船閘基坑排水施工技術(shù)總結(jié)
船閘基坑排水施工技術(shù)總結(jié)
摘要:船閘基坑排水工作主要包括圍堰內(nèi)閘室及上下閘首排水和圍堰外下引航道排水,隨著施工的進行,排水設(shè)備及人員安排均做出不同的調(diào)整。排水工作雖然作為一項輔助性施工,但是卻包括人員、物資、設(shè)備安全管理等很多方面的內(nèi)容。本文對船閘基坑排水工作的各項管理工作進行總結(jié)。
1引言
船閘壩址位于嘉陵江草街航電樞紐左岸岸坡,在第一個枯水期施工時,作業(yè)面高于江面水位,自然形成干地施工條件。而在二枯期施工時,由于局部開挖導(dǎo)致形成透水面,不可避免地造成在施工過程中需要進行基坑的排水作業(yè),以形成干地施工條件。
2排水工作概述
船閘基坑排水工作包括兩種情況,第一種為初期排水,排水量較大,排水時間比較集中,一般不超過15天,在圍堰合攏后或者汛期結(jié)束后需要對工作面進行初期排水工作;第二種為經(jīng)常性排水,排水量不大,伴隨工期始終,在初期排水結(jié)束后,選擇適當(dāng)?shù)奈恢貌贾眉,安裝泵站,將作業(yè)面上殘留積水及各種方式的來水以自流或者小功率水泵抽水的形式匯集到集水井,再由集水井通過泵站排至嘉陵江中,保持作業(yè)面干燥,使主體工程施工得以正常進行。所以,排水工作是非常重要的輔助工作。
2船閘工程主要排水部位排水方案2.1下引航道基坑排水
下引航道基坑由下游圍堰、左岸邊坡和沿江路路基圍成;觾(nèi)主要進行土石方和導(dǎo)墻混凝土施工,坑內(nèi)積水主要來自揚子溪溝,其他還有降雨和施工棄水;觾(nèi)經(jīng)常性排水泵站設(shè)在船0+600位置,用液壓振動錘做出一個直徑5m、深1.5m的集水井,在井邊用3只浮箱(4m×2m×1.26m)組裝成一個平臺,將一臺250S39水泵和一臺IS200-150水泵,該兩臺水泵規(guī)格如下表所示:
設(shè)備型號揚程(m)流量(m3/h)功率(KW)臺數(shù)250S39IS200-1503912.5486201*5111在作業(yè)面內(nèi)用排水明渠和小功率潛水泵配合,將所有積水轉(zhuǎn)排至集水井,再由泵站排至江內(nèi)。平時只啟用IS200-150水泵即可滿足排水要求,如遇突然降雨則啟用250S39,或2臺水泵同時啟用。在枯期內(nèi),此2臺水泵排水量完全可以滿足排水要求。
由于基坑與嘉陵江之間被沿江路分開,如果將排水管直接排入江內(nèi),管線較長,且必須穿過沿江路,實施困難較大,故根據(jù)現(xiàn)場實際情況,在外導(dǎo)墻邊線外側(cè)用粘土制作一道簡易圍堰,集水井內(nèi)積水通過離心水泵排至簡易圍堰外側(cè),再由沿江路路基滲流至嘉陵江,通過簡易圍堰得做法,既縮短了排水管線,又避免排水管穿過沿江路,有效降低安裝難度。
201*年6月2日,嘉陵江水位漲至184以上(臨時圍堰及沿江路頂部高程均為184),下引各項施工均無法進行,二枯期結(jié)束。在汛期內(nèi),下引航道基坑內(nèi)全部為積水。
201*年10月22日,根據(jù)水情預(yù)報,嘉陵江水位已經(jīng)穩(wěn)定在180以下。開始對下引航道作業(yè)面進行三枯期初期排水工作。下引航道基坑總水量估算約20萬m3。首先用粘土將二枯期所用的簡易圍堰修復(fù),然后在圍堰內(nèi)選擇水位較深處安裝浮式泵站,泵站由3臺250S39組成,隨著水位的下降,積水面積不斷縮小,浮式泵站不斷的向基坑中間移動。直至二枯期使用的集水井位置露出水面,將泵站重新安裝至集水井邊,采用與二枯期同樣的方式進行經(jīng)常性排水。
2.2閘室基坑排水
在船閘土石方施工結(jié)束后,閘室便自然成為一個基坑,201*年6月2日,因下引內(nèi)、外導(dǎo)墻之間圍堰滲漏嚴重,導(dǎo)致船閘閘室內(nèi)大面積積水。6月5日,進行閘室內(nèi)排水工作。
2.2.1閘室內(nèi)排水整體布置
排水集水井設(shè)置在下游圍堰在下引內(nèi)、外導(dǎo)墻之間部分的堰腳位置,在集水井邊緣設(shè)置一浮式泵站,泵站包括2臺63米揚程水泵,兩條出水管路通過三通匯聚成一條出水主管路(支管路上裝止回閥),沿圍堰背水面破面爬至圍堰頂部,再轉(zhuǎn)彎沿1#施工道路上游測邊緣引至A線路臨江側(cè)排水溝,排水溝內(nèi)水將最終會同揚子溪溝內(nèi)流水進入嘉陵江。管路布置靠近外導(dǎo)墻內(nèi)側(cè),以不影響下一步內(nèi)外導(dǎo)墻施工為原則,在經(jīng)過導(dǎo)墻施工作業(yè)道路處預(yù)埋過道鋼管。排水管路主要采
用鋼管,以保證使用可靠,在轉(zhuǎn)彎處采用高壓鋼絲膠管,使安裝方便快捷排水系統(tǒng)示意圖如圖1所示。
圖1排水系統(tǒng)示意圖
2.2.2系統(tǒng)排水能力分析
系統(tǒng)兩臺水泵為同種規(guī)格,具體技術(shù)參數(shù)如下表所示:表1:排水設(shè)備參數(shù)
型號200S63流量(m3/h)280揚程(m)63電機功率(kw)75重量必須氣蝕(kg)余量(m)11305.8在正常情況下,只需啟動一臺水泵即可,用水排出船閘施工棄水和下游圍堰滲漏水,如遇特水情況,如強降雨,嘉陵江水位升高,致使?jié)B漏量增大,則啟動另一臺水泵,以加大排水能力。如果在特殊情況下,2臺水泵排水能力不能將圍堰內(nèi)水排出,此時也不必撤離水泵,只需用鐵絲、棕繩等將浮箱穩(wěn)固,使水泵免受水淹,同時排水工作仍然可以正常進行,直到特殊情況過后,最終重新將堰內(nèi)水排除,重新保持船閘施工作業(yè)面干燥。
初期排水工作結(jié)束后,嘉陵江水位下降,圍堰滲漏量較小且比較穩(wěn)定,故將泵站換做1臺IS100-65-250A水泵進行經(jīng)常性排水。閘室內(nèi)積水除圍堰滲漏水外,還包括施工廢水及自然降水。經(jīng)常性排水集水井布置在下閘首,出水管沿圍堰布置引至A線路排水溝。由于閘室縱向較長,閘室內(nèi)零散積水不易匯聚至集水井,故在內(nèi)閘墻根部用粘土編織袋做一條排水明渠,船閘內(nèi)(包括上閘首洞挖作業(yè)處)
各作業(yè)面均使用潛水泵將積水和施工廢水倒送至渠內(nèi),渠另一端用鋼管引至水箱,在水箱總安裝一臺11kw潛水泵,用該潛水泵將水送至集水井,再由集水井處泵站排至A線路排水溝。閘室內(nèi)各主要排水點布置情況如下圖所示。
圖2閘室內(nèi)排水點布置示意圖
2.3排水施工管理2.3.1人員管理
項目部設(shè)專職技術(shù)、現(xiàn)場負責(zé)人一名,施工隊設(shè)一名現(xiàn)場負責(zé)人,作業(yè)人員分成兩個班組,實行二十四小時倒班作業(yè),每班組設(shè)一名負責(zé)人,班組成員根據(jù)白班、晚班工作量靈活安排,每天7:00和19:00作為交接班時間,在換班的人員未到之前,當(dāng)班人員不許離開,接班人員意外遲到時間不許超過15分鐘,如遲到超過15分鐘,則要記遲到1次,每月累計遲到三次者,記曠工一天。各排水部位排水作業(yè)人員由項目部負責(zé)人統(tǒng)一組織,隨著排水點的增減隨時對作業(yè)人員數(shù)量作出調(diào)整。在進行泵站及水管安裝時需要較多勞動力時,由分包作業(yè)隊在當(dāng)?shù)匾耘R時工的形式組織。
2.3.2物資管理
排水所需要物資,由項目部技術(shù)負責(zé)人員提出購置計劃,經(jīng)主管領(lǐng)導(dǎo)簽字后,交物資部門辦理。物資購入后,由技術(shù)負責(zé)人簽領(lǐng)使用。對于水泵、水管、電纜等大型物資,進入現(xiàn)場后直接安裝至使用部位,不可在現(xiàn)場長時間擺放。安裝使用后,排水作業(yè)人員必須負責(zé)看管物資,防止發(fā)生人為損壞或丟失情況;對于鐵絲、消防帶等小型物資,放入現(xiàn)場工具箱及或工棚內(nèi),項目部負責(zé)人必須定期對現(xiàn)場使用物資進行清點,杜絕發(fā)生浪費或丟失情況。
2.3.3設(shè)備管理
項目部管理人員對排水用小型設(shè)備建立統(tǒng)一臺帳,現(xiàn)場使用設(shè)備由作業(yè)人員進行保養(yǎng)和維護,閑置設(shè)備在生活區(qū)定點存放。排水設(shè)備采用自修與外協(xié)單位維修相結(jié)合的方式,設(shè)備發(fā)生故障時,首先由施工單位現(xiàn)場負責(zé)人和項目部技術(shù)負責(zé)人共同對故障進行分析和處理,如無法現(xiàn)場處理,項目部負責(zé)人根據(jù)發(fā)生故障的情況確定自修或外協(xié)單位維修。外協(xié)單位維修工作結(jié)束后,由項目部負責(zé)人對維修質(zhì)量進行驗收,驗收合格后,方可取回工地使用。對經(jīng)過多次維修導(dǎo)致故障率高、維修成本增加的小型設(shè)備,項目部負責(zé)人對其進行鑒定報廢。
2.3.4排水施工安全管理
排水施工中需要注意的安全問題主要包括防溺水、防觸電、防機械傷害、防高空墜落以及施工現(xiàn)場一些常規(guī)安全問題。施工人員進入現(xiàn)場必須佩戴安全帽,在浮箱上作業(yè)時,必須穿救生衣,電氣操作必須由持有電工上崗證的人員進行操作。施工隊現(xiàn)場負責(zé)人要對作業(yè)人員進行安全督察工作,及時糾正違章操作行為,及時發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場安全隱患并進行整改,如無法進行整改,則上報項目部相關(guān)人員,由項目部制定安全整改措施。
2.4總結(jié)
通過一年來的船閘基坑排水工作,積累了大量排水技術(shù)和管理經(jīng)驗,為今后的排水工作提供了參考和依據(jù)。由于船閘基坑排水無大范圍、大方量排水,故使用潛水泵的情況較多,而潛水泵故障率較高,在今后的排水施工中,需要進一步總結(jié)經(jīng)驗,解決潛水泵故障率高的問題,以獲得更高的工作效率和更好的經(jīng)濟效益。
擴展閱讀:基坑支護施工技術(shù)總結(jié)
南京新城科技園國際研發(fā)總部園基坑支護總結(jié)
XXXXX(單位)
【摘要】:南京新城科技園國際研發(fā)總部園基坑支護由兩道內(nèi)徑202m的環(huán)形水平支撐、立柱樁、圍護樁及止水樁組成。202m的環(huán)形支撐為華東地區(qū)之最,為了克服種種施工難點,運用了大量的創(chuàng)新措施來施工,并最終取得工程的圓滿竣工。
【關(guān)鍵詞】:基坑水平支撐圍護樁立柱樁止水樁
【引言】:隨著城市建設(shè)的飛速發(fā)展,深基坑工程項目越來越多,而傳統(tǒng)基坑支護體系存在著各種各樣的施工缺陷。例如:錨桿不僅造價昂貴,而且在基坑周圍幾十米的范圍內(nèi)滿布鋼筋混凝土錨體,為今后的城市發(fā)展留下隱患;鋼筋、混凝土材料使用量打;還影響施工空間等問題。為此越來越多、越來越大的環(huán)形支撐產(chǎn)生了。
1工程概況
南京新城科技園國際研發(fā)總部園工程位于南京河西CBD商務(wù)核心區(qū)的奧體大街與泰山路的交叉路口。地下兩層;地上由三棟24層、一棟22層、一棟16層共計五棟高層建筑組成。建筑物最高高度為100.3m,總建筑面積約400000m2,其中地下約100000m2,地上約300000m2?偣て1096天,總投資約20億,主要為企業(yè)總部大樓和研發(fā)技術(shù)中心。
2支護概況
工程基坑總面積53980m2,總延長米約935m,采用順做法施工,根據(jù)場地土層性質(zhì)以及基坑周邊環(huán)境保護要求,圍護體采用Φ900mm@1100mm、Φ1100mm@1300mm及Φ1200mm@1400mm鉆孔灌注樁結(jié)合外側(cè)Φ700mm@500mm雙軸水泥土攪拌樁(Φ800mm@500mm高壓旋噴樁)止水帷幕的形式,豎向設(shè)置二道圓環(huán)形鋼筋混凝土水平支撐,內(nèi)圓環(huán)直徑202m。
2.1圍護樁
直徑900mm、1100mm、1200mm的鉆孔灌注樁,樁長20.5m、22.5m、21.0m不等。共計768根。
2.2止水帷幕
止水帷幕采用Φ700mm@500mm雙軸水泥土攪拌樁,樁長16m,西側(cè)因高壓線限高采用Φ800mm@500mm的高壓旋噴樁,樁長16m。共計1877根。
2.3立柱樁
采用鉆孔灌注樁,內(nèi)插鋼格構(gòu)柱組合而成立柱樁。棧橋區(qū)及堆載區(qū)下鉆孔灌注樁樁徑800mm,樁長55m,鋼格構(gòu)柱截面尺寸為540mm×540mm;其他水平支撐梁下鉆孔灌注樁樁徑900,樁長35m,鋼格構(gòu)柱截面尺寸為460mm×460mm。共計425根。
2.4水平支撐豎向采用二道圓環(huán)形鋼筋混凝土水平支撐,內(nèi)圓直徑為202m,第一、第二道水平支撐相對標高分別為-2.05m、-5.75m。水平支撐梁截面尺寸(B×H)分別為201*mm×1000mm、1400mm×1000mm、1500mm×1000mm、800mm×800mm、1800mm×1000mm、1200mm×900mm、900mm×800mm不等。
3施工難點
內(nèi)徑202m的基坑為華東地區(qū)第一大,在施工上存在無經(jīng)驗、無參照、場地狹小、地下管線復(fù)雜、工期緊及拆遷工作進展緩慢等難點。
4施工準備
萬事開頭難,做好良好的準備工作是成功的必須。4.1各類方案的編制及學(xué)習(xí)
為了能干好此基坑,多次去上海等地考察取經(jīng),并邀請南京市的專家學(xué)者對基坑進行論證,并最終確定各類施工方案。如《基坑支護施工組織設(shè)計》、《基坑監(jiān)測專項施工方案》、《土方開挖專項方案》、《水平支撐施工方案》、《基坑支護創(chuàng)優(yōu)方案》。
在方案編制完成后,組織建設(shè)單位、監(jiān)理單位、審計單位、施工單位等對其進行學(xué)習(xí)。
4.2周邊管線交底
基坑土方開挖之前組織燃氣、自來水、通信、通訊、國家電網(wǎng)等相關(guān)管線單位召開交底會,明確地下管線的位置、走向及相關(guān)保護要求。被基坑監(jiān)測單位譽為管線交底最全面、最詳細的一個工程。
5樁基工程
樁基是隱蔽工程,其施工質(zhì)量將影響整個后續(xù)工程的施工。5.1鉆孔灌注樁采用八張表控制質(zhì)量
鉆孔灌注樁的質(zhì)量采用八張表來控制,這八張表分別是《工序質(zhì)量報驗單》、《樁位放線報驗單》、《開孔驗收記錄表》、《成孔驗收記錄表》、《鋼筋籠制作與吊放驗收表》、《鉆孔二次清孔質(zhì)量檢查記錄表》、《水下混凝土灌注記錄表》、《混凝土澆筑報審表》。每道工序由班組自檢后格后報施工單位驗收,合格后報監(jiān)理單位驗收,驗收合格,雙方人員在此表上簽字。5.2止水樁采用二張表控制質(zhì)量
止水樁的質(zhì)量采用《水泥土攪拌樁地基分項工程質(zhì)量檢驗批質(zhì)量驗收記錄》和《雙軸深層攪拌樁施工記錄》來控制樁間距、樁長度、漿液配合比、提升速度、水泥用量等,每根樁在施工過程中接受質(zhì)檢人員及監(jiān)理工程師的檢查和驗收,施工完畢雙方人員及時在表格上簽字。
5.3立柱樁鋼格構(gòu)柱定位
在CAD圖上放樣出立柱樁過內(nèi)圓環(huán)圓心的軸線及與該軸線垂直的軸線,根據(jù)二點確定一直線的原則,在樁機機臺下方的地坪面上用全站儀放出該四點,拉細線,二線相交點既是鉆孔灌注樁的中心又是鋼格構(gòu)柱的中心且格構(gòu)柱的一邊應(yīng)與過圓心的軸線平行或垂直。
6土方工程
在樁基工程結(jié)束后,進入土方工程,按照經(jīng)專家論證及監(jiān)理單位、建設(shè)單位審批的施工方案實施。
6.1人工挖出立柱樁格構(gòu)柱
基坑土方開挖之前,為防止機械開挖對格構(gòu)柱的損壞,采用人工用鐵鍬將格構(gòu)柱頂周圍土方清挖出來,使格構(gòu)柱顯露出來后進行此范圍內(nèi)的土方機械開挖。
6.2樁頭處理
在第一道環(huán)形支撐圍檁梁施工時,對圍護樁樁頭鋼筋進行調(diào)直,并鑿平鑿毛樁頭混凝土,使圍護樁錨入圍檁梁。
7過程控制
在土方工程開始后,跟隨進行支撐梁的施工,保質(zhì)保量的施工過程是成功的關(guān)鍵,為了達到此項效果,采取了大量的措施。
7.1支撐梁下澆注混凝土墊層支撐梁處的土方開挖完畢后,將梁下部的土方平整夯實,澆筑100mm厚C15素混凝土墊層,墊層寬度為梁寬+200mm,利用100mm厚C15素混凝土墊層作為支撐梁的底模。在墊層上彈出梁的中心線和邊線后,綁扎梁鋼筋和支設(shè)模板。
7.2支撐封板、堆載板采用磚側(cè)模
支撐封板、堆載板區(qū)域的梁側(cè)模采用240mm的磚側(cè)模,能更好的控制截面尺寸及相對位置。
7.3支撐梁采用木模板并用對拉螺桿加固
支撐梁側(cè)模采用1830mm×915mm×16mm木模板,95mm×45mm木方作背肋。模板加固采用Φ12的對拉螺桿,雙向間距450mm。
7.4支撐封板、堆載板側(cè)面安裝擠塑板及下鋪設(shè)彩條布
磚側(cè)模施工時,控制梁的寬度為梁寬+40mm即每邊比梁寬出20mm,緊貼磚側(cè)模安放15mm厚的擠塑板。這樣在開挖支撐梁下方的土方時,磚側(cè)模會自動與梁身混凝土脫離。
支撐封板、堆載板下的土方夯實后,在其表面鋪50mm厚的石硝再抹25mm厚1:2水泥砂漿。待砂漿強度上來后,再在其表面鋪一層彩條布。
由于板與其下部的墊層之間有一層彩條布隔離,支撐封板、截載板下土方開挖時板混凝土與板下部的墊層自動脫離。
7.5支撐梁側(cè)面刷脫模劑及下鋪塑料薄膜
在支撐梁側(cè)模拼裝成型后,在模板表面刷脫模劑一遍,便于模板拆除。在支撐梁墊層上鋪設(shè)一層塑料薄膜。由于梁混凝土與墊層混凝土之間有塑料薄膜這一隔離層,支撐梁下土方開挖時,墊層會自動與梁混凝土脫離。
7.6立柱樁格構(gòu)柱四邊焊接加強筋
為增強支撐梁與格構(gòu)柱的拉結(jié)力,在格構(gòu)柱每邊焊接3根Φ25HRB400的鋼筋,每邊寬出格構(gòu)柱201*mm。
7.7圍檁梁與圍護樁之間采用吊筋連接
為增強圍檁梁與圍護樁的連接。第二道支撐圍檁梁施工時,將每根圍護樁的樁身豎向主筋鑿出,焊接1根Φ25HRB400的吊筋。
7.8設(shè)置板面標高控制點
為避免板面標高超高及混凝土的浪費,因支撐封板、堆載板面積大,且支撐封板處有向上出肋的反梁,為控制板面標高,在板面鋼筋上每間隔201*mm焊接的標高控制點。
7.9混凝土抹面
支撐梁板混凝土初凝前大面積的板采用抹光機進行二次抹平抹光,梁表面采用人工用鐵抹子抹平壓光。
7.10混凝土表面履蓋塑料薄膜和麻袋片
混凝土二次抹面后及時在其表面履蓋一層塑料薄膜和一層麻袋片,澆水或保溫養(yǎng)護不少于14天。
8過程監(jiān)測
因此基坑開挖多少對外圍路面及建筑物造成部分影響,因此過程監(jiān)測是必要的。這樣使得整個基坑可控。
8.1監(jiān)測標識點
按設(shè)計要求及監(jiān)測方案布置好監(jiān)測點之后,及時對各監(jiān)測點進行編號并進行標示。標識清楚的監(jiān)測點醒目,不易被人為損壞。
8.2機器人自動監(jiān)測
在20層樓高的新城科技園辦公樓頂部架設(shè)一個自動監(jiān)測的機器人,對布置在圓環(huán)形棧橋上、基坑四周的監(jiān)測點進行實時監(jiān)測,及時反映基坑位移、沉降的信息。
對基坑全天侯24小時實時監(jiān)控,隨時反映基坑變形情況,以信息化指導(dǎo)施工,確;影踩。
9臨邊防護
安全施工大于天,安全防護標準化、定制化,既保證了安全又美化了施工現(xiàn)場。9.1基坑圍護
圓環(huán)棧橋周邊采用角鋼、扁鐵及組合式鋼欄桿,基坑臨邊采用鋼柵欄、下基坑的通道采用鋼爬梯。
9.2塔吊圍護
塔吊爬梯采用鋼護籠式的爬梯、塔吊混凝土平臺上設(shè)置帶鎖房間式的出入口,防止非塔吊司機爬上塔吊,避免工人擅自爬塔吊或開塔吊。
10綠色施工
愛護環(huán)境,人人有責(zé)。10.1現(xiàn)場有組織排水
施工現(xiàn)場無明水、廢水二次利用、節(jié)約了水資源等是現(xiàn)場綠色施工的一大特點。為此,降水井、疏干井抽出來的水匯總至地面Φ100PVC排水總管后,排至沉淀池內(nèi)作為施工車輛沖洗用水。
10.2雨污水三級沉淀
基坑地表面截水溝匯集的雨污水經(jīng)排水溝匯總至沉淀池內(nèi),三級沉淀后排入市政管網(wǎng)。
10.3自動沖洗機械
工地引進了全南京第一臺自動沖洗設(shè)備,設(shè)置在出入口一臺自動沖洗機械,對進出工地車輛進行沖洗,防止車輛帶泥污染外部環(huán)境。此設(shè)備的引進為整個南京的自動沖洗機械做了示范帶頭工作。
11結(jié)論
經(jīng)過一年的奮斗,整個基坑平穩(wěn)進行,無重大安全事故。在整個南京市內(nèi)取得了良好的口碑。在成功完成了此次基坑支護體系施工后,獲得了大量的經(jīng)驗,為以后類似的施工提供了寶貴的經(jīng)驗。
參考文獻:
[1]新城科技園國際研發(fā)總部園基坑支護設(shè)計圖紙,江蘇今邁工程勘察有限公司,201*;[2]建筑施工手冊,中國建筑工業(yè)出版社,201*;
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