基坑临时降排水专项工程施工组织设计方案

./基坑临时降排水专项施工方案一、编制依据和参考资料〔1国家与水利水电部门有关行业规程、规、和技术标准。《建筑地基处理技术规》JGJ79-2002、《岩土工程勘察报告》、《建筑基坑支护技术规》JGJ120-99、《建筑施工手册》〔第四版、《基坑降水手册》天强编著、《建筑地基基础施工质量验收规》〔GB50202-2002、《建筑桩基检测技术规程》〔J256-2003、《水利水电工程施工组织设计规》〔SDJ338-89〔2经批改的本工程设计文件、施工图纸、设计修改通知及有关技术文件。〔3工程合同采用的技术标准。〔4计算公式：管井数n,可根据总渗流量Q和单井集水能力qmax决定,即n=Q/0.8qmax单井的集水能力决定于滤水管面积和通过滤水管的允许流速,即qmax=2πrol3Vp=65√kRo滤水管的半径,M, 当滤水管四周不设反滤层时,用滤水管半径；设反滤层时,半径应该包括反滤层在；l滤水管长度m;Vp=允许流速,m/d；K渗透系数,m/d根据上面计算确定的n值,考虑到抽水过程中有些井可能被堵塞,因此尚应增加5%~10%。井管的间距d<m>可根据排水系统的周线长度L<m>来确定,即D=L/n井的深度可按下式进行计算：H=So+△S+△h+ho+l△h进入滤水管的水头损失,约0.5-1.0m;Ho—要求的滤水管沉没深度,m,视井点构造不同而异,多小于2.0m;So原地下水位与基坑底的高差,m;△S基坑底与滤水管处降落水位的高差,m,可用下式确定。△S=0.8qmax/2.73Kl㏒1.32l/ro〔二工程概况根据本次省淮河流域重点平原洼地治理规划要求,永幸河站设计抽排流量为80m3/s,设计灌溉流量40m3/s,灌区面积560km2,耕地55万亩,泵站装机5台,单机容量为1250kW,总装机容量6250kW。根据《泵站设计规》〔GB/T50265-97的规定,确定泵站工程等别为永幸河站为堤后式泵站,穿堤箱涵从大堤下穿过,大堤为国家1级堤防,根据堤后式泵站穿堤建筑物的级别应与所在堤防级别相同的要求,取穿堤箱涵及其出口控制闸等建筑物级别为1级。三、水文气象和工程地质水文气象永幸河流域属亚热带半湿润季风气候,为我国南北气候的过渡地带。气候温和、四季分明、雨量集中,年际变化大、日照时数多、温差大、无霜期长。在气候特点上,春季多阴雨,春夏之交局部时有大风、冰雹；夏季多雨,常出现洪涝；夏秋之交,时遇伏旱；冬季雨水偏少。多年平均降水量876mm,但降水在年际和年分布不均,汛期6～9月雨量占全年降雨量的60%以上,年最大平均降水量达1627.8mm,年最小降水量仅446.9mm,相差2.6倍,全县每年平均降水107天。年平均气温15.2℃,年际变化在14～16℃之间；年平均日照时数为2323.1小时,变化幅度在2000～2600小时之间,全年平均气温在10℃～20℃之间的日数为177天；多年平均无霜期216天；多年平均蒸发量为从复核的设计暴雨看,本次设计暴雨仍采用1981年成果,5年一遇最大3d点暴雨为167mm。站址处淮河干流设计洪水位为25.2m,西淝闸下5年一遇最高3d平均水位为24.0m,10年一遇水位为24.9m,20年一遇水位为25.1m；田家庵5年一遇最高3d平均水位22.8m,10年一遇水位为23.3m,20年一遇水位为23.7m。工程地质1>地形地貌省重点洼地主要地貌形态为淮河中游平原区与河湖、洼地区。淮河以北的地势由西北向东南倾斜,地面坡度平缓,地面高程在15.0~45.0m之间,东北局部有低山残丘。淮河以南主要为丘陵,丘陵区一般地面高程在50~100m之间。沿淮湖泊洼地地面高程一般15.0~20.0m。拟建场区位于风台县城的西北部,淮河西岸,场地堤顶高程27.53～28.31m,外侧滩地高程19.46～22.17m,堤前池高程13.03m,上游河道一般16.50m左右。2地层岩性场区地层属皖北地层区两淮分区,小区〔Ⅰ22。地层主要为第四系全新统~晚更新统河湖相冲洪积地层,土性主要为重~轻粉质壤土、砂壤土、极细砂等。根据钻探揭露,将地层划分如下：3场地抗震性能评价4水文地质5泵站工程地质条件及评价〔1场地土层特性评价〔2土的渗透变形判别永幸河站各土层渗透变形判别结果表〔4场地抗震性能评价〔5结论与建议可以取消可以取消永幸河站各土层物理力学性指标建议值表轻粉质壤土夹砂壤土中粉质壤土极细砂极细砂注：表列允许承载力,如承受水平荷载应根据其大小按有关规或公式计算进行折减；四、组织机构项目经理为主要负责人,·····五、施工方法10.2.2基坑深井降水方法10.21、深井平面布置深井降水布置示意图在泵站周边布置一圈深井,形成降水区域的封闭圈。2、深井口高程深井井口高程约为15.9m,井底高程约为-210.21、根据泵站平面尺寸和基坑降水围,拟布置10口深井。2、深井抽水泵的选择考虑到各种水力阻力,要求本工程所用深井泵最小扬程不小于30m3、深井抽水排水渠布置为了解决深井抽水的水流出路问题,必须设置出水的排水沟,该沟沿基坑外围深井井圈以外3-5m处布置。4、深井施工方法在深井施工前,先在拟定的降水基坑周围布置几根测压管。为了确保深井降水效果,我们采用清水固壁,造孔机械采用机械锅锥,造孔孔径为900mm。造孔时,井水位高于地下水位2.0m以上。造孔结束后,利用钻杆和预制砼底座,逐节组装下沉井管,井管接头先用热沥青粘合,再用宽20cm的麻布片涂热沥青围2~3圈,竖向置长竹片数道用铅丝箍紧,滤管外包80目、60目尼龙网布各一层。井管与孔壁间均为填满粗砂,填至透水井管顶面,其上回填粘土球封闭至地面。5、深井使用与管理①配备2名工程技术人员,从深井施工开始至投入运行使用结束,全面负责掌握此管理工作,并做好相关记录,以备分析。②深井必须运行至基坑原地下水水水位以下结构物完成、并经监理批准后才能停止运行,并进行封井处理。③深井管理期间每日要记录天气和河道水位变化情况,所布设的测压管水位及相应的沉降观测点的数值,深井排水的水中含砂量及深井系统的日总排水量,每日要将数值整理成图表,发现有异情及时分析处理。④为使深井水位稳定在与基坑承压水位设计下降值相匹配的一个波动围,各深井均需安装上、下限水位控制触点,并与控制井泵开停的电子自动控制系统相连,从而使水泵在深井水位达到设定上限时即启动,在达到设定下限时即停机。管理人员随时根据自控记录,掌握深井水位和相应的测压管水位,及时调整深井水位自动控制触点高程,以随时保证基坑地下水位不超限。⑤降水深井使用结束,应根据造井记录地质柱状图,提前制订井孔分层回填封堵方案,书面呈报监理工程师和建设单位批准后实施。封堵材料和工艺必须保证基本恢复地基有关地质地层造井前的水文地质特性。基坑明沟降排水措施具体的基坑明排水方案如下：〔1沿基坑下口周边开挖明沟。围堰附近的明沟位置距围堰堰址2m左右为宜。明沟深度设计为0.6m,明沟宽度设计为0.5m左右。明沟50~100长设一集水坑。集水坑设计尺寸为2×1.5m〔2在基坑上口3m原始地面线0.6×0.6m截水沟原始地面线0.6×0.6m截水沟基坑基坑0.0.5×0.6基坑明沟降排水示意图10.2.4基坑明排水1、排水流量的确定经常性排水包括降雨和基坑面积渗水量,主要是降雨积水量,一般按降雨量考虑。基坑一次性排水选择的4BA-25型水泵流量为120m3/h,扬程1410.2.5施工期地下水测压管的布设在建筑物周围每间隔100m设地下水测压管一支,以便观测施工期地下水位的变化情况。地下水位观测设专人负责,每日定期观测,做好记录。发现特殊情况及时报告。10.3基坑灌注桩支护措施为确保新泵站基坑开挖期间老泵站的安全,在新泵站基坑开挖之前必须对新老泵站间的土体进行加固处理。本工程采取灌注桩加固措施。由于基坑降水后,不可避免地造成基坑周围地下水的下降,从而使基坑周边地面原有建筑物和地下构筑物因不均匀沉陷而受到不同程度的损伤,应在基坑与要保护的建<构>筑物之间采取回灌措施,根据本基坑的地层特点,回灌措施采用坑外回井,此外为了解地下水位变化,及时调整回灌水量,还应在基坑周围设置水位观测井。上闸闸室坐落于③1层极细砂,此层渗透性大,抗冲性差,汛期高水位时,较易产生渗透变形,需采取悬挂式深搅桩止水帷幕〔帷幕悬在透水层中与坑井点降水联合方案。此层,我们可以采用喷锚支护。10.3.〔1泥浆系统布置本工程泥浆系统尤为重要,一是泥浆系统布置合理能改善泥浆质量保证成孔质量,二是减少环境污染,做到文明施工,提高工程效率,降低成本,为此就现场条件布置好泥浆系统,无论是从工程质量还是从工程成本这两个角度都十分重要。本工程泥浆系统拟就灌注桩施工现场布置,一个泥浆循环系统,由泥浆池,沉淀池,泥浆沟组成,先将泥浆池与泥浆沟开挖成型,根据成孔的深度桩径以及成桩工效确定泥浆池的大小,一个泥浆系统约需要泥浆池15—20m3〔2施工用电用水灌注桩施工需电源动力约200kw。施工用水拟用潜水泵就近从河道抽取。10.3施工工序：钻孔灌注桩施工工艺流程图如下：钻机就位钢护筒埋设轨道铺设桩位放线场地平整钻机就位钢护筒埋设轨道铺设桩位放线场地平整浇筑水下砼安装导流钢筋笼安装清孔泥浆固壁钻进浇筑水下砼安装导流钢筋笼安装清孔泥浆固壁钻进钻孔灌注桩施工工艺流程图桩基施工可分钻孔,钢筋制作、安装、水下砼浇筑等几个重要环节,现就主要的工序施工方法与技术措施分述如下：1、钻孔施工技术措施<1>轨道铺设：选用规格为11～24kg/m的轻型钢轨,平行轴线布置,轨距为2.7m,单轨道置于两排孔中间。<2>护筒埋设及钻机定位：护筒选用：本工程拟选用钢护筒,护筒直径为ф1400mm、ф12护筒定位：采用经纬仪用坐标法放出桩位后,放出护筒上口边线,人工开挖到设计标高后,护筒在孔就位,控制平面位置误差≤20mm,垂直度偏差≤1%。护筒顶端高度：护筒顶面高于地面0.3m以上,同时满足护筒溢浆口高于地下水位2m以上。2、钻进方法及钻进技术参数选定本工程地层有自造浆功能,因此可选用GPS-150型钻机。3、控制要点〔1钻机就位应整平对中,保证钻机稳固平正,钻机对中要保证桩位准确；开孔泥浆指标：比重1.2左右,钻进中泥浆指标：比重1.3左右,〔2钻孔直径及垂直度：钻孔垂直度及充盈系数应达到设计和规要求。4、技术措施〔1初钻：开始钻进时,进尺适当控制,在护筒脚处,低档慢速钻进,使刃脚处有坚固的泥皮护壁。钻至刃脚下1m后,按土质以正常速度钻进。如护筒外侧土质松软发现漏浆时,可提起钻锥,向孔中倒入粘土,再放下钻锥钻进,使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙,稳住泥浆继续钻进。〔2在砂类土质中钻进,容易发生坍孔,拟选用平底钻锥、控制进尺、轻压、低档慢速、大泵量,稠泥浆钻进。〔3护壁泥浆采用自然造浆和人工造浆相结合,开孔时用慢速,小泵量开动钻机开始造浆,直到泥浆符合开孔泥浆性能,开始正常钻孔,钻进时随时注意机台稳固性,若垂直度大于1%,及时纠正。5、钻孔过程中的注意事项〔1随时检测泥浆性能并作相应调整；〔2经常检查钻机水平度及稳固性；〔3经常清理泥浆池沉淀物,定期检查清洗泥浆泵；〔4注意控制钻头升降速度,以减轻对孔壁的扰动；〔5经常检查钻头磨损部分及时修复。〔6灌注桩钻孔,只有在中心距离5m以任何桩的混凝土灌注完毕24h后才能开始。6、异常情况预防及处理。〔1埋钻因砂颗粒易产生沉淀,当泥浆循环停止或遇突然停电时,应将钻头提离孔底1～2m左右,防止因泥砂沉淀过快过大而埋钻。若发生埋钻现象,可清除泥包,调节泥浆的相对密度和粘度,适当增加泵量。若已严重糊钻,立即停钻,清除钻渣。〔2坍孔原因：坍孔的原因很多,由于泥浆相对密度不够及其它泥浆性能指标不符合要求,使孔壁未形成坚实泥皮；护筒埋置太浅,下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软；清孔后泥浆相对密度、粘度等指标降低；吊入钢筋笼时碰撞孔壁等等。预防和处理：钻进过程中,检查钻机的水平稳固,尽量减少钻具升降速度,以减小对孔壁的扰动,同时在砂层中要注意控制泥浆性能,防止坍孔。发生孔口坍塌时,可立即回填钻孔,重新再钻；如发生孔坍塌,判明坍塌位置,回填砂和粘质土混合物到坍孔处以上1m～2m,如坍孔严重时,全部回填,等回填物沉积密实后再行钻进。7、泥浆护壁措施因本工程细砂层在灰黄色的中重粉质壤土之下,具有滥相沉积特点,一般不会造成坍塌,但仍要求控制,对护壁泥浆的性能要求较高。造浆选用优质的粘土。8、控制要点〔1泥浆性能必须能满足在成孔、清孔时孔壁稳定,不缩径,不坍孔。〔2保证成孔时泥浆比重在1.15～1.3之间。9、技术措施〔1当场成桩的土质不良无法造浆时,可采用人工造浆达到泥浆性能要求,必要时加入优质粘土制泥浆,降低泥浆失水率,及时清理沉淀池。〔2为确保泥浆质量,分别设立泥浆循环池、沉淀池、废泥浆池,污水泵架设在沉淀池,下层废浆由污水泵抽排至废泥浆池,上层优质泥浆自钢丝网、溢流板流入循环泥浆池。10、清孔清孔时间不小于2小时,必要时采用二次清孔法,即在钻进至设计层位深度后调整泥浆,进行第一次清孔,下入钢筋笼、导管后,进行第二次清孔,沉渣必须符合设计要求≤100mm,直至达到设计要求。〔1、控制要点a孔深满足设计要求；b沉渣厚度≤100mm；c孔泥浆性能良好,便于水下混凝土浇筑；d清孔后泥浆比重1.03～1.15。〔2、技术措施a清孔采用循环法清孔；b用测绳准确测量孔深,确认孔深符合设计要求后,即提钻开始清孔；c第一次清孔时钻头提离孔底10～20cm,用比重1.15左右泥浆正循环清孔。清孔时间20～40分钟,成孔合格后,起钻并吊放钢筋笼；d利用导管进行第二次清孔,清孔时间15～20分钟,二次清孔质量的好坏直接影响到沉渣厚度和孔壁质量,并影响桩的磨阻力,因此二清的返浆量必须大于80m3/h。二清时导管要勤动,二清后泥浆比重≤1.15。c验孔：检查沉渣厚度、孔径,沉渣厚度用测锤法检查,孔径用专用测量工具测量。d清孔后孔注满泥浆,孔水位高于地下水位1.5～2m。10.3.〔1桩基钢筋笼在桩基工地附近钢筋厂平卧制作。支做一半圆固定支架,在支架边缘,定出主筋位置并刻槽,固定支架上方作一半圆型活动支架,活动支架与固定支架构成一个整圆。制作时把主筋逐根放入凹槽,然后把箍筋按设计位置放在骨架外围,弯绕成圆箍,与主筋点焊连接。焊好箍筋后,把活动支架和固定支架的连接螺栓拆除,从骨架两端抽出活动支架,整个骨架就可以从固定支架取下。〔2骨架制作完成后,四周按照设计要求在主筋焊接Ф12的耳筋,以保证桩的保护层厚度。〔3钢筋笼的存放运输：存放时,加劲筋与地面接触处垫上方木,以免粘上泥土,骨架运输采用平车加托架进行。〔4骨架起吊和就位骨架起吊采用汽车吊配合钻机塔起吊,因钢筋笼不可以用一点吊起,为防止钢筋笼弯曲变形,可以在钢筋笼中固定刚度较大的园木,增加钢筋笼的刚度。骨架定位：首先由测定的孔口标高计算定位筋的长度,反复核对无误后再焊接定位。在定位钢筋骨架顶端的顶吊圈下面插入两根平行的工字钢或槽钢将整个定位骨架支托于护筒顶端。两工字钢或槽钢的净距应大于导管外径30cm。用短钢筋将工字钢或槽钢及定位筋的顶吊圈焊于护筒上。一方面可以防止导管或其他机具的碰撞而使整个骨架变位；另一方面也可防止骨架上浮。灌注完毕的混凝土开始初凝时,即要割断定位骨架竖向筋,使钢筋笼不影响混凝土的收缩,避免钢筋混凝土的粘结力受损。10.3.1、控制要点〔1孔底沉渣应符合设计要求及规规定,厚度≤100mm；〔2导管长度应符合规规定,距孔底30～50cm。导管要密封良好,不漏气,且顺直；〔3导管使用前进行压力试验,导管拼装后先灌入70%的水,两端封闭,一端连接风管,输入风压0.6Mpa,导管滚动几次,经过15min不漏水即为合格；〔4水下混凝土具有良好和易性,坍落度在18～22cm；〔5初灌量应保证将导管埋深100cm以上。〔6灌注过程应连续无间歇；〔7桩顶应预留50cm以上浮浆凿除层。2、技术措施<1>水下混凝土浇筑前应检测孔底沉渣厚度及泥浆性能是否满足设计要求及规规定。合格后方可浇灌水下混凝土；水下混凝土运输考虑到现场施工条件,拟采用砼输送泵直接输送砼到导管口的进料斗。<2>水下混凝土浇筑采用径为250mm的丝扣式导管,连接密封顺畅,使用前应压水试验；实验压力不小于0.6Mpa。<3>采用砂包作为隔水塞,每次灌注前应认真检查隔水塞是否放好；<4>水下混凝土灌注过程中,由专人测量孔深及混凝土面深度,控制导管埋深2～6m左右,并由专人记录。<5>操作时,导管应注意"轻提慢放"。并经常检查导管是否在钻孔中心,否则应及时纠正,以防止导管挂住钢筋笼。<6>终灌时,应控制混凝土搅拌量,预防桩顶不够或超高。10.31、堵管由于混凝土坍落度过小、流动性差、粗集料过大或集中,以及运输途中产生离析、导管接缝处漏水等原因而产生堵管。预防及处理措施：可用长杆冲捣管混凝土,用吊绳抖动导管,或在导管上安装附着式振捣器等,如仍不能下落,则须将导管连同其的混凝土提出钻孔外,进行清理整修,然后重新吊装导管,将管口插入已灌砼不少于1m,抽干管泥浆,再接着灌注砼。2、钢筋笼上浮由于导管提升钩挂、混凝土表面接近笼口以下3m至以上1m时,混凝土灌注的速度过快,使混凝土下落冲出导管底口向上反冲,其顶托力大于钢筋笼的重力致使钢筋笼上浮。处理措施：改善混凝土流动性能、初凝时间等；适当减少钢筋笼下端的箍筋数量,减少混凝土向上的顶托力；钢筋笼上端焊固在护筒上,承受部分顶托力。砼面接近钢筋下端或钢筋笼埋入砼不深时,控制浇灌速度不要太快。3、埋管由于导管埋入混凝土过深,或导管外混凝土已初凝使导管与混凝土间摩阻力过大,或因提管过猛将导管拉断造成堵管。预防及处理措施：严格控制埋管深度不得超过6m；首批混凝土掺入缓凝剂；提升导管时不可猛拔等。若埋管事故已发生,可用链滑车、千斤顶试拔。4、注意事项<1>尽量保持作业的连续性,采取防停电,防机械故障的措施；<2>严格控制设计配比计量,勤检查混凝土坍落度；<3>混凝土浇筑的备用方案：浇筑过程如遇停电,立即启用现场备用发电机组,确保混凝土浇筑连续。5、灌注桩的检验<1>作好灌注桩施工一整套的原始记录；<2>按照招标文件技术条款,对一定数量的灌注桩作无破损检验；<3>灌注桩的质量标准见下表。灌注桩的质量标准一览表项次检查项目规定值或允许偏差检查方法1混凝土强度〔Mpa在合格标准做抗压强度试验2施工偏差〔mm桩径偏差<50mm用全站仪检查纵、横方向中心位移<100mm3直桩倾斜度<1%查灌注前记录4沉淀厚度〔mm摩擦桩符合设计要求查灌注前记录支承桩不大于设计规定5钢筋骨架底面高程〔mm±50查灌注前记录10.4特殊地质条件应急措施工程地质勘探资料仅是各钻孔获得的点状资料,实际施工时可能会出现一些事先没有勘测到的地质条件,本工程基坑开挖围较大,施工期间出现特殊地质条件的可能性较大,因此,有必要制定地质条件突变应急方案。10.4.1出现软弱地基的应急处理措施在基坑开挖过程中若出现有淤质质软弱土等不良地质夹层,要立即汇同建设、设计、监理等单位共同研究处理措施。淤质土、软土的处理方法一般有以下几种。1、若淤质软弱土层出现在基坑必须全部开挖部位,则按照土方开挖措施,随同其它土层一并开挖。在开挖过程中要充分考虑到淤泥质软弱土的强度低、塑性大等特点,采取必要的技术措施,保证土方开挖、运输顺利、安全。2、若淤泥质软弱土层出现在基坑边坡部位,则要根据淤质软弱土层的围大小采取技术措施。若淤泥质软弱土层围较小,伸入边坡深度较小时则采取挖除措施。若淤泥质软弱土层围较大,伸入边坡深度较大时,则采取加固处理措施。如：降低淤泥质软弱土层的含水量措施；设置档板、支撑措施等。3、若淤质软弱土层出现在基坑底部建基面部位,该处是闸的持力层,十分重要,要由设计单位提出设计变更处理措施。常见的处理措施有挖除换土、地基加固等。10.4.2出现流沙地基的应急处理措施基坑开挖过程中若出现流沙地质夹层时则要采取降排水与加固处理相结合措施。本工程已考虑有深井降水、明沟排水措施。出现流砂地质层时除使用降水等措施外,还要采取相应的防护措施,如加强明沟排水、使用木桩结合反滤压沙、挡板支护等措施。如坡面渗水量不大,则做砂石或土工布反滤把水引入排水沟,如出现裂缝、滑动迹象和流沙涌泥等无法继续施工时,立即暂停施工和采取应急措施,根据具体情况修正施工方案和采取相应措施。10.4.3配备处理常见不良地基处理的设备、材料基坑开挖过程中会有一些常见的不良地质条件,为充分做到应急处理有条不紊,工程开工前就准备一些必要的不良地基处理设备和材料。常见的不良地质条件有淤质土、软土、流砂等,需要准备的设备和材料有：1、配备降排水设备：如轻型井点、潜水泵、离心水泵等。2、配备加固设备：如压实机械。3、配备加固材料：如档板、木桩等。4、配备反滤材料：如砂、石料、土工布。5、配备充足的土方施工设备：如挖掘机、自卸汽车、堆土机等。六、施工配置〔1机械设备配置设备名称型号及规格数量制造厂名购置年份自有或租赁检修情况现在何处进场时间日立挖掘机1.0m3台日立挖掘机厂20XX自有正常维修2011.3自卸汽车8t20辆第二汽车制造厂20XX自有正常维修2011.3推土机88KW2台工程机械厂20XX自有正常维修2011.3汽车起重机QT-401台第一汽车制造厂20XX自有正常维修2011.3汽车起重机QT-161台第一汽车制造厂20XX自有正常维修2011.3履带起重机50t1台中国20XX自有正常维修2011.3载重汽车8t5台第二汽车制造厂20XX自有正常维修2011.3发电机200kw1台发电设备20XX自有正常检修2011.3发电机50kw1台潍坊发电设备20XX自有正常维修2011.3钻机GB-150型2台探矿机械厂20XX自有正常维修2011.3蛙式打夯