沉淀池施工组织设计

高强度棒材技术改造工程一次沉淀池支护工程施工组织设计11编制依据1.1法律法规1）《中华人民共和国建筑法》（施行日期：1998年3月1日）；2）《中华人民共和国安全生产法》（施行日期：2002年11月1日）；3）《建设工程质量管理条例》（施行日期：2000年1月30日）；4）《建设工程安全生产管理条例》（自2004年2月1日起施行）；5）住房和城乡建设部关于印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的通知（建质[2009]87号）（发布日期：2009年05月13日，实施日期：2009年05月13日）；6）关于印发《河北省危险性较大建设工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法》的通知（冀建法〔2007〕209号）（自2007年5月15日起施行）。1.2勘察设计文件1）《棒材一次铁皮沉淀池混凝土结构施工图》(中冶京诚工程技术有限公司，图号：073.40C14010J006，2010年7月)2）《高强度棒材项目一次铁皮沉淀池工程详勘阶段岩土工程勘察报告》（河北新烨工程技术有限公司，图号:92.28W，2010年7月）3）宣钢高强度棒材技术改造工程一次沉淀池支护工程招标文件，2010年8月1.3规范、规程1）《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）2）《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-993）《建筑地基基础设计规范》GB50007-20024）《建筑边坡工程技术规范》GB50330-20025）《建筑桩基技术规范》JGJ94-20086）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）7）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-20018）《供水管井技术规范》GB50296-999）《工程测量规范》GB50026-200710）《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009高强度棒材技术改造工程一次沉淀池支护工程施工组织设计211）《建筑施工组织设计规范》GB/T50502-200912）《建筑与市政降水工程技术规范》JGJ/T111-9813）《建筑变形测量规范》JGJ8-200714）《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-200515）《建筑施工土石方工程安全技术规范》JGJ180-200916）《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-200017）《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-200318）《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ85-201019）《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204-200220）《混凝土质量控制标准》GB50164-9221）《建筑施工安全检查标准》JGJ59-9922）《建筑机械使用安全技术标准》（JGJ33-2001）23）《建筑工地施工质量验收统一标准》GB/J50300-200124）《混凝土强度检验评定标准》GB/T50107-201025）《岩土锚杆（索）技术规程》CECS22:200526）其他相关行业与地方标准1.4计算软件理正《深基坑支护结构设计软件》6.0版理正《降水沉降分析软件》5.11版1.5设计原则本工程施工组织设计方案是根据项目有关设计图纸及国家现行有关设计、施工规范、规程、行业标准，并经现场实地踏勘、调查、调研，在充分考虑施工现场周围建筑环境情况下，进行设计和编制的，设计原则为：安全适用、经济合理、确保质量、保护环境。本工程基坑支护与降水设计使用年限为0.5年。2工程概况2.1基本情况1）工程名称：宣钢轧钢系统工程高强度棒材技术改造工程一次沉淀池深基坑支护工程2）工程地点：张家口市宣化区工业街北侧，宣钢东厂区高强度棒材技术改造工程一次沉淀池支护工程施工组织设计33）建设单位：宣化钢铁集团有限责任公司4）设计单位：中冶京诚工程技术有限公司5）勘察单位：河北新烨工程技术有限公司2.2工程特征根据中冶京诚工程技术有限公司设计的《一沉池基坑土方开挖图》（附图2），场地±0.000整平标高对应绝对高程608.500米。拟建一次铁皮沉淀池基础底面长58.1米，宽23.2米，埋深-12.6米、-17.1米。基底压力200kPa，地基持力层为②、③层粉土。由于种种原因，基坑北侧（距基坑最近处5m左右）的土方不能进行降方，标高在617m左右，其余部位已降方至高程608.50m（场地±0.00）。2.3基坑周边环境经过现场踏勘与资料搜集，基坑周边建筑环境条件复杂。基坑北侧为8.5m左右的高土方，其上有少量待迁居民平房；基坑南侧18m左右为在建二棒材主电室；东、西两侧7.0m暂无建筑项目。基坑开挖范围内无地下设施。场地周围建筑环境详细情况见附图1《基坑周围建筑环境平面图》所示。2.4工程地质与水文地质条件2.4.1地貌单元与地层岩性根据河北新烨工程技术有限公司提供的《宣钢轧钢系统技术改造高强度棒材项目一次铁皮沉淀池工程详勘阶段岩土工程勘察报告》，拟建场地地貌单元属于山前倾斜平原，地面标高变化在616.01m—616.81m,最大高差0.8m。场地分布的地层有：新近人工土层(Qml)和第四系全新统冲、洪积层(Q4al+pl)，各地层特征分述如下：第四系全新统冲、洪积层(Q4al+pl)：粉土②：褐黄色，呈很湿—饱和,稍密—中密状。砂质含量较高，含云母及大量角砾、碎石，摇震后反应中等，韧性较低，无光泽反应，干强度较低。本层局部相变为粉质粘土,局部有角砾、粗砂透镜体分布。厚度一般在5.5—12.6米左右，层底标高在600.01米左右。该层由于长期受水浸泡，强度较低。地基承载力特征值130kPa，压缩模量5.81MPa。高强度棒材技术改造工程一次沉淀池支护工程施工组织设计4角砾②1：杂色，主要成分火山岩碎块，棱角状,占55%--60%左右，粒径10—20mm,充填物粗砾砂。湿--饱和，中密—稍密状。呈透镜体分布。地基承载力特征值200kPa，压缩模量18.0MPa。粗砾砂②2：杂色，呈湿--饱和，稍密—中密状。分布较不均匀，呈透镜体分布。粉土③：褐黄色，呈饱和,稍密—中密状。砂质含量较高，含云母及少量角砾，摇震后反应中等，韧性较低，无光泽反应，干强度较低。本层局部相变为粉质粘土。该层局部有角砾、碎石、砾砂透镜体分布。厚度一般在15—20米左右。层底标高在581米之左右。地基承载力特征值210kPa，压缩模量6.5MPa。角砾③1：杂色，主要成分火山岩碎块，棱角状,占55%--60%左右，粒径10—20mm,充填物粗砂、砾砂。饱和，中密--密实状。呈透镜体分布。地基承载力特征值220kPa，压缩模量20.0MPa。粉土④：褐黄色，呈饱和,稍密—中密状。砂质含量较高，含云母及少量角砾，摇震后反应中等，韧性较低，无光泽反应，干强度较低。本层局部相变为粉质粘土。地基承载力特征值250kPa，压缩模量7.5MPa。角砾④1：杂色，主要成分火山岩碎块，棱角状,占55%--60%左右，粒径10—20mm,充填物粗砂、砾砂。饱和，中密--密实状。呈透镜体分布。有关边坡土体稳定性的计算参数建议值为：②、③粉土层天然重度为19.6kN/m3，内摩擦角标准值为16.5°，粘聚力20kPa；角砾、碎石层天然重度为21.0kN/m3，内摩擦角标准值为42°。场地工程勘察的钻孔数量、室内试验工作量远不满足《岩土工程勘察规范》GB50021-2001(2009年版）的要求，且三轴剪切试验数据离散性较大，设计使用困难，建议宣钢委托相关勘察单位进行补充勘察，以满足规范相关条文要求。本次设计，综合考虑一沉池场地及南侧二棒材主厂房场地的勘察室内试验成果，②、③粉土层天然重度取为19.6kN/m3，内摩擦角标准值取为20.0°，粘聚力标准值取30kPa，基坑开挖前期取部分土样进行室内试验，核实所选取的力学参数。场地标准冻结深度为1.40m。2.4.2水文地质条件高强度棒材技术改造工程一次沉淀池支护工程施工组织设计5勘探深度范围，地下水在地表下7.2-7.6米左右,相当于绝对标高为608.59-608.81米之间。地下水的类型为孔隙潜水,主要含水层为粉土②层,年降雨量和年蒸发量对地下水影响较大,地下水的补给对地下水的水位影响很大,地下水的补给主要是大气降水,地下水的排泄主要是地下径流,径流方向为东北至西南，补给洋河。近3—5年地下水位变化趋于平缓,年地下水变化幅度在0.5米左右。含水层渗透系数k建议值为：粉土：k=0.1m/d（本设计取0.5m/d)；角砾、碎石层：k=70m/d（本设计将其并入粉土层中）2.5工程目标工期目标：严格按照业主要求的工期完成本工程基坑支护与基坑降水工程施工任务。质量目标：确保工程质量合格，达到设计图纸、现行有关技术规范、规程及施工验收规范标准。安全目标：施工过程中无伤亡事故，基坑支护体系及降水系统安全可靠，后续工程顺利施工。文明施工：各工序施工应达到工完场清，不影响文明工地的目标实现。消防保卫：遵守施工现场消防、保卫管理规定，不发生火灾，不出现偷盗、丢失及施工成品破坏现象。3方案设计概述3.1基坑侧壁安全等级根据中冶京诚工程技术有限公司设计的《棒材一次铁皮沉淀池混凝土结构施工图》，场地±0.000整平标高对应绝对高程608.500米。拟建一次铁皮沉淀池基础底面埋深-12.6米、-17.1米。场地地面除北侧外，现已整平至高程608.50m。相应基坑开挖深度：左侧基坑（A区）为12.6m，右侧基坑（B区）为17.1m，北侧东部有约8.5m的高土方，该部位相当于基坑深度25.6m。根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99相关规定，基坑侧壁安全等级为一级，重要性系数为1.10。3.2支护结构选型与降水方案根据本场地工程地质条件与水文地质条件、基础类型、基坑开挖深度、降排高强度棒材技术改造工程一次沉淀池支护工程施工组织设计6水条件、周边环境、基坑工程侧壁安全等级等综合考虑。按照《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）第3.3.1条支护结构选型表（表3.3.1）及《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）第3.4.4条边坡支护结构常用型式（表3.4.4），本着“安全可靠、经济合理、技术可行、因地制宜、施工便利”的设计原则，确定了本工程基坑支护结构选型及降水方案。支护结构采用排桩+锚索+内撑联合支护方案；高土方边坡采用土钉墙加固；降水采用管井配合坑内集水明排。地表设置周圈截水沟。4基坑支护结构设计与施工4.1支护结构设计4.1.1设计条件根据施工现场的具体情况、本场地工程地质条件、周围建筑环境及业主对施工场地的具体布置要求情况，本工程的支护结构设计是以北侧8.5m高土方，其余部位以±0.00标高为基准，西区开挖深度为12.6m，东区北侧开挖深度相当于25.6m，东区东侧、南侧开挖深度17.1m；东西两区之间存在过渡段，过度段高差4.5m，坡比为1:1。地下水位降至基坑底以下1.00m。基坑南侧、东侧为运输通道，按距坑4m、宽4m范围，按超载150kPa考虑，其余周边地面超载简化为均布荷载，均布荷载取值为15kPa。槽底周边不预留工作面，排桩作为建筑外模使用。4.1.2基坑支护设计按开挖深度将基坑整体划分为一区、二区和三区。三区和一、二区过渡段采用1:1放坡，北侧高土方按75°放坡，采用土钉墙加固。1）北侧高土方边坡坡高8.5米，采用土钉支护。土钉采用φ20钢筋，顶层土钉设置在+7.0m标高，钉长6m；下层土钉设置在+1.0m标高，钉长8.0m。坡面挂直径8mm，间距150mm×150mm的钢筋网，喷100mm厚C25混凝土。详见附图3《土钉及喷护结构施工图》。2）一区:开挖深度为17.1m。采用排桩+锚索+内撑挡墙支护，其中南侧-15.4处设置为H型钢内支撑，桩间采用挂网喷射混凝土处理。排桩形式为钻孔灌注桩，混凝土强度等级C25，桩径1000mm，桩心距1200mm，桩长为25.5米，钢筋笼长25.5米。主筋为12、20、28φ20，均匀布筋。箍筋高强度棒材技术改造工程一次沉淀池支护工程施工组织设计7φ10@120，加强箍筋φ20@2000。详见图2。桩顶设置一道钢筋混凝土冠梁，断面尺寸为1200×800m，混凝土强度等