆法的基础上发展起来的加固土体和止
10、水帷幕的一种方法,是采用高压射水切削土体,同时高压注入设计浆液对土体进行加固的一项技术。(1) 施工流程:旋喷桩施工过程中先用钻机引孔,用高压泵(一般为25MPa)将水泥浆液通过特殊注浆管端头的喷嘴(23mm),以高速喷入土层,喷嘴在喷浆液时,一面缓慢旋转(515rpm)、一面徐徐提升(515cm/min),高压喷出的浆液不断切削土层,并使强制切削下来的土体与浆液充分混合,最后在喷射力的有效射程范围内形成一个混合物圆形凝柱体,依据实际地质情况旋喷法采用的三重管法,即:分别送入水、空气和水泥浆,在以高压泵以20MPa的压力进行射水,同时环绕一股0.7MPa的圆筒状气流,进行高压水喷射流和气流同轴
11、喷射冲切土体,形成较大空隙,再另行由泥浆泵以3MPa压力注入水泥浆,达到水泥浆置换土体颗粒,满足设计要求。施工流程详见旋喷注浆施工工艺流程。(2)施工方法:施工时首先用钻机引孔,再用旋喷机喷射,即先把浆液管下到预定加固范围最深点,然后自下而上进行高压喷射注浆切割土体,将开孔和灌注桩体同时进行,一次成桩,其工作步骤为:1)钻机就位:钻机需平置于牢固坚实的地方,钻杆对准孔位中心,偏差不超过5cm。2)钻孔下管:钻孔的目的是将注浆管顺利置入预定位置,在下管过程中,需防止管外泥砂或管内水泥浆小块堵塞喷嘴,可用胶带封死喷头,当注浆喷头下到预定位置(预定加固范围最深点),按照顺序往管内输送睡、压缩空气和浆
12、液,胶带将自动崩开。设备安装调试高压旋喷注浆施工平整场地 测放桩位 启动高喷台车引孔施工造浆定位试机引孔钻进 启动空气压缩机输送高压气流 主机钻进扩桩 钻孔扩桩结束三重管启动开始旋喷自桩底匀速旋转提速高压喷浆至桩顶 单桩施工完毕移机再施工 旋喷注浆施工工艺流程3)制浆:根据不同地层选取不同注浆材料,本项目旋喷桩止水帷幕注浆材料采用普通硅酸盐水泥(42.5#),水泥浆液的水灰比为0.8。4)试管:当注浆管置入土层预定深度后应用清水试压,若注浆设备和高压管路安全正常,则可搅拌制作水泥浆开始高压注浆作业。5)高压注浆作业:高压射浆自下而上连续进行,注意检查浆液初凝时间、注浆流量、压力、旋转和提升速度
13、等参数,应符合操作规程要求。若其它参数不变,提高喷射压力即射流能量大,加固范围则相应增大,效果好;若提升速度和旋转速度适当降低也可以增大加固半径,在射浆过程中参数可随土质不同改变,若参数不变,则容易造成材料浪费或降低旋喷效果。6)喷浆结束与拔管:喷浆由下而上至设计高度后,拔出喷浆管,喷浆即告结束,把浆液填入注浆孔中,多余的清除掉,但需防止浆液凝固时产生收缩的影响,拔管要及时,切不可久留孔中,否则浆液凝固后将难以拔出。7)注浆设备清洗:当喷浆结束后,立即清洗高压泵、输浆管路、注浆管及喷头。8)高压旋喷桩采用跳打式咬合打发,即1、3、2、5、4、7 2.2.3施工机械设备及主要技术参数(1)施工机
14、械设备 表1设备名称设备型号数量备注钻 机XPB-20A2台旋喷注浆高压泵YCT250-4B2台旋喷注浆空气压缩机JH-50A2台旋喷注浆高压水泵30MPa2台旋喷注浆三重旋喷管732 套旋喷注浆浆液制备机拌浆桶2台旋喷注浆(2) 三管旋喷施工主要技术参数如下:项 目 参 数喷嘴直径(mm) 23旋喷速度(r/min) 515提升速度(mm/min) 50150高压泵压力(MPa) 2040流量(L/min) 60120(水)泥浆泵压力(MPa) 35流量(L/min) 100150(浆液)空压机压力(MPa) 0.70.8高压旋喷桩(850)止水帷幕水泥浆参数表水泥用量(每米)电动机转速(r
15、/min)流量(L/min)))提升速度(cm/min)备注360kg7006015纯水泥浆2.2.4旋喷桩质量(1)质量标准1)保证项目旋喷桩使用的水泥品种、标号、水泥浆的水灰比符合设计要求。检验方法:检查出厂证明、合格证、试验报告。2)基本项目高压旋喷桩桩体深度、直径、桩体强度和渗透系数等符合设计要求。检验方法:钻孔取样检验和标准贯入试验,开挖检查。冒浆体试块试验,取施工过程中冒浆体试验其物理性能,作为判断强度参数,所取冒浆体应选取喷射后期的即水泥与土混合状态较接近地下实际混合状态的冒浆体。检查桩体均匀性,可采取钻孔取芯的方法,该方法也可用来检验桩体的抗压强度。3)允许偏差旋喷桩的允许偏差
16、和检验方法应符合下表的规定。项 目 允许偏差 检验方法桩体中心位置 50mm 拉线及尺量检查钻孔垂直度 1.5H/100 吊线和尺量检查(2)施工注意事项1)钻机就位后应进行水平、垂直校正,钻杆应与桩位吻合,偏差控制在10mm内。2)旋喷桩施工前必须确定旋喷施工参数:旋喷速度、提升速度、喷嘴直径等。3)旋喷桩管达到预定深度后,应进行高压射水试验,合格后方可喷射浆液,待达到预定压力排量后,再逐渐提升旋喷管,深层旋喷时应先喷浆后旋喷和提升,防止注浆管扭断。4)旋喷冒浆处理冒浆:旋喷时高压喷射流在地基中切削土体,其加固范围就是喷射距离加上渗透部分长度为半径的圆柱体。一部分细小的土粒被喷射浆液所置换,
17、随着液流被带到地面上(俗称冒浆),其余与浆液搅拌混合。在旋喷过程中往往有一定数量土粒随着一部分浆液沿着注浆管冒出地面,通过对冒浆观察,冒浆量小于注浆量20%为正常现象,超过20%或完全不冒浆者,应查明原因,采取相应的措施。地层中有较大的空隙而引起不冒浆,则可在浆液中掺加适量的速凝剂,使浆液在一定范围内凝固。另外,还可在空隙地段增大注浆量,填满空隙,再继续正常旋喷。冒浆量过大是有效喷射范围与注浆量不适应所致,可采取提高喷射压力、适当缩小喷嘴直径、加快提升和旋喷速度等措施,减小冒浆量。5)在插管旋喷过程中,要注意防止喷嘴被堵,压力和流量必须符合设计值,否则要拔管清洗,再重新进行插管和旋喷。使用双喷
18、嘴时,若一个喷嘴被堵,则用复喷方法继续施工。插管过程中,为防止泥砂堵塞,可边射水边插管,水压力控制在1MPa,高压水喷嘴要用塑料布包裹,以免泥土堵塞。6)选用水泥应经试验及过筛,其细度应在标准筛(孔径0.08mm)的筛余量不大于15%,浆液搅拌后不得超过4 小时,当超过时应经专门试验,证明其性能符合要求方可使用。7)钻杆的旋转和提升必须连续不中断,拆卸钻杆要保持钻杆有0.1m 以上搭接长度,以免旋喷固结体脱节。中途机械发生故障时,应停止提升和旋喷,以防断桩。并应立即检查,排除故障。为提高旋喷桩承载能力,在桩底部1m 范围内应采取较长持续时间的措施。8)当采用水泥浆进行旋喷时,在浆液与土搅拌混合
19、的凝固过程中,由于浆液析水作用,一般均有不同程度收缩,造成固结时出现凹陷(凹陷通常在桩顶0.31m 之间),深度随土质、浆液析出、固体直径等因素而异,当桩头凹陷量大对土加固及防渗影响大,应采取静压注浆补强。9)旋喷桩施工完成后,不能随意堆放重物,防止旋喷桩变形。10)旋喷桩体的施工质量是保证施工期间基坑围护止水的关键,旋喷桩施工时,应严格按照施工规范进行施工。其施工要点如下: 高压喷射注浆的施工参数应根据地质条件,通过现场试验和施工经验调整,并在施工中严格加以控制。 施工时应保证钻孔的垂直偏差不应超过0.5%,桩位偏差不应大于50mm。喷射压力,提升速度对成桩直径有较大影响,应根据深度及土质条
20、件进行调整。 2.2.5旋喷桩安全保证措施旋喷施工采用高压喷射为主的手段,尤应注意安全措施。(1) 高压泥浆泵应全面检查和清洗干净,防止泵体的残渣和铁屑存在,各密封圈完整无泄漏。(2) 压力表应定期检查,保证正常使用。(3)一旦发生故障,要停泵停机排除故障。(4) 司钻人员需熟练操作技能,了解注浆全过程。机械设备沿基坑围护轴线移动,采取跳槽式双孔全套复搅式顺序。双排搅拌桩采取跳槽式打桩打完第一排再进行第二排搅拌桩打设,避免漏桩。2.3 降水井打设本次沉井采取排水沉井法,因此在沉井前需要进行降水,根据本次施工条件,计划采用大口井降水法,坑内四角各设置一座降水井,深度30m。降水井井径为400mm
21、管井。搅拌桩南、北方向外侧2m处各打设一口补水井,规格与降水井一致。降水井打设完成后通过井口观察水位达到第一次沉井标高下后方可进行沉井施工,主体混凝土浇筑至地面高程方可停止降水。采用潜水泵抽水,直接排入沉淀箱,进地面排水管系统。抽水井全部下入1.0寸潜水电泵(可根据实际出水量调整泵的大小),潜水电泵必须满足施工现场需求,并有部分泵为备用。施工现场准备一台发电机,施工停电时备用。2.3.2排水系统设计根据现场实际情况,排入补水井中。电路系统与排水管路同步布设,使场地文明施工,安全可靠。2.3.3降水施工2.3.4工艺流程施工准备接通施工用临时电路、水管查明地下管线及地下构筑物定井位放井位校 核挖
22、探坑挖泥浆池钻机就位钻机对准井位调整水平度、垂直度检查钻头直径钻孔至设计孔深换浆、验孔下井管、填滤料洗井、补滤料、上部封井水泵安装,试抽水(1)用正循环钻机进行成孔,孔径不小于700mm,孔深与设计深度误差小于300mm,成孔后迅速下管,使管与孔同心。下管填料后及时洗井。受障碍物影响不能在设计孔位施工时允许调整井间距。根据现场条件在基坑距降水井位3.0m处挖泥浆池,每2-3眼井共用一个泥浆池,为清除井位地下障碍物,在井位处挖探坑,深1.0-1.5m。当井口土质松散时,必须埋设护筒后后才能进行成孔,以免泥浆浸泡冲刷导致孔口坍塌。(2)下管时,在混凝土井墩上放置井管,四周栓8号铁丝或6号钢丝绳,缓
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