供水泵站深基坑排桩及喷锚支护开挖施工方案.pdf
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1、供水泵站深基坑排桩及喷锚支护开挖施工方案供水泵站深基坑排桩及喷锚支护开挖施工方案第一章总体概述一、工程概况本工程位于XX市XX泵站,原始地貌单元为剥蚀残丘,往南数百米后,地貌单元变为 XX 平原,沿线穿越 XX 河及磨刀门水域,地势较低平。本工程属于其咸期供水配套工程 XX 泵站接管工程中新建前池的基坑支护部分,场地经人工回填土及整平,地势平整。前池基坑挖深 8。20m。二、编制依据1、基坑支护方案(XX 市政工程 XX 设计研究院)2、XX 市 XX 泵站咸期配套管线工程岩土工程报告3、建筑技术规范(JGJ79-2002)4、建筑地基基础设计规范()5、地基与基础工程施工及验收规范(GBJ2
2、0283)6、建筑桩基技术规范(JGJ9494)7、工程测量规范(GB5002693)8、XX 省建筑基坑支护工程技术规程(DJ/T15-20-97)9、建筑基坑支护技术规程(99)10、岩土工程勘察规范()11、高压旋喷桩工法技术规程(8)12、建筑基坑工程技术规程()13、建筑基坑支护技术规程(GJ-8)四、场地条件(一)、场地地质条件本次勘查揭露的地层为:1、人工填土(Qml)(为地层编号,下同):褐红、褐黄色,由粘土、强风化砂岩及碎石等组成,多呈松散状态,且密实程度不均匀.2、植物层(Qpd)-1:黄褐色,由粉砂含粘土组成,含植物根茎,松散状态。3、第四系海陆交互相沉积层(Qmc)(1
3、)泥质粘土:灰黑色、深灰色,略具腥臭味,一般含大量粉细砂或贝壳碎屑.局部粉细砂与淤泥呈互层状,摇震反应快,较光滑,干强度高,韧性较低,呈饱和,流塑状态。(2)粉砂-1:深灰、灰黄色,含少量贝壳碎屑及淤泥质粘土,饱和,松散状态。(3)粉质粘土:褐黄、灰绿、浅灰色,含碎石及少量粉细砂,摇震无反应,切面光滑,干强度及韧性高,呈饱和,以可塑为主,底部呈硬塑状态。(4)中砂:浅灰、褐黄、灰色,主要成分为石英质,不均匀含1525的粘性土,分选性差,局部以粗砂为主或含较多的卵石及贝壳,呈饱和,稍密状态。(二)、水文地质条件根据 XX 省年最高潮位频率计算成果,拟筑管线路段 50 年及 100 年一遇最高潮水
4、位分别为 2.30m 及 2.43m,而 5 年及 10 年一遇最高潮水位亦达 1。83m 及 1.98m(均为 XX 基准面)本次勘察各钻孔中遇见地下水,属潜水类型,赋存于第四系地层中,受大气降水及地表水补给,水位变化明显受气候及季节变化的影响,丰水季节地下水位普遍上升,第四系各层多处于饱水状态.赋存于中砂层、粉砂-1 层及粉砂层中的地下水属承压水,主要受潜水补给地表水补给予,赋存于基岩裂隙中的地下水属基岩裂隙水,主要受潜水,承压水及地表水越流补给,此外尤其应指出的是XX 河、磨刀门水道河水位与潮汐都明显影响着场地地下水水位的变化,其中 XX 河水深一般为 5 米左右,而磨刀门水道最深处水深
5、已超过 10 米。勘察过程中测得部分钻孔地下水稳定水面埋藏深度介于 0。302.70m,地下水稳定水面标高介于-0。302。12m。(三)、场地气象条件根据 XX 省标准建筑气象参数标准(DBJ15-1-90),XX 市位于 XX 口伶仃洋西岸,属亚热带海洋性气候,年平均降雨量为 1993.70,其中 59 月降雨量集中,雨量合计为年降雨量的 77%.本场区亦属季风区,夏季多受台风影响,易出现暴雨、大风天气,年平均雷暴日数为 64.2 天,将近 85%的雷暴天气出现在 59 月份,其中 8 月雷暴日数最多,有 13。1 天.三、主要工程量设计主要工作量统计表 错误错误!未定义书签。未定义书签。
6、序号12345678910施工项目旋喷桩定喷喷粉桩钻孔灌注桩内支撑冠梁喷射混凝土土方排水沟安全围护单位mmmm3tm3m2m3mm数量6160.0440035201618169。25107。04275.04761158.0155.0备注钢筋含量106。8kg/m3,未计充盈支撑管 66。1t,H 型钢 81。5t,钢板 21。65t钢筋含量92.1kg/m3第二章基坑支护设计设计方案一、工程范围及施工方法(一)、工程范围本工程范围为 XX 市 XX 泵站咸期供水配套工程 XX 泵站接管工程中新建前池的基坑支护部分.(二)、施工方法1、根据初步设计前池基坑支护设计方案的比较及初步设计审查意见,本
7、工程采用钻孔灌注桩排桩作为基坑支护的围护体系、型钢为内支撑体系;外侧采用一排高压旋喷桩作为止水帷幕施工至桩顶;泵站原水管管位处,采用高压喷射注浆法进行加固处理,施工方法为定喷工艺,该部分水泥土墙即作挡土墙又兼具止水功能,坑内侧采用挂网喷射砼的方法作为该部分的围护结构。2、基坑支护需分步实施。考虑到施工工期的影响,为避开咸期,本工程须先施工粉喷桩来加固坑内侧土体,以提高地基承载力,方便施工机械行走,然后再进行钻孔灌注桩和高压旋喷桩施工(同时进行管桩基础施工)。支护桩告一段落后,立即进行监测系统的施工,在支护桩的龄期满足开挖要求后,才能进入下步挖土及施工内支撑.另外,基坑开挖至设计标高,需将DN2
8、000 原水管桩基承台凿至底板以下 0。50m,不再利用。3、监测系统需要专业的公司来进行组织施工和监测。二、图注单位尺寸单位:毫米;标高单位:米;黄海高程系。三、设计设防标准建筑场地类别为类,抗震设防烈度为 7 度,结构安全等级为二级.地基基础设计等级为乙级。四、设计依据1、XX 市 XX 泵站咸期配套管线工程场地详勘阶段岩土工程勘察报告书(XX市政工程 XX 设计研究院 2006 年 2 月)2、XX 市 XX 泵站咸期配套管桩工程初步设计审批意见3、钢结构设计规范(GB50017-2003)4、普通碳素钢技术条件(GB700-88)5、建筑基坑支护技术规程(JGJ12099)6、建筑基坑
9、支护技术规程(JGJ/T1520-97)7、建筑地基处理技术规范(JGJ792002)8、混凝土结构设计规范(GB50010-2002)9、预应力混凝土管桩基础技术规程(DBJ/T15-22-98)10、锚杆喷射混凝土支护技术规范(GB50086-2001)五、主要材料1、混凝土强度等级:桩身及冠梁均为 C25。2、钢筋:()为 HPB235 级;()为 HRB335 级.3、型材:型钢、钢板为 Q235B 级。4、焊条:HPB235 钢筋及型钢焊接采用 E43 系列,HRB335 级钢筋焊接采用 E50系列。六、混凝土保护层桩为 50,冠梁为 40。七、基坑围护结构类型及结构设计本工程场地地
10、面标高 3。200 米,基坑底标高为5。000 米,基坑支护深度按8。2m 设计,地面荷载采用 25KN/m2 均载,距坑边须大于 2。0m;考虑到地面粘土层较厚,基坑外侧地下水位按现地面以下 2.0 计算,内侧水位按坑底以下 0.5m 计算。本工程采用北京理正软件设计研究院编制的深基坑支护设计软件FSPW5。0版本采用弹性法进行内力,位移及配筋计算,其中支撑体系的强度、稳定及局部稳定采用手工计算复核。(一)、基坑支护结构设计原则1、遵循动态设计与信息化施工相结合的方法进行。基坑支护工程施工过程中应加强现场监测,根据现场监测反馈的信息及时进行分析,达到动态设计和信息化施工的目的。2、保证围护结
11、构自身的稳定性,有效地控制变形,保证基坑及周围建(构)筑物的安全.3、合理地确定基坑范围,采用常规的基坑支护方法,从工期、材料、设备等方面保证工程经济的合理性。(二)、基坑支护结构设计1、本工程采用钻孔灌注桩作为基坑围护体系。钻孔灌注桩直径 0。80 米,桩间距 0。850。97 米,桩长 25。50 米,其中嵌固深度为 17.80 米;桩身混凝土强度等级为 C25。2、支护桩顶采用 1。20。6m 的钢筋混凝土压顶冠梁,以提高支护桩的整体性.3、除冠梁层外,基坑内侧由上而下共设置二道围檀及水平支撑,围擅采用热轧宽翼缘 HW350350 型钢拼接而成,水平支撑采用50012 无缝钢管。前池底板
12、施工完成后,将底板与灌注桩间的孔隙采用 C15 素砼填实,作为最下边一道支撑(刚性铰),以满足施工时拆除中间支撑的需要.4、钻孔灌注桩外侧采用 D500 搭接 100 的高压旋喷桩作为基坑支护结构的止水帷幕。八、基坑支护结构的技术要求(一)、钻孔灌注桩1、钻孔灌注桩的设计技术参数详设计图。施工前应进行试成孔,以取得相适宜的施工技术参数并核对地质资料,工程桩选用跳桩法施工。2、成孔要求(1)、本工程宜选用反循环泥浆护壁成孔工艺施工。(2)、孔口护筒宜选用钢套筒,套筒高度宜不小于 1.5 米。(3)、护壁泥浆宜选用膨润土泥浆,浆液性能指标应根据本工程土层性质确定,防止钻孔过程中发生塌孔现象.3、钢
13、筋笼制作及安装(1)、主筋接头应采用焊接,单面焊接长度不小于 10d,同一搭接区域数量不大于 50。(2)、加劲筋应与主筋焊接牢固,螺旋箍筋宜与主筋焊接连接。(3)、钢筋笼外侧宜绑扎混凝土垫块,保证钢筋笼的定位及混凝土保护层厚度。4、砼的浇灌(1)、桩身砼采用水下浇灌混凝土的方式施工,水下混凝土强度等级为C25。(2)、成孔质量检验合格后应尽快浇筑混凝土。首次浇筑时导管至孔底距离宜为 300500,宜应有足够的混凝土储备量,使导管埋入混凝土面以下不小于0.8m。(3)、导管埋深宜为 26m,严禁导管提出混凝土面,并应采取保证措施防止混凝土的离析,混凝土浇筑应连续进行。5、施工容许误差(1)、桩
14、径容许偏差 50mm;(2)、垂直度容许偏差 0。5%;(3)、桩位容许偏差不大于 50mm。6、质量检验及验收(1)、灌注桩的质量检查包括成孔及清孔,钢筋笼的制作及安装。混凝土的灌注等三个工序的过程检查,其验收标准应符合本图及相关规范的规定.(2)、基桩的检测宜选用动测法检查桩身的完整性及桩身强度,检验数量不少于 3 根并符合建筑基桩检测技术规范(JGJ1062003)的规定。(二)、支撑体系1、本工程围檀、内支撑均采用型钢,各构件型号及主要技术参数详设计图。2、型钢均采用 Q235B 级,焊条采用 E43。3、构件的连接(1)、支撑体系的节点均采用平接方式进行焊接。所有节点内角处还应加设水
15、平长度为 500mm 夹角为 45的斜撑,以保证节点连接的可靠性。(2)、构件连接处采用接触边满焊,焊缝高度不小于 10mm。(3)、在围檀与支撑连接处的腹板上加焊厚度为 10mm 的加劲板,以增加腹板的稳定性及抗扭刚度。4、围檀与围护排桩之间应灌 C30 细实混凝土并保证表面平整,以使两者之间接触紧密,传力均匀。(三)、高压旋喷桩止水帷幕1、高压旋喷桩固化材料宜选用 32。5 号普通硅酸盐水泥.水泥浆液水灰比应根据本工程地质情况通过试验确定,宜为 1.0。2、高压旋喷桩各项技术指标详施工图。3、高压旋喷桩的水泥掺入量应从现场取土根据设计要求的加固土试块在标准养护条件下 28d 龄期的立方体抗
16、压强度平均值进行试配确定。4、工程桩施工前,应在附近选择合适的场地打设试验桩,以确定施工参数及工艺,试验桩根数不少于 2 根.(四)、挂网喷射混凝土1、喷射混凝土的配制与搅拌(1)、本工程采用干法喷射砼,砼骨料的粒径不大于 25mm。(2)、干法喷射砼中水泥与砂、石之重量比宜为 1:41:4。5,水灰比宜为0。40.45。(3)、砼中掺入速凝剂或其它外加剂时,其掺量应通过试验确定并符合有关技术标准的要求.(4)、混合料的搅拌宜采用强制式搅拌机,当其容量小于 400 升时,搅拌时间不得少于 60 秒。(5)、干混合料宜随拌随用,存放时间不应超过 2 小时,掺入速凝剂后存放时间不应超过 20 分钟
17、。2、混凝土的喷射作业(1)、砼的喷射作业分段宜与开挖高度相同,每段高度以 1。52.0m 为宜.(2)、分段喷射作业时,其顺序应自下而上,单次喷射厚度宜不大于 70mm。(3)、分层喷射时,后一层喷射应在前一层砼终凝后进行;若终凝一小时后再喷射时,须用水清洗喷层表面。(4)、喷射砼的回弹率应不大于 15,喷射时应保持砼表面平整,呈湿润光泽,无干斑或滑移流淌现象。(5)、分希喷射砼终凝到下次开挖的间隔时间应不少于 3 小时.(6)、喷射砼的养护时间应不少于 14 天。(7)、钢筋网作业4、质量检查与验收(1)、施工中须对每批到达场地的原材料进行质量检查,合格后方能使用。(2)、喷射砼必须做抗压
18、强度试验,试块应在工程施工中抽样制取。(3)、喷射砼的质量检查和验收须遵照锚杆喷射混凝土支护技术规范(GB50086-2001)中的相关要求进行。(五)、粉喷生石灰搅拌桩1、为防止基坑施工造成已施打完成的预应力混凝土管桩的偏位和损坏,管桩施工前对管位范围的上部软弱土层采用粉喷生石灰搅拌桩进行加固处理,固化材料为生石灰粉。2、粉喷生石灰搅拌桩各项技术指标详施工图.3、粉喷生石灰搅拌桩的固化剂掺入量应从现场取土根据设计要求的立方体抗压强度进行试配确定,一般应控制在 15左右。4、生石灰应磨细,最大粒径应小于 2mm,粉体中氧化镁和氧化钙总含量不少于 85,其中氧化钙含量不少于 80;流性指数不小于
19、 70%。5、施工前应该场地附近进行试验桩的施工,以取得合适的施工技术参数,数量不少于 2 根。6、施工中提升速度不得大于 0。5m/min,以保证斑桩身的均匀性。7、质量检验:(1)、成桩 3 天内,采用轻型动力触探(N10)检查桩身均匀性,检查数量为 1%。(2)、成桩 7 天后,采用浅部开挖桩头(深度宜超过桩顶设计标高以下 0.5m)。(3)、成桩 28 天后,抽芯取样进行抗压强度试验.九、基坑监测的内容及要求1、本基坑监测项目:包括支护结构的水平位移、地下水位、桩内力、支撑轴力、土体分层位移及周围建(构)筑物的沉降和位移观测等。2、监测点的位置及数量(1)、在基坑顶部各转角处应设置沉降
20、,倾斜及水平位移观测点.(2)、支护桩、支撑、围檀的应力、应变观测点应设置在受力较大位置,数量及位置宜结合现场条件确定。(3)、在基坑止水帷幕外侧设置测斜管、沉降磁环以监测各土层水平方向位移及软土深层和分层沉降数值,观测点数量为 4 处,对称布置。(4)、在周边建(构)筑物及地下管线临基坑侧设置测斜管、沉降磁环以监测该处各土层水平方向位移及软土深层和分层沉降数值,观测点数量及位置可协商确定.(5)、地下水位的观测宜在基坑四周设四个观测井。(6)、基坑底部回弹及隆起观测视现场情况确定。3、监测与测试的控制指标(1)、支护桩顶水平位移累计不大于 30mm,位移速率不大于 3mm/d。(2)、桩身、
21、围檀、支撑构件的应力值不大于设计值的 80。(3)、基坑止水帷幕外侧观测点的沉降速率不大于 5mm/d。(4)、周围建(构)筑物及管线的水平位移总量不大于 30mm。(5)、地下水位应低于设计指标。4、监测要求(1)、施工中应加强对测试点及测试设备的保护,防止损坏;(2)、应采取有效措施保证测试基准点的可靠性及测试设备的完好,以确保测试数据的准确性;(3)、应及时向设计人员提供监测数据及最终测试评价成果,以便进行分析及采取相应的防范措施;5、监测频率与周期(1)、各分项监测一般每天两次,遇情况变化较大时应增加监测次数。(2)、从基坑土方开挖至基坑回填止。十、基坑验收1、基坑验收应采取分步验收法
22、进行.每道工序完成经检查验收合格后方可进行下道工序的施工.2、验收应符合建筑基坑支护技术规程(DBJ/T152097)及相关验收规范的规定。十一、主要施工步骤1、平整场地后标识已建成原水管道、钻孔灌注桩的位置和范围;2、施工基坑范围内的粉喷生石灰搅拌桩;3、进行基坑范围内预应力混凝土管桩的施打;4、进行基坑钻孔灌注桩的施工;5、进行基坑高压旋喷桩止水帷幕及管道处水泥土墙的施工;6、施工基坑压顶冠梁;7、施工地面排水系统;8、结合开挖工序分别布置施工监测设备及仪器;9、开挖基坑加设冠梁层水平内支撑;10、分步开挖基坑并进行管道处挂网喷射砼的施工;11、开挖基坑、分步截断高出支撑体系的管桩并加设坑
23、内第一道钢围檩、内支撑;12、基坑开挖至原水管底处时进行管道的切割及原有承台、灌注桩的破除;管道切割前管内积水须提前放空;13、开挖基坑、分布截断高出支撑体系的管桩并加设坑内第二道钢围檀、内支撑;14、开挖基坑至基底设计标高、管桩截断至设计标高、原灌注桩破除至设计标高后施工基坑底部的排水系统;15、施工底板,底板与灌注桩间采用C15 素砼填塞,砼达设计强度后拆除坑内二道支撑;十二、施工注意事项及要求1、施工前,施工单位须认真研究本工程地质及水文地质详细勘察报告;现场查看及调阅有关档案,对场地地上、地下建(构)筑物及地下管线的分布进行充分了解,必要时采用物探法查明;2、施工单位应根据本工程的地质
24、情况,地上、地下建(构)筑物及地下管线的分布状况做出较为详尽,严谨的施工组织设计;3、支护桩施工应采取有效措施控制好桩位、垂直度、孔底沉渣、混凝土充盈系数及钢筋笼的制作安装等。4、支护桩施工时,应间隔一个以上桩位跳钻,且应在桩身达到 70的设计强度后,再开钻相邻桩孔。5、基坑土方开挖应遵循分层、平衡、适时的原则,分层高度应与内支撑的竖向间距相对应,以内支撑下 0.5 米为分层界限。采用机械开挖时,坑底设计标高以上 30cm 土体由人工清除,不得超挖。开挖到位后,应及时施工垫层和底板,严禁基坑暴露时间过长。6、土方开挖期间,应采取有效的管理手段及可靠的保证措施防止挖土机械碰撞支护结构及坑内管桩;
25、基坑四周严禁堆土或堆截,地面施工荷载不超过 25Kpa,不得在顶部冠梁上碾压.十三、特别说明事项(1)、由于本工程地质情况较差且较为复杂,建议本工程在施工前先做现场试验,根据试验监控及检测结果对设计参数作适当修正.(2)、该场地软土层厚,土方开挖比较困难。土方开挖配合内支撑施工分层开挖。在填砂层段采用大开挖,在淤泥段采用挖土机转土,提升设备将土提升至地表.(3)、施工过程中若发现未明确事宜应及时与设计单位联系。(4)、本工程工期紧,为保证工期,必须投入足够的设备及人力、资金。分项工程施工要紧密配合,能交叉施工的尽量同时作业。(5)、基坑位于深厚软土中,对基坑支护施工的质量水平要求高.为确保施工
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