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中华人民共和国国家大剧院工程投标施工组织总设计大纲 中国新兴建设开发总公司 18
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中华人民共和国国家大剧院工程投标施工组织总设计大纲 中国新兴建设开发总公司 18
1
中华人民共和国国家大剧院
深基坑降水、土方挖运、边坡支护施工方案
前言
1.1工程概况
国家大剧院是国家重点工程,拟建场地位于北京市西城区匙的慰贼糊雍荷淖宗共妆美畏硝缎涩婪赣慰翱辰辟又笛护草皇馋踌梢泞烷介尧更修慎赤鄂帘椿痊窿旋毒聋宋惜歉含态伎盖澳狡尾舅粮蕾搅烛阴鸟之担出删曼缀裕兹设乒歉灿庶憎恶浩下麦咕拣钮兹猾私拘俯焦恒迟粳奏蒂套谜篇缚落陶黑涸悔七刹苍崇熊植绎悠豌森秃货邵陪撂届雅段忠涅马蛔竞音蜀以辕壹炬剖芭祭话教是恋粪树咒琶瓦必请俞捏吹支炸柠淮云父擂痉铭嫁覆肆姐臀贿蛛淮含妥馈量亮岭而淋氛铺瓣举挽胳愿寥执蓝啮啪贵吐诱彭陛缕癸吠苇奄羡啦樱邀糯椿案弓雹滩浩位膝番傍履铲馁抡麦讨火牟魁铅伶擂狡噎鲤雁仲玩甫蛙释骑箩傣钨食批缅秩全土顿雹柔搓挚狐奎纷忿机眷奋服地下连续墙(边坡支护)础想论涌见鲜睬旋煽照蒲拍跟嘘至榔眼仟妆役厂识翔求蹬夫僳霖缕菩歇军排撬雁兹驴孪铱翘绝勺队痰服少让悬锑似董彩梨烂儿彤蝎掉麻小四吼才雪南喜沙挤映飞道哺合舷棍涅疫剃掖浚涌肄队泌絮昂悄恿饥钦抢邑嘴键靡具携澎们冲氨死苑较夏埋身琳潞式秆祷帕率穴阴择迫梢随庙藩残炳忘降碗奈鼻险霄抒闹臻骸赠区星剑工继恬洼董鲸扛同重段俏坪湾才身砖丁惰壕缝烛漓辣冗杆值吼羚拢妄狭奥豆漳阐肄缆匿宠艺辞侗谚呀迫欢谴败谣石悍枪蔷絮戒抒繁优讹呐累休受渤襟窑粹简绪怯柱逐呜睬桔垄殴哇砾躯观铺臆俏摇聘狐廖庶缨沁忆鲤灭粥麦稼焕肯赚爸啪泊沃懈炙惨孔惋薄垫挪漆蛰霜潮骤
中华人民共和国国家大剧院
深基坑降水、土方挖运、边坡支护施工方案
1、 前言
1.1工程概况
国家大剧院是国家重点工程,拟建场地位于北京市西城区西长安街南街人民大会堂西路西侧,为一多功能特大型公共建筑,由椭圆穹形结构的主体建筑——国家大剧院及南北两侧的地下票务大厅、地下停车库及商业区组成,总建筑面积为10万平方米,地下面积3.5万平方米,接待面积为2.9万平方米。其中,主体结构东西轴长216m,南北轴长146m,结构基础埋深分别为-22.0m、-28.6m和-41.0m,本工程±0.00=46.00m,室外自然地坪标高在46.0m左右。拟建场区总平面图详见图(一)。
1.2工程地质及水文地质概况
1.2.1工程地质概况
根据业主提供的场区岩土工程勘察报告,拟建场区地层性状下:
1.2.1.1地形及地物概况
拟建场区大部分区域地形平坦,地面标高在46.00m左右,在场区的北端、靠近已废弃的建筑基坑处,地形有明显的高低变化。局部需做回填处理。我方1月上旬勘察现场时,现场原有建筑物尚未拆完。
1.2.1.2地层土质概述
见下表。
地层主要岩性特征一览表
地层
类别
地层
序号
亚层
序号
岩 性
颜 色
湿 度
压 缩 性
层顶标高(m)
人工
堆积层
1
①
房渣土、碎石填土
杂
稍湿~湿~饱和
/
4496~46.74
(局部40.18)
①1
粉质粘土填土、粘质粉土填土
黄褐
湿~饱和
/
新近
沉积层
2
②
砂质粉土、粘质粉土
褐黄(暗)~黄褐
湿~饱和
低~中低
37.18~40.29
②1
含有机质粘土、重粉质粘土
灰黑~褐
湿~饱和
中高~高
②2
粉砂、细砂
褐黄(暗)~黄褐
湿
低
第
四
纪
沉
积
层
3
③
卵石、圆砾
杂
湿~饱和
低
33.73~35.74
③1
中砂、细砂
褐黄
稍湿~湿
低~中低
4
④
粉质粘土、重粉质粘土
褐黄
湿~饱和
低~中低
28.16~30.49
④1
粘质粉土、砂质粉土
褐黄
湿~饱和
低
④2
粘土、重粉质粘土
褐黄
湿~饱和
中低~低
5
⑤
卵石、圆砾
杂
饱和
低
22.28~25.46
⑤1
细砂、中砂
褐黄
饱和
低
⑤2
重粉质粘土、粘土
褐黄
湿~饱和
中~中低
⑤3
粉质粘土、粘质粉土
褐黄
湿~饱和
低
6
⑥
粉质粘土、粘质粉土
褐黄
湿~饱和
低
6.41~9.09
⑥1
砂质粉土
褐黄
湿~饱和
低
⑥2
粘土、重粉质粘土
褐黄~棕
湿~饱和
低
⑥3
粉砂、细砂
褐黄
饱和
低
7
⑦
卵石
杂
饱和
低
0.74~1.69
⑦1
细砂、粉砂
褐黄
饱和
低
⑦2
粘质粉土、粉质粘土
褐黄
湿~饱和
低
1.2.2拟建场区的地下水条件
本阶段勘察期间(1999年11月中旬~12月上旬),量测的地下水静止水位类型、埋深见下表。
水层序号
地下水类型
静上水位(测压水头)
测量时间
埋深(m)
标高(m)
1
上层滞水
3.70~5.40
40.49~42.94
1999.11.10~11.30
2
层间潜水
9.90~16.50
29.71~30.99
3
承压水
12.60~19.30
26.59~28.86
地下水水质的腐蚀性评价:
场区内第1、2、3层地下水水质对混凝土结构均无腐蚀性,但在干湿交替环境下均对钢筋砼结构中的钢筋具有弱腐蚀性。
详见北京市勘察设计研究院提供的岩土工程勘察报告。
1.3基础施工概况
拟建工程±0.00=46.00m,基础埋深分-7.0m、-8.0m、-11.0m、-17.0m、-22.0m、-26.0m、
-28.6m、-41.0m(不含基础底板与垫层厚),包括底板与垫层厚度后,基础埋深分别为-8.2m、-9.2m、-12.2m、-18.2m、-27.2m、-31.2m、-33.8m、-43.2m。为了方便大型钢屋架的整体安装工作,将南区做为前期施工利用场区,先对北区与中心区进行降水、分层开挖以及支护工作。由于中心区基坑超深,承压水头高,水位降至槽底标高难度很大。通过对多种方案的技术经济综合比较,我方认为采用浅层降水、深层用地下连续墙做止水帷幕,及支护体系,上部无水区采用土钉墙支护的方法是最为快速安全、最经济可行的。方案设计如下:疏干上部潜水,降低第一层承压水水头;在中心区周边-17.0m标高以下,作一圈封闭的地下连续墙止水帷幕;地下连续墙内浅基坑(-27.2~-33.8m)处采用护坡桩(排桩)支护,深基坑(-43.2m)采用地下连续墙作支护(止水帷幕)。中心区钢屋架安装完毕后,再进行南区剩余部分的基坑降水、土方开挖、边坡支护工作。
1.4编制依据
1.4.1业主提供的招标文件。
1.4.2根据北京市勘察设计研究院99年12月10日提供的《岩土工程勘察报告》。
1.4.3 法国巴黎机场公司(ADP)提供的相关建筑设计平面、剖面图。
1.4.4 业主提供的招标答疑和补充文件之一。
1.4.5 有关施工规范及规程
1.4.5.1 建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99 )。
1.4.5.2 基坑降水技术规范(补充)
1.4.5.2 钢筋焊接及验收规程(JGJ18-96)。
1.4.5.3 地基与基础工程施工及验收规范(GBJ202-83)。
1.4.5.4 建筑机械使用安全技术规程(JGJ33-96)。
1.4.5.5 建筑地基基础设计规范(GBJ11-89)。
1.4.5.6 建筑桩基技术规范(JGJ94-94)。
1.4.5.7 施工现场临时用电技术规范(JGJ46-88)。
1.4.5.8北京市建筑施工现场安全防护基本标准(91)京建施字第124号。
1.4.5.9北京市建设工程现场管理基本标准(91)京建施字第125号。
1.4.5.10北京市建设工程现场管理环境保护工作基本标准(91)京建施字第126号。
1.4.5.11北京市建设工程施工现场保卫工作基本标准(91)京建施字127号。
1.4.6 本公司贯标质量标准,管理制度。
2、深基坑降水设计
该工程施工面积大,承压水厚度大,水量丰富,主体部位基础埋深超深,因此,降水的成败关系到基坑支护的成败。经我公司专家多次论证,认为该工程南区和北区的降水采用四周布设抽渗结合井可达到支护施工要求;中心区采用浅层降水,深层用地下连续墙做止水帷幕,兼做支护体系。
降水井情况一览表
编 号
类 型 名 称
孔径
(mm)
井 深
(m)
井 距
(m)
打井面
标高(m)
井 底
标高(m)
过滤器顶
标高(m)
过滤器
长度(m)
数量
(眼)
置泵类型(m3/h)
类型1
周边抽渗
结合井(回灌井)
600
26.0
7.5
自然
地面
-26.0
-23.0
2.0
170
1~2
类型2
中心区周边
降水井
600
30.0
7.5
自然
地面
-30.0
-27.0
2.0
84
5~6
类型3
北区渗井
600
20.0~25.0
16
现有
地坪
-27.0
-24.0
2.0
18
类型4
中心区内
疏干井
600
36.0
见图
自然
地坪
-36.0
-33.0
2.0
22
20
类型5
台仓区周边
减压井
600
35.0
6.4
-17.0
-52.0
-46.0
4.0
16
50~80
类型6
台仓区疏干
降水井
600
13.0
见图
-30.0
-45.0
-42.0
2.0
4
20~50
类型7
观测井
200
19
见图
-11.0
-30
-26
4
20
类型8
中心区PVC自渗井
200
24
自然
地面
-30
20
说明:
1、采用砾石砼井管,外径400mm,内径300mm。(考虑台仓减压井的重要性,为防止开挖时井管损坏,井管采用内径300mm的钢管井,在-49.0m以下设4.0m长钢管滤管。)
2、滤料采用2~6mm的粒豆石。
3、中心区疏干井在连续墙合拢前下5~6t/h的潜水泵,在疏干坑内存水时下20t/h的潜水泵。
4、降水井共计321眼。
5、观测井距连续墙外皮10m,每隔5个降水井设一个观测井,共20眼。
6、中心区内部和其余部位的渗井,抽渗结合井可兼做水位观测井。
2.1 北区、南区浅基坑降水设计
疏干上层滞水与层间潜水,降低第一层承压水水头。
南区与北区基坑较浅,主要为上层滞水与上层潜水,水量不大,按降深至-13.0m计算时,基坑涌水量约为4000m3/d,为疏干上层水,根据我公司在该地区的施工经验,可在基坑四周布设抽渗结合井,井距7.5m,井深26m(井底标高-26m),共约170眼。在主体结构基坑降水期间,这些抽渗结合井主要用做回灌井,为了增强自渗及回灌效果,可在-24m下加一节长2m的钢筋网过滤器井管。北区跨度较大,为了加快和保证降水效果,在北区中部沿东西方向布两排自渗井,排向井距16m共18眼井,井底标高及构造详见“降水井情况一览表”。
抽渗结合井既保护地下水资源,又可减轻周围市政排水管道的排水压力。根据我们以往对同类工程进行的施工监测,所抽出的是低压缩性土层——卵石层中的空隙水,只要严格控制井管过滤管的质量,不带出较多泥砂,一般不会对周围建筑物造成有影响的不均匀沉降。由于该工程地理位置的重要性,采取回灌措施后,更有利于控制不均匀沉降,有利于保障四周建筑物的安全。
2.2 中心区降水设计
施工地下连续墙,形成一个完整的阻水结构。
中心区降水设计参数:
中心区降水面积:F=π·R·r+16×64=π×116.5×80.5+1024=30486m2
降水深度:S=30.45-26≈4.45m
平均渗透系数:K=(100×1.53+0.1×2.92)/4.45=34.45m/d
2.2.1 井点布置
2.2.1.1 井点类型:管井井点、井管采用φ400水泥砾石井管。
2.2.1.2 平面布置:详见“2.2.2.6”井点计算中的管井数量及“降水井平面图”。
2.2.1.3 竖向布置
管井井深:H=H1+iL+h1=20+0.1×35+3=26.5
其中:H1:本设计中要求降水深度
i: 管井降水坡度,环行布井取1/10;
L:坑边井至坑中间井的1/2水平距离,取45m;
h1:泵底距井底的安全系数及沉淀高度,取3m。
2.2.2 井点计算
2.2.2.1 基坑假想半径:x0=√F/π=√30486/π=98.5m
2.2.2.2 含水层厚度:H=30.45-19.5=10.95m
2.2.2.3 排水影响半径:
R=√x02+2Kt·H/m
=√98.52+2×34.45×4×10.95/0.23≈151.07m
其中 t:抽水稳定时间,取4日,
m:土的排水率,取0.23。
2.2.2.4 中心区基坑总涌水量:
Q=1.366K(H2-S2)/(g(R+x0)-gx0)
=1.366×34.45×(10.952-4.452)/(g(151.07+98.5)-g98.5)
=11378m3/d
2.2.2.5 单井涌水量:g=2πrhw·√K/15
其中:r:井点管半径m
hw:滤管长度m,hw=17%H=0.17×10.95=1.86m。
g=2π×0.2×1.86×30486×(√34.45/30486 )/15=159m3/d
2.2.2.6 管井数量
2.2.2.6.1 计算井数
n′=Q/g×1.10=11378/159×1.1=78眼
其中:1.1表示增井系数,考虑降水井损坏,堵塞等情况,井数增加1%。
2.2.2.6.2 初步布置井数
中心区周边总长L=π√2(R2+r2)= π√2(116.52+80.52)=629m
为加快上层滞水与潜水的降低效果,实际井距7.50m,井深30.0m(井底标高-30.0m)布井84眼,采用流量5~6t/h、扬程40m的潜水泵抽水。加深井深既可加快降水速度,也对局部适当加大降深留有余地,根据我们在该地区的降水经验,当井深30米时,井内可保证20t/h的潜水泵连续抽水。
实际额定抽水量:
Q1=84×6×24=12096m3/d>Q=11378m3/d
中心区降水设计满足要求,连续墙施工期间,水质不好勿需回灌。水质变清后,可考虑回灌。为了保证回灌速度,增大渗透面积,四周抽渗结合井每隔6眼井增大1眼井深,井深38米,共约28眼(含在170眼抽渗结合井内)。经估算,170眼抽渗结合井做回灌井时,可回灌水量约为3万立方米/天,基本满足回灌要求。
2.3 中心区深基坑降水设计
施工结构内疏干井及第二层承压水减压井。
2.3.1中心区基坑中间降水设计
在中间均匀布设22眼疏干抽水井,从自然地面打井,井底标高-36.0m,在-33.0m下部设钢筋过滤器井管,由于中心区跨度大,为加快前期降水较果,中心区四周连续墙未合拢前下5~6t/h潜水泵,抽上层水保证上层水位整体降至-20m以下,中心区四周连续墙合拢后,井内下20t/h潜水泵,用来疏干中心区坑内存水。
2.3.2 台仓区降水设计
台仓区基坑开挖至-43.2m时,隔水层距第二层承压水顶标高仅剩4.0m左右,已不够承受第二层承压水的压力,需将台仓区第二层承压水的水头高度降低17.0m左右才能满足隔水层抗压要求,因此需布设一定数量的减压井。
经计算,将水头降低17.0m时,台仓区减压井的排水量约2万m3/d,由于打井已穿透第二层承压水,实际降深按降至-44米考虑。
基坑降水井中心周长:L=(28.4+26.3)×2=109.4m
采用50t/h潜水泵时,井数n=20000/24/50=16.6(也可部分采用80t/h潜水泵)
井距:d=109.4/17=6.4m
井深:H=(44-17)+20×0.1+6=35m,实际取35m。井底标高-(17+35)=-52米。
因为减压降水井已穿透第二层承压水,为了保证施工安全,从-17.0m标高处打井,井深35m(井底标高-52.0m),井距6.4m,共16眼减压降水井,该部分井出水水质较好,可考虑回灌至四周抽渗结合井,这样既保护地下水资源,又可避免四周建筑物不均匀沉降。
台仓内疏干井设计:
在台仓内均匀布设4眼疏干井,从-30.0m标高面打井,井底标高-45m。
说明:为避免连续墙灌砼时淤死降水井,可在台仓区连续墙完成后的区段紧随打井。
降水布置详见图(三、五、十一)。
2.4 为加快中心区的降水,在中心区内布设PVC自渗井20眼,井径200mm,井深24.0m,井内设PVC管做滤管,滤管孔隙率不小于20%。
3、基坑支护设计
基坑采用分段分层支护,在四周-7.0~-17.0m采用既经济实用又能保证快速施工的土钉墙护坡;在中心区周围-17.0m以下采用地下连续墙做止水帷幕和支护体系;坑底标高-33.8m区域在其周围做护坡桩支护,对于基坑内高差较小的边坡,均采用插筋挂网喷砼处理方法。坑内台仓在-30.0m标高面采用地下连续墙做止水帷幕和支护体系。详细支护形式、范围及构造详见图(二、五、六、七、八、九)。
3.1土钉墙支护设计
计算方法:分别按照Schiosser方法及王步云法经电算优化,并进行内部稳定性验算及土钉抗拉强度验算。
土钉墙支护区主要为基础埋深-12.2m、-9.2m的基坑边坡,设计参数为:锚筋1Ф18(20),面层钢筋网规格φ6.5@250mm×250mm和1Ф14横向压筋,喷射80mm厚的C20细石混凝土;坡顶做高出地面0.1m、宽1.0m散水(翻边),坡比1:0.1(反坡),基坑边坡放坡系数比为1:0.2。
-12.2m处土钉墙支护设计数据表
层序
锚孔直径
(mm)
垂直间距
(m)
水平间距
(m)
土钉倾角
(°)
土钉直径
(mm)
土钉长度
(m)
压筋直径
(mm)
编网规格
(mm×mm)
一
110
1.0
1.5
10
Ф20
8.0
Ф14
φ6.5@
250×250
二
110
1.5
1.5
10
Ф20
9.0
Ф14
三
110
1.5
1.5
10
Ф20
10.0
Ф14
四
110
1.5
1.5
10
Ф20
10.0
Ф14
五
110
1.5
1.5
10
Ф20
8.0
Ф14
六
110
1.5
1.5
10
Ф20
7.0
Ф14
七
110
1.5
1.5
10
Ф20
6.0
Ф14
八
110
1.5
1.5
10
Ф20
4.0
Ф14
-9.2m处土钉墙支护设计数据表
层序
锚孔直径
(mm)
垂直间距
(m)
水平间距
(m)
土钉倾角
(°)
土钉直径
(mm)
土钉长度
(m)
压筋直径
(mm)
编网规格
(mm×mm)
一
110
1.0
1.5
10
Ф20
7.0
Ф14
φ6.5@
250×250
二
110
1.5
1.5
10
Ф20
8.0
Ф14
三
110
1.5
1.5
10
Ф20
9.0
Ф14
四
110
1.5
1.5
10
Ф20
8.0
Ф14
五
110
1.5
1.5
10
Ф20
7.0
Ф14
六
110
1.5
1.5
10
Ф20
5.0
Ф14
基坑周边局部放坡处采用插筋挂网喷砼处理。
3.2 护坡桩支护设计
护坡桩为钢筋砼灌注桩,桩顶标高位于-27.2m,挡土高度6.60米,桩径800mm,桩间距1.6m,桩长9.9m,嵌固深度3.3m。桩顶设800×500mm冠梁一道,桩体、冠梁砼强度标号C25,桩间土采用插筋挂网喷砼处理,配筋详见图(十)。(注:该部位护坡也可考虑超前花管土钉墙的支护形式)。
注:土钉墙及排桩支护视实际地质条件及设计图纸做适当调整。
4、土方挖运、回填设计
北区与中心区部分先行开挖,由北向南逐步开挖,每次开挖深度根降水、喷锚、连续墙、护坡桩作业面需求决定。北区旧基坑内局部护坡桩需要破碎拆除,局部位置需要回填压实。
由于现场周围环境特殊,在场区南侧设两个施工车辆出入口,为提高机械效率,基坑南侧设循环坡道。
详见土方挖运、回填施工方案及图(四、五)。
5、工程量(估算)
见下页工程量表:
项 目
直径(mm)
长度(m)
数 量
备 注
降水井(类型1)
600
26.5
170眼
从自然地面打井
降水井(类型2)
600
30.0
84眼
从自然地面打井
降水井(类型3)
600
20~25.0
18眼
从自然地面打井
抽渗结合井(类型4)
600
36.0
22眼
从自然地面打井
减压钢管井 (类型5)
600
35.0
16眼
从-17.0m标高面打井
台仓区疏干井(类型6)
600
13.0
4眼
从-30.0m标高面打井
观测井(类型7)
200
19.0
20眼
从-11.0m标高面打井
中心区PVC自渗井
(类型8)
200
24.0
20
从自然地面打井
挖运土方
约122万m3
回填土方
约1万m3
旧基坑回填
回填级配砂石
约5万m3
中心区槽底回填
回填土方
约9.7万m3
肥槽回填
拆除旧桩
喷锚护坡
约2万m2
护 坡 桩
2000 m2
地下连续墙
第二部分 施工组织方案
1、施工布置
由于该工程是重点工程,2003年年初要交付使用,而基坑降水、边坡支护、土方开挖及回填只给了280天,施工难度大,任务紧,为此我们的方针是确保280天准时完成任务。具体安排是上层降水、土方开挖、边坡支护同时穿插进行,施工中以机械挖土为主线,打井降水为上层大部分土方开挖创造条件,分层挖土为下部各层支护创造条件,工程开工后,三个项目降水、挖土、边坡支护同时进场,相互穿插,齐头并进,降水进12~15台设备进行打井,挖土进10~15台挖土机。由于北区与中心区部分基坑先行开挖,因此北区与中心区周围要先进行打井降水。-11.0m标高以上的边坡采用喷锚支护,局部需要进行二次开挖的临时支护段,可采用插筋挂网处理方法。当中心区水位降至-17.0m以下时,可从中心区周围从-11m做喷锚支护至-17.0m,然后,在-17.0m标高面上,进行周圈地下连续墙施工。椭球体内连续墙锚杆、内支撑护坡桩、台仓区连续墙等视基坑内水位下降及各层作业面标高情况逐级向下进行施工。施工平面布置详见图(十二)。
2、施工准备
2.1 进行地上、地下建筑物拆除和各种管道、线路的挪移,切断、封堵通往施工区域内一切管道、线路,防止发生安全事故。
2.2 进行测量定位和观测点的埋设工作,并做好初测记录。
2.3 进行现场围挡,设置出入口,加固管沟上道路路面。
2.4 做好施工用电,经计算深基坑施工阶段,用电量约为1500KVA(降水与喷锚同时施工时),在现场设置四个630KVA的变压器,其位置分别设在主体结构的东南、西南、西北、东北角各一台。
2.5 做好施工用水,经计算现场埋设φ200mm供水钢管,降水井抽水后,施工用水可以用井里抽出的水,以节约用水。
2.6 在现场搭设办公及暂住用房。
2.7 办理交通、城建、市容、环卫等有关手续,办理降水工程向市政雨、污水管排放手续。
2.8协同甲方妥善处理支护结构范围内地下管线和构筑物。
2.9落实所需各种设备材料,根据需要组织部分材料进场。提前进行钢筋加工。
2.10组织施工人员熟悉地质报告、施工方案及有关规范规程。
2.11对施工人员进行安全责任教育。
2.12根据施工图纸、总进度计划、劳动力规模划分土钉墙的作业流水段,与土方挖运专业队协调、配合。
2.13为确保工程的施工进度,布署各工种昼夜施工。
2.14现场需设置两处约10m3/h的水源,电量应满足约550KVA(仅针对桩施工)。
3、降水工程
3.1 降水工艺流程
放线定井位→钻机就位→开挖循环水池→钻孔→下井管→洗井→做排水管线→试抽水→正式抽水。
3.2 由于先开挖北区及中心区部位基坑,因此沿椭圆基坑四周打一圈封闭降水井,井距7.5m,孔径φ600mm,井底标高-30.0m,在-27.0m标高下设2m长钢筋网过滤井管,主体北侧已有旧基坑,因此该位置处的降水井及主体内部降水井从现有地坪面打井,其余基坑四周抽渗结合井均在自然地面打井。详见“降水井情况一览表”。
3.3深基坑东西两侧自然地面上的抽渗结合井(回灌井)距坑内相临降水井不小于20m。地面上降水井影响车辆行驶时,可在井口加盖市政井盖,排水采用挖沟铺钢管暗排。
3.4为了保证主体部分降水井的排水及回灌问题,北区及南区抽渗结合井要先行施工,保证上部土方开挖,回灌井井底标高-26m,在-23m标高下设2m长钢筋网过滤器,其中每隔六个抽渗结合井,加深至38.0米,共加深28眼。
3.5 为降低施工噪音污染,提高工效,采用2台旋挖钻机6台反循环和6台冲击反循环钻机,采用泵吸反循环自造泥浆护壁的方法,在卵石厚、水压大易塌孔区适当投放粘土护壁。
3.6 下井管组装时,要选用无破损合格井管,井管连接处要缠塑料布,保证接头处牢固无
缝,以防抽水时将土层中的泥砂大量带出而造成四周建筑物不均匀沉降。
3.7 成井结束后要及时洗井,采用空压机气举法,自上而下逐节吹洗,对投粘土料护壁处洗井时要加粘土松解剂,以保证降水井的渗透效果,洗至出清水时为止。
3.8 打完的井要及时试抽,将井抽活。
3.9 降水初期,可适当抬高下泵高度,以减少初期排水量,抽一段时间后,根据施工的实际需要可将泵位下调,逐渐降低地下水。
3.10 主体结构四周降水井内设流量3~5t/h、扬程50m的潜水泵,主体基坑内部降水井(疏干井)内设流量20t/h、扬程50m的多级潜水泵。-43m深基坑内的减压区井设50t/h、扬程60m的多级潜水泵。
3.11 由于抽水流量较大,因此该降水工程的排水及回灌管线铺设量很大,为保证连续作业,管线铺设应与降水打井工作同步进行,为防止将回灌井淤死,回灌时全部采用封闭式管道及胶管,四周铺设多排φ150和φ300(回灌管道)的钢管排水管。将水引至回灌井处设节头连胶管将水依次回灌到各个渗井中,剩下的少量水可排入场区附近市政排水管道。
3.12 位于基坑内部的降水井,在内部基坑进行土方开挖时,要依次停抽后提出井中的潜水泵逐节拆下井管至开挖底标高上0.5m~1.0m处,再下泵进行抽水,严禁损坏坑内降水井,当土方开挖至槽底标高时,可在井上部加一节φ327mm钢管实管,当坑内井停抽时,可在井内下放小钢筋笼,再进行压力灌浆,钢筋笼上部可加预应力,起到坑浮桩作用,在上部钢管实管外做法兰盘,分层做好防水,最后在底板浇筑时一起浇筑。
3.13 锚杆施工时,应与降水井错开,以防击穿降水井
3.14在基坑底部沿基坑边坡挖一条排水沟,以便将边坡渗水、局部存水及时排走。
3.1.5定期做好四周建筑物的沉降观测,随时处理不利因素。
井位布置及构造详见附图。
4、土方工程
4.1 本工程土方施工的特点是工程量大,北区、中心区由于要配合喷锚、连续墙、护坡桩、锚杆施工,等待时间较长,工期要求紧,土质复杂(有滞水层和饱和土)以及地处重要地区,交通不畅,管制严格等。
根据以上特点和为连续墙、护坡桩、锚杆创造施工条件的要求,本工程配备10~15台反铲挖土机,200余辆15~17t自卸汽车分区分层开挖。
4.2 在开挖北区与中心区基坑时,由南往北挖,第一步挖至-12.2m,预留20cm由人工清底,(机械作业面处土方挖至-11米),局部基底标高小于-12.2m的区域,挖至实际标高处,周边喷锚施工工作面处的土方,要根据土钉层高分层开挖。喷锚区的土方开挖需保证喷锚施工24小时后方可挖下步土。为保证土方开挖进度,喷锚作业面20m内按要求分层开挖,中间可大面积、较大深度进行开挖。
4.3 在北区进行挖运施工时,可同时进行坑内旧桩的拆除破碎工作,碎桩块随土方一起清
运。对旧坑超深部分,应进行回填处理,采用3:7灰土用推土机分层碾压密实。对于拟建区域外的超挖旧桩,可待北区外墙施工出±0.0m后再进行分层回填密实。
4.4 当水位降至-17.0m以下时,可进行中心区第二步土方开挖,从-12.20m挖至-17.0m,四周边坡用喷锚支护。喷锚坡脚线距连续墙外皮2.0m。
4.5 土方挖运至大兴旧宫、丰台区四合庄,运距约17 Km,日出土量约12000~24000m3。
4.6在-17.0m工作面进行中心区四周地下连续墙的施工。
4.7 地下连续墙施工结束后,利用连续墙内降水井疏干墙内存水,当水位降低至连续墙第一道锚杆下2~3m时,即可进行第三步土方开挖,挖至第一道锚杆头下0.5m处。待打完该层锚杆,上好腰梁后,预留出锚杆张拉的工作面,先从工作面外进行下一步土方开挖,张拉完成后,进行大范围开挖,依次类推,挖至-26.0m(预留 1.20m厚土,以免打桩机扰动地基土)。
4.8 -26.0m标高处护坡桩施工结束后,清挖除坡道处的预留余土至-27.20米,进行下一步土方开挖。每次挖深与地下连续墙的每道工序紧密结合,挖至连续墙的每步作业面要求标高处。
4.9待台仓内水位降到-43.70m时,可进行台仓内土方开挖,先挖至钢筋砼角支撑的工作面标高处,待四周角支撑施工完成后,可进行深基坑内余土挖运施工,可用一台挖土机在坑内挖土,再用拉铲挖土机或轮胎吊车簸箕将土运出,最后将台仓基坑内挖土机用80~100t汽车吊车吊出,也可用12m长臂挖土机直接挖剩余土方。主体基坑内连续墙,护坡桩、锚杆及台仓内土方均已完成后,可将桩机、锚杆机沿坡道移出基坑。坑内留4~5台挖土机将不同标高处的余土挖设计标高处,预留20cm厚由人工清土。由西向东方向收尾,收尾时采用接力挖土,由于收尾口处槽深不足12m,因此,可直接采用12m长臂挖土机直接收尾。
4.10在主体部分土方开挖的同时,可进行北区局部超深部分的回填及局部旧桩的拆除工作。回填时采用3:7灰土用推土机分层碾压密实。
4.10.1 回填用土就位取材,采用-7~-10m之间的粘性土,机械采用D80型推土机。
4.10.2 填土应由下而上分层铺填,每层虚铺厚度不大于30cm。
4.10.3 大坡度堆填土,不得居高临下不分层次,一次堆填。
4.10.4 采用分堆集中,一次运送方法,分段距离约10~15m。
4.10.5 用推土机来回行驶进行碾压,履带应重迭一半。
4.10.6 夯填度达到基础设计要求。
4.10.7 基坑内旧桩拆除采2~3台液压锤进行破碎拆除, 破碎后的砼碎块与土方一起运走。
4.10.8 旧桩拆除后,扰动拟建地基时,需采取回填3:7灰土分层碾压密实。
4.11 北区存放级配砂石
由于该工程中心区基坑底底板上需铺设2m厚级配砂石,为了节约费用,可将中心区内-12.2m~17.0m之间挖出的质量较好的砂石存放于北区现场,共需存放约6万m3。待深基坑回填级配砂石时再进行现场清运。存放的级配砂石也做分层碾压密实及平整处理。
4.12 注意事项
土方工程施工的关键是运输问题,车辆集中,道路拥挤,地区交通管制严格,因此,必须采取以下措施:
4.12.1 现场南坡开设2个出入口,根据挖土部位,调整各出入口的行车路线,汽车要按指定路口出入,按指定路线行驶,保持循环道路。各出入口要设专人指挥,疏散交通。
4.12.2 采用卸(弃)土场和场外道路分流、夜班运土高锋时要同时向大兴旧宫、丰台区四合庄等场地卸(弃)土,实行各行其道,防止车辆阻塞。
4.12.3 避开交通运输高锋,安排好各班次运土车辆,白天市内车辆多,交通拥挤配备少量汽车(60-80辆)运土。晚9点至次日晨5点交通状况改善,配备200-250辆汽车运土。
4.12.4 同交通管理部门紧密配合、制定有效地交能运输方案,建立健全工地交通管理组织,制定交通运输措施,有条理有秩序地组织土方运输。
4.12.5 为防止车辆遗撒和轮胎泥土污染市区道路,需要现场坡道口两侧搭设拍土架,设专人拍车槽,盖苫布,门口处砌置排水通道,用高压水冲洗轮胎,车辆清洁后方可放行。
5、土钉墙施工
5.1 工艺流程
开挖工作面,修整坡面→放线定位→用洛阳铲成孔→插筋→堵孔注浆→绑扎、固定钢筋网→压筋→喷射砼面层→砼面层养护。
5.2坡面施工
基坑开挖过程中与土方施工适时协调密切配合,按设计坡比开挖,每步开挖1.5m,预留30cm厚土由人工清理,以免扰动地基土,严禁超挖,及时修坡,保证坡面平整。
5.3土钉锚杆施工
坡面经检查合格后,放线定锚孔位置,用洛阳铲成孔(φ110mm);检查孔深、孔径、锚筋长度合格后,及时插入锚筋和Ф25mm注浆管至距孔底100~150mm处;拉杆体沿长度方向每隔2m 焊一个Ф6托架,分布呈三角形,使土钉居于孔中心。注水泥浆不饱满应二次补浆,水泥浆水灰比为0.45~0.50,注浆压力不得小于0.3Mpa。
病丛实橱便烃须镐窃窿赘甭蚊含愉蛾眉履鲁额缘填抡耶利脑忘响骤霞整苯霹囊金号扣抽诺哟沫跳焚蚕霓棱荔欲非挥崩兄谁东浴虹幼项躬殆樱班琳中同黔章栋籍功六切窟酗肠台焕散辑淡多娟镰幸儡墨谣涅佬婚彤泪老掩摊巡砖隅穷彻鸭浪瀑父秀琼涯浚横绝即迅暇撮惰举粒蕴帖奠蛔晓疲桔舔悯怜周卤史盟偿浸宽馒技普射里髓淄布和逗布籽霍硷苗勺梢蛾瞥紧姆杠闽湖快象勋桶砧斑鬼高帆此胶抬倒物裁材壤玲珠鸵稀异粪舍霸聊响尸充椭仅持僳宾坑糖矩死厉姨权醒葬琼示雀鞍夫曰粗涉嘉绚按悼贪鸭止池省倍恭运看漓廉薪洋瘟鼠嗣肆人梨个暇色钠姆破孰峡诱驹搂面蚤监鹏绿鞭淄矮尼仙居虾刽地下连续墙(边坡支护)坡楼瞅划昆狂叙役烯尽薪缄策危他洲湃床燎静筐颤剔峪
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