污水处理站施工方案.docx
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保定市第一中心医院污水处理站
基坑支护、降水施工方案
中勘冶金勘察设计研究院有限责任公司
2017年01月19日
保定市第一中心医院污水处理站
基坑支护、土方开挖、降水方案
库号：
总（副总）工程师：
（签名）
审定人：
（签名）
审核人：
（签名）
项目经理：
（签名）
项目总工：
（签名）
编写人：
（签名）
中勘冶金勘察设计研究院有限责任公司
2017年01月19日
目录
1编制依据 1
2工程概况 2
3工程周边环境条件 2
4工程地质水文地质条件 3
5基坑周边使用条件 6
6地下水控制及排水措施 7
7设计说明及施工初期准备 8
7.1综合说明 8
7.2初期准备 8
8支护结构、土方开挖及地下水控制施工 9
8.1地下水控制施工工艺及其质量标准 9
8.2排桩、冠梁、支撑梁、锚杆、面层工艺流程及其质量标准 12
8.3材料质量及其控制措施 25
8.4人员、机械设备的组织管理。
26
8.5季节性施工技术措施。
28
9检测方案与应急预案 31
9.1基坑监测主要内容 31
9.2应急预案 34
10施工安全与质量保证措施 38
10.1施工安全 38
10.2有限空间安全作业规定 42
10.3质量保证措施 43
11文明施工与环境保护措施 49
11.1文明施工措施 49
11.2环境保护管理措施 50
12施工进度计划及保证措施 54
12.1施工进度计划 54
12.3工期纠偏措施 56
13基坑的安全使用与维护 56
13.1基坑的使用 57
13.2基坑的维护 57
保定市第一中心医院污水处理站基坑支护、降水工程
57
1编制依据
1.1图纸资料
建筑总平面布置图
建筑物地下结构施工图
《保定市第一中心医院门诊综合楼岩土工程勘察报告（详细勘察阶段项目编号：
12-067K）》（保定市建筑设计院有限公司提供）
《保定市第一中心医院污水处理站基础图》（保定市建筑设计院有限公司）
《保定市第一中心医院污水处理站总平面图》（保定市建筑设计院有限公司）
1.2技术标准
《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）
《建筑基坑工程技术规程》（DB13（J）133—2012）
《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）
《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）
《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）
《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）
《建筑深基坑工程施工安全技术规范》（JGJ311-2013）
《建筑地基基础工程施工规范》（GB51004-2015）
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）
《工程建设施工企业质量管理规范》（GB/T50430-2007）
《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）
1.3法规
《建设工程安全生产管理条例》（国务院第393号令）
《建设工程质量管理条例》（国务院279号令）
《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建质〔2009〕87号）
河北省及保定市关于建设工程的相关法律法规
2工程概况
拟建工程位于保定市五四中路与长城大街交叉口，保定市第一中心医院院内，病房楼东侧（见图2-1）。
场地平坦，高程约17.0m。
±0.000相当于绝对标高17.27m。
基坑南北长约27.8m，东西宽约20.5m；基坑开挖深度约11.18m。
支护结构安全等级一级，设计使用期限为12个月。
污水处理站位置
图2-1交通位置图
3工程周边环境条件
基坑距离西侧病房楼（地上16～18层，主楼基础为天然地基上的梁板式筏基，基础埋深7.6m）10m；距离化粪池（现经现场查明）为2.3m；
基坑距离北侧消防水池（埋深需进一步查明）约1.8m；
基坑距离东侧长城大街9.5m；
基坑开挖范围内有医院病房楼供水管线、污水管线、燃气管线等，施工前燃气与供水管线都已经迁改完成，可以进行施工基坑；
基坑开挖前需进一步查明有无其它管线。
4工程地质水文地质条件
4.1工程地质条件
根据勘察报告，该区地层位于华北地层区，华北平原分区的冀中小区。
在最大钻深60m范围内，根据岩性特征及物理力学性质可划分为十三层，表层为素填土，②层至⑤层为第四系全新统（Q4al+pl）冲洪积地层，⑥层至⑧层为第四系上更新统（Q4al+pl）冲洪积地层。
各层岩性特征及分布情况见表4.1。
各层岩性特征及分布情况表表4.1
地层编号
岩性名称
岩性特征描述
层厚m
层底埋深m
层底高程m
分布情况
①
素填土
暗黄褐色，粉土质，稍湿状，含砖屑，松散。
局部以杂填土为主，成分混杂。
0.6～3.8
0.6～3.8
12.41～15.52
全场地分布
②
粉土
黄褐色，湿，中密，含姜石，具灰斑。
无光泽，摇振反应中等，干强度及韧性低，夹粉质粘土薄层。
0.8～4.1
3.9～5.1
11.17～12.23
全场地分布
③1
粉质粘土
黄褐色，可塑，土质较湿软，切面稍光滑，无摇振反应，干强度及韧性中等。
0.9～1.6
5.4～6.0
10.27～10.78
全场地分布
③2
粉土
黄褐色，稍湿，含姜石，中密-密实。
无光泽，摇振反应中等，干强度及韧性低。
顶部及底部粘质重。
2.2～5.5
7.8～11.3
4.97～8.48
全场地分布
④
细沙
灰黄色，饱和，中密。
矿物成分主要有石英、长石组成，含少量云母及暗色矿物。
偶夹粉土或粉质粘土薄层。
2.4～4.0
11.5～12.4
3.79～4.12
全场地分布
④1
粉土
黄褐色，湿，砂质重，中密-密实。
无光泽，摇振反应中等，干强度及韧性低。
呈透镜体状分布。
0.4～1.5
9.2～11.2
5.01～7.03
局部地段缺失
⑤
中砂
灰黄色，饱和，密实，级配均匀。
矿物成分主要有石英、长石组成，含少量云母及暗色矿物。
3.5～4.4
15.3～16.5
-0.29～0.81
全场地分布
⑥1
粉土
黄褐色，湿，含姜石，中密-密实。
无光泽，摇振反应中等，干强度及韧性低。
夹粉质粘土薄层。
3.7～6.2
19.5～22.5
-6.22～-3.22
全场地分布
⑥2
中砂
灰黄色，饱和，密实。
矿物成分主要有石英、长石组成，含少量云母及暗色矿物，呈透镜体状分布。
0.5～1.3
20.6～21.7
-5.42～-4.32
局部地段缺失
⑦1
粉质粘土
黄褐色，可塑，含姜石，切面稍光滑，无摇振反应，干强度及韧性中等。
中夹粉土或细砂薄层。
2.1～5.4
23.5～25.9
-9.68～-7.22
全场地分布
⑦2
细砂
灰黄色，饱和，密实。
矿物成分主要有石英、长石组成，含少量云母及暗色矿物。
偶夹粉土或粉质粘土薄层。
0.4～4.3
31.2～32.5
-12.06～9.02
全场地分布
⑦3
粉质粘土
黄褐色，可塑，含姜石。
切面稍光滑，无摇振反应，干强度及韧性中等，局部夹密实状细砂或粉土薄层。
2.7～6.3
31.2～32.5
-16.25～-13.92
全场地分布
⑦4
中砂
灰黄色，饱和，密实。
矿物成分主要有石英、长石组成，含少量云母及暗色矿物。
0.6～2.2
31.2～33.9
-17.71～-14.92
全场地分布
⑧
粉质粘土
黄褐色，可塑，含姜石较多。
夹粉土薄层，切面稍光滑，无摇振反应，干强度及韧性中等。
8.1～10.3
41.8～42.8
-26.58～-25.52
全场地分布
⑨
中砂
灰黄色，饱和，密实。
矿物成分主要有石英、长石组成，含少量云母及暗色矿物。
2.7～3.5
44.8～45.8
-29.61～-28.52
全场地分布
⑩
粉质粘土
黄褐色，可塑，含姜石较多。
夹粉土薄层，切面稍光滑，无摇振反应，干强度及韧性中等。
本层层底未揭穿，最大钻探厚度15.2m。
全场地分布
各岩土层物理力学性质指标见表4.2
各岩土层物理力学性质指标表（采用勘察报告推荐值）表4.2
地层编号
土层名称
层厚
m
γ
（kN/m3）
c（kpa）
φ（°）
渗透系数
k（cm/s）
土层极限粘结强度标准值（kPa）
①
素填土
0.6~3.8
18
10
15
16
②
粉土
0.8~4.1
19.4
29.7
23.7
80
③1
粉质粘土
0.9~1.6
19.3
27.6
8.3
60
③2
粉土
2.2~5.5
20
37.9
15.5
1.5×10-4
90
④
细沙
2.4~4.0
19
0
30
3.0×10-3
80
④1
粉土
0.4~1.5
19.7
30.2
21.7
3.0×10-4
90
⑤
中砂
3.5~4.4
19
0
38
1.5×10-2
140
⑥1
粉土
3.7~6.2
19.4
25.9
21.7
3.0×10-4
80
⑥2
中砂
0.5~1.3
19
0
35
1.5×10-2
140
⑦1
粉质粘土
2.1~5.4
19.3
35.2
11.6
3.0×10-5
70
⑦2
细砂
0.4~4.3
19
0
33
3.0×10-3
80
⑦3
粉质粘土
2.7~6.3
19.4
38.7
11.5
3.0×10-5
70
⑦4
中砂
0.6~2.2
19
0
38
1.5×10-2
140
⑧
粉质粘土
8.1~10.3
19.4
48.3
13.2
3.0×10-5
70
4.2水文地质条件
根据勘察报告资料场地地下水属于潜水，稳定地下水位埋深为7.70～8.40米，稳定地下水位高程为7.72～8.62m米。
含水层为③2层粉土底部及④层细沙，属孔隙潜水型，主要补给来源为侧向渗入及大气降水、地表渗漏，地下水排泄以人工开采和向下渗流为主要形式。
根据区域水文地质资料，地下水年变幅约2.00米以内。
根据场地内所取水分析可不考虑地下水对混凝土结构的腐蚀性。
拟建污水处理站基坑底地坪绝对高程约为6.09m（±0.000（17.270m）下11.180m），基坑开挖深度大于地下水埋深，因此施工中需配合降水工序。
5基坑周边使用条件
施工现场仅设置临时的砂石、水泥、模板、脚手架存放点，存放点的位置距离基坑坑边不少于2.0m，且堆积载荷不大于20kPa。
钢筋堆放和加工场地应设在离基坑边缘较远的位置，基坑工程开展以后严格禁止大型载重车辆停留或在附近行驶。
6地下水控制及排水措施
根据场地工程地质水文地质条件，结合毗邻的门诊综合楼基坑降水工程经验，该工程拟采用管井降低地下水位的地下水控制措施。
（1）总涌水量（Q）
基于岩土工程勘察报告，该基坑按均质含水层潜水完整井总涌水量按下式计算。
式中：
Q——基坑降水总涌水量（m3/d）；
k——渗透系数，取等效渗透系数8m/d；
H——潜水含水层厚度，取12m；
Sd——基坑底下水位的设计降深，取4m；
R——降水影响半径；按计算,其中sw为井水位降深取10m；
r0——基坑等效半径；按计算，其中A为基坑面积。
计算得出基坑总涌水量Q=660m3/d。
（2）管井出水能力：
q=ldα×24
式中：
q——管井出水能力（m3/d）；
d——过滤器的外径，取300mm；
l——过滤器淹没段长度，取1m；
α——与含水层渗透系数有关的经验系数，取100。
计算得管井出水能力q=72m3/d。
（3）管井深度（HW）:
HW=HW1+HW2+HW3+HW4+HW5+HW6
式中：
HW——降水井设计深度（m）；
HW1——基坑深度，取11.18m；
HW2——降水位距基坑底要求的深度，取0.5m；
HW3——ir0；i为水力坡度，在降水井分布范围内宜为1/10～1/15；r0为降水井分布范围的等效半径或降水井排间距的1/2（m）；
HW4——降水期间的地下水位变幅取2.0m；
HW5——降水井过滤器工作长度，取1.0m；
HW6——沉砂管长度，取3.0m。
计算得出：
HW=19.18m。
（4）管井数量
n=1.1Qq
计算得n=10
根据以上计算结果，结合保定地区的降水经验，综合确定管井间距10.0m，降水井深25m。
基坑顶部设置集水总管，集水总管采用直径273mm的钢管制作，就近接入城市排水管网。
7设计说明及施工初期准备
7.1综合说明
（1）基坑结构设计使用期限为1年。
（2）基坑开挖深度为：
11.180m，属于深基坑。
（3）超载：
距离坑边2.0m范围内不能堆载，临时施工堆载不大于20kPa；
（4）根据基坑开挖深度，基坑周边既有建筑物类型、基础形式、基础埋深及距离基坑的距离,周边建筑物对支护结构的变形、地下水条件的变化引起地基变形限值的要求，基坑开挖范围内各岩土层的分布及厚度等特点将基坑划分为3个支护单元，采用排桩加支撑加预应力锚杆的支护结构。
7.2初期准备
根据本工程的情况，施工前准备工作主要有现场踏勘、修建临设、测量放线、施工用水用电布置、施工队伍的调遣及施工机械、材料的进场等工作。
准备工作的实施将为施工的全面展开提供前提条件。
（1）现场踏勘：
在施工前踏勘现场，落实项目部的临时用地，了解现场环境、周边环境对工程施工的要求。
确定进场道路、临建、料场的位置。
（2）修建临时设施：
根据现场踏勘的资料、施工总平面布置图及甲方要求，修建临时生活、办公设施。
（3）测量放线：
根据设计要求测放出基坑范围、料场及加工厂等的具体位置并设置标志。
（4）施工用水用电布置：
施工临时用水、用电线路铺设。
（5）施工队伍的调遣及施工机械：
组织施工人员进场并进行安全教育、技术交底。
施工设备进场并报验。
（7）材料进场：
施工材料进场并组织见证取样送检。
8支护结构、土方开挖及地下水控制施工
8.1地下水控制施工工艺及其质量标准
8.1.1管井布置、深度及结构
设计降水井10眼沿基坑外侧布置，管井间距10m，井深25m，管井成孔直径500mm，虑管直径300mm。
设计井结构为先钻凿直径500mm的孔至设计深度，后下入内径300mm，壁厚50mm的无砂砼管，环状间隙充填磨圆度好的粒径为0.5mm～10mm的级配滤料，井管口高出地表0.2m。
（附管井结构图）
8.1.2基坑降水施工工艺
①测量放线、钻机就位：
根据基坑降水平面布置图，测放出管井井位并用钢钎钉入地面以下300mm。
回转钻机对准井位，并准备好井管、滤料及洗井设备。
②凿井、换浆：
回转钻机对准孔位并开始钻凿至设计深度，钻进过程中，钻探人员应随时掌握钻孔深度、地层变化、孔壁稳定性、孔内浆液漏失等情况，保证成孔工作安全顺利进行。
凿井完成后后将钻头提高0.5m开始循环清孔换浆，循环过程中加入清水稀释，至泥浆密度接近1.05g/cm³。
③吊放井管：
井管过滤器为无砂砼管，下放井管前确认井管无残缺及断裂现象，井管连接处注意公母口对接，外包两层60目过滤网，用12～14号铅丝绑扎，绑扎间距25cm，在井管壁外侧通长均匀设3道竹制肋板进行固定，并用8号铅丝进行绑扎，绑扎间距40～50cm，肋板搭接处要加密绑扎，使井管牢固可靠。
④填滤料：
井管安装完成后，在环状空隙填入滤料，采用动水填砾法，此法为将水泵下入距井管底部1～2m处进行抽水抽浆，同时用另一水管向井内供水，均匀、连续、缓慢地填入滤料，不得突填、间歇猛填。
填砾过程中要及时记录填砾方量，及时测量砾面深度，根据井内水位情况调节抽水和供水强度。
如发现填入量与砾面高度不符，应放缓填砾速度或设法进行处理。
⑤洗井：
在下管填滤料后8小时内完成洗井，以免时间过长影响降水效果。
采用空压机和水泵联合洗井法进行洗井。
填砾工作完成后，用空压机在含水层部位自上至下以0.5m间距进行吹洗，直至井底，往返1～2次，后再用水泵进行间歇抽水，达到水清砂净为止。
⑥管井施工完成后，安装潜水泵，并进行试水，满足现场降水需求正常工作，开展排水管网的施工。
根据已完井情况，分段交叉施工排水系统。
⑦封井:
降水施工结束后直接采用砾石做回填处理。
降水井施工工艺流程图见下图8.1：
施工准备
测量放线、定井位
钻机就位
制作泥浆
凿井
换浆
井口止封
填滤料
吊放井管
降水维护
安装水泵、架设电缆
铺设排水总管及沉砂池
洗井
封井
水位观测
挖泥浆坑
图8.1降水施工工艺流程图
8.1.3管井施工质量标准
①井身应圆正、垂直，并符合下列规定：
井身直径不得小于500mm，孔斜率不大于1°；
②完成管井洗井工作后，应进行单井试验性抽水，标定单井出水量；
③抽水试验结束前，应对抽出井水含沙量进行测定，降水管井抽排水含砂量应小于1/100000；
④净地沉淀物高度应小于井深的5‰。
8.1.4排水管网布置
铺设排水管网，集水总管采用直径273mm的钢管制作，排水管线布置在降水井外侧的保护井衬上，每5-8m砖砌托台，排水管居中放置。
在排水管线转角连接处、每边中部、排水管网进入甲方指定管线接口处设置沉淀池，沉淀池采用砌砖池，需做防水处理。
排水管网向水流方向的倾斜为1‰。
在角点处及铺设管网工作井位置可适当调节加密降水井间距。
8.2排桩、冠梁、支撑梁、锚杆、面层工艺流程及其质量标准
8.2.1排桩工艺流程及其质量标准
本工程支护桩采用泥浆护壁钻孔灌注桩，设计桩径ø600mm，桩间距1m，设计有效桩长17.08m和16.58m，总桩数91根。
排桩施工严格按照《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）执行。
测量放线、定桩位
泥浆制备
钻机就位
成孔钻进
泥浆外排
成孔质量检查
钢筋笼安放
钢筋笼制作
安装导管
二次清孔
混凝土灌注
混凝土供应
泥浆收集、渣土外排
成桩
合格
否
是
排桩施工工艺流程见图8.2-1：
图8.2-1排桩施工工艺流程图
8.2.1.1测量定位放线
根据设计图纸和业主提供的水准点和坐标控制点，采用全站仪测放桩基轴线和桩位，桩基轴线的控制点和水准点设在不受施工影响的地方，施工中经常复测。
桩位测放偏差不大于20mm。
8.2.1.2埋设护筒、钻机就位
①护筒的埋设应准确、稳定，护筒中心与桩位中心偏差不得大于50mm；
②护筒采用5mm钢板制作，其内径应大于钻头直径100mm，上部开设1～2个溢浆孔；
③护筒的埋设深度不小于1.5m，下端外侧应采用粘土填实；
④回转钻机就位，对准桩位，调整钻机平稳，保证钻进过程中不产生位移。
8.2.1.3成孔钻进
（1）钻机就位后调整好位置与垂直度，然后钻进至设计深度并进行第一次清孔。
开钻时，钻头的中心一定要定位准确，轻压、慢转、限制回次进尺，并从孔口及时补充泥浆，保证泥浆面始终保持在距护筒0.5m以内。
钻头下放或提升到护筒底部时，一定要慢提慢放，以防钻头挂碰护筒。
在钻进砂层时，根据孔内泥浆的变化情况，及时调整泥浆比重。
（2）开钻时慢速钻进，待导向部位或钻头全部进入地层后，再正常钻进。
（3）钻机在钻进过成中采用减压钻进，即钻机的主吊钩始终要承受部分钻具的重量。
（4）成孔采用泥浆护壁，施工期间护筒内的泥浆面要高于地下水位，且不低于护筒顶0.5m；钻进过程中如发生孔斜，应及时采取纠斜措施，纠斜后方可继续钻进。
（5）根据本工程地质情况，成孔过程中采用自造浆泥浆护壁。
（6）施工时，根据桩机的施工安排及路线设计泥浆池，泥浆沟泥浆池根据场地情况就地开挖。
8.2.1.4清孔
（1）当成孔达到设计深度时，经确认后，开始清孔作业。
（2）清孔利用储浆池的泥浆进行泥浆正循环置换出孔内的渣浆，在清孔过程中要不断向孔内泵送优质泥浆，保持孔内液面稳定。
（3）清孔按下列规定进行：
①清孔后孔底泥浆的比重宜为1.10～1.25；
②清孔结束时，除要求测定孔底泥浆的比重外，还测定含砂率及其粘度。
清孔后孔底泥浆的含砂率应≤8%，粘度应≤28s；
③清孔后的孔底沉渣厚度不得大于200mm，清孔合格后立即进行水下混凝土施工。
8.2.1.5钢筋笼的制作和吊放
（1）排桩钢筋笼的制作在现场进行，加工制作完成并通过验收，做好隐蔽工程验收记录签证后，用汽车吊进行吊装就位。
（2）钢筋笼纵筋采用HRB400级，采用单面搭接焊接，接头位置相互错开,且在35d或500mm（取大值）的同一接头连接区段范围内钢筋接头不得超过钢筋数量的50％。
横向加强筋及螺旋箍筋分别为HRB400级与HPB300级钢筋，纵横钢筋交接处均应焊牢,箍筋与主筋50%点焊，主筋与加强筋100%点焊牢固。
钢筋笼保护层用直径10mm圆钢弯制成高度为50mm的弓形钢筋，以保障钢筋保护层厚度的准确性。
（3）采用吊车吊放钢筋笼，钢筋笼吊放时，要注意垂直放下，避免碰撞孔壁。
（4）钢筋笼用直径10mm的圆钢作吊筋进行定位，吊筋的长度为地面吊点的高程和笼顶标高之差；吊筋上部做成吊环，在地面用钢管穿过固定。
（5）灌注过程中，应做好监测工作，检查钢筋笼是否上浮。
8.2.1.6灌注水下混凝土
（1）排桩混凝土采用预拌混凝土，砼强度等级C30。
（2）混凝土必须具有良好的和易性，坍落度为180～220mm，粗骨料的最大粒径不大于20mm。
（3）水下混凝土采用导管进行灌注，导管底距孔底部约30～50cm。
导管使用前应进行拼装、试压，试水压力0.8Mpa，隔水栓采用球胆。
（4）灌注前应检查孔底沉渣情况，浇注过程中，随着混凝土的上升，要适时提升和拆卸导管，导管底端埋入混凝土面以下保持2～6m，严禁把导管底端提出混凝土面。
（5）水下混凝土的灌注应连续进行，不得中断。
一旦发生机具故障或停电、停水及发生导管堵塞、进水等事故，应立即采取有效措施进行处理。
8.2.1.7排桩施工质量标准
（1）混凝土灌注桩钢筋笼质量检验标准，见表8-1。
钢筋笼质量检验标准表表8-1
项
序
检查项目
允许偏差或允许值（mm）
检查方法
主控
项目
1
主筋间距
±10
用钢尺量
2
长度
±100
用钢尺量
一
般
项
目
1
钢筋材质检验
设计要求
抽样送检
2
箍筋间距
±50
用钢尺量
3
直径
±10
用钢尺量
（2）混凝土灌注桩质量检验标准，见表8-2。
桩质量检验标准表表8-2
序号
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
单位
数值
1
桩位
mm
±50
基坑开挖前量护筒，开挖后量桩中心
2
孔深
mm
＋300
只深不浅，用重锤测，或测钻杆、套管长度，嵌岩桩应确保进入设计要求的嵌岩深度
3
桩体质量
检验
按基桩检测技术规范
按基桩检测技术规范
4
混凝土强度
设计要求
试件报告或钻芯取样送检
8.2.2冠梁及支撑梁
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