污水泵站深基坑钢板桩支护及搅拌桩地基加固施工方案secret.docx

1、污水泵站深基坑钢板桩支护及搅拌桩地基加固施工方案secret1、工程概况XX市第二污水处理厂二期工程位于XX市XX高速路以东，XX村东约500米处，XX市第二污水处理厂院内。粗格栅及进水泵房结构尺寸为粗格栅8.5m3.5m9.5m，泵房7.5m6.6m9.5m，拟建于原一期粗格栅处。建筑结构安全等级二级，地基基础设计等级丙级，建筑抗震设防丙类，抗震7度设防，设计使用年限50年，主体工程采用钢筋混凝土结构。质量目标：质量标准为“合格”。工期目标：2013年11月30日基坑开挖完成，12月31日基坑回填钢板桩拔除。安全文明施工目标：争创XX市安全文明工地。管理目标：实行规范化管理，保证工程在管理、

2、质量、安全文明施工、作风上创一流水平。2、水文地质情况拟建场地场区位于XX市，交通便利，在地貌单元上属黄河下游冲积平原的一部分，微地貌形态为缓平坡地，场地平整。2.1 地基土层分布第层素填土：灰色,稍密,梢湿,以粉土、黏性土为主,土质不均。厚度:0.502.10m,平均1.27m;层底标高:16.3718.13m,平均17.40m。第层粉土层：粉土，棕黄色,稍密-中密,湿,摇震反应轻微-中等,无光泽,干强度低,韧性低,局部夹粉质黏土薄层。该层粉土局部含砂量较高。厚度:2.105.30m,平均3.68m;层底标高:13.1415.37m,平均14.14m。第层粉质黏土：粉质黏土，灰色,可塑,稍有

3、光泽,干强度中等,韧性中等。厚度:2.804.40m,平均3.79m;层底标高:8.8410.05m,平均9.51m;层底埋深:8.609.80m,平均9.11m。压缩系数a1-2=0.40MPa-1，为中等压缩性土。第层粉质黏土：粉质黏土，灰色,可塑,稍有光泽,干强度中等,韧性中等。厚度:1.705.10m,平均3.13m;层底标高:4.436.31m,平均5.33m;层底埋深:12.3014.00m,平均13.30m。压缩系数a1-2=0.40MPa-1，为中等压缩性土。第层粉质黏土：粉质黏土，灰褐色,可塑,稍有光泽,干强度中等,韧性中等。该层未穿透，最大揭露厚度为6.10米。压缩系数a1

4、-2=0.35MPa-1，为中等压缩性土。2.2 地基土层主要物理力学性质表 21地基土层主要物理指标层序土层名称承载力特征值fak（KPa）凝聚力c（kpa）重度r（KN/m3）素填土-19.9粉 土1001620-1粉质黏土953318.7粉质黏土1103420.2-1粉 土1201519.5粉质黏土1303820.2-1粉 土1401520.2-1粉 土1401719.4粉质黏土1503320.82.3 地下水拟建场地内地下水为第四系孔隙潜水，场地环境类型为类。地下水埋深为1.331.95米左右，地下水位平均标高17.10米，地下水位年变幅1.50米。勘察场区地下水属黄河冲积平原水文地质

5、区，浅层地下水矿化度一般为小于2.0g/L的微咸水，含水层岩性一般以粉细砂及粉土为主，在水平方向上含水层多呈舌状和透镜体状分布，在垂直方向上含水层与相对隔水层交错分布，富水性及径流条件较差，大气降水是浅层地下水的主要补给来源，另外还接受少量的河流侧渗补给；其排泄途径主要为蒸发，还有少量径流排泄于河流，地下水动态类型为降水入渗蒸发型。勘察场区上部地下水为第四系孔隙潜水微承压水，地下水年变幅1.50米左右。据水质简分析资料判定：地下水对混凝土结构具弱腐蚀性；地层渗透性水对混凝土结构具微腐蚀性；在干湿交替条件下，对钢筋混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性；在长期浸水条件下，对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性

6、。2.4 基坑周边环境情况基坑紧贴南侧一期进水泵房，一期泵房埋深与基坑深度相同，在基坑东南侧3.5m除为一期细格栅，细格栅埋深-2.9m。3、总体施工方案3.1 基坑情况粗格栅及提升提升泵房设计总长13.5m，宽8.5m，开挖深度9.45m，根据岩土工程勘察报告开挖区域土层分为五个地质层，以粉土和粉质粘土为主。新建粗格栅及提升泵房位于一期泵房北侧，新建结构通过植筋与一期泵房相接。除一期泵房外在基坑东南侧3.5m处还有一细格栅，为保证施工期间原有构筑物安全，基坑采用支护开挖。3.2 基坑支护方案本工程基坑开挖深度9.45m，为减小基坑支护难度降低开挖风险，将一期泵房另一侧土体降坡3m。基坑采用1

7、8m型拉森钢板桩支护，在-0.2m、-0.33m及-6.35m（局部-5.65m）设置三道支撑，支撑及围檩均采用H500*200*10*16双拼型钢。基坑降水选用9口D300无砂滤管管井，井深30m，采用32潜水泵抽水。待将地下水位降至基坑以下0.5m后再进行基坑开挖施工。为减小降水对周边构筑物影响在基坑外侧设置一圈700双头水泥搅拌桩，桩长30m。3.3 基坑支护总体施工顺序1对原地貌进行场地平整，打设降水井进行基坑降水；2依次插打钢板桩至合拢；3利用吊车安装第一道内支撑；4继续开挖至第二道内支撑标高以下50cm；5安装第二道内支撑；6继续开挖至第三道内支撑标高以下50cm；7安装第三道内支

8、撑；8继续开挖至设计标高，浇筑满堂混凝土垫层；9进行底板及吊模施工；10回填至第二道内支撑底面下50cm处，并拆除第二道内支撑；11继续进行上部结构施工；12回填至第一道内支撑下50cm处；13拔除钢板桩。4、施工计划及资源配置4.1 主要工期进度计划根据以往钢板桩支护施工经验，同时考虑业主下达的进度计划要求，我部将按如下进度计划进行相应资源配备。表4-1 基坑支护主要工期进度计划任务名称工期开始时间完成时间基坑降水20个工作日2013年11月1日2013年11月20日钢板桩插打4个工作日2013年11月20日2013年11月24日开挖、支撑及砼垫层5 个工作日2013年11月24日2013年

9、11月29日底板及池壁浇筑30个工作日2013年11月29日2013年12月29日基坑回填及钢板桩拔除2个工作日2013年12月29日2013年12月31日4.2 施工机械配备表 42施工机械设备一览表序号设备名称数量1反铲挖掘机1台2翻斗车5台3气割机1套4成孔钻机1台5经纬仪1台6水准仪1台7钢筋弯曲机2台8钢筋调直机1台9钢筋切割机2台10ZX5-400电焊机2台1150t汽车吊1台12DZ-90振动锤1台13SYK-C-90-2变频柜1台4.3 人员配备表4-3 人员配备表序号工种单位数量备注1现场管理人员人12现场技术人员人13专职安全员人14打拔人员人105内支撑工人86后勤服务人

10、员人27结构施工人员人20合计434.4 主要物资材料表表4-4主要物资材料表序号材料规格长度（m）数量（根）理论重量吨位（t）备注1钢板桩拉森平桩182020.0761276.70 2拉森角桩1860.1141512.33 3围檩/内支撑2H500x200型钢264.120.089647.33 双拼4牛腿I320.8680.05773.14 总 计：339.49 5、主要施工工艺及施工方案5.1 钢板桩围堰施工1围堰结构、尺寸钢板桩围堰尺寸详见附图三，钢板桩围堰比底板四周扩大1-2米。围檩采用双拼H500*200*10*16型钢。2钢板桩的选用根据工程所在地场地特点，结合钢板桩的特性、施工方

11、法等方面进行考虑，选用的拉森型400155mm钢板桩，长度18m，单位重76.1kgm。打桩设备投入钢板桩打拔桩机1台用于施工。振动锤为DZ-90型，功率为90KW，激振力为0579Kn，最大拔桩力为254Kn，重量为5.8t。3钢板桩插打在泵坑周围打插钢板桩，钢板桩围堰净空尺寸见附图三。钢板桩顶面高于明挖基础坑底30cm。插打钢板桩前的准备工作a、对现有围堰范围内能施工钢板桩场地进行清理,避免在钢板桩插打位置遇到障碍物；b、钢板桩变形检查：因钢板桩在装卸、运输过程会出现撞伤、弯扭及锁口变形等现象，因此，钢板桩在插打前有必要对其进行变形检查。对变形严重的钢板桩进行校正并做锁口通过检查。锁口检查

12、方法：用一块长约2米的同类型、同规格的钢板桩作标准，采用卷扬机拉动标准钢板桩平车，从桩头至桩尾作锁口通过检查，对于检查通过的投入使用，不合格的再进行校正或淘汰不用。钢板桩的其它检查：剔除钢板桩前期使用后表面因焊接钢板、钢筋留下的残渣瘤；c、振动锤检查：振动锤是打拔钢板桩的关键设备，在打拔前一定要进行专门检查，确保线路畅通，功能正常，振动锤的端电压要达到380-420V，而夹板牙齿不能有太多磨损； d、涂刷黄油混合物油膏：为了减少插打时锁口间的摩擦和减少钢板桩围堰的渗漏，在钢板桩锁口内涂抹黄油混合物油膏。e、桩在打入前应将桩尖处的凹槽口封闭，避免泥土挤入，锁口应涂以黄油或其它油脂。对于年久失修，

13、锁口变形，锈蚀严重的钢板桩，应进行整修矫正，弯曲变形的桩，可用油压千斤顶顶压或火烘等方法进行矫正。钢板桩围堰的插打钢板桩插打利用履带式吊车作为起吊设备，配合DZ90振动锤的施工方法逐片插打。 a、安装钢板桩插打导向架：钢板桩插打之前，安装第一道支撑圈梁,作为钢板桩插打时的导向架，以控制钢板桩的平面尺寸和垂直度； b、为了确保每一片钢板桩插打准确，第一片钢板桩是插打的关键，在插打前先按钢板桩宽度在圈梁上画出每根钢板桩的边线，然后在圈梁上焊接长约4m的导向桁架（如下图），在导向架上、下边上设置限位装置，大小比钢板桩每边放大1cm，插打时，钢板桩桩背紧靠导向架，边插边将吊钩缓慢下放，这时在相互垂直的

14、两个方向用锤球进行观测，以确保钢板桩插正、插直；c、在打桩过程中。为保证钢板桩的垂直度。用两台经纬仪在两个方向加以控制。通过检测，确定第一片钢板桩插打合格后，然后以第一根钢板桩为基准，再向两边对称插打每一根钢板桩到设计位置。整个施工过程中，要用锤球始终控制每片桩的垂直度，及时调整；d、每一片钢板桩先利用自重下插，当自重不能下插时，才进行加压；e、钢板桩插打至设计标高后，立即与导向架进行焊接；f、插打过程中，须遵守“插桩正直，分散即纠，调整合拢”的施工要点。钢板桩合拢 钢板桩打入的顺序由四周边线中点处依次向4个角合拢。合拢前的准备：在即将合拢时，开始测量并计算出钢板桩底部的直线距离，再根据钢板桩

15、的宽度，计算出所需钢板桩的片数，按此确定下一步钢板桩如何插打。合拢时桩的调整处理 ，为了便于合拢，合拢处的两片桩应一高一低。方形钢围堰有4个面，打完的每一片钢板桩都要沿导向架的法线和切线方向垂直，合拢应选择在角桩附近（一般离角桩45片），如果距离有差距，可调整合拢边相邻一边离导向架的距离。为了防止合拢处两片桩不在一个平面内，一定要调整好角桩方向，让其一面锁口与对面的钢板桩锁口尽量保持平行。 钢板桩的施工中遇到的问题及处理由于基坑底地质结构复杂，钢板桩打拔施工中常遇到一些难题，常采用如下几点办法解决:a、打桩过程中有时遇上大的孤石或其它不明障碍物，导致钢板桩打入深度不够，则采用转角桩或弧形桩绕过

16、障碍物。b、钢板桩在软泥质地段挤进过程中受到泥中块石或其它不明障碍物等侧向挤压作用力大小不同容易发生偏斜，采取以下措施进行纠偏：在发生偏斜位置将钢板桩往上拔l.0m2.0m，再往下锤进，如此上下往复振拔数次，可使大的块石等障碍物被振碎或使其发生位移，让钢板桩的位置得到纠正，减少钢板桩的倾斜度。c、钢板桩沿轴线倾斜度较大时，采用异形桩来纠正，异形桩一般为上宽下窄和宽度大于或小于标准宽度的板桩，异形桩可根据据实际倾斜度进行焊接加工；倾斜度较小时也可以用卷扬机或葫芦和钢索将桩反向拉住再锤击。d、软泥质基础较软，有时施工发生将邻桩带入现象，采用的措施是把相邻的数根桩焊接在一起，并且在当前施工打桩的连接

17、锁口上涂以黄油等润滑济减少阻力。5.2 深层搅拌桩施工干粉喷射搅拌法是利用压缩空气向软土输送和喷射以水泥等粉体材料作为固化剂，并通过专用的粉体喷搅施工机械，将粉体以雾状喷入加固部分的地基土，凭借钻头的叶片旋转，使粉体加固料与原位软土搅拌得到充分混合，由固化剂和软土之间产生的一系列物理、化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基，从而提高地基的强度和增大变形模量，桩体相互咬合起到封闭地下水和流砂的作用。深层搅拌桩有效桩长30米，直径700mm，桩体相互咬合，咬合距离不小于桩径的1/4。深层搅拌桩平面布置图见附图一。1）人员及组织作业人员已经专业培训合格后，按有关规定持证上岗；

18、施工主管工程师向操作者进行技术交底，使其了解施工标准；主要操作者应具有一定的施工经验，符合相应的资职条件，并熟悉本次施工的作业内容和操作要点；每班8小时工作制，每班3人，共3班9人，视施工进度随时安排。2）材料：水泥：普硅42.5等级，掺量按照每方加固土用350Kg水泥，水泥需检验合格方可使用；3）机械FEJ186型粉体搅拌机1台压力容器2台W-1.6/10C型空气压缩机2台4）作业条件：完成建筑物基础的定位放线，桩点布置完毕，复核合格，并经监理验收后；顶面标高设置并经确认无误后；各项原材料均已检验合格后；设备经验收合格、就位、对中后。5）操作工艺：对正桩位，调整钻机机身，底座调平，保证钻杆的

19、垂直度，启动钻机下钻，待搅拌钻接近地面时，启动空压机送气，开始钻进。钻到设计孔底以上1.5米时，关闭送气阀门，提前开始喷送加固粉料。确认加固粉料已到桩底时，边喷粉边搅拌提升钻头，为便于控制成桩质量，一般不得使用三挡提升。提升到设计桩顶标高上0.5米时，停止喷粉。打开松气阀，停止送料阀，但空压机不要停机，搅拌钻头提升到桩顶时停止提升，在原位转动2分钟，以保证桩头均匀密实。钻头再钻到1/2桩长并不少于6米处进行二次搅拌。将搅拌头提出地面，停止主电机、空压机，填写施工记录。移动到下一个桩位，重复上述17步骤。5.3 基坑降水根据地质勘探报告及现场实际情况，厂区内水位线较高，因此采用无砂滤管管井降水。

20、施工过程中，采用正确、合理的降排水措施，有利于及时排除降水和地表水，防止基坑边坡滑坡、塌方，防止坑底隆起和坑底因受水浸泡而影响地基的承载力，防止基坑出现流砂管涌等病害，从而达到保证工程质量，减少施工工程难度，保证施工进度的目的。降排水过程中，保证整个施工期内连续稳定地抽水。包括土方开挖、构筑物施工、土方回填等全部施工过程以及构筑物不具备抗浮条件等情况，为此要求确保连续供电并需备用水泵。基槽开挖前，提前15天降水，使基坑始终处于无水状态。厂区施工降低地下水位进行统筹考虑、周密计划。（1）管井数量本次选用D300无砂滤管管井，井深28m，采用32潜水泵抽水，采用无砂滤管管结构，能充分保证基坑降水效

21、果。（2）管井结构无砂滤管管井设计深度满足基坑底面至降低后的地下水位线的距离不小于1m的要求，无砂滤管分节预制，钻机成孔后分节下放安装井管。钻井采用泥浆护壁回转钻机，井孔比无砂滤管外径大300mm，无砂滤水井管下完后，管壁外填滤水填料一般选干净的中粗砂，均匀填实。无砂滤水井管预制标准为：1)一般无砂砼(砾石水泥)的水泥含量35%，采用普通32.5级水泥，一般配合比为：水泥：砾石：水=1：655：0.380.42。2)砾石粒径采用56、68、78mm砾石。无砂砼的强度经试验室选择确定，其中砾石选用河砾而非碎石，并筛选洗净。3)拌料按配比先将骨料和水泥干拌均匀，然后加水，混合后的料不允许有干灰或流

22、体存在，一般人工拌合不少于5遍。4)浇筑无砂砼要分层用木制捣棒捣实，不得用钢制捣具和振动棒。5)无砂砼浇筑后待达到一定强度方可浇水养护。（3）无砂滤管管井满足下列要求1)降水方案:根据现场地质、地下水等情况综合考虑后，选用设备较简单、排水量大、降水较深的管井降水，井管采用无砂砼管，滤水管外面包裹10孔/cm2尼龙网两层、41孔/cm2尼龙网两层。2)埋设与使用：管井施工工艺程序：井点测量定位挖井口、安护筒钻孔就位钻孔回填井底垫层吊放井管回填井管与孔壁间的砂砾过滤层洗井井管内下设水泵、安装抽水控制电路试抽水降水井正常工作降水完毕拔井管封井。钻孔根据地质报告和现场土质情况采用泥浆护壁的套管钻孔法，

23、孔口设置护筒，以防止孔口坍方，并在一侧设排泥沟、泥浆坑。孔径应较井管直径每边大250mm。井中未设沉砂管，所以钻孔深度为防止沉积，比抽水期的深度加深2200mm。井管下沉前进行清孔并保证畅通，井管下沉时，外壁绑扎长竹片导向，使接头对正，井管下入后，及时在井管与土壤间填充砂砾滤料，料径大于滤网的孔径，选用38mm的细砾石，砂砾滤料杂质含量不大于3。填料用铁锹下料，以防分层不均匀和冲击井管，填滤料要一次连续完成，从底填到井口下1m左右，上部采用不含砂石的粘土封口。管周围填砂滤料后，安设水泵前，采用压缩空气洗井法，清洗滤井、冲洗沉渣。洗井在下完井管，填好滤料，封口后8h内进行，一气呵成，以免时间过长

24、，护壁泥皮逐渐老化，影响渗水效果。3)井点布置平面布置：详见附图二。高程布置：井点降水深度，考虑抽水设备的水头损失以后，井点管埋设深度H,按下式计算：HH1+h+il式中：H1井点管埋设面至基坑底面的距离（m）。h基坑底面至降低后的地下水位线的距离，取1m。i水力坡度，根据实测，单排井点为1/4，双排井点1/10。l井点管至基坑中心的水平距离，单排点为至基坑另一边的距离（m）。4)使用注意事项用井点降水降低地下水位开挖基坑时，加强对周围构筑物的稳定观察，布设观察点，及时观察周围构筑物的沉降情况。井点供电系统采用双线路，防止中途发生其他故障影响排水。5.4 基坑开挖基坑采用长臂挖掘机进行土方开挖

25、，土方开挖应分层分区连续施工，并对称开挖。钢板桩支护完成后，进行第一层基坑开挖，开挖深度至第一层围檩支撑下0.5m，开挖方式采用长臂挖机施工，安装第一道围檩支撑，内支撑安装完成后，继续进行开挖，开挖至基坑底面标高，在取土过程中及时测量坑底标高，防止超挖。基坑开挖施工要求如下：（1）机械开挖时，预留有300mm厚的土方由人工修挖，为了减小变形，开挖至坑底标高后，坑底应及时满堂浇筑砼垫层后进行底板施工，基础能起到防止基底隆起的作用。（2）机械开挖要注意挖斗、大臂等不能碰撞钢板桩及支撑。（3）基坑开挖应遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则。（4）基坑周围地面设置临时排水沟，应避免漏水

26、、渗水进入坑内。（5）靠现状路面的基坑侧壁顶部1m范围内不得有重载。（6）基坑开挖过程中应采取措施防止碰撞支护结构或扰动基底原状土。（7）发现异常情况时，应立即停止挖土，并应立即查清原因和采取措施，方能继续挖土。5.5 支撑安装钢板桩支护设二道内支撑，两道支撑均采用双拼H500*200*10*16型钢，围檩采用双拼500*200*10*16型钢。钢支撑的使用规定支撑的布置应避开结构伸缩缝、结构上的预埋件、预留洞等，且满足基坑开挖过程中挖机操作、起吊等要求。根据以上施工的要求，合理调整支撑的位置，以确保基坑的安全和满足施工的需要。钢支撑安装前应先在围护结构围檩上及结构底板上安装支承牛腿。钢支撑应

27、采用两点吊装，吊点一般在离端部0.2L左右为宜。钢支撑安装的容许偏差应符合下列规定：A、支撑挠曲度：不大于支撑长度的1/1000；B、支撑水平轴线偏差：不大于30MM。 钢支撑两端应与牛腿焊接牢固，严防因围护变形或施工撞击而产生脱落事故。钢支撑的拆除时间按设计要求在支撑下方结构达到设计要求强度且结构与围护桩间回填中粗砂并达到设计要求夯实度后进行，否则应进行替代支承结构的强度及稳定安全核算后确定。钢支撑拆除后应进行整理，凡构件变形超过规定要求或局部残缺的要求进行校正修补。钢支撑安装钢支撑安装的质量直接影响到工程安全和施工人员的安全，对于工程质量和地表沉降有着至关重要的作用，必须引起高度重视。1）

28、本次基坑施工选用H500*200*10*16双拼型钢支撑，钢支撑进场后，应有专人负责验收。2）钢支撑进入施工现场后都应作全面的检查验收，必须保证质量，进行试拼装，不符合要求的坚决不用。3）根据土方开挖节段，提前配齐该开挖节段所需的支撑，并将钢支撑装配到设计长度，等待工作面挖出后进行安装。工作面挖出后，测放出该支撑与钢筋砼围檩及结构底板的接触点，并安装好钢牛腿。最后量出两个相对应接触点之间距离以校核已在地面上拼装好的支撑长度。5.6 混凝土垫层基坑开挖完毕后，立即在围堰底部浇筑10cm厚满堂混凝土垫层，混凝土采用C15标号。6、质量及工期保证措施6.1 质量保证措施（1）深入开展质量意识教育，加

29、强标准化管理，建立以施工项目经理、技术负责人为首的工程质量保证体系，实行项目经理部、质量检验主管部门、施工区三级质量管理责任制度。（2）严格执行国家各项工程建设法律规范、技术标准和设计文件，服从业主和质量监理单位的质量监督管理。（3）以创建优质工程为中心，认真执行我公司ISO9001质量管理体系程序文件。组织攻关小组，对降低地下水及超深基坑支护难点项目进行技术攻关，保证工程质量。（4）严格执行公司系统各项行之有效的施工技术管理制度，编制科学合理的实施性施工组织设计，进行有效的质量、进度、投资综合控制，施工过程做好技术交底、测量复核、图纸会审、分项分部工程质量检验评定、工程变更审批、施工质量记录

30、和信息管理。关键和特殊工序编制施工作业指导书。（5）加强工程施工的检验和试验，建立健全计量管理制度，项目经理部安质部负责系统的质量检验和监督管理，实行每周安全质量大会制度。（6）进行技术培训，组织学习新技术、新工艺和关键、特殊工序的规范、标准，进行岗前培训，实行持证上岗。（7）加强采购管理，主要工程材料、设备实行计划审批制度、进货检验和试验制度。对进场各种工程材料、设备进行验收，收集产品出厂说明书、合格证、产品试验报告、质保书，并按规定进行抽样试验，合格后方可使用，不合格的工程材料设备，不得进入工地。（8）严格进行施工过程控制，上道工序未经检验合格，不得转序。严格进行隐蔽工程检查签认制度，未经监理工程师签认，不得实施隐蔽。（9）认真进行工程开工的测量放线，测量成果要经业主或监理工程师审核确认，保护好基线桩。（10）坚