综合管沟工程施工组织设计方案Word格式.docx
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综合管沟纵断面原则上与道路纵段保持一致,管沟正常段按照覆土不小于2.5m设计。
纵断面在满足相交管道要求的情况下,设计标高尽可能的高,以减少土方开挖及降低基坑支护成本,管沟最大纵坡为7.93%,最小纵坡为0.22%,最小坡长为36.15m,
(6)、防火区设计
综合仓防火分区间通过常闭甲级防火门连通,防火门大小0.7m*1.8m(宽*高),双向开启,常闭防火门不设置自动控制系统。
电力仓防火分区间通过常闭甲级防火门连通,防火门大小0.7m*1.8m(宽*高),双向开启,常闭防火门不设置自动控制系统。
(7)、灭火器设置
在每个防火分区设置两处灭火器布置点,每个点设置5KG装磷酸铵盐干粉灭火器四具,靠近防火分区两侧防火门设置,进料口夹层设置两具灭火器。
(8)、附属结构设计
附属构筑物构成:
每个综合仓防火分区设置一处进料口,进料口兼顾人员出入功能,综合仓进料口用于水管、通信电缆和中压电缆进料;
每相邻两个综合防火分区一端设置进风亭。
进料口设计:
进料口与人员进出口合建;
设计最大的硬性管道为DN800给水管,给水管管长6m,综合仓进料口大小设置为7.5m*1.1m,电力仓进料口大小设置为3.5m*1.0m,沿沟长方向布置,两个分区通过进料口夹层里面的0.7m*1.8m甲级常闭防火门连通。
管线接出口设计:
管线接出口提供各种管线与用户之间的管线连接;
主要为给水支管、中水支管、电力入户管、通信入户管;
管线功能不同,对出仓的要求也不同,对于电缆管线主要满足电缆转弯半径的要求,给水管管道出仓必须满足管件的安装要求,两种管线均需保证管线出仓后的覆土要求。
(9)、预埋设计
吊钩预埋设计:
综合仓中水管及给水管上方设置吊钩,吊钩沿纵向每隔5m设置一处。
防水套管预埋设计:
中水管及给水管出沟及穿越防火分区时均需设置防水套管,水管出沟设置柔性防水套管,穿越防火分区设置刚性防水套管。
综合管沟电力、通信沟外管设计
为保证综合管沟服务道路沿线两侧地块的功能要求,设计综合管沟预留管线出口。
管线设计:
接线井与综合管沟管线出口间电力采用玻璃钢管连通,通信采用PVC-U。
南侧辅道过路管位置标识:
综合管沟管线出口通过表示桩标识管线出口位置。
(10)、施工要求
进出管沟内的管线设置防水措施;
施工前复核各管线接出口、各相交管线、规划水系的高程及控制坐标或桩号,并注意平面位置与竖向的顺接;
高出地面的构筑物外墙采用面贴文化石装饰,外顶盖采用5mm不锈钢板喷油漆,颜色有业主确定。
6.7.2支护、支撑系统的结构设计
根据岩土工程勘察报告,本工程基坑开挖深度范围的土层主要为填土和淤泥,地质条件差,同时管道基坑深度较大,且不同地段管道基坑底的地质条件不同,需根据不同的形式采用相应的支护方式。
本工程根据基坑开挖深度,管道地基处理方式,以及内支撑的不同采用了五种不同的支护方式(具体结构图如下)。
1、管道基坑支护方式一(1-1断面图)
基坑深度介于3000~4000mm之间,采用9米长Ⅲ型拉森钢板桩加一道内支撑进行支护,钢板桩之间采用H型钢腰梁进行连接,φ406×
10的钢管进行内支撑,支撑距地面1000㎜。
2、基坑支护方式二(2-2断面图)
基坑深度介于4000~5000㎜之间,采用9米长Ⅲ型拉森钢板桩加两道内支撑进行基坑支护,钢板桩之间采用钢板桩之间采用H型钢腰梁进行连接,φ406×
10的钢管进行内支撑,第一道支撑距地面500㎜,第二道支撑距地面2500mm。
3、基坑支护方式三(3-3断面图)
基坑深度介于5000~7000㎜之间,采用12米长Ⅲ型拉森钢板桩加两道内支撑进行基坑支护,钢板桩之间采用H型钢腰梁进行连接,φ406×
10的钢管进行内支撑,第一道支撑距地面1000㎜,第二道支撑距地面4000mm。
4、基坑支护方式四(4-4断面图)
基坑深度介于4000~5000㎜之间,采用12米长Ⅲ型拉森钢板桩加两道内支撑进行基坑支护,钢板桩之间采用H型钢腰梁进行连接,φ406×
10的钢管进行内支撑,第一道支撑距地面500mm,第二道支撑距地面2500mm。
5、基坑支护方式五(5-5断面图)
基坑深度介于2990~4350mm之间,采用12米长Ⅲ型拉森钢板桩加两道内支撑进行基坑支护,钢板桩之间采用H型钢腰梁进行连接,φ406×
10的钢管进行内支撑,第一道支撑距地面1000mm。
6、基坑开挖方式六(自然放坡断面图)
基坑深度介于1500~3000㎜之间,采用自然放坡断面形式,根据现场地质条件、土质状况,确定放坡系数为1:
1。
6.7.3综合管沟横断面图形式
根据工程现场地质状况区分,管沟横断面图分有5种断面形式(具体断面图如下):
综合管沟断面类型统计表
序号
位置
共同沟断面类型
长度(m)
1
K0+100.00-K0+414.865
I型
314.865
2
K0+114.865-K0+479.500
Ⅲ型
64.635
3
K0+490.000-K0+619.683
129.683
4
K0+619.683-K0+970
350.317
5
K0+970-K1+014.000
Ⅱ型
44.000
6
K1+026.000-K1+171.390
145.390
7
K1+171.390-K1+903.57
732.180
8
K2+771.241-K2+773.40
Ⅳ型
2.159
9
K2+787.100-K2+800.000
12.900
10
K2+822.086-K2+857.636
Ⅴ型
35.55
6.7.4综合管沟施工工艺流程
测量放样钢板桩施打基坑开挖、钢管撑支护排水构筑物设施挖砌
地基验槽处理垫层施工底板及底板至侧壁腋角上30cm处钢筋、模板及混凝土施工侧壁、顶板钢筋、模板及混凝土施工变形缝、防水层施工
管沟回填管沟内管线安装。
6.7.4.1基坑支护、开挖
(1)、测量放样
按照设计图纸提供的综合管沟开挖边线进行放样,并撒以白灰以作标记;
各分段不同基坑支护或不同结构断面形式需采用标志旗插住以作标示。
(2)、钢板桩、内支撑支护、开挖
根据场地工程地质条件、周边环境及综合管沟设计,本次基坑支护采用“钢板桩+钢管内支撑”支护,钢板桩既起围护作用,同时可以起止水作用;
钢板桩采用拉森Ⅲ型,长度9.0m~12.0m,钢管支撑采用φ406*10。
坡顶设置排水明沟,坑底采用明排降水。
在拟建沟体两侧800mm宽及顶部500mm厚范围内回填石粉渣。
位于河道处的管沟基坑开挖时,设计图纸要求在河道两侧围堰处理,截流断水,然后在将围堰内积水用潜污泵抽至坑外后在进行基坑开挖。
位于鱼塘内的管沟基坑开挖时,将鱼塘内水抽干后进行挖除淤泥回填土方处理后在进行基坑开挖。
(3)、施工流程
本项目基坑支护方法采用钢板桩支护+钢管内支撑支护方式。
本工程根据基坑开挖深度、地基处理方式,以及内支撑的不同采用了五种不同的支护方式。
钢板桩的打设虽然在基坑开挖前已完成,但整个板桩支护结构需要等地下结构施工和回填完成后,在许可的条件下将板桩拔除才算完全结束。
因此,对于钢板桩的施工应考虑打设、挖土、支撑、地下结构施工、回填、支撑拆除及板桩的拔除。
断面1-1、5-5一道内支撑基坑支护施工工艺:
测量放线→→打钢板桩→→土方开挖至第1层内支撑标高→→第1层内支撑安装→→综合管沟第一次砼浇筑→→模板拆除、外壁防水层施工、回填中粗砂→→综合管沟第二次砼浇筑→→模板拆除、外壁防水层施工、回填中粗砂→→拆除第1层内支撑→→回填中粗砂至管沟顶50cm→→拉森钢板桩拔除。
断面2-2、3-3、4-4二道内支撑基坑支护施工工艺:
测量放线→→打钢板桩→→土方开挖至第1层内支撑标高→→第1层内支撑安装→→土方开挖至第2层内支撑标高→→第2层内支撑安装→→土方开挖至基坑底设计标高→→综合管沟第一次砼浇筑→→模板拆除、外壁防水层施工、回填中粗砂→→拆除第2层内支撑→→综合管沟第二次砼浇筑→→模板拆除、外壁防水层施工、回填中粗砂→→拆除第1层内支撑→→砼养护至设计要求强度→→回填中粗砂至管沟顶50cm→→拉森钢板桩拔除。
(4)、板桩的检验、吊装、堆放
①、板桩的检验
对板桩,一般有材质检验和外观检验,以便对不合要求的板桩进行矫正,以减少打桩过程中的困难。
外观检验:
包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端头矩形比、平直度和锁口形状等项内容。
②、板桩吊运
装卸板桩宜采用两点吊。
吊运时,每次起吊的板桩根数不宜过多,注意保护锁口免受损伤。
吊运方式有成捆起吊和单根起吊。
成捆起吊通常采用钢索捆扎,而单根吊运常用专用的吊具。
③、板桩堆放
板桩堆放的地点,要选择在不会因压重而发生较大沉陷变形的平坦而坚固的场地上,并便于运往打桩施工现场。
堆放时应注意:
堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的施工方便;
板桩要按型号、规格、长度分别堆放,并在堆放处设置标牌说明;
板桩应分层堆放,每层堆放数量一般不超过5根,各层间要垫枕木,垫木间距
一般为3-4米,且上下层垫木应在同一垂直线上,堆放的总高度不宜超过2米。
(5)、钢板桩的打设
①、板桩用不小于日立450型履带式液压振锤打拔设备,施打前一定要熟悉地下管线、构筑物的情况,认真放出准确的支护桩中线。
②、打桩前,对板桩逐根检查,剔除连接锁口锈蚀、变形严重的普通板桩,不合格者待修整后才可使用,在板桩的锁口内涂油脂,以方便打入拔出。
③、在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过2%,当偏斜过大不能用拉齐方法调正时,拔起重打。
④、板桩施打采用屏风式打入法施工。
屏风式打入法不易使板桩发生屈曲、扭转、倾斜和墙面凹凸,打入精度高,易于实现封闭合拢。
施工时,将10~20根板桩成排插入导架内,使它呈屏风状,然后再施打。
通常将屏风墙两端的一组板桩打至设计标高或一定深度,并严格控制垂直度,用电焊固定在围檩上,然后在中间按顺序分1/3或1/2板桩高度打入。
屏风式打入法的施工顺序有正向顺序、逆向顺序、往复顺序、中分顺序、中和顺序和复合顺序。
施打顺序对板桩垂直度、位移、轴线方向的伸缩、板桩墙的凹凸及打桩效率有直接影响。
因此,施打顺序是板桩施工工艺的关键之一。
其选择原则是:
当屏风墙两端已打设的板桩呈逆向倾斜时,应采用正向顺序施打;
反之,用逆向顺序施打;
当屏风墙两端板桩保持垂直状况时,可采用往复顺序施打;
当板桩墙长度很长时,可用复合顺序施打。
板桩打设的公差标准如下表所示。
项目
允许公差
板桩轴线偏差
±
10cm
桩顶标高
板桩垂直度
1%
⑤、密扣且保证开挖后入土不小于2米,保证板桩顺利合拢;
特别是工作井的四个角要使用转角板桩,若没有此类板桩,则用旧轮胎或烂布塞缝等辅助措施密封。
⑥、打入桩后,及时进行桩体的闭水性检查,对漏水处进行焊接修补,每天派专人进行检查桩体。
⑦、钢板桩施工采取流水作业,钢板桩周转天数按30m施工周期计算约为45天。
(6)、土方开挖
本项目基坑支护方式有六种,每种应该根据自己的方式去开挖,现以两道内支撑为例来说明。
挖土要遵循“纵向分段、竖向分层先支后挖”的原则进行。
土方开挖应配合两层内支撑的安装分三次进行出土,选用1台斗容量1m3的挖机于基坑顶作业,较深部位的掘土换用1台长臂挖机施工。
第一次掘土,从自然土面向下挖至第一层内支撑安装位置,并立即进行支撑;
第二次掘土,从第一层内支撑安装位置向下挖至第二层内支撑安装位置;
第三次掘土,从第二层内支撑安装位置向下挖至坑底,并预留人工清理土层厚度约20cm。
最后一次掘土,挖土机械应小心管桩外露部分,不得破坏。
土方开挖完成后,应立即排除积水,平整填实后及时浇筑砼垫层进行固化保护。
(6)、内支撑安装
本项目基本支护方式有五种,内支撑一道和两道两种支撑形式,根据不同支护方式进行施工。
钢板桩或钻孔灌注桩之间采用H型钢腰梁进行连接,采用直径φ406×
10的钢管进行内支撑。
内支撑安装方法如下图所示:
(7)、基坑排水降水措施
根据地勘资料本工程地下水位较高,本工程拟采用止水、导水、排水施工技术措施来保证工程施工顺利进行。
坡顶位置:
根据设计要求,沿基坑两边设300×
300mm砖砌的截水明沟,纵向坡度按1%执行,间距40m设置一座直径为0.5m的集水井,防止地表水流向基坑。
坑底位置:
根据设计图纸要求,沿线基坑基底绝大部分采用换填、水泥搅拌桩及CFG桩加固处理,地下水相对较少。
对基底无处理段,沿坑底的两侧挖排水沟进行基坑内导水,排水沟紧贴钢板桩施做,断面取0.3×
0.3m,坡度为1%,集水井隔40m左右设置一个或根据管沟基底纵坡具体情况设置,集水井的直径为0.5m,深度随挖土的加深适当设置,基坑内地下水流入集水井内后用水泵抽出坑外。
(8)、板桩的拔除
待管沟主体结构施工完成、基坑回填后,拔除板桩,以便重复使用。
拔除板桩前,应仔细研究拔桩方法、顺序和拔桩时间及土孔处理。
否则,由于拔桩的振动影响,以及拔桩带土过多会引起地面沉降和位移,会给已施工的地下结构带来危害,并影响临近原有建筑物、构筑物或底下管线的安全。
钢板桩拔出后,基孔隙用水泥浆或中粗砂及时填充密实。
拔桩方法:
本工程拔桩采用不小于日立450振拔设备拔桩:
利用液压振动设备产生的强制振动,扰动土质,破坏板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力,依靠振拔力的作用将桩拔除。
拔桩时应注意事项:
拔桩起点和顺序:
对封闭式板桩墙,拔桩起点应离开角桩5根以上。
可根据沉桩时的情况确定拔桩起点,必要时也可用跳拔的方法。
拔桩的顺序最好与打桩时相反。
振打与振拔:
拔桩时,可先用液压振动设备将板桩锁口振活以减小土的粘附,然后边振边拔。
振拔设备应随振动而逐渐加荷,振拔力一般略小于减振器的压缩极限。
对引拔阻力较大的板桩,采用间歇振动的方法,每次振动15min。
(9)、基坑支护施工技术要求及注意事项
1、钢板桩采用拉森Ⅲ型,桩长9.0m~12.0m,钢板桩打设前需除锈、调直。
插口涂黄油。
2、在插打钢板桩过程中,要校对其平面位置是否正确,桩身是否垂直,若发现倾斜,应立即采取纠正措施或拔起重打。
钢板桩垂直度允许偏差为1/150,同时应保证锁口紧密。
5、钢板桩拔出后,其空隙用水泥浆或中粗砂及时填充密实。
6、在钢板桩桩顶设置一道腰梁,具体标高详见基坑支护立面图,腰梁采用400*400的H型钢制作,H型钢放置在角钢托架上。
7、腰梁应安装在同一水平线上,腰梁与基槽土之间的空隙用C20砼填充。
8、内支撑采用φ406钢管,壁厚10mm,间距30cm,腰梁上焊倒八字角钢支撑钢管。
(10)、基坑使用和维护要求
①、严格控制基坑周边和坡顶的荷载
施工总平面布置必须征得业主、设计和监理单位的审批;
基坑开挖过程中应严格控制周边荷载,基坑边荷载不得大于15KPa,在开挖过程中杜绝超载。
②、按基坑设计方案要求,做好基坑内排水,开挖过程中修建临时排水沟,底板设排水孔,用潜水泵将基坑内积水抽至地面排水沟。
在雨季施工,更应该加强基坑内积水抽排。
③、施工过程中应经常检查排水沟,确保排水通畅,并作好基坑边坡及临近构筑物、桩基础的沉降、位移观测,发现变化异常时及时分析,进行补救。
④、恶劣天气、暴雨前后对基坑支护结构做全面的安全检查,重点查看基坑周边、邻近的道路的沉降及开裂情况、支护桩的变形、渗漏等情况,如有异常,及时上报并作加固处理。
⑤、施工期间应按要求切实做好基坑的降水工作。
⑥、施工中若发现支护剖面段实际地层较设计勘探描述地层软弱,或有其它可能危及支护结构、基坑周边构筑设施的情况,应立即通知监理和设计人员,及时采取有效加固处理措施。
6.7.4.2支护验算
为保证钢板桩支护安全、结构稳定,本工程取K0+460-K0+560段深度为5-6.4m基坑进行支护验算,该段钢板桩采用12m长拉森Ⅲ型,钢管为φ406钢管横撑,根据福州市勘察院出具的《福建平潭综合实验区龙凤路(坛西大道~万顺路段)市政工程岩土工程勘察报告》可知,该段钢板桩支护位置处于地质结构层④淤泥质土、⑤粉质粘土和⑦淤泥质土中,相关参数如下表:
土层编号
土层名称
重度r
KN/m3
压缩模量Es1-2(MPa)
土层平均厚度(m)
固结快剪
承载力基本容许值[fao](Kpa)
粘聚力C(KPa)
内摩擦角φ(。
)
④
淤泥质土
17.47
2.34
13.9
10.2
60
⑤
粉质粘土
19.67
5.18
31.9
15.7
160
⑦
16.87
2.27
14.1
9.9
因此:
土的重度平均值r=(17.47*4+19.67*3+16.87*5)/12=17.77KN/m3;
内摩擦角平均值φ=(10.2*4+15.7*3+9.9*5)/12=11.45。
;
粘聚力平均值C=(13.9*4+31.9*3+14.1*5)/12=18.48Kpa;
基坑深度h按最大取值6.4m计算;
外界机械荷载取20KN/m;
钢板桩抗弯强度设计值fm取值200Mpa;
钢板桩截面抵抗矩W=1350*103mm,折减系数取β=0.7;
根据理正软件计算结果,管沟基坑支护形式满足要求。
6.7.4.3监测控制措施
为了保证边坡安全稳定,以防万一,必须对基坑的变形进行监测和监控,根据本工程的特点,设置钢板桩桩顶及坡顶的水平位移和周边建筑的沉降变形监测。
设计要求建议由业主委托具有相应资质的第三方勘测单位对综合管沟基坑开挖、支护进行沉降和水平位移监测。
但监测过程必须满足以下施工要求:
①、水平位移监测点间距40.0m,共布置48个。
设置在钢板桩桩顶上。
②、在土方开挖期间,每天监测一次坡顶位移,基坑支护完成后,每5天监测一次,发现有明显的变形位移增大趋势的情况下,增加观测次数。
③、在拆支撑、拔钢板桩及暴雨、台风等自然灾害发生的情况下,应增加观测次数,做好防范措施。
④、坡顶的位移控制50mm范围之内。
6.7.4.4管沟主体结构施工
(1)、地基验槽处理
综合管沟地基开挖至管沟底后,通知监理进行地基验槽处理,地基承载力应符合设计要求,检查合格后方能进行下一道工序施工,若不满足设计要求,应通知设计单位进行地基变更处理。
(2)、管沟垫层施工
管沟地基验槽合格后,按设计坡度整平压实沟底平面,采用15cm厚碎石砂垫层+15cm厚C15砼垫层。
采用挖掘机进行摊铺整平换填,然后采用小型振动打夯机进行夯实。
混凝土采用商品砼,混凝土泵送机械泵送浇筑;
浇筑前应检查混凝土坍落度、混凝土配合比等,报验监理后方可浇筑;
必须先安装固定好四周模板,浇筑时混凝土不得溢出,用振捣棒振捣密实。
C15砼垫层施工完成后,应进行洒水养护7天处理。
(3)、钢筋加工与安装
①、钢筋材料要求
钢筋采用HPB300(φ)级和HRB335(B)级两种。
规格分别为B20、B18、B14、φ10mm;
钢筋进场出厂质量合格证齐全,进场后的钢筋按规范规定进行抽样试验,试验合格后再加工使用;
应符合现行《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)和《给水排水构筑物工程施工及验收规范》(GB50141-2008)相关规定要求;
钢筋进场后按照不同钢种等级及规格分别堆放,钢筋在堆放过程中注意避免锈蚀和污染。
②、钢筋加工
钢筋加工前对于局部弯曲钢筋进行调直处理,钢筋下料严格按照设计要求和规范规定,对同批同类尺寸的钢筋进行第一根加工试验,经检验合格后再批量加工;
钢筋加工时,根据图纸中的钢筋号、直径、级别、长度和数量加工,长短搭配,尽量减少接头,以节约钢材;
钢筋的连接采用焊接钢筋,采用焊接时焊接长度为单面焊接焊缝长度大于等于10D或双面焊接焊缝长度大于等于5d(d为钢筋直径),且在同一连接区段内,有接头的受力钢筋界面面积不超过受力钢筋总截面面积的50%;
③、钢筋安装
钢筋按图纸所示的位置准确地安装,分段加工成型;
钢筋遇直径或边长不大于300mm的孔洞绕过即可,遇直径或边长大于300mm的孔洞须截断并与孔洞加强筋焊接在一起;
对于顶、底板开孔范围内的受力钢筋,须弯折伸入孔洞附属结构壁内,并与附属结构中的受力钢筋焊接;
钢筋最小保护层厚度涵外侧为50mm,涵内侧为40mm;
钢筋绑扎好后,如实填写质量检验表,并经监理工程师检查批准后才能浇筑砼。
(4)、模板安装与拆除
模板应先安装底板至侧壁腋角上30cm处后浇筑混凝土后在安装侧壁其余部分和顶板模板。
①、模板材料选择
根据结构形式、施工工艺等条件确定管沟模板采用1.5cm厚木模板,模板的强度、稳定性及平整度等性能满足受力要求。
②、安装要求
1)、模板安装前须进行正确放样,经检查无误后再立模安装。
模板安装后要及时报验并浇注混凝土。
2)、模板必须支撑牢固、稳定,无松动、跑模、超规定的变形下沉等现象,模板拼缝平整严密,并采取填缝措施,保证不漏浆,同时模内必须干净。
3)、跨度大于等于4m时,模板应起拱,起拱高度可采用全长跨度的2/1000。
4)、固定在模板上的预埋件,预留孔洞不得遗漏,安装须牢固,位置准确,其允许偏差必须符合规范要求。
5)、顶板施工应在支架支立后再铺设模板,并考虑预
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