附属结构基坑开挖施工方案.doc

附属结构基坑开挖施工方案- 87 -2020年5月29日文档仅供参考目 录 第1章 编制依据- 1 -第2章 工程概况- 1 -2.1工程概况- 1 -2.2基坑支护情况- 2 -2.3周边环境- 3 -2.4地质概况- 3 -2.5工程的难点、重点和关键点- 5 -第3章 施工部署- 6 -3.1施工管理机构- 6 -3.2劳动力组织- 7 -3.3施工机械、设备- 7 -3.4试验、测量、监测、质检仪器设备计划- 8 -3.5工期计划- 9 -3.6施工现场平面布置- 10 -第4章 土方开挖施工- 12 -4.1开挖准备- 14 -4.2开挖专项探水- 14 -4.3土方开挖方法- 14 -4.3.1开挖方法概述- 14 -4.3.2土方开挖方法- 15 -4.3.3基坑开挖组织- 21 -4.3.4基坑开挖原则- 21 -4.3.5挖土注意事项- 22 -4.3.6土方开挖、运输和存放- 23 -第5章 基坑降、排水施工- 23 -5.1降水井设计概况- 23 -5.2降水井施工- 27 -5.2.1降水井施工工艺流程- 27 -5.2.2 成井施工- 27 -5.2.3井身结构误差- 29 -5.3降水运行及管理- 29 -5.3.1试运行- 29 -5.3.2降水运行- 29 -5.3.3降水监测- 29 -5.3.4降水井封井- 30 -第6章 支撑施工- 32 -6.1基坑支撑体系情况- 32 -6.2第一道混凝土支撑施工- 37 -6.2.1施工工艺- 37 -6.2.2钢筋绑扎- 38 -6.2.3模板支护- 39 -6.2.4砼浇筑- 40 -6.3钢支撑施工- 41 -6.3.1钢支撑支撑体系- 41 -6.3.2钢支撑的准备- 41 -6.3.3钢支撑安装及拆除- 42 -第7章 施工测量、监测方案- 49 -7.1施工测量方案- 49 -7.1.1施工放样测量方法- 49 -7.1.2明挖车站施工放样- 50 -7.2施工监测方案- 50 -7.2.1监测目的- 50 -7.2.2深基坑支护结构监测的主要内容- 50 -7.2.3深基坑开挖与支护监测方法- 51 -7.2.4观测频率- 53 -7.2.5监测控制标准- 54 -7.2.6 日常巡视- 54 -第8章 应急预案- 50 -8.1基坑开挖过程中预防、应急措施- 56 -8.1.1围护结构变形较大- 56 -8.1.2围护结构渗漏- 56 -8.1.3其它风险源分析及应急措施- 56 -8.2应急物资准备- 57 -8.3成立应急救援小组- 58 -8.3.1应急救援小组组成及成员通讯录- 58 -8.3.2 项目应急领导保障小组分工、职责- 58 -8.3.3 应急响应- 60 -第9章 质量保证措施- 60 -9.1土方开挖配合工作- 60 -9.2土方开挖质量保证措施- 60 -第10章 施工安全措施- 61 -10.1机械设备操作规程- 61 -10.2挖土阶段的安全措施- 61 -10.3基坑临边围护- 62 -10.4基坑排水系统- 63 -第11章 基坑回填- 63 -11.1工法桩型钢拔除- 63 -11.2基坑回填- 64 -第1章 编制依据1、2、 天津地铁1号线洪泥河桥站地质勘察报告3、DB 29-54- 4、GB50299- 5、DB29-143- 6、JGJ120- 7、JGJ59- 8、JGJ 8- 9、GB50026- 10、CJJ/T8- 11、(GB 50497- )12、(GB50911- )13、DB29-113- 14、JGJ33- 15、 .716、JGJ120- 17、JGJ311- 18、天津市地铁建设工程相关文件要求19、天津地铁1号线东延至国家会展中心项目土建施工第1合同段施工组织设计第2章 工程概况2.1工程概况洪泥河站位于津南区规划海沽道上,站址周边为农田和鱼塘。车站对周围交通无影响。本站为二层两柱三跨,箱型结构。车站里程为右DK35+024.575右DK35+251.075,长226.5m。开挖总高度标准段约为13.51m,盾构井处15.715.501m,设计覆土约2.8m。本站线路平面为直线,线路纵向由小里程向大里程为2下坡。围护结构为地下连续墙,冠梁与地下连续墙构成复合结构。支撑采用混凝土支撑和钢支撑,部分支撑下设格构柱及联系梁。基坑采用明挖顺做法施工。车站附属结构共设置A、B、C、D 四个出入口及1号、2号两座风道,开挖面积约2100m2,本方案为2号风道、1号风道及B出入口基坑开挖方案。1号风道及B出入口基坑长38.7m,基坑宽度14.1544.95m,基坑深度8.70411.825m,开挖总方量为:12226.9m。2号风道基坑长30.6m,基坑宽度35.7537.1m,基坑深度9.16610.616m,开挖总方量为:10228.8m。车站附属结构采用明挖法施工,本基坑工程自身风险等级为级,本车站附属结构平面示意图详见图2-1。图2-1 洪泥河桥站附属结构平面示意图2.2基坑支护情况附属围护结构采用SMW工法桩,桩径850mm600mm,采用三轴搅拌机成型,搅拌桩内插700*300*13*24型钢,隔1插1布置。在附属围护结构工法桩与主体围护结构交接冷缝处,布设7根850mm600mm高压旋喷桩,围护结构阴角部位布设850mm 600mm高压旋喷桩,桩长与SMW同长。2号风道共设一道混凝土支撑及一道钢支撑,均采用609钢管支撑,壁厚t=16mm,横撑水平间距3.1m左右,在角部支撑不足3m处采用609钢管支撑,壁厚t=16mm。在角部布设型钢角钢,采用Q235钢,2根45b钢板组合截面,风道工法桩深1921m。1号风道及B出入口第一道支撑采用800800mm混凝土撑,第二及倒撑采用609钢管,壁厚t=16mm。由于支撑跨度较大,在基坑中部设置460mm宽的格构柱,柱下设1000mm深15m的钻孔灌注桩。围护结构采用工法桩桩长1923m。2.3周边环境洪泥河桥站位于津南区规划海沽道上,站址周边为农田和鱼塘。洪泥河桥站图2-2 洪泥河桥站周边环境平面图2.4地质概况选取Zhnhq-12,详细描述工程地质其柱状体,见表2-1。图2-3 地质纵断面图图2-4 地质纵断面图表2-1 Zhnhq-12柱状表2.5水文情况微承压水以第陆相层的湖沼相沉积2粉质黏土为相对隔水顶板,微承压水主要赋存于3粉土、4粉砂、3粉土、4粉砂、5细砂及3粉土、4粉砂、3粉土、4粉砂层。其间夹有多层黏性土相对隔水层。微承压水的渗透补给,与上层潜水水力联系紧密,排泄以相对含水层中的径流形式为主,同时以渗透方式补给深层地下水。该层地下水水位受季节影响较小,稳定水位为0.696.42m(高程0.16-5.57m),稳定水位变化情况见稳定水位观测曲线。2.6土方开挖工程量表2-2 附属结构分层开挖工程量表部位层数挖土方量备注1号风道及B出入口第一层1443m由原地面开挖至第一道混凝土支撑下第二层6665.33m开挖至第一道钢支撑下50cm位置第三层4118.58m机械开挖至基底以上30cm,人工清理至基底2号风道第一层1161.41m由原地面开挖至第一道混凝土支撑下第二层5696.42m开挖至第一道钢支撑下50cm位置第三层3370.94m机械开挖至基底以上30cm,人工清理至基底洪泥河桥站当前主体施工完成,由于盾构施工土方回填剩余大小里程端头井及出土口未回填,其余土方全部按照图纸设计要求回填完成。现场正在右线盾构施工中A出入口SWM工法桩施工完成,由于C、D出入口施工影响盾构施工待1号风道及B出入口、2号风道及A出入口施工完成恢复北侧主干道路再施工C、D出入口。2.7工程的难点、重点和关键点 (1)附属围护结构采用SMW工法桩,采用三轴搅拌机成型,搅拌桩内插7003001324型钢,隔1插1布置,成桩后的水泥土桩抗渗系数10-7cm/s,在集水坑部位采用双排850600搅拌桩加固施工质量为重点之一。SMW工法桩施工过程中应严格按照专项方案、相关规范进行施工。本站基坑开挖深度较深,阴角处采用高压旋喷桩止水、加固处理。高压旋喷桩施工过程中,应严格控制引孔垂直度、喷浆压力、旋喷提钻速度等,保证成桩质量及止水效果。 (2)本工程地质存在较厚淤泥质粘土层,降水井的运行是施工难点之一,淤泥质粘土层渗透较慢土方含水量大;承载力差;降水很难达到预期效果,开挖过程中机械在坑内无法行驶,基底土方倒运堆载无法正常实施,故此基坑开挖增加预降水周期,降水采取一次降到基底的方法,基坑开挖期间为避免不利因素在每层开挖面围绕围护结构一周挖设排水沟在基坑一角安装水泵避免基坑内存在明水等,现场储备2cm钢板局部无法开挖时底部铺设钢板进行土方开挖。土方开挖应遵循时空效应理论,严格按照”分层、分段开挖、先撑后挖”原则进行施工,保证基坑安全。 (3)施工安全保证措施的实施为土方开挖的关键点。开挖过程中应及时架设钢支撑,并按设计进行施加轴力。如监测过程中发现支撑轴力为变化,应立即停止开挖,补加轴力后在进行后续施工。应急预案的实施也是关键点之一,开挖过程中,一旦出现险情应严格按照开挖方案的应急措施进行抢险,保证应急措施的有效实施,保证基坑安全。第3章 施工部署3.1施工管理机构为加强建设项目管理、全面履行合同、控制建设投资,确保工程建设质量和安全,全面实现建设目标,按照项目法施工原则施工,项目经理部组织机构图详见图3-1。图3-1 项目经理部组织机构图3.2劳动力组织表3-1 劳动力计划表序 号工 种人 数1挖掘司机52运输司机45堵漏人员46起重工27壮工208混凝土工410电焊工511电工213技术人员33.3施工机械、设备详见表3-2基坑开挖需求的主要施工机具表。表3-2 基坑开挖主要施工机具表机械名称规格型号额定功率(KW)或容量(m3)吨位(t)数量(台)性能进场时间降水施工主要施工机具潜水泵 80FP-305.5KW10良好 4月潜水泵 50FP-282KW15良好 4月污水泵150JC3033KW2良好 4月 注浆机 XJ100-17.35KW1良好 4月基坑开挖主要施工机具挖掘机600.3m32良好 4月挖掘机3201.5m32良好 4月长臂挖掘机PC400-70.6m31良好 4月装载机柳 工1.8 m31良好 4月运输车东风15 m34良好 4月支撑安装施工机具千斤顶QY200200t2组良好 4月 汽车吊QUY100100t1良好 4月 汽车吊QUY2025t1良好 4月3.4试验、测量、监测、质检仪器设备计划详见表3-3基坑开挖需求的主要试验、测量、质检仪器设备表。详见表3-4基坑开挖需求的监测仪器设备表。表3-3 基坑开挖需求的主要试验、测量及质检仪器表试验仪器设备序号设备名称规格、型号单位数量备注1混凝土标养设备40B台2自有,状态良好2塌落度测定仪TYL台4自有,状态良好3混凝土回弹仪HTW225台2自有,状态良好4混凝土试模151515cm组60自有,状态良好5砂浆试模7.077.077.07cm组15自有,状态良好6电子磅秤200kg台1自有,状态良好7案秤AGT-10台1自有,状态良好测量仪器设备1全站仪徕卡TC702台1自有,状态良好2水准仪拓普康AT-G2台1自有,状态良好3钢尺30米个2自有,状态良好4铟钢尺2米个2自有,状态良好5塔尺5米个2自有,状态良好6棱镜徕卡TC702套2自有,状态良好 表3-4 基坑开挖需求的主要监测仪器设备表序号仪器设备名称/型号仪器设备性能数量备注1拓普康GTS-332N22mm+2ppm2水平位移监测2德国蔡司NI002 /NI007自动安平精密水准仪0.4mm/km2沉降监测3测斜仪(金坛)(CX-3)0.01mm/500mm2深层水平位移4水位计(SZ-92)5.0mm2水位观测5钢尺沉降仪(CY-82)5.0mm2土体隆沉6测读仪(603A)1HZ2应力监测3.5工期计划表3-5 工期计划表项目 时间备注2号风道水泥搅拌桩基底加固已完成格构柱已完成SMW工法桩施工已完成冠梁混凝土支撑已完成降水试验 .2.18 .4.5土方开挖 .4.10 .4.30钢支撑安装 .4.10 .4.301号风道及B出入口水泥搅拌桩基底加固已完成格构柱已完成SMW工法桩施工已完成冠梁混凝土支撑 .3.20 .3.31降水试验 .4.8 .4.25土方开挖 .4.21 .5.10钢支撑安装 .5.21 .5.53.6施工现场平面布置1号风道及B出入口现场土方运输主干道路8m宽,挖掘机坐落在基坑东西方向运输车在挖掘机南侧装土,B出口土方运输道路宽度为6m,临近临建处土方运输道路5m宽,由主干道路拉运至存土场运输距离约为600m,存土场道路全部铺筑拆房土保证土方运输通畅。2号风道土方运输主干路为8m宽,挖掘机坐落在基坑东西方向运输车在挖掘机南侧装土,2号风道两侧土方运输道路宽度均为6m宽,运输路线如平面图所示在风道东侧专设6m宽大门运输土方至存土场,从基坑边至存土场运输距离约为550m,围墙以外至存土场运输道路采用拆房土铺筑保证道路运输畅通。详见图3-23-4平面图存土场直线距离基坑边400m存土场距离基坑边350m图3-2 施工现场平面布置图图5 1号风道兼B出入口图6 2号风道图3-3 1号风道及B出入口平面布置图图3-4 2号风道平面布置图第4章 土方开挖施工4.1开挖准备(1)基坑围护结构及缝间止水加固完成;(2)降水达到开挖标高以下1m,符合开挖条件要求;(3)施工道路、施工排水系统、挡水墙等符合挖土施工条件;(4)临近建筑物的观测准备工作完成;(5)制定了现场场地整平、基坑开挖施工方案;(6)清除现场障碍物,对场地进行平整;(7)挖土所需的机具设备、相应物资材料和应急物资准备就绪;(8)冠梁、第一道混凝土支撑达到设计强度的100%;(9) 对围护结构阴角处采用高压旋喷桩处理,对存在隐患的接缝重点进行注浆处理;(10) 对围护结构隔水封闭效果进行渗漏检测。4.2开挖专项探水 土方开挖前对围护结构SMW工法桩的隔水封闭效果进行渗漏超探测。本工程现场条件良好工法桩施工期间采用顺时针施工在施工期间未出现中断施工,主体与附属接头处宜渗水部位按设计要求在两个风道两侧各增加7根高压旋喷桩补强,开挖前采用小型挖掘机设备与洛阳铲结合的方法小范围开挖探坑,检查每次开挖深度范围内SMW工法桩冷缝、施工缝位置是否有渗漏水情况,若探挖存在渗漏采用注浆机向漏水渗水部位注双液浆。本次开挖深度范围内探挖无漏水情况,即达到大面积开挖条件;如有漏水情况,处理完毕再次探测无漏水情况后方可开挖。4.3土方开挖方法4.3.1开挖方法概述土方开挖遵循”时空效应”理论,分层、分段开挖,严格遵守”先撑后挖、平衡开挖、快速封闭”的施工原则。首先开挖围护结构SMW工法桩两侧的土方,再去除基坑内表层土,施做冠梁及混凝土支撑,待冠梁及支撑混凝土强度达到100%强度后基坑开挖。采用320型挖掘机坐落在基坑外侧地面上,基坑内60型挖掘机配合接力取土,土方挖至第二层钢管支撑下0.5m,安装第二道钢支撑。然后基坑内、外挖掘机配合继续垂直接力取土,320型挖掘机无法取土部分,采用长臂挖掘机坐落在基坑外侧地面上,320型及60型挖掘机配合垂直接力取土至接近基底30cm时,采用人工清底。基坑开挖工艺流程见图4-1土方开挖流程图。图4-1 土方开挖流程图4.3.2 2号风道土方开挖方法(1)2号风道土方开挖机械布置及出土线路图如图4-2所示,采用320型挖掘机坐落在基坑两侧地面上,基坑内两台60型挖掘机配合垂直接力取土,纵向分两个区开挖,逐层开挖、开挖完一层安装完支撑并加压后再开挖下一层,先撑后挖,基坑内两台60型由E轴退挖至H轴,基坑两侧320型挖机位于G、H轴,G、F轴之间掏挖,拉土车装土沿现场主干道运出场区。图4-2 2号风道开挖机械布置及出土路线图图4-3 2号风道开挖纵剖面示意图(2)开挖步骤工况一:开挖工法桩两侧沟槽,人工风镐剔凿工法桩至垫层底,施工冠梁。如图4-3所示地面标高为1.8m,冠梁底标高为0.8m。图4-4 2号风道工况一示意图工况二:基坑去除表层土,采用320型挖掘机基坑内作业,本次开挖由地面开挖至混凝土支撑底以下0.1m,开挖深度1.5m。 图4-5 2号风道工况二示意图 工况三:两台320型挖掘机坐落在基坑两侧地面上,320挖机对应基坑内设置取土平台用于接力倒土,台阶按照1:3放坡。一台320挖机在基坑内配置两台60型挖掘机配合垂直台阶接力取土,一台位于取土平台上,一台位于斜撑下部倒土,开挖基坑纵向按照1:3放坡台阶开挖,斜撑处向取土平台后退式开挖,随挖随撑,取土平台土方最后由320挖机直接取土。本次开挖至第二道钢支撑底以下50cm,开挖深度5.25m,开挖面标高-4.4m。安装第二道钢支撑,支撑规格为609mm16mm。土方开挖过程中,先开挖主体地连墙侧随开挖进行与主体结构交接处的地连墙的破除,分层分段人工破除地连墙挖掘机清除混凝土渣破除至设计高程。图4-6 2号风道工况三示意图工况四:继续工况三,当坑外320挖掘机与基坑内两台60型挖掘机无法接力部分,坑外挖掘机换成长臂挖掘机与基坑内60型挖机配合,斜撑较密净空较小取土困难使用一台60型挖掘机倒退式掏土倒置取土平台。本次开挖至设计基底标高以上30cm,开挖深度为2.616m,开挖至标高-7m,剩余30cm采用人工清底,同时将集水坑挖出。开挖方向及顺序同工况三,采取退挖方式。 图4-7 2号风道工况四示意图4.3.3 1号风道及B出入口土方开挖方法(1)1号风道及B出入口土方开挖机械布置及出土线路图如图4-8所示,采用一台320型挖掘机坐落在基坑外侧地面上,基坑内两台60型挖掘机垂直接力取土。逐层开挖、开挖完一层安装支撑再开挖下一层,先撑后挖,基坑内两台挖机由E轴深处退挖至H轴出入口变坡段处退挖,拉土车装土沿现场主干道运出场区。图4-8 1号风道及B出入口开挖机械布置及出土路线图 (2)开挖步骤,详见图4-94-12 1号风道及B出入口开挖步骤图。图4-9 1号风道及B出入口开挖纵剖面示意图工况一:开挖工法桩两侧沟槽,人工风镐剔凿工法桩至垫层底,基坑内全断面去除表层土,采用320型挖掘机基坑内作业,本次开挖由地面开挖至第一道混凝土支撑底以下10cm,施工冠梁及第一道混凝土支撑,混凝土支撑规格为800mm800mm,本次开挖深度1m,开挖面标高为0.8m。 图4-10 工况一示意图 工况二:第一道混凝土支撑达到设计强度后,采用两台320型挖掘机坐落在基坑外侧地面上,320挖机对应基坑内设置取土平台用于接力倒土,台阶按照1:3放坡。每一台320挖机配置一台60型挖掘机配合垂直台阶接力取土,一台位于取土平台上,一台位于基坑内,开挖基坑纵向按照1:3放坡台阶开挖,由斜撑处向取土平台后退式开挖,随挖随撑,取土平台土方最后由320挖机直接取土。本次开挖至第二道钢支撑底以下50cm,开挖深度5.005m,开挖面标高-4.105m。安装第二道钢支撑,支撑规格为609mm16mm。土方开挖过程中,先开挖主体地连墙侧随开挖进行与主体结构交接处的地连墙的破除,分层分段人工破除地连墙挖掘机清除混凝土渣破除至设计高程。图4-11 工况二示意图工况三:继续工况二,当坑外320挖掘机与基坑内60型挖掘机无法接力部分,坑外挖掘机换成长臂挖掘机与基坑内60型挖机配合,本次开挖至设计基底标高以上30cm,开挖深度为2.927m,开挖至标高-6.999m,下翻梁底标高-7.599,剩余30cm采用人工清底,同时将集水坑挖出。开挖方向及顺序同工况二,采取退挖方式。 图4-12 工况三示意图4.3.4基坑开挖组织1)为方便施工管理与统一调度,车站基坑开挖施工由1个专业作业队,分多个作业班组(土方班、支撑班、降水班、工法桩处理班)按施工程序安排分区、分段实施。2)基坑开挖做好土方开挖与外运的调度,组织好运输车辆,并安排做好运输线路的调查。3)为确保施工安全,采用信息化施工、动态管理,做好信息反馈与总结,确保施工各环节正常运作。4.3.5基坑开挖原则1)基坑严格按设计位置分层进行施工,及时施加支撑及斜支撑等加强措施,确保基坑坑壁稳定。施工过程中,密切与施工监测配合,加强信息化管理,若有不稳定的因素存在,及时报请监理工程师和设计人员调整施工方案。2)深基坑开挖应用”时空效应”理论原理,严格遵循”分层、分段挖土,做到先撑后挖”原则,始终把基坑变形量控制在警戒指标之内。3)限制基坑开挖线以外地面堆土堆物荷载不超过20kpa,并做好计算校核工作,随时检查确保安全。4)严格控制基坑施工降水时间和降水量,运用分层、分级,按需降水,并时刻监测因降水而造成周围地面沉降量。5)密切监测基坑周围水位线的变化,当发现问题时及时采取措施以减小基坑降水对围护结构及周边环境的影响。6)施工中各工序应以测量监测为指导,根据水位变化,围护结构位移,轴力的大小,基底反弹量等数据调整施工方法。7)施工挖土时注意对大口井的保护,防止杂物落入井中。8)作好基坑两侧的防护栏的设置工作,护栏采用钢管进行搭设。4.3.6挖土注意事项1)挖土过程中严格控制挖土标高,严禁超挖。机械在施工中注意对围护结构及钢支撑、降水井的保护,避免围护结构产生不良的影响。2)在开挖过程中,密切注意地下水位及地表的变化情况,一经发现较大位移和沉降时,马上停止开挖,会同有关单位协商解决后方能继续施工。3)基坑开挖方法严格按照施工方案执行,当机械挖至接近基坑底时,开挖过程中不得损坏基底地基原状土。4)基坑的边坡坡度,根据地质、基坑挖深经稳定性分析后确定,必要时采取临时护坡措施。5)基坑开挖接近基底300mm时,人工配合清底,不得超挖或扰动基底地基土。发生超挖时。6)基底经检查合格后,及时施工混凝土垫层,避免基底暴露时间过长。7)基底超挖、扰动、水侵或发现异物、杂土、淤泥、土质松软及软硬不均等现象时,应做好记录,并会同有关单位研究处理。8)基坑开挖及结构施工期间定期对围护结构及支撑系统、放坡开挖基坑边坡等进行监测、巡视。9)围护结构外侧设挡土墙,防止坑外地面水倒灌基坑。10)开槽施工时,如有土层滞水,人工沿坡底开挖一条300300mm排水沟,与基坑内疏干井相通,设专人负责定时抽水。槽坑滞水挖排水沟,导入坡底排水沟内,达到疏干滞水的要求。11)开挖集水坑部位时,根据集水坑的尺寸选择相应型号的挖掘机进行该部位的土方开挖。开挖时派专人负责土方的清运及处理事项。集水坑底预留300mm采用人工开挖,避免扰动基底原状土,造成土体承载力下降。12)由于钢支撑跨度较大,土方开挖至格构柱周边专人指挥且采用人工配合机械清理开挖格构柱周边土方。4.3.7土方开挖、运输和存放土方主要采用反铲挖土,汽车采用自卸式环保车。为了保持”市容”整洁,外运弃土采用环保运输车,基坑开挖土方存放在基坑北侧最近距离基坑边为400m。土方运输一是车斗门保持严密,防止漏土;二是车厢加高0.5m,装车不超限;三是对流塑状泥土用专用泥浆车外运或经晾晒后装运;四是车厢覆盖篷布且出场前用高压水冲洗车轮及车体外表,开挖出的土方堆放在工地北侧海河地块内打方且使用苫布遮盖。运输车辆进出施工现场,设专人防护,统一指挥,及时疏导行人及车辆。第5章 基坑降、排水施工 5.1降水井设计概况(1)潜水观测井 根据勘察报告,根据工程地质条件,由于潜水含水层所在地层为粉质粘土、淤泥质粘土,该土层含水量大,将会影响开挖面上的施工,较大的含水量还会影响开挖土体的稳定性,施工机械很难在开挖面上进行施工。对于本工程基坑开挖面范围内的潜水含水层,方案设计在基坑开挖范围内布设疏干井进行降水。疏干井为避免机械破坏,确保其施工中的安全稳定,疏干井材质采用无砂管。 (2)疏干设计 采用围护明挖法施工时,需要及时疏干开挖范围内土层中的地下水,降低围护范围内基坑中的地下水位,保证基坑的干开挖施工的顺利进行。因此,开挖基坑前,需要布设若干数量的疏干井,对基坑开挖范围内土层含水进行疏干。参照有关标准及规范,结合基坑围护设计要求,本次降水工程疏干井单井有效抽水面积 a 井取 250考虑20%的备用率。 坑内疏干井数量计算公式: n = A / a井 式中:n 基坑内降水井数量(口); A 基坑面积 (); a 井 单井有效降水面积 ()。 计算得出本基坑需要布设的疏干井数量如下:n = A /a 井 。(3)降水井汇总表5-1 降水井统计表区 域井类型编号数量孔径管径井深材 质1号风道及B出入口疏干井S1B-1S1B-7 770540015无砂水泥管2号风道疏干井S2-1S2-6670540015无砂水泥管1号风道及B号出入口观测井G2-1G2-2270540015无砂水泥管2号风道观测井G1B-1G1B-2270540015无砂水泥管(4)降水井构造降水井井点埋设深度为坑底45m,井径705毫米,全孔下入400毫米水泥砾石滤水管,滤水管外包2层300g/m2无纺布,井深范围内回填37毫米砂卵石滤料。图5-1 降水井构造图5-2 1号风道及B出入口、2号风道降水井平面布置图5-3 1号风道及B出入口、2号风道降水井地剖面图5.2降水井施工5.2.1降水井施工工艺流程 采用泥浆循环钻进、机械吊装下管成井施工工艺,工艺流程见图5-5。图5-3 降水井施工工艺流程图5.2.2 成井施工(1)测放井位根据井点平面布置,使用全站仪测放井位,井位测放误差小于10cm。当布设的井点受地面障碍物影响或施工条件影响时,现场可作适当调整。(2)护孔管埋设必要时应采用护管保护孔口坍塌,护孔管应插入原状土层中,管外应用粘性土封堵,防止管外返浆造成孔口坍塌,护孔管应高出地面1030cm。(3)钻机安装钻机底座应安装稳固水平,钻头对准孔中心,大钩、转盘、与孔中心应成三点一线。(4)钻进成孔采用GPS-10型地质钻机钻孔,疏干井、观测井开孔孔径直径为800mm。开孔时应轻压慢转,以保证开孔的垂直度。钻进时一般采用自然造浆钻进,遇砂层较厚时,应人工制备泥浆护壁,泥浆密度控制在1.101.15。当提升钻具和临时钻停时,孔内应压满泥浆,防止孔壁坍塌。钻进时按指定钻孔、指定深度内采取土样,核对含水层深度、范围及颗粒组成。(5)清孔钻至设计标高后,将钻具提升至距孔底2050cm处,开动泥浆泵清孔,以清除孔内沉渣,孔内沉淤应小于20cm,同时调整泥浆密度至1.05左右。(6)下井管井管采用水泥砾石滤水管,每节长2.0m,利用汽车吊分节吊放,下管前填2m高的中粗砂。井管接头处用无纺布包裹严密,下到设计深度,顶部高出地面20cm,并采取措施(如在井管附近设置标记,并用木板将其围住)加以临时保护,随开挖拆除部分井管,剩余部分作好保护。(7)回填砾料逐渐调小泵量,待稳定后开始填放滤料。投送滤料的过程中,应边填边测投料高度,直至砾料下入预定位置为止。(8)洗井完成滤料灌填后,按规定进行洗井。在成井后8h内,将污水泵放入井底重复抽洗,以保证渗水效果,洗井过程中观测水位及出水量变化情况。(9)安装抽水设备成井施工结束后,下入水泵进行试抽水,以检查成井质量。 (10)抽水结合该工程地质条件,采用深井泵进行疏干性抽水,一般能满足开挖要求。当抽水一段时间以后,单井出水量逐渐减小,为确保疏干效果,应加大水位监测频率。 (11)排水洗井及降水运行时排出的水,经过管道或明渠排入场外市政管道中。5.2.3井身结构误差 (1)井深误差:小于井深的2%; (2)孔斜:每50m小于1.5; (3)井水含砂量:抽水稳定后,小于1/ 0(体积比); (4)井中水位降深:抽水稳定后,井中水位处于安全水位以下。5.3降水运行及管理5.3.1试运行(1)运行前准确测定各井口、地面标高及地下水位;(2)启动抽水设备,检查抽水设备、排水系统运转是否正常;(3)抽水系统经检查符合要求后,开始抽。5.3.2降水运行 (1)在工法桩全封闭后才能进行抽水; (2)积水坑加固施工结束后,方可进行成井施工,否则地基加固施工会影响成井质量; (3)预抽水应在基坑开挖前15天或更早进行,水泵在疏干时可随井内水位及时开泵与关泵,根据开挖进度,控制井内水位在一定深度内; (4)在成井施工阶段应边施工边抽水,即完成一口投入降水运行一口,力争在基坑开挖前,及时降低围护结构内基坑中的浅层地下水位,保证基坑干开挖施工的顺利进行; (5)抽水运行过程中应随时检查设备运行状况,发现故障及时排除; (6)疏干降水井抽水时,潜水泵抽水间隔时间由短至长,降水井抽干后应立即停泵,以免烧坏电机; (7)抽水过程中应做好记录,内容包括井涌水量(Q)、水位降深(S),以掌握动态,指导降水运行,不断优化降水运行方案; (8)根据实际施工工况,按照疏干井封井方案进行封井; (9)疏干井做好标识,方便辨认; (10)协同各部门与挖机司机做好井管保护工作; (11)降水工作现场应备有双电源,确保降水的连续运行。5.3.3降水监测(1)水位观测降水运行期间,疏干井每天观测一次,降压观测井运行后每天观测两次,水位观测精度1.0cm。(2)流量监测监测次数与水位同步,观测精度0.1m3。(3)其它监测基坑内的水位经过观测井测得;坑外的水位、水压力、沉降等监测内容,借助于基坑监测资料。5.3.4降水井封井(1)坑内疏干井开挖至底板标高后,对于水量较小的疏干井,在静水状态下采用混凝土填至底板面以下约50cm左右,上填疏松材料,然后浇筑底板垫层。进行下一步主体施工。对于出水量较大的疏干井可根据现场要求进行适当保留,附属主体结构施工完成后封井。封井主要操作步骤如下:1)基础混凝土垫层施工、养护,具有一定强度后,采用切割方法,使无砂水泥管井口高于垫层面200 mm。2) 在基坑外预制防水钢护管,钢护管壁厚应大于5mm,护管底部插入砂管井口下200mm,护管与砂管井口接缝处应控制在基底垫层面以下,钢护管顶部应高出底板顶面200mm。3)钢护管距下端部300 mm及以上1/2 高度焊接2 道厚度4 mm 止水钢板,宽度100 mm。4)钢管顶部焊接厚度10 mm 的法兰,宽100 mm,螺孔12 个,直径14 mm,配套M12 螺栓共12 根。5)顶部配置封板厚度10 mm,螺孔直径14 mm,在最后封井时和已焊接法兰用配套M12 螺栓连接。顶部封板和法兰之间设置厚度6 mm 橡胶垫圈。6)防水钢护管制作好后,在基础底板钢筋绑扎前插入无砂水泥管口内,并焊接钢筋支撑,使底部第一道止水板距垫层300 mm。7)钢护管和水泥管井接口沿周边填嵌防水密封膏干燥后采用防水水泥砂浆将止水板和无砂水泥管管口之间的80 mm 填塞严密。8)管井和底板混凝土垫层交接处用水泥砂浆做成圆弧角,再做防水层。9)管井周边防水加强层做好后,将底板混凝土垫层上的防水层做至300 mm 高第一道止水板处收头热熔密封。10)钢护管和水泥管接合部防水节点构造施工完成后,绑扎基础底板钢筋。基础底板底排钢筋在管井处断开,每边设置212加强筋。11)管井停止降水不得同时停降,应从排井两端间隔停水封井,最大限度减小