钢管桩加固方案

景泰发电厂机组烟气脱硫设施增容提效改造项目工程 基坑支护及降水施工方案

大唐甘肃发电有限公司景泰发电厂2×660MW机组 烟气脱硫设施增容提效改造项目工程基坑支护及施工方案

一、工程概况

1、大唐甘肃发电有限公司景泰发电厂位于景泰县北约11KM，新建脱硫卸料间、脱硫综合楼和石灰仓，占地面积约2627.4m2。以上建筑设计高程1571.60m，共同具有2层地下室，地下室基坑深度约7.0m，基坑北侧西段距原有脱硫综合楼约4.5m，北侧东段距原有启动锅炉房约6.4m，其余各侧距已有建筑物较远。

2、本工程的特点、难点

⑴、本工程基坑深度较浅，开挖最大深度为7.0m，放坡1：0.3，应采取合理、有效的基坑围护体系，确保基坑安全。

⑵、工程工期紧。本工程有土方开挖、打井降水、基坑支护等工序，必须合理安排各工序，流水作业，加大人力、设备的投入量，并采取先进的施工工艺、性能良好的专用大型设备和完善的技术保证措施，才能保质保量完成本次施工任务。

⑶、基坑周遍环境复杂。本工程基坑四周场地狭小，为了确保其周边既有建筑、既有管线基坑支护施工过程应加强施工监测，使基坑处于安全监控中。

二、地质概况

场地地貌属景泰川中部西端洪积平原，原始地面的绝对高程为1570.44～1571.67m之间，高差不大，现地面基本平坦。岩性如下：

1、人工填土：主要为砂岩碎块、粘性土，零星夹有薄层碎石土，

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松散，稍湿～很湿，厚度1.5～5.60m。

2、黄土状粉土：褐黄色，呈稍密、可塑～软塑状态，厚度0.2～0.7m。 3、砂岩：砂岩（N）棕红色，厚度状构造，泥钙质胶结，稍具水平层理，浸水软化或崩解，上部呈强风化、厚度一般为10～20m。层顶面埋深4～6m，标高在1563.43～1567.31m之间。

2、水文地质条件

场地的地下水属上层滞水型地下水，具有无压、补给区与分布区一致，无统一的水面，易受环境污染的特点，其水量的大小取决于各水源泄露点与各水源之间联系的紧密程度，亦有随季节性变化的特点，由大气降水以及工业和生活用水补给。

场地地下水位埋深约4.2～4.7m，高程1566.74～1565.78m，渗透系数10～15m/d。

三、 施工方案设计编制依据 1、施工及验收规范

⑴、《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2011 ⑵、《建筑基坑支护技术规程》JGJ 202-2012

⑶、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002 ⑷、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001 ⑸、《建筑地基处理技术规范》JGJ79—2002 ⑹、《基坑土钉支护技术规范》CECS 96：97 ⑹、《锚杆喷射混凝土支护技术规程》GB50086-2001 ⑺、《建设工程项目管理规范》（GB/T 50326-2001） ⑻、《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009

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⑼、《大唐甘肃发电有限公司景泰发电厂2×660MW机组脱硫设施增容提效改造项目岩土勘察报告》甘肃土木工程科学研究院

四、施工方案 1、工艺流程

本工程施工工序较多，根据各工序及各分项工程的特点，其总体施工流程为：场地清理、施工放线——降水井施工——打钢管桩——注浆——土方开挖、基坑支护

2、总体施工部署

根据本工程设计及现场具体情况，分为1-1、2-2二个断面，1-1断面先施工钢管桩，再开挖，进行土钉施工；2-2断面分层开挖，进行支护。本工程土方开挖遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则。

3、施工前准备工作

⑴、审查施工图纸，查阅总包单位提供的基坑周边建筑基础图纸，查明周边地下管道的走向、埋置深度等，以便与进行基础施工时避开。

⑵、平整场地，测量定位，测放出钢管桩轴线。 ⑶、完成三通一平的工作。 ⑷、完成施工临设的搭设。

⑸、组织施工人员、施工设备、材料等的进场工作。 4、测量放线

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根据总包单位提供的场地平面控制点及建筑物各轴线的定位钉桩，核查轴线定位桩必须与控制点桩进行反复校对无误后方可使用。

5、钢管桩施工 5.1、钢管桩施工工艺 ⑴、施工工艺

工艺流程为：定位 → 钻孔（跟管钻进）→注浆→连系梁 ⑵、钢管桩施工应与土钉墙施工交叉作业，桩采用Φ127mm厚壁地质管材。 1-1断面钢管桩桩距1.50m，钢管桩深度12.0m；2-2断面只进行土钉支护。

5.2、钢管桩施工细则 (1)、定位

根据设计布置孔位，开孔时孔位偏差不大于5.0cm。 (2)、钻孔 ①、钻孔机械

受场地限制，大型机械无法施工，采用YXZ-70A液压潜孔钻机跟管钻进。该型钻机高4.0m，搬移方便。

②钻孔

采用偏芯冲击钻机跟管钻进技术，管径为Φ127mm厚壁地质管材，每根跟管为1.0m，前端为管靴，跟管采用对丝连接跟进至设计深度，保证每根桩深度进入基坑底部持力层。

(3)、孔斜控制

钻机就位后，用水平尺检测机座的平整度或机身倾斜度，使孔斜满足设计要求。钻进过程中，采用0.50m～1.0m的钻杆，以及适当的钻进

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压力和钻进速度，防止孔斜率变动，成孔偏斜率偏差控制在设计值0.5%以内。

⑷、注浆

在钢管底部0.5m范围内钻3-4个Φ6mm呈螺旋型布置的注浆孔，孔外用弹性较好的橡胶带包裹，桩体注浆采用方向压力注浆，Φ30注浆管深入孔底，注浆材料采用1：1水泥砂浆，水灰比0.40-0.45，注浆压力控制在0.2-0.3Mpa,保证浆液的饱满，实际注浆量大于理论注浆量，浆体强度不小于30Mpa。

6、土钉墙施工

基坑开挖深度7m，属于深基坑，基坑周边不具备放坡条件，采用1：0.3的放坡系数。

土钉墙施工与土方开挖有着紧密的关系，直接影响基坑的安全，绝对不得超挖，开挖深度一般不得超过2.0米，如土质情况较差时，应减少开挖深度，可根据现场情况而定；挖土和土钉墙支护应相互交叉，自上而下分段、分层（步）进行。土钉施工流程是：开挖第一层工作面→修整边坡→设置土钉→铺设钢筋网→注浆→喷射混凝土面层→开挖第二层工作面→修整边坡→??→同第一层工艺流程支护至基坑底标高。

6.1、土钉设置

在1-1断面区域土钉采用外径1Φ20钢筋，孔径Φ110，倾角15°;第一排锚杆长度9.0m，水平间距1.5m，倾角15度，位于地面以下2.0m的位置；第二排锚杆长度9.0m，水平间距为1.5米，倾角15度，竖向间距均为2.0米；第三排锚杆长度9.0m，水平间距为1.5米，倾角15度，竖向间距均为2.0米。

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在2-2断面区域土钉采用1Φ20钢筋，孔径Φ110，倾角15°;第一排锚杆长度9.0m，水平间距1.5m，位于地面以下2.0m的位置；第二排锚杆长度9.0m，水平间距为1.5米，竖向间距均为2.0米；第三排锚杆长度9.0m，水平间距为1.5米，竖向间距均为2.0米。

如遇地沟及不明障碍物，土钉的长度、间距根据实际情况现场进行调整。

6.2、注浆

注浆采用ZSNS型注浆泵，浆液为M30水泥砂浆，水灰比不宜超过0.4-0.45，浆液应搅拌均匀并立即使用，注浆前、中途停顿及作业完毕，必须用水冲洗管路。

注浆可采用低压（0.4-0.6Mpa）注浆，水平孔采用低压或高压方法。注浆时，注浆管应插入孔底，出浆口始终处在孔中浆体的表面以内，在注浆的同时将导管匀速、缓慢拔出。待浆液回流到孔口时，用水泥袋纸等捣入孔内、再用湿粘土封堵孔口，保持压力数分钟。向孔内注浆时，应预先计算所需的浆体体积与实际注浆量进行对比， 向孔内注入浆体的充盈系数必须大于1。

6.3、面层钢筋网

钢筋网片采用Φ8@150×150绑扎而成，结点用22#铁丝绑扎，网格允许偏差为±10mm，保护层厚度应符合设计要求。钢筋网铺设时每边的搭接长度不小于一个网格的边长或200mm。基坑顶部钢筋网片应翻过坡顶宽0.5m-1.5m，混凝土护顶内的钢筋宜与坡面钢筋网连接成整体，坡顶如不足0.5m将坡面内的

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钢筋网向上翻过坡顶即可。加强筋采用1Φ14横向通长设置，加强筋位于钢筋网片之外，与锚杆用Φ14钢筋焊接连接，加强筋的接长为焊接接长，焊接长度应满足大于10d（单面焊）或5d（双面焊）。

6.4、喷射混凝土面层

喷射混凝土面层采用HPZU-7B混凝土喷射机喷射。喷射混凝土厚度80mm，强度等级为C20，粗骨料最大粒径不宜大于10mm，配比按灰：砂：石=1：2：2，选用45.5R普通硅酸盐水泥。喷射顺序应自下而上，喷头与受喷面距离控制在0.8-1.5m范围内，射流方向垂直指向喷射面，在钢筋部位，应先喷填钢筋后方，后喷填钢筋前方，防止在钢筋背面出现空隙。局部凹凸部位面层厚度超过8cm时，分两次喷射，每次宜为≤100mm。在进行下步混凝土喷射前，应清除结合面上的浮浆和松散碎屑。翻边砼应喷成倒坡，以保证地面排水畅通。

喷射混凝土面层强度未达到70%以前严禁下一道工序。 喷射混凝土终凝2小时后，应喷水养护，养护时间应根据气温条件，延续3-7天。

土钉施工时应避开周围地下管线及其它障碍物，如遇周围地下管线及其它障碍物致使土钉长度不能满足设计要求时，届时要通过设计部门视具体情况适当调整土钉水平、竖向间距。

土钉支护适用于可塑、硬塑、坚硬的粘性土，胶结、弱胶结的粉土、砂土和角砾，填土，风化岩层等。在松散砂土和夹有局部软塑、流塑粘性土的土层中施工时，应尽量缩短边壁土体的裸露时间，并可采用以下措施：

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①、采用分小段间隔开挖的方法。如在厚度较大的中、细砂层中，将分段长度减小至3～5m；

②、修整后的边壁立即喷上一层薄的砂浆或混凝土，待凝结后再进行钻孔作业；

③、在作业面上先构筑钢筋网、喷混凝土面层，然后钻孔、设置土钉；

④、先将作业深度上的边壁做成斜坡，钻孔、设置土钉、注浆后清坡、挂网、喷射混凝土；

⑤、卵石层、砂岩层如有余水向外渗漏时，采用竹芭方案。具体做法是：先开槽安设土钉，将最上层土钉用钢筋水平焊接，边下挖边逐步在钢筋后插入竹芭，待竹芭插入深度超过第二层土钉深度后，用钢筋水平焊接第二层土钉，如此向下至竹芭穿过软弱土层，喷射混凝土面层。在软弱土层中土钉竖向间距可适当减小；

6.5、现场监测

由于基坑支护开挖是一项综合性的岩土工程问题，它不仅是设计土力学中的典型的强度稳定问题，有与变形问题密切相关，设计施工受地质、水文、天气、荷载等诸多不确定因素影响，设计方案难以完全符合工程实际情况，施工过程中加强施工监测，应用信息控制法实施全跟踪动态设计便显得尤其重要，现场施工中，通过适当的监测手段，随时掌握周边环境的变化，以及土钉土体的稳定状态、安全程度及支护效果，为设计和施工提供信息，现场工程师要通过信息反馈体系，及时和实际联

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系修改支护方案，改善施工工艺，同时监测资料还可以作为检验和评价支护结构稳定的依据。

⑴ 、观测点布置

基坑边壁顶部水平位移与垂直沉降的量测，测点选在边壁顶部的中间，或局部地质条件不利地段，在基坑四周均匀布设水平位移、沉降观测点 3个，埋深0.5m用?14钢筋浇注混凝土做标志，供架设仪器使用，方便观测，便于操作和配合，以提高观测的精度。在基坑周边楼房重要部位设置沉降观测点，各观测点均用红漆做“△”标志。

⑵ 、现场监测：要随时对基坑部位地表开裂状态（位置、走向、宽度）进行量测；对地下水位变化及基坑渗漏水情况进行观察；对基坑开挖可能引起不良影响的周边建（构）筑物及管线进行沉降、位移及裂缝观测。

7、降水井施工方案 7.1、场地水文地质条件

本场地地下水位埋深4.5m，含水层厚度约6.0m，降水采用管井井点降水比较适宜。

7.2、降水方案设计

根据场地的水文地质条件及建筑物基坑开挖要求，基坑底位于水位线以上，需要进行降水，根据这种条件，降水井只布在基坑周围。采用管井群井降水方案，通过在每个井内抽水，使地下水位降至基底以下0.5m，保证基坑支护、基础施工的顺利进行。

7.3、降水井的计算 1、 设计计算参数

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（1）、场地地下水为阶地孔隙潜水，含水层厚度H=6.5m； （2）、基坑为面状，基坑面积约为2100 m2；

（3）、含水层渗透系数为K=20m/d，水位降深S=5.0m。 2降水井设计计算 （1）、降水井深度（Hw）

Hw=H+△H+iLb+L+Ls=12.5m 式中 H-基坑深度（m）；

△H-降水井水位距坑底的距离（m）；

i-水力坡度，在降水井分布范围内宜为1/10-1/15; Lb-井点管中心线至基坑中心的水平距离（m）；

L –过滤器有效工作部分长度（m）；

Ls-沉沙管长度（m）；

（2）、基坑涌水量（Q）

Q=1.336k（2H-S）/lg(R+r0)-lgr0=1489.16m3/d R=2S√KH=114.02 r0=0.564√F=25.85

式中 R-降水井影响半径（m）； K-渗透系数（m/d）； H-含水层厚度（m）； r0=基坑等效半径（m）； S-水位降深（m）； F-基坑面积（m2）； （3）、井管单井出水能力（q0） q0=120×3.14×rsLˊ3√K=153.42m3/d

式中 L-过滤器进水部分长度（m）； rs-过滤器半径（m）。 （4）、井点数（n）

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土钉道数 3

序号 水平间距(m) 垂直间距(m) 入射角度(度) 钻孔直径(mm) 1 1.500 2.000 15.0 110 2 1.500 2.000 15.0 110 3 1.500 2.000 15.0 110

[ 花管参数 ]

基坑内侧花管排数 0 基坑内侧花管排数 0

[ 锚杆参数 ]

锚杆道数 0

[ 坑内土不加固 ]

施工过程中局部抗拉满足系数: 1.000 施工过程中内部稳定满足系数: 1.000

[ 内部稳定设计条件 ]

考虑地下水作用的计算方法：总应力法

土钉拉力在滑面上产生的阻力的折减系数： 0.500 圆弧滑动坡底截止深度(m)： 0.000(m) 圆弧滑动坡底滑面步长(m)： 1.000(m)

---------------------------------------------------------------------- [ 设计结果 ]

----------------------------------------------------------------------

[ 局部抗拉设计结果 ]

工况 开挖深度 破裂角 土钉号 设计长度 最大长度(工况) 拉力标准值 拉力设计值 (m) (度) (m) (m) Tjk(kN) Tj(kN) 1 2.500 44.5 0

2 4.500 51.9 1 9.205 9.205( 2) 43.3 54.1 3 6.500 53.7 1 7.627 9.205( 2) 27.7 34.6 2 4.000 4.000( 3) 19.4 24.2 4 7.000 53.9 1 7.671 9.205( 2) 27.5 34.3 2 4.100 4.100( 4) 19.2 24.1 3 4.000 4.000( 4) 40.1 50.2

[ 内部稳定设计结果 ]

工况号 安全系数 圆心坐标x(m) 圆心坐标y(m) 半径(m) 土钉号 土钉长度

1 0.000 5.073 8.641 5.551 2 0.000 -261.711 966.438 999.035

1 9.000 3 0.000 -249.001 968.011 999.077

1 9.000 2 9.000 4 0.000 -246.714 968.150 999.091

1 9.000 2 9.000 3 9.000

[ 土钉选筋计算结果 ]

土钉号 土钉拉力(抗拉) 土钉拉力(稳定) 计算钢筋面积 配筋 配筋面积 1 54.1 49.0 234.4 1D20 254.5 2 24.2 186.2 620.8 1D20 254.5 3 50.2 297.7 992.3 1D20 254.5

[ 喷射混凝土面层计算 ]

[ 计算参数 ]

厚度： 80(mm) 混凝土强度等级: C20 配筋计算as: 15(mm) 水平配筋: d8@150 竖向配筋: d8@150 配筋计算as: 15 荷载分项系数: 1.200

[ 计算结果 ]

编号 深度范围 荷载值(kPa) 轴向 M(kN.m) As(mm^2) 实配As(mm^2) 1 0.00~ 2.00 8.1 x 1.130 188.6(构造) 335.1 y 0.581 188.6(构造) 335.1 2 2.00~ 4.00 21.1 x 2.940 223.9 335.1

y 1.511 188.6(构造) 335.1 3 4.00~ 6.00 17.4 x 2.427 188.6(构造) 335.1 y 1.247 188.6(构造) 335.1 4 6.00~ 7.00 31.8 x 0.894 188.6(构造) 335.1 y 2.313 188.6(构造) 335.1

[ 外部稳定计算参数 ]

所依据的规程： 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002 土钉墙计算宽度: 7.000(m) 墙后地面的倾角: 0.0(度) 墙背倾角: 90.0(度) 土与墙背的摩擦角: 0.5(度) 土与墙底的摩擦系数: 0.300 墙趾距坡脚的距离: 0.000(m) 墙底地基承载力: 500.0(kPa) 抗水平滑动安全系数： 1.300 抗倾覆安全系数： 1.600

[ 外部稳定计算结果 ]

重力: 740.2(kN) 重心坐标: ( 3.954, 2.968超载: 48.6(kN) 超载作用点x坐标: 4.570(m) 土压力: 101.6(kPa) 土压力作用点y坐标: 2.380(m)

基底平均压力设计值 112.8(kPa) < 500.0 基底边缘最大压力设计值抗滑安全系数: 2.331 > 1.300 抗倾覆安全系数: 13.043 > 1.600

） 131.1(kPa) < 1.2*500.0

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烟气脱硫设施增容提效改造项目工程

基坑支护及降水施工方案

编 制： 审 核： 审 批：

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2013年1月10日

目录

一、工程概况 .................................................. 1 二、地质概况 .................................................. 1 三、 施工方案设计编制依据 ................................. 2 四、施工方案 ................................................ 3 1、工艺流程 .............................................. 3 2、总体施工部署 .......................................... 3 3、施工前准备工作 ........................................ 3 4、测量放线 .............................................. 3 5、钢管桩施工 ............................................ 4 5.1、钢管桩施工工艺 ..................................... 4 5.2、钢管桩施工细则 ..................................... 4 6、土钉墙施工 ............................................ 5 6.1、土钉设置 ......................................... 5 6.2、注浆 .............................................. 6 6.3、面层钢筋网 ....................................... 6 6.4、喷射混凝土面层 .................................. 7 6.5、现场监测 ......................................... 8 7、降水井施工方案 ........................................ 9 7.1、场地水文地质条件 ................................... 9 7.2、降水方案设计 ....................................... 9 7.3、降水井的计算 ....................................... 9

7.4、成井工艺 .......................................... 11 五、施工部署 ............................................... 11 六、施工准备工作 ........................................... 11 6.1、施工条件的调查 .................................... 11 6.2、施工现场准备 ....................................... 12 6.3、施工机械设备配置 .................................. 12 七、各项资源需要量计划 .................................... 12 7.1、拟投入的主要施工机械设备表 ....................... 12 7.2、劳动力计划 ......................................... 13 八、 施工进度计划 ......................................... 13 九、 确保工程质量的技术组织措施.......................... 13 9．1、质量标准 ............................................ 13 9．2、质量保证措施 ........................................ 14 9.3、质量检验 ............................................. 15 9.4、 项目质量保证措施 ................................. 16 十、 确保安全生产的技术组织措施.......................... 16 10.1、安全组织与安全管理制度 .......................... 16 10.2、 施工安全技术措施及安全技术交底 ................ 17 10.3、施工安全技术措施 ................................. 17 十一、文明施工及环境保护措施 ............................. 18 11.1、文明施工措施 ..................................... 18 11.2、现场防污染措施 ................................... 18

11.3、降低噪音措施 ..................................... 18 十二、工期保证措施 ........................................ 18 12.1、技术力量保证 ..................................... 19 12.2、机具、材料供给 ................................... 19 12.3、劳动力保证措施 ................................... 19

---------------------------------------------------------------------- 设计项目: 景泰发电厂机组烟气脱硫设施增容提效改造项目

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[ 设计简图 ]

---------------------------------------------------------------------- [ 设计条件 ]

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[ 基本参数 ]

所依据的规程或方法：《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-99 基坑深度： 7.000(m) 基坑内地下水深度： 12.000(m) 基坑外地下水深度： 12.000(m) 基坑侧壁重要性系数： 1.000 土钉荷载分项系数： 1.250 土钉抗拉抗力分项系数： 1.300 整体滑动分项系数： 1.300

[ 坡线参数 ]

坡线段数 1

序号 水平投影(m) 竖向投影(m) 倾角(°) 1 2.140 7.000 73.0

[ 土层参数 ] 土层层数 3

序号 土类型 土层厚 容重 饱和容重 粘聚力 内摩擦角 钉土摩阻力 锚杆土摩阻力 水土 (m) (kN/m^3) (kN/m^3) (kPa) (度) (kPa) (kPa)

1 素填土 3.600 15.0 20.0 5.0 16.0 16.0 16.0 合算 2 粉土 1.000 16.0 18.0 15.0 90.0 40.0 40.0 分算 3 强风化岩 50.000 22.0 30.0 0.0 40.0 120.0 120.0 分算

[ 超载参数 ]

超载数 1

序号 超载类型 超载值(kN/m) 作用深度(m) 作用宽度(m) 距坑边线距离(m) 形式 长度(m)

1 满布均布 10.000

[ 土钉参数 ]

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/580v.html