重庆市潼南县污水处理工程老区变配电间人工挖孔桩施工方案(共32页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上重庆市潼南县污水处理工程老区变配电间人工挖孔桩施工方案一、工程概况为了将重庆市潼南县城市污水收集到潼南县污水处理厂净化处理,拟在潼南县新、老县城兴建污水处理厂厂外管线工程。本工程A线主要收集老县城污水。本工程挖孔桩主要在变配电间,共计10根,其中1000的四根,900的六根,本工程采用端承桩基础,桩端扩大,以卵石层为持力层。卵石承载力特征值:frk=0.4MPa。二、工程地质及水文地质情况、位置与交通概况勘察区位于潼南县城,交通运输的骨干是公路运输,勘察区交通便利。2、线路区工程地质条件2.1自然地理及气象、水文线路区位于潼南县新、老县城城区,沿涪江两岸延伸至潼南污水
2、处理厂,交通较为方便。线路区属亚热带气候,温暖湿润,雨量充沛。具冬暖春早,夏热秋凉,秋雨连绵,无霜期长特点。多年平均气温17.918.5,最高气温40.8(1972年8月27日),最低气温-3.8(1963年1月15日),夏季长达4个月以上。多年平均降雨量986.00mm,最大年平均降雨量1378.3mm(1968年),最小年平均降雨量783.2mm(1961年),降雨一般集中在59月,占全年降雨量的2/3,最大日暴雨量426mm(1981年7月1314日)。年平均风速23m/s,最大风速(10分钟平均)26.7m/s(1958年5月10日),实测极大风速27.0m/s(1961年8月4日),
3、最大风力达35m/s,最大静风频率7%(1月份),平均风速3.4m/s。场地地表水体主要为涪江,涪江属嘉陵江支流,常年水位为216.23221.45m,根据潼南水文站资料,涪江常年洪水位236.75m,20年一遇最高洪水位为245.75m。A线将在谭家桥位置穿越涪江,据调查,该位置涪江的最低冲刷深度为224.80m。目前潼南县城污水多直接排放涪江中,形成多个排放口。2.2地形地貌A线分别沿涪江“U”型河谷两岸由西向东延伸,A线位于涪江右岸,除A线过涪江段为涪江河床地貌外,其余地段为涪江一级阶地地貌。A线K0+0.00K1+800段地形横坡坡度角1540,纵坡坡度520,其余地段地形平坦。沿管线
4、地面高程227.32257.53m,相对高差30.21m。2.3地质构造场地区域地质构造属龙风场向斜南东翼,岩层产状较为平缓,岩层呈单斜产出,其产状为3056。经场地出露的基岩调查发育两组构造裂隙:组裂隙:倾向200220,倾角7082,间距1.32.7m,倾向延伸1.84.6m,张开度15mm,裂面较平整,无充填,未胶结,结合较差,属硬性结构面;组裂隙:倾向2030,倾角7580,间距2.05.6m,倾向延伸2.15.2m,张开度14mm,裂面呈锯齿状,无充填,未胶结,结合一般,属硬性结构面。按岩土工程勘察规范(GB50021-2001)附录A.0.4表划分,岩体属块状结构。2.4地层结构及
5、岩土工程特征经工程地质测绘及钻探揭露,线路区内分布地层为第四系全新统人工素填土(Q4ml)、残坡积粉质粘土Q4el+dl)、冲洪积粉土(Q4al+pl)、卵石土(Q4al+pl)和侏罗系上统遂宁组(J3sn)砂岩、泥岩互层组成。现由新到老分述如下:(1)第四系全新统素填土(Q4ml):杂色,以暗紫色为主。由粉质粘土、卵石、碎块石、建筑垃圾组成,硬质物含量不均,一般占总质量3060%,粒径20300mm。分布于线路区的房屋集中区、线路区,堆填时间老居住地一般大于5年,厚度0.5011.80m。根据填龄、回填方式和触探综合判断:A线K0+0.00K0+200段填土结构松散、饱和;A线K0+500K
6、1+900段填土结构稍密状、湿;A线K1+900K2+300段填土结构松散状、干;A线K2+300K3+060段填土结构中密状、干;B线K0+0.00K0+300段结构稍密状、干;B线K0+900.00K1+700段结构松散状、干;B线K1+700.00K3+540段结构稍密状、干。粉质粘土(Q4el+dl):褐红色。切面较光滑,手捻滑感强,稍有光泽,无摇震反应,干强度中等,韧性中等,多呈可塑状,局部含少量直径为12.5mm的钙质结核。表层可见植物根系,该层主要分布于A线K0+300K1+400段右侧地势较高的斜坡上,厚度0.971.10m。粉土(Q4al+pl):暗褐色。切面无光泽,摇震反应
7、中等,干强度中等,韧性中等,多呈中密,湿状,局部含小卵石。表层可见植物根系,该层主要分布于A线K3+070K4+320段和B线K0+0.00可+600段,厚度0.6014.80m。卵石土(Q4al+pl):杂色,母岩成份为沉积岩、岩浆岩。卵石呈亚椭圆状,交错排列,颗粒级配差。粒径1590mm,个别达200mm,含量为5280%,充填细砂或粘性土。稍湿饱和,稍密密实,在A线的K2+060K2+500段稍湿,稍密;A线的K2+500K4+320段湿饱和,中密;A线的K4+320K5+878.91段湿饱和,密实;B线呈稍密、湿状。钻探揭露厚度为1.757.10 m。(2)侏罗系中统沙溪庙组(J3sn
8、)泥岩:紫红色。由粘土矿物组成,局部砂质含量高,泥质结构,中厚层状构造。砂岩:红褐色、灰白色。矿物成份以石英、长石、云母为主,含少量暗色矿物,细中粒结构,厚层状构造,泥质胶结。该层分布于整个路基沿线范围。2.5基岩顶面及基岩风化带特征线路区已揭露的基岩埋深0.0016.50m,基岩面坡角在510之间,局部达30,强风化带基岩风化裂隙发育,岩芯破碎,质软,强度低,厚1.505.40m。弱风化带基岩裂隙不发育,岩石完整性较好。2.6水文地质条件线路区素填土结构松散为透水层;砂土和卵石土孔隙大,为相对含水层;粉质粘土透(含)水性能差,为隔水层;泥岩为粘土岩也属隔水层;砂岩岩体完整,中细粒结构,为相对
9、含水层。线路区地下水主要赋存于第四系松散土层孔隙和基岩风化裂隙中。在钻探过程中通过简易提水试验表明,在A线K0+0.00K0+180.00段、K1+460K1+500段、K3+480K3+660段受排污沟的补给,污水下渗成为地下水。A线K4+300K5+220段和B线K0+540K0+600段位于涪江河漫滩地带,地下水和涪江水存在密切的水力联系,洪水期涪江水补给地下水,枯水期地下水补给涪江水。受选取污水沟钻孔ZK70,利用涪江边采沙卵石留下的卵石坑作为试坑,做抽水试验(详见抽水实验成果表1,表2)表明,场区基岩渗透系数为1.92m/d,卵石渗透系数为2.86m/d。由于地下水和地表水水力联系密
10、切,根据地表污水和涪江水水样简分析成果表明地表水对对钢结构(钢管道)具有弱腐蚀性,对钢筋砼中钢筋无腐蚀性,对混凝土无腐蚀性,故可判定场地地下水对钢结构(钢管道)具有弱腐蚀性,对钢筋砼中钢筋无腐蚀性,对混凝土无腐蚀性。根据经验判定线路区土对钢结构(钢管道)具有弱腐蚀性,对钢筋砼中钢筋无腐蚀性,对混凝土无腐蚀性。三、编制依据1)、业主对本项目的工期要求;2)、地铁施工现行设计、施工及验收规范;3)、多年从事类似工程所积累的施工经验和成熟的施工工艺;4)、我公司现有的施工机械设备及施工技术力量;四、挖孔桩工程概况及实施方案 变配电间 8.4m(宽)17.2m(长),采用人工挖孔桩,桩径1000mm,
11、桩径900mm,桩长约为22.5m,桩总数量为10根,总长约为225m,桩身砼采用C25砼,砼总方量约为157m3。由于地下水比较丰富,涪江的水位比桩底标高要高23米,在挖孔桩须采用降水措施,将地下水降至开挖设计要求后,方可进行其开挖,并随开挖进度进行降水。4.1、人工挖孔桩施工方法及技术措施1.、施工测量放线:(1)、检查复核控制桩点,检查其建筑基线尺寸是否符合点位,是否通视、易量。 (2)、用经纬仪及钢尺测出各轴线和桩位,用红漆标在垫层上,待第三节护壁施工完成后将桩位控制线转移到护壁上,用红油漆标上标志,打入水泥钢针,作为挖孔依据。 (3)、放好每轴线后,及时报告与业主、总包或监理验线,复
12、核后方可施工。 4.1.2人工挖孔桩施工方法根据设计要求及工期安排,挖孔桩采用“跳槽开挖”的顺序施工,共分2个循环完成。挖孔桩施工顺序工艺流程见下图所示。人工挖孔桩全面展开分段开挖。人工挖孔桩施工工艺流程详见挖孔桩施工工艺流程图所示。施 工 准 备放 线、定 桩 位挖第一节桩孔土方绑扎孔口护壁钢筋及支模灌注第一节护壁混凝土测 量 放 线安装防护照明起吊等设施挖孔桩土方开挖绑 扎 护 壁 钢 筋灌注护壁混凝土成孔及终孔确认制作护壁钢筋制作护壁模型拌制护壁混凝土成 桩制 作护 壁 钢 筋校核桩孔垂直度和直径拌 制 护 壁 混 凝 土放线检测桩身截面净空吊 放 钢 筋 笼灌 注 桩 身 混 凝 土钢
13、 筋 检 测制 作 钢 筋 笼安 装 护 壁 模 型挖孔桩施工工艺流程图挖孔桩采用人工开挖,小型卷扬机起吊土石方,分节开挖及灌护壁混凝土成孔,分节开挖深度视地质情况采用0.51.0m,护壁混凝土采用现场自拌。孔桩钢筋笼在加工房加工成型,用两台QY-16型汽车吊整体起吊放入孔内。人工挖孔桩桩芯混凝土全部采用商品混凝土,串筒法灌注。4.1.3 人工挖孔桩技术措施 挖孔桩采用人工开挖,小型卷扬机起吊,分节开挖及灌注钢筋混凝土护壁成孔。施工中根据地质情况按0.51.0m循环进尺进行施工,护壁混凝土采用现场自拌。桩身钢筋笼在加工房加工成型,用两台QY-16型汽车吊分段起吊放入孔内。挖孔桩桩芯混凝土全部采
14、用商品混凝土,串筒法灌注,挖孔桩施工技术措施如下: a. 平整挖孔桩施工场地,布设挖孔桩桩位测量控制点,并编制桩位编号及坐标表,经复核无误后现场测放桩中心点,在桩位四周引测桩中心控制护桩。施工前先由技术人员和施工人员逐孔全面检查各项施工准备工作,逐级进行技术和安全交底,使各项安全、技术措施在思想上、组织上、操作上得到落实。b. 由人工逐层用镐、锹进行开挖。挖土顺序为先中间,后周边,第一节桩孔开挖完成后,进行护壁钢筋混凝土施工。护壁模型采用组合式钢模板,模板用U型卡连接,上、下由两半园组成的钢圈顶紧,并用桩心点校正模板位置。护壁混凝土采用C20早强混凝土,现场自行拌制,用机动翻斗车运至现场灌注,
15、插入式捣固器振捣密实。其中孔口护壁混凝土应比其它护壁厚15cm,护壁顶面高出现场地面20cm,以防杂物掉入伤人及地表水流入孔桩内。待第一节孔圈护壁完成以后,重新布设桩心控制点,将孔桩中心点用十字线布设于护壁顶面,标高基点布设于护壁上,并检查复测其准确性和精度。在挖孔桩成孔过程中,以此为标准来检查其垂直度和几何尺寸。 c. 于孔口安装半园形防护罩,安设垂直提升架、起重卷扬机、活底吊土桶及排水、通风、照明等设施,并检查其安全性能。在使用过程中,施工现场所有设备、设施、安全装置、工具、配件以及个人劳保用品等必须经常进行检查,确保完好和使用安全。 d. 开挖土石方由小型卷扬机配吊土桶起吊出孔外。采用分
16、节开挖及灌注护壁混凝土成孔,护壁竖筋用10150沿周边布置,10200沿环向布置。护壁混凝土需振捣密实,防止渗漏水,桩孔分段开挖完成后应尽快灌注护壁混凝土,且同段必须一次灌注完毕。 挖孔所出土石方用机械翻斗车转运至临时弃土场,再利用自卸汽车外运至指定弃土场。 挖孔桩通过淤泥、流砂层时,采用0.3m0.5m短进尺、加厚护壁、增加护壁钢筋、护壁主筋超前或采用插打钢护筒等措施通过。孔内渗水用污水泵抽排,排出泥水经沉淀池沉淀后再排放至城市下水道。 e. 为保证护壁稳定性及整体性,护壁分节灌注成形时节与节之间要保证5cm搭接长度并预留连接钢筋,钢筋通过绑扎连接。护壁施工图如下所示。接头搭接时先进行凿毛处
17、理,下节护壁灌注时,在接头处加强振捣,以确保接头连接质量,增强整体性和封水性能。 f. 挖孔桩的余泥用手推车运集于空地,然后用挖土机上载汽车运走。人工挖孔桩施工工艺图 若护壁漏水则采用速凝水泥砂浆封堵,并辅以小导管导流,待封堵砂浆凝固后,再堵塞小导管。防止孔外水通过护壁流入桩孔内,影响桩身混凝土的成桩质量。g. 钢筋笼用两台QY-16型汽车吊分段起吊放入孔内。吊放钢筋笼入孔时,不得碰撞孔壁。钢筋笼加工时将钢支撑腰梁预埋连接筋准确定位,安装牢固,并要设防止钢筋笼上浮的防爬钢筋。钢筋笼吊放时采用临空吊放,并应固定角度以确保预埋件标高和方向准确。 h. 挖孔桩桩身混凝土浇灌时选用坍落度为48cm的商
18、品混凝土,用串筒法,连续分层灌注,分层厚度不超过0.5m,采用插入式捣固器和人工插实相结合的方法振捣,以保证混凝土的密实性。浇注时,在孔底段应迅速灌注,以防孔底渗水量增多影响桩芯砼的质量。第二批挖孔桩混凝土灌注前,将先行桩咬合部进行凿毛处理,并涂刷YJ-302环氧混凝土界面处理剂,提高桩间接缝混凝土的封水抗渗能力。桩身混凝土灌注时尽量避免用水下混凝土灌注,以免出现桩间渗漏,影响围护咬合桩的整体性。4.1.4人工挖孔桩技术难点保证措施本工程场内存在砂卵石层及淤泥质土层,加之地下水位较高,水量丰富,容易形成流砂、流泥,给施工增加极大难度,根据我公司多年的桩基施工经验,只要做好以下几方面的工作,保质
19、、保量、安全地完成此工程是有把握的: 思想重视、管理到位、精选劳动力仔细研究工程勘察资料,仔细调查了解场地周围水文、地质情况,详实掌握第一手资料,不打无准备之战。组织具强有力的施工管理机构,层层将管理职责落实到位,将技术和方法贯彻落实到每一个施工人员的具体行动中,做好后勤保障指导工作。劳动力是生产力的第一要素,一支技术好、能吃苦、经验丰富、服从指挥的工人队伍是本工程顺利完工的重要保障。 充足的施工机具、物资准备针对流沙、流泥层需配备5T高频振动器,用于在流砂层中振沉钢筒。工地上将预备足够半模板、钢板、钢筋、水泵、稻草等施工用具,以保障工程顺利进行。 切实可行的技术措施所谓流砂、流泥是粉土、粉细
20、砂、淤泥质土,甚至粗砂为主的地质体在动水压力作用下经扰动而产生的现象,动水压力和扰动是土、砂体发生移动的作用力,所以要防止出现大量流砂、流泥现象,一是要减小动水压力,二是要减少对土体的扰动。减小动水压力减小动水压力就本工程而言切合实际的方法有两种:一为降水井降水,二为群井施工分流。降水井降水是用机械方法成井,分布在场地四周,预先抽排形成降水漏斗,截断场地外围的地下水补给,同时降低场地内地下水位,详见降水施工方案。群井施工分流是指在成孔阶段分片集中施工,保持各相邻孔掘进深度大致相当,群井抽水,减少单桩井的涌水量,从而减小动水压力,实践证明这是简单易行而又效果显著的施工方法。减小对砂体的扰动减小对
21、砂体的扰动关键要做好两项工作:一是正确的护壁方法,二是“快”字。正常地层下施工,每次可掘进一米,然后装模护壁,用钢筋砼护壁即可,而在流砂层中,则每次只能掘进半模或1/3模深度,防止大面积砂体位移。而且因流体能产生较大的侧压力,应加大护壁厚度,护壁视具体情况留泄水孔,砼搅拌时可加入适量的速凝剂以加快砼的早期强度,由于基底对护壁无支撑,为防垮模、掉模和变形,还需加大护壁配筋,以12-14钢筋为宜。在特别困难地段,可在护壁外侧打入L1.2米,14-20100-150mm的钢筋或钢板,下半部分用稻草或其它物品编织于钢筋、钢板外侧形成阻砂过水层,减少对护壁外砂体的扰动,再按上面所述方案护壁(见下图),或
22、者用常用的钢筒护壁方法,根据地质资料流砂层的厚度,制作长度相当、壁厚68mm的钢护筒垂直放入井内,边挖边沉或使用高频振动器将钢筒直接沉入砂体中,或用洛阳锤打至砂体中,尔后在筒体内掏砂,不对外围砂体产生扰动(见下图)。本工程施工现场地内局部可能有淤泥、粘土、细粉砂,和地下水,容量发生塌方及流泥、流砂现象,若发生流泥、流砂及地下水涌泉较大时,护壁节高相应缩小,一般采用半模或三分之一模方式工艺施工,并先打挡土条或钢筋网、填砂包、稻草等相应措施,必要时可采用钢板套筒作为护壁外模,以防止塌崩加剧,且护壁塌落的土方应在护壁筑混凝土同时用混凝土填满,护壁钢筋相应加密,以上情况视流水量及塌崩情况而定,缩小的护
23、壁节宜在50cm以内,细粉砂层也可采用打水平花管进行压力注浆法进行止水止流泥施工。施工时必须做到;a、在砼护壁上预埋铁爬梯,以便在紧急情况下,井下人员能在最短时间内撤离现场。b、在井上中适当位置可靠的救生软梯,上端固定在上口,另一端沿井边垂直向下延伸,使井下人员能快速撤危险现场。c、在桩孔内挖土时,手脚不得置于护壁之下,防止护壁突沉,压伤手脚。d、正在浇灌桩蕊砼的桩孔,十米半径范围内的其它桩孔不得下井作业。在“快”字上下功夫,要想快,则要求工人经验丰富、动作熟练、准确,护壁材料事先准备充分,在最短的时间内完成0.3米-0.5米的掘进、护壁工作,然后停止抽水,尽量减少对砂体的扰动,流砂层内施工必
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