天王山抗浮锚杆剖析.docx

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天王山抗浮锚杆剖析

西昌市小庙乡泸川天王山大道东地块棚户区改造

安置点工程建设项目

（合同编号：

ZS十局-天王山项目-（2016）-01号）

抗浮锚杆施工方案

批准：

审核：

校核：

编制：

中国水利水电第十工程局有限公司

小庙乡泸川天王山大道东地块棚户区改造安置点工程建设项目经理部

2016年5月22日

目录

1工程概述1

1.1工程概况1

1.2水文气象1

1.3场地工程地质条件2

2编制依据及施工原则6

2.1编制依据6

2.2施工原则6

3施工准备7

3.1现场准备7

3.2技术准备7

3.3材料准备7

3.4机具准备8

3.5人员准备8

4施工工艺9

4.1施工方法9

4.2施工工艺9

4.3控制要点9

4.4质量要求12

4.5质量检测12

4.6注意事项12

5质量保证制度13

6安全文明施工措施14

6.1施工作业场区管理14

6.2环境、环保、卫生管理14

6.3粉尘管理15

7雨季施工措施16

1工程概述

1.1工程概况

拟建小庙乡泸川天王山大道东地块棚户区改造安置点工程位于四川省西昌市小庙乡泸川天王山大道东侧，交通方便。

本工程抗浮设防水位标高H=1507.000，除主楼及三期地下室外，其余部位需要布设抗浮锚杆以抵抗地下水浮力。

根据地下室部位的不同，地下室锚杆抵抗的水浮力分为四种：

21.5kN/m2（设为区域一），28.0kN/m2（设为区域二），39.0kN/m2（设为区域三），51.0kN/m2（设为区域四）。

根据以上浮力值及相关图纸，做本工程抗浮锚杆施工图设计。

1.2水文气象

西昌属于热带高原季风气候区，素有小“春城”之称，蕴藏着丰富的气候资源，具有冬暖夏凉、四季如春，雨量充沛、降雨集中，日照充足、光热资源丰富等特点。

白天太阳辐射强，昼夜温差大。

平均温度为17．2℃，8月最高23．8℃，1月最低9．4℃。

气温年较差13．0℃，是全国气温变化最小的地区之一。

各月相对的温度变幅以5－6月最小为0．8%，2－3月和10－11月最大，分别为35．1%和28．3%。

春季气温回升早而急剧，秋季气温下降迅速，春温高于秋温。

人们感觉最热的季节，是雨季来临前的5月，雨季未到，太阳辐射强，白天气温急剧上升。

而实际5月平均气温只21．2℃，原因是夜间气温比盛夏7、8月份要低许多。

西昌盛夏已由干季转入雨季，阴雨多云，太阳辐射被削弱，地面蒸发耗热，因此，盛夏也温凉宜人。

西昌受印度洋西南季风控制，降雨量集中在夏半年，雨热同季，雨量充沛，对农作物生长有利。

但因降雨时空分布不均，常出现冬春干旱、夏秋洪涝灾害，且降雨量呈缓慢下降趋势。

年平均降雨量为1004．3毫米。

雨季多从5月中下旬开始到10月中下旬结束，降雨量为全年雨量的93%左右；旱季多从11月开始到翌年4月底至5月上旬结束，降雨量只占全年雨量的7%左右。

1.3场地工程地质条件

1.3.1场地地形地貌

场地总体呈南西低，北东高，勘察期间测得勘探点孔口标高为1506.34～1509.66m，平均标高1507.65m，高差3.32m，总体上场地地形较平坦。

拟建场地大部分地段为耕地，北东段分布的居民区已完成了拆迁工作。

拟建场地地貌单元单一，属于安宁河左岸Ⅰ级阶地，地层为典型二元沉积结构，属冲洪积阶地地貌。

1.3.2地层结构

根据钻探揭露，场地岩土层分别为：

第四系全新统耕土层（Q4pd）、第四系全新统人工堆积杂填土（Q4ml），第四系全新统冲洪积（Q4al+pl）的粉质粘土、粉土、细砂、中砂及卵石，以及下伏第四系早更新统河湖相昔格达组（Q1－2l+al）层。

各层岩性及特征分述如下：

1、第四系全新统耕土层（Q4pd）

耕土

1：

褐色、红褐色，稍湿，松散，主要由粉土和粉质粘土组成，含植物根系及少量建渣，该层场地内普遍分布，厚度0.50～0.80m。

2、第四系全新统人工堆积杂填土（Q4ml）层：

杂填土

2：

杂色，稍湿，极为松散，均匀性差。

成分以建筑垃圾、漂卵石为主，灰砂、粉土充填其中，含少量生活垃圾。

该层主要分布于场地北东侧地段，厚0.50～2.30ｍ。

3、第四系全新统冲洪积堆积层（Q4al+pl）

（1）粉质粘土②：

红褐、黄褐、褐灰、灰色，成分以粘粒、粉粒物质为主，部分地段底部含少量粉粒、细砂粒。

该层在场地内由上向下含水量逐渐增加，呈可塑②1状态为主，局部地段下部分布呈软塑②2状态。

其中：

可塑粉质粘土②1无光泽，无摇振反应，岩芯大部分呈柱状，切面较光滑，干强度高，韧性高，在场地内普遍分布层厚1.80～5.10ｍ；软塑粉质粘土②2无摇振反应，岩芯呈条状，切面稍光滑-较粗糙，干强度中等，韧性中等，在场地内零星分布，层厚0.50～1.00ｍ。

（2）粉土

：

浅黄灰、灰色，稍湿，稍密，由粉粒及少量粘粒组成，含少量粉、细砂粒及云母片，向底部粉、细砂粒含量逐渐增加，无光泽，摇振反应迅速，切面较粗糙。

该层在场地内普遍分布，呈透镜体状分布于粉质粘土层下，层厚0.50～1.30ｍ。

（3）细砂

：

灰色，稍湿～湿，松散，成份以长石、石英为主，含少量的云母等片状矿物，该层在场地内普遍分布，呈透镜体状分布于卵石层之上，层厚0.30～2.70m。

（4）中砂

：

灰色，湿，稍密，成份以长石、石英为主，含少量的云母等片状矿物，该层在场地内零星分布，呈透镜体状分布于卵石层内，层厚0.50～1.70m。

（5）卵石层

：

灰、褐等杂色，母岩成份以中等风化花岗岩石、辉长岩、闪长岩、石英岩为主，松散～中密，稍湿～湿，卵石磨圆度较好，多呈亚圆形，粒径一般在3～8cm，含少量8～20cm的卵石，偶见粒径在20cm以上的漂石，粒径大于2cm的颗粒含量为50％～70％，充填圆砾、粗砂、中砂及细砂。

漂、卵、砾石级配较好，无胶结，砂卵石层段孔壁稳定性差，必须跟套管钻进。

卵石层整体厚度大，层位较稳定，根据卵石层密实程度分为松散、稍密、中密三个亚层：

松散卵石层

1：

粒径大于20mm的颗粒含量为50％～60％，大部分卵石颗粒不接触，排列混乱，钻进较困难，充填物以中砂、细砂及少量圆砾，N120超重型动力触探修正击数为1～3击/10cm。

该层在场地分布不连续，多以透镜体或薄层出现，层厚0.60-5.60m；

稍密卵石层

2：

粒径大于20mm的颗粒含量为55～65%，部分卵石颗粒相互接触，充填物以圆砾、中砂为主，钻进较困难，N120超重型动力触探修正击数为3～6击/10cm。

该层分布于场地大部分地段，层位较连续稳定，厚度达0.50-11.20m。

中密卵石层

3：

粒径大于20mm的颗粒含量为60～70%，大部分卵石颗粒接触，充填物以圆砾、粗砂、中砂为主，钻进困难，N120超重型动力触探修正击数为6～9击/10cm。

该层分布于场地大部分地段，层位连续稳定，厚度达0.80-11.90m。

4、第四系早更新统河湖相昔格达组（Q1－2l+al）层

昔格达组粉砂岩

：

褐红、褐黄、深灰等色，粉粒结构，薄层状构造，泥质胶结，胶结差，属半成岩，局部夹全风化粘土岩，岩芯呈薄层状，略显层理，节理裂隙较发育，部分节理裂隙表面可见铁锰质浸染，岩体破碎，岩芯呈土柱状及碎块状。

岩体基本质量等级属

级，本层下伏于卵石层，埋深大，厚度大，层位稳定。

本次勘察未揭穿该层，该层最大揭露厚度为10.10m。

场地内地基土主要物理力学指标见表1-1

地基土物理力学性质指标建议值表表1-1

岩土

名称

天然

重度

r（kN/m3）

压缩

模量

Es（MPa）

变形

模量

Eo

（MPa）

承载

力特

征值

fak

（kPa）

内聚力

c

（kPa）

内摩

擦角

Φ

（°）

基床

系数

K

（MN/m3）

冲（钻）孔灌注桩

预应力管桩

桩极限侧阻力

标准值qsik（kPa）

桩极限端阻力

标准值qpk（kPa）

桩极限侧阻力

标准值qsik（kPa）

桩极限端阻力

标准值qpk（kPa）

耕土①1

17.5

2

/

60

5

5

/

20

/

20

/

杂植土①2

18.5

2

/

60

20

/

20

/

20

/

可塑粉质黏土②1

20.0

7

/

180

25

12

/

55

/

60

/

软塑粉质黏土②2

20.0

3

/

120

12

8

/

35

/

40

/

稍密粉土③

19.0

4

/

100

10

10

/

25

/

28

/

松散细砂④

19.0

6

5

100

/

18

/

45

/

48

/

稍密中砂

19.5

8

7

140

/

21

/

55

/

60

/

松散卵石

1

20.0

14

12

180

/

26

25

100

/

110

/

稍密卵石

2

21.0

26

22

300

/

30

35

120

2000

130

4500

中密卵石

3

22.5

33

28

500

/

33

40

140

2500

150

7000

全风化粉砂岩

20.0

5

4

160

10

15

12

120

800

125

2000

岩土层与锚固体极限摩阻力标准值qsik建议表1-2

岩土名称

（kPa）

岩土名称

（kPa）

耕植土

20

细砂

50

杂填土

20

中砂

70

可塑粉质黏土

55

松散卵石

100

软塑粉质黏土

35

稍密卵石

150

粉土

30

中密卵石

200

1.3.3场地地下水

根据所搜集的水文地质资料和勘察结果，场地地下水主要为赋存于上部土层中的上层滞水、第四系砂卵石层中孔隙潜水，以及下伏基岩中的基岩裂隙水。

其中：

上层滞水主要赋存于疏松耕土层,水量小，无统一稳定，具明显的季节性特点，根据本次勘察期间调查，雨季形成的上层滞水，水量较大,水位埋深不一，而旱季基本干涸，主要由地表农田灌溉水渠、大气降水补给，自然蒸发排泄；

孔隙潜水主要赋存于第四系砂卵石层中，水量较丰富,丰水期微具承压性，主要受大气降水和地下水径流补给，少量地表农田灌溉水补给，并通过地下径流、蒸发方式排泄；

基岩裂隙水主要赋存于下伏全风化粉砂岩裂隙中，由于粉砂岩层含泥质，且局部夹泥岩薄层，因此，其水量较小，受地下径流补给并向相邻含水层排泄。

勘察期间，测得部分钻孔稳定水位埋深4.40～6.90m，平均水位埋深5.18m，地下水水位高程为1501.71～1503.13m，地下水水位高程平均为1502.44m。

场地内分布有多口人工挖凿水井，深4-5m，深度浅，勘察期间均未见水。

场地地下水水位变化除季节因素外，尚受附近施工降水、地下水抽排等因素影响。

根据区域水文地质资料及场地调查，场地地下水位丰、枯水期年变幅为2.50～4.50m，场地地下水与安宁河河水具一定水力联系，场地处于安宁河一级阶地，安宁河最高洪水位标高约1507.00m。

2.编制依据及施工原则

2.1编制依据

（1）由甲方提供的设计图纸；

（2）省地方标准《建筑地基基础技术规范》（DB42/242-2003）；

（3）《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）；

（4）《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）；

（5）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）；

（6）《岩土锚杆（索）技术规程》（CECS22-2005）；

（7）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）；

（8）《土层锚杆设计与施工规程》；

（9）《钢筋机械连接通用技术规程》（JGJ107-2010）；

（10）《砌筑砂浆配合比设计规程》（JGJ/T98-2011）；

（11）《钢筋焊接接头试验方法标准》（JGJ/T27-2014）；

2.2施工原则

（1）在正式开始施工前，根据设计图纸编制专项施工方案并上报监理部审核，并经批准后方可施工。

（2）进行的施工主要人员，必须要有从事相关工作经验，且进场施工前已对其进行安全、技术交底。

（3）严格按照施工技术要求，设计图纸和相应规程规范的有关规定执行。

（4）因地制宜，与其他各职能部门或单位相互配合，合理利用现有条件，科学管理，使工作顺利进行。

（5）按质量、安全与环境保护要求，进行每道工序的施工作业，文明施工。

3.施工准备

3.1现场准备

（1）现场开挖至基底标高，做好垫层，施工现场无杂物堆积；若现场情况允许，可以在基础顶面施工再行开挖。

（2）根据地质勘察报告，摸清工程场区的地质水文情况，查明并清除地下障碍物。

（3）根据施工平面布置图，做好施工现场临时设施布置，修建施工排水沟，铺设临时施工的水、电线路。

（4）根据施工平面布置图，在施工现场准备好各种材料堆场。

（5）现场安设好钻机、电焊机、注浆机、空压机等施工机械设备，并调试正常。

（6）做好场地内排水措施。

3.2技术准备

（1）对现场甲方提供的坐标、标高进行基线复核。

（2）项目部人员会同甲方、监理、设计等各方有关人员做好图纸会审工作。

（3）对各班组施工人员进行详细的技术、安全交底。

3.3材料准备

主要材料表表3-1

名称

型号

用途

备注

水泥

42.5

注浆

水泥砂浆

M30

锚杆充填

898m³

钢筋

C22

锚杆主筋

354.5T

钢筋

C22

附加短筋

3.3T

注浆管

PE管（20mm）

注浆

59274.6m

钢板

2000*6000*30

冲击锤工作面铺设

40块

（1）所用材料必须具备合格证、出厂检验报告入场复检报告合格后方可投入使用。

（2）材料进场后堆放到指定堆放区，做好现场材料的防水，防潮措施。

（3）钢筋焊接必须检验合格后方能使用。

3.4机具准备

主要设备表表3-2

序号

名称

数量

用途

备注

1

全站仪

1台

投测轴线

2

棱镜

1个

放线

3

对讲机

6个

现场联络

4

履带式潜孔钻机

4台

钻孔

5

电焊机

5台

钢筋焊接

6

注浆机

2台

注浆

7

振捣棒

4台

砂浆振捣

8

搅拌桶

2个

浆液搅拌

9

挖机

2台

转运铺设钢板

10

装载机

1台

转运砂浆

11

吊车

2台

锚杆下放

3.5人员准备

人力资源投入表表3-3

序号

名称

数量

备注

1

管理人员

10人

2

钻机操作人员

12人

3

其他机械操作人员

8人

4

注浆人员

8人

5

辅助人员

15人

4施工工艺

4.1施工方法

采用专业锚杆潜孔钻机，以空压机驱动偏心潜孔锤跟套管钻进成孔，终孔提钻后在孔内置入用钢筋制作好的抗拉杆件，然后在钢筋周围填入细石，最后灌浆形成直径不小于150mm锚固体。

4.2施工工艺

基坑开挖至基底标高→做试验锚杆→锚杆孔位测放→跟管钻进成孔至设计深度→清孔提钻→置入锚杆抗拉杆件→填入细石→灌纯水泥浆→抗拔试验→验收。

采用专业锚杆潜孔钻机，以0.75MPa高压风力驱动偏心潜孔锤跟φ146套管钻进至设计深度。

该成孔采用跟管钻进，并且利用空压机产生的高压空气进行排渣。

达到设计深度后，不得立即停钻，稳钻1～2min。

套管在下钢筋束及灌浆管后用SH-30型拔管机或液压拔管器拔出。

终孔后利用高压空气清除孔内余渣，直到孔口返出之风，手感无尘屑为止。

成孔完毕后，置入事先由钢筋及灌浆管制安成型的锚杆。

钢筋采用规格Ф22钢筋、抗拉强度标准值400N/mm2的Ⅲ级钢筋。

灌浆管采用φ20增强塑料管。

下筋后往孔内投入粒径5～10mm的细石，然后灌注纯水泥浆，浆液水灰比1:

1～0.5：

1，灌浆压力0.3～0.5MPa，孔口溢浆后缓慢提升灌浆管，然后反复补浆，直至孔口浆体饱满无空洞。

灌浆注意事项：

灌浆前，检查制浆设备、灌浆泵是否正常；检查送浆管路是否畅通无阻，确保注浆过程顺利，避免因中断情况影响压浆质量；灌注前先压如压缩空气，检查管道通畅情况；

4.3控制要点

测量定位：

对承台开挖后，测量员按设计施工图纸用全站仪，测放出抗浮锚杆的孔位，用钢筋做出标记，并编号；桩位偏差控制在50mm以内。

铺设钢板：

由挖机把钢板托运至承台上并摆放整齐，做为钻机作业平台。

钻机就位：

平台完成后，即可移钻机就位，钻机作业必须平稳，保证施钻过程中钻机不会有较大的晃动和倾斜而影响成孔施工，最后按照设计的锚杆倾角，用罗盘仪或吊线法调整好钻杆的角度，再适当调整钻机的位置，使钻头对准所要施工的锚杆孔位，钻孔轴线的偏差率不应大于锚杆长度的2%。

成孔：

锚杆成孔采用履带式潜孔钻机，钻孔直径为150mm，钻孔位置纵横向偏差均不得大于±100mm。

钻进过程中出现塌孔，可采用泥浆循环护壁成孔.每根锚杆的钻孔必须详细做好钻孔施工记录。

应检查孔深孔径必须满足设计要求。

清孔：

当成孔达到设计深度后，用高压水或者高压风清孔排出孔内沉渣，直至孔口返出较为干净的无大量沉渣的水或者无钻渣为止。

但需注意清孔时间不宜过长，以防塌孔影响拔管及注浆质量。

锚杆制作：

本工程锚杆主筋为C22，附加短筋为C22。

具体做法如图

（1）钢筋的连接方式采用机械连接。

锚杆体制作时，杆体的下料长度应考虑锚杆的设计长度、锚固的尺寸。

（2）锚杆的钢筋长度是根据孔深度加上进入砼底板的钢筋锚固长度，切好钢筋后，现场进行加工，将锚杆连接后，按设计图纸加工钢筋的尺寸及形状，然后固定在附加短筋上，附加短筋焊接长度120mm。

要求锚杆制作平顺，焊接应饱满。

（3）锚杆筋体制作前应清除表面油污及锈膜。

锚杆安放：

锚杆制作好后，安装注浆管时应进行注水检验密封性能，将D20注浆管（事先检查有无破裂或堵塞）插入在锚杆体中，绑扎松紧合适，以注浆后较易拔出为宜，注浆管下端要比锚杆下端短20～30cm，上部高出地面不小于20cm，喷浆孔设置在注浆管底部500mm内，喷口直径3mm，间距80mm，呈梅花形布置。

注浆管应与锚杆一同下入孔中，锚杆应距孔底0.05米。

下锚时应避免锚杆扭曲、弯折及各部件的松脱。

下锚过程中若遇杆体无法下至孔底或注浆管明显回升过长时，应将杆体拔出并用钻机重新清孔或安装好注浆管后再下锚。

锚杆下设完毕后应采用长0.45m直径22的钢筋保证锚入承台钢筋长度。

待水泥砂浆初凝后进行压力注入水泥浆以保证锚固体的成型质量，浆液水灰比1:

1～0.5：

1，注浆水泥采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，灌浆压力0.3～0.5MPa，注浆量按照每个孔48KG水泥控制，最终注浆压力值以试锚杆最终确定。

在浆体强度未达到设计要求前，锚杆体不得承受外力或由外力引起的锚体移动。

4.4质量要求

为了保证每根抗浮锚杆达到设计抗拔力要求，施工中必须严格控制以下影响质量的关键点：

（1）成孔深度必须大于设计深度0.3m以上，当锚固段分布有砂层、松散卵石层时，该段地层厚度不计入锚固长度，应保证锚固段在稍密～密实卵石层的有效长度不小于5.1m。

（2）锚固体直径不得小于150mm，误差为20mm。

（3）锚杆水平、垂直方向的孔距误差不应大于100mm，钻孔轴线的偏斜率不应大于锚杆长度的2％。

（4）施工中应做好深度、孔径及孔侧地层记录并及时交技术负责人签字确认。

（5）锚杆压浆时孔口溢浆后缓慢提升灌浆管，然后反复补浆直至孔口浆体饱满无空洞。

4.5质量检测

抗浮锚杆施工完毕后，应进行验收试验的检测，数量为锚杆总数量的5％，且不得少于3根。

若验收试验不合格时，应增加锚杆试件数量，增加的锚杆试件应为不合格锚杆的3倍。

对不合格的锚杆，按实际达到的试验荷载最大值的50％进行取值，并根据不合格锚杆占总数量的百分率推算工程锚杆实际总抗浮力与总浮力的差值，并按差值进行增补锚杆。

质量控制表表4-1

位置

允许偏差

备注

钻孔深度

+500mm

孔位纵横向偏差

±100mm

钻孔倾斜度

±2°

锚杆长度

+100mm、-30mm

4.6注意事项

（1）钻孔中的钻进，出渣，清孔需一次完成。

（2）钻孔出渣需及时转运，每日下班前将现场渣土清除至指定场地。

（3）如果在施工过程中出现塌孔应用钻机进行二次清孔后及时注浆。

5.质量保证制度

1、工程的检查验收坚持自检、互检、专检“三检制”，合格后上报监理单位。

2、每道工序完工后，由分管该工序的技术人员、质检员组织作业组长，按规范和验标要求进行验收，对不符合质量验收标准的，返工重作，直至再次验收合格。

3、工序中间交接时，应填写工序交接清单和工序质量自检评定表，互相签字认可。

各班组对各工序要严格执行“三控制”，施工完成后保证工完场清。

4、工程经自检合格后，通知甲方驻地监理工程师检查验收，同时作好工程验收质量记录和签字工作，并归档保存。

5、所有工程必须监理工程师签字认可后，方能进行下一道工序施工，未经签字认可的，禁止进行下道工序施工。

6、经监理工程师检查验收不合格的工程项目，返工自检复验合格后，重新填写工程验收记录，并向驻地监理工程师发出复检报告，经检查认可后，及时办理签认手续。

7、施工工程中如发现特殊情况及时与业主、监理单位、设计单位沟通处理。

6安全文明施工措施

为了配合环保工作，改善城市环境，维护市容环境卫生，工地现场必须加强文明施工管理。

水泥浆采用现场施工，遵循方便施工及不污染环境的原则，采用封闭式注浆，做好文明环保工作。

6.1施工作业场区管理

（1）施工现场要道路畅通，场地平整，无大面积积水，场内设置连续，畅顺的排水系统。

（2）现场施工时要控制扬尘及噪声污染，优化施工工艺和合理安排施工时间尽量做到不扰民。

（3）施工现场产生的渣土，如需外运必须采用封闭式运输工具运到指定的地点排放，严禁外泄污染城市道路和环境。

（4）现场建筑材料的堆放，要按照施工组织设计指定的区域范围分类堆放。

散体材料要砌池筑围堆放，叠放高度不得超过1.6m。

材料转运堆放要有专人管理、清扫、保持场内整洁。

（5）现场施工人员一律要佩戴工作服和安全帽，遵守现场的各项规章制度，非施工人员一律不准擅自进入施工现场。

（6）现场临时设施的设置，要按照“适用、整洁、安全、少占地”的原则。

所有临时设施的门口都要挂上有关用途、管理制度的标牌，实行管理公开化，互相监督。

（7）在场内适当的位置设置宣传栏，进行文明施工管理，安全生产，质量保证等方面的教育。

6.2环境、环保、卫生管理

（1）严格遵守安全文明施工规定，自觉遵守城市环保、环境卫生管理条例，做文明职工。

（2）落实门前三包环境保洁责任制，不得在非施工现场堆放材料、余泥、垃圾等。

（3）施工过程中应确保城市公共设施的安全，如在施工中造成下水道及其它地下管线堵塞或损坏的，应立即疏浚或修复，对工地周围的单位或居民财产造成损失的，应立即停工分析处理，并应承担相应责任。

（4）必须采取各种措施，限制和降低施工过程中的噪音，严格执行夜间施工