资源描述
第一章 工程概况
1 工程位置
开封火电厂2×600MW扩建工程建设场地位于开封京源发电有限责任公司老厂东部。扩建场地西侧为开封京源发电有限责任公司老厂,东侧为开竖窄轨铁路的末端站,北侧为开兰河及老厂运煤道路,南侧为310国道。翻车机室位于扩建工程的西北角,建好后的翻车机室将与外运铁路相通,厂内通过翻车机室、输煤地道、转运站、输煤栈桥等将煤运至煤仓间,是输煤系统的龙头。
2地下结构特性及边界条件
翻车机室基坑呈矩形,长27m,宽22.2m,基础底标高-21.6m;运煤栈桥为一坡道,总长104m,宽约10m,从西至东逐渐抬高,西侧约50m范围基底标高为-15.0~-12.0m。地面标高按-1.2m,基坑开挖最深约20.4m。翻车机室西侧为老围墙、青年路和现有铁路,西北角围墙处在翻车机室轮廓线内,距铁路中心线14m。北侧为老围墙和老厂运煤道路,距道路内边线最窄处为35m。
3水文地质条件
1
厂区地下水重要由上部潜水和下部承压水组成。20m深度范围内地下水类型为潜水,潜水层0~20m范围内分布粉土与粉质粘土互层,属透水层与弱透水层间隔分布,潜水初见地下水位为0.8~2.3m,年变幅0.5~1.0m;20~35m为细砂,属强透水层。
4工程地质条件
拟建工程所在地貌单元为黄河冲积平原。与支护降水有关的岩土工程条件自上而下描述如下:
层①粉土,褐黄色为主,含云母、铁锰质斑点;中密,湿;高压缩性。该层厚度0.9~2.0m,层底埋深0.9~2.0m,层底标高68.26~69.35m。
层②粉质粘土,浅黄色为主,含云母、铁质;流塑状态;高压缩性。该层厚度0.7~3.6m,层底埋深2.3~5.1m,层底标高65.22~68.00m。
层③粉土,褐黄、灰黄色,含铁质、锰质结核;中密,很湿;中档(偏高)压缩性。该层厚度0.5~2.9m,层底埋深4.0~6.3m,层底标高63.97~66.40m。
层④粉质粘土,褐黄、灰黄色,含铁质、锰质;软塑状态;高压缩性。该层厚度0.7~4.5m,层底埋深6.6~8.5m,层底标高61.66~63.77m。
层⑤粉土,灰黄、灰色,含铁质、云母;中密,湿;中档压缩性。该层厚度0.8~3.4m,层底埋深8.3~10.2m,层底标高60.08~61.94m。
层⑥粉质粘土,灰色为主,含铁质、锰质结核;软塑状态;高压缩性。该层厚度0.5~2.5m,层底埋深9.2~11.5m,层底标高58.80~61.09m。
层⑦粉土,灰色为主,含铁质、锰质;中密,湿;中档压缩性。该层厚度1.0~4.0m,层底埋深12.0~13.9m,层底标高56.25~58.43m。
层⑧粉土,灰色、灰黄色,含铁质、锰质结核;中密,湿;高压缩性。该层厚度0.4~1.8m,层底埋深12.8~14.8m,层底标高55.35~57.47m。
层⑨粉土,灰黄色,含云母、铁质斑点;中密,湿;中档压缩性。局部夹薄层粘土。该层厚度1.2~4.8m,层底埋深15.0~18.2m,层底标高52.20~55.30m。
层⑩粉质粘土,黑色,灰黑色,含炭质、有机质;流塑状态;高压缩性。局部为中密~稍密的粉土。该层厚度0.5~1.8m,层底埋深17.2~20.0m,层底标高50.40~53.12m。
层⑾粉土,灰白、灰黄色,含云母、铁质,见小姜石;密实,湿;中档压缩性。该层厚度0.8~2.7m,层底埋深18.5~22.7m,层底标高47.70~51.94m。
层⑿粉土,灰黄色,含云母、铁质,见小姜石(含量10~20%,粒径0.5~5.0cm);密实,稍湿;中档压缩性。该层厚度0.5~2.6m,层底埋深20.0~22.0m,层底标高48.50~50.40m。
层⑿1粉土,灰黄色,含云母、铁质;中密,很湿;高压缩性。该层厚度0.5~1.9m,层底埋深19.3~24.6m,层底标高45.80~51.12m。该层位于层⑿粉土的上部。
层⒀细砂,灰黄、黄色,重要成分为石英,分选较差,粘粒含量不均匀;密实,饱和;低压缩性。该层厚度8.5~14.4m,层底埋深30.0~35.1m,层底标高35.20~40.34m。
5场地土重度及抗剪强度指标
根据勘测报告,结合区域地质资料,场地土的重度及抗剪强度指标如下表:
层号
岩土名称
平均厚度(m)
层底标高
重度r(kN/m3)
粘聚力c (kPa)
内摩擦角 ф(度)
1
粉土
1.0
68.26~69.35m
19.9
11
18
2
粉质粘土
2.1
65.22~68.00m
19.2
17
16
3
粉土
1.7
63.97~66.40m
19.1
13
19
4
粉质粘土
2.6
61.66~63.77m
18.6
16
16
5
粉土
2.1
60.08~61.94m
19.5
15
22
6
粉质粘土
1.5
58.80~61.09m
19.3
13
18
7
粉土
2.5
56.25~58.43m
19.8
15
22
8
粉土
1.1
55.35~57.47m
20.0
14
18
9
粉土
3.0
52.20~55.30m
19.4
16
20
10
粉质粘土
1.2
50.40~53.12m
19.5
18
14
11
粉土
1.7
47.70~51.94m
20.2
16
23
12
粉土
1.6
45.80~51.12m
20.9
17
24
13
粉土
1.2
35.20~40.34m
21.2
11
18
14
细砂
15.0
35.20~40.34
20.3
3
28
第二章 设计原则及总体思绪
1设计原则
1.1保证工程施工安全的原则;
1.2做到经济合理、减少工程造价的原则;
1.3保证西侧铁路安全、北侧运煤道路畅通的原则;
1.4有助于塔吊安装,方便钢筋模板等吊装的原则;
1.5有助于基坑周边交通、混凝土水平运送和垂直运送便利的原则;
1.6方便施工、加快施工进度的原则。
2 总体思绪
基坑西、南侧支护,东、北侧放坡、护坡开挖;开挖结合输煤地道进行,并运用其作为开挖、出渣施工道路;东南向布置塔机;运用西、南侧作为混凝土水平垂直运送的场地。
施工顺序:降水-支护-开挖-护坡。
第三章 设计依据、基坑等级及安全等级
1设计依据
1.1开封火电厂2×600WM扩建工程总平面布置图;
1.2现场施工条件;
1.3河南省电力勘测设计院提交的《开封火电厂2×600MW机组扩建工程岩土工程勘测报告》;
1.4《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2023);
1.5《建筑基坑工程技术规范》(YB9258-97);
1.6《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99);
1.7《建筑与市政降水工程技术规范》(JGJ/T111-98);
1.8《岩土层锚杆(索)技术规程》(CECS22-2023);
1.9《土层锚杆设计与施工规程》(CECS22-90);
1.10《基坑土钉支护技术规程》(CECS一96:97);
1.11中国建筑工业出版社《建筑施工手册》(第四版);
1.12《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2023);
1.13《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2023)。
2基坑等级及基坑侧壁安全等级
2.1基坑等级
根据《建筑地基基础工程施工质量验收规范》,本基坑开挖深度大于10m,且也许有地下文物,属一级基坑。基坑变形的监控值按《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2023执行。
2.2安全等级
根据《建筑基坑支护技术规程》,JGJ120-99规定,基坑侧壁的安全等级分为三级,为保证西侧铁路安全和南侧交通,西、南侧基坑侧壁的安全等级为一级,其他侧基坑侧壁的安全等级为二级。
第四章 施工平面布置
1临建设施布置
1.1拌和楼布置
拌和楼运用现有JS1000和JS750拌和楼进行集中供料,锚索、土钉砂浆在现场布置一台0.35m3搅拌机。
1.2生活生产用房布置
翻车机室及1#输煤地道支护降水开挖由专业施工队承担施工,该队生活用房租用厂外民用房;生产临时用房侧布置在翻车机室南侧地段,修建临时钢筋加工厂两间,及布置钢筋和施工机具存放场地。
1.3用电布置
接口为1#箱变,采用70mm2铝芯电缆地敷,在翻车机室南侧布置二级配电箱1个。在各施工点布置三级配电箱。
2施工道路布置
翻车机室结合1#输煤地道开挖,运用1#输煤地道作为出渣道路,道路随翻车机室的下降而下降,当坡度较陡时,在翻车机室开挖基坑内设多级平台,运用平台倒运装车出渣。基坑外老青年路、北侧运煤道路、B=656路、A=1260路为外围施工道路。
3施工排水
排水一是排走管井内的地下水,二是排走地表水和基坑内积水,可采用分层临沟积水井排水法,即在基坑开挖线外、马道外侧基坑基底边线挖排水沟,并设立积水井。基坑开挖线外的排水沟尽也许和外围管井结合,马道和基坑内的水用水泵抽至地表外围的排水沟内。
4堆料场布置
堆料场布置在翻车机室北侧围墙内,此后作回填之用。
施工平面布置见下图:
第五章 管理组织机构及重要管理人员
1管理组织机构
项目部设六部一室,翻车机室支护、降水、开挖为专业施工队,管理组织机构图如下:
项 目 经 理
项目总工程师
副经理
环保部
质量管理部
综合办公室
商
务
部
工程技术部
安
全
监察
部
机电物
资
部
测
量
组
试
验
室
财务室
资料室
专业施工队
降水施工组
支护施工组
开挖施工组
2重要管理人员
重要管理人员见下表:
姓 名
现任职务
职 称
岗 位资 质
职 责
金 伟
项目经理
高级经济师
一级项目经理
全面负责
张红卫
项目副经理
工程师
二级项目经理
负责生产
王 进
项目副经理
工程师
工程师
负责安全、环保
朱德富
项目总工
高级工程师
工程师
负责技术、质量
刘剑峰
工程部部长
工程师
工程师
负责技术
李金波
质保部长
工程师
工程师
负责质量
汪 波
商务部长
经济师
经济师
负责商务
费梦良
安全监察部长
安全工程师
安全工程师
负责安全、环保
夏海峰
测量组组长
测量员
测量专工
负责测量
许元奇
实验室主任
实验员
实验专工
负责材料取样、送检、实验
罗 丁
资料室主任
工程师
档案管理
负责工程档案、资料、信息
李小龙
专业队长
工程师
工程师
负责现场施工
第六章 重要施工方案及施工方法
1重要施工方案
1.1基坑支护方案
按照设计原则及设计依据,考虑本工程现状及需要着重解决的问题,根据本工程基坑的具体情况,采用的支护方式有:
(1)水泥土桩复合土钉墙支护;
(2)桩锚联合支护;
(3)超前微型桩复合土钉墙支护;
(4)土钉墙支护;
结合开封目前较成熟的作业设备方法,根据本工程地质条件、环境条件、施工顺序和施工期间也许的气候条件,通过多位专家集体分析和论证及理论计算和分析,从安全、经济、工效几方面考虑:场地西侧有铁路和道路,放坡受限制,且对基坑变形和安全性能规定较高,拟定采用桩锚联合支护;同时为解决施工场地的问题,对场地南侧亦采用桩锚联合支护。其它各地段较开阔,可采用放坡后的土钉墙支护,但考虑到翻车机室开挖较深,15米下有流塑状土,蠕变性较强,故在二级开挖台阶处增设一排超前微型桩,采用超强微型桩复合土钉墙支护方案。
1.2基坑降水方案
根据本场地水文地质条件,拟建场地在钻探深度范围内,地下水为潜水类型。勘探期间,地下水初见水位埋深为0.8~2.4m,其相应标高为67.93~69.27m。
本基坑开挖深度最深在自然地面以下20.4m左右。在降水实行过程中,一方面要保证将基坑里的水位降至基坑底标高0.5~1.0m以下,另一方面保证降水在达成设计规定的同时,控制水位降深和降水速率,减少降水对周边环境的影响。
根据本工程场地环境、工程地质水文地质条件、建筑物基础埋深情况及本地区经验,为减少降水对周边环境的影响,针对本工程特点,决定采用管井降水方案。布井原则:
(1)充足考虑该地段水文地质条件,计算基坑涌水量。
(2)在满足水量和基坑降水规定前提下,布设合理的降水井。
(3)必须保证基坑开挖和基础施工不受影响。
2重要施工方法
2.1土钉墙施工
2.1.1土钉墙支护设计参数
按照规范运用理正软件对土钉墙支护结构抗拉、内部稳定、外部稳定性验算,安全系数均满足规范规定。计算土钉参数见下表:
基坑4-4剖面(深度按20.4m考虑)
排号
埋置深度
土钉长度
钢筋配置
水平间距
倾角
成孔直径
第一排
1.2m
9m
1ф18
1.5m
10°
100mm
第二排
2.7m
9m
1ф18
1.5m
10°
100mm
第三排
4.2m
12m
1ф18
1.5m
10°
100mm
第四排
5.7m
9m
1ф18
1.5m
10°
100mm
第五排
7.0m
9m
1ф18
1.5m
10°
100mm
第六排
8.3m
9m
1ф18
1.5m
10°
100mm
第七排
9.6m
12m
1ф18
1.5m
10°
100mm
第八排
10.9m
13.5m
1ф18
1.5m
10°
100mm
第九排
12.2m
12m
1ф18
1.5m
10°
100mm
第十排
13.5m
12m
1ф18
1.5m
10°
100mm
第十一排
14.8m
9m
1ф18
1.5m
10°
100mm
第十二排
16.1m
9m
1ф18
1.5m
10°
100mm
第十三排
17.2m
12m
1ф18
1.5m
10°
100mm
第十四排
18.5m
6m
1ф18
1.5m
10°
100mm
第十五排
19.8m
6m
1ф18
1.5m
10°
100mm
基坑5-5剖面(深度按11.0m考虑)
排号
埋置深度
土钉长度
钢筋配置
水平间距
倾角
成孔直径
第一排
1.2m
6m
1ф18
1.5m
10°
100mm
第二排
2.7m
8m
1ф18
1.5m
10°
100mm
第三排
4.2m
9m
1ф18
1.5m
10°
100mm
第四排
5.7m
9m
1ф18
1.5m
10°
100mm
第五排
7.1m
8m
1ф18
1.5m
10°
100mm
第六排
8.5m
8m
1ф18
1.5m
10°
100mm
第七排
9.9m
9m
1ф18
1.5m
10°
100mm
基坑6-6剖面(深度按9.0m考虑)
排号
埋置深度
土钉长度
钢筋配置
水平间距
倾角
成孔直径
第一排
1.0m
6m
1ф18
1.5m
10°
100mm
第二排
2.4m
6m
1ф18
1.5m
10°
100mm
第三排
3.8m
9m
1ф18
1.5m
10°
100mm
第四排
5.2m
6m
1ф18
1.5m
10°
100mm
注:由于栈道处基坑深度逐渐变浅,对于深度不为9m和6m的地段,按照上表设计土钉,相应在底部增长一排长6.0m的和减少一排土钉既可。具体变更在保证安全的条件下,可根据现场实际情况共同协商调整。
2.1.2土钉墙施工方法:
(1)土钉墙施工流程
分层分段→修坡→成孔→安装土钉→注浆→遍网→焊加强筋→喷射砼→开挖支护下一层(段)。
(2)土钉造孔规定
A分层分段开挖,每层开挖深度不得大于单排设计深度。对开挖出的边坡进行人工修整,保证边坡的平整度。对土钉位置作出标记。
B采用人工成孔,成孔直径100mm,孔深宜大于设计孔深10cm,成孔倾角5~15o。
(3)土钉制作安装
A边坡土钉钢筋采用ф18HRB335,详见附图。
B土钉杆接头应采用焊接的搭接接头,焊接必须符合规范规定。
C土钉杆体应沿土钉轴线方向每隔2.0米左右设立一个居中支架,居中支架采用φ6.5钢筋制做,并将用作居中支架的钢筋弯成弧形与土钉杆焊接。
D土钉孔造好后应尽快放置土钉,土钉放入前应认真检查杆体质量。
(4)注浆
A根据本工程条件注浆采用水泥净浆,水泥采用P.032.5级普通硅酸盐水泥,加早强剂水玻璃。
B注浆液水灰比为0.40~0.55。
C注浆应从孔底开始灌填,当孔口有浆液流出并加压稳定后,方可停止注浆。
(5)编扎钢筋网
A钢筋网采用φ6.5调直钢筋,双向间距均为250mm。
B根据作业面层分层、分段铺设钢筋网,钢筋网之间的连接可采用搭接,搭接长度不小于一个网格边长且不易小于200mm,或采用点焊,并随壁面随坡就势铺设。
C钢筋网铺设好后,应在其上面焊接加强筋,使土钉、钢筋网、加强筋连成一体。
(6)喷射混凝土
A喷射混凝土采用P.032.5级普通硅酸盐水泥,砂子采用中砂,且砂的含水率宜控制在5~7%,石子应用坚硬、耐久的碎石,其最大粒径一般不应大于10mm。
B喷射混凝土的面层强度C20,配合比一般采用水泥:砂:碎石重量比为1:2:2,水灰比为0.40~0.50,加早强剂水玻璃。
2.2超前微型桩设计参数及施工方法
超前微型桩重要在翻车机室放坡的二级台阶处施工,桩径100~120mm,桩长12.0米,间距1.0米,内置钢管直径48mm,壁厚不小于2.5mm。钢管外填充碎石,粒径0.5~1.0cm,水泥采用P.032.5,水灰比0.8左右,孔底注浆反压。具体布置见平面图。
2.3桩锚联合支护施工
2.3.1桩锚联合支护布置
(1)钻孔灌注桩布置
考虑基坑西侧约14m处为铁路和道路,为保证基坑开挖期间铁路和道路不受影响,决定采用双排桩(外排间隔打双排桩,桩间距1.5~3.0m)方案,基坑南侧采用单排桩,钻孔灌注桩自地表开始施工,桩径1000mm,桩长30.0m,双排桩排间距为2.0m;具体布置详见平面图。
(2)预应力锚索布置
基坑西坡两侧放坡位置设计3排预应力锚索,中间地段设计5排预应力锚索,其重要参数如下:
预应力锚索设计参数一览表(北侧放坡位置)
锚索钻孔
锚索长度
钢绞线
地面下
深度(m)
水平间距(m)
施加预应力
排数
孔深(m)
孔径(mm)
自由段
锚固段
规格
长度(m)
根数
第一排
25
150
7
18
3-7φs15.2
26.0
3
5.6
1.5
150kN
第二排
23
150
6
17
3-7φs15.2
26.0
3
8.4
1.5
150kN
第三排
20
150
5
15
3-7φs15.2
23.0
3
11.2
1.5
100kN
预应力锚索设计参数一览表(中间地段)
锚索钻孔
锚索长度
钢绞线
地面下
深度(m)
水平间距(m)
施加预应力
排数
孔深(m)
孔径(mm)
自由段
锚固段
规格
长度(m)
根数
第一排
26
150
7
19
3-7φs15.2
26.0
3
5.6
1.5
150kN
第二排
26
150
6
20
3-7φs15.2
26.0
3
8.4
1.5
150kN
第三排
23
150
6
17
3-7φs15.2
23.0
3
11.2
1.5
100kN
第四排
21
150
5
16
3-7φs15.2
21.0
3
14.0
1.5
100kN
第五排
19
150
5
14
3-7φs15.2
18.0
3
16.8
1.5
100kN
锚索注浆采用二次劈裂注浆,二次劈裂注浆压力1.2~3MPa。
(3)钢支撑布置
采用直径350,壁厚不小于5的钢管,在施工冠梁时,进行安装固定,具体位置见设计图。
2.3.2结构设计
(1) 钻孔灌注桩设计
灌注桩主筋采用20φ22,主筋上部预留600mm伸入冠梁;加强筋采用φ16@2023;箍筋采用φ8@200。浇注砼的标号为C30。见附图。
(2)桩顶冠梁设计
双排桩位置采用冠梁连接,冠梁截面尺寸3000×600mm。单排桩冠梁截面尺寸1000×600mm。冠梁浇注砼C25,箍筋、加强筋规格见附图。
2.3.3桩锚联合支护施工方法
(1)灌注桩施工
A施工工艺流程
桩位定位
钻机定位
钻进成孔
泥浆循环
第一次清孔
注入新泥浆
浆液
回收
测孔底沉渣
泥浆解决
第二次清孔
钻机移位
废浆外运
废浆排放
测孔底沉渣
制作钢筋笼
安放钢筋笼
混凝土拌制
浇注混凝土
下 导 管
凿去浮浆
B施工方法
1)桩位拟定
依据设计图纸桩位及现场基准控制点,拟定纵横基准线及坐标高程,然后标定实地桩位及桩位高程。
2)钻孔
采用SPJ-300型钻机钻孔,正循环跳打作业方法;
泥浆性能指标见表
泥浆的性能指标
项次
项目
性能指标
检查方法
1
比重
1.1~1.5
50000/70000
泥浆比重计
2
粘度
10~25g
漏斗法
3
含砂率
<6%
4
胶体率
>95%
量杯法
5
失水量
30mL/30min
失水量仪
6
泥皮厚度
1~3mm/30min
失水量仪
7
静切力
1min20~30mg/cm2
10min50~100mg/cm2
静切力计
8
稳定性
<0.03g/cm2
9
PH值
7~9
PH试纸
泥浆制备
根据现场土质情况及管井护壁情况,本工程护壁钻孔采用现场料,其配合比应符合下表。
表 泥浆配合比 单位:kg
材料名称
水
膨润土
Na2CO3
备 注
用量(kg)
100
10
0.3
注意事项
· 钻孔泥浆护壁期间,泥浆高出地下水面1.0m以上;
·为防止泥浆稠化,根据情况,在孔口部位适当加入清水,同时,为了增强泥浆悬浮粉粒的能力,泥浆的相对密度控制在1.15~1.25之间,保证孔壁稳定;
·泥浆的维护与管理:泥浆实行专人管理,钻进中随时测定泥浆池泥浆性能,保证注入泥浆的性能指标满足规定;
·成孔过程中,作好泥浆排放工作。防止对周边环境导致污染。孔内排出的泥浆,通过泥浆沟流入泥浆沉淀池,泥浆循环和沉淀的渣土专门安排人工进行打捞,解决后的渣土外运到指定弃渣场。
成孔
·在松软土层中钻进时,根据泥浆补给情况控制钻进速度;
·钻机设立的导向装置;
·桩孔上部孔段钻进时轻压慢转,尽量减小桩孔超径;
· 加接钻杆时,先停止钻进,将钻具提离孔底80mm~100mm,维持冲洗液循环1min~2min,以清洗孔底并将管道内的钻渣携出排净,然后停泵加接钻杆。钻杆连接应拧紧上牢,在接头法兰之间应垫3mm~5mm厚的橡胶垫圈,防止螺栓、拧卸工具等掉入孔内。钻杆接好后,先将钻头提离孔底200mm~300mm,待泥浆流动正常后再下降钻具继续钻进;
·钻进时如孔内出现坍孔、涌砂等异常情况,立即将钻具提离孔底,控制泵量,保持泥浆循环,吸除坍落物和涌砂;同时向孔内输送性能符合规定的泥浆,保持浆柱压力以克制继续涌砂和坍孔。恢复钻进后,泵的排量不宜过大,以防吸坍孔壁;
·钻进达成设计孔深停钻时,仍要维持泥浆正常循环,吸除孔底沉渣直到返出泥浆的钻渣含量小于4%为止。起钻操作要平稳,防止钻头拖刮孔壁,并向孔内补入适量泥浆,保持孔内浆面高度。
成孔检查
·桩孔成孔后对孔径、孔深和沉渣等质量指标进行复验,达成规范规定后方可进行下道工序施工;
·钻孔前先用全站仪或水准仪拟定标高,并以此作为基点,按设计规定的孔底标高拟定孔深,孔深偏差保证在±30cm以内;
·沉渣厚度以第二次清孔后测定量为准;
·测量孔径,若出现缩径现象则进行扫孔;
清孔方法
·第一次清孔。当钻孔达成设计深度后停止钻进,此时稍提钻杆,使钻头距孔底30~50cm处缓慢回转,并保持泥浆循环,将相对密度为1.05~1.10的不含杂质的新浆压入钻杆,把钻孔内悬浮较多的钻渣的泥浆置换出孔外。清孔标准为:孔底500mm以内的泥浆相对密度小于1.10,含砂率≤2%,粘度≤20s。
·第二次清孔。在钢筋笼及导管安放就绪后,运用导管进行第二次清孔。清孔方法是在导管顶部安设一个弯头和皮笼,用泵将泥浆压入导管内,再从孔底沿着导管外置换沉渣。清孔标准是孔深达成规定,灌注混凝土之前,孔底沉渣厚度指标达成规定。
3)钢筋笼制作
按照设计图纸规定,使用复验合格的钢筋制作,对钢筋笼规定如下:
①结合实际孔深及设计图纸制作钢筋笼。
②每根钢筋必须采用搭接焊连接时,每个断面的接头数量不得超过纵筋的50%,且两接头断面间距不小于1m。
③制作时采用半圆支承架成型法、全焊式加工,保证笼的圆度,允许偏差不超过规定范围。纵筋的砼保护层应符合国标标准。
4)钢筋笼吊放
将检查合格的成型钢筋笼运至孔口附近,规定在运送过程中不得变形,否则更换钢筋笼;
钢筋笼起吊后,应保持其平衡。一方面对准孔口,渐渐放下,入孔时保持轻、慢、稳,不得左右旋转,若碰到障碍应停止下放,待查明因素后方可继续施工。严禁高起猛落,强行下放等违规超作;
在钢筋笼安放时,必须保证整个钢筋笼质量和保护层厚度;
当整笼上端第一个内环箍接近孔口时,应及时系上吊笼标杆,并使其在砼灌注过程中起到能观测钢筋笼的下沉和上浮情况,从而达成规定。
5)安放导管
根据桩径的大小,拟定使用200mm的法兰式钢式导管。
6)灌注砼
·砼拌制时严格按拟定的配合比执行,准确计量且搅拌时间不少于90s,并加早强剂水玻璃;
·灌注前,检查砼的坍落度和留取试块,测量孔深且与成孔时的深度比较,保证孔底沉渣不大于100mm,否则应进行二次清孔,清孔结束后应立即浇注砼,间隔时间不得大于30分钟,如实填写记录;
·为了保证砼的质量,其首批灌注量必须满足导管底端可以埋入砼面以下0.8~1.2m;
·随着水下砼的上升,根据测绳读数和导管长度,适当提长和拆卸导管,保证导管底端埋入砼面的深度为2~3m,严禁把导管提出水下砼面以上;
·提高导管时,要避免碰到钢筋笼,并应采用有效措施,防止钢筋笼的上浮或下沉;
·水下砼的浇注应连续进行,不得中断,若发生堵管、导管进水等事故,应及时采用有效措施;
·灌注过程中,应分段控制砼的灌入量,其充盈系数应控制在1.1~1.2之间;
·为保证设计桩顶标高处砼强度达成设计值,必须控制最后一次砼的灌注(超灌高度大于0.5m),以使其浮浆被凿除后,桩顶砼强度达成设计值;
·如实填写施工记录。
7)质量控制
混凝土灌注桩的质量标准应符合《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2023)中的有关规定,对桩的质量进行控制验收。
(2)桩顶冠梁施工
A钢筋工程
纵筋接长采用焊接,箍筋按图纸规定进行制作,绑扎时一定要进行钢筋位置的放线画点,以保证准确的钢筋间距及垂直度。模板按设计的锚定板尺寸立好并固定牢固。
B模板工程
模板安装前,对冠梁底护坡桩头进行剔凿,并用鼓风机吹干净后洒水湿润。冠梁底采用水泥砂浆抹面,保证其平整度满足规定。冠梁侧面模板采用钢模板,用钢管扣件支撑架进行支撑。
C混凝土工程
采用集中拌和楼拌制的混凝土。浇注前对模板进行调整、加固,加固后的模板必须是形成一个受力整体,保证立模的准确性和稳定性。用插入式振捣器振捣,一次性浇注完毕。砼应振捣密实不漏振,以砼不再显著下沉、不出现气泡并开始泛浆时为准。砼浇注完毕后,应采用养护和保护措施,冬季砼的施工按“低温季节砼的施工”的规定进行施工。
(3)预应力锚索施工
A施工工艺流程:
平整施工面
清 孔
成 孔
施工准备
放孔位、设备就位
锚固体加工制作
锚索自由段防腐解决
下索、孔底注浆、孔口补浆
初凝后二次劈裂注浆
安装垫板、腰梁
预应力张拉
检查、锁定
B施工方法
1)成孔
采用人工洛阳铲或锚索钻机机械成孔,按图纸设计的孔位标高进行测量放线,准确标注孔位,然后按照设计规定的孔深、角度和孔径进行钻孔施工。
2)锚索制作安装
钢筋应除油污、除锈,排列要均布平直,沿杆体轴线方向每间隔1.5~2.0m设立一个隔离架,一次注浆管及二次注浆管应绑扎牢固(一次注浆管在外侧;二次注浆管居中,其在锚固段长度内作喷浆孔,间距800mm,并用胶带封好,防止一次注浆的浆液流入),注浆管均采用高压塑料管。锚索自由段应涂油并采用塑料护套包裹,与锚固段相交处的塑料管关口应密封并用扎丝绑紧。最后将锚索固定好平稳送放至孔底。
3)注浆
一次注浆:锚索体安放后进行注浆,注浆应连续一次注满,若半途停止时间超过30分钟时,应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及其管路。注浆材料采用纯水泥浆,水泥采用P.032.5级普通硅酸盐水泥。注浆液水灰比为0.40~0.55,加早强剂水玻璃,压力不小于0.4MPa。注浆应从孔底开始灌填,当孔口有浆液流出并加压稳定后,方可停止注浆。
二次注浆:一次注浆达成初凝后进行二次劈裂注浆。注浆压力控制在1.2~3.0MPa。
4)端头保护
锚索注浆完毕后外露部分采用胶布及防腐材料包缠好,防止钢筋损伤或生锈。
5)腰梁、垫板安装
根据设计规定,槽钢应平行放置,采用电焊连接,并保证固定垫板与孔向垂直、与孔中心一致。
6)锚索安装、张拉
①张拉前应对张拉设备进行检查,并检查锚头丝杆是否有伤残。
②安装张拉设备时,应保持千斤顶与锚索体在同一轴线上。
③张拉程序、加荷等级,《水电工程预应力锚固设计规范》规定严格执行。
预应力锚索允许偏差应满足下表规定:
④面层喷护施工
由于桩间距较大,为保证桩间土稳定及腰梁受理均匀,在西坡、南坡锚索间需打一排土钉以固定网片,焊接加强筋后用喷射砼封闭,编网、焊加强筋及喷射砼具体做法同土钉墙喷护方法。
2.4降水施工
2.4.1本场地水文地质条件分析
(1)根据本场地水文地质条件,拟建场地在钻探深度范围内,地下水为潜水类型。地下水初见水位埋深为0.5~2.0m。地层深度约20.0m以上为粉土与粉质粘土互层的弱透水层;20.0~40.0m为砂层,该土层富水性好,水量丰富,属强透水层,根据经验,承压水含水层的渗透系数K=10.0m/d。
(2)基坑范围内的地下水补给来源重要有二:A、周边土层的水平向补给;B、下部砂层微承压水垂向上的补给。降水重要是切断这二部分的补给,并排干基坑范围内的地下水。因基坑范围较大,而上部土层的渗透系数较小,要达成目的,必须使下部地层的水头高度减少,同时对上部土层进行疏干。
(3)同时,考虑基坑西部铁路的均匀沉降及基坑西部、南部的锚索的成孔施工的因素,规定在外围布置降水管井。
2.4.2降水计算
潜水层基坑涌水量计算(模型:潜水完整井、远离边界)
初始地下水埋深:-1.0m
设计动水位埋深:-22.0m
设计水位降深:S=21.0m
潜水含水层厚度H=37.0m
渗透系数:K=9.6m/d
根据公式
Q1=1.366K(2H-s)s/lg(l+R/r0)
R=2S√KH
r0=√A/π
计算结果:
降水影响半径:R=791.56m
基坑等效半径:r0=49.46m
潜水基坑涌水量:Q=11866.21m3/d
2.4.3降水设计参数及平面布置
根据地区降水施工经验及基坑涌水量,同时考虑基坑的支护方案,通过计算分析对比,宜采用管井对本场地进行敞开式降水,一方面采用管井降水方案,在施工过程中,假如不能达成很好的效果,再考虑备用轻型井点辅助降水。管井布置如下。
(1)降水管井:本场地共布置46眼管井进行基坑降水。管井井径0.4m,井深38.0m,井管采用水泥管。具体位置见《降水井平面布置图》。
(2)抽水系统:安装10~30吨,扬程30m的泵进行抽水(泵的大小根据实际情况最终拟定)。
(3)排水系统:运用现场即将竣工的雨水、污水管道,每眼井通过PE管连接,排入下水道。排水管安放时,尽量避开基坑运土道路,规避不开时,将排水管更换成50钢管,隐埋入地下。
(5)供电系统:沿基坑周边设施一主电缆,每台泵通过小配电箱连接到主电缆。电力安装要严格按照规范进行,采用三项五线制、两级保护。同时为防止临时停电,施工现场必须配备一台发电机组。
2.4.4管井施工方法
管井施工孔径为700mm,管径为400mm,井深地表下38m。
管井降水施工质量规定:
(1)定位:井位偏差小于2m。
(2)钻孔:一径到底,不留沉渣,钻孔规定正、圆、直、倾斜度小于1%。
(3)下管:井管居中,不偏不斜。
(4)填滤料:井管外滤料规格应满足D50=(6-8)d50,规定选择均匀干净,磨圆度较好的硬质岩石,不宜采用棱角壮石渣料、风化料和其它粘质岩石。充填应密实。
(5)水泵规定按规定安装好,排水系统安装紧密,使抽水工作顺利进行。
(6)抽水派专人负责,定期测量,严格控制出砂量。
(7)备好数台潜水泵,井下抽水泵出现故障立即更换。
2.5土方开挖
2.5.1施工方法
土方开挖采用反铲配自卸汽车挖运,运用1#地道作为出渣道路。取土堆放要整齐,采用防冲防雨措施,以备回填。冬季严寒施工时,将表面土翻松,防止土层冻结,土方开挖完毕,经验槽合格后,立即进行下道工序的施工。如有停歇来不及下道工序的施工,预留一层松散土层不挖去,并用保温材料覆盖,待下道工序施工时,在清除到设计高程,以防基土受冻,基坑开挖完毕后,为避免基底暴露时间过长,应及时告知业主、监理及设计等有关人员进行验槽,合格后随即封好垫层。
2.5.2注意事项
(1)土方开挖与降水、基坑支护要紧密结合,要严格按照设计分层(挖深1.5米左右)分段(每段20米左右)进行并按按设计坡度开挖,开挖侧壁留0.1m进行人工修坡,机械开挖至距基坑底0.5m的标高,下部0.5m采用人工开挖,严禁超挖垫层下的原状土;
(2)土方在完毕上层作业面的喷混凝土以前,不得进行下一层深度的开挖;
(3)机械开挖分层深度:以锚索的设计深度进行分层开挖;
(4)基坑周边地面设排水沟,避免漏水、渗水。基坑周边严禁超堆荷载。
2.6基坑工程安全监测
2.6.1基坑安全监控内容
本基坑工程除运煤栈道东侧小于10m范围为二级外,重要为一级基坑,根据基坑周边环境条件,监控内容涉及:
(1)支护结构水平位移观测;
(2)基坑西侧的建筑物沉降观测;
(3)地下水位观测。
2.6.2仪器及方法
根据《建筑变形测量规程》(JGJ/T8-97)中的有关规定,选择安全监测仪器及施测方法。
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