综合管沟工程施工工艺标准

1市政道路及综合管沟土建施工工程中环三标综合管沟工程施工工艺标准中铁五局集团第三工程有限责任公司二00五年三月2综合管沟工程施工工艺标准一、工程概况广州大学城中环路作为各大学主要出入口，外侧为各大学校区，内侧为生活服务区，根据各专业规划，大部分电力电缆、通讯电缆都布置在中环道路下面，自来水管线、燃气管线也沿中环路埋设，因而中环路道路实施综合管沟可发挥综合优势，综合管沟建设在道路中央绿化带下，以尽量减少上部覆土厚度，降低工程造价。广州大学城中环路综合管沟施工特点：综合管沟为地下防水钢筋混凝土结构，防水等级为S6级，采用明挖现浇法施工。管沟采用单层三跨箱型框架结构，宽7m，底板至顶板3.1m，埋深1.5m；其结构受力体系由侧墙、中墙、底板和顶板等组成。在板和墙的交界处设置受力斜托；主体结构设全外包涂料防水层。我们根据其结构及施工工序，确定了其主要施工工艺流程：基坑开挖及处理C15砼垫层底板混凝土施工侧墙及顶板钢筋加工及绑扎模板安装、支撑加固顶板及侧墙防水砼施工防水处理基坑回填底板钢筋加工及绑扎3二、基坑开挖与支护施工方案2.1基坑开挖工艺流程2.2基坑开挖施工方法根据施工图设计及现场实际地质情况，中环三标将管段内综合管沟基坑开挖分成三部分：1、一般路基处理段；2、为不良地质及软土路基处理段（根据现场开挖实际情况）；3、穿越河涌箱涵、与放射线交叉处深基坑处理段。1、一般路基处理段基坑实际开挖深度3.95米（综合管沟埋深4.6m、15cm砼垫层，扣除80cm路面）。开挖拟采用人工配合机械纵向分段竖向分层的方式进行。开挖出来的土方，保留符合回填要求的部分临时堆放在施工区堆放场地内，其余弃方或运至软基处理段。基坑由中间向两端分别纵向分段、竖向分层开挖，每段基坑的开挖长度与主体分节相对应。为了有利于基底排水及施工流水作业，开挖面比主体施工段超前2～3节，根据K4+730～K4+795试验段开挖结果判断，地质条件较好，开挖面坡度定为1:0.5，开挖挖掘机挖地面下2m土方基坑边坡第一次维护第二层放坡开挖基坑边坡第二次维护人工捡底0.3m测量放线基坑底排水沟基坑顶排水沟4完成后采用覆盖彩条布处理。一般路基处理段2、地质不良及软土路基处理段a.如K5+410~K5+950段：基坑土质含水量大、含砂率大，开挖时基坑侧壁不稳定，极易坍塌，须采取特殊支护。我部曾尝试放缓基坑边坡度的方法施工，但已通的两车道边线距基坑边线仅4.5m，考虑施工时的工作空间1m及车道安全距离1m，基坑侧壁坡度仅为1：0.5，远远达不到该种土质的稳定坡度。b.如K4+794.58~K4+935.42高架桥地埋段由于地势低洼，地表长年受水浸泡，（桥台台背基础设计为水泥搅拌桩处理）综合管沟基坑土质含水量大、开挖时基坑侧壁也必须采取特殊支护。c.如K5+950~K6+950段为软基处理，由于已修成的“11m施工车道”离综合管沟开挖边线仅3.5m（基坑开挖须预留至少1m工作面），基坑埋深均在3.95m以上，已无法满足投标时1:1.5的坡度进行开挖。试验段基坑开挖时淤泥仍呈流塑状，采用普通钢板桩无法堵住淤泥及泥砂，对“11m施工车道”及基坑作业都存在着极大的安全隐患。鉴于以上事实，同时为保障“11m施工车道”通畅；基坑开挖的安全；综合管沟的节点工期。施工时：K4+794.58~K4+935.42高架桥地埋段、K5+410~K5+950土质不良段、K5+950~K6+950软基段基坑开挖施工方案为在基坑两侧壁处施打密扣式钢1：0.53.95m路基顶面1：0.59m11m车道安全防护区5板桩—拉森式钢板桩。具体方案为：在靠近两车道一侧的综合管沟基坑侧壁处的密扣式钢板桩深度为8~10m，另一侧为7~9m；在桩头处采用40槽钢连接，两侧钢板桩利用Φ200钢管做横向支撑，间距50cm。3、深基坑处理段如K5+825穿越8#河涌箱涵、K5+872与10#路交叉、K6+355与中部快线交叉三处深基坑处理段，最大开挖深度6.2m。1m不良地质路基段基坑开挖支护拉森钢板桩拉森钢板桩综合管沟基底9m1：11：130cm砂砾+15cmC15砼11m车道安全防护区软基原地面开挖支护剖面拉森钢板桩平面61、深基坑的护壁，不仅要求保证基坑内正常作业安全，而且要防止基坑及坑外土体移动，保证基坑附近构造物、道路、管线的正常运行，因此深基坑支护不仅要求确保边坡的稳定，而且要满足变形控制要求。根据本标段的实际情况，经比较采用钢管桩作为挡土结构，由于基坑开挖区主要为粘性土及已被水泥搅拌桩部分固结了的淤泥质软土，它具有一定自稳定结构的特性，因此护坡桩采用间隔式钢管桩挡土，拉森钢板桩支护的方案，挡土支护结构布置如下：(1)护坡桩桩径600mm，桩净距1000mm；(2)基坑两侧设置拉森式钢板桩。2、深基坑支护土压力由于土的土质比较复杂，土压力的计算还与支护结构的刚度和施工方法等有关，要精确地确定也是比较困难的。目前，土压力的计算，仍然是简化后按库仑公式或朗肯公式进行。常用的公式为：主动土压力：Eα=1/2γH2tg2(45°-Φ/2)-2CHtg(45°-Φ/2)+2C2/γ工中：Eα——主动土压力(KN)，γ——土的容重，采用加权平均值。H——挡土桩长(m)。Φ——土的内摩擦角(°)。C——土的内聚力(KN)。被动土压力：EP=1/2γt2KPCt式中：EP——被动土压力(KN)，t——挡土桩的入土深度(m)，KP——被动土压力系数，拉森钢板桩拉森钢板桩Φ600挡土钢管桩7一般取K2=tg2(45°-Φ/2)。2.1.深基坑开挖的空间效应。基坑的滑动面受到相邻边的制约影响，在中线的土压力最大，而两边的压力则小，利用这种空间效应，可以在两边折减桩数或减少配筋量。2.2.重视场内外水的问题。注意降排水，因为土中含水量增加，抗剪强度降低，水分在较大，土粒表面形成润滑剂，使摩擦力降低，而较小颗粒结合水膜变厚，降低了土的内聚力。综上所述，结合本场地地质资料以及所选择的基抗支护形成，水压力和土压力分别按以下方式计算：2.2.1.水压力：因支护桩所处地层主要为粘性土层，另开挖前已作降水处理，故认为此压力采用水土合算是可行的。2.2.2.土压力：桩后主动土压力，采用朗肯主动土压力计算，即：Eα=1/2γH2tg2(45°-Φ/2)-2CHtg(45°-Φ/2)+2C2/γ桩前被动土压力，采用修正后的朗肯被动土压力计算，即：EP＝1/2γt2KP+2KPCt。式中：KP＝〔CosΨCosδ-Sin(Ψ+δ)SinΨ〕23.护坡桩的设计该工程支护结构主要采用钢管桩加斜土锚的设计方案，桩的直径为600mm，桩间净距为1000mm。考虑基坑附近施工车道动截荷的影响，支护设计时，参照部分支护结构设计的相关情形取地面均布载荷q=40KN/m，其他结构及土的工程地质概况见下图：3.1.桩上侧土压力：①桩后侧主动土压力，计算时采用经验的C、Φ、γ，Φ=21.32，得：Eα=4.7H2-2.76H+108.49；②桩前侧被动土压力：计算时应采用平均值的C′、Φ′、γ′，得：EP＝33.89676t2+104.5t；③均布载荷对桩的侧压力：由公式Eq＝qKaH，得：Eq=18.672H。3.2.桩插入深度确定：计算前须作如下假设：(1)锚固点A无移动；(2)钢管桩埋在地下无移动；(3)自由端因较浅不作固定端，按地下简支计算。3.2.1.建立方程：对铰点(锚固点)A求矩，则必须满足：ΣMA=0所以有：1KEP(23t+h-a)=Eq〔23(h+t)-a〕+Ep(h+t2-α)q式中：K为安全系数，取2，得：8.31t3+82.97t2-138.75t=114.123.2.2.插入深度及柱长计算：根据实际情况t取最小正解；t=1.99m。根据《建筑结构设计手册》及综合地质资料，取安全系数为1.2，所以桩的总长度为：L=h+1.5t=（6.2+1.99）×1.2=9.8(m)81）基坑开挖前，设置井点降水，以利开挖人员和机械作业及土体装卸运输。顶层2m以内用挖掘机开挖，开挖过程中坑内用装载机配合，将远离挖机的土方推至挖机的工作范围内。2m以下的土方放坡开挖，人力配合挖掘机挖装，自卸汽车运土。若白天土方不能外运，可将土方存于临时堆土场。2）基坑开挖前必须查明现场范围内的地下管线等情况。基坑底面以上20cm范围的土层必须采用人工开挖，以保证基坑土层不被扰动。如有管线不能改移，应采取可行的加固保护措施，确保施工期间管线的安全及正常使用。有关地下管线的迁改和加固保护措施，须征得有关管理部门、业主等单位同意后方可实施。4）基坑开挖施工至基坑回填期间，基坑坡面的边坡应控制在一定范围内（离基坑边5m）的堆载（包括土方、施工机械、材料等）不得大于20KPa。5）基坑开挖至基底标高以上20cm时，及时进行基坑检查和验收，然后人工挖除剩余土方，严禁超挖及扰动基底土层，并立即施工混凝土垫层。6）基坑开挖及主体结构施工过程中，做好基坑内的排水工作，准备足够的抽水设备，避免钢筋和新浇筑混凝土浸泡水中。同时基坑边坡应进行覆盖避免雨水冲刷，左侧喷砼，右侧覆盖彩条布。7）基坑开挖的施工、监测和检测遵照《广州地区建筑基坑支护技术规定》（GJB02-98）及有关规范、规程执行。施工中加强监控、量测工作，确保基坑和周边构筑物的安全。2.3基坑支护1、一般路基段基坑的防护本基坑边坡施工工序如下：按1:0.5设计坡度开挖工作面→人工修整坡面→覆盖彩条布。1）由于地质条件较好，填土路基按1:0.5设计的坡度开挖工作面，坡面开挖应尽可能平整，不超挖；2）人工对坡面进行修整，并在坡面设置厚度标记，局部渗水地段应设置泄水孔，泄水孔采用PVC管底部包纱布设置；3）对局部地质不良地段，按@300×300间距绑扎4#铁丝网，铁丝网与坡面间应留1～2cm作为保护层，绑扎时可用砼垫块分隔；人工抹厚50mm的1:2水泥砂浆（左）或覆盖彩条布。9边坡具体做法见下图：边坡支护剖面图(宽300，深300)钢管1米高护栏(宽300，深300)排水沟现地面排水沟集水井(1000X1000X1000)-4.60Φ12钢筋2、软土路基段及深基坑的防护软土路基段及深基坑支护时将拉森式钢板桩顶面预留至高出“11m施工车道”原地面20cm，即可起到安全及防护的作用。2.4、基坑保护和加强方案在基坑施工期间，必须加强基坑的监测和保护措施，采取必要的防护措施，以确保基坑在施工期间的安全和稳定。1）基坑保护和加强在做好基坑防排水的同时，定期检查基坑边坡的稳定情况，若发现基坑边坡有破10米施工车道10损，及时用沙包护坡，并喷射混凝土100mm厚进行处理。工地现场平时配备足够的麻袋、禾杆草、帆布和水泥等物资，做好防台风、大雨天气的准备。发现有安全隐患，立即采取应急措施，用沙包和禾杆草对基坑渗水的地方进行紧急堵漏，确保基坑的安全。在基坑顶部两侧设置安全围栏，立杆采用直径25mm钢筋，上部焊接二条直径12mm钢筋做围栏，并设置明显的安全标志牌。2）基坑的监测方法针对本工程基坑监测项目的特点，我部将成立专门的施工监测小组，由主管生产的项目副经理郭凤超担任组长，并设立三个专职安全员，及时收集、整理各种监测资料，并对这些资料进行计算、分析、对比。①地表水平位移及沉降监测在开挖的基坑两侧分别设置二道地面沉降及水平位移观测线，第一道观测线与基坑相距2m，第一道与第二道观测线相距3m，以精确光学经纬仪进行收敛监测。监测从基坑开挖开始，每天1～2次。当变化较大或变化较快时，加大监测频率，并绘制沉降、位移时态曲线图。②地下水位监测在基坑外适当位置布置水位孔，孔深为8m，孔径为ф110mm，套管采用PVC管，用钻机成孔。定时测量基坑外的地下水位的高度变化，防止基坑因地下水流失而下陷。③信息反馈专业监测小组及时整理分析监测数据，将实测值与允许值进行比较，绘制各种变形～时间关系曲线，预测变形发展趋向，及时向项目总工程师及监理工程师汇报，项目经理部根据监测结果及时调整步骤并采取相应的技术措施，实行信息化施工，信息化施工和控制流程图详见下图。112.5、基坑开挖技术标准基