徐州市骆马湖水源地及第二地面水厂工程-顶管工程16标段穿X203顶管分部施工组织设计.doc
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1、徐州市骆马湖水源地及第二地面水厂工程-顶管工程16标段穿X203顶管分部施工组织设计徐州市骆马湖水源地及第二地面水厂工程-顶管工程(施工16标段)穿运新线(X203)顶管施工组织设计第一章、工程概况1、工程内容1.1工程地点:徐州新沂市、邳州市、铜山区、开发区。1.2工程规模: 徐州市骆马湖水源地及第二地面水厂工程,取水规模为80万m3/d,水管送线输送规模为80万m3/d,其中,供第二水厂20万m3/d,供刘湾水厂20万m3/d,供邳州及睢宁各10万m3/d,工程总投资约 24.8亿元。工程建设主要内容为:取水口、取水管线、取水泵站、中途加压泵站、铺设输水管线,第二水厂,其中:穿中运河管线约
2、 2km,设铺直径2m的球墨铸铁管线 52km、铺设直径1.8m的球墨铸铁管线 70km、铺设直径 1.6m球的墨铸铁管线 16km,实施并穿越徐洪河、房亭河及省道、高速公路、陇海铁路等顶管工程以及附属工程等。本标段(合同编号LMHSY(SG)-16):原水管道顶管工程(X210、B7+200道路、运新线、X206和X306钢管顶管),工程主要建设内容:过X210县道2DN2000钢管顶管,长约90m;过B7+200道路2DN2000钢管顶管,长约160m;过云新线2DN2000钢管顶管,长约80m;过X206县道2DN2000钢管顶管,长约60m;过X306县道2DN2000钢管顶管,长约2
3、30m。注:以上数据根据投标工程量清单及招标施工图2、编制依据1、徐州市骆马湖水源地及第二地面水厂工程-顶管工程(施工16标段)招标文件、设计图纸、技术要求及招标单位有效法律文件;2、现场踏勘资料及标前答疑;3、本公司的施工能力及类似工程施工经验;4、本公司ISO9002质量保证体系;5、国家关于工程建设现行的有关法律、法规及行业的有关规定:给水排水管道工程施工及验收规范GB50268-2008;工程测量规范GB50026;城市测量规范CJJ8;混凝土和钢筋混凝土排水管GB/T11836;顶进施工法用钢筋混凝土排水管JC/T640;机械设备安装工程施工及验收通用规范GB50231-2009;工
4、业金属管道工程施工及验收规范GB50235-2010;现场设备、工业管道焊接工程施工及及验收规范GB50236-2011;埋弧焊的推荐坡口GB/T985.2-2008;气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口GB/T985.1-2008;碳素钢结构GB/T700-2006;厚度方向性能钢板GB/T5313-2010;水电水利工程压力钢管制造安装及验收规范DL/T5017-2007;压力容器无损探伤JB4730-1994;金属熔化焊焊接接头射线照相GB/T3323-2005;水工金属结构焊接通用技术条件SL36-2006;热强钢焊条GB/T5118-2012;钢焊缝水工超声波探伤方法和探
5、伤结果分级GB11345-89;地基与基础工程施工及验收规程GB50202-2002;水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范SL174-96;建筑地基处理技术规范JGJ79-2002;混凝土用水标准JGJ63-2006;土坝坝体灌浆技术规范SD266-88。 第二章、止水帷幕施工方案1.1 高压旋喷桩施工工艺高压旋喷桩系利用高压泵将水泥浆液通过钻杆端头的特制喷头,以高速水平喷入土体,借助液体的冲击力切削土层,同时钻杆一面以一定的速度旋转,一面低速徐徐提升(10cm25cm/min),使土体与水泥浆充分搅拌混合凝固,形成具有一定强度(0.58.0MPa)的圆柱固结体(即旋喷桩),从而使地基得到加固
6、。高压旋喷桩的施工工艺流程如图所示:1.1.1 桩位测设(1)测量放线:根据设计的施工图和坐标网点测量放出施工轴线。(2)确定孔位:在施工轴线上确定孔位,编上桩号、孔号、序号,依据基准点进行测量各孔口地面高程。桩位应严格按照图纸设计测设,偏差不得大于50mm。1.1.2 确定工艺参数该标段高压旋喷桩施工采用二重管法,采用P.O 42.5级普通硅酸盐水泥,水泥及粉煤灰总用量为550,水泥:粉煤灰=1:0.3。水泥浆液的水灰比0.8。为保证施工质量应严格遵守试桩要求,在展开大批量制桩前进行试桩,以校验施工工艺参数是否合理,现根据试桩用工艺提出高压旋喷桩工艺参数如表所示:表 高压旋喷桩工艺参数控制参
7、数桩间旋喷桩旋喷提升速度1025cm/min水泥浆液流压力25MPa水泥浆液流量30L/min空气压力0.7MPa水灰比0.8经试桩验证高压旋喷桩工艺参数切实可行,试桩质量高,则按照表4.1-1中的各项控制参数进行高压旋喷桩的后续施工。1.1.3 钻机钻孔(1)钻机就位。钻机主钻杆对准孔位,用水平尺测量机体水平、立轴垂直,钻机要垫平稳牢固。(2)钻孔口径应大于喷射管外径2050mm,以保证喷射时正常返浆、冒浆。(3)施工场地勘察资料不详时,每间隔20m布置一先导孔,查看终孔时地层变化。(4)造孔每钻进5m用水平尺测量机身水平和立轴垂直1次,以保证钻孔垂直。(5)钻进过程中随时注意地层变化,对孔
8、深、塌孔、漏浆等情况,要详细记录。(6)钻孔终孔深度应大于开喷深度0.51.0m,以满足少量岩粉沉淀和喷嘴前端距离。终孔后将孔内残留岩芯和岩粉捞取置换干净。(7)孔深达到设计深度后,进行孔内测斜,孔深小于30m时,孔斜率不大于0.5%。(8)测量孔深:钻孔终孔时测量钻杆钻具长度,孔深大于20m时,进行孔内测斜。 1.1.4 下喷射管钻孔经验收合格后,方可进行高压喷射注浆,下喷射管前检查以下事项。(1) 测量喷射管长度,测量喷嘴中心线是否与喷射管方向箭一致,喷射管应标识尺度。(2) 将喷头置于高压水泵附近,试压管路应小于20m,试喷调为设计喷射压力。 (3) 施工时下喷射管前进行地面气、浆试喷,
9、即设计喷射压力管路压力。(4) 设计喷射压力管路压力为施工用的标准喷射压力,更换喷嘴时重新调试。(5) 摆喷施工下喷射管前,应进行地面试喷并调准喷射方向和摆动角度。(6)在下喷射管过程中,为防止泥砂堵塞喷嘴,可边射水、边插管,水压力一般不超过1MPa,若压力过高,则易将孔壁射塌。1.1.5 搅拌制浆搅拌机的转速和拌和能力应分别与所搅拌浆液类型和灌浆泵的排浆量相适应,并应能保证均匀、连续地拌制浆液。保证高压喷射注浆连续供浆需量。本标段高压旋喷桩施工采用二重管法,采用P.O 42.5级普通硅酸盐水泥,水泥及粉煤灰总用量为550,水泥:粉煤灰=1:0.3。水泥浆液的水灰比0.8。高压旋喷桩施工工期为
10、2011-9-132011-11-11,要注意高压喷射注浆管路的防寒保暖工作,在浆液使用前,检查输浆管路和压力表,保证浆液顺利通过输浆管路喷入地层。1.1.6 喷射作业高压喷射注浆法为自下而上连续作业。喷头可分单嘴、双嘴和多嘴。(1) 当注浆管下至设计深度,喷嘴达到设计标高,即可喷射注浆。(2) 开喷送入符合设计要求的气和水泥浆,待浆液返出孔口正常后,开始提升。水泥浆液流量大于30L/min,气压不宜小于0.7MPa,旋喷提升速度1025cm/min。(3) 高压喷射注浆喷射过程中出现压力突降或骤增,必须查明原因,及时处理。(4) 喷射过程中拆卸喷射管时,应进行下落搭接复喷,搭接长度不小于0.
11、2m。(5)喷射过程中因故中断后,恢复喷射时,应进行复喷,搭接长度不小于0.5m。(6) 喷射中断超过浆液初凝时间,应进行扫孔,恢复喷射时,复喷搭接长度不小于1m。(7) 喷射过程中孔内漏浆,停止提升,直至不漏浆为止,继续提升。(8) 喷射过程中孔内严重漏浆,停止喷射,提出喷射管,采取堵漏措施。1.1.7 冒浆在旋喷过程中,往往有一定数量的土颗粒,随着一部分浆液沿着注浆管管壁冒出地面,通过对冒浆的观察,可以及时了解土层状况,判断旋喷的大致效果和断定参数合理性等,根据经验,冒浆(内有土粒、水及浆液)量小于注浆量20%为正常现象,超过20%或完全不冒浆时,应查明原因及时采取相应措施。 流量不变而压
12、力突然下降时,应检查部位的泄漏情况,必要时拔出注浆管,检查其封密性能。 出现不冒浆或断续冒浆时,若系土质松软则视为正常现象,可适当进行复喷;如系附近有空洞、暗道,则应不提升注浆管,继续注浆直至冒浆为止,或拔出注浆管待浆液凝固后,重新注浆直至冒浆为止,必要时采用速凝浆液,便于浆液在注浆管附近凝固。 减少冒浆的措施:冒浆量过大的主要原因,一般是有效喷射范围与注浆不相适应,注浆量大大超过旋喷固结所需的浆量所致。a.提高旋喷压力(喷浆量不变);b.适当缩小喷嘴直径(旋喷压力不变);c.加快提升和旋转速度;1.1.8 充填回灌每一孔的高压喷射注浆完成后,孔内的水泥浆很快会产生析水沉淀,应及时向孔内充填灌
13、浆,直到饱满,孔口浆面不再下沉为止。终喷后,充填灌浆是一项非常重要的工作,回灌的好与差将直接影响工程的质量,必须做好充填回灌工作。(1) 将输浆管插入孔内浆面以下2m,输入注浆时用的浆液进行充填灌浆。(2) 充填灌浆需多次反复进行,回灌标准是:直到饱满,孔口浆面不再下沉为止。(3)应记录回灌时间、次数、灌浆量、水泥用量和回灌质量。1.1.9 清洗结束每一孔的高压喷射注浆完成后,应及时清洗灌浆泵和输浆管路,防止清洗不及时不彻底浆液在输浆管路中沉淀结块,堵塞输浆管路和喷嘴,影响下一孔的施工。 1.2 技术要求(1)注浆工艺影响高压旋喷桩注浆固结体的质量因素较多,其中注浆工艺是影响固结体的重要因素之
14、一。高压旋喷注浆,均是自下而上,连续进行,若施工中出现了停机故障,待修理好后,需向下搭接不小于500mm的长度,以保证固结体的整体性。(2)水泥用量的控制在喷浆提升过程中,控制水泥用量是关键。水泥的用量与喷浆压力、喷嘴直径、提升速度及水灰比等有直接关系,具体控制方法:A 确定水泥用量后,若水泥量剩余,则措施如下: 适当增加喷浆压力; 加大喷嘴直径; 减慢提升速度;B 确定水泥用量后,若水泥量不够,则措施如下: 保证桩径的情况下适当减少压力; 喷嘴直径适当减少; 保证桩体强度的情况下适当加快提升速度; 加大水灰比值;(3)固结体控形固结体的形状,可以通过调节旋喷压力和注浆量,改变喷嘴移动方向和提
15、升速度,予以控制。由于本工程设计固结体的形状为圆柱形,在施工中采用边提升边旋转注浆,考虑到深层部位的成形,在底部喷射时,加大喷射压力,做重复旋喷或降低喷嘴的旋转提升速度,而且针对不同土层(硬土)可适当加大压力和降低喷嘴的旋转提升速度,使固结体达到匀称,保证桩径差别不大。(4)桩头部分处理:当旋喷管提升接近桩顶时,从桩顶以下1.0米开始,放慢提升速度,旋喷数秒后再向上慢速提升至桩顶面,当浆顶面高度达到要求后停止水泥浆(水、风)的输送,将旋喷浆管旋转提升出地面,关闭钻机。(5)防止串孔的措施 在施工过程中,各机组采取跳打的施工方法; 在高压缩土层适当减小喷浆压力; 加快提升速度和旋转速度。1.3
16、特殊情况处理1、因特殊原因截渗墙施工停工超过24小时,须采用对接或补墙的方式进行连接。2、在施工过程中因故停止喷浆时,第二次喷浆接桩时(停止喷浆时间不超过24小时),喷浆重叠长度不小于2米。3、遇到地下障碍物时,在摸清情况的条件下,按折线方案连接。1.4 施工质量控制重点和检测方法止水帷幕属隐蔽工程,过程控制对施工质量起关键作用,施工质量控制重点有以下几个方面:垂直度控制、对桩位控制、水泥掺入比控制、施工深度控制、搅拌均匀性控制、喷浆均匀性控制、桩体直径控制、原材料质量控制等。1.4.1 垂直度控制施工前对施工设备行走范围内的场地进行平整,使设备行走平稳。施工过程中必须保证主机机身处于水平状态
17、,保持导向架的垂直度,偏差不得超过0.5%。控制方法为利用主机调平装置调平。检查方法使用吊锤、随机水平仪、经纬仪等检查。1.4.2对桩位置控制施工前按设计要求进行截渗墙轴线放样,沿主机行走方向放出行车控制线。并按标准规定做好施工模具定好桩位,使对桩位置误差不大于20mm。1.4.3水泥掺入比控制、搅拌均匀性控制、喷浆均匀性控制按照现场工艺试验确定的水泥掺入比、浆液水灰比施工,根据不同的施工速度,按每米确定相应输浆量,允许电流作为控制施工速度的条件。浆液比重严格按照确定的配比拌制,充分拌和,不得离析,每制一次水泥浆,用比重计检测一次浆液比重。浆液泵送必须连续,必须用浆液流量仪计量,并按单位深度米
18、为记录单位进行记录,并有专人记录。对供浆不足部位提升时进行加浆,保证均匀供浆。搅拌均匀控制,严格控制喷浆下沉和喷浆提升的速度,必须符合施工工艺要示,应有专人记录每桩下沉或提升时间。对粘性比较大的土层可进行必要的复搅,以保证搅拌均匀。1.4.4施工深度控制调试好深度记录仪,以钻头接触地面时定为0深度,以确保深度记录仪与钻头尝试的同步性和准确性,深度不得低于设计深度,在桩机上设立明显标记,以利于施工人员进行观察。时间记录误差不得大于5s,施工中发生的问题以及处理情况均应在记录中注明。 1.4.5桩体直径控制桩体直径由钻头直径控制,施工时每个班组必须测量一次钻头直径,如小于规定尺寸(直径磨耗量小于2
19、mm),立即进行更换。1.4.6原材料质量控制止水帷幕是以水泥作为固化剂,原材料的质量对成墙质量的影响很大,为确保施工质量,要考虑一方面选用免检水泥,另一方面加强检测工作,同批号水泥每200吨抽检一次,不足200吨,亦抽测一次,每次取样不得少于20包,总数不得少于15kg。水泥到工地后加强管理,严禁将不合格水泥在施工中使用。水泥到工地后应按不同品种、标号、出厂批号、袋装或散装以及是否经过复验等,分别贮放在专用的仓库或储罐中,防止因贮存不当引起水泥变质。袋装水泥的出厂日期不应超过3个月,散装水泥不应超过6个月,快硬水泥不应超过1个月,袋装水泥的堆放高度不得超过15袋。水泥浆液用水,初步确定使用中
20、运河水,如水质不满足要求,则选用地下水。 1.5 施工质量检测(自检)方案止水帷幕质量的检测主要有连续性、均匀性检测,防渗性能检测等。按照招标文件要求和我公司以往工程的经验,具体检测内容为:(1)开挖检查观测墙体的连续性和均匀性,具体包括桩径、桩间搭接长度、最小搭接成墙厚度、桩的倾斜度、搅拌均匀程度等。一般每200m左右开挖检查一次,深度不小于1.5m,纵向长35米。(2)采用开挖从桩体取样方分别做单轴抗压强度、渗透系数等试验测定水泥土的抗压强度指标与渗透系数指标。数量为200500米一组,每组23个样。(3)必要时做围井注水试验,检测防渗墙的防渗效果。具体安排根据现场情况与监理共同确定,一般
21、每5001000米左右做一个试验围井,具体位置由监理工程师指定,试验按规程要求进行。(4)局部对质量有疑问的地方可采用大地雷达探测。第三章、沉井制作及下沉方案1.1沉井施工流程 基坑测量放样基坑开挖刃脚垫层施工立井筒内模和支架钢筋绑扎立外模和支架浇捣混凝土养护及拆模封砌预留孔井点安装及降水凿除垫层、挖土下沉沉降观察铺设碎石及混凝土垫层绑扎底板钢筋、浇捣底板混凝土混凝土养护素土回填。1.2基坑测量放样根据沉井的中心座标定出沉井中心桩、纵横轴线控制桩及基坑开挖边线。施工放样结束后,须经监理工程师复核准确无误后方可开工。1.3基坑开挖经监理工程师认可的基坑开挖边线确定后,即可进行挖土工序的施工。挖土
22、采用1立方米的单斗挖掘机,并与人工配合操作。基坑底面的浮泥应清除干净并保持平整和干燥。1.4刃脚垫层施工刃脚垫层采用砂垫层和混凝土垫层共同受力。(1)砂垫层厚度的确定 砂垫层厚度H可采用如下计算公式计算:N/B砂H砂垫层采用加水分层夯实的办法施工,夯实工具为平板式振捣器。(2)混凝土垫层厚度的确定混凝土垫层厚度可按下式计算公式计算:(G0/Rb)/2混凝土垫层表面应用水平仪进行校平,使之表面保持在同一水平面上。1.5立沉井内模和支架井筒模板采用组合钢模与局部木模互相搭配,以保证内模的密封性。刃脚踏脚部分的内模采用砖砌结构,宽度与刃脚同宽。井身内模支架采用空心钢管支撑。钢管支架必须架设稳固,如有
23、必要,可采用对撑支架,增加内模的稳定性。1.6钢筋绑扎沉井钢筋现场设加工场成型制作,井壁钢筋分两次绑扎接高,16以上钢筋采取闪光对焊工艺接长,绑扎时接头相互交叉。井壁双层钢筋用10钢筋撑脚把网片撑开。钢筋规格、尺寸应符合设计图纸要求和规定,绑扎钢筋时应采用撑件将二层钢筋位置固定,保证钢筋设计间距。为了保证保护层的厚度,应在钢筋与模板之间设置同强度标号的水泥砂浆垫块,垫块应与钢筋扎紧并互相错开。钢筋绑扎完成后,应上报监理工程师进行隐蔽验收。隐蔽验收合格后,方可进行立外模。1.7立外模和支架沉井制作采用组合定型钢模板,在沉井插筋部位用2英寸木模板间隔拼装,拼装的木模表面刨光,拼缝严密平整。为防止接
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