动力煤棚改造土方开挖及支护工程施工方案.pdf
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1、动力煤棚改造土方开挖及支护工程施工方案 1/341/34 目 录 一、工程概况.3(一)地质条件概况.3(二)地下水.3 二、工程施工依据的主要规范、标准.5 三、项目组织架构.5 四、基坑设计方案.9(一)基坑支护设计原则.9(二)基坑支护设计计算参数.9(三)基坑周边环境及支护方案的选择.10(四)基坑支护设计内容.10(五)挂网施工.12(六)预应力锚杆施工.10 五、基坑土方施工.12 六、基坑支护施工机械设备计划及劳动力计划.14 七、施工质量保证措施.15 八、重点部位质量控制措施.17 九、基坑监测.18(一)基坑监测要求.18(二)监测依据及项目.18 十、基坑支护应急处理措施
2、.21(一)应急预案.21(二)控制基坑工程发生险情的措施.23(三)本工程易出现的险情及预防、应急措施.24 动力煤棚改造土方开挖及支护工程施工方案 2/342/34 十一、文明施工及环境保护措施.26(一)现场管理.26(二)料具管理.26(三)卫生管理措施.27(四)环境管理.27(五)施工过程中防尘、防噪施工措施.27 十二、安全生产的技术组织措施.30 动力煤棚改造土方开挖及支护工程施工方案 3/343/34 一、工程概况 本项目为一期动力煤棚改造项目厂房内增设-5.15 米料坑及挡墙,本工程位于甘肃省金昌市金川公司四厂区,料坑宽度内壁距离 13.15 米,筏板底部宽度为 14.85
3、 米,基坑总长 190.425 米,基坑深度 5.15 米。场地总用地面积 6110.6m2,总建筑面积 6110.6 m2。场地土为类,结构类型:钢筋混凝土排架结构;抗震设防烈度:7 度,设计基本地震加速度为 0.15g;建筑结构类别:3 类;结构安全等级为二级;结构设计使用年限为 25 年。为提高一期动力煤料棚煤储存量,及煤自燃时的处置能力。在原已竣工工程的基础上边生产边进行新增工程的施工。为保证生产正常进行,原有的两条皮带机要正常运行,保证 2 条皮带正常上料。原有的堆料机要正常运行。本项目工期较短,地下部分工程量较大。拆除专业性要求高。改造与生产同时进行,人员流动大,不安全因素多。加固
4、改造及地下作业工作量大,高处作业多,带电作业区域较多,隔离保护措施复杂。地下料仓基础边距厂房轨道基础、轨道基础边净距小(东侧坑外壁距轨道基础 1.4 米;西侧坑外壁距传送带距离 1.2 米),为保证原厂房的结构稳定性、设备基础的安全稳定,地下料仓基坑支护是本工程的重点和难点。(一)地质条件概况 本工程基础是根据 2015 年 2 月提供的金川弃渣综合利用一期工程-铜尾矿综合利用项目勘察报告,基础坐落在层卵石(具体见勘察报告)。地基承载力特征值:fak=500kpa。根据钻孔揭露,勘察区自然地面以下为素填土或粉土层,其下为卵石层:素填土(Q4ml):褐黄色,主要由中粗砂、卵砾石组成,含少量粉土、
5、卵石;局部有植物根系。干稍湿,松散稍密。层厚 0.31.6m。分布于场地局部地段,主要分布于采砂坑区。动力煤棚改造土方开挖及支护工程施工方案 4/344/34 粉土(Q4al+pl):褐黄色,含少量圆砾;有植物根系。干稍湿,松散稍密。层厚 0.30.7m。位于地表,分布于拟建场区大部分地段。卵石(Q3al+pl):黄褐色,由卵石、圆砾及砂土组成。卵砾石成份主要为石英质砂岩、花岗岩及少量的长石石英砂岩;磨圆度较好,多呈亚圆形圆形,坚固;一般粒径为 1060mm;局部夹漂石;卵石含量约 55%。其间充填物主要为砂土,含少量粉粘粒;轻微中等钙泥质胶结;中密密实;干稍湿。局部夹有 0.10.4m 厚砂
6、土透镜体。本次勘察未揭穿该层。据区域地质资料,该土层厚度大于 100m。(二)地下水 该区地下水埋深较大,勘探深度范围内无地下水,本工程不考虑地下水的影响。根据试验结果,结合相关资料及工程经验,提出场地各层土承载力特征值 fak,变形/压缩模量 Es1-2等,详见表 5.1-1。各土层主要力学参数表 表 1-1 地层编号 地层名称 建议值 Fak kPa Es/E0 MPa 内摩擦 粉土 90 4.5/卵石 500/45 38 拟建场地地层层素填土结构松散,土质不均,分布区域小;层粉土层厚较薄、分布区域较小;层卵石层厚较大,分布连续稳定。本场地地基土类型较简单,各层土厚度、埋深及分布变化较小。
7、总体而言,本场地地基土均匀性较好。动力煤棚改造土方开挖及支护工程施工方案 5/345/34 根据各层土主要力学参数指标,结合各地基土的厚度、分布情况以及工程经验,对各层土作出如下评价:素填土层:分布于拟建场区部分地段,结构松散,土质不均,工程性质差,不能作为持力层,须挖除。粉土层:分布于拟建场区大部分地段,厚度较薄,结构松散,工程性质差,不能作为持力层,须挖除。卵石层:分布于整个拟建场区内,厚度大,级配较好,强度较高,层位稳定,可做为拟建建(构)筑物天然地基持力层。二、工程施工依据的主要规范、标准(一)建筑基坑支护技术规程(JGJ120-2012)(二)建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB5
8、0202-2002)(三)建筑工程施工质量验收统一标准(GB50300-2013)(四)混凝土结构工程施工质量验收规范(GB 50204-2015)(五)建筑深基坑工程施工安全技术规范(JGJ311-2013)(六)锚杆喷射混凝土支护技术规范(GB50086-2015)(七)混凝土结构设计规范(GB50010-2010)(2015 年版)(八)预应力钢筋锚具、夹具和连接器应用技术规程(JGJ85-2010)(九)建筑地基与基础设计规范(GB50007-2011)(十)建筑基坑工程监测技术规范(GB50497-2009)(十一)本工程的岩土工程勘察报告(十二)危险性较大的分部分项工程安全管理办法
9、(建质 2009-87 号)(十三)建筑施工安全检查标准(JGJ59-2011)(十四)金川弃渣综合利用二期工程-镍渣综合利用项目-一期动力煤棚改造施工图及施工组织设计 三、项目组织架构 动力煤棚改造土方开挖及支护工程施工方案 6/346/34 1、为了保证完成基坑支护土方工程的施工任务,项目经理部组建基坑施工管理小组,以项目经理为组长和主要工程管理人员为成员,对整个工程的施工进行组织、指挥、协调和控制。1)项目管理机构 管理组织机构图 2)项目组主要人员组成见下表:姓名 职务 工作内容 高言飞 项目经理 生产总负责 刘振霞 技术负责 负责技术方案编制及落实 崔宏伟 施工员 负责劳动力到位及现
10、场施工 安禄胜 安全员 巡视、监督安全 钱发民 质量员 施工质量控制 韩永杰 材料员 负责现场施工材料到位 陈玉 资料员 施工资料收集、管理 公司总工程师 公司技术质量部 公司生产安全部 项 目 经 理 项目技术负责人 生 产 班 组 预 算 员 质 量 员 安 全 员 施 工 员 机 械 员 材 料 员 取 样 员 动力煤棚改造土方开挖及支护工程施工方案 7/347/34 (1)项目经理职责、严格贯彻执行国家的法规、施工规范和质量标准,严格执行公司的管理体系文件,确保工程质量、进度、环境、职业健康安全达到合同要求。、对项目工程实行全过程的控制,全面负责本工程质量、安全、进度、成本、效益及文明
11、施工等工作。、负责协调项目部内、外部关系。监督、检查管理体系运行情况。分解落实项目质量目标与效益指标,监督、指导项目部各岗位的工作,完善项目施工管理。、参与施工组织设计编制,质量计划的编制和技术交底工作,参加工程验收,抓好不合格项的调查处理、落实纠正和预防措施。(2)项目技术负责人职责、负责项目部工程技术、质量的管理,负责管理体系在项目部正常运行,监督、指导项目部管理人员严格执行国家的规范、规程、标准和公司的管理体系文件。、按公司环境因素、危险源清单,结合工程实际,列出本工程上的环境因素和危险源清单,对管理方案和实施情况进行检查和跟踪验证。、负责编制施工组织设计,进行技术交底,参与有关的工程验
12、收和技术复核工作,及时解决施工中出现的技术质量问题。、负责对质量问题制定纠正和预防措施,并监督、检查实施情况。、负责项目部新技术、新工艺、新材料的推广应用及总结工作。(3)施工员职责、贯彻落实项目部的质量、工期、安全和成本目标,并确保目标的实现。贯彻执行项目质量计划、适用的各种规范、标准和业主的要求。、按施工准备计划的要求,做好现场的施工准备工作,如“三通一平”、动力煤棚改造土方开挖及支护工程施工方案 8/348/34 临时设施的建设、组织机械设备进场等。、记好施工日志,统计工作量,填报工程进度。、合理安排施工流程,负责机械调度,协助做好技术复核和检验批、分项工程的验收工作。、接受有关部门的工
13、作检查和业务指导,组织处理存在的问题。、有权制止机(班)组的违规操作和施工,有权提出解决和预防发生问题的建议。(4)质检员职责、贯彻执行 建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB502022002),组织参加检验批、分项工程、分部工程等的验收工作。、负责工程定位放线复核工作,参加工程施工过程中的质量检查验收工作,参加内部质量体系审核。、对质量问题进行调查、分析,检查质量保证措施的执行情况。、贯彻落实项目部的质量目标。(5)安全员职责、认真检查、落实安全技术措施(或专项安全施工方案及技术措施)及工人安全技术操作规程。负责开工前向操作工人进行安全技术交底及交叉作业的安全技术交底。对危险岗位,要进行专
14、项安全交底,要着重强调违章操作的危害。做好交底记录。督促工人班组做好工前的安全交底及安全检查工作。、协助做好新员工尤其是劳务外包工人的安全教育,落实特种作业人员的持证上岗。、配合、协助项目经理做好安全工作。经常检查施工现场及设备的安全状况,督促有关人员对机械、机具进行检查、维修与保养,及时排除不安全因素并纠正违章指挥与违章作业,必要时责令停工、整改。施工日志中应动力煤棚改造土方开挖及支护工程施工方案 9/349/34 记录安全生产状况。、负责检查安全防护用品使用情况,提高现场施工人员的自保能力。、发生事故后,及时报告并做好抢救伤员、排除险情、保护现场等工作,配合事故的调查与处理。(6)资料员职
15、责、负责工程项目的内业管理工作:汇总各种内业资料,及时准确统计,登记台帐,报表按要求上报。通过实时跟踪、反馈监督、信息查询、经验积累等多种方式,保证汇总的内业资料反映施工过程中的各种状态和责任,能够真实地再现施工时的情况,从而找到施工过程中的问题所在。对产生的资料进行及时的收集和整理,确保工程项目的顺利进行。有效地利用内业资料记录、参考、积累,为企业发挥它们的潜在作用。、负责工程项目的后勤保障工作:负责做好文件收发、归档工作。负责对竣工工程档案整理、归档、保管、便于有关部门查阅调用。负责公司文字及有关表格等打印。保管工程印章,对工程盖章登记,并留存备案。四、基坑设计方案(一)基坑支护设计原则
16、1、符合现场施工场地要求和环境要求;2、确保基坑边坡、周边邻近建筑物、周边道路及地下管线的安全与稳定;3、支护结构技术合理可行,造价经济。(二)基坑支护设计计算参数 本工程基坑支护为临时性支护结构,使用寿命 12 个月。根据本工程重要性等级、场地等级、场地地质条件、基坑开挖深度、地下建设工程规模及周边场地环境条件,本工程基坑侧壁安全等级按二级考虑。基坑重要性系数0=1.00;土钉抗拔安全系数 Kt1.40;动力煤棚改造土方开挖及支护工程施工方案 10/3410/34 锚杆抗拔安全系数 Kt1.60;圆弧滑动稳定安全系数 Ks1.30;基坑顶部超载按均布荷载 20KN/m2计算;根据岩土工程勘察
17、报告,本工程基坑边坡设计计算中取用岩土参数如下表 1:(三)基坑周边环境及支护方案的选择 1、基坑周边环境 基坑深度为-5.15 米,基坑西侧坑壁距离西侧传送带基础距离过近,坑外壁距传送带基础约 1.2 米,满足不了安全施工的要求。因厂房一直投入生产,必须保证传送带正常运行,重点考虑传送带运转的安全问题。2、支护方案的选择 由于厂房东侧传送带距离基坑距离较远,采用钢筋网片喷浆护坡施工,厂房南侧为堆料平台、西侧传送带距离基坑距离过近,无放坡条件,采用“预应力锚杆喷浆护壁”的形式进行支护。(四)基坑支护设计内容 基坑南侧及西侧支护在地面0以下约3.0米处设置一排预应力锚杆;锚杆水平间距 3m,锚杆
18、倾角均为 15 度。锚杆长度 8 米,锚杆直径 150mm,锚固段长度不小于 7.0 米,锚杆钢筋采用 1 32(HRB400),锚杆轴向拉力设计值 220KN,锁定拉力 120KN;锚杆注浆材料采用水泥浆(M25),水灰比0.50-0.60。(五)预应力锚杆施工 地层编号 地层名称 建议值 Fak kPa Es/E0 MPa 内摩擦 粉土 90 4.5/卵石 500/45 38 动力煤棚改造土方开挖及支护工程施工方案 11/3411/34 1、锚杆在施工前应调查周边建筑物基础、地下管沟、井的性质,查明其位置、埋深、走向、结构特点及使用情况。成孔时。应注意避让开周边地下障碍物。2、锚杆锚杆直径
19、 150mm,成孔采用潜孔钻跟管钻进而成,钻孔后孔内直接放入加工好的锚杆钢筋,而后注浆而成。锚杆钻孔水平方向孔距在垂直方向误差不得大于 50mm,倾斜度误差不得大于 3%,杆体长度不应小于设计长度。3、锚杆自由段为无粘结段,自由段钢筋表面涂抹黄油并包裹40PVC管,PVC 管两端由胶带缠绕封闭。锚固段为有粘结段。锚杆钢筋置入孔中前,应先设置定位支架,保证钢筋处于钻孔的中心部位,支架采用6.5钢筋焊接支撑环,支架沿钢筋长的间距约为 2m。钢筋加长采用双面搭接焊接连接或机械连接,焊缝长度不小于杆体直径的 5 倍。自由段长度范围内,锚杆钢筋不设置定位支架。4、注浆材料采用水泥浆(M25),水泥采用普
20、通硅酸盐 32.5 级水泥,水灰比 0.50-0.60,浆体应按设计配制,水泥浆可掺入提高注浆固结体早期强度或微膨胀的外加剂。5、注浆管应与锚杆钢筋绑扎在一起进入孔内,注浆管内端距孔底距离 0.2m,注浆为低压自重注浆,采用底端注浆形式,一边注浆,一边缓慢抽出注浆管。注浆管口始终埋入注浆液面以下,应在水泥浆液从孔口溢出后停止注浆;注浆后浆液面下降时,应进行孔口补浆。注浆浆液搅拌均匀,随搅随用,浆液在初凝前用完。注浆作业开始时或中途停止超过 10min以上,宜用水或稀水泥浆润滑浆泵及管路。6、锚杆钢筋穿过 2 根 20A 槽钢腹板之间的缝隙,锚杆张拉至设计要求拉力值后,由张拉设备张拉锁定,锚杆钢
21、筋端头焊接高强螺杆,焊接采用双面搭接焊,由螺杆上的高强螺栓将锚杆锁定至腰梁上。腰梁应紧靠砼护面,腰梁与护面之间有间隙时,可用钢片楔紧或混凝土填筑密实。动力煤棚改造土方开挖及支护工程施工方案 12/3412/34 8、张拉锁定应符合下列规定:张拉前应对张拉设备进行标定;张拉设备可用 YC30 型穿心式千斤顶,当张拉到设计荷载时,锁紧锚索,完成锚定工作。锚固体强度大于 15Mpa 并达到设计强度等级的 75%后方可进行张拉。锚杆的张拉顺序应考虑邻近锚杆的相互影响;进行整排锚杆/锚索的正式张拉时宜采用跳拉法或往复式拉法,以保证锚杆/锚索与横梁受力均匀。锚杆张拉应平缓加载,加载频率不应大于 0.1Nk
22、/min(Nk 为锚杆的轴向拉力设计值),在张拉过程中锚杆位移及压力表压力应能保持稳定,张拉至锁定值后,稳定 3-5min 后进行锁定。(六)锚杆挂网施工 锚杆安装完毕后,对该侧进行整面挂网,锚杆间喷射砼厚 80mm,配钢筋网为6250mm250mm,加强筋为“井”字型 4 根 HRB400 16,其中 1根通长配,其余 3 根长度为 400mm。在基坑底部四周喷射砼面层应插入坑底部不小于 200mm,形成护脚。喷射砼强度等级为 C20。五、基坑土方施工 1、土方开挖前,应详细调查基坑开挖范围及周边运输道路、邻近建筑、地下埋设物、古墓、旧人防地道、电缆线路、上下水管道、煤气管道等地下构筑物的情
23、况。有针对性的采取安全措施,清除施工区域内的地面及地下障碍物。对废弃的可直接挖除,对于未废弃尚在使用的,须密切注意,做好保护工作。2、土方开挖流程:确定土方开挖顺序分层开挖土方人工修整边坡分层进行基坑喷锚支护分层开挖、分层支护至基坑底人工清底基坑验动力煤棚改造土方开挖及支护工程施工方案 13/3413/34 槽。3、土方开挖采用反铲挖掘机,作业时边后退边开挖停机面以下土体,必要时配以装载机。开挖的土方采用自卸式双桥卡车配合进行运输,将开挖出的土方运输出场地,土方运输由设计汽车坡道处形成进出路线。加设基坑临边支护,保证栏杆横平竖直,外挂密目安全网,如下图所示。4、基坑土方开挖应与边坡喷锚施工交叉
24、作业,自上而下分层分段进行,分段长度 10-20 米,分层高度 1.5-2.0 米(砂土层开挖时,分层厚度为 1.0-1.5米)。基坑开挖应连续施工,尽量减少暴露时间;开挖必须遵守“由上而下,先撑后挖,分层开挖”的原则。应按设计的土钉、锚杆位置分层开挖,严禁超挖;严禁边壁出现超挖或边壁土体松动,机械开挖应与人工清坡相结合,要保证边坡平整、坡度符合要求,表面无虚土。5、坑边不宜堆放土方和建筑材料,如不可避免时应距离坑上部边缘不小于 2.0m,弃土堆置高度不超过 1.5m。场地周边作为施工场地料场时,应距离基坑上部便于距离大于 2.0 米,且荷载不超过 20KN/m2,重型机械不宜在坑边作业,土方
25、运输车辆尽量不沿坑边行驶。6、基坑开挖过程中,应按基坑监测要求建立工程监测系统,及时将信息反馈给监理、设计和施工人员,发现异常情况及时采取措施加以控制。7、开挖过程中应严格控制开挖尺寸,每层开挖时,应进行尺寸复核。开动力煤棚改造土方开挖及支护工程施工方案 14/3414/34 挖过程中应注意保护平面控制桩、水准点,监测埋设的仪器、仪表及元件;严禁开挖过程中碰撞、损坏支护结构、支撑及降排水设施等。施工过程中应经常复测检查平面控制桩、水准点、基坑平面位置、水平标高等。8、因施工场地在厂房内,所以不考虑雨季对土方开挖的影响。9、上步喷射面层强度达到设计强度 50%后方可进行下步土层开挖;支护桩支护结
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