盐场污水处理厂基坑支护设计施工方案.docx
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盐场污水处理厂基坑支护设计施工方案
兰州市盐场污水处理厂配套管网工程一泵站
基坑土钉支护设计施工方案
甘肃省第二建筑工程公司盐场泵站项目部
二0一0年十一月二十七日
兰州市盐场污水处理厂配套管网工程一泵站
基坑土钉支护设计施工方案
设计：
（技术负责人）
编写：
（工程师）
审核：
（总工）
甘肃省第二建筑工程公司盐场泵站项目部
二0一0年十一月二十七日
一、工程概况
二、场地工程地质条件
1、地层及岩性特征
2、地下水
三、编制依据
四、施工部署
1、项目管理组织机构
2、质量保证体系
3、安全保证体系
4、进度保证体系
5、项目部主要成员职责
6、施工顺序
7、总体施工进度计划
五、基坑土钉支护设计
1、设计参数
2、设计方案的确定
3、土钉墙设计
六、土钉支护施工方案
1、施工工艺及技术要求
2、施工方法
3、质量保证措施
七、施工应急预案
八、现场监测方案
九、安全生产及文明施工
十、附图
1、施工现场平面布置示意图
2、施工现场环境平面示意图
3、基坑支护平面位置示意图
4、基坑支护剖面图
兰州市盐场污水处理厂配套管网工程一泵站
基坑土钉支护设计施工方案
一、工程概况
该项目为兰州市污水全收集第四项目兰州市盐场污水处理厂配套管网工程盐场泵站，该工程位于兰州市车管所以西约100米、北滨河路以北紧靠北滨河路，该泵房下部为现浇钢筋混凝土结构，上部为框架结构，地下二层，地上一层，轴线尺寸长21.4米，宽13.8米，地上部分建筑面积312.45平方米。
该工程基坑开挖深度为自然地坪往下11.50米，基础为筏板基础，厚1000mm，-7.00米以下外墙厚700mm，-7.00米以上厚550mm。
二、场地工程地质条件
1、地层及岩性特征
根据建设单位提供的该工程《岩土勘察报告》，该场地地层主要为第四系全新统。
自上而下依次为素填土、粉土、粉砂、卵石层，现将各层土分述如下：
（1）①层素填土:
场地内均有分布，浅黄色，以粉土、卵砾石为主，含少量砖块、煤渣、砼块等建筑垃圾及零星生活垃圾，稍湿，稍密。
层厚2.10-6.00米。
（2）②层粉土:
场地内均有分布，黄褐色，土质均匀，干强度低，韧性低，稍湿，稍密。
层厚0.40-2.50米，层面埋深2.30-5.60米。
（3）②-1层粉砂:
青灰色，砂质不纯，主要成分为石英、长石，稍湿，稍密，层厚0.80-1.30米，层面埋深3.00-5.70米。
（4）③层卵石：
场地内均有分布，青灰色，骨架颗粒成分主要由砂岩、花岗岩、石英岩等硬质岩石组成，磨圆度好，一般粒径20-80㎜，最大粒径约160㎜，粒径大于20㎜的颗粒占总重的60-70%，颗粒间空隙由砂砾充填，呈中密-密实。
层面埋深3.80-7.40米，勘察最大揭示厚度7.7米，未揭穿。
2、地下水
地下水主要为第四系松散岩类孔隙潜水，赋存于卵石层，富水性强。
地下水位埋深5.20-7.50米，地下水主要接受大气降水及地下径流补给，由西北向东南径流，最终排泄于黄河。
水位年边幅为1.0-1.5米，卵石层渗透系数为40-50m/d。
三、编制依据
1、《湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术规程》（JGJ167-2009）
2、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）
3、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）
4、《锚杆喷射砼支护技术规范》（GB50086-2001）
5、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）
6、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）
7、《混凝土结构工程质量验收规范》（GB50300-2002）
8、《兰州市盐场污水处理厂补充岩土工程勘察报告》
9、建设单位提供的该工程《施工蓝图》
四、施工部署
1、项目管理组织机构：
2、质量保证体系：
3、安全保证体系：
4、进度保证体系：
5、项目部主要成员职责：
序号
姓名
职务
职称
主要职责
1
雍学军
项
目
经
理
高级
工程师
预决算、经济签证的审定权。
人员使用权、奖罚权。
物资、设备的比价权、验收权。
根据工程的质量、安全、成本及施工进度目标制定有效措施，保证实现预期目标。
2
郭春梅
技术
负
责人
工程师
协助项目经理进行项目管理。
负责项目施工过程中有关技术工作。
负责项目质量保证体系的正常运行。
负责项目环境保证体系的正常运行。
负责组织编制本工程实施阶段的项目管理实施规划、施工方案，审定项目材料供应计划、构件加工计划、试验计划，负责审核专业施工方案，负责与设计方的接洽，负责施工中技术洽商、变更等制定和审核。
负责施工技术资料的审核，保证技术资料与工程同步。
3
闫胜利
工长
施工的具体指挥。
负责施工中具体部位劳动力、施工机具的调配。
负责实施各种管理措施，确保各项目标的实现。
负责收集、反馈施工中的各种相关质量、安全、文明施工、环境保护、进度计划、成品保护等信息。
负责执行各项管理制度。
负责处理施工中一般性的技术、质量问题。
4
刘臣德
质
检
员
负责施工全过程的质量监控，根据工作程序要求，检查现场工人的操作方法和操作过程的质量情况。
准确记录质量活动过程，并及时反馈工程质量信息。
负责质量监控、检查、隐蔽验收及相关资料的上报。
检查成品、半成品及工序质量。
监督检查不合格品的返工返修情况，出现重大质量问题或质量事故及时向上级汇报并参加调查与处理。
5
郭冬梅
材
料
员
对所采购的材料、成品、半成品构件的质量负责。
配合技术部门做好现场取样复试工作。
负责材料的保管工作。
6
张惠萍
资
料
员
技
术员
负责资料的编制、收集、整理、编目和装订。
及时检查技术资料中存在的问题。
竣工后，向公司档案室和技术科移交技术资料。
7
马统琪
安
全
员
负责现场安全检查管理及安全管理资料的整理工作。
负责工人的安全教育和相关培训。
负责安全交底工作。
负责项目各安全设施的认定和检查。
负责落实项目安全生产措施和安全操作规程。
6、施工顺序：
施工时总体按下述顺序进行：
7、总体施工进度计划：
土钉支护施工工期15天，-6.0米以上基坑边壁支护与降水井施工同时进行，土钉支护总体比土方清基完成推迟3-5天。
五、基坑土钉支护设计
1、设计参数
①基坑边坡工程重要性系数1.1。
②基坑稳定安全系数1.30，抗滑安全系数1.30，抗倾覆安全系数1.60。
③土钉锚固体与素填土极限摩阻力标准值20ｋPａ，土钉锚固体与粉土极限摩阻力标准值40ｋPａ，土钉锚固体与粉砂极限摩阻力标准值40ｋPａ，土钉锚固体与卵石极限摩阻力标准值150ｋPａ。
④根据该场地《岩土工程勘擦报告》确定参数如下：
土力学参数表
参数
地层
γ
（KN/m3）
C
（KPa）
Φ
（°）
H
（m）
①素填土
17.0
5.0
15
4.0
②层粉土
15.5
15.0
20
2.0
②-1层粉砂
16.0
0.0
24
1.0
③层卵石
21.0
0.0
42.0
5.0
⑤卵石层地基承载力特征值为500ｋPａ。
2、设计方案的确定
根据基坑深度、场地周围的具体情况，同时考虑经济效益等因素，支护主要采用适当放坡后用土钉墙进行支护的方案。
坡度按1:
0.3设计。
3、土钉墙设计
土钉共7排，自上而下分别为11ｍ、10ｍ、9ｍ、8ｍ、4ｍ、3ｍ、3ｍ。
土钉垂直间距1.5ｍ，水平间距1.4ｍ。
土钉呈梅花状布置，土钉采用￠48的钢管，钢管内端为花管，其上间隔300㎜设注浆孔，外端1.0为实管，利用锚管机打入坑壁，再进行压力注浆，注浆压力0.4-0.6MPa。
土钉与水平面之间的夹角为15度。
土钉注浆材料用纯水泥浆,采用32.5级普通硅酸盐水泥,水灰比为0.45。
喷锚层钢筋网为Ф6.5@250㎜×250㎜,加强筋为14㎜,通长布置,在坡顶位置上翻1500mm。
喷射混凝土厚80㎜,在素填土层和粉土层喷射混凝土时一次喷射成形，喷射混凝土前先进行然后打入花管、注浆、挂网片筋等工作，然后进行喷射混凝土施工。
在卵石层先进行挂网片筋、喷射混凝土施工，然后打入花管、注浆等工作。
喷射混凝土强度等级为C20。
六、土钉支护施工方案
1、施工工艺及技术要求
（1）施工工艺
施工与土方开挖相互交叉，自上而下分段、分层逐步进行。
每层土钉墙施工流程如下：
测放边线→土方分层、分段开挖2.0米→修整边坡→土钉孔定位→打入花管→配制、灌注浆液→绑扎钢筋网→焊接加强筋、井字架→配制砼→喷砼→下层挖土→……→结束
（2）技术要求
①开挖、修坡
土方开挖必须与土钉墙施工密切配合，分层、分段进行，分层高度不大于土钉垂直间距，分段长度不大于20米，严禁超挖。
对开挖后的边坡段，用人工及时修整，清除待喷面上的松散杂物，以便于后面喷射砼的施工。
②打入花管
按设计要求确定花管的间距、排距，施工时焊制控制入射角的钢管架，保证花管的长度和15度的入射角,。
③花管的制作
制作花管时将￠48的钢管一端砸扁，然后在砸扁的斜面上焊直径18的II级钢筋，以扩大打入土层中的孔径，详见后附《基坑支护剖面图》中的花管制作详图。
④注浆
采用注浆设备向花管内灌注浆液，注浆压力0.4-0.6MPa，待浆液溢出时用水泥袋封口，然后稳压3-5分钟，以保证注浆饱满。
⑤必须在基坑支护施工过程中及建筑物±0.000米以下部分施工过程中进行以下监测工作：
A边坡土体顶部的水平位移和垂直位移监测。
B土钉墙的水平位移和垂直位移监测。
C基坑周围地表裂缝、建筑物裂缝和支护结构裂缝进行观测。
当边坡顶部的水平位移大于基坑开挖深度的3/1000即34.5mm时立即报警，比较严重时应立即停工并采取应急措施。
2、施工方法
（1）主要施工机具
主要施工机具计划表
序号
机具名称
型号
规格
电工率
数量（台）
1
空气压缩机
螺杆式
9m3
75KW
1
2
锚杆机
PH150
150
1
3
注浆机
2SNS
30KW
1
4
混凝土喷射机
HPZV-5B
5B
2.2KW
1
5
砂浆搅拌机
150L
1m3
4KW
1
6
电焊机
15KW
2
7
切割机
1
8
钢筋调直机
1
（2）劳动力需用计划
施工期间人员安排为：
电工1人，机械工1人，钢筋工6人，砼喷射工6人，焊工2人负责本工地施工。
（3）施工方法及要求
①在基坑支护施工前，必须收集并研究与支护工程有关的地形、地物、周围已有建筑物、埋设物、道路、交通和气象等，分析现场的工程地质、水文地质资料，其中包括支护工程范围内的土层种类、分布与土的抗剪强度、颗粒级配、渗透系数、水的侵蚀性等物理力学性能和化学性能。
②采用DN48钢管土钉,在其上间隔300㎜打孔,孔径15～20㎜,以利水泥浆挤出,将土钉与土体间空隙填塞实,满足土钉的摩阻力要求。
③注浆采用ZSNS型注浆泵，浆液为水泥浆，水灰比不宜超过0.4-0.45，浆液应搅拌均匀并立即使用，注浆前、中途停顿及作业完毕，必须用水冲洗管路。
注浆采用低压（0.4-0.6Mpa）注浆。
注浆时，注浆管应插入花管中，待浆液回流到管口时，用水泥袋、纸等捣入管内封堵管口，保持压力数分钟。
向管内注入浆体的充盈系数必须大于1。
④钢筋网片采用Φ6.5@250×250绑扎而成，网格允许偏差为±10mm，保护层厚度为15㎜。
基坑顶部翻边1.5m，混凝土坡顶内的钢筋宜与坡面钢筋网连接成整体，坡顶如不足1.5m将坡面内的钢筋网向上翻过坡顶即可。
加强筋采用1Φ14钢筋横向通长设置，加强筋的接长为140㎜，采用单面搭接焊。
坡面上下段钢筋网搭接长度不小于300㎜。
⑤喷射砼面层采用HPZU-5B混凝土喷射机。
喷射混凝土厚度80mm，强度等级为C20，粗骨料最大粒径不大于16mm，水灰比不宜大于0.45。
3、质量保证措施
（1）坡顶线、坡脚线严格按现场轴线和技术方案进行放线，施工人员必须熟悉图纸，了解技术要求，明确施工参数。
（2）严格控制坡度，采用线坠、卷尺随挖随测量。
（3）严格控制下层土方开挖时间，一般上层喷射砼达到设计强度的70%后方可开挖下层土方。
（4）土钉进入土层角度要符合设计要求，用焊好的定位支架进行控制，定位支架制作时角度应符合设计要求的角度。
（5）喷射顺序应自下而上，喷头与受喷面距离控制在0.8-1.5m范围内，射流方向垂直指向喷射面，在钢筋部位，应先喷填钢筋后方，后喷填钢筋前方，防止在钢筋背面出现空隙。
（6）为控制混凝土喷射层厚度，在边壁上垂直打入短钢筋做标志，局部凹凸部位面层厚度超过10cm时，分两次喷射，每次宜为50-70mm，在进行下步混凝土喷射前，应清除结合面上的浮浆和松散碎屑并喷水使之潮湿。
（7）冬季施工砼添加早强防冻剂，掺量一般为水泥重的5%-10%，砼面层采用塑料薄膜、草袋子覆盖，室外温度低于负10度时搭设暖棚，保持棚内温度不小于正5度。
七、施工应急预案
因土方开挖卸载引发边坡局部塌方、不均匀沉降乃至边坡失稳等现象时有发生，对该类问题应特别关注：
1、变形过大，地表出现裂缝：
（1）顺裂缝注入纯水泥浆或水泥与水玻璃的混合液，以防止地表水灌入裂缝，减小土体自身抗滑面的剪力面和剪应力；
（2）在裂缝外侧一定距离处布设锚桩，用拉筋与网筋护面相连，稳定变形土体；
（3）加密施作土钉，挂双层网或加斜支撑后，喷射砼以加固变形土体。
2、松散填土和局部软塑、流塑粘性土及局部塌方段处理：
（1）采用分小段开挖的方法，开挖长度减少至3~5米，深度控制在1米左右。
（2）修整后的作业面，可根据情况先喷射一薄层砼，或直接构筑钢筋网、喷射砼，待混凝土凝结后，再钻孔送锚。
（3）也可先将边坡简单清理成斜面，待钻孔送锚后，再修整边坡、挂网、喷射混凝土。
3、裸露砂岩的处理：
由于卵石层和砂岩相交处存在地下水，造成砂岩层极不稳定，对此拟采取的支护方案：
（1）基坑开挖分层分段进行，每层开挖厚度500mm，每段不大于20米。
（2）基坑开挖必须在白天进行。
（3）开挖后砂岩坡面用塑料（彩条布）覆盖，然后用竹笆片遮挡，接着绑扎钢筋网片。
（4）钢筋网片绑扎完成后立即用钢管将钢筋网片斜顶，使之与竹笆片贴紧。
钢筋直径、间距与原方案相同。
（5）以上工作完成后立即进行砼的喷射，砼强度等级、厚度与原方案相同，可适量添加早强剂。
（6）砼喷射前根据实际情况，必要时在砂岩与卵石相交处安放泄水管，泄水管采用直径48的花管。
（7）等砼终凝后，按照原方案锚管间距和排距进行施工。
（8）要求当天开挖面必须当天完成喷锚，每层锚管、加强筋等没有完成时，严禁继续往下开挖。
八、现场监测方案
1、由于基坑支护结构涉及地质、水文、天气、荷载等诸多不确定因素，施工方案难以完全符合工程实际情况，施工中，通过监测，随时掌握由周边环境的变化，以及土钉土体的稳定状态、安全程度及支护效果，以便通过信息反馈，及时修改支护方案，保证坑壁的安全。
2、基坑边壁顶部水平位移与垂直沉降的量测，测点选在边壁顶部的中间或局部地质条件不良地段，在基坑四周共布设8个观测点，埋φ20钢筋并浇注混凝土做标志，以提高观测的精度。
各观测点均用红漆做标志，作为水平位移和沉降观测点。
3、随时对基坑部位地表开裂状态（位置、走向、宽度）进行量测，对基坑渗漏水情况进行观测，对基坑开挖可能引起不良影响的周边建（构）筑物及管线、道路进行沉降、位移及裂缝观测。
4、当埋设的观测点稳固后进行第一次观测。
基坑开挖施工每二天观测1次。
如果发生大量沉降或严重的裂缝时，立即进行逐日每天1-2次观测，直到沉降、位移量稳定为止。
土钉支护的最大水平位移不大于34.5mm〖3‰（h为基坑深度）〗，如观测大于34.5mm时，及时向建设、监理单位通报并采取措施。
5、每次观测均做好观测记录，分析建筑物基坑边坡的沉降和位移规律，为基坑开挖、支护施工提供可靠的安全保证。
九、安全生产及文明施工
1、进入施工现场人员，按规定穿工作服、劳保鞋、安全帽，特种作业人员要佩带专门的防护用品。
新工人必须接受入场教育和必要的考核后方能进入作业现场。
2、严禁酒后上班作业，不得赤脚和穿拖鞋上岗，在岗位上工作时必须思想集中，认真操作，注意观察设备和机具的运行情况，防止因机具故障发生事故。
3、非电工不得进行电器设备的检修和接线安装工作。
4、施工现场的各种施工设备、管道线路等，要符合防火、防风、及工业卫生的安全要求。
5、施工现场存入的设备、材料，应做到场地安全可靠、存放整齐有序，通道畅通，必要时派专人进行保护。
6、全体施工人员，必须严格遵守岗位责任制和交接班制，并熟悉本职工作的安全技术规程，在生产中坚守岗位，严禁酒后工作。
7、配电柜必须安装漏电保护器，夜间施工必须有足够的照明设施，电缆、电线铺设必须有条理，不得乱拉乱设。
各用电设备必须采用一机一闸一保护。
8、基坑开挖后在四周设置必要的防护拦杆，高度1.2米，悬挂密目网，在入口处设置安全警示牌，夜间设照明灯保证人员行走的安全。
9、设安全员一名，负责施工现场的安全检查、安全技术交底、施工人员入场安全教育等工作。
10、所有进场机械必须进行严格的检查，保证机械设备完好。
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