层高层建筑电梯井深坑水下实际操作方案.docx
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层高层建筑电梯井深坑水下实际操作方案
阆中市首批自然人合伙建房合作会华胥南苑工程
B标段电梯井.集水坑深坑开挖
施
工
技
术
措
施
重庆巨能建设（集团）有限公司
阆中华胥南苑B标段工程经理部
时间：
2012年10月15
编制人：
梁利洲审核：
刘伟
阆中市首批自然人合伙建房合作会华胥南苑工程
B标段电梯井.集水坑深坑开挖施工技术措施
一.工程简况：
B标段为1#.2#楼.3#楼.4#楼.21#楼及标段范围内相应地地下室（地下室划分为轴线P和轴线N之间中线到轴线b与轴线23和轴线24之间中线到轴线1所围范围内所有工程）.
5栋楼建筑面积约为72900㎡,本工程建筑工程等级为一级,防火设计地建筑分类为一类,耐火等级为一级.结构类型为剪力墙结构,基础形式为钢筋砼管桩+筏板基础,抗震设防烈度为6度,结构安全使用年限为50年.
编制依据
（一）招标文件
本工程招标文件及所含图纸.
（二）中国华西工程设计建设有限公司2011年5月
阆中市华胥南苑住宅小区岩土工程勘察报告
二.场地工程地质条件
2.1场地交通位置.地形地貌
2.1.1交通位置
阆中是四川省省辖市,由南充市代管.位于四川东北部,嘉陵江中游,东枕巴山.西倚剑山.雄峙川北为蜀道南路地“咽喉之地”.自古为“川北重镇”.介于东经105°41′~106°24′,北纬31°22′~31°51′之间.东靠巴中市.仪陇县,南连南部县,西邻剑阁县,北接苍溪县.国道212线北经广元直达兰州,东连重庆,与省道302线交汇形成网络.
拟建场地位于位于阆中市华胥路148号地块内,凌家坝村以西,马池坝以东,赵家祠以南.
2.1.2地形地貌
阆中市处于川中丘陵区向川北低山区过渡地带.全境东西北部高,中南部低,呈堰尾槽状地势和多层次梯级地形,海拔328~888.8M.境内主要河流有嘉陵江,地貌上为构造剥蚀地形,区内沟谷发育,山梁纵横,锥状山,条形单薄山及浸蚀洼地等地貌景观常见.
拟建场地地貌单元即属嘉陵江Ⅱ级阶地,现主要为耕地,场地内分布有3个小水塘,水塘一般深0.5~1.5m,勘察期间水塘均干枯无水,一般雨后即积水,在19.20号楼地段分布有民房,场地海拔高程（孔口高程）357.75~360.15m,场地地形平坦开阔,适于进行工程建设.
2.2区域地质构造与地震
本场地属嘉陵区Ⅱ级阶地地貌,地表分布第四系全新统人工堆积（Q4ml）之素填土,第四系全新统冲洪积（Q4al+pl）成因地粉质粘土.粉土.粉细砂及卵石等组成,下伏地层为侏罗系上统（J3P）砂.泥岩,基岩埋深约26.7m~29.0m.
根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）附录A地规定,拟建场地地震动峰值加速度为0.05g,地震基本烈度为6度.
总体而言,该区域地质构造稳定,未发现新构造活动行迹,无发震断裂构造,主要受外围地震波及地影响,区内晚近期构造活动微弱,地壳运动以大面积间歇性整体抬升为主,未见大地断裂构造,构造裂隙不发育,属相对稳定地块,宜于工程建设.
2.3气象简况
阆中市属亚热带气候,温暖潮湿,气象特征为“冬春干,夏伏旱,秋多雨”.多年平均气温17.1℃,干旱指数为0.84,最高气温为39℃,最低气温为4.1℃.
2.4场地岩土构成
拟建场地上覆地层为第四系全新统人工填土层（Q4ml）和第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）之粉质粘土.粉土.粉细砂及卵石层,下伏地层为侏罗系上统蓬莱镇组（J3P）砂.泥岩,现由新至老对各层岩土地构成和特征分述如下：
（1）第四系全新统人工填土（Q4ml）
1素填土（Q4ml）：
一般为黄褐色.浅灰褐色,稍湿,结构松散,主要由
粉质粘土和粉土组成,上部含植物根系.该层在场地内地表连续分布,一般层厚0.5~1.2m.
（2）四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）
②-1粉质粘土（硬塑）：
黄褐.灰褐等色,硬塑状,下部渐变为可塑状,稍有光泽,无摇振反应,干强度高,韧性高,含铁锰质氧华物条斑及少量结核.该层在场区内连续分布于素填土以下,层厚2.5~4.0m,层底埋深3.6~4.8m.
2-2粉质粘土（软塑）：
褐黄色,以软塑状为主,上部多为可塑状.干
强度不高,局部含粉土块体.在场内均匀公布于硬塑状粉质粘土以下,层厚0.8~2.8m,层底埋深4.8m~7.3m.
3粉土：
褐黄.灰黄色；稍湿；中密~密实；含少量铁.锰质结核；摇
振反应中等；干强度低；韧性低.层底含少量粉砂,在场内连续分布于软塑状粉质粘土以下,层厚2.5~5.1m,层底埋深7.8~10.3m.
4粉细砂：
青灰色；松散；饱和.矿物成分以长石和石英以及角闪石矿
物颗粒为主,云母次之,含少量砾石粉粒,局部偶见中砂.连续分布于卵石层顶板,层厚为1.5~5.4m,层底埋深10.7~14.8m.
5卵石：
灰褐色.灰色.饱和,松散~中密,卵石成分主要为岩浆岩.
变质岩,卵石粒径多为2~10cm,部分卵石粒径可达20cm以上,卵石磨圆度较好,多呈圆形.亚圆形,大多数卵石呈中等风化~微风化状.卵石骨架间被粉粒.砂.少量圆砾充填,卵石顶板附近卵石往往以砾石充填为主.根据卵石层密实程度地差异,可划分为松散卵石.稍密卵石.中密卵石3个亚层（在《工程地质剖面图》中分别以⑤-1.⑤-2.⑤-3予以标注）.
松散卵石⑤-1：
卵石含量50%~55%,粒径一般2~5cm,个别粒径大于10cm.
稍密卵石⑤-2：
卵石含量55%~60%,粒径一般4~7cm,个别粒径大于15cm.
中密卵石⑤-3：
卵石含量60%~70%,粒径一般5~10cm,部分粒径大于20cm,根据取芯钻孔鉴别及结全N120超重型动力触探原位测度,在该层中16.0~20.0m间不连续有厚度不大地胶结卵石分布,胶结卵石以孔隙式胶结为主,胶结程度不一,胶结度好地卵石N120超重型动力触探击数往往偏高.
（3）侏罗系上统蓬莱镇组地层（J3p）
6a.泥岩：
紫红色,泥质结构,中厚层状构造,层理清晰,由泥质碎屑
物及钙质和云母组成,质地软弱,属极软岩类,V类岩石.钻探揭露为强风化及中风化,强风化泥岩仅局部分布于卵石底板以下,厚度一般小于0.5m,岩芯破碎.中风化泥岩未揭穿,岩芯呈短柱状-柱状,获得率98%,较完整,风化裂隙一般发育.抗风化能力弱,失水易开裂.
b.砂岩（中风化）：
青灰色.灰白色为主,主要成分为长石.石英,次为
云母,岩屑.细粒结构,厚层块状构造,孔隙式胶结,胶结物以泥质.钙质为主,少量铁质,质地较硬~硬,抗风化及抗冲刷能力一般.钻探揭露为中风化,仅其表层部分钻孔揭露有厚0.1~0.2m厚地强风化.中风化砂岩芯完整,呈柱状~长柱状,获得率79~100%,岩性较均匀,层位较稳定,斜层理和交错层理较发育.属软岩~较软岩Ⅳ~Ⅲ类岩石.
蓬莱镇组为一套内陆河湖相沉积产物,岩性以泥岩和砂岩为主,呈互层状产出.根据钻探结果结合现场踏勘,泥岩为紫红色,厚度一般大于10m,砂岩以青灰色.灰白色为主,厚度一般为5.0~20.0m.
2.5场地水文地质条件：
2.5.1场地地下水类型和水文特征
拟建场地在地貌单元上系嘉陵江Ⅱ级阶地,场地地下水类型主要为空隙潜
水,次为基岩裂隙水.
（1）孔隙型潜水：
场地孔隙潜水主要埋藏于第四系砂卵石空隙中.受上
游地下水补给,向下游排泄于嘉陵江.砂及卵石层为本场地地主要含水层,具强透水性,据区域水文地质资料显示,该场地含水层地平均渗透系数K值约为20m/d,局部区域尤其是卵石底板附近渗透系数可能偏大.
（2）基岩裂隙水
埋藏于风化基岩裂隙中,其含水.透水性受岩性.裂隙发育程度.风化程
度等条件影响,泥岩含水微弱.透水性差,为相对隔水层；裂隙发育地砂岩为相对含水透水层.基岩裂隙水受上覆松散堆积层中孔隙水补给,排泄于下游嘉陵江中.
勘察期间为平水期,在钻孔中测得该场地地下水稳定水位埋深5.2~6.8m,相对标高为352.26~354.06m考虑,地下水位西高东低,地下水水位年变幅在1.50~2.50m之间.
三.B标（1#.2#.3#.4#.21#）地质
华胥南苑小区B标位于阆中市华胥路148#地块内,根据中国华西工程设计建设有限公司2011年5月阆中市华胥南苑住宅小区岩土工程勘察报告,工程地质剖面图4~14断面显示,粉质粘土层（Q4al+pl）与粉土层（Q4al+pl）交界面高程位于351.68~353.68之间,粉土层（Q4al+pl）与粉细沙层（Q4al+pl）交界面高程位于348.78~349.56之间,地下水位标高位于353.08~353.59之间.
B标段1#.2#（3#.4#.21#）楼±0.000=360.95,地下（室）车库绝对高程355.10m,筏板厚1.8m.根据设计,电梯井（电梯集水坑）底较筏板底-2.05m,实际电梯井（电梯集水坑）底绝对高程：
351.25m,电梯井（电梯集水坑）垫层土方顶面高程：
351.10m,根据地质资料和实际开挖情况,地下水位较电梯井（电梯集水坑）要高出1.98m~2.49m.
根据设计要求,在实际开挖中,只要挖土标高超过353.59m,地下水就会将在粉土层（Q4al+pl）呈泉涌状涌出.涌水量在0.05~0.3m3/s左右,并将粉细沙层（Q4al+pl）内粉沙一起涌出.很快将四周粉土层土质软塑状变为液状,形成新地垮塌面,这样,水位不断升高,开挖面就不断向周边垮塌,基坑下涌水不断将细沙从粉细沙层（Q4al+pl）涌出,使得电梯井（电梯集水坑）基坑无法施工.电梯井（电梯集水坑）如采用井点降水施工,因涌水内沙太细,涌水量大,在抽降水地过程中,会将水和细沙一并抽出,在抽水点四周就会形成新地塌陷区域.
四.电梯井（电梯集水坑）施工措施
鉴于现场地实际情况,对电梯井（电梯集水坑）四周采用（间距800ф57*3.5热扎无缝钢管,梅花布置,长5M）打入注浆管,然后在注浆开挖范围首先浇注一层C30#,厚250mm地封压层混凝土（加早强剂）,三天后,进行注浆作业.每根注浆管注浆（PO32.5纯水泥浆1:
1）在8~12包左右,将电梯井（电梯集水坑）开挖边界内粘土层,粉土层,粉细沙层内地土质,通过水泥浆,固结在一起,形成一道土质与水泥浆混合地止水地幕墙.近似于隧道地管棚法,只是隧道处于水平面,我们地电梯井处于竖直面.适用于新建阆中B标段电梯井.集水坑流砂层深坑施工作业.
施工原理简介
管棚法或称伞拱法,是地下结构工程浅埋暗挖时地超强支护结构.其实质是在拟开挖地地下隧道或结构工程地衬砌拱圈隐埋弧线上,预先钻孔并安设惯性力矩较大地厚壁钢管,起临时超前支护作用,防止土层坍塌和地表下沉,以保证掘进与后续支护工艺安全运作.
管棚超前支护法在软岩隧道施工中穿越破碎带.松散带.地面深坑开挖施工中越破软弱地层,涌水.涌砂层发挥了重要作用.由于预埋超前管棚做顶板及侧壁支撑．为后续地开挖奠定了坚实地基础.
4.1注浆管地技术参数
①热扎无缝钢管导管规格：
外径ф57mm.
②管距：
矩向间距80cm；
③倾角：
外插角1°～3°为宜,可根据实际情况作调整；
④注浆材料：
M20水泥浆或水泥砂浆；
⑤设置范围：
电梯井（电梯集水井）地开挖范围内.
⑥长度：
5.0M
4.2注浆管地施工
施工工艺流程及平面布置见图
4.2.3安装及加工注浆管
⑴钢管在专用地管床上加工好丝扣,导管四周钻设孔径10～16mm注浆孔（靠孔口1.5M地钢管不钻孔）,孔间距15～20cm,呈梅花型布置.管头焊成圆锥形,便于入孔.
⑵钢管顶进采用人工直接锤击地方式.
⑶接长钢管应满足受力要求,相邻钢管地接头应前后错开.同一横断面内地接头数不大于50%,相邻钢管接头至少错开1m.
4.2.4浆
⑴安装好有孔钢花管后即对孔内注浆,浆液由ZJ-400高速制浆机拌制.
⑵注浆材料：
注浆材料为M20水泥浆.
⑶采用注浆机将水泥浆注入钢管内,初压0.5～1.0MPa,终压2MPa,持压15min后停止注浆.
注浆量应满足设计要求,未达到压力要求,应调整浆液浓度继续注浆,确保钻孔周围土体与钢管周围孔隙充填饱满.
注浆时先灌注“单”号孔,再灌注“双”号孔.
4.3施工控制要点
⑴人工锤击打入前,精确测定孔地平面位置.倾角.外插角,并对每个孔进行编号.
⑵打孔外插角1°～3°以为宜,工点应根据实际情况作调整.一般控制在1°～1.5°.施工中应严格控制锤击入土高度及左右偏移量.
⑶严格控制部孔平面位置,钢管不得和相邻地钢管相撞和立交.
⑷经常量测孔地斜度,发现误差超限及时纠正.
⑸掌握好锤击力度和进度,防止断杆.
4.4劳动力地组织
操作工3～6人,钢管加工2人,钢管顶进6人,注浆工人6人.
4.5机具地配置
结合正常施工需要,施工机械设备配置如下：
电动空压机1台.注浆机1台BW-250/50.ZJ-400高速制浆机1台.混凝土拌（砂浆）拌合站一座.J3G-400A型型材切割机1台.型钢弯制机1台.BX1－400型交流弧焊机2台,砂浆料斗两个,容积3~5m3左右.
4.6主控工程
所用钢管进场必须按批抽取试件作力学性能（屈服强度.抗拉强度和伸长率）和工艺性能（冷弯）实验,其质量必须符合国家有关规定及设计要求.
检验数量：
以同牌号.同炉罐号.同规格.同交货状态地钢管,每60t为一批,不足60t按一批计.施工单位每批抽检一次；监理单位按施工单位抽检次数地20%进行见证取样检测或按施工单位抽检次数地10%进行平行检验,至少一次.
检验方法：
施工单位检查每批质量证明文件并进行相关性能实验；监理单位检查全部质量证明文件和实验报告,并进行见证取样检测或平行实验.
所用钢管地品种和规格必须符合设计要求.
检验数量：
施工单位.监理单位全部检查.
检验方法：
观察,钢尺检查.
搭接长度应符合设计要求.
检查数量：
施工单位.监理单位全部检查.
检验方法：
尺量.
浆浆液地配合比应符合设计要求.
检验数量：
施工单位.监理单位全部检查.
检验方法：
施工单位进行配合比选定实验；监理单位检查配合比选定单,并进行见证实验.
注浆压力应符合设计要求,注浆浆液应充满钢管及其周围地空隙.
检验数量：
施工单位全部检查；监理单位按施工单位检查数量地20%见证检查.
检验方法：
施工单位查施工记录地注浆量和注浆压力,观察；监理单位见证检查.
4.7 一般工程
钢管钻孔地允许偏差应符合下表地规定：
钻孔允许偏差
序号
工程
允许偏差
1
方向角
1o
2
孔口距
±50mm
3
孔深
±50mm
检验数量：
施工单位全部检查
检验方法：
仪器测量.尺量
4.8注意事项
注浆管地设置,应在全部按设计地位置完工后,才进行封压层混凝土地施工.由于注浆管道太长,不便施工时,可以用加工一操作平台,也可以加工一注浆钢管帽.施工中锤击抷头地钢管,在注浆前须切割,便于压浆管地定位.
4.9辅助施工
注浆钢管地加工放样
钢管规格：
热扎无缝钢管￠48,壁厚6㎜,节长5M
n管距：
环向间距50㎝；
n倾角：
仰角1°（实际施工按2°施工）,方向与线路中线平行；
n钢管施工误差：
径向不大于20㎝；
n纵向同一截面内接头数不大于50%,相邻钢管地接头至少错开1M.
施工机械：
n注浆机械：
BW-250/50型注浆泵1台；
注浆参数：
n水泥浆与水玻璃体积比：
1：
0.5；
n水泥浆水灰比1：
1；
n水玻璃浓度35波美度；水玻璃模数2.4；
n注浆压力0.5~1.0MPA；必要时在孔口设置止浆塞.
ф57热轧无缝注浆钢花管施工工艺框图
钢管应按设计位置施工,应先打注浆管,注浆后检查注浆质量,注浆顺序按先单号,后双号地原则.位置按先中间,后边缘地原则.初压0.5～1.0MPa,中压1.0~2.0MPa,终压2.0MPa,持压15min后停止注浆.
4.10施工安全及环保控制
施工现场须戴好安全帽,防护手套,水靴等,劳保用具外,压浆地人员,必须戴防护眼镜,防止因压力过高,高压胶管道破裂而伤害眼镜.
施工过程中注意观察压力表地变化和注浆量地变化.注浆前,先用清水湿润
管道后再压入水泥浆.掺水玻璃地时候,应先试调试,不要一次加入太多而凝结管道,引起管道地堵塞.注浆过程中,应按下列程序实施:
A.注浆前检查注浆泵.管路及接头地牢固程度,防止浆液冲出伤人,注浆时密切监视压力变化,发现异常及时处理.
B.注浆注意防止串浆和跑浆,若发生串浆和跑浆要停止注浆,分析原因随时解决.
C.注浆时先注单号孔,后注双号孔.
D.发现压浆过程中有管道堵塞时,应立即停止作业,查明原因,清除障碍后,继续进行.
在电梯井及集水坑施工中,待一个基坑地注浆管压满浆后,按1#,2#,3#,4#电梯井,1~2#电梯井集水坑,3~4#集水坑,4#车库集水坑,1#车库集水坑地顺序依次压浆,砂浆凝固时间大于5天.
根据地质资料和实际开挖情况,地下水位较电梯井（电梯集水坑）要高出1.98m~2.49m.施工中,采用口径ф100泥浆泵2台,24小时不间断排水,确保作业面地水位不能过高.
环保控制
在使用水玻璃和水泥浆地过程中,应注意保护好环境和地下水.每天下班后地清洗废料,废水,应引入指定地废水.废料坑,不能乱倾倒,防止污染地下水和周围地土壤.
弃渣场地必须排水通畅.且必须砌筑挡墙,防止洪水,形成泥石流.多余地
淤泥应及时转移至指定地弃土场地.
施工中地用电安全,严格按施工临时用电安全规定办理.
4.11地下连续抗渗墙地施工
工程周边环境比较复杂.根据该工程地结构特性,以及场地环境和地质情况,此次基坑支护结构设计选择地下连续抗渗墙方案,针对工程特性此方案选型有以下特点：
①地下连续墙自身有较大地强度和刚度,整体性好,安全性高,能承受较大地水.土压力.
②可在城市密集建筑群中施工,对相邻建筑和地下设施影响较小,并且能够节省施工场地.
3施工时振动小,噪音低,对邻近地基扰动少,在开挖过程中采取有效地支撑系统就不会对周围地地基产生影响.
4使得临时挡土结构与永久性承重结构相结合,使桩.墙.筏板共同承担全部永久性荷载.
5不仅能承担永久性挡土结构地功能而且能充当止水帷幕,其防渗隔水性能好.由于连续墙整体性好而且接头技术已相当完善,采用地下连续墙可实现基坑内全封闭地防渗隔水效果.
根据本工程地特点,经过设计.建设方和施工单位多次探讨和综合考虑,并经专家论证后,决定采用地下连续墙作围护结构做止水帷幕墙.土方开挖时减少地面变形和位移,降低对周围环境地影响.为了满足结构及防水要求,连续墙采用C30#抗渗混凝土S6,连续浇筑成型.连续墙厚800mm,在施工过程中采用精密仪器监测基坑地变形,进行动态控制.该工程地下连续墙地主要施工工序为槽段开挖.混凝土浇筑等.防渗墙地开挖,在该电梯井施工中,占有很重要地工序.要求分段施工.先施工1#长边墙,3天后,待砼凝固厚,再施工2#短边墙.且一次性挖到位,在开挖快要到位地同时,准备好早强C30#\S6商品混凝土.混凝土塌落度要求不大于8cm~12cm.开挖到位后,立即原槽浇注混凝土,连续浇注到开挖地面.完工后3天,才开挖另一平行边墙.示意如下：
1#长边防渗墙1a
2#短边防渗墙2#短边防渗墙
1#长边防渗墙1a
基坑开挖平面.剖面示意图
C30#封压砼,厚250C30#封压砼,厚250
1a—1a剖面
本工程采用挖机挖转土,斗宽度80cm,挖出地淤泥,及时用塔吊转出场外.弃土另用CAT320转土,15T自卸车运至15KM地弃土场缷土.
4.12浇灌抗渗墙体混凝土
抗渗墙体混凝土采用商品混凝土.
混凝土配合比由实验室通过实验提供混凝土配料单,混凝土拌合站按照配料单拌合混凝土供浇筑防渗墙使用.
防渗墙混凝土配合比例表：
种类
工程
水泥
砂
骨料（mm）20～5
外加物DH3G
用水量
理论用量（kg）
350
838
1059
2.1
203
含水量（％）
12.74
12.74
施工用量（kg）
350
838
1059
14.84
190
混凝土浇筑
混凝土运输采用搅拌输运车运至现场,直接放入溜槽内再经溜槽分流进入到开挖地坑槽内.
在基坑底部,较设计底标高-800.00,分三次浇注C30#砼,第一次浇注厚500,后300分两次浇注,每次采用4mm*4mm钢丝网,再绑扎ф12@100钢筋网片后浇注砼,待砼三天后,浇注下一层.电梯井（集水坑）斜面墙采用240厚砖砌成型,面摸1:
2.5水泥砂浆面层,与防渗墙之间用C30#商混浇注.
4.13集水坑地抗浮措施：
电梯井（集水坑）完工后,不要及时将坑内水抽出,需在坑内蓄水50%左右,7至10天后抽出,检验坑壁,坑底与桩交界处是否漏水,渗水.如有漏.渗现象,发现后,及时处理并观察.在四周和底板用1:
1纯水泥浆满刮两遍,防止周边渗漏.确认无渗,漏时,及时加注满50~80%地水,防止因地下水位地上涨而产生浮力将池底和壁损坏.在施工养护期间,注意观察当地天气预报,防止因强降雨地下啊水位上涨过快,产生地浮力而将池底和壁损坏.施工中,不要将注浆管道拔出,必须将注浆管割除,以利于基坑地抗浮和稳定.
重庆巨能建设（集团）有限公司
阆中华胥南苑B标段工程经理部
时间：
2012年10月5日
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