菱北污水提升泵站深基坑开挖及支护方案.doc

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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 2

1、机械设备 2

2、人员投入 2

3、泵站施工进度计划 2

四、施工工艺 2

1、场地清理、填土层挖除 3

2、测量放线 3

3、土方开挖 3

4、坡面修整 3

5、土钉墙边坡支护 4

5.1钻孔 4

5.2土钉安装 4

5.3压力注浆及养护 4

5.4挂钢筋网 5

5.5喷护混凝土 5

5.6养护 5

五、基坑降排水 6

1、基坑降水 6

2、基坑排水 6

3、泄水系统 6

六、质量要求 6

1、土方开挖工程质量检验标准 6

2、土钉、土钉墙支护工程质量检验标准 7

七、安全监测 7

1、支护结构水平位移监测 7

2、测量基本要求 7

3、监测频次 7

4、基坑变形预警值 8

八、安全文明施工 8

九、安全应急预案 8

1、支护结构受力体系方面的应急处理措施 8

2、环境保护方面的应急处理措施 9

3、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2.4～2.5m，底层高程在10.10～10.40m。

（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2.1～2.3m。

（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4.0～4.2m。

（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8.25~11.79m；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10～20m。

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Ф48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0.4～0.5。

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0.4～0.5，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Φ8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Ф16、Ф20、Ф22、Ф25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Ф22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50mm～100mm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50～80cm，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0.4～0.6MPa，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Ф8mm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0.6m～1m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3～4d。

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

+3