水厂旋喷桩沉井专项施工方案图文.docx
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1、目 录一、 编制依据 2二、 工程概况 2三、 地质条件及地下水位 2四、 主要施工方法 5五、 人员、设备安排 17六、 质量保证措施 18七、 文明施工措施 19八、 安全保证措施 20第 41 页 一、编制依据中国市政工程中南设计研究总院提供:泉州市金鸡水厂工程施工图、泉州市金鸡水厂取水泵站工程岩土工程勘察报告;建筑地勘处理技术规范JGJ792012;给排水构筑物施工及验收技术规范GB502682008;给排水构筑物施工及验收技术规范GBJ141-90;顶管施工技术及验收规范2006试行本。二、工程概况泉州市金鸡水厂位于南安市丰州镇,计划日取水总规模70万吨,为日后泉州市区及市郊的最主要
2、给水工程,属大型市政给水工程,取水泵站工程位于南安市丰州镇旭山村的旧金鸡闸管理处,处于晋江河岸及北干渠的交汇处,北侧临近省道307,周边道路交通繁忙。取水口工程用地面积约亩,由一座取水泵房与一幢管理用房(含配电间)为主要组成部分,以及泵房出水口部分出水管道。设计地坪米。取水泵房下部为钢筋混凝沉井,上部为钢筋混凝土框架结构,地下1层(建筑高度8米)、地下2层(地下建筑深度米),设计底板底或承台底的黄海标高约米。管理用房(变配电间)为地上2层框架结构建筑物,建筑高度约8m。下2层(地下建筑深度米),设计底板底或承台底的黄海标高约米。管理用房(变配电间)为地上2层框架结构建筑物,建筑高度约8m。三、
3、工程地质条件及地下水位场地处于晋江河流的左岸(北岸),属岸边工程,现岸上地面黄海高程约米,地面大部分铺设砼与石砖,地表高程高差不大,但地面上建(构)筑物及障碍物较多。从地勘揭示的地层剖面图显示,沉井段揭露的岩土层从上至下分别描述如下: -1砼或填石、浅灰色,表层为砼,其下堆填有块石与与碎石等,碎石或块石含量约60%,金刚石钻进,稍湿-湿。 杂填土、杂褐色,由粉土、粘土与砂等组成,含有建筑垃圾等硬杂物约30%不等,密实度不均匀,堆填时间一般大于10年,老填土,渗水性强,松散-稍密,稍湿-饱与。粉质粘土:褐灰色,灰色,粉土与粘土为主,土质均匀,含沙量少,冲积成因,干强度高,韧性中等,捻面稍有光泽,
4、硬塑为主,湿饱与。沉井的底板大部分座落在该地层中。淤泥质土、深灰色,淤泥质粘土为主,含沙量少,土质均匀,略有臭味,干强度高,韧性中等-高,摇震反应稍快,流塑,饱与。沉井的刃脚均座落在该地层中。施工场地地下水埋藏及性质:沉井施工地段稳定水位埋深为地表下米,场地地下水按埋藏条件及性质可分为上层滞水,承压水。A、 上层滞水主要赋存于杂填土土层中,主要补给来源为晋江江水,水力联系强,渗透性强。B、 承压水主要赋存于中粗砂、砾粗砂与卵石层等土层的孔隙中,主要接受河流的补给,赋存于中粗砂、砾粗砂与卵石层渗透性强且赋水量大、具承压性,基本属潜水、承压力水,该含水层与沿线河水有水力联系,水位变化幅度约为5米。
5、岩土层渗透评价见表1: 地层渗透性评价结果地层编号岩土名称渗透系数K(工程经验) (m/d)土层渗透性 评价杂填土中等透水性粉质粘土极微透水性淤泥质土或淤泥微透水性中粗砂中等透水性粉质粘土极微透水性砾粗砂中等透水性卵石强透水性强风化花岗岩弱透水性坑底以上土层综合场地岩石层以上综合针对本工程的地质地层及地下水的表现形式,建议沉井施工之前应进行必要的土体加固处理。以免发生在以往沉井施工中经常遇到的问题。现根据国家有关规定及业主监理的要求,按中国市政工程中南设计研究总院施工图及设计说明要求编制沉井专项施工方案交有关专家审核。四、主要施工方法(一)施工顺序根据设计图纸以及以往施工经验,本工程采用如下施
6、工顺序进行施工:高压旋喷桩基坑开挖素砼垫层施工第一节井壁制作沉井下沉第二节井壁制作沉井下沉第三节井壁沉井下沉沉井封底沉井周围回填土。(二)旋喷桩施工1、旋喷桩施工施工流程框图施工准备调节垂直度钻机就位钻孔喷射高压泥浆浆浆液拌制旋喷提升清理机具转入下一孔位2、高压旋喷桩原理高压旋喷桩属于深层搅拌法中的一种,原理是利用工程钻机钻孔至设计深度后,利用高压泵将水泥浆液通过钻杆端头的特制喷头以20MPa的压力把浆液水平喷入土体,借助液体的冲击力切削土层,使一定范围内的土体结构破坏,并与土体搅拌混合并强制与固化浆液混合,同时钻杆一面以一定的速度旋转,)的圆柱固结体(即旋喷桩),从而使地基得到加固。喷射方式
7、分为:旋喷,定喷与摆喷。旋喷桩主要用于加固地基,提高地基的抗剪强度,改善地基土的变形性能,使其在上部结构荷载作用下,不至破坏或产生过大的变形。按喷射介质及其管路多少可分为单管法、二管法、三管法等。根据施工经验本工程旋喷桩围护及加固采用单重管法施工。以浆液作为喷射流,成桩直径0.6m左右。3、机具设备及材料要求高压喷射注浆法主要机具设备包括:高压泵、钻机、浆液搅拌器等;辅助设备包括操纵控制系统、高压管路系统、材料储存系统以及各种管材、阀门、接头安全设施等。浆液通常采用水泥浆,设计采用号普通硅酸盐水泥。水灰比一般为:11.2:1,固结体的抗压强度(28d)最大可达MPa。当地下水位较高或要求早强时
8、,可加入氯化钙、三乙醇胺等速凝早强剂。本工程旋喷桩水泥掺入量为25%,再加每立方米120Kg粉煤灰。旋喷使用的水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥,水灰比本工程取1.0。因稠度过大,流动缓慢,喷嘴常易堵塞,增加排除故障时间,影响施工进度;稠度过小,对强度有影响。为消除离析,一般再加入水泥用量3%的陶土、0.9的碱。浆液在旋喷前1h以内配制,使用时滤去硬块、砂石等,以免堵塞管路与喷嘴。防渗时也可掺入13%的水玻璃。4、施工方法4.1 桩位测设(1)测量放线:根据设计的施工图与坐标网点测量放出施工轴线。(2)确定孔位:在施工轴线上确定孔位,编上桩号、孔号、序号,依据基准点进行测量各孔口地面高程。桩位应
9、严格按照图纸设计测设,偏差不得大于50mm。4. 2 确定工艺参数为保证施工质量应严格遵守试桩要求,在展开大批量制桩前进行试桩,以校验施工工艺参数是否合理。经试桩验证高压旋喷桩工艺参数切实可行,试桩质量高,则按试桩各项控制参数进行高压旋喷桩的后续施工。4. 3 钻机钻孔(1)钻机就位。钻机主钻杆对准孔位,用水平尺测量机体水平、立轴垂直,钻机要垫平稳牢固。(2)钻孔口径应大于喷射管外径2050mm,以保证喷射时正常返浆、冒浆。(3)造孔每钻进5m用水平尺测量机身水平与立轴垂直1次,以保证钻孔垂直。(4)钻进过程中,为防止泥砂堵塞喷嘴,可边射水、边插管,水压力一般不超过1MPa,若压力过高,则易将
10、孔壁射塌。(5)钻进过程中随时注意地层变化,对孔深、塌孔、漏浆等情况,要详细记录。(6)钻孔终孔深度应大于开喷深度0.51.0m,以满足少量岩粉沉淀与喷嘴前端距离。终孔后将孔内残留岩芯与岩粉捞取置换干净。(7)孔深达到设计深度后,进行孔内测斜,孔斜率不大于%。(8)测量孔深:钻孔过程中测量使用钻杆钻具长度。4. 4 搅拌制浆搅拌机的转速与拌与能力应分别与所搅拌浆液类型与灌浆泵的排浆量相适应,并应能保证均匀、连续地拌制浆液。保证高压喷射注浆连续供浆需量。在浆液使用前,检查输浆管路与压力表,保证浆液顺利通过输浆管路喷入地层。4. 5 喷射作业高压喷射注浆法为自下而上连续作业。喷头可分单嘴、双嘴与多
11、嘴。(1) 当孔深达到设计深度后,喷嘴达到设计标高,即可喷射注浆。(2) 开喷送入符合设计要求的水泥浆,待浆液返出孔口正常后,开始提升。水泥浆液流量大于60L/min,水泥浆液流压力不宜小于20MPa,旋喷提升速度1020cm/min,旋转速度,1020rod/min。(3) 高压喷射注浆喷射过程中出现压力突降或骤增,必须查明原因,及时处理。(4) 喷射过程中拆卸钻杆时,应进行下落搭接复喷,搭接长度不小于0.2m。(5)喷射过程中因故中断后,恢复喷射时,应进行复喷,搭接长度不小于0.5m。(6) 喷射中断超过浆液初凝时间,应进行扫孔,恢复喷射时,复喷搭接长度不小于1m。(7) 喷射过程中孔内漏
12、浆,停止提升,直至不漏浆为止,继续提升。(8) 喷射过程中孔内严重漏浆,停止喷射,提出喷射管,采取堵漏措施。4. 7 冒浆在旋喷过程中,往往有一定数量的土颗粒,随着一部分浆液沿着注浆管管壁冒出地面,通过对冒浆的观察,可以及时了解土层状况,判断旋喷的大致效果与断定参数合理性等,根据经验,冒浆(内有土粒、水及浆液)量小于注浆量20%为正常现象,超过20%或完全不冒浆时,应查明原因及时采取相应措施。 流量不变而压力突然下降时,应检查部位的泄漏情况,必要时拔出注浆管,检查其封密性能。 出现不冒浆或断续冒浆时,若系土质松软则视为正常现象,可适当进行复喷;如系附近有空洞、暗道,则应不提升注浆管,继续注浆直
13、至冒浆为止,或拔出注浆管待浆液凝固后,重新注浆直至冒浆为止,必要时采用速凝浆液,便于浆液在注浆管附近凝固。 减少冒浆的措施:冒浆量过大的主要原因,一般是有效喷射范围与注浆不相适应,注浆量大大超过旋喷固结所需的浆量所致。a.提高旋喷压力(喷浆量不变);b.适当缩小喷嘴直径(旋喷压力不变);c.加快提升与旋转速度;4. 8 充填回灌每一孔的高压喷射注浆完成后,孔内的水泥浆很快会产生析水沉淀,应及时向孔内充填灌浆,直到饱满,孔口浆面不再下沉为止。终喷后,充填灌浆是一项非常重要的工作,回灌的好与差将直接影响工程的质量,必须做好充填回灌工作。(1) 将输浆管插入孔内浆面以下2m,输入注浆时用的浆液进行充
14、填灌浆。(2) 充填灌浆需多次反复进行,回灌标准是:直到饱满,孔口浆面不再下沉为止。(3)应记录回灌时间、次数、灌浆量、水泥用量与回灌质量。4. 9 清洗结束每一孔的高压喷射注浆完成后,应及时清洗灌浆泵与输浆管路,防止清洗不及时不彻底浆液在输浆管路中沉淀结块,堵塞输浆管路与喷嘴,影响下一孔的施工。5、技术要求(1)注浆工艺影响高压旋喷桩注浆固结体的质量因素较多,其中注浆工艺是影响固结体的重要因素之一。高压旋喷注浆,均是自下而上,连续进行,若施工中出现了停机故障,待修理好后,需向下搭接不小于500mm的长度,以保证固结体的整体性。(2)水泥用量的控制在喷浆提升过程中,控制水泥用量是关键。水泥的用
15、量与喷浆压力、喷嘴直径、提升速度及水灰比等有直接关系,具体控制方法:A 确定水泥用量后,若水泥量剩余,则措施如下: 适当增加喷浆压力; 加大喷嘴直径; 减慢提升速度;B 确定水泥用量后,若水泥量不够,则措施如下: 保证桩径的情况下适当减少压力; 喷嘴直径适当减少; 保证桩体强度的情况下适当加快提升速度; 加大水灰比值;(3)固结体控形固结体的形状,可以通过调节旋喷压力与注浆量,改变喷嘴移动方向与提升速度,予以控制。由于本工程设计固结体的形状为圆柱形,在施工中采用边提升边旋转注浆,考虑到深层部位的成形,在底部喷射时,加大喷射压力,做重复旋喷或降低喷嘴的旋转提升速度,而且针对不同土层(硬土)可适当
16、加大压力与降低喷嘴的旋转提升速度,使固结体达到匀称,保证桩径差别不大。(4)桩头部分处理:当旋喷管提升接近桩顶时,从桩顶以下1.0米开始,放慢提升速度,旋喷数秒后再向上慢速提升至桩顶面,当浆顶面高度达到要求后停止水泥浆的输送,将旋喷浆管旋转提升出地面,关闭钻机。(5)防止串孔的措施 在施工过程中,采取跳打的施工方法; 在高压缩土层适当减小喷浆压力; 加快提升速度与旋转速度。、质量控制施工前检查水泥、外掺剂等的质量,桩位、压力表、流量表的精度与灵敏度、高压喷射设备的性能等。施工中经常检查施工参数(压力、水泥浆量、提升速度、旋转速度等)的应用情况及施工程序。旋喷深度、直径、抗压强度与透水性应符合设
17、计要求。高压喷射注浆可采用钻孔取芯、标准贯入、载荷试验等方法进行检验。检验点的数量为施工注浆孔数的1%2%,不合格者应进行补喷。质量检验应在高压喷射注浆结束四周后进行。施工结束后28d,对施工质量及承载力进行检验、内容为桩体强度、承载力、平均直径、桩体中心位置、桩体均匀性等。旋喷注浆地基质量检验标准如下表: 旋喷注浆地基质量检验标准项序检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值主控项目1234水泥及外掺剂质量水泥用量桩体抗压强度及完整性检验地基承载力符合出厂要求设计要求设计要求设计要求 查产品合格证书或抽样送检查看流量表及水泥浆水灰比按规定方法按规定方法一般项目1234钻孔位置钻孔垂直度孔深注浆
18、压力mm%mm按规定参数50200指标用钢直尺量 经纬仪测钻杆或实测用钢直尺量查看压力表567桩体搭接桩体直径桩身中心允许偏差mmmm20050用钢直尺量开挖后用钢尺量开挖后桩顶下500mm处用尺量,D为设计桩径(三)沉井施工根据设计要求及现场情况,沉井分三节制作,三次下沉;采用排水法下沉,排水封底施工工艺。1、 沉井施工基本工序第二节井壁制作沉井下沉第一节井壁制作素砼垫层施工基坑开挖沉井下沉沉井封底第三节井壁制作沉井周围回填土2、 测控定位2.1 事先要设置测量控制网与水准基点,用于定位放线,沉井制作与下沉的依据。2.2 根据建设单位提供的座标导点与水准引测点完成沉井的定位测量工作。为了控制
19、沉井的位置与标高,在场内须设置沉井的轴线与标高控制点。3、 基坑开挖沉井采取在基坑中制作,以减少下沉深度,降低施工作业面。开挖深度为米。边坡根据周围交通环境确定为1:,考虑到拆除垫架与支模操作的需要,基坑比沉井宽2米,四周挖排水沟,集水井,使地下水位降至比基坑底面低,挖土采用反铲挖掘机进行。配合人工修坡与平整坑底,挖出的土方用自卸车运至弃土场堆放。4、沉井钢筋接到施工图后,技术员应事先翻阅技术资料,学习配筋要求,图纸收到后,立即根据构件配筋图,先绘出各种形状与规格的单根钢筋简图并加以编号,然后分别列出钢筋下料长度与根数,填写配料单。钢筋的配制必须符合设计要求,经项目工程师审核无误后交付施工与采
20、购材料。、钢筋采购钢筋放样图出来后,材料员应根据配筋情况选购长度、型号、规格、数量适用的钢筋。且按要求向合格供应方采购,所购钢筋必须有材质合格证,并将钢筋取样进行复检,只有合格证,复检报告同时符合要求时,钢筋才能用于加工。钢筋采购回来后应分类堆放在钢筋棚内,并作好标识。对于大批量的钢筋的倒运应用吊车吊运,并采取必要的保护措施。4.2 钢筋加工(1) 所用钢筋应有出厂质量证明与检验报告单,并按有关规定分批抽取试样做机械性能检验,合格后方可使用,冷拉钢筋表面不得有裂纹与局部缩径,冷弯后不得有裂纹、断层或起层等现象,机械性能应符合设计与规范要求。(2) 学习、熟悉图纸,根据构件配筋图,先绘出各种形状
21、与规格的单根钢筋简图并加以编号,然后分别列出钢筋下料长度与根数,填写配料单。钢筋的配制必须符合设计要求,经项目工程师审核无误后交付施工。(3) 熟悉国家现行规范,明了钢筋的构造要求。进场钢筋按照设计图纸与配料单仔细核对,钢筋的型号、尺寸、数量、钢号、焊接质量均要符合要求。(4) 安全措施 A、钢筋加工机械的操作人员,应经过一定的机械操作技术培训,掌握机械性能与操作规程后,才能上岗。 B、钢筋加工机械的电器设备,应有良好的绝缘与接地,每台机械必须一机一闸,并设漏电保护开关。机械转动的外漏部分必须设有安全防护罩,在停止工作时应切断电源。 4.3 钢筋安装(1)按设计间距在垫层上划线排放纵横向钢筋。
22、(2)井壁钢筋绑扎一般先立24根钢筋,划好水平筋间距,然后在下部及中部绑2根定位钢筋,并在横筋上划上竖筋间距,接着绑扎其余竖筋,井壁钢筋应逐点绑扎。(3)井内梁中箍筋应与主筋垂直,箍筋的接头要交错设置,箍筋转角与纵向钢筋的交叉点均应扎牢。箍筋弯钩的叠合处,在梁中应交错绑扎,有抗震要求的结构,箍筋弯钩为135。.(4)当梁中纵向受力钢筋为两排时,两排钢筋之间应以垫块或者直径25mm的短钢筋隔开。(5)梁的受拉钢筋直径大于或等于25mm时,不应采用搭接连接。梁的受拉钢筋接头不宜设置在梁弯矩最大处。接头位置应错开,在绑扎接头的受力钢筋截面面积占钢筋百分率,在受拉区不得超过25%,受压区不得超过30%
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