上洋污水处理厂配套干管二期工程施工组织设计

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上洋污水处理厂配套干管二期工程施工组织设计

附图1上洋污水处理厂配套干管二期工程二标段施工总平面布置图

附图2上洋污水处理厂配套干管二期工程二标段临建设施平面布置图

附图3上洋污水处理厂配套干管二期工程二标段总进度横道图

CECS86-2015 混凝土水池软弱地基处理设计规范.pdf1.施工组织设计编制依据、原则及说明

建设单位所提供的图纸、地质勘察报告、招标文件。

上洋污水处理厂配套干管二期工程二标段招标文件。

由招标文件明确的国家及相关部门的相关的法规和规范。

通过踏勘工地从现场调查、采集、咨询所获取的资料。

本投标人拥有的科技成果、工法成果、机械机具设备、管理水平、技术装备以及多年积累的类似工程施工经验。

当地政府在环境保护等方面的具体规定和要求。

遵守招标合同文件各项条款要求,认真贯彻落实业主、设计单位和监理工程师的指示、指令和要求。

严格遵守招标文件明确的设计规范、施工技术规范和质量评定验收标准。

坚持在实事求是的基础上力求技术先进、科学合理、经济适用的原则。

自始至终对施工现场实施全员、全过程、全范围严密监控,坚持动静结合、科学管理的原则。

实行项目法管理,通过对劳务、设备、材料、资金、技术、施工方案和信息优化处置,实现安全、质量、工期、成本及社会信誉的预期目标。

本施工组织设计是我单位为优质、高速、安全、文明、低耗建设上洋污水处理厂配套干管二期工程二标段,全面实现施工合同和设计图纸提出的各项要求而作出的慎重承诺。我们将严格履行合同,科学地组织交叉流水作业,精心施工,利用人公司优势以一流的项目管理,一流的工程质量、一流的文明施工、一流的安全措施、一流的工作效率、一流的服务水平建设本工程。在工程施工过程中我们将严格要求、严格制度、严格管理、严格责任,力求做到每项工作质量达标,每道工序质量受控,每个分项工程质量创优,每项服务业主满意,精心打造优质工程。

2.工程概况与水文地质条件

上洋污水处理厂配套干管二期工程二标段,建设地点:龙岗区坪山街道;建设单位:深圳市龙岗区建筑工务局,设计单位:中国市政工程西南设计研究院;勘察单位:深圳地质建设工程公司;合同工期:500日历天,工程计划按期完成;工程造价:89217406.43元。

本工程包括墩子河截污干管工程和田头河截污干管工程。墩子河截污干管工程拟建管道经金田路、竹青路、福民路、兰景南路、东纵路、坪葵公路,大部地段为双线管,局部地段为单线管。田头河截污干管工程拟建管道经金田路、马鞍岭路等,大部地段为双线管,局部地段为单线管。

管径为、500mm、600mm、800mm,主要类别为:De400、De500和De600HDPE双壁波纹管(用于明挖施工);De400、De500和De600HDPE平壁管(用于拖拉法施工);De800混凝土管道(用于顶管施工)、De800HDPE双壁波纹管(用于明挖施工);De600和De800HDPE增强缠绕管(用于明挖施工),管底埋深一般小于,设计坡度为3‰、5‰、10‰等,全线干管长度约为16.7KM。

2.2水文地质条件及施工场地环境

场地地貌为冲积平原,目前为道路及两侧建筑用地,场地稍有起伏。

地层结构及岩土层物理力学性质

根据现场土性鉴定,结合室内土工试验及现场标准贯入试验成果,场地地层可划分为人工填土层(Qml)、第四系冲洪积层(Qal+pl)、第四系残积层(Qel)及石炭系砂岩(C)。

场地地下水按其赋存介质的差异可分为第四系孔隙水和基岩裂隙水两种,第四系孔隙水以潜水型孔隙水为主,局部具微承压性,补给来源主要为大气降水补给。基岩裂隙水的主要含水地层为强风化岩层下段,基岩裂隙水为承压型裂隙水,其透水性和赋水性取决于裂隙的发育程度和连通程度,富水性不均匀,具有明显的区段性;基岩裂隙水的补给来源主要为同一含水层渗透补给,同时也接受上部土层孔隙水的越流补给。

地下水位的变化与地下水的赋存形式及排泄、补给方式关系密切,每年的4~9月为本区的雨季,大气降水丰沛,水位抬升,而在冬季因降水减少地下水位随之下降。稳定水位年变幅一般为1.0~2。本场地的地下水位埋深为0.50~8。

大部分地段地下水对混凝土结构无腐蚀性,局部地段弱腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性,大部分地段对混凝土结构中的钢筋无腐蚀性,局部地段中等腐蚀性。

①)素填土:场地分布较普遍,呈松软状态,局部稍压实,工程性质较差,对管道埋设基槽稳定性有不利影响。

③)硬塑状残积粉质粘土:场地局部地段不连续状分布,属中压缩性土,承载力高,在埋藏较浅的地段为管道良好基础持力层。

根据管道设计方案图,管底埋深大部分地段小于5m,浅埋地段用明挖法进行管道施工,基槽开挖及大面降水会对邻近建筑物造成不良影响,可用钢板桩加内支撑法进行基坑支护处理,并应做好截(排)水工作,基坑支护方案应专门进行;当管道附近无建(构)筑物影响时,可进行自然放坡处理,坡度(高宽比)可取1:1.25。建筑密集地段,用顶管法进行管道施工。

拟建截污管道基础方案首选天然地基,在施工过程中若遇到软弱土层,当管底标高以下软弱土层厚度较小时,可用换填法进行地基加固处理;当管底标高以下软弱土层厚度较大时,可用深层搅拌、抛石碾压等方法进行地基加固处理。

1)换填:主要是针对基础下软土层较薄地段,当软土层不厚(一般为1~)、清除软土不会因此而造成基槽坑壁失稳的情况下采用。换填材料采用中粗砂、碎粉石。基础下为填土也须作换填处理。

2)搅拌桩加固:当基础下软弱土层超过难以清除时,可采用此方案,但此方案因场地限制施工可能有困难,可采用注浆,具体实施应根据现场条件确定。

施工应注意的事项及对周围环境的影响

据场地岩土工程地质条件,对管道埋设的不利因素有以下几个方面:

1)场地普遍分布有人工填土层,局部地段存在淤泥质土等软弱土层,对管道基槽开挖坑壁的稳定性会带来不利因素,软弱土层对管道会造成不均匀沉降,导致管道与箱涵的开裂破坏。

2)施工现场位于建筑密集区,人多车多,且施工沿线场地狭窄,施工机具与材料的堆放对沿线的交通会带来许多不便,施工现场地下管线密布,对施工会造成一定的困难。

对不利因素拟采取的处理措施

1)管道施工开挖基槽时,因上部普遍存在有松软的人工填土层和局部地段存在淤泥质土,对基槽壁应采取相应的支护措施,确保周边建筑物的安全。

2)管道下部地基土不同程度的存在有软弱地基土,为了保证管道的正常使用,对浅层厚度不大的软弱土层应清除换填砂,对软弱土层厚度大的地段应采取相应的基础处理型式对软弱地基进行加固或改良。在管道接头部分,采用柔性接头。

3)场地地下水位较高,一般开挖深度3~,均位于河水水位以下,开挖时防水,施工时,采取相应的抽排水措施,抽排地下水有引起地面下沉、造成相邻建筑物及河堤失稳的不利影响,必要时用止水帷幕、疏干河涌水等预防措施,并加强监测。场地埋设管道线路长,在施工前,选择有代表性的地段进行实验性施工,针对不同的问题应及时采取相应的技术措施对施工方案进行调整。

4)为了保证施工质量及文明施工,严格按照国家及地区施工规程与规范进行施工。

施工场地环境及注意事项

1)施工现场为建筑物密集区,人多车多,施工时会同相关部门对道路进行合理调控;

2)施工线路长,地质情况复杂,若发现地质情况变化大,相关部门应及时对施工方案进行相应的调整,确保工程的顺利施工,提交合格的工程交付使用。

3)工程施工时,机具的施工及设备、材料的堆放会对周边群众造成相当的不便,此类事情应引起高度重视,保证场地的文明施工。

3.1施工总平面布置原则

本标的施工场地布置原则上按招标文件、设计图纸划定的施工区域或征地范围内。在具体布置中、根据本标的工程特点和施工地段的地形、地质条件及现场实际条件,合理布局,统筹安排,力求合理、紧凑、厉行节约、经济实用、方便管理,确保各施工时段内的施工均能正常有序和安全高效地进行。同时,对施工区及周围环境进行有效的保护。详见施工总平面布置图。见附图1和附图2。

根据施工合同文件提供的用地红线范围,以及施工现场的实际情况:现场施工线路较长,沿线地形条件较复杂,经过工厂、房屋、河流、鱼塘、田地、公路、水渠等多种设施地带,管道铺设为带状施工,主要建筑物包括管道明挖管道、顶管、二程式拖拉管、工作井、检查井等分散布置,给施工管理带来难度,根据施工现场的实际情况以及施工合同文件和施工现场的条件,我公司计划项目部办公室、工人宿舍采用租施工场地就近的工业厂房解决。施工现场临时用地根据现场需要而确定。

3.2水、电、通讯系统和材料的供应

生活用水就近取自市政供水管网,生产用水也就近接入市政供水管网,不能接入的施工区域用水车供用。

临建设施电源接入供电电网,生产用电根据施工场地现场情况,申请就近接入市政动力电网,不能接驳的地方,用配备的发电机进行发电。自配200KW发电机组4台,保证工程正常施工。

3.2.4临建系统布置

临时设施根据现场的实际情况布置在坪山街道田头社区金田路307和309号,田头河截污干管主要集中在该地段,同时该位置交通方便,面临金田路,临墩子河截污干管施工区域较近较方便,可作为办公区和项目部管理人员生活区。

临建系统房建及占地面积表

3.2.5 材料的供应

当地有各种大型的建筑材料市场,材料供应丰富、齐全,钢材、木材、水泥、砂石、砂等建筑材料均可从附近建筑市场购买,管道施工所需的管材,惠州、东莞、广州均有生产供应。

我们在认真研究了本项工程内容后,制定了本标施工组织设计,我公司将按业主的开工时间要求,调集我公司精干力量和充足的设备,精心施工。为全面完成承诺的工期和质量标准,继续发扬我公司敢打硬仗的拼搏精神,精心组织,科学调度,全面协调组织施工,确保本标工程按期优质完成。

4.1.1以项目经理为总指挥,负责与业主、设计、监理及地方政府的协调,是工程施工的总调度,对该工程的质量、工期、安全、文明施工负总责,并对施工成本进行有效的控制,按“项目法施工”的要求进行管理。项目经理将充分发挥和利用他的“职、权、利”,组织实施“保证体系”是所有的承诺,通过他的得力指挥和项目部各部门及全体员工的精心作业、科学管理、规范化施工、文明施工等将按时交给业主一个外表美观、质量优良、专家肯定、百姓放心的优良工程。

4.1.2项目副经理、技术负责人服从项目经理的指挥,努力做好本职工作,向项目经理献计献策,解决施工中出现的各种问题及技术难点,认真落实各项责任制度。技术负责人必须严格按业主在文件中要求的技术规范和其他有关的标准、规范、规程制订和实施施工计划和施工工艺,把好质量、技术、安全和文明施工的关口。

4.1.4各个施工班组和全体施工人员,是完成项目经理部各项指标的直接责任人和执行者,是工程施工的一线战斗员,他们的素质直接影响到工程的质量、进度、安全和文明施工,项目经理将按工程各阶段施工劳动力的需要量,把技术过硬、作风优良的员工调到本工程现场,组成一个能打硬仗的施工队伍。施工人员在努力完成本职工作的同时,必须积极响应项目经理部发出的对工程质量、进度、安全、文明施工有利的各项活动。

4.1.5组织机构框图如下页表:

根据本工程的工程量清单及工期、本公司类似工程的施工经验和招标文件,拟投入本合同的设备如下:

拟投入本合同工作的主要施工设备表

4.3拟投入劳动力计划

4.3.1拟投入本合同工作的劳动力情况

拟投入本合同工作的劳动力表 (单位:人)

4.3.2劳动力进场计划

单位:人

注:本计划表是以每班八小时工作制为基础的。

4.3.2(1)劳动力动态计划柱状分布图

5.主要分部分项工程的施工方法

本工程的主要分部工程施工有顶管及拖拉管的工作井和接收井的沉井法施工、基底的搅拌桩施工、管道开挖施工及拉森钢板桩施工、拉森钢板桩铺设管道施工、顶管施工、二程式拖拉管施工、各类井室(检查井、截流井、旋流井等)浇筑及砌筑施工、施工用地(包括道路、绿地、浆砌石水渠(沟))恢复项目的施工。

5.1顶管及拖拉管的工作井和接收井的沉井法施工

本项目共有167个工作井和接收井,采用沉井工艺施工,其中墩子河截污干管段共有119个,包括顶管和二程式拖拉管的工作井和接收井;矩形沉井的最大尺寸为:7.2m×4.7m,圆形沉井的最大尺寸为:外径4.9m;沉入深度为3~9m;田头河截污干管段共有48个,包括二程式拖拉管的工作井和接收井,矩形沉井的最大尺寸为:4.9m×3.4m,圆形的规格为:外径4.9m,沉入深度为3~8m。

(1)勘查地质,根据地质勘查报告,了解沉井所处位置的地质(包括土力学指标、休止角、摩擦系数、地质构造、分层情况等)和地下水文情况及地下埋设物、障碍物情况、绘制地质剖面图。

(2)根据工程结构特点、地质水文情况、施工设备条件及技术可能性,编制切实可行的施工方案或施工技术措施,以指导施工。

(3)平整场地至要求标高,按施工要求拆迁沉井周围土的破坏棱体范围内的地上障碍物,如电线杆、树木及其它设施;清除地面下3m以内的地下埋设物,如上、下水管道、电缆线路及基础、人防设施等。

(4)修建临时设施,修筑道路、排水沟、截水沟、安装临时水、电线路,安装施工设备,并试水、试电、试运转。

(5)按设计总图和沉井平面的布置要求,设置测量控制网和水准基点,进行定位放样,定出沉井中心轴线基坑轮廓线,作为沉井制作和下沉定位的依据。在原有建筑物附近下沉的沉井,在建筑物上设置沉降观测点,以便定期进行沉降观测。

(6)技术交底,使施工人员了解并熟悉工程结构、地质和水文情况、了解沉井制作和下沉施工技术要点、安全措施、质量要求及可能遇到的各种问题和处理方法。

5.1.2沉井施工顺序及工艺

工作井和接收井主要为矩形断面、圆形断面,采用钢筋混凝土结构,混凝土强度等级为C25,抗渗等级S6。

沉井制作有一次制作和多节制作、地面制作和基坑中制作等方式。根据本工程的实际情况,沉井大部分深度在5~8m,原则上,采取两次制作下沉方案,有利于减少接高作业工序,加快施工进度。个别超过8m米的,如地基处理不好,操作控制不严,则在下沉前易于产生倾斜,在这种情况下,两次制作困难,就采用分多节制作,节数应尽量减少,但根据以往的施工经验,分多节制作的首节自重不能克服下沉土壤摩阻力时,采用在基坑中制作的方式,以减少挖土下沉深度,沉井的制作高度和基坑深度应根据计算确定。

在松软地基上的施工区域施工沉井时,对地基进行处理,以防由于地基不均匀下沉引起开裂,处理方法一般用砂、砂砾、砂石垫层。

沉井制作时,下部刃脚的支设,可视沉井的重量、施工荷载和地基承载力情况,采取用垫架法、半垫架法、砖垫座或土胎模。在软弱地基上制作时,常采用垫架或半垫架法。垫架的作用是:使地基均匀受沉井重量,避免在浇筑混凝土过程中产生突然下沉,使刃脚裂缝;保持沉井位置不致倾斜和便于调整;便于支撑和拆除模板。当地基承载较低,经计算垫架需用量较多,铺设过密时,在垫木下设砂或砂石垫层加固,将沉井的重量扩散到更大面积上,避免发生不均匀沉降;同时可使间距加大,减少垫架数量,便于垫木铺设找平和抽除。砂垫层的厚度一般根据第一节沉井重量和垫层底部地基上的承载力计算,使垫层底面处的自重应力加上砂垫层底面处的附加应力小于或等于砂垫层底部土层的承载力,一般厚度为0.5~2.0m,砂垫层的厚宽度应满足应力扩散的要求。主要有以下几个工序:

(1)模板制作,为了便于工作井支模绑扎钢筋及混凝土浇灌,根据井壁高度的大小,分2节分2步进行浇筑。模板的配制按照所分节的高度进行,模板采用新的δ=18mm竹木模板,以保证模板表面光洁平整并安装牢固。为了保证工作井壁的整体性和垂直度,工作井内模板一次支设至设计井顶高度。内模用脚手架平台固定找正;外模按照分节高度分2次支设。内外模均采用双销螺栓拉结,螺栓均采用Φ12螺栓垂直间距为600mm,水平间距为1200mm。

(2)钢筋加工和绑扎,钢筋加工前应首先核对图纸,按1:1放样,并核对规格和数量。在内模板支设完毕后,把预制的所有预埋板和预埋件按照图纸上的位置进行放置和固定,经技术人员或质检人员检查确定其数量和位置准确无误后,再进行钢筋网的绑扎,并将钢筋和预埋件进行焊接和绑扎。工作井立墙竖向钢筋要一次立起,为了保证钢筋的位置、垂直度和间距,用脚手平台对其进行固定;横向钢筋按分节浇筑高度分次绑扎焊接。钢筋保护层用混凝土预制块控制(绑挂在钢筋网上)。钢筋网绑扎焊接完成后用模板梯片固定。

(3)混凝土浇筑,考虑到施工现场的实际情况,混凝土采用C25抗渗商品的混凝土,采用混凝土运输车运送,直接浇入工作井内,振捣采用插入式振捣器。在刃脚处由于钢筋密集并有凹槽,开始浇筑时混凝土高度不宜太高,以避免振捣不出现气泡和空鼓现象;另外,对工作井整体来讲,都要对称均匀浇筑,以防止模板变形或产生不均匀下沉。为确保水平施工缝处的抗渗性,其表面处理应严格按照有关施工技术规范执行。

(4)混凝土养护,混凝土浇筑前用水润湿模板,浇筑后用草袋覆盖并浇水养护。为了观察地基的沉降,在工作井的四个角上设置观测点,浇筑混凝土前进行测量并作好记录。以后每节浇筑完后都要记录一次,一旦发现严重不均匀沉降,立即停止浇筑,采用纠正措施后方能继续施工。

5.1.4工作井井区布置

井区平面布置遵循少占地、满足顶管需要、便于管理、减小噪声影响和场地环境破坏的原则。施工平面重点考虑存管及下管、泥浆系统及弃土存放等因素。

工作井坑内合理布设基坑导轨、主顶设备(顶镐及油泵)、后背铁、控制台、集水坑等设备和设施,各种管线由工作平台至工作井内管路全部使用胶管联接。

(3)工作井平台及吊架

工作平台主梁采用I40型钢,上铺15×15cm方木作为承重平台。中间留下管和出土用的平台口,平台口上设滑车。主梁两端伸出工作井井壁外搭地长度不少于2m,与管道轴线垂直方向工字钢梁埋地敷设,其顶面与现况地面平齐。起重架由8根Φ159mm(厚壁t=12)钢管组成,每根钢管长度为L=9m,顶部四根长2500mm的Ⅰ32a工字钢连接,其上焊接一根14.0m长的Ⅰ32a工字钢作为起重横梁,横梁上安装一台5t电葫芦,用于出土和顶铁的吊运;起重架中间用两根长2360mm的Ⅰ32a工字钢焊在一起,其上安装一个20t吊钩,与5t卷扬机配合使用进行吊管,中间的4根Φ159mm钢管加设斜向支撑,以确保其稳定性。起重架底部焊接在平台下预埋钢板上,支脚加肋。

5.1.5沉井下沉验算

沉井下沉时,对其在自重下能否下沉进行必要的验算。沉井下沉必须克服井壁与土间的摩擦力和地层对刃脚的反力,下沉力与阻沉力之比称为下沉系数K,一般应大于1.15~1.25。假定摩擦力随土深而增大,在刃脚台阶达到最大值,以下则保持常值,比较附合实际情况。沉井下沉力系平衡简图如图5-1,其下沉安全系数按下式计算:

式中:—下沉安全系数,一般应大于1.15~1.25;

—沉井自重及附加荷重(kN);

—被井壁排出的水量(kN);

—沉井与土之间的摩擦力(kN),按;

—沉井外径(m);

—沉井全高(m);

—刃脚高度(m);

—刃脚反力(kN),如果采取将刃脚底面及斜面的土挖空,则R=0;

式中、、、—各层土与井壁摩擦系数(kN/m2);

、、、—各层土的厚度(m)。

沉井采取分节制作,分节下沉时,其下沉系数也应分段计算。

本工程各工作井及接收井的施工计算详见《上洋污水处理厂配套干管二期工程二标段顶管和二程式拖拉管的工作井及接收井的沉井施工法专项方案》。

5.1.6沉井的下沉方法

沉井下沉有排水下沉和不排水下沉两种方式,前者适用于渗水量不大(每1m2不大于1m3/min)、稳定的粘性土,或在砂砾层中渗水量虽很大,但排水并不困难时使用;后者适用于严重的流砂地层中和渗水量大的砂砾层中使用,以及地下水无法排除或大量排水会影响附近建筑安全的情况。

采用排水下沉法施工,在沉井内设泵排水,沿井壁挖排水沟、集水井,用泵将地下水排出井外,边挖土边排水下沉,随着加深集水井。挖土采用人工或风动工具。挖土方法采用碗形挖土自重破土方式,先挖中间,逐渐挖向四周,每层挖土厚0.4~0.5m,沿刃脚周围保留0.8~1.5m宽土堤,然后再按每人负责2~3m一段向刃脚方向逐层、全面、对称,均匀地削薄土层,当土堤(垅)经不住刃脚的挤压时,便在自重作用下均匀垂直破土下沉;对有流砂情况发生时或遇软土层时,亦可采取分段对称地将刃脚下掏空或继续从中间向下进行第二次破土的方法。

本项目首选不排水下沉,必须对沉井下沉的稳定性进行验算,保证施工的安全,详见《上洋污水处理厂配套干管二期工程二标段顶管和二程式拖拉管的工作井及接收井的沉井施工法专项方案》;若下沉有困难,有保证措施后可排水下沉施工。

5.1.7测量控制与观测

沉井位置、标高的控制,是在井外部地面、井壁顶部四面设计纵横十字中心控制线、水准基点;垂直度的控制,是在井筒内按四方或八等分标出垂直轴线,各悬吊一个线坠对准下部标板来控制。沉井下沉中,对位置、垂直度和标高(下沉值),每班测量2次,接近设计标高时,每2h测量一次,由专人做好记录。如有倾斜(线坠偏离墨线50mm,或四面标高不一),位移或扭转,应及时通知值班队长,指挥操作人员纠正,使偏差控制在允许范围内。

当首节下沉到预计深度后,即应停止挖土下沉,并进行井壁接长,继续下沉;当沉井下沉到刃脚接近设计标高约500mm时,应注意放慢井中取土速度,借以观测沉井自重下沉至设计标高或接近设计标高;在正常情况下,再经过2~3d下沉稳定后,或经观测在8h内累计下沉不大于10mm时,封底还应按专门公式行沉井下沉稳定性和抗浮稳定性验算。详见《上洋污水处理厂配套干管二期工程二标段顶管和二程式拖拉管的工作井及接收井的沉井施工法专项方案》

沉井封底有排水封底和不排水封底和不排水封底两种方式。前者系将井底水抽干进行封底混凝土浇筑,又称干封底,困其施工操作方便,质量易于控制,是应用较多的一种方法;后者多采用导管法在水中浇筑混凝土封底,施工较为复杂,只有在涌水量很大,难以排干且出现流砂现象时才应用。因此,本工程拟用排水法封底施工。

排水封底方法是将新老混凝土接触面冲刷干净并凿毛,并将井底速成锅底形,由刃脚向中心挖放射形排水沟,填以卵石形成滤水暗沟,在中部高2~3个集水井,深1~2m,井间用盲沟相互连通,插入φ600~800mm四周带孔的钢管或无砂混凝土管,四周填上卵石,使井底的水流汇集于井中,再用潜水电泵排出,保持地下水位低于井底0.5m以上。封底时,井底先铺一层150~200mm厚卵砾石或碎石,再在其上浇筑混凝土作为垫层,在刃脚下切实捣实,以保证沉井的最后稳定。垫层混凝土强度达到设计要求达到设计强度的50%后,在其上绑钢筋,钢筋两端应伸入刃脚凹槽内,再浇筑底板混凝土。混凝土强度达到设计强度要求强度70%后,将集水井中的水逐个抽干,在套管内迅速用干硬性混凝土进行堵塞捣实,盖上法兰盘,用螺栓拧紧或四周焊接封闭,上部用混凝土填实抹平。

5.1.9质量控制与检验

(1)沉井在施工前就对钢筋、电焊条及焊接成形的钢筋半成品进行检验。

(2)混凝土浇筑前,应对模板尺寸、预埋件位置、模板的密封性对下沉偏差做过程控制检查。下沉后的接高应对地基强度、沉井的稳定性做检查。封底结束后,应为底板的结构(有无裂缝)及渗漏做检查。

(3)沉井竣工后的验收应包括沉井的平面位置、终端标高、结构完整性、渗水等进行综合检查。

5.2基底的搅拌桩施工

本工程搅拌桩施工主要用于基坑和管道基底的地基处理,按照图纸设计要求,水泥搅拌桩处理地基长度约1km,桩径有φ500mm、φ600mm两种类型,桩长为1.0~4.5m,水泥搅拌桩设计及施工要求:水泥搅拌桩径D500mm,单桩竖向承载力特征值Ra≥65KN,复合地基的承载力特征值σa≥100KPa;水泥搅拌桩径D600mm,单桩竖向承载力特征值Ra≥90KN,复合地基的承载力特征值σa≥100KPa;桩底持力层为进入中砂、粗砂、粉质粘土层。水泥土90天龄期无侧期抗压强度fcu≥1.3MPa。水泥标号425掺入比aw≥12%。

5.2.1施工工艺方法要点

(1)深层搅拌法的施工工艺流程:定位下沉→深入到设计深度→喷浆搅拌提升→原位重复搅拌下沉→重复搅拌提升→搅拌完成形成固体。

(2)深层搅拌桩的施工工序为:深层搅拌桩定位→预搅下沉→制配水泥浆→喷浆搅拌、提升→重复搅拌下沉→重复搅拌提升直至孔口→关闭搅拌机、清洗→移至下一根桩,重复以上工序。

(4)施工前应标定搅拌机的灰浆泵输送量、灰浆输送管到搅拌机喷浆口的时间和起吊设备提升速度等施工工艺参数,并根据设计要求通过试验确定搅拌桩的配合比。

(5)施工时,先将深层搅拌机用钢丝绳吊挂在起重机上,人用输浆管将贮料罐砂浆与深层搅拌机接通,开动电动机,搅拌机叶片相向而转,借设备自重,以0.38~0.75m/min的速度沉至要求加固深度;再以0.3~0.5m/min的速度均匀提升搅拌机,与引同时开动砂浆泵将砂浆从深层搅拌中心管不断压入土中,由搅拌叶片将水泥浆与深层处的软土搅拌,边搅拌边喷浆直到提至地面(近地面至管基以上可不喷浆,便于挖土),即完成一次搅拌进程。用同法再一次重复搅拌下沉和重复搅拌喷浆上升,即完成1根柱体加工,外形呈“8”字形,然后重复以上步骤。

(6)施工中固化剂应严格按预定的配合比加入,并应有防离析措施。起吊应保证起吊设备的平整度和导向架的垂直度。成桩要控制搅拌机的提升速度和次数,使连续均匀,以控制注浆量,保证搅拌均匀,同时泵送必须连续。

(7)搅拌机预搅下沉时,不宜冲水,当遇到较硬土层下沉太慢时,方可适量冲水,但应考虑冲水成桩对桩身强度的影响。

(8)每天加固完毕,应用水清洗贮料罐、砂浆泵、深层搅拌机及相应管道,以备再用。

①施工前检查水泥及外加剂的质量,桩位、搅拌机的工作性能、各种计量设备完好程度(主要是水泥流量计及其它计量装置);

②施工中检查机头提升速度、水泥浆或水泥注入量,搅拌桩的长度及标高。

③施工结束后应检查机头提升速度、水泥浆或水泥注入量,搅拌桩的长度及标高。

④进行强度检验时,对承重水泥土搅拌桩应取90d后试件;对支护水泥土搅拌桩应取28d后的试件。试件可钻孔取芯,或其它规定方法取样。

⑥对不合格的桩应根据其位置和数量等具体情况,分别采取补桩或加强邻桩等措施。

5.3管道开挖施工及拉森钢板桩施工

上洋污水处理厂配套干管二期工程二标段干管工程采用管道开挖施工的干管长度约6Km,包括HDPE400双壁波纹管、HDPE500双壁波纹管、HDPE600双壁波纹管、HDPE800双壁波纹管、HDPE600增强缠绕管、HDPE600增强缠绕管,其中约4Km需要进行拉森钢板桩支护开挖施工。

5.3.1管道开挖测量放线

按设计给定的中线控制点,在现场测设出中线的起点、终点、平面折点、纵向折点及直线段控制中心桩(用木桩顶钉中心钉设定),并在起点、终点,纵向折点的沟槽外适当位置,设置方向控制桩,并且通过丈量确定桩号。

(2)增设临时水准点,应在稳固且不易被碰撞处设置,其间距为不大于100m为宜。临时水准点闭合差应符合±12(L为水准点之间的水平距离,单位:Km)的规定标准。利用就近的道路控制点进行控制。其重点是控制好各种井位坐标与曲线段的折点、起点与终点坐标。

5.3.2管沟开挖断面

按招标书和设计图纸的要求开挖沟槽,参考地质报告资料,我公司拟采用机械大开挖的方法施工,开挖放坡按地质报告和图纸设计要求坡比为1:1.00~1:1.25。

沟槽底宽度,按照下式计算:

B=D1+2(b1+b2+b3)

式中:B—管道沟槽底部的开挖宽度(mm);

D1—管道结构的外缘宽度(mm);

b1—管道一侧的工作面宽度(mm),按下表采用;

b2—管道一侧的支撑宽度,一般可取150mm~200mm;

b3—现浇混混凝土模板一侧的宽度(mm)。

地下水应及时抽干,沟槽边不堆土。开挖沟槽时严防塌方,勤加检查,以确保沟下施工人员的安全。经检查,坡度、宽度、土质均符合要求,方可下沟工作。开挖沟槽的余土,作场内倒运。

根据沟槽深度开挖采用一次或二次开挖,装车采用、2台挖掘机。土方倒运采用5台自卸车。沟槽开挖要点:

(1)沟槽开挖的关键是确定开挖宽度。根据槽深和土质情况,按施工规范或技术规程要求,选取既不会造成沟槽塌方,又减少开挖量最小需要槽底宽度(管道结构宽与两侧工作面间宽之和),经过计算确定沟槽上口开挖边线。

(2)当地质条件不佳,地下水位高于槽底且降水不好,以及现场没有适宜宽度的工作空间时,采用沟槽支撑,要按规程进行支撑设计,以保障槽壁稳定,支撑采用的类型、构造均应根据现场条件,按有关规范、规程执行。

(3)沟槽施工中的排水、降水。根据水文地质资料,槽底高程在地下水位线以下,或有浅层滞水的槽段,在施工方案中要确定排、降水措施。如果要采用槽底两侧挖排水沟进行排水,其槽底宽度还应适当加宽,不应侵占工作宽度。

(4)槽底土基,要保证其强度和稳定,不能超挖,也不能扰动。要有较好的降水措施。如发生超挖或扰动,必须按规程要求进行地基处理后,方可进行管道平基或底板浇筑。

(1)管基土质情况较好,地下水位降低后在管底以下的地段,采用砂垫层厚100~200mm,管道铺设在砂垫层上;

(2)管基在岩石或多石地段应采用砂基础,砂垫层厚100~200mm。开槽土弧应大于或等于90度,采用中、粗砂;

(3)管基在回填土段应超挖500mm,清掉植物层或残积层,再回填并分层夯实,管基密实度要达到95%后,铺砂垫层厚100~200mm,再敷设管道。

(4)对于较深的沟槽,若有明显的积水现象,将在沟槽边侧设置宽为20cm,深为15cm的排水边沟,并且每隔30米左右在槽底边外设一口径为60cm,深为50cm左右的排水集井,水流坡度大于1%,同时在排水集井处用污水泵进行施工排水。

(5)管基开挖后,如遇软弱地质情况、地下水或下瀑雨等情况。应会同设计、监理、质监、建设、施工各单位进行共同研究,确定基础处理方案。以设计院的设计变更通知的形式明确,基础处理方案。我单位将严格按照设计变更通知的要求,作基础处理的施工。沟槽经设计、监理、建设单位代表人检查合格后方下管,并做好隐蔽工程记录。

(1)混凝土垫层应在沟槽开挖并处理完毕,经监理工程师检验签认后,方可进行。

(2)混凝土垫层采用设计图纸要求的标号混凝土, 混凝土采用平振器捣实.

(3)按管道结构、管径大小、管道接口、安装所用工具设备的情况,予留管节安装接口工作坑,待管道安装,试压检验合格,并经监理工程师同意后,再进行管道接口处基座施工。

5.3.5沟槽回填应遵守的一般原则

(1)管道工程应在其主体结构经隐蔽验收合格,污水或雨污合流管道闭水试验合格后,及时进行回填。防止晾槽过久,造成塌方,挤坏管道,或管道接口抹带空鼓开裂;雨季易产生水泡槽,漂管或造成回填作业困难。

(3)回填前,应将槽内木料、草帘等杂物清理干净。当管槽内有积水时,应将水排净,不得在水中回填土。冬季、雨季回填应当日填土,当日夯实。

(4)回填必须在管座混凝土强度达到5.0N/mm2以上时方可进行。砖石方沟必须在盖板安装后才可回填;沟槽在管、沟结构两侧应同时回填,两侧回填土面高差不得超过30cm;不得将土直接砸在抹带上。总之,回填夯实操作,应以确保管、沟结构安全,不发生引起管道、接口沟墙、井室破坏或移位的事故,且达到各部位密实度要求为原则。

(5)为防止管道在回填夯实中裂损,其胸腔部分必须按虚厚不超过30cm,密实度达轻型击实密度的95%标准,分层夯实;管顶50cm范围的填土,宜用木夯夯实,密实度达轻型击实密度的85%,管沟于路基范围内管顶以上25cm范围回填土,表层的压实度不应小于87%;当管顶回填夯实高达1.5m以上时,方可使用碾压机械压实;如管顶距路床高不足1.5m时,管道应采用360度混凝土包封来加强。

(6)管沟开挖确保沟底土层不被扰动,当无地下水时,挖至设计标高以上5~10cm,可停挖;遇到地下水时,可挖至设计标高10~15cm待到下管之前再开挖平整沟底;

(7)沟底遇到大颗粒石块,应将其开挖至沟底设计标高以下0.2m,再用粗砂或软土夯实至沟底设计标高。

(8)挖土超挖在15cm以内且无地下水时,可用原土回填夯实、密实度为95%,沟底遇到地下水时,采用砂夹石回填。

(9)尽量堆土于沟槽一侧,堆土线距边线不小于0.5~1m,对湿陷性黄土地区,沟边宽度留大一些,并作土埂,以防雨水流入沟内。

(10)堆土不得压盖消防龙头和测量标志等,并不得阻碍交通。

考虑到钢板桩较长,在施打中,钢板桩容易向一边倾斜,由于倾斜误差积累不易纠正,难以控制钢板桩墙的平直度,所以钢板桩施工拟采用屏风式打入法。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根钢板桩成排插入导架内,使它呈屏风状,然后再施打。

5.3.7钢板桩施工的一般要求

(1)钢板桩的设置位置要符合设计要求,便于方渠基础施工,即在基础最突出的边缘外留有支模、拆模的余地。

(2)基坑护壁钢板桩的平面布置形状应尽量平直整齐,避免不规则的转角,以便标准钢板桩的利用和支撑设置。各周边尺寸尽量符合板桩模数。

(3)整个基础施工期间,在挖土、吊运、扎钢筋、浇筑混凝土等施工作业中,严禁碰撞支撑,禁止任意拆除支撑,禁止在支撑上任意切割、电焊,也不应在支撑上搁置重物。

5.3.8钢板桩施工的顺序

钢钢板桩施工的顺序为:板桩位置的定位放线→挖沟槽→安装导梁→施打钢板桩柱→拆除导梁→清理锚杆处标高的土方→挖土→排污管、渠箱施工→回填石屑→拔除钢板桩。

5.3.9钢板桩的检验、吊装、堆放

对钢板桩,一般有材质检验和外观检验,以便对不合要求的钢板桩进行矫正,以减少打桩过程中的困难。

①外观检验:包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端部矩形比、平直度和锁口形状等项内容。检查中要注意:a)对打入钢板桩有影响的焊接件应予以割除;b)割孔、断面缺损的应予以补强;c)若钢板桩有严重锈蚀,应测量其实际断面厚度。原则上要对全部钢板桩进行外观检查。

装卸钢板桩宜采用两点吊。吊运时,每次起吊的钢板桩根数不宜过多,并应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)钢板桩堆放:钢板桩堆放的地点,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:

①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;

②钢板桩要按型号、规格、长度分别堆放,并在堆放处设置标牌说明;

5.3.10导架的安装

在钢板桩施工中,为保证沉桩轴线位置的正确和桩的竖直,控制桩的打入精度,防止板桩的屈曲变形和提高桩的贯入能力,一般都需要设置一定刚度的、坚固的导架,亦称“施工围檩”。

导架采用单层双面形式,通常由导梁和围檩桩等组成,围檩桩的间距一般为2.5~3.5米,双面围擦之间的间距不宜过大,一般略比板桩墙厚度大8~15mm。

安装导架时应注意以下几点:

(1)采用经纬仪和水平仪控制和调整导梁的位置。

(2)导梁的高度要适宜,要有利于控制钢板桩的施工高度和提高施工工效。

(3)导梁不能随着钢板桩的打设而产生下沉和变形。

(4)导梁的位置应尽量垂直,并不能与钢板桩碰撞。

5.3.11钢板桩施打

拉森钢板桩施工关系到施工止水和安全,是本工程施工最关键的工序之一,在施工中要注意以下施工有关要求:

(1)全线采用Ⅱ、Ⅲ型6~12米长密扣拉森钢板桩。拉森钢板桩采用履带式挖土机(带震动锤机)施打,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,对钢板桩逐根检查,剔除连接锁口锈蚀、变形严重的钢板桩,不合格者待修整后才可使用;

(3)打桩前,在钢板桩的锁口内涂油脂,以方便打入拔出;

(4)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;

(6)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。总之,施工中应根据具体情况变化施打顺序,采用一种或多种施打顺序,逐步将板桩打至设计标高,一次打入的深度一般为0.5~3.0米。

(8)密扣且保证开挖后入土不小于2米,保证钢板桩顺利合拢;特别是工作井的四个角要使用转角钢板桩,若没有此类钢板桩,则用旧轮胎或烂布塞缝等辅助措施密封;

(9)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;

拉森钢板桩支护按照图纸设计要求,拉森Ⅱ型钢板桩采用1~2道支撑,拉森Ⅲ型采用2~3道支撑。

5.3.12钢板桩的拔除

基坑回填后,要拔除钢板桩,以便重复使用。拔除钢板桩前,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,会给己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。设法减少拔桩带土十分重要,目前主要采用灌水、灌砂措施。

本工程拔桩采用振动锤拔桩:利用振动锤产生的强迫振动,扰动土质,破坏钢板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力,依靠附加起吊力的作用将桩拔除。

(2)拔桩时应注意事项

①拔桩起点和顺序:对封闭式钢板桩墙,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。

②振打与振拔:拔桩时,可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的粘附,然后边振边拔。对较难拔除的板桩可先用柴油锤将桩振下100~300mm,再与振动锤交替振打、振拔。有时,为及时回填拔桩后的土孔,当把板桩拔至比基础底板略高时暂停引拔,用振动锤振动几分钟,尽量让土孔填实一部分。

③起重机应随振动锤的启动而逐渐加荷,起吊力一般略小于减振器弹簧的压缩极限。

④供振动锤使用的电源为振动锤本身额定功率的1.2~2.0倍。

⑤对引拔阻力较大的钢板桩,采用间歇振动的方法,每次振动15min,振动锤连续不超过1.5h。

5.3.13钢板桩土孔处理

对拔桩后留下的桩孔,必须及时回填处理。回填的方法采用填入法。填入法所用材料为石屑。

5.3.14管道铺设施工

管道基础采用土弧基础,对一般土质,应在管底以下原状土地基或经回填夯实的地基上铺设一层厚度为100mm的中粗砂基础层;当地基土质较差时,可采用铺垫厚度不小于200mm的砂砾基础层,也可分二层铺设,下层用粒径为5~32mm的碎石,厚度100~150mm,上层铺中粗砂,厚度不小于50mm。对软土地基,当基础承载力小于设计要求或由于施工降水等原因,地基原状土被扰动而影响地基承载能力时,必须先对地基进行加固处理,在达到规定的地基承载力后,再铺设中粗砂基础层。

对由于管道荷载、地层土质变化等因素可能产生管道纵向不均匀沉降的地段,应在管道敷设前对地基进行加固处理。

①对地下水位高于开挖沟槽槽底高程的地区,施工时应采取降低地下水位措施,防止沟槽失稳。

②排水管临近建筑物的地方,降低地下水位时,应采取预防措施,防止对建筑物产生影响。

③降低地下水位的方法,应根据土层的渗透能力、降水深度、设备条件等选定。

a.沟槽内不得积水,严禁在水中施工。地下水位应降至槽底最底点以下0.3~0.5m;

b.管道敷设完后,进行回填土作业时,不得停止降低地下水。待管道稳定固结后,方可停止降低下水。

a.铺管前,应根据设计要求,对管材规格及连接类型、数量进行验证,并按产品标准要求逐节进行检查,不符合产品标准的管材严禁敷设;

b.搬运时须轻抬、轻放,严禁在地面拖拉,如出现管壁破损或钢带裸漏应及时用微型挤出机进行修补;

c.下管可用人工或起重机械进行。一般小口径可采用人工下管,大口径宜采用起重机械下管,人工与机械起吊下管时应按5.2.1要求执行;

d.下管安装作业中,必须保证沟槽排水畅通,应防止管材漂浮,管线安装完毕尚未填土时,一旦遭水浸泡,应进行管中心线、管顶高程复测和外观检查,如发生位移、漂浮等现象,应作返工处理。

橡胶套加不锈钢活套连接(适用于DN/ID≤800管材),橡胶套加不锈钢活套连接的结构见下图

橡胶套分两层,内层1.5mm橡胶套,外层5~8mm厚发泡橡胶板,在橡胶板外侧用不锈钢套紧固,管端在出厂前预制了塑料密封块。

a.连接前先检查管材表面、肋片顶面是否平整破损、有无凸凹或钢带裸露。检查塑料密封块是否焊接牢固,与管体和肋片之间有无缝隙,如有问题应及时修补。

b.清除管内杂物,清洁管端连接部位。将管道放置在地基上,对齐管道,管道连接处的地基上要挖有适合连接操作的操作坑。

c.将1.5mm橡胶套套入管材端部,套入长度为橡胶套的一半,然后将另一半翻折回来套在同一管端。

d.将两根管材管端对正(轴线平直),并留出不小于10mm的伸缩间隙,然后将橡胶套翻回套在另一侧管端。

e.将发泡橡胶板缠绕在橡胶套外面,发泡橡胶板应自然均匀贴合在橡胶套外,对口自然对靠且处于管顶中部,用胶带粘和固定。

f.将不锈钢活套圈套在橡胶板外。对不锈钢活套(供应状态为平板)的弯曲成型过程中,应保持连续圆顺的变形,不得出现死弯或折皱。不锈钢套弯曲围套到位后,穿上并逐渐拧紧螺栓,在拧紧时应边紧边用橡皮锤敲击不锈钢套外表面,保证钢套与橡胶套均匀贴合,敲击力应适度,不得使板面上出现塑性凹陷。

g.将待连接二根管材端口对齐对靠并尽可能同轴,在管材椭圆度较大时应尽可能使二根管材端口长短轴对应。

h.将电热熔带敷设于二根管材连接处内壁上,电热熔带搭接口及接线柱应位于管材上方;热熔带宽度方向上的中心线应尽可能与两管端对接线在同一垂直面上。

i.在电热熔带搭接处,用仿形热熔片将空隙填充或微型挤出机进行修补;

j.使用支承机具将电热熔带撑圆并均匀压紧贴合在管材内壁上,机具的所有压板均应整齐无遗漏的覆盖压合在热熔带上。

k.将热熔焊机(电源)与电热熔带电热回路连接,依管材生产厂家提供的电流、通电时间等焊接工艺参数进行通电加热焊接。通电加热焊接过程中,电流可能有一定的连续稳定降低过程,但不得有升降突变,电热熔带熔焊区的表面温度在圆周上应是相对均匀的,如出现异常情况应对接头进行详细检查并采取相应措施。

l.焊接完毕后,进行自然冷却(一般≥40min),冷却过程中不许移动焊接机具,并保证接头不受外力作用,冷却后移动机具到下一个工作点。

n.管道连接完毕,且达到规定要求后应立即进行回填。

(4)管道与检查井的连接

①管道与混凝土检查井连接时,宜采用刚性连接。

②当管道已敷设到位,在混凝土检查井井壁时,宜采用水泥石棉封口插入井壁的管端。水泥石棉的厚度不宜小于100mm。

GBT494-2010 建筑石油沥青管道与检查井预留洞的连接

③当管道未敷设,在混凝土检查井时,应在井壁上按管道轴线标高和管径开预留洞口。预留洞口内径不宜小于管材外径加100mm。连接时用麻丝水泥石棉封口填实插入管端与洞口之间缝隙。

④在检查井井壁与插入管端的连接处,麻丝水泥石棉封口时管端圆截面不得出现扭曲变形。当管径较大时,施工时可在管端内部设置临时支撑。采用专用管件与检查井连接时,专用管件应由管材生产厂配套供应。

⑤管道与检查井连接完毕后,必须在管端连接部位的内外井壁做防水层,并符合检查井整体抗渗漏的要求。

⑥检查井与上下游管道连接段的管底超挖(挖空)部分,在管道连接完成后必须立即用砂石回填,并按设计土弧基础支承角回填密实。

闭水试验时,水头应满足下列要求:

①当试验段上游设计水头不超过管顶内壁时,试验水头应以试验段上游管顶内壁加2m计。

②当试验段上游设计水头超过管顶内壁时,试验水头应以试验段上游设计水头加2m计。

③当计算出的试验水头超过上游检查井井口时CJ/T 466-2014标准下载,试验水头应以上游检查井井口高度为准。

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