消防水池基坑围护与降水方案

霸州康仙庄LNG项目消防水池基坑支护及井点降水工程编制：审核：批准：新地能源工程技术有限公司霸州LNG项目部2012年1月10日目录TOC\o"1-5"\h\z第一章、编制依据 2第二章、工程概况 2第一节、工程概况 2第二节、地质概况 2\o"CurrentDocument"第三章基坑围护总体规划 3\o"CurrentDocument"第四章、钢板桩施工方案 3\o"CurrentDocument"第一节、编制依据 4\o"CurrentDocument"第二节、钢板桩支护设计思路及要点 5\o"CurrentDocument"第三节、基坑稳定性换算 5\o"CurrentDocument"第四节、钢板桩施工 7\o"CurrentDocument"第五节、质量保证措施 9\o"CurrentDocument"第六节、安全施工措施 9\o"CurrentDocument"第七节、文明施工措施 11\o"CurrentDocument"第五章 土方开挖 11\o"CurrentDocument"第一节 开挖方案 11\o"CurrentDocument"第二节 成品保护 12\o"CurrentDocument"第三节 安全措施 12\o"CurrentDocument"第六章 井点降水施工 12\o"CurrentDocument"第一节 设计施工方案 13\o"CurrentDocument"第二节 降水原理 13第三节 井点分布计算 13\o"CurrentDocument"第四节 设备选用 14\o"CurrentDocument"第五节 劳动力组织 15\o"CurrentDocument"第六节 主要施工方法及技术措施 15\o"CurrentDocument"第七节 质量保证措施 16\o"CurrentDocument"第八节 施工安全措施 17\o"CurrentDocument"第七章、应急预案 17第一章、编制依据河北华气霸州康仙庄LNG项目相关的施工图及工程勘察报告；《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99；《地基基础设计规范》(DGJ08-11-2002 )；《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002) ；《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204-2002)；《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-91)；《钢筋焊接及验收规范》 (JGJ18-2003)；《混凝土强度检验评定标准》(GBJl07-87)；《建筑工程质量验收统一标准》(GB50300-2001) ；施工现场实际情况。第二章、工程概况第一节工程概况、工程名称：河北华气霸州康仙庄LNG项目消防泵房工程2、工程地址：霸州市康仙庄乡3、建设单位：河北华气天燃气有限公司4、设计单位：浙江美阳国际工程设计有限公司5施工单位：新地能源工程技术有限公司第二节地质概况本工程根据河北裕融地球物理勘察有限公司编制的河北华气霸州LNG项目《岩土工程初步勘察报告》，勘察编号裕勘 Y11-072号。地基基础设计等级为丙级，基础形式为筏板基础，基础持力层为3层粉质粘土，基础承载力特征值 fak=105Kpa,桩端持力层为第 6层粉夹砂粉土层。室内地面标高±0相当于国家绝对高程 5.1mm，建筑结构安全等级为二级，抗震设防烈度为 7度，类别为丙类，场地类型为三级。第三章基坑围护总体规划本工程的基坑围护遵循经济、合理、安全可操作性为宗旨，选用最为经济的施工方法及工艺，施工中力争做到合理的流程安排，缩短围护施工的作业时间，降低成本。基坑挖深7.5米，基坑开挖深度较深，水池西侧轴线距消防泵房轴线为4米、北侧轴线及南侧轴线距道路边线分别为2米、4.2米，故选择钢板桩施工，桩长十五米。、第四章、钢板桩施工方案第一节编制依据一、河北华气霸州康仙庄LNG项目工程消防水池设计图纸；二、河北裕融地球物理勘察有限公司编制的河北华气霸州LNG项目《岩土工程初步勘察报告》；三、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)；四、工程地质条件根据地形勘察报告，该场地范围内地层自上而下分为：人工填土层①层耕植土：黄褐色，粉土为主，含植物根系，土质不均。层厚0.4米，层底标高-1.18〜-0.98米。新近沉积层②-1层粉质粘土 :黄褐色，软塑 ~可塑，韧性中等，干强度中等，中等 ~高等压塑性，稍有光泽，含锈染。层厚0.50〜1.70米，层底标高-2.16〜-1.32米。②-2层土:黄褐色，湿，中密，低韧性，干强度低等，含锈染，局部夹砂。层厚0.40〜2.10米，层底标高-2.77〜-1.42米。③层粉质粘土：灰黄、褐黄色，软塑〜可塑，韧性中等，干强度中等，中等 〜高等压塑性，稍有光泽，局部流塑。含有机质，见锈染。层厚3.60〜5.90米，层底标高-3.67〜-2.02米。第四系全新统河湖相沉积④层粉土：灰褐色，湿，中密〜密实，低韧性，干强度低等，含锈染，局部夹粉质粘土薄层。层厚1.10〜4.60米，层底标高-8.27〜-6.76米。⑤层粉质粘土：黄褐、黄灰色，可塑，韧性中等，干强度中等，中等〜高压塑性，含锈染，稍有光泽。局部夹粉质粘土薄层。层厚4.40〜7.50米，层底标高-12.13〜-7.87米。⑥层粉质粘土：灰黄色，软塑〜可塑，干强度中等，中等压缩性，中等韧性，摇振反应无，稍有光泽，见锈染。揭露层厚1.30〜5.30米，层底标高-19.39〜-15.37米。⑥-1层粉土：褐灰色，湿，密实，低韧性，干强度低等，摇震反应中等，含锈染，局部夹砂。层厚4.40〜7.50米，层底标高-18.87〜-15.69米。第二节钢板桩支护设计思路及要点

根据本工程场地地质情况特点，本工程钢板桩主要作用是为了隔绝 -2.5〜-10m粉土、粉质粘土层地下水流入基坑，起到支护边坡的作用，避免流沙、管涌甚至塌方。设计要点如下：一、采用(U)型钢板桩，桩长15m;二、钢板桩穿过第5层进入第6层；三、钢板桩沿基坑四周连续设置成封闭的帷幕；四、为保证基坑安全，钢板桩帷幕上设置连续的槽钢(腹板长150mm,厚10mm)围楝以加强钢度及整体性；第三节基坑稳定性换算1、基本参数:a、支护入土深度h:4m;b、基坑深度H:8;c、土体平均密度r：19KN/m3;d、地面荷载q：0;e、钢板桩长度L:12m土内mc摩擦角①：15°;2、基本力学数据计算：土压力计算：主动土压力系数：Ka=tg2(45-①/2)=tg237.5=0.59被动土压力系数：Kp=tg2(45+①/2)=tg252.5=1.7;f、;f、软土内聚力C:14.93Kpa;h、软, 6 cch=3 =2.73m主动土压力及地面荷载引起侧压力合力的斜率：=一JqKa=11.05h被动土压力：Ep=rKpX-2CvKp=AX-B=19X1.7X-2X14.93JT7解得：A=32.3 B=38.93假定先设有第一道围楝,设在自然地坪下0.3m处，当基坑挖深到5m,此时支撑段k=1、hok=5m、hnk=hik=4.7m,求最小入土深度xi:1/3XAx2-1/2(Xhok-B-AXh1k)x2-(Xhok-B)Xh1kX-(1/2乂Xhok2X|1住-1/6XXh0k2)=0化简为：x3+12.6x2-7.12x-56=0解得：x〔二2.2m求：Ni=1/2XXh0k2+Xh°kXXi-BXXi-1/2XAXx2=95.86KN/m设有第二道围楝后继续开挖 ，此时支撑段已知：k=2、N1=95.86KN/m 、h0k=7.5m、h1k=7.2m、hnk=h2k=2.5m,求最小入土深度x2:1/3XAx2-1/2(Xh0k-B-AXh2k)x2-(Xh°k-B)Xh2kx-(N1Xh2kxNi+1/2xXh0k2Xh2k-1/6xxh0k2)=0化简为：x3+3.42x2-10.2x-104.36=0解得：x2=4.4m求：N2=1/2X Xh0k2+ Xh0kXxi-Ni-BXxi-1/2XAXx2=241.26KN/m所以入土桩总长至少为：xi+x2=2.2+4.4=6.6m取桩长为15m,则实际桩入土深度为7.5m,满足最小入土深度要求围楝强度验算：去Ni、N2较大者计算：=N/An其中N为支承轴力；An为净截面面积，An=10X150=1500mm2取值An=1500mm2.代入上式得：=N/An=241.216X1000/1500=160.81N/mm 2<210N/mm2（Q235钢抗压、抗弯强度设计值）.所以围楝强度满足要求。第四节钢板桩施工、材料选择。采用（U型）钢板桩型号尺寸（mm）截面积A单根（cm2）重量(kg/m)惯性矩Ir截面抵抗矩宽度b高度h腹板厚t1翼缘厚t2单根每米宽单根(cm4)每米宽(cm4/m)单根(cm3)每米宽(cm3/m:鞍IV型400180015.510.599.1477.73193.334.02531.9633432043、钢板桩检验由于本工程为钢板桩用于基坑的临时支护和止水，故不需进行材质检验而只对其做外观检验，以便对不符合形状要求的钢板桩进行矫正，以减少打桩过程中的困难。外观检验包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、端头矩形比、平直度和锁口形状等内容。检查中要注意：①、对打入钢板桩有影响的焊接件应予以割除；②、有割孔、断面缺损的应予以补强；③、若钢板桩有严重锈蚀，应测量其实际断面厚度，以便决定在计算中是否需要折减。原则上要对全部钢板桩进行外观检查，对不符合要求的钢板桩需进行矫正。三、钢板桩吊运及堆放装卸钢板桩宜采用两点吊。吊运时，每次起吊的钢板桩根数不宜过多，并应注意保护锁口免受损伤。吊运方式有成捆起吊和单捆起吊、钢筋捆扎、专人指挥。钢板桩堆放的顺序、位置、方向和平面布置应考虑到以后的施工方便，并按型号、规格、长度施工部位分别堆放，堆放的高度不宜超过2Mo四、施工工艺流程基线确定一►定桩位一►钢板桩施打一►围楝、拉杆、角撑一►土建施工~►拔桩五、操作方法⑴、基线确定：施工员的在基坑边龙门架上定出轴线，留出以后施工需要的工作面，确定钢板桩施工位置。⑵、定桩位。按顺序标明钢板桩的具体桩位，洒灰线标明。⑶、钢板桩施打。采用单独打入法，即吊开第一支钢板桩，准确对准桩位，振动打入土中，使桩端透过粉砂层进入不透水的粉质粘土层。 吊第二支钢板桩，卡好企口，振动打入土中，如此重复操作，直至基坑钢板桩帷幕完成。钢板桩施打时，由于钢板桩制作本身的误差、打桩时的偏差、施工条件的限制，使帷幕的实际长度无法保证按钢板桩标准宽度的整数倍，故此钢板桩帷幕最终封闭合拢有相当难度。调整的办法，一般有采用异形钢板桩来闭合或通过调整帷幕轴线用标准桩实现闭合。由于本工程钢板桩墙精度要求不高，故采用后一方法来实现转角的闭合，即在转角处两侧各以 10根钢板桩的宽度来调整轴线实现闭合。如出现部分钢板桩长度不足，可采用焊接接长，一般用鱼尾板焊接法。接长时避免相邻两桩接头在同一深度，接头位置应错开 1M以上，且宜间隔放置打桩。⑷、围楝、角撑为加强钢板桩墙的整体刚度，沿钢板桩墙全长设置围檩，围檩用槽钢组成，通过焊接固定于打好的钢钢板桩上，为稳妥起见，在钢板桩墙转角上用角钢做角撑。⑸、钢板桩拔除。土建工程完毕后即进行钢板桩的拔除。由于基坑较大，无法太靠近基坑操作，故须采用较大型的吊车与振动锤配合来进行钢板桩的拔除，即利用振动锤产生的强迫振动扰动土质，破坏钢板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊车的作用将桩拔除。钢板桩拔除后留下的桩孔，必须即时做回填处理，回填一般用挤密法或填入法，所用材料为中砂。第五节质量保证措施、严格遵守和执行有关的施工质量规范。、根据ISO9001标准要求，推行全面质量管理，建立质量保证体系，提高全员质量意识，确保质量管理惯彻整个施工过程。坚持质量自检、互检、交接检“三检”制。、实行质量管理项目部负责制，配置专职质检员，具体负责质量管理工作。严格按项目部管理体系进行施工管理。、钢板桩施打前必须进行选材，对有变形的进行矫正。、钢板桩统一为拉森式（U）型，施工时，每支之间必须扣好企口，防止漏水。、桩端必须透过粉砂层，进入不透水的粉质粘土层。、管锚施工必须在钢板桩施打前 3天左右完成，以保证锚杆有足够的强度。第六节安全施工措施、基坑顶周边设置连续封闭的安全护栏，防止人员坠落。、开挖前，先进行围檩施工，做好支撑后才能开挖至设计深度。、为切实保证施工人员安全，树立“安全第一，预防为主”的思想，根据国家建设部颁发的安全检查评分标准制订具体措施。、建立安全保证体系，除企业已有的机构外，工地设立安全管理机构，工程项目设立安全小组、班组设安全员，形成一个健全的安全保证体系，工地的安全管理机构负责工地日常的安全工作，定期组织安全检查，对不符合要求的要及时发出整改通知，指导工程项目部和班组安全员的工作，对违章作业者进行批评教育和处罚。、优化安全技术组织措施，包括以改善施工劳动条件，防止伤亡事故和职业病为目的的一切技术措施，如积极改进施工工艺和操作方法，改善劳动条件，减轻劳动强度，消除危险因素，机械设备应设有安全装置。、机械操作人员必须持证上岗，各种作业人员应配带相应的安全防护用具及劳保用品，严禁操作人员违章作业，管理人员违章指挥。、施工中所有机械、电器设备必须达到国家安全防护标准，自制设备、设施应通过安全检验，一切设备应经过工前性能检验合格后方可使用，并由专人负责，严格执行交接班制度，并按规定定期检查保养。、凡进入现场的一切人员，均要戴安全帽，正确使用“三宝”。要配合公司安全月检工作，工程项目部要实行周检，项目点要日检，施工中应抽检，及时消除安全隐患。、严格执行各项安全操作规程，施工前要进行安全交底，每月定期进行安全教育，加强工人的安全意识教育。、在主要入口处挂醒目的安全防火宣传语牌。、现场施工用高低压设备及线路，严禁电线随地走，所有电掣应有门、有锁，有危险标志。严格执行《施工现场临时用电安全技术规范》的规定，现场采用“三相五线”制供电，执行“一机一闸一漏电保护开关”制度。所有电器设备及金属构架均应按规定设置可靠的接零及接地保护，施工现场所有用电设备，必须按规定设置漏电保护装置，要定期检查，发现问题及时处理。、加强安全教育和监督，坚持经常性的安全交底制度，提高施工人员的安全生产意识，及时消除事故隐患。、在施工过程中，对地面沉降、支护位要定期观察测试，加强对支护的监控。、所有施工人员均应掌握安全用电基本知识和设备性能，用电人员各自保护好自用设备的负荷、地线和开关箱，发现问题及时找电工解决，严禁非专业电气操作人员乱动电器设备。、配电系统分级配电，本电箱、开关箱外观必须完整、牢固，防雨防尘。、多机作业用电必须分闸，严禁一闸多机和一闸多用，施工现场电缆、电线必须按规定架设，严禁拖地和乱拉乱搭。、各种机械要有专人负责维修、保养，并经常对机械运行的关键部位进行检查。、使用机械时，操作员要密切注意机上的仪器、仪表、指针是否超出安全范围，机体是否有异常振动及发出异响，出现问题应进行停电关机处理，不得擅离职守，隐瞒不报。、设备基础必须平稳、牢固，基本的锚固、支撑措施必须齐全，不得使用临时支撑。第七节文明施工措施、为避免施工现场的混乱现象，现场文明施工划区域派专人负责，落实岗位责任制，搞好环境卫生工作。、施工现场必须按施工平面图进行布置，不能随意改变。、工地现场入口设置现场标志牌，明确各区域负责范围，不定期检查和督促。、现场材料进场道路保持畅通无阻，排水畅通，无积水，场地整洁、材料堆放整齐，无施工垃圾。第五章土方开挖第一节开挖方案、本工程采用分步（层）和接力开挖法，为配合基坑围护施工，分三步挖土。第一阶开挖深度为2.35米，第二阶开挖深度为2.30米，第三阶开挖深度为2.75米。采用接力开挖法，分 3步开挖，1台反铲机由地面挖至 -2.35米，直接装汽车运走；另一台反铲机由-2.35挖至-4.65米，实际挖土2.30米，将土甩至上边挖土机工作面内，装汽车运走，另一台反铲机由-4.65挖至-8米（设计标高），实际挖土 2.75米，将土挖甩至上边挖土机工作面内，装汽车运至二期预留空地。）挖土过程中测量人员配合测定标高，当挖土接近槽底时，用水准仪在槽底测设3X3m的方格控制网，并撒上白灰点，以示标记。）开挖时机械挖土、人工修坡，开挖过程中，随时用标杆检查边坡坡度是否正确无误。）挖土之前做好排水。）挖土至设计标高，地基钎探后，尽快会同设计、甲方、质监站、监理等部门共同对基底进行验槽，办理验槽手续。第二节成品保护开挖时注意保护测量控制定位桩、轴线桩、水准基桩 ,防止被挖土和运土机械设备碰撞、行驶破坏。夜间施工应设足够的照明,防止地基、边坡超挖。第三节安全措施开挖边坡土方,严禁切割坡脚 ,以防导致边坡失稳；当山坡坡度陡于五分之一不得在挖方上侧堆士。机械行驶道路平整、坚实；底部应铺设路基箱垫道 ,防止作业时下陷；机械挖土分层进行 ,合理放坡,防止塌方、溜坡等造成机械倾翻、淹埋等事故。用推土机回填 ,铲刀不得超出坡沿 ,以防倾覆。陡坡地段堆土设专人指挥 ,严禁在陡坡上转弯。推土机陷车时,用钢丝绳缓缓拖出,不得用另一台推土机直接推出。多台挖掘机在同一作业面机械开挖 ,挖掘机间距应大于10m;多台挖掘机械在不同台阶同时开挖 ,应验算边坡稳定 ,上下台阶挖掘机前后应相距 30m以上,挖掘机离下部边坡有一定的安全距离 ,以防造成翻车事故。挖掘机工作回转半径内不得站人或进机械施工区域禁止无关人员进人场地内。挖掘机工作回转半径内不得站人或进行其他作业。挖掘机、装载机卸土 ,应待整机停稳后进行 ,不得将铲斗从运输汽车驾驶室顶部越过；装土时人都不得停留在装土车上。挖掘机操作和汽车装土行驶要听从现场指挥；所有车辆必须严格按规定的开行路线行驶 ,防止撞车。挖掘机行走和自卸汽车卸土时 ,必须注意上空电线 ,不得在架空输电线路下工作;如在架空输电线一侧工作时,垂直与水平距离分别不得小于2.5m与4~6m(110~22OKV时)。第六章井点降水施工本场地地下水类型为第四季松散层空隙汽水，主要受大气降水及地表水补给，以蒸发方式排泄，地表水受季节影响略有变化，变化幅度约为1m，勘察期间实测地下水稳定水位埋深 3.00m~3.50m,稳定水位标高为-3.08m~-2.38m,近期年内最高水位按2.0m考虑。场区环境类别属于二类，在干湿交替条件下，地下水对混凝土结构具有轻微腐蚀性，因此降水应低于基底设计标高超过 1m.第一节设计施工方案为确保基坑安全及土方开挖工作的顺利实施，需对消防水池基槽部位进行降水工作，该场地内约需埋设 32口降水井，井间距为 8米，当降水至地下水位低于基坑底500mm时开始挖土，根据挖土施工进度拆除井点管。第二节降水原理井点降水是利用埋入土层中的井管，通过潜水泵不断抽水，地下水在大气压及土体压力作用下由高压向低压流动，流入管底后被抽出，人为降低天然地下水位，使基坑坑底

—0.5m处保持在降水曲线范围内的情况下，进行挖土及基础施工，同时亦能防止土体流失。第三节井点布置一、井点降水井系统布置该基坑顶部平面尺寸为43mx55m，降水井应在施工场地沿线布置，井径为400mm,井距8m,井深25m（井点布置平面图见附图）第四节设备选用根据计算，选定井点降水井直径D=400mm,H=25m,主要施工机具及材料设备名称数量备注1、Y90QJ3-50110-1.1潜水泵设备名称数量备注1、Y90QJ3-50110-1.1潜水泵12台4台备用潜水泵技术性能型号8M:(m3/h)扬程（m）电机功率（kw）转速(r/min)电流（A）电压（V）Y90QJ3-50110-1.115801.128506.538012套212套3、电箱及其配件4、主要施工材料：井点支管、集水总管、粗砂等。每套井点设备由井点管、滤管、离心泵、射流器、循环水箱等组成。第五节劳动力组织TOC\o"1-5"\h\z施工负责人 2 人技术负责人 1 人抽水施工员 2 人钻井施工员 2 名电工 1 名共计施工人员：9人。第六节主要施工方法及技术措施、施工流程：放线定位井-钻井孔-换浆-下井管-填滤料-下潜水泵抽水-铺设排水管-联网抽水—施工完成后填井、施工要点：钻井孔：采用小型工程钻机成孔，井径不小于 400mm，井孔应保持圆正垂直，孔深与设计井误差不小于50cm。下井管：井管采用无砂混凝土管，在底部中间设导中器，四周拴 8号铁丝，缓缓下放。当管口与井口相差 200mm时，接上井管，接头处用玻璃丝布粘贴，以免挤入混砂於塞井管，并保持井孔中心，井管要高出地面 200mm井口加盖。填滤料：井管下后立即填入滤料。滤料沿井孔四周均匀填入，保持连续，将泥浆挤出井孔。填滤料时，随填随测滤料高度，当填入量与理论计算量不一致时，及时查找原因，不得用装载机直接填料，以防不均与或冲击井壁。洗井后，如滤料下沉过大，应补填至口下1m其上用粘土封填。洗井：用污水反复进行恢复性抽洗，抽洗次数不少于5次水泵安装：潜水泵电源采用绝缘电缆，设立电闸箱并安装漏电保护系统。井点管排水管网采用硬质塑管作为排水主管路。抽降：联网抽降后应视水位变化情况，有效合理的启动水泵。水位观测：抽水前应进行静水水位观测，抽水初期每天观测两次，水位稳定后每天观测一次。填井：施工完后，降水施工停止，需对降水井回填。第七节质量保证措施、工地派一名具有降水经验丰富的质检员，对施工各环节进行全方位监督、指导，发现问题及时解决；、根据相关规范要求，井点降水过程中，由于本工程基坑排水量较少，所以对周围环境影响较弱、工程的各环节必须按施工工艺的要求及操作规程执行；(1)原始记录是整个工程施工的真实反应，是检查工程质量的依据，各班组记录员都必须认真如实清楚填写，严禁伪造。(2)施工前做好图纸及施工组织设计的交底工作，全体操作人员应严格按图纸及施工组织设计要求实施。(3)抽水全过程必须认真对周边所有要求保护的建筑物、管线进行监察，发生情况及时与有关人员联系。(4)基坑内设置观察井，及时观察降水变化状况。(5)施工中应接受监理和业主的监督检查。第八节施工安全措施、施工人员必须严格遵守安全规程，坚守岗位，不得擅自离岗位，要认真操作，注意观察，加强防范，发现问题及时处理；、施工人员上岗必须戴好安全帽，穿好工作服；、施工电源配电箱前设触电保护器漏电开关，注意防潮及随时检测灵敏度，输出线路应安放在安全位置，裸露部位应及时处理；4、现场井点管设备等必须堆放整齐，做到场地文明施工。、严格遵守施工现场安全生产六大纪律及有关规定、规程，做好安全生产。、在施工前应进行安全教育，施工中做好有关安全台帐，现场设安全员，监督安全生产。、严格遵守市有关卫生、消防、环保等有关规定。现场材料、机具应整齐堆放，现场设专职人员做好保洁工作。、为避免降水对周边环境影响，在降水过程中应由业主配合有关监理单位做好周围建筑物、马路及管线的监测工作，发现异常。及时联系，确保周边不因地表水下降而受影响。第七章、应急预案做好与相关部门的联系，确保遇到问题在第一时间与相关部门保持信息沟通。按本工程应急预案要求，在基坑围护施工期间应确保各种应急器材的准备好。本工程是较深基坑工程，结合本工程的特点、重点、难点，特设应急预案，具体措施如下：、组织机构．成立应急抢险领导小组组