降壓井降水施工方案(12頁).docx
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2022-08-12
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1、1工程概況1.1參建單位(1)建設單位:上海前灘國際商務區投資(集團)有限公司(2)設計單位:同濟大學建筑設計研究院(集團)有限公司(3)圍護設計:上海申元巖土工程有限公司(4)人防設計:上海新華建筑設計有限公司(5)勘察單位:中國建筑西南勘察設計研究院有限公司(6)監理單位:上海工程建設咨詢監理有限公司(7)總包單位:上海建工一建集團有限公司1.2地理位置與周邊環境(1)本工程位于東方體育中心東側,南北高架下匝道西側,北靠泳耀路,南臨規劃企耀路,西側為東育路,東側為濟陽路。(2)本項目基地擬建場地位于前灘東側地帶,現為空地,場地內填土較厚,場地總體地勢較周圍偏高。(3)該地塊東側臨近濟陽路,2、濟陽路在該地段為連接中環與盧浦大橋的交通要道,道路下管線眾多,濟陽路東側為居民小區。(4)場地西臨東育路,東育路以西為東方體育中心,東方體育中心下有三條地鐵通過,但本場地不在地鐵的保護范圍內。(5)場地北臨已建泳耀路,泳耀路以北現為空地,擬建前灘企業天地四期工程(地下二層)。(6)南臨規劃企耀路(未建),路南為前灘企業天地二期在建工地。1.3地質條件地質及場地概況擬建場地地基基礎影響深度范圍75m范圍內的地層均屬第四紀全新世晚更新世長江三角洲濱海平原型沉積土層,主要由粘性土、粉性土以及砂土組成。按地基土層的成因類型、空間分布及土性特征,本次勘探深度范圍內的土層自上而下分為8個主要層次。地層特征3、如下:層序土層名稱層底一般標高(m)一般層厚(m)1雜填土2.023.152浜底淤泥-0.391.05粉質粘土0.821.72淤泥質粉質粘土-2.791.91t粘質粉土-2.341.77淤泥質粘土-11.236.561粘土-14.353.112砂質粉土-23.105.022夾粉質粘土-21.802.973粉質粘土夾砂質粉土-41.4714.09粉砂-51.9610.282砂質粉土-59.958.13粉砂未鉆穿未鉆穿地下水情況對本工程基礎設計和基坑施工有直接影響的為淺部土層中的潛水,其補給來源主要為大氣降水。潛水位埋深隨季節、氣候、降水量、地表水、潮汐等因素而有所變化。本次勘察期間測得鉆孔中地下4、穩定水位埋深約1.502.50m,相應絕對高程為2.453.73m。場地內微承壓含水層為第2層砂質粉土;第一承壓含水層為第層灰色粉砂,第層青灰灰色粉砂為第二承壓水含水層,第一層承壓水含水層與第二承壓水含水層通過第2層灰色砂質粉土相連。上海地區(微)承壓水位低于潛水位,呈周期性變化,微承壓水水位埋深約311m,承壓水水位埋深約312m。根據野外勘探揭露本工程微承壓含水層頂板埋深最淺為17.80m左右(相應標高-14.41m左右),根據詳勘期間在勘探孔Z03中的水位觀測,微承壓水位埋深為4.80m左右(相應標高0.26m左右);第一承壓含水層頂板埋深最淺為44.90m左右(相應標高-40.87m 5、左右),根據詳勘期間在勘探孔Z08中的水位觀測,第一承壓水位埋深為7.2m左右(相應標高-1.73m左右)。1.4建筑設計概況(1)本工程占地面積17736m2,總建筑面積約131449 m2(地上85057 m2,地下46392 m2)。(2)本工程為商務辦公中心,由2棟16層辦公樓及1棟6層酒店式公寓,23層裙房及3層地下室組成。其中,辦公樓地上16層,建筑高度為80.0m;裙樓地上23層,建筑高度16.8m;地下室3層,底板埋深14.0m。(3)本工程0.000相當于絕對標高+5.200m。(4)本工程地下室防水等級為一級。(5)地下室外墻防水層為2層1.5厚YTL-VX交叉層壓膜自粘性6、防水卷材。(6)底板防水層為1.2厚PV100預鋪式高分子自粘膠膜防水卷材+防水鋼筋混凝土底板。1.5結構設計概況(1)本工程采用樁筏基礎。普遍區域基礎底板厚約1050mm,塔樓核心筒區底板厚1800,塔樓其他區域厚1400,樁承臺厚度同相應區域底板厚度。(2)本工程主樓區地下室采用鋼筋砼框架剪力墻結構體系,裙房和地下室采用框架結構體系。典型柱斷面有600600,600800,7001000,800800,8001000,900900,8001600等;剪力墻厚度有500mm、600mm、750mm;樓板厚度150mm、180mm、250mm。(3)混凝土等級詳見下表:構件位置混凝土等級地下室7、基礎底板、地下室外墻C35(P8)剪力墻、柱C35梁、板C352 編制依據(1) 本工程地質報告(詳勘)和抽水試驗報告;(2)供水水文地質勘察規范(GB50027-2001);(3)建筑與市政降水工程技術規范(JGJ/T111-98);(4)供水管井設計施工及驗收規范(CJJ10-86);(5)建筑地基基礎設計規范(GB50007-2002);(6)建筑工程施工質量驗收統一標準(GB50300-2013);(7) 設計方提供的基坑圍護設計資料;(8)基坑降水手冊,中國建筑工業出版社,2006.04;3降水施工方案3.1降水工程概況本工程0.000對應絕對標高為+5.200,場地自然地面絕對標高8、選取為+4.900,即相對標高-0.300。一般地下室開挖深度為14.5514.85m,集水井、電梯井等局部深坑落深1.22.7m。3.2降壓井降水設計基坑開挖后,由于承壓含水層上覆土層厚度變薄,其上覆土的壓力降低。當上覆土的壓力小于或等于承壓含水層的頂托力時,承壓水將可能使基坑底面產生隆起,嚴重時使土體被頂裂產生滲水通道,從而發生基坑突涌。通常采用式(2-1)判別基坑開挖后是否處于抗底部承壓含水層突涌(以下簡稱“抗突涌”)穩定(安全)的狀態。 式(2-1)式(2-1)中:承壓含水層頂面至基底面之間的上覆土壓力,(kPa)初始狀態下(未減壓降水時)承壓水的頂托力,(kPa)承壓含水層頂面至基底9、面間各分層土層的厚度,(m)承壓含水層頂面至基底面間各分層土層的重度,(kN/m3)高于承壓含水層頂面的承壓水頭高度,(m)水的重度,工程上一般取10,(kN/m3)安全系數,工程上一般取1.051.20;本工程取1.05。根據本工程勘察報告,擬建場地存在第2層砂質粉土屬微承壓水含水層。基坑開挖面下部由于層承壓含水層埋深較深,經初步計算,無需考慮對層進行降壓處理。由于第2層為承壓含水層,針對本工程,主要針對2層進行基坑抗突涌穩定性進行驗算。根據勘察報告,勘察期間擬建場地第2層承壓水水位埋深實測為4.80(相應標高約為0.26左右),按不利原則,故計算時2層承壓初始水位取標高+0.26m。本工程10、安全系數取1.05。驗算時參考ZJ16勘探孔,其揭露2層頂板標高為-13.17m。則承壓水頂托力為(13.17+0.26)101.05=141.0kPa則基坑臨界降壓開挖絕對標高為-4.79m,相當于挖深9.69m。基坑底板抗突涌穩定性驗算結果詳見表1:表1基坑抗突涌穩定性驗算表(2層)開挖深度(m)承壓水頂托力(kPa)上覆土壓力(kPa)水位降深需求(m)控制水位埋深(m)一般區域14.5514.85141.060.455.47.688.1512.3212.79一般深坑16.0535.410.0614.69大深坑最大17.952.1最大13.23最大17.87根據以上計算,本工程中需要考慮11、對2層進行降壓。具體降壓井平面位置及降壓井結構詳見附圖。3.3降壓井設計根據計算,大底板收底時需考慮對2(微)承壓含水層進行降壓,降壓幅度為7.6813.23m。由于第三道支撐底標高為-11.3m,大于臨界降壓開挖絕對標高為-4.79m(相對標高-9.79),故在第三層土方開挖時就進行降壓井降水。根據計算,大底板收底時需考慮2層進行降壓,降壓幅度為7.6813.23m。按照類似工程降水施工經驗,暫考慮針對2層布置28口降壓井,另考慮布置6口2層水位觀測兼備用井。降壓井深度根據降壓幅度設計為:普遍區域設計為28m深,大深坑附近設計為32m。后期應根據具體基坑設計資料進行具體降壓設計,并設計合理的12、降水驗證試驗。由于第三道支撐底標高為-11.3m,大于臨界降壓開挖絕對標高為-4.79m(相對標高-9.79),故在第三層土方開挖時就進行降壓井降水。3.4降水井布置降壓井工作量統計工程部位井類型編號數量(口)深度(m)坑內降壓井Y1Y8828坑內降壓觀測井YG1YG2228坑外2層微承壓水位觀測井G1G4428詳見附圖3.5成井施工3.5.1前期準備(1)測放井位根據設計圖紙確定無誤的井位測放井位,井位測放完畢后應做好井位標記,方便后期施工。若布設井位無法正常施工,應及時溝通、處理,必要時適當調整井位。(2)埋設護口管埋設護口管時,護口管底口應插入原狀土層中,管外應用粘性土或草辮子封嚴,防止13、施工時管外返漿,護口管上部應高出地面0.10m0.30m。(3)安裝鉆機安裝鉆機時,為了保證孔的垂直度,機臺應安裝穩固水平,大鉤對準孔中心,大鉤、轉盤與孔的中心三點成一線,嚴把開孔關,鉆頭與鉆桿連接處帶兩根鉆鋌,并且,彎曲的鉆桿不得下入孔內。3.5.2成井施工降水井施工機械設備選用GPS-10型工程鉆機及其配套設備。成孔時采用正循環回轉鉆進泥漿護壁的成孔工藝。(1)鉆進成孔上部鉆進采用輕壓慢轉,鉆壓為1535KN,轉速2050rpm。成孔施工采用孔內自然造漿,鉆進過程中泥漿密度控制在1.101.15,當提升鉆具或停工時,孔內必須壓滿泥漿,以防止孔壁坍塌。泥漿循環宜在泥漿池中進行循環,在現場不具14、備泥漿池的條件下,可考慮在基坑中開挖一個小泥漿池進行泥漿循環。(2)清孔換漿鉆孔鉆進至設計標高后,在提鉆前將鉆桿提至離孔底0.50m,進行沖孔清除孔內雜物,同時將孔內的泥漿密度逐步調至1.10,孔底沉淤小于30cm,返出的泥漿內不含泥塊為止。使用完后的泥漿通過泥漿箱運出場地進行處理。(3)下井管井管進場后,應檢查過濾器的縫隙是否符合設計要求。首先必須測量孔深,并對井管濾水管逐根丈量、記錄。封堵沉淀管底部,為保證沉淀管底部封堵牢靠,下部封堵鐵板不小于6mm。其次要檢查井管焊接,井管焊接接頭處應采用套接型,套接接箍長20mm,套入上下井管各10mm;套管接箍與井管焊接焊牢、焊縫均勻,無砂眼,焊縫堆15、高不小于6mm。檢查完畢后開始下井管,下管時為保證濾水管居中,在濾水管上下兩端各設一套直徑小于孔徑5cm的扶正器(找正器),扶正器采用梯形鐵環,上下部扶正器鐵環應1/2錯開,不在同一直線上。(4)圍填濾料填濾料前在井管內下入鉆桿至離孔底0.30m0.50m,井管上口應加悶頭密封后,從鉆桿內泵送泥漿進行邊沖孔邊逐步調漿使孔內的泥漿從濾水管內向外由井管與孔壁的環狀間隙內返漿,使孔內的泥漿密度逐步調到1.05,然后開小泵量按井的構造設計要求填入濾料,并隨填隨測濾料的高度,直至濾料下至預定位置。填濾料時,根據孔口返水情況調整泵量。填濾料過程中要跟蹤濾料上返高度。3.5.3洗井措施空壓機洗井原理示意圖在16、提出鉆桿前利用井管內的鉆桿接上空壓機先進行空壓機抽水,待井能出水后提出鉆桿再用活塞洗井。活塞直徑與井管內徑之差約為5mm左右,活塞桿底部必須加活門。洗井時,活塞必須從濾水管下部向上拉,將水拉出孔口,對出水量很少的井可將活塞在過濾器部位上下竄動,沖擊孔壁泥皮,此時應向井內邊注水邊拉活塞。當活塞拉出的水基本不含泥砂后,可換用空壓機抽水洗井,吹出管底沉淤,直到水清不含砂為止,原理見上圖。洗井完畢后,試抽成功則代表成井完成。3.5.4特殊質量控制要求針對本工程降水施工過程中的特殊過程,應按下表中所列進行質量控制。特殊過程質量控制要求序號檢查項目技術要求檢查數量1成孔直徑(mm)井管外徑280mm全數217、井管沉設深度(m)偏差0.20m(疏干井)50%井數偏差0.15m(降壓井)全數3井管間距(m)偏差1.00m50%井數4濾料規格D50=612倍d50全數5濾料圍填高出濾管頂2m以上,濾料體積95%全數6孔口段粘土封填不得使用粉性土,厚度1.5m50%井數3.6降水運行管理3.6.1降壓井運行工況降壓運行時根據基坑開挖進度做到按需降壓,以減少降壓對坑外環境的影響,降壓的同時密切關注坑外觀測井的水位變化情況。正式運行前應進行抽水試驗,具體降壓運行工況根據后期抽水試驗結果安排。3.6.2常規管理措施(1)降水運行前,降水井應合理布設排水管道并便于接入施工現場排水設施;(2)降水運行前應做好降水供18、電系統,配備獨立的電源線;(3)降水正式運行前降水工人應熟悉水泵開啟、電路切換,以確保降水連續進行,避免因供電原因造成井底突水;(4)降水前各降水井均應測量其井口標高、靜止水位并進行相關記錄;(5)正式降水前必須進行試運行,進一步檢驗供電系統、抽水設備、排水系統及應急預案能否滿足降水要求;試運行結果進行記錄并備案,根據試運行結果,對于無法滿足降水要求的部分進行相應整改;(6)疏干井應成井一口投入降水運行一口,并盡可能保證在基坑正式開挖前25天抽水,確保能及時疏干基坑開挖范圍,土體并降低其水位在當前開挖面以下1m。(7)抽水過程中各應做好抽水井流量及觀測水位觀測數據記錄;抽水井應均安裝流量表進行19、流量測量;降水井水位觀測利用布置的各層的觀測井;(8)降水停止并提泵后應及時將井封閉,補好蓋板。3.7封井方案3.7.1封井時間本工程降水井分為疏干井和降壓井,根據每種井的工作性質不同,其封井時間也不相同,具體封井時間為降壓井在地下室結構首層板完成后封閉。3.7.2降壓井封井方案1)基坑挖至設計標高后,在基坑底開挖面以上50cm處,在降水井管外距離基坑底面50cm高度位置焊燒一道環形止水鋼板;止水鋼板外徑不小于650mm;2)按照設計圖紙計算單井封井混凝土用量,現場根據實際封井數量預拌足量的混凝土;3)井內下入抽水泵,用抽水泵將井內水位抽至最低,然后快速拔除抽水泵;4)井內首次澆灌混凝土至底端20、濾水管頂部以上2.003.00m位置,盡可能搗實井內混凝土;5)混凝土初凝后觀察井內滲水情況,如有大量余水(高度大于50cm),應下泵抽出余水;6)二次澆灌混凝土至距離基坑底板頂面10.00cm位置,再次搗實混凝土;7)二次澆灌的混凝土初凝后割除剩余井管使井口低至基坑底板頂面以下約10.00cm;8)井口處井內焊燒一道4mm厚止水鋼板,然后采用水泥砂漿抹平井口,至此封井完畢。注:封井后要嚴格做好封井效果的檢驗工作,當檢測符合設計要求后,方可逐個實施封井工作。4 質量、安全及文明施工保證措施4.1 質量保證措施1)責任保證措施:施工全過程實行責任制,項目負責人,技術負責人,施工人員責職明確,保證21、工程質量和施工安全。2)值班制度:實行工程各班組管理人員現場值班制度,保證現場施工管理人員在崗在位。3) 技術培訓制度:技術人員定期向施工班組技術交底,做好技術培訓和勞動教育,使全體施工人員了解設計意圖,熟悉操作規程。4) 每天上班時開好碰頭會,值班負責人及施工班組開好施工碰頭會,及時布置施工計劃,解決施工難題。5) 加強施工質檢工作:(1)成孔、下管、回填濾料要求深度準確,成井要做到連續快速。鉆孔,傾角,孔深回填料達到方案要求,由質檢員對每道工序進行質量檢查驗收,做好施工記錄。(2)加強降水管理,根據水位觀測情況,控制降水井排水時間的間隔,控制真空泵抽吸力度,每日早、晚兩次做好水位觀測和排水22、數據記錄。(3)規定技術人員負責工程進度、質量密切注意有關地下水位,有關管線等移位和地面沉降,發現問題,及時向有關部門報告,立即采取措施處理。(4)降水期間應對抽水設備和運行狀況進行維護檢查,每天檢查不應少于3次,并應觀測記錄水泵出水情況,發現問題及時處理,使抽水設備始終處于正常運行狀態。(5)抽水設備應定期保養,降水期間不得隨意停抽,當發生停電時,應及時更換電源保持正常降水。(6)降水施工時,應對因降水造成的地面沉降進行監測,如出現沉降過大時,應采取相應的應對措施。(7)降水時,應加強對周邊建筑物和基坑的觀測,首先對降水影響范圍外建立水準點,降水前對建筑物基礎進行觀測并進行記錄,降水開始階段23、每天觀測兩次,進入穩定期后每天可以只觀測一次。4.2 安全措施1) 施工人員服現場管理,遵守各項政策法規。2) 施工結束時,做好現場清理工作。3) 嚴格遵守施工操作規程,嚴禁違章施工。4) 不準向基坑拋擲工具,鋼筋等重物。5) 現場用電纜根據基坑外圍護欄桿架空,挖土施工中注意保護電纜和管路不受破壞,嚴防施工機械碰撞降水設施。6) 坑內、外必須設置明、盲溝及集水井等排水措施,不得向基坑內排放明水。7) 安全用電,注意防火,防盜。8) 降水井施工應嚴格遵守操作規程,在崗人員要戴安全帽,起落鉆具下不得站人,下入井管時管鉗、扳手不能放在底部,用電應有專人負責安裝,自動控制箱應放在距地面1.2m以上處,并接上地線,電線接頭應用防水膠布包裹。4.3 文明施工措施認真執行公司文明施工管理細則,提高企業施工管理水平及施工人員素質,統一規則,科學布置,創造一個文明、整潔的工地。1) 施工現場做到“落手清”,不亂用其他單位的材料;2) 成井施工階段,鉆井產生的泥漿水要統一放入漿池中,采用專用泥漿泵排除泥漿水,以確保泥漿水不溢流、不亂流;3) 搞好宿舍的衛生,制定值日表,宿舍人員每天輪流打掃,努力創造良好的生活、工作環境;4) 焊接或切割井管時,做到“輕敲、輕用力”,盡量減少噪音等手段有效地降低和減少噪音對周邊的影響;5) 現場降水井多余的材料做到分類、平頭、堆放整齊;