原水管保护专项方案(2013.8.20)文档格式.doc

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上海浦东建筑设计研究院有限公司

监理单位：

上海智达工程顾问有限公司

施工单位：

上海建工二建集团有限公司

中环线浦东段（军工路越江隧道～高科中路）新建工程13标，里程桩号范围K7+500～K8+258.675，总长约758.675米。

主要内容：

主线高架桥、地面桥（吕家浜桥）、地面道路、排水工程

主线高架桥一般采用预制砼小箱梁，局部采用简支钢混叠合梁及钢连续梁，下部结构采用钢筋砼预应力倒T盖梁，桩基采用Φ800钻孔灌注桩，平均桩长为48米。

中环线浦东段13标改建项目工程范围内有两根青草沙水管，根据调查该管涵为两根直径3.6m的钢管，本段道路范围内管位中心位于道路两侧红线外5m处，呈南北走向与现有申江路段走向一致，在本工程道路的中心线两侧，全线管底标高约为-9.6～-17.3m左右，在我标段范围内埋深约11m左右。

且本工程新建吕家浜桥总宽62.75m，分东西两幅桥设计，采用结构简支桥面连续小箱梁，下部结构采用桩柱式桥墩、轻型桥台，后台设置耳墙，桥台两端设搭板，搭板长为8m，厚为40cm。

下部桩基采用Φ800钻孔灌注桩，桩长为48米。

设计要求老桥拆除到河床底50cm，桩基不予拔出。

根据原水管“8m内为保护范围，40m为监测范围”的原则，本标段吕家浜东西拓宽桥梁桩基涉及在8m保护范围内，其余为监测范围。

施工期间主要保护措施：

①为了能更好的保护水管，桩基采用了成孔质量好、成桩效率高、工艺成熟、挤土效应小的GPS-15型钻机钻孔。

并在到达原水管深度时减慢钻孔速度。

②桩基施工采用跳打方式，能更好降低桩基对土基的破坏，且在施工期间加强对原水管变形等方面监测，确保原水管安全。

③承台开挖围护采用6m钢板桩，挖土运输至临时堆土区域，严禁在原水管8m保护范围内堆土及其它荷载。

④小箱梁吊装方面采用2台200吨吊机同时进行吊装，吊车底下采用30cm厚钢筋砼加固，以减小对土体的沉降，并设置原水管保护范围警戒线，务必避开原水管保护区。

2地质概况

下面为中环线岩土工程勘察报告对吕家浜孔号为J23，标高为4.25的静力触探勘测结果，具体如下（括号内为标高范围）：

①1填土—含植物根茎，有机质，虫孔等，土质松散。

场地内遍布。

（4.26~-0.11）

②1褐色粉质粘土—含氧化铁斑点，土质山上至下逐渐变软，切面稍光滑，干强度中等，韧性中等，无摇震反应。

（3.16~0.69）

②2灰黄色粉质粘土—含有机质、云母等，夹薄层粉砂，土质不均，切面稍光滑，干强度中等，韧性低，无摇震反应。

（2.51~0.01）

③灰色淤泥质粉质粘土—含有机质、云母等，夹薄层粉砂，土质不均，切面稍光滑，干强度中等，韧性中等，无摇震反应。

（-2.44~-4.80）

④灰色淤泥质粘土—含有机质，夹少量贝壳及粉砂，切面光滑，干强度高，韧性高，无摇震反应。

（-11.37~-14.10）

⑤1-1灰色粘土—含有机质、腐植质及钙质结核，切面光滑，干强度高，韧性高，无摇震反应。

（-17.17~-20.39）

⑤1-2灰色粉质粘土—含有机质，夹少量贝壳碎屑，切面稍光滑，干强度中等，韧性中等，无摇震反应。

（-19.47~-28.91）

⑥草黄色粉质粘土—含铁锰质结核及氧化铁斑点，土质均匀致密，干强度中等，韧性中等，无摇震反应。

主要分布在结字盘港正常沉积区（-23.64~-32.20）

⑦1砂质粘土—含云母，夹薄层粘性土，无光泽，干强度低，韧性低，摇震反应迅速。

局部缺失。

（-26.27~-31.62）

⑦2粉砂—含云母、石英等矿物颗粒，夹薄层粘性土。

场地内遍布（-55.17~-59.19）

⑧1灰色粉质粘土—含云母、腐殖质，夹薄层粉土。

（-62.98~-66.23）

⑧2灰色粉砂夹粉质粘土—含云母、具交错层理，夹较多薄层粉土。

（-71.59~-74.89）

⑨1灰色粉砂夹粉质粘土—夹较多薄层粘性土，局部为粉砂与粉质粘土互层。

（-71.59~-74.89）。

⑨2灰色细砂—颗粒自上而下变粗，夹小砾石。

（-86.90~-87.25）

中环线浦东段（军工路越江隧道~高科中路）新建工程13标原水管保护专项方案

8m

上海建工二建集团有限公司-4-

二、编制依据

1、中环线浦东段（军工路越江隧道～高科中路）新建工程13标总平面图

2、本工程合同及招标技术文件要求；

3、《上海市原水引水管渠保护办法》

4、《上海市原水引水管渠保护技术标准》

5、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202—2002

6、《钻孔灌注桩施工规程》DBJ08—202—2007

7、《钢筋焊接及验收规范》JGJ18—2012

8、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33—2001

9、国家和政府部门制定的劳动保护和安全生产政策、法令和规章制度；

三、钻孔桩施工保护措施

1、施工准备

1）、开钻前结合物探放明管线位置：

（1）探测方法与范围

使用方法：

瑞雷波反射法

探测范围：

探测深度为20m

（2）管线的探测：

管线采用探地雷达探测，探地雷达探测的原理类似声纳，发射天线发射的电磁脉冲在价质中传播电磁波在遇到不同介电常数的物质之间的界面是反射回来，接收天线接收到的反回来的电磁波经过信号和图像处理后显示器上显示出来，从而确定地下管线的状态和地下目标。

由于地下物金属体体或其他物体也反射回来，为确定管线的属性，必须沿线走向作精密测量定位。

发现信号减弱与消失应慎重分析。

2）、打桩顺序平面图

3）、钻孔灌注桩就位保证钻杆垂直度控制

吊线锤测垂直度法：

吊线锤是一形5m卷尺大小的测垂直度工具，它可吸附于钻杆上，另一端有一吊线锤，用短尺在吊锤线上部及下端量垂线到钻杆面的垂直距离，如上下距离相同，则说明钻杆在此方向已经垂直。

吊线的距离越长越准，施工中一般吊线长度为1.5m左右。

同样在钻杆上与此相垂直的另一面上用同样的方式校准，多次校核后，即可保证钻杆垂直度，钻机采用GPS-15优质钻机，并用正循环施工工艺进行成孔。

4）、成孔施工，在原水管范围内降低转速避免扰动土体。

开钻前先用小钻头进行低速慢转到桩底标高，确认钻进过程中没有异状情况，然后正式钻进，采用轻压慢转，以保持钻具的稳定性和导向性，穿过1~2m后，转入正常钻进。

并应根据地层变化调整钻进参数。

正常钻进中，保持泥浆性能不变，采用中等转速，控制在23r/min为宜，碰到硬土层进尺速度适当减慢，以钻机不超过负荷为准。

当钻孔深度到达原水管顶2m以上时，应慢档低速钻进。

5）、防止钻孔灌注桩扩径及缩径

泥浆采用蓬松土进行人工造浆，合理配置泥浆的比重，在灌注桩施工中不会产生扩径及缩径等现象，可减少对源水管造成影响。

根据前面所示“新建吕家浜桥梁桩基与原水管平面图”8m以内的桩基采用人工造浆。

泥浆配制是成孔成败的关键，在施工过程中，原水管周边的钻孔灌注桩采用粘性土造浆护壁，钻进过程泥浆比重控制在1.2。

排渣泥浆比重控制在1.3～1.4；

泥浆的粘度控制在18～20秒，含砂量小于4%；

在成孔过程中，排出的泥浆应先进入泥浆沉淀池，降低泥浆的含砂量及比重，然后再进入循环池利用；

经常对沉淀池、循环池进行清理，清除沉砂、积淤，对不符合要求的泥浆应及时排放到废浆池外运，确保泥浆质量

2、成桩施工

1）、清孔

当钻孔达到设计深度后，停止进尺，进行清孔。

清孔时采用换浆、抽浆、掏渣相结合的方法。

2）、钢筋笼、声测管安装

当钢筋笼下端接近护筒底口时，应放慢下放速度，并在操作人员的扶持下，对准孔中心缓慢下放，防止钢筋笼碰撞孔壁，一旦发生钢筋笼被卡，入孔困难时，应稍稍提起并转动钢筋笼缓慢试探入孔，直到钢筋笼下至设计标高，安装时应考虑钢筋笼受拉伸长，准确测量钢筋笼底口标高，保证声测管紧贴桩底，又防止声测管产生变形。

钢筋笼安装时，所有检测管内应充满清水，以防因个别管接头不密封导致泥浆进入孔内堵塞管路；

有利于清除钢管浮力；

有利于抵消管外泥浆或砼对管壁的压力作用，以防钢管变形。

钢管顶部管口用木塞塞紧，以防砼或其他杂物进入管内堵塞管道。

3）、吊放导管

（1）导管在使用前应进行水密承压和接头抗拉试验。

破损及变形的导管严禁使用。

（2）导管连接宜采用螺丝口连接。

（3）导管吊放应位居中，导管吊放时下口至孔底的距离应控制在25～40cm。

4）、二次清孔

二次清空后，孔底沉渣不得大于100mm，并将孔口处杂物清理干净，经自检合格并经监理工程师验收后方可进行下步工序。

5）、灌注水下砼

各项指标经监理工程师认可后，方可进行水下砼的灌注施工。

（1）灌注砼由投标文件指定的厂家提供，所用水泥、砂、石料、外加剂、水等均应符合规范要求，所用配合比应由我标试验室提供，且由监理工程师批准。

各种材料和外加剂计量要准确，搅拌要均匀。

（2）灌注砼期间，配备水泵以及吸泥机、高压射水等设备以保持井孔水头和及时处理灌注事故。

（3）初次灌注时要密切观察泥浆的上返情况，发现异常及时解决。

（4）灌注过程中导管的埋深要符合规范要求，最大不超过6m，最小不得小于2m。

（5）为保证桩头质量，灌注砼高度要大于设计桩顶标高0.5～1.0m。

待基坑开挖后，再用风镐凿至标高以上10cm处，进行桩基检测合格后方可进行下道工序的施工。

（6）严格控制混凝土面上升速度，防止混凝土上升过快导致对量测土体的挤压。

（7）为了保证成孔质量与安全，清孔成至成桩时间严格控制在8h以内。

四、基坑开挖保护措施

1、基坑施工流程

本工程承台共28只，7只辅墩，21只主墩。

承台尺寸大部分在10×

7.9，个别为

12.4×

9.8，承台底标高为0.7~2.5左右，基坑开挖深度为3.1~4.3左右。

地面开槽钢板桩施工开挖设置横围檩支撑及角斜撑

开挖至设计标高浇筑混凝土垫层承台钢筋绑扎承台浇筑及养护基坑回填拆除支撑拔出钢板桩。

2、基坑围护

先大开挖100cm左右，然后满口打入6m/9m的长钢板桩，围护内尺寸每侧比承台大1.2m左右，开挖坑内土体至支撑以下50cm（即地面以下3.5m）施加钢围檩及水平支撑，支撑系统采用200×

200×

8×

12型钢支撑，四角设置1000×

1000×

20钢斜撑，围檩采300×

300×

10×

15型钢围檩，基坑地下设置排水沟和集水井抽水，整平基底，使用C15混凝土封底，封底厚度不小于10cm，然后在支护中进行承台主体的施工。

3、基坑开挖堆土

基坑挖出的土方及时运至临时堆放区域，土方堆放区域必须远离原始管保护范围内，考虑到后期沟槽及承台土方回填需要用土，应对需求用土量进行估算，将多余的土方随挖随运，土方堆放高度不超过1m，堆放至原道路中间离原水管最远距离。

土方外运采用四台运输车轮流运输以保证运输能力，防止现场土方堆积过多。

临时堆放区域设置在8m保护区以外。

4、基坑排水

在基坑或沟槽周围设置截水沟，防止下雨天雨水流入基坑或沟槽内。

开挖基坑内部四周设置排水明沟，排水沟深0.4米，底宽应不小于0.2-0.4米，边坡为1%～5%，设置纵坡，使水流均流向最低处，并在最底处设置一个集水井，集水井截面积为0.5×

0.5，井底应填30cm砾石砂，以保持水流通畅，使基坑内积水水流汇集集水井内，再用水泵将水排出基坑外侧，以确保深基坑内不积水。

基坑围护平面图

基坑围护立面图

基坑表层排水布置：

基坑沟槽排水示意图

5、降水井布置设计

采用轻型井点降水，井管布置采用双侧布置，离检查井、沟槽边线1.2米处，间距为1m，降水采用6m井管。

布置长度为沟槽长度。

为了使沟槽围护方便，在进行井点降水之前必需先打入钢板桩围护结构，然后再进行井点抽水施工。

轻型井点系统的主要设备由井点管、连接管、集水总管和抽水机组等组成。

喷射井点系统的主要设备由内管、外管、进水及排水总管、高压水泵和循环水池等组成。

沟槽井点平面布置图

基坑井点平面布置图

6、基坑回填

填方前，应清除基底垃圾、树根、模板、杂草等有机杂物，抽出坑穴积水、淤泥及验收基底标高，检查地下管道、通信器材、地下电缆等是否安装完毕、支承是否有无支墩、牢固可靠。

为了能更好的密实，回填采用黄砂由基坑边下，分层回填，人工铺设，采用浇水密实，虚铺厚度每层控制在300mm之内，每回填一层，打夯3~4遍，机械夯不到的位置采用人工夯实，厚度每层不应超过200mm，打夯3~4遍。

夯实后应取样送检，取样方法和数量要符合施工规范要求。

五、小箱梁吊装保护措施

1、吊装前准备

吊装前应先参照相关图纸对地面标高、砼柱顶（盖梁）标高及支架顶标高、跨距进行复测，各数据不能超过允许偏差。

如有问题，应及时会同监理、甲方等有关方面进行协商并及时解决。

在此基础上再进行小箱梁体吊装的定位放线。

本工程主线高架桥采用预制小箱梁，35m跨度小箱梁重量为61.4×

2.5=153.5t，30m跨度小箱梁重量为52.9×

2.5=132.2t，拟采用2台200t履带吊双机抬吊形式安装。

2、吊装方法

吊装机械：

吊装分两段区域采用2台200吨履带吊机进度同时吊装。

吊机几何尺寸和性能表见下表：

吊装采用臂长19.5m，回转半径8m，双机理论可吊装重量为236.6T，可满足最大梁153.5T。

吊装范围限制：

为了最大限度地降低施工对原水管的影响，侧吊装时采用吊机底下铺设钢板来增大受力面积，原则上控制在原水管边线15m范围外，最大限度的避开原水管保护区域。

根据吊装分段特点，在保证吊装就位小箱梁安全稳定的前提上，每夜间吊装1跨，吊装共计时间控制在20～22个夜晚。

3、吊装顺序、吊装场地需求及工况分析

吊装喂梁顺序：

①（吊装顺序详见下图）

先吊装中间的一根GL-1，再依次吊装两侧，联系梁随进度同时吊装。

吊装顺序示意图1

吊装场地需求：

（1）目前现场概貌

吊机作业部分站在现有路面上，需再次检查下方的管线情况；

另外大部分吊机作业区域目前为绿化带，需结合吊装需求进行硬化。

（2）由于小箱梁吊装对原水管影响较大，为此专家建议吊装时务必采取加固措施，我单位结合施工现场及具体情况，由于现场老路基在施工期间基本破坏，为此在吊装期间吊装区域采用30cm厚C25钢筋砼进修地基加固处理，以防吊装受力不均沉降，200吨履带吊吊装作业时，其下在铺重型路基箱，路基箱同时有四块受力，受力面积为：

43.2m2,吊机自重最大约260吨，单机吊装构件最重约147.5吨，则地耐力需大于11.32吨/m2，30cm厚C25钢砼满足11.32T/m2。

上海建工二建集团有限公司-14-

六、原水管监测

1、监测方案依据

本工程桩基施工中不可避免地引起周围土体产生一定扰动，从而影响地铁隧道结构的安全，在原水管内及周围相关部位布设监测点进行监测，及时准确获取监测数据，与预测值或计算值相比较，能可靠地反映工程施工所造成的影响情况。

因此，为了确保桩基施工期间原水管的安全，及时掌握桩基施工对原水管影响程度及变化情况，并提出安全性预报，对原水管进行信息化监测是必不可少的。

监测有第三方监测单位负责。

（1）《岩土工程勘察规范》（GB500021-2001）；

（2）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB20202-2002）；

（3）《建筑工程施工质量验收统一标准》（G50300-2001）；

（4）《建筑变形测量规程》（JGJ/T8-97）；

（5）《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）。

七、质量保障措施

我标项目部将在质量要求上严格要求，在质检人员配备、检测器具配置、监理报验等各个环节加强落实，力争一流质量、确保工期。

质量保证措施如下：

1、重点注意的质量措施

（1）测量定位

测量定位关系到孔位的准确性，钻孔的垂直度以及控制基准面标高准确与否的关键。

在具体操作中，采取施工单位自检与监理复检验收相结合的措施。

定位应分两次进行控制，第一次挖井口埋设护筒，第二次安装钻机就位，严格控制其偏差在设计和规范允许的范围内。

（2）人工探孔

为了确保不破坏地下未知管线，在管线产权单位的监督下，采用人工挖探、洛阳铲探测等方式对不明地下管线进行探测，确保不会造成不利影响后方可下钻。

（3）成孔垂直度控制

在沉桩过程中，经常检查钢管桩垂直度，可用测绳捆绑钢筋检测，也可以采用旋挖钻机自动检测。

一旦发现沉桩偏位，可利用纠偏千斤顶施加侧向力进行调整。

钻孔过程中，经常检查钻杆垂直度，始终保持钻杆能垂直钻进。

（4）钢筒成型及下沉过程中的变形控制

钢板卷制成筒要严格控制几何尺寸，确保焊缝质量，下沉过程中沉桩机击沉力量均匀，频率保持一致，全过程监控钢筒壁变形情况，如果出现变形超过3cm，及时采取措施修复变形筒壁或更换钢筒，保证正常下沉和钻孔施工空间。

（5）泥浆质量

泥浆由粘土、水和添加剂组成，在钻孔灌注桩成桩的过程中，泥浆的主要作用一是护壁，防止孔壁坍塌，二是携渣，钻头将孔内土体或岩体切削成渣，通过泥浆循环将其带出孔外，因而泥浆质量的控制非常重要。

泥浆质量的主要性能指标，有密度、粘度、含水率等。

泥浆过稀，则携渣能力不够；

泥浆过稠，则孔壁会形成一层厚厚的泥壁，无形中减少了桩径。

如场地土层不能满足造浆要求，则造浆粘土必须从外地运进，以保证泥浆质量。

（6）沉渣厚度控制

沉渣厚度是影响桩基承载力的又一重要因素，过厚的沉渣堆在桩底形成松散软层，从而降低桩的端承力。

规范规定，端承桩渣厚度≤5cm，施工中，可通过如下工作加以控制：

1）清孔结束前，复查终孔深度，如有差异，必须查明原因，保证桩长能满足设计要求。

2）做好泥浆性能的检测工作，使泥浆即能有利于岩土渣样的排出，又能确保孔壁的稳定与安全，防止缩径或塌孔事故的发生。

3）经常检查测绳长度，确保孔深测量的准确性。

（7）钢筋制作与安装

钢筋笼制作与安装的好坏直接影响桩的承载力，因而它是关系到桩基质量的又一关键因素。

可通过下述工作加以控制：

1）钢筋质量必须符合国家质量检验标准，钢筋进场后，承包单位按规定频率自检，监理中心试验室抽检，检验合格后方可用于工程。

2）钢筋焊按要符合操作规程，焊缝要饱满，焊条型号要与钢筋型号相对应。

3）钢筋接头要错开，同一搭接长度区段的受力钢筋接头，其截面积不能超过配筋总面积约50%，同时搭接长度要符合规范要求。

4）每隔一定长度设置一道加强箍筋，以便于吊装和防止钢筋笼变形。

5）钢筋笼主筋外侧应设置控制保护层厚度的耳筋，保证混凝土保护层满足设计及规范要求。

（8）混凝土的浇注

混凝土浇注是桩基工程中最后一段工序，如果控制不严，将会导致混凝土的离析，断桩等质量事故。

施工中，通过如下工作加以控制：

1）混凝土配制严格控制计量工作，使其达到设计强度所要求的配制比例。

2）混凝土浇注要保证足够的混凝土初灌量，确保埋管深度≥1.0m，做好砼灌注高度的测定工作，适时提升和拆卸导管，导管的埋深严格控制在2-6m范围内。

3）随时注意观察和记录钢筋笼是否发生移动。

2、质量保证体系

工

程

技

术

部

技术质量管理

技术规范工艺操作标准

计量、测量

质

检

师

各生产班组工作质量保证

质量目标：

合格率100%，优良率95%

生产班组自检、互检

质量监督站

施工监理

总工程师

机械管理

物资供应

进度控制

安全生产

QC小组活动

安

全

量

机

械

物

计

划

财

务

员

项目经理

质量保证体系框图

八、保证施工安全措施

1、全体施工人员必须遵守安全生产的六大纪律，遵守国家和企业颁发的有关安全生产规定，落实执行施工现场安全标化管理实施细节。

2、安全工作做到班班交底，分工分岗明确。

做好上岗记录，每周不少于一次安全活动自检。

包括上岗人员劳防用品的完好和正确使用情况，施工区域周围工作环境是否安全，各种机械设备的安全保险装置是否完好有效，各类安全技术措施的落实情况，主要工具完好。

3、遵守“管生产必须管安全”的原则，督促安全员抓好每个环节的安全管理工作。

4、起重机吊臂下不得站人，吊斗下严禁人员走动，起重机不得超载强吊，不得乱操作。

5、在已埋设的护口管上必须加盖安全钢网，泥浆池四周要设防护栏。

6、氧气、乙炔，分别放置于基坑北侧危险品仓库内，使氧气、乙炔隔离开，另外油料应遮阳。

动火明火开动火证要有专人监护。

7、用电线路合理安排，非电工人员不得更动线路及设备，严禁乱拉乱接电线。

临时用的电线中间不得有接头。

8、机电设备装有接地装置和防护措施。

9、本工程施工时要根据规定配备灭火器材，并做到定期检查和更换。

10、配电箱、机电设备应用接地装置和防护措施，电线应架空，危险区域应设立安全标志。

分布电箱内的线路开关应安装整齐，各种线路应按照一机一闸的原则