梅家塘污水提升泵站基坑开挖支护施工方案及经济技术比较方案

1、1.1、编制依据11.2、编制原则12.1、概况12.2、主要工程数量2土建工程主要工程量一览表2安装工程主要工程量一览表22.3、水文、地质情况33.1、工程重、难点43.2、应对措施93.3、总体设想104.1、泵房地基高压旋喷桩复合地基加固施工104.2、提升泵房下部沉井结构施工14钢筋安装允许偏差161) 止水帷幕施工322) 基坑开挖及井室内部施工363) 桩井施工中常见问题及解决方案374) 基坑开挖过程中的应急措施375) 沉降、位移监测384.3、泵房上部结构、变配电室及值班室房屋建筑施工45图4-347砌体工程质量标准525.1、开挖埋管及检查井施工615.2、厂区围墙646

2、.1、机械设备安装及调试686.2、电气设备安装和调试717.1 质量目标767.2 质量保证体系767.3 质量保证措施76工程质量保证体系图778.1 安全目标808.2 安全生产保证体系80安全保证体系框图818.3 安全保证措施818.4 安全用电措施829.1 劳动力动员计划86主要技术工人、劳动力配置及进场计划86拟投入本工程的主要机械设备86主要材料表8810.1、总平面布置图8913.2、主要工程量一览表8989一、编制依据及原则：1.1、编制依据1.1.1、南京城北污水收集系统完善工程施工招标文件（编号：NJCB1.1标）；1.1.2、中国市政工程中南设计研究院设计图纸（设计

3、编号：排65-200801）；1.1.3、本企业质量、环境、职业健康安全管理体系文件及其文件；1.1.4、本工程岩土工程勘察报告（勘察编号：K2009-12-20）；1.1.5、与工程相关的国家施工技术规范、验收标准。1.2、编制原则1.2.1、招标文件规范上所要求的标准、规范；1.2.2、现行的适用于本工程的国家和地方政府颁布的有关技术法规和规范。二、工程概况2.1、概况工程名称：南京城北污水收集系统完善工程梅家塘污水提升泵站工程 建设单位：南京公用水务有限公司设计单位：中国市政工程中南设计研究院勘察单位：南京苏杰岩土勘察设计有限公司监理单位：江苏全成建设顾问有限公司施工单位：中铁四局集团有

4、限公司施工地点：南京市下关区工 期：180天质量等级：合格本工程为梅家塘污水提升泵站工程，工程内容有泵房下部池体结构、泵房上部结构、值班室、变配电间（含电气安装及自控一标）及总图工程（含土方工程、给排水工程、闸形井、大门、围墙和道路工程）。梅家塘泵站规模为旱季2.70万m3/d，总变化系数Kz为1.42，雨季5.40万 m3/d。设计服务面积约181.6hm2，总占地面积为1175.12m2，其中变电所建筑面积为128.6m2、泵房建筑面积为116.6m2，道路面积为529.06m2，绿化面积为400.74 m2，总建筑面积为384.52m2。本工程合同造价为527.1634万元，合同施工工期

5、为2010年3月15-2011年2月15日，因规划许可证办理、施工蓝图的滞后及大门协调等各种原因，导致至今未开始进场施工，现已延期两年，故还需增加部分材料、人工费用，原有单项价格还需按照现行市场价格进行调整。2.2、主要工程数量土建工程主要工程量一览表项目工程数量结构特点提升泵房下部结构13.4×9.6×8.0，一座钢筋混凝土池体，C25P6提升泵房上部结构13.4×9.6×6.8，一座钢筋混凝土框架，现浇屋面板，C25闸门井2.2×2.0×4.55，一座钢筋混凝土池体，C25P6值班室6.0×3.2×4.36，一

6、座条形基础、独立基础变配电间10.1×6.4×5.6，一座条形基础、独立基础厂区道路529.06m2沥青砼路面厂区围墙189.22混凝土基础，铸铁栏杆厂区管道埋设248mPVC-U、HDPE、PP-R、钢管、球墨铸铁管检查井砌筑17座雨水井、出水口、砌筑检查井除臭控制设备EP-CT-2E，1套泵房除臭装置雾化喷嘴SS-01-10，21个泵房除臭装置安装工程主要工程量一览表序号部位名称规格单位数量1设备安装潜水排污泵1125m3/h，H8.38m台2潜水排污泵562.5m3/h，H8.48m台2电动单梁悬挂起重机LX3-7-20套1电动葫芦MD13-12D套1铸铁镶铜闸门SF

7、Z方闸门B*H=800*1200套2手电两用启闭机QDA-20套2粉碎型格栅Q=1125m3/h台22管道及阀门安装钢管DN377/530/820M23.22植物液管线9.5M180法兰盘DN820 1.0MPa/ DN900 0.6MPa个3斜板液压缓闭止回阀DN350/DN500 HH47X-10套4电动偏心半球阀DN350/DN500 PBQ947H-10只43给排水塑料管PVC-U、PP-R、HDPEM179坐箱式坐便器陶瓷套1双柄4龙头背挂式洗脸盆陶瓷套14电气部分配电箱台3电气配管32/25/20M154.3电力电缆YJV-0.6/1KVM199.9电气配线BV-2.5/4.0mm

8、2M341.75自控仪表部分盘、箱、柜安装成品PLC柜台1物位检测仪表超声波液位传感器台1给排水系统传感器及变送器超声波液位变位器台1告警器、传感器电磁流量传感器个1流量仪表电磁流量计台1给排水系统传感器及变送器电磁流量变送器台1控制电缆DJYPV-1*2*1.5、KVVP3*1.5KVVP5*1.5M266.1电力电缆VV-3*1.5M15.1电力电缆YJV-3*6M14.52.3、水文、地质情况根据南京市城北污水收集系统完善工程梅家塘泵站岩土工程勘察报告（勘察编号：K2009-12-20），泵站主要位于以下三种土层：1-1层杂填土：杂色，表面为水泥混凝土路面，下部由碎石、碎砖建筑垃圾组成，

9、松散，填龄大于十年，局部可见植物根系，局部缺失，硬杂质含量约20%60%。层厚2.604.70m，层顶标高6.068.87m； 1-A层素填土：黄色，松散，主要为黄沙填积，填龄约1年，分布于拟建泵房处，层厚0.802.60m，层顶标高-2.76.72m。2-2层粉质粘土淤泥质粉质粘土：灰色，流塑，局部软塑，稍有光泽，无摇震反应，韧性、干强度低，该层底局部夹杂有稍密状粉土、粉砂薄层，顶层含有少量碎石，粒径25cm，含量约5%。层厚10.3024.20m，层顶标高-2.706.72m,层顶埋深0.85.8m；该层未揭穿。地下水类型为孔隙潜水，据勘探钻孔中地下水一般稳定水位在地面以下0.501.87

10、m，标高 6.136.80m（吴淞高程系），环境水和土对混凝土无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性，对混凝土结构中钢筋无腐蚀性。工程地质勘察平面及剖面图见以下附图：地质勘察点平面布置示意图地质勘察点剖面示意图三、工程重、难点及应对措施3.1、工程重、难点3.1.1、本工程重、难点主要为：高压旋喷桩复合地基处理及泵房下部结构施工，因泵站泵房部分坐落在老雨水泵房位置，且新建泵房底板底土质为2-2层粉质粘土淤泥质粉质粘土，该层底局部夹杂有稍密状粉土、粉砂薄层，地基承载力小且地质情况差，老泵房钢筋混凝土基础拆除前需做好围堰及基坑支护工作。新建泵房设计采用高压旋喷桩复合地基加固，基坑采用边坡放坡的大开挖施工方法

11、。2011年6月，已完成围堰搭设，并已将雨水泵房拆除完毕，目前基坑底标高2.7m（拆除雨水泵房基础后，平整场地交付做地质勘探）。3.1.2、施工调查情况：根据我单位调查，梅家塘泵站原地面标高为9.2m，旧泵房顶标高为5.8m，梅家塘旱季水平面平均为4.57m，接入梅家塘的排洪管管内底标高为3.12m。城市排水能力及相关防汛标准：南京市城区一昼夜降水100毫米以内，应该在雨停后4小时内排干。据相关单位披露：2011年7月8月间强降雨，下关水位迅速增至8.84m，由于梅家塘老雨水泵房的拆除，造成排洪能力减弱，道路及小区积水较多，车辆拥堵，百姓出行受到极大影响。泵房设计底标高为-0.7m，与现状地面

12、相对高差9.9m。泵房南侧基础边缘与既有浆砌块石挡墙净空仅0.3m，且泵房基础底标高比此浆砌块石挡墙低2m；泵房南侧10.0m即为南惠路，南惠路北侧路缘上有变电器，南惠路南侧即为宁惠小区6层居民楼房；泵房北侧为梅家塘蓄水池，如下图所示：浆砌块石挡墙泵房位置附图1：浆砌块石挡墙与泵房相对位置示意图南惠路变压器宁惠小区居民楼附图2：泵房南侧与小区及变压器、既有道路相对关系示意图泵站前池（蓄水池）泵房已施工完毕的围堰附图3：泵房与围堰及蓄水池相对位置示意图3.1.2、施工存在的安全隐患1）调蓄及排涝作用减弱鉴于拆除泵房所实施围堰已减少蓄水面积，2011年6月按照下关区住建局的要求，我单位已经对梅家塘

13、进行了淤泥清理工作。同时下关区住建局要求施工时，不再增加占用梅家塘的面积，确保汛期安全度汛。若按设计采用放坡开挖基坑，需要将北侧围堰扩大，将大大缩减了梅家塘的蓄水面积，在汛期到来之时，其蓄洪及排涝作用将大大减弱，加重下关区相关道路的淹水程度。 2）基坑放坡条件受限、对周边道路、建筑影响较大本工程在初步设计、投标阶段，因尚未完成梅家塘泵站的征地，因此未做地质勘探，本次地质勘探在我单位拆除既有雨水泵房的钢筋混凝土基础后，于2011年5月份完成。梅家塘泵站地质勘查报告及现场施工条件：泵房标高0-25m范围内土质均为2-2层粉质粘土淤泥质粉质粘土层，其特性为流塑，局部为软塑；拟建场地属于长江漫滩地貌单

14、元，地下水属潜水型，透水系数较好，水位稳定标高为1.72m。泵房基础如采用放坡开挖施工，势必要拆除此浆砌块石挡墙，南惠路需要进行加固保护，以确保道路、附属设施及6层楼房安全，同时避免不必要的纠纷。3.1.3、泵房基坑现状情况 泵房基坑内积水已抽排完成，池壁边线在现场标识，目前在基坑南侧浆砌片石下有一小坑洞不断往外流污水，经过调查，该坑洞水流来源仍旧不明，基坑底部西侧部分有已回填50cm左右黄砂，西侧边有钢板桩支护，东侧部分为淤泥，在其北侧为已施工围堰，围堰宽约10m，泵房池壁边距围堰边约3m，泵房基坑南侧部分为旧雨水泵房池壁，部分为浆砌片石，新建泵房南侧池壁与现有旧雨水泵房池壁基本相同位置，故

15、在施工时南侧浆砌片石及池壁必须破除开挖，而南侧泵房边距现有砖砌围墙边距离仅为12m（即与南惠路道路距离），且在该砖砌围墙处有高压电杆以及变压器等，无法保证其安全性。经过测量放线，得知基坑底现状标高为2.0m，南侧现状地面标高为6.866m，南惠路道路标高为7.826m，西侧现状地面标高为7.532m，东侧现状地面标高为7.824m，北侧围堰现状地面标高为5.896m，泵站北侧池塘底标高为3.622m，而泵房基坑开挖底标高为-1.3m，故开挖施工时，各处高差为：南侧南惠路道路与泵房基坑底标高相对高差为9.126m，东侧现状地面与泵房基坑底标高相对高差为9.124m，北侧围堰与泵房基坑底标高相对高

16、差为7.196m，泵站北侧池塘与泵房基坑底标高相对高差为4.922m。该泵房基坑开挖深度约为9.0m（现状道路至设计基坑底深度），而且地下土质情况主要为2-2层粉质粘土淤泥质粉质粘土，该层底局部夹杂有稍密状粉土、粉砂薄层，开挖一般对其周围地质影响范围为开挖深度的2倍，故将会对南惠路及周围构筑物产生影响。北侧围堰西侧钢板桩支护该坑洞处流大量污水旧雨水泵房池壁浆砌片石新建泵房边线3.2、应对措施针对以上所述情况，为减少泵房下部结构施工对周边环境产生的影响，我单位建议将泵房地下主体结构改为沉井施工，基坑实施之前对南侧坑洞流入的污水进行导流至北侧前池内，再将基坑内淤泥使用中粗砂进行换填，施工工作面标高

17、需填至3.0m，围堰不需要扩大，也就不需要扩大占用梅家塘面积。南侧浆砌块石挡墙也不需要拆除，对南惠路、6层居民楼没有影响。且针对现场实际情况，支护开挖相比沉井施工方法，支护开挖时采用支护的费用较高，工期也相对较长。3.3、总体设想 我部先对泵房基坑内坑洞出流出的污水进行倒流，清除底部淤泥，用黄砂换填，然后对泵房基坑底部土体打高压旋喷加固土体，再进行泵房下部结构的施工。现在对泵房下部结构有两种施工方向，一是沉井施工，二是开挖施工，但是选用开挖施工，支护方式有三种即1、钻孔灌注桩支护；2、拉森拉森钢板桩支护；3、钢筋网片喷锚支护。对这四种方案的分析比较见下表：序号施工方法增加费用（元）工期1沉井施

18、工289313.3532天2钻孔灌注桩支护开挖535064.9230天3拉森拉森钢板桩支护开挖327143.2835天4钢筋网片喷锚支护开挖303466.2830天接下来进行泵房和变电间的上部主体施工，最后进行内外装修和安装施工。四、构（建）筑物主要施工方案4.1、泵房地基高压旋喷桩复合地基加固施工4.1.1高压旋喷桩布置及施工工艺本工程泵房地基处理方式采用高压旋喷桩，桩径为600，长度10m，采用等边三角形布桩，间距为1100mm桩的平面布置范围为19.5m×15.7m，共计304根桩基，详见平面布置图附图，材料采用42.5级普通硅酸盐水泥。平整场地清除场内障碍物，并将河底淤泥清除

19、换填后，高压旋喷桩施工工作面标高为3.0m。沉井刃脚范围内旋喷桩桩顶标高为-2.5m，与刃脚底标高相同，底板处高压旋喷桩桩顶标高为-0.7m，与底板底标高相同。高压旋喷桩施工技术参数为：浆液压力2040MPa，浆液比重1.301.49，旋喷速度20r/min，提升速度0.20.25m/min，喷嘴直径23mm，浆液流量80100L/min。高压旋喷桩平面布置及剖面图各尺寸标高如下图所示： 本工程拟采用单管旋喷法，单管发喷注浆示意图如下所示:高压泥浆泵浆桶水箱搅拌机水泥仓旋喷固结体注浆管钻机喷头图1 单管旋喷注浆示意图施工工艺流程为：施工准备场地平整、河底淤泥换填至标高为3.0m测量定位桩机具就

20、位钻孔至设计标高旋喷开始提升旋喷注浆旋喷结束成桩。4.1.2、施工方法 场地平整 先进行场地平整，清除桩位处地上、地下的一切障碍物，场地低洼处用粘性土料回填夯实，并做好排浆沟。 测量定位:首先采用全站仪根据高压旋喷桩的桩号放出试验区域的控制桩，然后使用钢卷尺和麻线根据桩距传递放出旋喷桩的桩位位置，用小竹签做好标记，并撒白灰标识，确保桩机准确就位。 机具就位：人力缓慢移动至施工部位，由专人指挥，用水平尺和定位测锤校准桩机，使桩机水平，导向架和钻杆应与地面垂直，倾斜率小于1.5%。对不符和垂直度要求的钻杆进行调整，直到钻杆的垂直度达到要求。为了保证桩位准确，必须使用定位卡，桩位对中误差不大于5cm

21、。 启动钻机边旋转边钻进，至设计标高后停止钻进：采用单管旋喷法施工。该方法插管与钻孔两道工序合二为一，即钻孔完成时插管作业同时完成。在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，高压水喷嘴边射水、边插管，水压力一般不超过1MPa，至设计标高后停止钻进。 浆液配置：高压旋喷桩的浆液，采用抗腐蚀的矿渣水泥，水泥浆液配制严格按设计要求控制为水灰比11，水泥浆比重1.49。搅拌灰浆时，先加水，然后加水泥，每次灰浆搅拌时间不得少于2分钟，水泥浆应在使用前一小时制备，浆液在灰浆拌和机中要不断搅拌，直到喷浆前。喷浆时，水泥浆从灰浆拌和机倒入集料斗时，过滤筛，把水泥硬块剔出。水泥浆通过胶管送到旋转振动钻机的喷管内，最后喷

22、射出。 喷射注浆:在插入旋喷管前先检查高压设备和管路系统，设备的压力和排量必须满足设计要求。各部位密封圈必须良好，各通道和喷嘴内不得有杂物，并做高压水射水试验，合格后方可喷射浆液。旋喷作业系统的各项工艺参数都必须按照预先设定的要求加以控制，并随时做好关于旋喷时间、用浆量，冒浆情况、压力变化等的记录。喷射时，先应达到预定的喷射压力、喷浆旋转30秒，水泥浆与桩端土充分搅拌后，再边喷浆边反向匀速旋转提升注浆管，提升速度为260mm/min，直至距桩顶1米时，放慢搅拌速度和提升速度。保证桩顶密实均匀。中间发生故障时，应停止提升和旋喷，以防桩体中断，同时立即检查排除故障，重新开始喷射注浆的孔段与前段搭接

23、不小于1m，防止固结体脱节。 冲洗：喷射施工完成后，应把注浆管等机具设备采用清水冲洗干净，防止凝固堵塞。管内、机内不得残存水泥浆，通常把浆液换成清水在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除。 重复以上操作，进行下一根桩的施工。4.1.3旋喷桩施工质量要求旋喷桩施工质量要求应满足表1要求。表1 旋喷桩施工质量标准表序号项目允许偏差检查数量检查方法及说明1固结体位置（纵横方向）50mm抽检2%，但不少于2根用经纬仪检查（或钢尺丈量）2固结体垂直度1.5%用经纬仪检查喷浆管3固结体有效直径±50mm开挖0.51m深后尺量4桩体无侧限抗压强度不小于设计规定钻芯取样，做无侧限抗

24、压强度试验5复合地基承载力不小于设计规定抽检2，但不少于1处平板荷载试验6渗透系数不小于设计规定按设计要求数量加固体内或围井钻孔注（压）水试验4.2、提升泵房下部沉井结构施工本工程提升泵房地下部分为钢筋混凝土结构，采用钢筋砼沉井施工，砼设计强度等级：C25S6，水泥采用普通硅酸盐水泥，砂采用中粗砂，水灰比不大于0.50，水泥用量不得低于300kg/m3。混凝土中骨料的最大粒径不应大于40，且不得超过构件截面最小尺寸的1/4，也不得超过钢筋最小净间距的3/4。混凝土中的碱含量符合混凝土碱含量限值标准（CECS 53）的规定。沉井开挖基坑时应注意使基坑底落在承载力较好的土层上。采用三次制作，一次下

25、沉。垫层采用1.5m砂垫层+10cm砼垫层系统进行支承，模板用钢模+对拉螺栓系统，主体砼采用C25商品砼，施工缝处理采用钢板止水带。沉井下沉采用不排水下沉，水下封底，封底后抽水前将井外地下水位控制在4m以下，直至沉井内部结构施工全部完成为止。沉井施工工艺流程为：基坑开挖砂垫层铺设砼垫层铺设沉井刃脚及第一层池壁钢筋绑扎模板支设砼浇筑并养护模板拆除第二层池壁钢筋绑扎模板支设砼浇筑并养护模板拆除第三层池壁钢筋绑扎模板支设砼浇筑并养护模板拆除沉井下沉沉井封底沉井底板钢筋绑扎砼浇筑并养护沉井施工完成后基坑周边回填并开始泵房上部结构施工。4.2.1、基坑开挖：采用反铲挖掘机挖土，根据设计图纸要每边留出1m

26、操作空间，开挖出台阶状。开挖时留30cm左右人工清理，严禁超挖。开挖基坑底标高为3.0m（泵房）。开挖出的土用自卸汽车运走，土的倒运距离较远，运距为30km，如现实情况与之不符，以现场签认为准。地质报告显示施工场地土质较差，因此决定采用1：1的边坡系数放坡，如仍不能满足要求或沉井周围客观条件不允许进行1：1放坡时，根据开挖土层及实际情况，采用局部钢板桩加横列板桩支护的加固措施。在基坑底设置500mm×500mm的盲沟，盲沟沿基坑四周设置，填以碎石。再在基坑的东南和西北角设2个1m×1m、深2m的集水坑，将水统一排入泵站北侧蓄水池内。4.2.2、砂垫层施工：基坑开挖后，经业主

27、、监理、设计单位验槽认可后，方可进行砂垫层施工。如发现土质情况与设计不符，对其进行处理后再进行后续工序的施工。根据沉井自重及土质承载力的施工要求，砂垫层厚度取1.5m。铺设按照设计要求分层进行，每层虚铺厚度不超过300mm，铺设时洒水并用平板震动器夯实。施工完毕后用换填法检验砂垫层施工质量，达到设计承载力（160kPa）要求后方可进行后续施工。垫层砼采用现场搅拌机搅拌，采用普硅32.5级水泥，强度等级C10，使用2040mm粒径石子，砂为中粗河砂。垫层砼厚度为100mm，宽度要求每边伸出刃脚800mm，共宽1.8m（刃脚下）。4.2.3、主体制作（共分三次制作）1）钢筋制作：a、首先在砼垫层上

28、放线，用墨斗弹出轴线及沉井边框线、钢筋绑扎线（按照设计要求设置混凝土保护层，沉井壁板30mm；梁拄纵向钢筋35mm；顶板30mm） 。b、设计采用的钢筋：HPB235；HPB335钢筋均必须符合国家标准规定，钢筋要有出厂质量证明书和检验报告。每捆钢筋均应有标志，进场时分批对其复检合格后方可使用；c、钢筋使用前须清除表面的浮锈、锈蚀、氧化皮及油污等杂质；d、按照设计图纸钢筋型号、尺寸进行下料，成品钢筋料在堆放时，应分类规则堆放，并做好标识；e、钢筋连接：连接前核对钢筋成品的钢量、直径、尺寸和数量是否与料牌相符，如有错误，应纠正增补；钢筋绑扎采用22#铅丝绑扎。水平钢筋连接采用单面焊接，池壁立筋采

29、用电渣压力焊，钢筋接头位置应相互错开500mm或不小于35倍钢筋直径；底板钢筋施工时，设置161000马凳筋；池壁钢筋施工时，设置12800*600拉接筋。钢筋安装允许偏差序号项 目允许偏差(mm)1受力钢筋间距±102受力钢筋排距±53钢筋弯起点位置204箍筋、纵向钢筋间距绑扎骨架±20焊接骨架±105焊接预埋件中心线位置3水平高差±36受力钢筋保护层基础±10柱、梁±5板、墙±3第二次砼浇筑前，距顶部 300mm和800mm处内外壁四周留设预埋铁件，方便第三次砼施工时钢模板支设及固定。在井内壁设置一定预埋件，便于沉井时固定冲泥搅拌系统。制作井顶部钢筋时应根据上部建筑物图纸预留钢筋或预埋铁件。2）模板工程a、模板采用钢模板施工，局部用木模板配合施工。对拉螺栓加固，模板加固系统采用独立系统，不与脚手架发生连接。b、横杆内侧立杆采用密排方式（立杆间距50mm），控制砼截面尺寸准确；c、刃脚部位采用砖模配合钢模施工，砖模采用M5砂浆机制砖，刃脚处用1：2水泥砂浆粉刷，绑扎钢筋前，刃脚下用油毡隔离。d、对拉螺栓间距为500mm，对称均匀分布，采用蝴蝶卡配合双螺帽固定（详见下模板固定示意图）；e、前第一次下井的立杆脚下加设垫板，垫块下基土必须坚实，并有排水措