黄1106油槽水槽土方开挖施工方案.docx
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黄1106油槽水槽土方开挖施工方案
武汉重工铸锻有限责任公司
新建7#车间厂房内油槽、水槽
土方开挖项目
设
计
方
案
（预案）
湖北华盛炉窑工程有限责任公司
二O一四年十一月六日
油槽、水槽土方开挖施工方案
一、工程概况：
本工程位于新建7#车间厂房内。
油槽、水槽基坑长17.15m，宽14.00m，坑深7.68m。
设计布置其长度（17.15m）方向横跨于20m宽厂房内，因此油槽、水槽混凝土壁与厂房柱基础和热处理炉基础紧邻，施工须对厂房柱和热处理炉基础进行保护，避免造成对厂房结构及热处理炉的破坏。
二、工程地质概况：
本工程厂房施工已完成，油槽、水槽项目为后期施工。
因厂房柱与热处理炉基础土方施工采取大面积放坡开挖，油槽、水槽基壁与厂房柱基础以及热处理炉紧邻局部（±0.000至－4.500m）均为松散回填土，且人工挖桩基过程中，在标高-4.500m时出现地下水层。
因此油槽、水槽土方开挖前必须先对厂房柱基础及热处理炉基础进行注浆加固保护和采取地下降水措施。
为确保基坑施工安全，特编制此方案。
三、施工顺序：
油槽、水槽四个角注浆施工→基坑降水井施工→第一次土方开挖→支撑系统施工→挂钢筋网片喷射砼施工→第二次土方开挖→挂网片喷射砼→积水井垫层施工。
四、各工序的主要施工方法及技术要求
（一）注浆施工
1、注浆的加固范围
浆液的加固范围是注浆最重要的设计参数，它直接决定着注浆工艺的选择和其相对应的其它注浆参数的确定。
因厂方基础施工完毕后，回填的土质比较松散，且含水丰富。
为保证后面油槽，水槽基坑施工以及人员施工的安全，须在土方开挖前注浆。
且注浆的加固范围见超前注浆支护管平面布置图Ⅰ
2、工作面预注浆
根据目前工作面的地质情况，涌水基本上为地下水，没有压力，出水量较大，影响正常施工。
因此，应采用适宜的、满足快速施工需要的堵水方案。
2.1注浆工艺及方法
基本原则：
钻孔应尽量少，注浆材料早期强度高、强度上升快，注浆进尺中短循环为宜。
注浆工艺：
采用前进式注浆工艺，钻进过程中出水量大时，即停钻注浆止水。
注浆方法：
根据上述情况，注浆采用周边帷幕注浆结合中部局部注浆方案。
即先对集中出水点进行注浆封堵，再采取径向补充注浆。
2.1.1集中出水点注浆：
确定集中出水点位置，在集中出水点附近钻孔，进行注浆封堵。
2.1.2径向补充注浆：
集中出水点基本封堵完成后，针对剩余渗漏水部位实施径向补充注浆，根据渗漏水情况反复注浆，孔深应结合钻孔时所表现的与渗漏水的连通情况具体确定。
2.2孔网参数
2.2.1钻孔直径：
100mm;
2.2.2钻孔进尺：
钻孔注浆10m;
2.2.3钻孔平面布置：
见图超前注浆支护管平面布置图Ⅰ
2.3注浆材料
本方案选用三类注浆材料：
2.3.1、HSC注浆材料＋聚氨酯——用于快速堵水
2.3.2、HSC单液注浆材料——用于填充裂隙
2.3.3防水型TGRM—用于配合超前预注浆
材料配合比：
2.3.3.1双液浆配合比：
水泥浆的水灰比0.8～1.0，双液体积比暂定1：
0.8（根据现场试验确定，凝胶时间控制在15秒～1分钟）。
2.3.3.2单液浆水灰比0.8～1.0。
2.3.3.3防水型TGRM水灰比0.4～0.8。
2.4注浆顺序
2.4.1先对工作面已出水孔进行注浆，注浆材料采用HSC注浆材料＋聚氨酯双液浆；
2.4.2钻孔出水量大时，即停钻注浆，注浆材料采用HSC注浆材料＋聚氨酯双液浆；钻孔时出水小时，一次成孔后注浆，注浆采用HSC单液浆。
2.4.3钻孔注浆由下至上，跳孔钻注。
2.5注浆参数
注浆压力：
双液浆1.0MPa，单液浆0.8MPa。
注浆扩散半径：
2m
2.6注浆结束标准
2.6.1注浆压力达到0.8MPa时，压力指针不停摆时停止注浆；
2.6.2注浆压力未能达到设计压力，双液浆注浆量超过设计平均注浆量的1.5倍时，应停止注浆分析情况后再确定是否继续注浆。
2.6.3注浆压力未能达到设计压力，单液浆注浆量超过设计平均注浆量的1.5倍时，应采取间歇注浆，甚至改换为双液注浆。
2.7质量保证措施
2.7.1应严格按照设计参数进行钻孔。
钻孔孔位及角度偏差符合相关规范规定，若现场钻孔孔位因为客观条件限制不能满足设计要求，应进行移位并进行计算确定参数，必要时应进行补孔。
2.7.2注浆材料应满足设计要求，严禁使用过期结块的材料，必要时进行检验。
2.7.3浆液配比应符合设计要求，配浆时最大误差为：
水泥、水玻璃、水±5%，外加剂±1%。
2.7.4浆液搅拌应均匀，一般水泥浆、特种水泥浆搅拌时间为10～30分钟，但不得超过60分钟。
未搅拌均匀或沉淀的浆液严禁使用。
2.7.5注浆过程中，时刻注意泵压和流量的变化，若吸浆量很大或压力突然下降，注浆压力长时间不上升，应查明原因，如工作面漏浆，可采取封堵措施。
如跑浆可通过调换浆液、调整浆液配比，缩短浆液凝胶时间，进行大泵量、低压力注浆，必要时采用间歇注浆，以达到控域注浆目的
2.7.6注浆过程中若发生串浆时，可采取两孔同时注浆措施。
2.7.7注浆过程中压力突然升高，应及时查找原因，进行处理，确因浆液凝胶时间过短，则应停水玻璃泵，只注水泥浆，待泵压恢复正常后再进行双液注浆。
2.7.8一台泵发生故障时，应立即换上备用泵继续注浆。
2.7.9严格进行注浆效果检查评定，符合要求时才能结束注浆作业。
当未达到注浆结束标准时，应进行补孔注浆。
（二）基坑降水施工
1．基坑处概况及水文地质条件
本基坑场地位于新7#车间北面，长：
17.15m，宽：
14.00m，基坑开挖深度约7.68米左右，土方开挖量约2000m3。
2.场地水文地质条件
依据本场地岩土勘察报告，本场地含水层共二层，其中：
上层滞水含水层共一层，潜水含水层一层。
对基础施工有影响的含水层为上层滞水含水层。
第一层上层滞水含水层：
该含水层地下水位埋深为约4.5m左右，分布于第一层粉质沙土、粘质粉土杂填土中，地下水主要来此于地下降水入渗补给和地下管线渗漏补给，表现为地下水位及含水量随补给源的变化而变化，无统一地下水位，含水层渗透性较差，渗透系数小于1m/d。
3．降水设计方案
依据本场地水文地质条件及基坑开挖深度，结合本公司基坑降水经验，本基坑降水采用大口径井点降水方案。
4．降水井井身结构
降水井深度：
12～13m
降水井井径：
Ф600mm
井身结构见附图一。
5．降水井布置
降水井的布置是保证降水效果的一个重要环节。
降水井距基坑周边距离为2.0m。
同时在施工中利用收集到的有关水文地质资料，抽水试验成果再作适当调整。
具体布置见附图二（降水井平面布置图）
6．施工技术措施
由于本基坑上部含水层属上层滞水含水层，地下水位较高变化较大，地下水主要接受大气降水和地下管线渗漏补给，其含水介质渗透性差；因此，含水层进行降水具有一定的难度，为了确保本基坑降水效果，本次降水在布井和施工中采用如下几个方面的技术措施：
6.1加深降水井深度
从水文地质资料分析，含水介质为粘质粉土、砂质粉土，渗透性差，涌水量大的特点，因此加大降水井深度以增大渗流梯度，确保降水效果。
6.2合理布井
依据本基坑平面形态，基坑内侧地下水的补给源较小，外侧补给源相对较大，因此，布置降水井时，外侧布井，内侧可增大降水能力。
6.3完善成井工艺、确保成井质量
由于本次降水涉及到含水层属上层滞水含水层，且各含水层渗透性较差，含水层赋存层位变化较大。
因此，只有完善成井工艺才能确保成井质量。
在降水井施工过程中，采用多次反复、内部循环洗井法成井。
6.4加设引排设施
依据本工程水文地质条件，含水层含水介质均为粉质粘土、砂质粉土，其持水度大，均匀性差，基于上述特征，在施工中如出现坑壁、坑底渗水现象，可采用加设引排设施，以确保基坑及基础施工的正常进行。
7．降水施工工艺流程
7.1工艺流程图如下：
场地平整——测量施放井点——钻机对位——成孔——下放井管——充填滤料——洗井——下放水泵——抽水。
7.2井身结构见井身结构图
材料准备
井点定位
钻机、成井
冲洗钻孔
钻机、成井
检查孔深
安装试抽设备
洗井
下滤水管
充填滤料
抽水试验
试抽
优化设计
安装抽水设备
验收
降水、观测水位
8．主要施工方法及技术要求
8.1成孔：
采用直径600mm反循环钻机成孔，泥浆比重〈1.05。
下管前保证井底沉渣厚度不大于20cm，方可下放滤管。
8.2井管安装：
井管安放严格按现场技术交底进行，用4根竹片，10号双铁丝捆绑；管口内壁不错位，选择透水性良好的滤管安装于含水层对应部位。
8.3填砾：
填砾前井管必须居中，使填砾厚度均匀，滤料应从井管两侧慢慢对称填入，以防滤料中途卡塞及井管错位，填至井口1—2m米时用粘土填实。
在填滤时如发生井口反砾现象，应及时停止填砾，查明原因进行处理。
8.4洗井：
洗井为关键性工艺，在滤料充填完之后，要立即进行洗井，洗井采用井管外注清水循环法工艺，抽、停交替，直至水清砂净为止。
洗井结束前测量井深，清理井底，使井底沉淀小于0.3-0.5m。
8.5下泵：
下泵深度距井底1.0-2.0m左右。
8.6井点保护：
降水井施工完成后，降水井井管应高于自然地坪20—50cm，并加井盖予以保护，避免杂物落入井内，以免破坏。
8.7观测记录：
应及时、准确地记录观测井水位，以次检验施工方案的正确性。
必要时对方案作适当调整，以确保基坑降水效果。
9．降水井监测
为了掌握场地含水层水文地质条件变化，做到降水井点布置合理，达到较好的基坑降水效果，在降水进行施工及降水过程中对降水井进行监测，监测内容包括如下几个方面：
9.1在降水井施工过程中，及时采取含水层水样，分析含水介质变化，及其水文地质条件变化，为合理布井提供依据。
9.2在洗井过程中监测井深、地下水位变化，并实时进行试验抽水，确定各单井涌水量，为选择降水泵型据供参数。
9.3降水工作开始后每天早、中、晚对降水井水各测一次，以便及时掌握降水效果。
9.4地下水位达到稳定后确保每天观测一次水位，依据地下水位变化历时曲线，调整水泵投入量，达到降低能耗、保护地下水资源目的。
9.5每二天测量一次降水井深度，掌握降水井沉砂量，以便发现失效的降水井，做到及时处理，延长降水井寿命。
10.降水井安全、环保措施
10.1安全措施
10.1.1施工人员进入现场要戴安全帽，钻塔下严禁站人。
10.1.2民工队进场要进行安全教育和交底。
并签订安全协议书。
10.1.3设立电工值班制度，非电工不得随意接电，电工应随时检查电路情况，排除隐患。
10.1.4现场严禁使用明火。
10.1.5机械维修、清理应在断电后清扫，并由电工拉闸上锁，清扫完后再通知电工通电，以避免人员伤亡。
10.1.6机械操作手，电气焊工、电工，应持证上岗，并严格执行安全操作规程。
10.1.7配电箱、开关箱位置合理，内部设施符合要求，箱体整洁牢固加锁。
10.2环保措施
10.2.1设置泥浆沉淀池，泥浆污水经沉淀后排入市政污水井。
10.2.2施工场地无随地大小便，施工垃圾及时清理。
10.2.3降水外排水设置泥浆池经沉淀后排入市政污水井。
10.2.4施工人员不许大声喧哗。
10.2.5钻机等强噪声设备按建委规定，控制施工时间。
10.2.6增加环保意识，对在施工人员入场前进行一次环保教育。
11.主要机械设备
表、机械设备计划表
序号
设备名称
规格
单位
数量
降水
1
钻机
D600
台
1-2
2
配电箱
台
5
3
空压机
9m3
台
1
4
手推车
辆
3
5
潜水泵
台
10
（三）基坑土方开挖施工
1、施工要点：
1.1、该项目土方开挖分二次开挖，第一次土方开挖后，按施工顺序进行下道工序施工。
1.1.1支撑系统施工:
-3.5m至-7.68m标高时，小挖机上至渣料车，利用行车吊运距坑边2m，进行集中堆放；
1.1.2挂网片喷射砼施工.施工完毕后.第二次土方开挖。
1.2、机械挖土前先规定开挖路线、顺序、范围、排水沟、集水井位置及流向。
1.3、机械开挖土方时设有专人负责指挥，严格控制挖土标高。
1.4、测量人员必须在坑底设置标高控制桩，以控制坑底标高。
坑底标高控制桩采用短
木方，要求每隔2m×2m设置一个标高控制桩。
同时要求测量人员及时将边轴线放出，以便清土人员开挖排水沟、集水井。
1.5、人工清土时，必须根据测量人员所测的标高控制线，拉线清土找平。
第一步，可
用尖头锹将余土清至基坑设计标高向上2～5cm左右，第二步清土时，必须保证基坑内无明水，且清土必须采用平口锹进行，保证坑地平整、标高准确，且不得扰动基层土。
严禁在基坑内采用手推车运土。
1.6、基坑采取明沟排水，集水井集水，真空泵排出基坑外，确保坑底无明水，以防地
下水和雨水浸泡，保证土方工程的质量。
基坑内四周设300×300排水沟，采用多孔砖侧向砌筑，孔口便于基坑内的积水流入排水沟。
基础垫层部位纵横方向每隔6～8m设置200×250～400（深）排水暗沟，内填40-70mm石子。
开挖排水沟必须拉线进行，确保横平竖直、整齐美观。
集水井砖砌，深度为基坑底向下1m，直径600～800mm。
基坑表面的积水通过排水暗沟流入周边排水明沟，再由明沟流入集水井，通过潜水泵或污水泵排出基坑外。
1.7、当基坑底部有软弱土层时，应及时请甲方到现场确认，并采用人工开挖，并及时
办理签证。
超挖部位根据设计要求作如下处理：
用砂石回填至基础底标高。
2、质量要求
2.1、认真控制土方的开挖深度，确保基底标高的准确，严防基底土层被扰动。
人工清
土时必须分层进行，严防超挖，一旦基底土层被扰动，应及时汇报，必须将扰动的土方清出，请甲方验收后，采用级配砂石回填至设计标高。
2.2、土方工程质量标准：
（a）保证项目基坑基底的土质必须符合设计要求，并严禁
扰动，地基处理符合设计要求。
（b）允许偏差项目及检验方法项次项目允许偏差（mm）检验方法1标高+0、-50用水准仪检查2长、宽度（由设计中心向两边量）-0尺量检查
2.3、成品保护（a）开挖时应注意保护定位桩、轴线桩、水准基桩。
（b）基坑四周
应设排水沟、集水井、以防雨水浸泡基坑。
（c）夜间施工应设足够的照明，并有专人负责指挥，防止地基超挖。
（d）基坑内排水沟、集水井中的积水应及时排出基坑。
（e）基坑开挖后，应及时浇筑素混凝土垫层，避免暴露时间过长而被雨水、地下水浸泡，影响坑底持力层的土质。
未能浇筑混凝土的基坑底土层。
3、安全措施：
3.1、机械施工区域禁止无关人员进入场地内。
挖土机工作回转半径范围内不得站人或
进行其它作业，运土汽车停稳后进行，不得将铲斗从运输汽车驾驶室顶部越过，装土时任何人不得停留在装土车上。
3.2、挖土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行驶路
线行驶，防止撞车。
3.3、夜间作业，机上及工作地点必须有充足的照明设施，在危险地段应设置明显的警
示标志和护栏。
3.4、雨期施工，运输机械和行驶道路应采取防滑措施，以保证行车安全。
5、基坑开
挖时四周的围护要及时跟上，不要留有安全上的隐患。
（四）支撑系统施工
1.支撑材料及支撑部位
基坑支护以Φ600钢管（壁厚12mm）支撑为主，钢管支撑的围檩采用2Ⅰ45b工字钢焊接而成。
其支撑部位见支撑系统平面布置图Ⅲ。
2.支撑方式
2.1钢支撑：
中间采用钢管φ600×12，两端采用简易端头（如图一），两端撑于2Ⅰ45b钢围檩侧面。
2.2斜交支撑：
端头用工字钢焊成斜角后与钢管连接（如图二所示）
3.施工
3.1钢支撑安装前，应按设计位置测量确定钢支撑轴线，并检查修整支顶面的安装尺寸
应符合规定要求，垂直和平整。
3.2安装前，用钢卷尺量取钢支撑安装长度
3.3根据现场量取的钢支撑安装长度，在样台上进行拼装。
中间管节只需试拼，而端头
则根据长度下斜，并焊接完整，保证端头板的竖轴线和活动端头的工字钢竖轴线均与垂直方向保持一致。
钢支撑试拼长度稍小于测量长度。
3.4钢支撑吊装：
钢支撑吊装可采用整体吊装。
在样台上拼好后，即进行钢支撑吊装，
用吊车逐一起吊、移动、就为。
3.5钢支撑吊装前，检查钢支撑两侧间隙情况，若间隙小于20mm，支撑应紧顶固定端：
若间隙大于20mm，支撑应紧顶活动端，固定端的间隙用C30细石砼填充密实或塞钢板。
当端头位置确定后，则可吊放钢支撑就为（固定端详见附图＜支撑正交固定端头＞。
3.6个钢支撑就位后，将钢支撑固定端与预埋钢板或钢围檩焊接固定。
4.质量保证措施
4.1对进场的各节钢管，要严格检查，检查钢管是否有变形、缺陷等情况，如出现上述情况，立即退场。
4.2钢支撑要及时支撑，基坑开挖到钢支撑设计标高底1m时，要进行钢支撑施工。
4.3钢支撑安装偏差应符合表1要求。
钢支撑安装容许偏差表表一
检查项目
容许偏差
支撑中心标高及同层支撑面的标高差
±30mm
支撑两端的标高差
≯20mm及支撑长度的1/600
支撑挠曲度
≯支撑长度的1/1000
支撑的轴线偏差
≯50mm
支撑水平轴线偏差
≯30mm
5.安全施工保证措施
5.1钢支撑吊装前，钢支撑的牛腿一定要安装牢固，才可以进行钢支撑吊装。
5.2吊装钢支撑过程中，严禁在钢支撑下站人，防止掉块伤人及其他意外。
5.3钢支撑安装好后，要注意观察钢支撑变形和位移，出现变形和位移，及时加撑。
（五）喷射混凝土施工
本工程采用干法混凝土施工工艺
1．材料
喷射混凝土钢筋网材料选用Ⅰ级钢筋，钢筋直径为φ8，钢筋间距为200mm。
喷射混凝土材料：
采用C20细石混凝土
普通硅酸盐水泥，水泥强度等级42.5Mpa。
砂子应采用坚硬耐久的中砂，细度模数宜大于2.5，含水率宜控制在5%-7%，含泥量不大于3%；
石子采用坚硬耐久的青瓜米石，粒径不大于5mm；
采用符合要求的水质，不得使用污水，不得使用PH值小于4的酸性水。
塑料套管材料：
应具有足够的强度，保证其在加工和安装过程中不致损坏，具有抗水性和化学稳定性，与水泥砂浆和防腐剂接触无不良反应。
2挂网喷混凝土主要施工方法
2.1、工作面喷射混凝土厚度为10厘米，喷射混凝土施工前应清洗工作面，喷射混凝土材料采用C20混凝土。
2.2、钢筋网采用Ф8圆钢筋编制,间距20厘米。
2.3、钢筋网应紧贴工作面，两孔桩间应打入1.5m注浆管，土质松散时应注浆
2.4、泄水孔采用Ф50PVC管，按间距3米呈梅花形布置，外露工作面10厘米，向下倾斜5%，后部用渗水土工布包裹。
2.5、挂网喷混凝土每隔15米设置一道2厘米宽的伸缩缝，并用沥青麻絮填塞。
3施工工艺流程
送水管
水
压缩空气
喷嘴
喷射面
喷射
机械
筛分
干搅
拌机
细骨料
水泥
速凝剂
空压机
给水泵
4．主要施工机具（见下表）
喷射混凝土施工所需工具表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
空压机
W-1.2/25
台
1
（12m3）
2
电动干式喷砼机
PZ-5型
台
1
3
风镐
台
2
4
搅拌机
350
台
1
5
切割机
3.5kN
台
1
6
钢筋切断机
台
1
8
注浆机
HX-500
台
1
说明：
根据工期进度要求，以上机具、设备随工程需要及时增减。
六．劳动力组织计划
1、施工人员：
20人；
2、其它辅助人员：
15人
3、管理人员：
3名
七．施工工期
本工程总工期60天。
附图一
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