最新厂区d1350mm钢筋混凝土管及新增跨越管闸门井拉森钢板桩施工方案Word格式.docx
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最新厂区d1350mm钢筋混凝土管及新增跨越管闸门井拉森钢板桩施工方案Word格式.docx
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本方案适用于既有污水处理厂厂区绿化区域范围内d1350mm钢筋混凝土管施工。
根据第二册设计图,d1350mm钢筋混凝土管为深度处理出水管,即提标改造工程深度处理后的终水排水管,起始点连接出水渠,终点连接既有污水厂厂区连通井,本方案施工段长度共145m(具体见后总平面图)。
深度处理出水管-d1350mm砼管距离道路边9.1m,与二沉池出水管管中心相距4.5m。
根据设计要求,其安装工艺采用“d1350钢筋混凝土管采用企口管,管道基础采用06MS201-1中第17页120°
混凝土基础,管道基槽回填材料为素土,各区域压实系数详图集06MS201-1中第17页管道基础及总说明5.12条文规定”,其安装工艺图如下图所示。
施工区域段d1350mm砼管设计的内底标高为1616.2-1616.03m,地面标高为1619.3m,其沟槽底开挖标高H=内底标高-管壁厚-基础厚度,故管沟槽开挖标高=1615.862-1615.692m,开挖深度在3.438-3.608m。
图1.1-1:
管线平面布置图
图1.1-2:
d1350mm砼管安装工艺参数图
2、地质条件
根据地质勘测报告显示,施工区域段内,杂填土至1618.15m位置,粉质黏土至1613.15m,地下水位在1616.95m位置。
图1.2-2:
地质剖面图
1.1.2现场实际施工情况
(1)施工区域灌木、乔木多,且名贵树木多
图1.1-3:
老人葵、海枣等名贵树木
现场有名贵乔木老人葵9棵、海枣9棵,分布在施工区域两侧。
经咨询专业绿化移植单位,老人葵、海枣等名贵乔木存活率低,若进行移植极易死亡,则造成37.8万元的损失。
因此经各参建单位建议在进行绿化区域内管道施工时不对老人葵及海枣名贵树种进行移植,采用长6mSP-Ⅳ型拉森钢板桩进行保护。
(2)地下管线多,雨水管影响施工
在既有两个二沉池中间有雨水管穿越,经设计单位、建设单位、监理单位、施工单位共同确认,其雨水管影响d1350mm砼管施工70cm,影响D1020钢管20cm,经设计同意将该区域段d1350mm砼管加深1m,故管沟槽最大开挖深度达4.5m。
图1.1-4:
雨水管影响d1350mm砼管示意图
除雨水管外,临近d1350mm砼管还有二沉池出水管,施工期间厂区不停运,即二沉池出水管保持通水,其管线精确位置不能确定;
紧邻雨水管还有厂区再生水项目新修的电缆穿线管;
在汇水井与连通井井中间有电力电缆穿越,若破坏则会造成厂区停运。
(3)二沉池出水管情况与设计不符
2018年9月12日对厂区d1350mm砼管进行试挖,按照原施工方案,重要部位施打拉森钢板桩,其余部位采用1:
0.5放坡开挖。
其开挖情况,:
(1)二沉池出水管侧,从地面至二沉池出水管管底均为杂填土回填,开挖的沟槽底部局部出现粉土(该情况可参考原再生水项目厂区管道施工时出现粉土,导致原大开挖方案更改为拉森钢板桩支护方案),施工区域地下水位高;
(2)开挖完成的边坡因临二沉池出水管侧土质为回填的杂填土,很难形成自然边坡稳定,开挖完成后边坡立即出现大面积坍塌;
(3)二沉池出水管距离地面1.2m,距离d1350mm钢筋混凝土管3.5m,与设计4.5m不符,极大影响了新修d1350mm施工(两者管中心相距3.5m,管净距为1.77m)。
图1.1-5:
试挖沟槽其土质情况
图1.1-6:
试挖沟槽边坡坍塌情况
图1.1-7:
d1350mm砼管与既有二沉池位置关系
(4)施工期间雨季影响
因厂区闸门井反复设计,致使厂区管道未能在雨季来临前进行施工,直至2018年8月才完成闸门井最终设计。
玉溪6月至10月处于雨季,降水量大,d1350mm管处于厂区绿化区域,地下水位较高,目前正处于降雨量较大时期,土体含水量大,对现场管道沟槽开挖影响极大,粉质黏土对水极度敏感,土体含水饱和,如不进行防护极易造成边坡垮塌,严重影响施工作业人员人身安全及周边设施安全。
1.2施工重难点
1、深基坑开挖
施工区域段,管沟槽开挖深度在3.438-3.608m,受雨水管影响区域范围内的管沟槽开挖深度在4.5m,根据《危险性较大的分部分项工程》文件要求,均属深基坑。
开挖深度大,土质条件差,地下水位高,采用大开挖安全施工风险极大,为确保施工人员安全,需要对基坑(沟槽)采取支护措施。
2、对既有二沉池出水管保护
d1350mm新修砼管与二沉池出水管过近,管中心相距3.5m,与设计不符,且二沉池出水管高于d1350mm新修砼管,限制临二沉池侧不能采用大开挖施工;
新修砼管沟槽深度较深,属深基坑,同时二沉池出水管侧均为杂填土回填。
若大开挖极易造成大面积坍塌,同时导致二沉池出水管破坏,造成污水处理厂停止运营,其社会负面影响及经济损失太大。
3、施工工艺要求及雨季施工
本工程d1350mm钢筋混凝土管其基础采用C15混凝土基础,要求沟槽在无水条件下进行作业,要求管沟无积水,否则会影响基础地基承载力。
施工区域段地下水位高,且施工处于雨季,故需对沟槽采取防护及挡水措施。
玉溪6月至10月处于雨季,降水量大,目前正处于降雨量较大时期,土体含水量大,对现场管道沟槽开挖影响极大,粉质黏土对水极度敏感,土体含水饱和,如不进行防护极易造成边坡垮塌,严重影响施工作业人员人身安全及周边管线、构建筑安全。
1.3d1350mm钢筋混凝土管施工方案
1.3.1原d1350mm钢筋混凝土管道施工方案
原经审批的管道施工方案施工为:
(1)在有海枣、老人葵等大型乔木区域采用6mSP-Ⅳ拉森钢板桩进行支护;
(2)其余区域采用1:
0.5放坡比进行放坡开挖。
施工安排按先深后浅的原则,先施工d1350mm钢筋混凝土管,后施工D1020mm钢管,按施工方案其施工开挖断面如下图:
图2.1-2:
管道放坡开挖沟槽断面示意图
因现场实际情况与设计发生较大变化,新修d1350mm砼管开挖深度较深,均深3.5m,最深4.5m,属深基坑,安全风险系数大,风险程度高;
新修d1350mm砼管紧邻二沉池出水管,二沉池出水管埋深较浅,且开挖区域临二沉池出水管侧地面至管底为杂填土,土体稳定性差,现场不具备放大开挖边坡系数进行放坡开挖条件,若不进行支护极易造成大面积大体量垮塌,造成二沉池出水管破坏,造成厂区停止运营,社会负面影响及经济损失极大;
厂区管道施工区域地下水位较高,且施工期间处于雨季中期,降雨量大,对土体影响极大,极易发生坍塌。
为避免边坡发生大面积、突发性坍塌,造成人员伤亡安全事故及二沉池出水管破坏致使厂区停止运营,故需对方案进行调整,增加施工支护措施。
1.3.2调整后的d1350mm钢筋混凝土管道支护施工方案
厂区d1350砼主管道原上报采用深沟槽大开挖放坡方案,因既有厂区名贵树木多,移植回种费用较大,且存活率小,厂区既有施工场地和地下工艺管、电缆(线)多而复杂。
以经济合理、安全实用、保证生产考虑,参见各方选用名贵树木拉森钢板桩围护保护和大开挖深管沟相结合施工方案。
经9月12日试挖,管沟未支护侧回填土坍塌严重,很难形成边坡自然稳定,又雨季施工地下水位高,地表水冲刷坍塌严重,边坡脚极不稳定。
无法保证污水厂原有工艺管道等生产设施正常运行和管沟施工人员、吊装设备等安全。
为确保污水厂正常生产运营和施工安全,参建各方一致同意管沟(坑)双侧(四周)施打拉森钢板桩以保证边坡稳定和截水、止水施工方案。
图1.4-1:
调整后的管道施工方案平面布置图
经上所述,建议新修d1350mm砼管施工时,管道两侧进行拉森钢板桩支护。
考虑节省投资,综合经济合理性,建议管道埋深在3.5-3.7m区域管道采用6mSP-Ⅳ型拉森钢板;
考虑局部埋深较深,达4.6m,建议两侧采用9mSP-Ⅳ型拉森钢板桩进行防护。
经测量9mSP-Ⅳ型拉森钢板桩共计50m,6mSP-Ⅳ型拉森钢板桩共计240m,拉森钢板桩共359.57t。
1.3.2费用比较
原管道施工方案采用大开挖及局部拉森钢板桩支护,发生的拉森钢板桩及土石方费用共计684891.52元;
调整后的管道施工方案采用全部拉森钢板桩支护,发生的拉森钢板桩及土石方费用共计77.6216元。
其费用具体如下:
新调整管道施工方案(拉森钢板桩支护及土石方费用)
名称
拉森钢板桩
土方开挖
余方弃置
中粗砂回填
土方回填
工程量
359.57t
2721
914
253
1807
单价(元)
1695.03
24.53
25.76
168
19.88
费用(元)
609486
66746
23545
42504
33935
总费用(元)
776216
原管道施工方案(拉森钢板桩支护及土石方费用)
拉森钢板桩(名贵树木保护)
178.074
3461
1319
2142
301840.77
84898.33
33977.44
221592
42582.96
684891.52
二、新增闸门井施工
2.1新增闸门井设计说明
图2.1-1新增闸门井设计图
图2.1-2新增闸门井结构设计图
在检查井1(汇流井)外新增闸门井,闸门井内设隔墙,隔墙上安装DN1400闸门,池壁连接提升泵房进水管D1420mm钢管和深度处理出水管d1350mm砼管,闸门井具体位置见后施工总平面图。
井的尺寸为5100*5400mm,井深3950mm,基坑开挖深度4.05m。
2.2新增闸门井周边情况
根据现场实地踏勘,同时结合2018年8月17日对闸门井现场开挖情况,如下图:
图2.2-1既有厂区出水管平面示意图
图2.2-2闸门井现场放样示意图
图2.2-3检查井开挖情况照片
检查井1、检查井2为砖砌体结构,井深度不清楚,原设计为钢筋混凝土结构,与设计不符;
二沉池出水管均为钢筋混凝土管,二沉池出水管与检查井连接位置大量漏水,用水量极大,二沉池出水管埋深较浅;
在检查井1/2之间,靠近检查井2(连通井)区域有既有厂区控制电缆穿线管,连通井3.2m位置有砖砌电力检查井1座;
井周边有大型乔木海枣。
2.3新增闸门施工方案
新增闸门井周边电缆井、大型乔木等较多不具备放坡大开挖条件,且二沉池出水管埋深较浅,若采用大开挖,二沉池出水管悬空长度较长,开挖过程无法进行保护,极易造成二沉池出水管破坏,厂区停止运营,且人员在下部作业,极易造成安全事故。
故闸门井施工建议采用拉森钢板桩进行围护,考虑基坑开挖深度较大,采用9mSP-Ⅳ型拉森钢板桩进行围护。
图2.3-1大开挖示意图
图2.3-1新增闸门井拉森钢板桩支护方案平面图
经测量,拉森钢板桩施打长度为28m,共47.943吨,发生的拉森钢板桩支护及相关土石方费用具体如下:
新增闸门井支护方案(拉森钢板桩支护支护及土石方费用)
47.943t
237
142
95
81265
5813
3603
1889
92570
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