砂井排水堆载预压施工方案.docx
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砂井排水堆载预压施工方案
第1章编制依据
1.1编制依据的文件、资料
(1)深圳机场扩建工程T4航站区软基处理工程勘察设计招标文件;
(2)《深圳市机场(集团)有限公司关于深圳机场T4航站区场地使用技术要求的函》(深机函[2015]30号);
(3)《深圳市机场(集团)有限公司关于扩建工程T4航站区软基处理工程场地使用技术要求调整意见的函》(深机函[2016]37号);
(4)《深圳市机场(集团)有限公司关于扩建工程T4航站区软基处理工程规划调整的函》(深机函[2016]96号);
(5)《深圳市机场(集团)有限公司关于调整T4航站区软基处理工程分区范围的函》(深机函[2017]26号);
(6)《深圳机场扩建工程T4航站区软基处理工程场地岩土工程初步勘察报告》,深圳市勘察研究院有限公司,2015.11。
(7)《深圳机场扩建工程T4航站区软基处理工程场地岩土工程详细勘察报告》,中国有色金属长沙勘察设计研究院有限公司,2016.04;
(8)《深圳机场扩建工程T4航站区软基处理工程方案设计》,中国铁道科学研究院深圳研究院设计院,2016.04;
(9)《深圳机场扩建工程T4航站区软基处理工程方案设计专家评审意见》,2016.04;
(10)《深圳机场扩建工程T4航站区软基处理工程初步设计》,中国铁道科学研究院深圳研究院设计院,2016.05;
(11)《深圳机场扩建工程T4航站区软基处理工程初步设计专家评审意见》,2016.05;
(12)《深圳机场飞行区扩建陆域形成及软基处理工程施工图设计》,铁道部科学研究院深圳研究设计院,2007.4;
(13)《深圳地铁11号线(机机段、机福段、机场北站)设计》,中铁二院工程集团有限责任公司,2013;
(14)《深圳市地铁集团有限公司关于深圳机场T4航站区软基处理工程对地铁11号线保护第三方安全监测有关事宜的复函》(深地铁函[2016]416号);
(15)《新建铁路穗莞深城际长安金沙至深圳机场段施工图设计》,中铁第四勘察设计院集团有限公司,2014.9;
(16)《深圳市土地投资开发中心关于深圳机场T4航站区软基处理工程对穗莞深铁路隧道施工影响的函》(深土开函[2016]95号);
(17)《珠三角城际轨道公司关于深圳机场T4航站区软基处理工程与穗莞深铁路隧道建设时序问题的复函》(珠三角城际技函〔2016〕246号);
(18)《深圳市政府工程建设协调推进联系会议办公室关于研究深圳机场扩建工程T4航站区软基处理工程有关问题的会议纪要》(深工建联席会纪〔2016〕1号);
(19)《深圳机场(集团)有限公司关于T3航站区工程堆载土弃至T4航站区软基处理工程区域的函》(深机函2016[84]号)。
1.2编制依据的规范、标准
(1)《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)
(2)《土工实验方法标准》(GB/T50123-1999)
(3)《水运工程质量检验标准》(JTS257-2008)
(4)《全球定位系统城市测量技术规程》(CJJ73—2010)
(5)《工程测量规范》(GB50026—2007)
(6)《建筑变形测量规范》(JGJ/T8-2007)
(7)《民用机场岩土工程设计规范》(MH/T5027-2013)
(8)《建筑地基处理技术规范》(JGJ79—2012)
(9)《深圳市地基处理技术规范》(SJG04-2015)
(10)《民用机场飞行区技术标准》(MH5001—2006)
(11)《民用机场工程项目建设标准》(建标105—2008)
(12)《民用航空运输机场水泥混凝土道面设计规范》(MHJ5004—95)
(13)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)
(14)《复合地基技术规范》(GB/T50783-2012)
(15)《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008)
(16)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)
(17)《水运工程塑料排水板应用技术规程》(JTS206-1-2009)
(18)《土工合成材料应用技术规范》(GB/T50290-2014)
(19)《土工合成材料塑料扁丝编织土工布》(GB/T17690-1999)
(20)《土工合成材料长丝纺粘针刺非织造土工布》(GB/T17639-2008)
第2章工程概述
2.1工程概况
工程名称:
深圳机场飞行区扩建工程—T4航站区(含卫星厅及站坪设施)
软基处理工程4标
建设单位:
深圳市土地投资开发中心
设计单位:
中国铁道科学研究院深圳研究设计院
监理单位:
深圳市东鹏工程建设监理有限公司
施工单位:
上海宝冶集团有限公司
深圳机场自1991年10月建成投入运营以来,快速发展为区域客运枢纽和华南货运门户机场。
2011年机场二跑道和T3航站楼投入运营,客货运吞吐量得到极大的提升。
2015年旅客吞吐量达3972.18万人次,位居全国第五位;年货邮吞吐量101.31万吨,位居全国第四位;年航班起降30.54万架次。
根据《深圳宝安国际机场总体规划》(2014版)预测,至2020年旅客吞吐量4500万人次/年,2025年旅客量5200万人次/年,2040年旅客量6300万人次/年。
根据实际发展情况,预计2017年达到4500万人次,提前达到2020年的中期规划目标。
为了满足日益增长的航空需求,促进机场业务发展,拟于2018年启动北侧卫星厅及配套机坪建设,2020年启动T4航站楼建设。
拟建的深圳机场T4航站区位于已有的T3航站楼北侧,由T4航站楼主体、卫星厅及配套设施如联络道、滑行道、停机坪、建筑区、物流仓储区等组成,总占地面积约430万平米。
本项目为深圳机场飞行区扩建工程—T4航站区(含卫星厅及站坪设施)软基处理工程4标,包括运营地铁11号线、在建穗莞深城轨、在建地铁20号线的软基处理工程,处理面积为55.03万平方米,4标位于隧道安保区内的规划场道区主要采用桩基盖板处理,盖板两侧采用水泥搅拌桩复合地基,安保区外的一般场地主要采用堆载预压。
项目地理位置图如下:
图2.1-1项目地理位置图
2.2主要工程量
本项目软基处理工程总面积为55.03万平方米,采用插板/砂井排水堆载预压、换填、复合地基处理、桩基盖板等,其中砂井排水堆载预压处理面积为4-1区5.3万平方米。
具体工程量统计如下:
表2.2-1主要工程量统计表
序号
项目名称
单位
数量
备注
1
软基工程
砂垫层
m3
31806.60
采用海砂
2
土工布
m2
53011.00
聚丙烯编织布
3
砂井
m
253104.69
直径D400,采用海砂
4
排水系统工程
集水井
座
15
直径DN1000,二级水泥混凝土排水管DN800
5
挖沟槽土方
m3
297
6
土工布
m2
2330.00
采用200g/m2编织布
7
盲沟
m
1100.00
下底50cm*上底60cm*高45cm
8
混凝土管
m
200.000
混凝土排水管DN800
9
混凝土管
m
200.000
混凝土排水管DN1000
10
混凝土管
m
200.000
混凝土排水管DN1200
2.3自然条件
2.3.1地质条件
(1)地形地貌
本项目场地位于珠江口伶仃洋东侧,深圳机场二跑道及T3航站楼的北侧,原始地貌为海域,后部分改造为鱼塘,现已由机场海堤和改道福永河河堤围闭。
围海后经吹填淤泥,堆填砂、土、建筑垃圾等形成现状场地。
现状地面起伏较大,大部分场地为填土区,仍保留了部分鱼塘和河涌,地面标高约为3.5~12.5m。
现状地貌可划分为建筑垃圾填埋区、鱼塘及河涌区、固化污泥填埋区、既有建(构)筑物、港池区、弃土区、纳淤区、老海堤及抛石堤等。
拟建场地位于深圳市宝安区,根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)附录A,本地区抗震设计为7度,设计基本地震加速度0.1g,设计地震分组属第一组。
(2)地层岩性
根据详勘阶段的钻探揭露,场地内分布的地层主要有人工填土层、第四系海积层、冲洪积层及残积层,下伏基岩为长城系混合花岗岩。
其野外特征按自上而下的顺序描述如下:
人工填土层:
场地内各钻孔均揭露人工填土层,厚度为0.30~23.60m,其回填时间为新近堆填约5年以内,其成分复杂,平面及竖向分布不均匀。
第四系全新统海积层:
由淤泥层和含有机质中、粗砂组成。
第四系上更新统冲洪积层:
由粉质黏土淤泥质粉质黏土和中、粗砂组成。
第四系残积层:
褐黄、褐红、灰褐、灰白色。
由混合花岗岩风化残积而成,湿,可塑~硬塑状态,含有10%~15%的石英砾,切面稍光滑,干强度中等,韧性中等,摇振反应无。
场地内该层分布较广泛。
长城系(Chf)
场地下伏基岩为长城系混合花岗岩,主要矿物成分为石英、长石、云母,变晶结构,混合花岗状构造。
在揭露深度范围内按其风化程度可以分为全、强、中、微风化岩等四个风化带。
(3)主要岩土层的物理力学性质指标
表2.3-1淤泥及其它土层物理性质和压缩性指标
土层
孔隙比e0
含水率ω0(%)
压缩指数Cc
压缩模量Es(MPa)
①1杂填土层(Qml)
0.722
23.5
/
/
①2素填土层(Qml)
0.788
23.7
/
3.5
①4填污泥层(Qml)
1.969
53.4
0.5
2
①5填淤泥层
1.583
66
0.55
1.1
②1淤泥层(Q4m)
1.845
73.9
0.6
1.5
③1粉质黏土层(Q3al+pl)
0.692
23.6
/
5
表2.3-2场地淤泥强度指标建议值
地层
三轴CU试验
三轴UU试验
十字板剪切强度
凝聚力C
内摩擦角φ
有效黏聚力C’
有效内摩擦角Φ’
黏聚力c
内摩擦角φ
原状土Cu
重塑土Cu'
灵敏度
kPa
kPa
kPa
°
kPa
°
kPa
kPa
填污泥①4
15
15
10
21
8
2
20.7
13.3
1.57
填淤泥①5
9
12
7
15
4
1
5.6
2.8
1.98
淤泥②1
10
13
8
18
5
1.5
16.8
6.9
2.46
表2.3-3淤泥固结系数建议值
地层
固结试验
50~100kPa固结系数CV
100~200kPa固结系数CH
(×10-4cm2/s)
填污泥①4
5
5.5
填淤泥①5
4
4.5
淤泥②1
4.5
5
2.3.2水文、气象条件
(1)流域概况
深圳机场位于珠江口东岸的滨海平原,地理坐标为东经113°49’,北纬22°38’,北面福永镇、南靠西乡镇、西临珠江口。
珠江口地形东高西低,属海湾地貌,以台地和平原为主,滨海地面高程一般在5.0m(黄海高程系)以下,岸边河涌极多,海堤内侧多为鱼塘及浅滩,海堤外侧为海域。
(2)气象特征
深圳市地处北回归线以南,属亚热带海洋性气候,雨量丰沛,旱季雨季分明。
夏季雷雨盛行,尤以8月份最多,雷雨多形成在西北部和东南部。
季风明显,春夏季主导风为偏南风,秋冬季多为偏北风,每年5月至11月为台风季。
全年的日照时间长,热量丰富,气候温和,夏长而不酷热,冬季不明显,冷期短,霜日少,甚至全年无霜。
雨季主要集中在4~9月,10~至翌年1月多为晴好天气。
根据深圳水库(1960~2002年)多年雨量的统计,多年平均降雨量为1899.3mm,年最大降雨量2721.9mm(1994年),年最少降雨量849.7mm(1963年),日最大降雨量365.4mm。
其中,汛期4~9月降雨量占全年降水的85.3%。
其它气象特征为:
最高气温:
38.7℃
多年平均气温:
22.4℃
年均最低温度:
0.2℃
多年平均日照时数:
2120小时
(3)潮汐
深圳宝安国际机场位于珠江口伶仃洋东侧,受海洋潮汐作用影响较大。
潮汐属于不正规半日潮,在一个月大部分时间内,每日有两个高潮和两个低潮,小潮期内每日只有一个高潮和低潮。
根据《深圳机场防洪排涝规划》(深圳水利规划设计院,2005年)的意见,深圳机场段海域200年一遇设计高潮位3.25m(黄海高程系,下同),100年一遇设计高潮位3.11m。
20年一遇高潮位:
2.49m(施工最高水位)。
机场扩建一期工程的外海堤分别按100年和200年重现期的标准设计,本次招标场地内施工基本不考虑潮位的影响。
(4)波浪
机场扩建场地所在的海域西南向有大铲岛、小铲岛和其他小岛的掩护,波浪主要从西、西南、北西向影响本工程。
受伶仃洋内浅滩摩阻损耗以及岛屿的阻拦,外海的波浪到达本场地已经很小。
据赤湾水文站多年的观测资料,年平均涌浪的高度仅0.2米。
影响本工程的波浪主要以风浪为主,由台风产生,赤湾实测最大浪高1.92米,波浪的平均周期为3.1S。
大铲湾有关资料显示,经分析研究大铲湾码头建成后,在距离机场南端2公里的位置,50年一遇最大浪高2.75米。
机场扩建一期工程的外海堤已建成,T4场地内施工不考虑波浪的影响。
2.4施工条件
(1)交通运输
本标段主便道可利用既有砼道路,新修便道且已由一标修筑完成,材料及土方运输较为方便。
施工过程中需对主便道进行维护,但场内的施工便道由本标段自行修筑。
目前天气情况较好,清表完成后将及时组织修筑。
(2)主材供应方面
水泥、钢筋、碎石用量相对较少,市场供应量较大,能满足施工要求。
砂采用海砂,市场相对供应量也比较大。
(3)水、电供应
由于本项目部分工艺如搅拌桩、灌注桩、混凝土梁板,施工用水量相对较大,为了保证施工质量和生活品质,生活用水及施工用水均采用自来水,经业主协调动力公司已同意分批实施给水管道的接通,本项目搅拌桩、桩基盖板施工时期需多个驳接口,方可满足施工需求。
项目所在区域电力资源目前并未接通,需由业主协调动力公司敷设电缆、新建箱变,方能满足工程用电需要;前期我单位拟投入柴油发电机以解决用电问题。
2.5施工重、难点
2.5.1施工重点
(1)本项目为软基处理工程,堆载预压土方工程量较大,施工周期较长,且土方调配对各区生产影响较大,因此以堆载预压土方施工作为施工主线编制详细施工进度计划,合理进行分区域施工,减少相邻施工区域影响,确保工期;
(2)目前4-1区已开始清表,但业主要求2017年10月31日前满载,工期紧,工程量大,且深圳每年4-9月份为雨季,因此必须合理配置资源,制定详细的雨季施工保证措施,确保节点工期;
(3)本工程1~3标已开始施工,现状4~5标相继开工,且周边穗莞深城规施工也正在实施,交通压力较大,因此提前规划施工顺序,避免应材料或土方运输影响施工。
2.5.2施工难点
(1)红线内涉及构筑物较多,尤其地铁11号线及穗莞深城际铁路两个项目在我部红线内施工,拆迁协调难度大,交叉作业影响范围广;
(2)本项目施工区域范围大(55.03万平方米),但工期紧,平行流水作业点较多,因此资源投入较大,施工组织协调难度较大;
(3)软基处理涉及工艺多,且交叉作业点多,分区难度大;
(4)堆在预压土方工程量大,且弃方量高达152万方,弃方处理难度大;
(5)施工范围广,扬尘污染防治难度较大。
第3章施工组织与总体施工部署
3.1总体施工目标
3.1.1工期目标
本标段合同工期29.8个月,计划开始施工日期为2017年8月1日,计划完工日期为2020年1月12日。
具体开工日期以监理工程师签发的开工令为准,确保在合同工期内完成施工任务,力争提前完工。
3.1.2质量目标
符合工务署标准的合格工程。
3.1.3安全目标
不发生责任安全生产事故,力争无工程事故,防止重大设备、人身伤害事故,杜绝死亡事故。
3.1.4文明施工、环境保护目标
文明施工检查达标,争创安全文明达标工地。
照明、通风、止水符合标准规定;目测无较浓扬尘,矽肺得病率为0。
3.2施工组织机构
3.2.1项目组织机构
根据宝冶项目管理办法,成立项目经理部,组建项目领导班子,下设“六部一中心”,即质量技术部、安全工程部、合同管理部、物资采购部、综合管理部、总承包管理部及BIM管理中心。
全线划分三个作业区,项目部通过各工区协调指挥各生产班组完成施工任务。
组织机构图如下:
图3.2-1项目组织机构图
3.2.2职能分工及职责
(1)项目经理:
项目经理是项目经理部第一责任人,受投标法定代表人委托,常驻合同段所在地。
对项目部的工作全面负责,全面履行合同义务、权利,向业主负责。
分管合同管理部。
(2)常务副经理:
协助项目经理主持项目工作,统筹项目施工生产。
分管安全工程部、综合管理部。
(3)项目技术负责人:
对项目的技术、质量管理工作全面负责。
负责贯彻执行国家技术、质量管理法律、法规和局技术、质量管理办法;组织编写项目施工方案、施工组织设计和报审工作;制定项目施工技术、质量管理措施和办法,组织解决施工中有关技术质量难题等。
分管质量技术部、BIM管理中心。
(4)项目副经理:
对项目部的生产、安全、物资、设备管理工作全面负责。
组织编写项目施工生产计划,并负责组织实施,落实到相关部门和班组,保证合同工期的实现;负责施工生产中的工作安排,检查、督促、落实分部、分项工程开工的时间、开工顺序,确保节点目标和总体目标的实现等。
分管物资采购部、总承包管理部。
(5)质量技术部:
负责施工现场的技术、质量管理工作。
负责组织编制实施性施工组织设计,制定施工方案,编制施工工艺及施工技术、质量保证措施及作业指导书,编制并落实施工技术交底。
负责工程计划的安排落实、施工管理,施工记录与施工总结。
负责标段内所有施工测量、检验及相关资料整理工作。
(6)安全工程部:
负责安全体系运行,对施工现场进行安全检查和监督,确保安全生产,同时负责施工现场的文明施工和环境保护工作。
(7)合同管理部:
负责计量支付、合同管理、工程成本,负责项目生产成本计划的编制和下发。
主办项目的工程变更,做好工程结算工作。
(8)物资采购部:
负责项目部的设备及物资管理工作,包括设备和材料的采购、租赁、内部调配、运输、保管及保养、核销等工作。
(9)综合管理部:
负责党建、廉政监督、宣传、后勤生活、工农关系协调等工作。
(10)总承包管理部:
负责项目部的对外协调工作。
(11)BIM管理中心:
负责本项目的BIM建模、BIM技术推广等。
3.3施工总体安排
3.3.1总体施工方案
本工程场地软基处理根据场地条件、使用功能等要求,各区软基处理方案如表所列:
表3.3-1各区软基处理方案
序号
功能分区
场地条件
软基处理方案
1
隧道
安保区
场道区(填土、填污泥区)
桩基盖板+搅拌桩复合地基
场道区(纳淤区)
真空预压+桩基盖板+搅拌桩复合地基
场道区(纳淤区、APM通道)
真空预压
建筑区(卫星厅)
插板排水固结
建筑区(T4航站楼)
搅拌桩复合地基
市政道路区(填土、填污泥区)
搅拌桩复合地基
市政道路区(拦淤堤、海堤)
袖阀注浆
2
一般场地
场道区(填土区)
插板/砂井排水堆载预压
场道区(一般场道纳淤区)
插板排水堆载预压+换填
市政道路区
插板排水堆载预压
3
过渡段
堆载区与搅拌桩复合地基处理区
长短桩(搅拌桩)复合地基
堆载区与不停航施工区(袖阀注浆处理)衔接段
超载预压
3.3.2施工顺序及流程
(1)施工顺序
根据业主要求4-1区卫星厅2017年10月底完成满载的节点及目前施工现场场地移交情况,结合堆载土方的转运,首先施工4-1-DB区的软基处理,后施工4-1-DA、4-1-DD区的砂井排水。
而且4-1-DA/DD区既有插板又有砂井,需要两者结合,合理安排工期,确保满载时间点符合总体工期要求。
(2)施工流程
场地软基处理总体实施方法和流程如下:
1)场地按工期要求分区、分块进行软基处理施工;
2)场地清理植被、树木、垃圾、水闸、水泥地坪和废弃构筑物等;
3)按功能分区场地开挖整平;
4)分区铺设土工布,铺设砂垫层;
5)打设砂井,设置水平排水系统;
6)按设计要求填筑碾压填土层和填土层;
7)填筑预压土,满载预压;
8)建筑区、土面区及市政道路区卸载至交工面;
9)场道区预压土卸载后,开挖换填土石方至交工面。
3.3.3施工组织安排
本项目为软基处理工程,堆载预压土方工程量较大,施工周期较长,且土方调配对各区生产影响较大,因此以堆载预压土方施工作为施工主线编制相应施工计划,分区域施工减少影响,确保工期。
根据施工顺序,施工关键线路如下:
4-1-DB区砂井施工
图3.3-1施工关键线路图
3.3.4关键线路节点工期
根据总体施工进度计划,关键线路节点工期如下:
表3.3-2关键节点工期
序号
主要节点
开始时间
完成时间
工期(月)
备注
1
4-1-DA区满载
2017年10月15日
2018年2月16日
4.0
2
4-1-DB区满载
2017年11月29日
2018年3月18日
3.0
3
4-1-DD区满载
2017年9月15日
2017年12月18日
3.0
4
4-1区交工面填土(石)
2019年1月13日
2019年3月13日
2.0
3.4资源配置
3.4.1工效分析
(1)4-1-DA区工效分析
4-1-DA区砂井排水总面积1.37万平方米,计划2017年10月15日开始抽水及清表,计划2018年2月16日完成满载,工期约4个月。
因区域面积不大,采取顺序施工方式。
(2)4-1-DB区工效分析
4-1-DB区全部为砂井排水,总面积2.4万平方米,计划2017年9月15日开始抽水及清表,计划2018年3月18日完成满载,工期约3个月。
因区域面积不大,采取顺序施工方式。
(3)4-1-DD区工效分析
4-1-DD区砂井排水总面积1.53万平方米,计划2017年12月16日开始抽水及清表,计划2017年12月18日完成满载,工期约3个月。
因区域面积不大,采取顺序施工方式。
4-1-DA/DD区内同时含有插板排水固结工艺,铺设完砂垫层后应与插板施工同步开展,可节省工期。
3.4.2作业人员配置
根据施工进度计划安排,配置作业人员,施工过程中主要工种高峰期投入作业人员计划见下表:
表3.4-2拟入本工程主要管理人员
序号
职务
姓名
职称
备注
1
项目经理
靳峰
教高
2
常务副经理
吴文栋
高工
3
项目技术负责人
刘深根
高工
4
项目副经理
邓柏平
高工
5
项目副经理
黄友光
工程师
6
造价工程师
杨承俊
工程师
7
安全主任
刘忠忠
助理工程师
8
质量主任
林东旭
工程师
9
工程部长
陈志龙
工程师
10
安全员
穆煜
助理工程师
11
安全员
舒明阳
助理工程师
12
安全员
段溢清
助理工程师
13
安全员
杨硕
助理工程师
14
安全员
朱万
助理工程师
15
安全员
刘明明
助理工程师
16
质检员
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- 排水 预压 施工 方案
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