菱北1污水提升泵站深基坑开挖及支护方案

目 录一、工程概况1二、施工依据1三、主要机械设备、人员投入、进度计划21、机械设备22、人员投入23、泵站施工进度计划2四、施工工艺21、场地清理、填土层挖除32、测量放线33、土方开挖34、坡面修整35、土钉墙边坡支护45.1钻孔45.2土钉安装45.3压力注浆及养护45.4挂钢筋网55.5喷护混凝土55.6养护5五、基坑降排水61、基坑降水62、基坑排水63、泄水系统6六、质量要求61、土方开挖工程质量检验标准62、土钉、土钉墙支护工程质量检验标准7七、安全监测71、支护结构水平位移监测72、测量基本要求73、监测频次74、基坑变形预警值8八、安全文明施工8九、安全应急预案81、支护结构受力体系方面的应急处理措施82、环境保护方面的应急处理措施93、应急物资及设备9菱北1#污水提升泵站深基坑开挖及支护施工方案一、工程概况安庆市菱北1#污水提升泵站位于菱湖北路与双岗路交叉口东南角的绿地内，其服务范围包括中兴大道两侧地块、集贤北路两侧地块和花亭新村地块，服务面积约达930公顷，泵站总占地面积135.6m2。菱北1#泵站提升的污水用压力管输送至湖心北路现状d1000污水干管，排入菱北2#污水提升泵站，污水经再次提升后，沿现状主干管排入城东污水处理厂。本工程泵站近期设计流量为375L/s，主要施工内容有格栅井（L*B*H=5.35*4.0*8.25m）、提升泵房（D=3.8m，H=11.79m）、电气安装、污水压力管等。根据设计图纸及岩土工程勘察报告，本场区勘察深度范围内地基土自上而下分为四层：（1）人工填土：成灰色、砖红色、灰黄色，松散状，具高压缩性，该层厚2.42.5m，底层高程在10.1010.40m。（2）淤泥质粉质黏土：灰色，软流塑状，饱和，灰绿色灰黑色，含有少量机质团块和少量粉砂条带，偶见螺壳，具有高压缩性，该层厚2.12.3m。（3）粉质黏土：褐黄色、棕黄色，硬可硬塑状，含少量锰质结核，具有中等偏低压缩性，该层厚4.04.2m。（4）砾石：灰黄色黄色，中密状，饱和，石英质，以中粗砂充填为主，局部为粘性土充填，具低压缩性，本次勘察该层未揭穿。建设单位：安庆市重点工程建设局监理单位：合肥工大建设监理有限责任公司设计单位：中国市政工程中南设计研究总院有限公司勘察单位：安庆市勘察测绘院支护设计单位：安庆市第一建筑设计研究院有限公司施工单位：中国水利水电第十三工程局有限公司二、施工依据（1）施工合同文件（2）菱北1#污水提升泵站施工图（3）一号泵站岩土工程勘察报告岩土工程勘察报告（4）菱北1#污水提升泵站基坑支护施工图（5）相关法律法规及标准规范三、主要机械设备、人员投入、进度计划1、机械设备 计划投入机械设备：挖掘机3台，装载机1台，推土机1台,自卸车5台，泵车1台，砼罐车3台，洒水车1台，100T吊车2台；钢筋切割机1台，钢筋弯曲机1台，钢筋调直机1台，电焊机2台，混凝土喷射机1台，搅拌机1台，空压机1台、注浆机1台、水泵10台。2、人员投入计划投入人员：管理人员6人，测量人员3人，电工1人，砼工4人，模板工8人，钢筋工8人，机械工15人，杂工3人。3、泵站施工进度计划12月04日12月05日 施工准备（场地清理、基坑围护等）12月06日12月07日 人工填土层、淤泥质粉质粘土层挖除，同步土钉墙支护12月08日12月09日 粉质粘土层（砾石层）挖除、同步土钉墙支护、垫层浇筑12月10日12月11日 格栅井、泵房底板施工12月12日12月17日 格栅井上部钢筋混凝土分两次施工12月18日12月23日 污水检查井及其外接管道施工12月21日12月25日 一体化泵房进场、安装、调试12月26日12月31日 回填施工2014年01月01日01月10日 地面附属设施及压力管道施工、竣工清理四、施工工艺因场地具备放坡条件，为确保基坑安全、节约工程造价，特采用“两次台阶放坡+土钉支护”的基坑支护方案。本工程最大开挖深度近12m，格栅井与提升泵房距离较近，格栅井与提升泵房将一起开挖支护，同槽施工。 主要施工流程：场地清理及满场人工填土层挖除1m深测量放线第一层土方开挖坡面修整第一层土钉墙边坡同步支护第二层土方开挖坡面修整第二层土钉墙边坡同步支护检测验收。1、场地清理、填土层挖除对泵站开挖区域的场地进行清理，保证开挖区域无杂物，无阻碍开挖的障碍物。清理完成后，采用挖掘机对整个场区表层松软的人工填土层进行挖除，深度约1m，挖除的土内运至场地内；之后进行场地整平。开挖施工前，确认地下管线或其它障碍物已调查清楚，并作好相应的处置，现场发现有下水管道泄漏时须将其引走。2、测量放线测量队在平整的场地上放出开挖边线及建筑物边线，并做明显标记，边坡坡度为1:0.5，建筑物垫层两侧各留1m的工作空间。基坑现状开挖深度8.2511.79m；上口开挖尺寸24.5m*31.5m；下口开挖尺寸8.0m*16.5m。3、土方开挖采用挖掘机根据开挖边线自上而下，每层开挖深度为土钉下50cm，按1:0.5的坡度进行分层阶梯式开挖，自卸车运土，每段开挖长度为1020m。在人工填土层挖除后，本工程分三次开挖，随开挖随支护，每层支护深度控制在2米。第一步土方开挖，深度约为4m，设置宽度为1m的台阶，并完成土钉墙边坡支护及养护后再进行下层土方开挖；第二步开挖至建基面高程以上20cm，预留20cm 厚的保护土层以避免基底原状土遭到破坏；第三步采用人工开挖至建基面高程，并完成土钉墙边坡支护。必要时采取坡脚堆载、坡顶卸载等相关措施。在基坑开挖过程中要不断修正开挖坡度，保证坡度符合要求。由于格栅井与提升泵房设计建基面高差较大，连接处设置台阶，并进行支护。如发现超挖或地质情况与设计不符，将及时联系设计、建立、建设等单位进行研究处理。基坑开挖完成后，整个地下结构工程施工期间，基坑内应保持完整的排水系统，并随着地下结构不同施工阶段调整排水沟布置，为地下结构施工创造干燥的施工环境。开挖至建基面高程后及时浇筑砼垫层封闭地基。4、坡面修整由于机械开挖后的边坡表面疏松且不平整，故必须采用人工修整边坡，从上至下将松散的浮土和岩渣、卵石清除干净，铲平边坡表面，以便进行土钉墙边坡支护。5、土钉墙边坡支护根据安庆市第一建筑设计院提供的菱北1#污水提升泵站基坑支护施工图，并结合以往深基坑施工经验，本工程填土层设计为锚管、老土层设计为土钉。锚管施工为直接打击入土体，采用48钢管，壁厚不小于3mm，在钢管入土前端60cm处设置出浆孔，焊接薄钢片覆盖以防止被堵孔。注浆材料采用PC32.5水泥净浆，水灰比0.40.5。土钉施工采用干钻机，孔径10cm，钉杆采用HRB400钢筋，每隔1.5m焊接一对中支架，对中支架用钢筋或钢板制成。土钉采用水泥砂浆，配合比1：1，水灰比0.40.5，砂用中砂并过砂，砂浆强度等级不小于M10。土钉墙边坡支护喷射10cm厚C20混凝土；钢筋网片由8的钢筋焊接或绑扎而成，双向网格尺寸为15cm*15cm，钢筋网片与土钉焊接固定；土钉由16、20、22、25螺纹钢筋制作而成，钉长依据支护设计施工图设置，竖向及水平方向土钉间距为1.5m。坡顶同步喷护宽度1.2m，打入坡顶22钢筋长1.5m，间距1.5m，以方便挂网。边坡松散部位、外凸石块应人工清除，并在凹陷部位填补干砌毛石。主要工艺流程为：钻孔土钉安装压力注浆并养护挂钢筋网喷护混凝土及养护检测。5.1钻孔土方层采用洛阳铲成孔，含砾石层采用潜孔钻机成孔，钻孔直径100mm，钻孔角度垂直于坡面，偏差不大于1%。钻孔前由测量人员放出孔位，成2m*2m梅花形布置，孔位允许偏差不大于100mm。钻孔时应多钻进10-20cm，以防止深度不够。成孔后进行清孔检查，对孔中出现的局部渗水塌孔或掉落松土立即进行清理，及时安设土钉并注浆。5.2土钉安装土钉采用人工安装，安装时，由人工从孔口缓慢插入孔内，安装过程中应防止土钉弯曲。在土钉周圈对等焊制三个短钢筋头，作为对中装置，以便土钉在插入孔后处于孔正中位置。5.3压力注浆及养护注浆管采用25mmPVC管，安放土钉时，将注浆管与土钉捆绑在一起，注浆管应插至孔底50mm100mm处，然后随砂浆的注入缓慢均匀拔出，保证注浆管管头插入浆液液面以下5080cm，严禁将注浆管拔出浆液面，以免出现断杆事故。注浆采用中到低压，注浆压力控制在0.40.6MPa，注浆应连续紧凑，中途不能中断，必须在初凝前完成孔口溢出浆液或排气管停止排气时，可停止注浆，进行二次注浆。5.4挂钢筋网钢筋网片采用8mm钢筋绑扎而成，网格尺寸15cm，分布要均匀，绑扎要牢固，网格允许偏差为-10mm+10mm。相邻钢筋网片间的搭接长度不应小于35d，并在钢筋端部作1800的弯钩。钢筋网片要固定牢固，防止喷射混凝土时钢筋网片振动，且网片不能紧贴边坡，要有一定的距离，保护层厚度不小于2cm。5.5喷护混凝土在坡面上垂直打入短的钢筋，以控制喷射混凝土厚度。采用混凝土喷射机对边坡从下至上进行喷护，喷头与坡面应尽量垂直，防止在钢筋背面出现空隙，并保持0.6m1m的距离，用喷射料来抑阻集料的回弹，以减少回弹量。喷射混凝土以自下而上，先凹后凸的顺序进行，以防溅落的灰浆附于未喷坡面，影响喷混凝土的粘结强度。喷射风压应取喷射机正常工作时的风压。风压过大，喷射速度过高，混凝土回弹量大，水泥耗量大；风压过小，则混凝土不密实。喷射手应控制好水灰比，粗骨料最大粒径不大于12mm，保持喷射混凝土表面平整，湿润光泽，无干斑或滑移流淌现象。在钢筋部位，应先喷填钢筋后方，然后再喷填钢筋前方，防止在钢筋背面出现空隙。在继续进行下步喷射混凝土作业时，仔细清除预留施工缝结合面上的浮浆层和松敞碎屑，并喷水使之潮湿。5.6养护在最后一次喷射的混凝土终凝2h后，进行喷水养护，每天喷水养护不少于4次，养护期一般为34d。在终凝后的第一次喷水养护时，压力不宜过大，以防止冲坏喷射混凝土表面。在养护过程中如发现砼脱落、外鼓、裂纹、局部潮湿、色泽不均等不良现象，应分析原因，及时采取措施进行修补，以防后患。五、基坑降排水1、基坑降水采用沉砂管降水井，在场地四角各设置一个，深度13.5m。2、基坑排水在格栅井、泵房基坑四角设置集水井，共8个，50*60cm，并M5水泥砂浆抹面，坑底采用25*26cm排水沟联通。现场配备足够的排水设备如自吸泵、水龙带等,如需排水安排专人昼夜值班。3、泄水系统泄水管采用50PVC，泄水管长度在含水层不小于1m，其余土层不小于0.5m.横向间距在含水层不大于1.5m，竖向不大于2m，并在含水层底部布置一排泄水管。当现场发现有下水管道泄漏的水源必须将其引走。泄水管入土端需流出孔眼，且在埋入前须在土中挖小坑填充碎石等滤水材料以确保泄水通畅。在填土层底部及基坑底部以上0.5m处的泄水管在有孔段包扎两层土工布并在布中包裹薄层粗砂砾。六、质量要求1、土方开挖工程质量检验标准项序 项目 允许偏差或允许值（mm）检验方法校基基坑基槽挖方场地平整管沟地（路）面基层人工机械主控项目1标高 -50 30 50 -50 -50水准仪2长度、宽度（由设计中心线向两边量） +200 -50 +300 -100 +500 -150 +100 -经纬仪，用钢尺量3边坡设计要求观察或用坡度尺检查一般项目1表面平整度2020502020用2m靠尺和楔形塞尺检查2基底土性设计要求观察或土样分析注：地（路）面基层的偏差只适用于直接在挖、填方上做地（路）面的基层。2、土钉、土钉墙支护工程质量检验标准项序检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值主控项目1土钉土钉长度mm30用钢尺量2土钉锁定力设计要求现场实测一般项目1土钉或土钉位置mm100用钢尺量2钻孔倾斜度01测钻机倾角3浆体强度设计要求试样送检4注浆量大于理论计算浆量检查计量数据5土钉墙面厚度mm10用钢尺量6墙体强度设计要求试样送检七、安全监测1、支护结构水平位移监测地表开裂状态（位置、裂缝宽度）的观察。对支护结构水平、沉降位移进行监测：沿坡顶及台阶肩坡边每隔5m布置一个观测点，布点原则是，在变形最大，受力最大及局部地质条件最为不利的地段设置观测点，确保边坡安全。2、测量基本要求a、 测量仪器要使用精密光学仪器，并有检测合格证。b、 满足国家三级水准测量精确要求；c、 水平误差控制0.5mmd、 垂直误差控制0.5mme、 监测设备：水准仪1台，用于沉降观测；经纬仪1台，用于位移观测。3、监测频次每天施工前测1次，每天施工结束后测1次，雨后测1次。施工时，要有专职安全员进行安全巡视，发现问题及时解决。4、基坑变形预警值剖面号累计水平位移（mm）水平位移速度（mm/天）累计沉降（mm）1-1，2-218473-31546八、安全文明施工（1）施工人员进入现场必须戴安全帽、穿工作装。（2）落实技术交底，特殊作业人员持证上岗。（3）施工机械必须由专人操作，严格遵守操作规程。（4）夜间施工确保足够的照明，临时用电线路要规范设置，严禁乱拉电线。（5）施工现场保持清洁无杂物，材料、机具摆放整齐有序。（6）现场专职安全员每天对基坑边坡进行安全巡视，配合变形观测工作。（7）对开挖边坡顶散落的渣土、各种物件等及时进行清除，消除危险源。施工期间应做好与周围居民的和谐共处，不扰民，不妨碍公共交通。（8）坡顶安装安全护栏，并在基坑周边做好24cm挡水墙，高1.2m。（9）挖掘机在基坑边缘作业时，应避免碰撞支护结构及降水设施。（10）禁止无关人员进入施工现场，设警示牌。九、安全应急预案 为避免在土方开挖过程中出现较大变形影响基坑及周边环境的安全稳定，根据施工现场出现的情况需要及时采取相应措施，防止变形、渗漏等情况的发展扩大，确保土方开挖及主体结构施工的顺利进行。1、支护结构受力体系方面的应急处理措施（1）若土方开挖过程中出现局部坑壁位移过大，坑边出现裂隙等情况，应及时暂停土方沿基坑纵向的开挖，采取增设钢支撑等措施控制变形开展。若地面出现裂缝，顺裂缝注入水泥和水玻璃混合液，防止地表水灌入增加坑壁压力，地面用水泥砂浆抹平，在裂缝的外侧布置钢筋钉，增加抗拉力，稳定变形土。如变形发展迅速应立即回填土方，阻止变形进一步扩大，待查明原因