石井污水处理厂滤池及接触池基坑支护工程和结构施工方案

石井污水处理厂滤池及接触池基坑支护工程施工方案1石井污水处理厂滤池及接触池基坑支护工程施工方案第一章工程概况1.1工程概述场地位于广州市白云区石井镇，本工程为广州市污水治理有限责任公司投资建设石井污水处理厂内滤池及接触池基坑。滤池及接触池主体建筑间距较近，基坑开挖时使两基坑连通形成一个基坑，最大深度7.8m。本基坑支护设计根据场地周边条件、基坑深度等综合情况并依据相应规范要求，基坑设计安全等级按二级考虑。按照尽可能解决基坑支护和地下室要求范围的施工条件，并尽量节省投资的原则进行，基坑采用土钉墙支护，按1：1坡率放坡开挖，坡面挂网喷射混凝土+土钉支护。1.2场地岩土工程条件1.2.1地层地貌场地地貌属山前平原，场地较平坦、宽阔，现为菜地和桃树林，地面高程约9.5m。按岩、土层的成因，该区上覆第四系土层依次为：人工填土层（Qml）、冲（洪）积层（Qal＋pl）、残积层（Qel）,下伏基岩为石炭系（C）泥岩、炭质页岩、灰岩及泥质粉砂岩等。现将各土、岩层结构和特征综合描述如下：1素填土（Qml）：层面标高7.12～19.11m，层厚0.5～5.1m，平均层厚1.36m，灰黄、灰褐色，以填粘性土为主，部分钻孔本层含较多碎砖、碎石，多呈松散（软）状态。2-1粉质粘土：层面标高-1.17～16.11m，层面埋深0.5～9.7m，层厚0.5～8.0m，平均厚度2.86m，灰黄、灰白、灰褐、黄红等色，粘性一般、湿、局部含少量砂土和砾石，呈可塑状态。石井污水处理厂滤池及接触池基坑支护工程施工方案22-2（粉）细砂层：本层在场地的部分地段有分布，24个钻孔有揭露。层面标高4.84～10.58m，层面埋深1.0～5.0m，层厚1.0～6.6m，平均厚度2.45m。灰黄、灰褐、灰白等色，以粉细砂为主，含少量中粗砂和粘性土，饱和，呈松散～稍密状态，分选性差，颗粒级配一般。4-1粉质粘土：本层为泥岩和灰岩残积土，灰岩残积土因状态不同划分为硬塑状态和软～可塑状态。层面标高-5.47～14.67m，层面埋深1.7～14.0m，层厚0.8～26.5m，灰褐、灰黄等色，为泥岩、炭质泥岩风化残积土，以粉粘粒为主，含较多炭化有机质，能染手，粘性较差、稍湿、局部含较多粉细砂，多呈硬塑～坚硬状态。本层遇水易软化、崩解，强度显著降低。5-1强风化泥岩：层面标高-5.89～16.6m，层面埋深2.4～16.8m，深灰、灰褐、灰黄等色，风化强烈，裂隙很发育，原岩结构大部分已破坏，矿物成分呈显著变化，岩芯多呈土状、半岩半土状和碎块状，但遇水易软化、崩解，强度降低。1.2.2土层物理力学性质指标根据勘察报告土工试验结果，与基坑支护相关土层的物理力学性质指标如下：土层代号土层名称重度γ(kN/m3)粘聚力C(kPa)内摩擦角()1素填土16882-1粉质粘土1816182-2细砂190224-1粉质粘土2218225-1强风化泥岩2228251.2.3地下水根据本次勘察结果，第四系覆盖层中，粉质粘土为相对隔水层，砂层为透水层及含水层，粗砾砂赋水性良好，粉细砂稍差，粉细砂渗石井污水处理厂滤池及接触池基坑支护工程施工方案3透系数约为3～8m/d，中粗砂渗透系数约为8～15m/d，砾砂渗透系数约为15～30m/d（经验值）。第四系冲积砂层含水层厚度大，透水性好，水量丰富，对明挖基坑施工极其不利。基岩裂隙水：主要赋存在强风化、中风化裂隙中，其水量较小。拟建场地的地下水对混凝土结构不具腐蚀性，在干湿交替情况下对钢筋混凝土中的钢筋有弱腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性。第二章施工组织管理和计划安排2.1机械设备安排根据本工程工程量及工期要求，我公司组织的机械设备见下表：本工程的主要施工机械表序号机械名称规格型号额定功率（Kw）或容量（m3）吨位（t）产地及出厂时间数量（台）备注1砼喷射机5kw1边坡支护2钻孔机ZJ-300型10kw23压浆泵YGB5-105kw14压路机18T18t山东20041机械挖方换填5装载机ZL50G10徐州200416水泵50W-457.5kw上海2003107挖掘机PC120-31m3日本200248自卸汽车CQ326015t重庆200149蛙式打夯机HW-2011.5广东2003810锹、镐、人力小斗车、等若干人工挖方本工程主要的测量、质检仪器设备序号仪器设备名称规格型号单位数量备注1全站仪拓普康DTM-530台12经纬仪J2台13自动安平水准仪苏州一光SDZ2台14钢卷尺50米把2石井污水处理厂滤池及接触池基坑支护工程施工方案42.2施工进度计划根据现场实际情况，将开挖土质较好的土方暂时存放在厂区内二期预留用地内，余方全部一次性拉至厂外指定弃土场。具体施工进度计划见下表：施工进度计划安排表工程项目施工进度（20天）2468101214161820施工准备基坑开挖基坑支护2.3施工围蔽1、施工现场按广州市政府关于文明施工的规定，对污水处理厂区设置砖墙或挡土墙，维护砖墙或挡土墙与工程同步建设。先期用临时围墙围蔽。2、为保证基坑开挖施工期间安全，基坑开挖前在基坑四周搭设双层钢管栏杆围护，避免意外发生。基坑四周的安全围护:采用直径48钢管连接做护栏，立杆打入200厚砼踢脚板中，间距3000，高1000，横杆用涂有白红色漆的钢管连接并挂好密目安全网。见附图。第三章基坑开挖支护施工工艺3.1基坑开挖支护工艺流程施工准备放线定位基槽（坑）分层开挖进行边坡土钉施工挂网喷射砼随层检查平面位置、标高土方运送复测平面位置、标高基坑（槽）验收。3.2基坑开挖支护施工工艺3.2.1施工准备石井污水处理厂滤池及接触池基坑支护工程施工方案5（1）清除基坑范围内障碍物，修建施工场地范围内运输便道，迁移好地下的管线。（2）做好基坑周围排水措施，在基坑开挖时抽出的水可排入排水沟，经沉淀后排至市政排水管井中。（3）按工程监测要求，作好各种不同类型的测点布置,并测设各测点的初始数据。（4）根据地质及水文地质资料，作好地面排水地下排水、降水方案，如采用坑内降水方案应在开挖前先行降水，并检查其效果和深度。3.2.2测量定位土方开挖放线，每隔10m设开挖边桩并撒灰线。测量工作有正规的测量记录本，认真详细记录，并将应测量的日期、工作地点、工作内容、以及司镜、记录、对位、扶尺等参加测量人员的姓名记录，测量记录由专人把管，随时备查，作为工程竣工的原始资料。临时水准点的测设及要求：土方开挖的范围内临时水准以20×20m为要求设置，最外侧边桩引到不受施工干扰的位置，并用砼浇筑以保证稳定。设置的临时水准点与规划单位交桩的水准点相校核至符合要求，并经常校核，定期复测。3.2.3土方分层开挖和外运3.2.3.1土方分层开挖1、土方开挖前应准确放线。2、土方开挖首先将基坑四周建筑垃圾清理整平，有利于坑顶排水沟设置和坑顶交通。3、挖方应与土钉施工密切结合，分段分层开挖，每段开挖长度不宜大于20m，每层开挖深度不宜大于2m，分层开挖至土钉下0.3m，不得超挖，暂停开挖并及时施工土钉，所有暴露开挖土层挂网喷砼护面结束24h后，方可继续向下开挖；开挖地层为细砂层时每段不宜大于5m，每层开挖深度宜为1.2m。4、开挖过程中，挖斗严禁碰撞支护结构（土钉头），严禁超挖石井污水处理厂滤池及接触池基坑支护工程施工方案6或欠挖。3.2.3.2土方外运由于本工程不同地段土石方的开挖及换填数量较大，经检验合格后可作为填方地段的换填材料土石方，用自卸汽车配装载机或挖掘机运至规划好的存土场放置，用于后期基坑换填使用。临时存土场作好相应的排水及拦截措施，作好环保工作防止污染环境。对挖出的烂泥、淤泥、不良土体采用自卸汽车集中外运，以免阻占施工场地，影响现场文明施工。3.2.4土方开挖砂层防塌方措施由于基坑开挖区域局部存在细砂层，砂层含水量较为丰富，而且为强透水层，纯砂层因受基坑四周以及大面上的强渗水补给作用而基本处于流动状态，存在挖运设备进入工作面非常困难，机械效率低，开挖难度、强度大，边坡的稳定难以控制，开挖过程中极易塌方，为了保证边坡开挖的质量，必须对细砂层采取一定的措施，才能保证边坡的稳定。3.2.4.1布置降水井在基坑开挖过程中，在基坑拐角处和基坑四周中间均布设一个Φ800×3000mm的大口井，通过井降水，来降低砂层中的含水量，将地下水位降至基底50cm以下，以降低边坡开挖砂层中的含水量。石井污水处理厂滤池及接触池基坑支护工程施工方案73.2.4.2初喷混凝土为了保证开挖过程中边坡砂层的稳定，当机械开挖至砂层时，准备对砂层进行初喷混凝土来保证砂层的稳定。喷混采用高压喷射，应紧跟机械开挖，随挖随喷。1、喷射混凝土前应对机械设备、风、水管路和电路进行全面检查及试运转，清理受喷面，埋设好控制喷层厚度的标志。2、混凝土的配合比通过实验室确定，粗骨料最大粒径不大于12mm，水灰比不大于0.45；并掺加速凝剂，存放不得超过20分钟。初喷混凝土的厚度不宜过大，一般不超过50mm。喷射砼原材料宜采用新鲜的P.O.42.5R普通硅酸盐水泥，干净的中粗砂和粒径小于15mm的砾石，土钉墙面层砼强度等级为C20，配合比约为水泥:砂:石子＝1:2:2.5，采用喷射机高压喷射。喷射砼面布置泄水孔，垂直间距1.2m，水平间距1.8～2.0m。3、喷混凝土应分段分片依次进行，同一段内喷射顺序应自下而上，段片之间，层与层之间做成45度角的斜面,以保证混凝土前后搭接牢固，并凝结成整体。4、喷射混凝土时，喷头与受喷面保持垂直，并保持0.6～1.0m的距离；喷射手应控制好水灰比，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。5、喷射混凝土终凝2小时后，应及时浇水养护，保持其表面湿润。3.2.5基坑土方开挖质量检验标准土方开挖工程的质量检验标准项目序号项目允许偏差或允许值（mm）检验方法主控项目1标高-50水准仪2长度、宽度（由设计中心线向两边量）+20-50经纬仪、用钢尺量3边坡设计要求观察或用坡度尺检查石井污水处理厂滤池及接触池基坑支护工程施工方案8一般项目1表面平整度20用3米靠尺和楔形塞尺检查2基底土性设计要求观察或土样分析3.2.6截水、排水基坑开挖地层主要为人工填土层、冲（洪）积层、残积层，基坑开挖及支护期间的地下水采用明降明排的形式处理，坑顶、坑底设排水沟，坑底设集水井，基坑的积水经三级沉砂池沉淀后排入市政排水管线，具体如下（平面图见附图）：（1）排水坑顶设置一圈排水沟，尺寸为：500×500×500（顶宽×底宽×高），坑底设置排水沟，尺寸为：300×300×300（顶宽×底宽×高），基坑内的地下水通过开挖过程中临时设置的排水通道、集水坑等上抽至坑顶完善排水系统（包括排水沟、集水井和沉淀池等），经过汇集、三级沉淀向周围市政管网排放，坑顶排水沟的作用一方面可以拦截坑顶雨水和其它外来水，另一方面用于接受坑底抽水。排水沟以明沟形式排泄，基坑顶四周排水沟范围以内采用水泥砂浆抹面形成硬地化封闭，以防地表水渗入。排水沟采用砖砌构造，沟底铺10cm厚素砼找平后砌筑，沿排水流向，沟底水力坡降0.1～0.5%。（2）集水井基坑底部设一定数量的集水坑或井（集水井一般布置间距约50m，本基坑考虑在C点、E点及J点处布设）以汇集坑顶坑底排水沟滞水，尺寸800×800×1000（长×宽×深）。集水井采用砖砌构造，砂浆抹面。（3）基坑积水的抽排汇集于坑底集水坑或井的积水通过水泵向坑顶抽排，每个集水井中设置污水泵1台，要求水泵口径大于2寸，扬程大于12m。（4）三级沉砂池基坑抽排的积水经三级沉砂池沉淀后排入市政排水管道，沉砂池深度1.5m。（见附图）石井污水处理厂滤池及接触池基坑支护工程施工方案93.2.7土钉施工3.2.7.1成孔1.土钉成孔前，应按设计要求定出孔位并作出标记和编号。成孔过程中遇有障碍物需调整孔位时，应由设计出变更通知。2.土钉成孔采用锚杆工程钻机钻孔，钻进过程中严禁使用水钻，以防周边地质条件恶化，开孔时对准孔位徐徐钻进，待进尺达到一定深度且土层较稳