降水井施工方案 4.docx
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降水井施工方案4
第一章编制依据
序号
名称
编号
1
《项目基坑支护施工图》
2
《项目地质勘察报告》
3
供水水文地质手册(第二册)
4
《混凝土结构设计规范》
GB50010-2010
5
《建筑基坑工程检测技术规范》
GB50497-2009
6
《建筑边坡工程技术规范》
GB50330-2013
7
《建筑基坑支护工程技术规程》
JGJ120-2012
8
《建筑基坑工程监测技术规范》
GB50497-2009
9
《建筑桩基技术规范》
JBJ94-2008
10
《建筑基坑支护技术规范》
DBJ/T15-20-97
第二章工程概况
2.1工程概况
本工程图纸《基坑内深井降水方案图》要求采用深井坑内降水,根据现场实际情况,图纸中降水井位置与内支撑、桩承台、出土坡道相冲突,施工难度大,影响工期,故,取消位置有冲突集水井,
基坑降水采用深井坑内降水,在支护桩及防水帷幕施工完成后,基坑开挖前降低坑内地下水位。
降水井直径为A800,沿基坑底周边布置两排,排间距10m,孔间距30m呈梅花形布置,共布置降水井约48口。
抽水降深要求坑底水位降深至承台底以下0.5m,核心筒承台降低至承台底以下4m。
2.2地质情况
2.2.1.土质情况
根据广东省工程勘察院提供的场地岩土工程详细勘察报告,岩土分层及相应的岩土层计算参数如下:
据野外钻探和测试所取得的工程地质资料,经综合整理,场区地层自上而下由人工填土层(Qml)、冲积层(Qal)及白垩系(K)基岩等三大类组成。
现将各岩土层的分布特点及物理力学性质分述如下:
(一)、人工填土层(Qml):
层序号①
本层各孔有揭露,厚度为1.50~6.00m,平均3.43m;层顶高程为1.96~9.97m,平均4.60m。
人工填土层以素填土为主,颜色以灰褐色、深灰色为主,稍湿,松散,欠压实。
成份粉质粘土为主,含少量碎砖,局部地段见有厚度约15cm的混凝土,局部地段以耕植表土为主。
本层不推荐地基承载力特征值。
(二)、第四系冲积层(Qal):
第四系冲积层(Qal)在场区各孔段均有揭露。
土性主要有②3层中砂和②4层粗砂为主。
据其沉积特点及物理力学性质等,分述如下:
1、中砂:
层序号②4
本层除ZK24钻孔外,其余各钻孔均有揭露,厚度为3.00~25.70m,平均15.24m;层顶高程为-3.34~5.74m,平均1.20m;层顶深度为1.50~6.00m,平均3.43m。
本层颜色呈灰黄色、灰褐色等,饱和,松散~稍密,以松散为主(局部中密),局部夹薄层的淤泥质土。
该层颗粒不均匀,局部含较多粘粒,局部夹粘性土,分选一般,局部过渡为粉砂砂或砾砂。
取扰动砂样41件,试验结果以中砂为主,个别为夹层淤泥质土、粉砂或砾砂,其水上坡角40°,水下坡角35°。
本层进行标贯试验301次,实测击数为以5~9击为主,校正后的平均击数为5.7击。
推荐其地基承载力特征值fak取110kPa。
2、粗砂:
层序号②5
本层仅在ZA1~8、ZA10、ZA13、ZA14、ZA16~18、ZA20~22、ZA24、ZA26、ZA28、ZA38、ZA41、ZA49、ZK2、ZK6~11、ZK13、ZK15~24、ZK26、ZK32、ZK36、ZK37钻孔有揭露,厚度为1.80~18.50m,平均12.25m;层顶高程为-18.15~-0.54m,平均-7.59m;层顶深度为3.50~28.00m,平均11.66m。
本层颜色呈灰黄色等,饱和,稍密~中密(以中密为主),颗粒不均匀,含较多粘粒,局部夹粘性土,分选一般,局部过渡为中砂或砾砂。
取扰动砂样8件,试验结果以中砂、砾砂为主。
本层进行标贯试验127次,实测击数为以15~25击为主,校正后的平均击数为13.9击。
推荐其地基承载力特征值fak取150kPa。
(三)、白垩系基岩(K)(泥质粉砂岩):
④
白垩系基岩(K)岩性为泥质粉砂岩(易形成由中风化岩与强风化岩、微风化岩与中风化岩、强风化岩组成的软硬夹层),棕红色为主,分布于地下深部。
揭露基岩按其所受风化程度可分为全风化泥质粉砂岩、强风化泥质粉砂岩、中风化泥质粉砂岩、微风化泥质粉砂岩。
本层现分述如下:
1、全风化泥质粉砂岩:
层序号④1
本层仅在ZA5、ZA6、ZA9、ZA11~13、ZA15~18、ZA20、ZA24、ZA26~28、ZA35、ZA36、ZA40、ZA42、ZA43、ZA45、ZA47、ZK1、ZK8、ZK10、ZK13~17、ZK20~26、ZK28、ZK30、ZK35钻孔有揭露,厚度为1.00~11.80m,平均2.80m;层顶高程为-23.19~-12.65m,平均-19.36m;层顶深度为18.70~28.20m,平均23.44m。
本层颜色以棕红色为主,岩石剧烈风化,岩芯呈坚硬土状,含少量风化残留岩屑,本层泡水易软化崩解。
本层进行标贯试验13次,实测击数为33~40击,校正后的平均击数为25.1击,标准差1.638,变异系数0.065,修正系数0.967,标准值24.3击。
推荐其地基承载力特征值fak取350kPa。
2、强风化泥质粉砂岩:
层序号④2
本层除ZA35、ZK22孔段外,其余各钻孔均有揭露,且在ZA22孔段重复揭露,厚度为1.00~15.50m,平均7.90m;层顶高程为-33.57~-14.95m,平均-21.50m;层顶深度为18.70~36.00m,平均26.10m。
本层颜色以棕红色为主,岩石强烈风化,岩芯呈半岩半土状,含较多风化残留岩块,大部分孔段揭露有与中风化岩互层或夹层,形成软硬夹层,在夹层中取中风化岩样2组,天然湿度抗压强度试验结果为6.0~6.2MPa。
该层由于常夹薄层中风化基岩,进行原位测试较困难,进行标贯试验3次,实测击数为53~55击,校正后的平均击数为38击。
综合其岩性特点,推荐其岩体基本质量等级为Ⅴ级。
推荐其地基承载力特征值fak取500kPa。
3、中风化泥质粉砂岩:
层序号④3
本层各孔段均有揭露,且在ZA8孔段重复揭露,厚度为1.00~18.90m,平均6.20m;层顶高程为-42.42~-20.57m,平均-29.47m;层顶深度为23.10~46.50m,平均34.02m。
本层颜色以暗灰色、红褐色为主,岩芯呈柱状为主。
在中风化岩层取岩样28组,据天然湿度抗压强度试验结果为3.58~6.95MPa,平均5.34MPa,标准差1.323,变异系数0.248,修正系数0.919,标准值4.9MPa;选8组中风化岩样进行饱和抗压强度试验,饱和抗压强度为2.66~4.11MPa,平均3.3MPa,标准差0.700,变异系数0.212,修正系数0.857,标准值2.82MPa。
推荐其中风化岩石天然湿度状态下软化系数为0.50。
综合其岩性特点,推荐其岩体基本质量等级为Ⅴ级。
推荐其地基承载力特征值fak取1000kPa。
4、微风化泥质粉砂岩:
层序号④4
本层除ZK13孔段外,其余各钻孔均有揭露,厚度为2.90~8.60m,平均7.00m;层顶高程为-39.38~-24.48m,平均-33.09m;层顶深度为31.00~41.80m,平均37.48m。
本层颜色以暗灰色、红褐色为主,岩芯呈柱状。
取微风化岩样14组,据天然湿度抗压强度试验结果为9.28~19.44MPa,平均13.52MPa,标准差2.91,变异系数0.217,修正系数0.896,标准值12.12MPa。
选1组微风化岩样进行饱和抗压强度试验,饱和抗压强度为13.4MPa,推荐其微风化岩石天然湿度状态下软化系数为0.40。
综合其岩性特点,推荐其岩体基本质量等级为Ⅳ级。
推荐其地基承载力特征值fak取3000kPa。
2.2.2.水文情况
场区地下水主要是赋存于第四系冲积层砂土层中的孔隙潜水,其次为赋存于基岩裂隙带的裂隙水。
场区砂层分布较广,地下水水量较丰富,地下水的补给主要为大气降水的垂直补给及地表径流的侧向补给。
本次勘察期间,测得地下水稳定水位1.10~8.80m,平均7.27m;地下水位变幅随季节性变化影响不大,水位年变幅一般在1~2m左右。
场地地下水主要是地表填土层赋存的地表水、砂土层中的孔隙水和基岩裂隙带的裂隙水。
第三章降水方案
3.1降水方案的选择
根据基坑支护图纸,本工程主要采用基坑内深井降水,同时辅以集水明排法排水,以便达到快速排水,加快工期的目的。
基坑内深井降水主要在支护桩及防水帷幕施工完成后,基坑开挖前降低坑内地下水位。
降水井直径为A800,沿基坑底周边布置两排,排间距10m,孔间距30m呈梅花形布置,共布置降水井约48口。
抽水降深要求坑底水位降深至承台底以下0.5m,电梯井承台降低至承台底以下4m。
电梯井外降水井深度为21m,电梯井内降水井深度分别为:
A电梯井内JSJ-12深度为25m、B1电梯井内JSJ-34深度为23m、B2电梯井内JSJ-45深度为24m。
降水井采用机械成孔,孔径为A800,孔内放置A600直径钢筋笼,笼外裹钢丝网,最外层裹塑料透水网,透水网与孔壁之间填充瓜米石滤层。
为了尽量降低施工降水对周围环境和建筑物的不利影响,同时又确保基坑的安全,基坑降水应根据基坑施工进度分阶段进行。
第四章降水井施工工艺
4.1降水井钢筋笼制作
钢筋笼直径为A600;钢筋笼纵筋为10根C14主筋,加劲箍为C14@1000,螺旋箍筋为A6.5@100。
主筋、加劲箍、螺旋箍之间采用焊接连接。
钢筋笼焊接完成后,在钢筋笼外裹网眼为5×5mm钢丝网,钢丝网与钢筋笼采用扎丝连接,最后在钢丝网外套塑料透水网。
钢筋笼制作完成后,用吊机直接调运至降水井位置,下放到井水井中。
电梯井外降水井钢筋笼长度为21m,电梯井内钢筋笼长度分别为:
A电梯井内JSJ-12钢筋笼长度为25m、B1电梯井内JSJ-34钢筋笼长度为23m、B2电梯井内JSJ-45钢筋笼长度为24m。
详图如下。
4.2成孔抽水
定位→埋设护筒→成孔→清孔→200厚砂垫层→下钢筋笼→填砾→洗井→抽水
(1)定位
根据基坑图纸《基坑内深井降水方案图》,用全站仪定出井位,并严格按照定为成孔。
钻机就位时必须对准所定位孔,机架水平、正直,井位误差不超过10cm。
(2)埋设护筒
钻进前,在孔口埋设护筒。
钢护筒采用埋入法,确保垂直度控制在1/200以内,护筒埋设深度应大于1m。
钢护筒埋设过程中如有偏差应及时校正,使保持垂直,用粘性土分层填实,护筒中心与设计桩位中心偏差应≤10mm,护筒顶部开设1~2个溢水孔。
(3)成孔
采用正循环钻进工艺,边挖边注入高压水;钻进过程中,根据不同的地层合理选择钻压、转速、泵量等技术参数,采用自然造浆护壁,,成孔直径为800mm,成孔垂直度偏差小于1%。
(4)清孔
采用污水泵清除孔内粘稠泥浆。
(5)填垫层
在下放钢筋笼之前,需垫200厚瓜米石,以防孔底土上翻。
(6)下钢筋笼
下钢筋笼时,深井底部要通过测量控制在同一标高处;为保证钢筋笼不靠在井座上和填砾厚度,在钢筋笼上加扶正器(突出钢筋笼外10cm的附着钢筋)。
a.为确保钢筋起吊时不变形,起吊时宜采用两点吊,主吊点位于笼顶,副吊点位于笼底以上1/4笼长处。
b.吊筋布置
在笼两侧主筋位置焊接同规格吊筋,焊缝长度10d,吊筋长度为1m,钢筋笼吊装采用两根直径为12mm的圆钢。
c.两个吊点同时起吊,主副钩配合,使钢筋笼直立,松开副钩吊点,将钢筋笼调运至井口位置徐徐放入钻孔中。
d.钢筋笼采用两节分开吊装,先在吊装一节放入孔内,在孔口位置用扁担梁固定然后起吊第二节,两节焊接连接完成后下放至孔底。
(7)填砾
所所选用材料为5~8mm瓜米石,填砾高度至孔口位置,填砾时采用管外反水快投法,封闭井口,从管内送入清水,当送入的水从孔中返回时,即可快速均匀的沿着井口四周投放瓜米石。
(8)洗井
洗井工作必须在下管填砾后及时进行,拖延的时间越长,泥浆与砂土、瓜米石一起固结后,洗井越困难。
洗井工作进行后,需要持续进行24小时左右,直到能持续半小时抽出清水为止,洗井完成,正式抽水。
降水井位置及编号见附图
第五章机械设备人员及进度管理管理
5.1施工机械配备
本工程钻井设备选用DC-300型钻机,降水井孔径为φ800mm,成孔采用正循环自然泥浆造浆,泥浆护壁回转钻进成孔,钻头选用带保径圈的三翼钻头,钻头直径按设计及规范要求。
根据施工经验,使用这些钻头施工稳定性好,能确保成孔质量,能有效控制成孔中的缩径现象,为确保工程质量奠定基础。
施工主要机械配备表
序号
设备名称
规格型号
数量
备注
1
钻机
DC-300
2台
/
2
潜水泵
QDX3-18-0.55
60
12台备用
3
污水泵
3PNL
2台
/
4
汽车吊
QY25K
1台
/
5
电焊机
GJB7-40
2台
/
6
测绳
50m
5根
/
5.2人员配备
降水施工人员配备表
序号
工种
人数
备注
1
管理人员
2人
/
2
钻机司机
2人
/
3
泥浆工
1人
/
4
电焊工
1人
/
5
普工
4人
/
5.3进度管理
每天至少保证施工2口降水井,加工2个钢筋笼,24天施工完毕。
2015年6月4日开始至6月28日施工完28口。
第六章基坑外侧水位沉降监测
该基坑降水方案布置时,设计地下室外墙围护已深入强风化、中风化泥质砂岩,在一定程度上减小了降水对基坑外侧周围环境的影响,不过在降水实施过程中仍要及时监测水位变化情况,并及时采取措施。
沉降控制技术措施
(1)在基坑外侧委托相关监测单位及时监测坑外水位和沉降量的变化,发现沉降量达到报警值时,应及时实施加固或回灌等相应的符合工况的应急抢险措施。
(2)及时监测坑外地下水水位,发现问题及时处理,调整抽水井及抽水流量,指导降水运行和开挖施工。
(3)及时整理基坑开挖和降水时的水位资料,位移监测资料必须及时,结合施工工况对异常变化进行分析,必要时绘制相关的图表、曲线,指导降水及基坑挖土施工。
第七章井点封堵施工
7.1降水井封堵方案选择
降水井封堵方式需根据后期地下水量确定,水量较少可在施工底板时用瓜米石及水泥浆填堵,水量过大则需要考虑在底板下埋设疏导管,将降水井内水引流到集水井内。
因本工程地连墙深入地下至强风化、中风化泥质砂岩,具有良好的隔水效果,基坑内水量较少的几率较大,故封堵措施按较少水量情况考虑。
7.2降水井封堵措施
封井采取在井管内先填瓜米石,然后再灌注混凝土注浆的封堵方法,基本操作顺序及有关技术要求如下:
(1)封井前,先预搅拌1m³左右的水泥浆,水灰比0.4~0.5。
(2)先将注浆管的底端放入深度离井底面以上1.0m左右,
(3)井内填入瓜米石,瓜米石的回填高度在底板垫层底标高位置。
(4)正式注浆前井口用钢筋作支撑,将注浆管固定,然后开始注浆,注浆时要求将水泥浆通过瓜米石的空隙渗入底部瓜米石的周围,将降水井从低端封死,一般要将预拌的水泥浆注完。
(5)注浆完毕,水泥浆达到初凝的时间后,抽出井内压板以上的残留水,并及时观测井内的水位深度或标高的变化情况。
一般观测2~4小时后,井内的水位无明显的升高,说明注浆的效果较好。
(6)在基坑封底前,浇筑素混凝土垫层时将钢筋笼沿底板底面以下割除,将降水井封于素混凝土中,封井工作完毕。
7.3降水井后期封堵
后期如有部分降水井需要留置主体10层以后停止使用,在底板上留置后浇洞口,洞口处底板钢筋不断开,抽水使用远程抽水式水泵,将水管通过钢筋的间隙放入降水井内即可。
洞口封堵可直接用混凝土浇筑封死。
第八章现场安全管理
8.1施工作业安全管理
(1)现场钻机必须持证操作,挂牌负责,定机定人。
(2)保持机械设备整齐完好,无老油污,绳索无锈浊,磨损控制在标准范围内,齿轮及齿轮啮合处润滑良好。
(3)钻机转动部分一定要有安全防护装置,开钻前要检查齿轮箱和其他机械传动部分是否灵敏、安全、可靠,启动时要看清机械周围环境,要先打招呼后推闸。
(4)禁止不戴安全帽、穿拖鞋、赤膊进入施工现场,2m以上高空作业必须佩戴安全帽及系安全带。
(5)施工现场的沟、坑等处必须有防护装置或明显标志;护孔管埋好后必须加盖或设置警戒线,泥浆池要设置防护栏杆。
(6)施工前必须先摸清有关地下构筑物、水、煤气管道的情况,及时采取防护措施。
(7)在架空输电线附近施工,必须严格按安全操作规程的有关规定进行施工,高压线的正下方不得堆放吊车等设备,钻架与高压线之间应有可靠的安全距离。
(8)夜间施工要有足够的照明设备,钻机操作台、传动及转盘等危险部位,主要通道不能留有黑影。
(9)钻机机长、班长兼安全员,钻机移动必须亲临机台指挥,每天上下班时对劳动用品、机械设备及机具、吊具、索具等进行检查,确保用具在完好的情况下进行施工,清除隐患,确保安全施工。
8.2安全用电技术措施
(1)施工现场不得架设裸导线,严禁乱拉乱接,不准直接绑扎在金属支架上。
(2)所有电气设备的金属外壳必须有良好的接地或接零保护。
(3)所有的临时和移动电器必须设置有效的漏电保护开关。
(4)电力线路和设备的选型必须按国家标准限定安全载流量。
(5)在十分潮湿的场所或金属构架等导电性能良好的作业场所,宜使用安全电压。
(6)现场应有醒目的电气安全标志,无有效安全技术措施的电气设备不得使用。
(7)配电箱内开关、熔断器、插座等设备齐全完好,配线及设备排列整齐,压接牢固,操作面无带电体外露,电箱外壳设接地保护,每个回路设漏电开关,动力和照明分开控制,并单独设置单相三眼不等距安全插座,上设漏电开关。
(8)施工现场的分电箱必须架空设置,其底部距地高度不少于0.5m。
(9)电焊机的外壳应完好,其一、二次侧的接线柱应有防护罩保护,其一次侧电源应有橡套电缆线,长度不得超过5m。
(10)现场照明一律采用软质橡皮护套线并有漏电开关保护,移动式碘钨灯的金属支架应有可靠的接地(接零)和漏电开关保护,灯具距地不低于2.5m。
降水井位置附图