由主楼集水坑部分在地下水位以下,按照常规思路,应进行持续的井点降水,但是该方法会耽误后期筏板施工的时间,且在筏板上留下的井点降水洞口不易封堵。为了节约成本,减少降水时间,加快工程施工进度设计本方案。即先打井抽水,降低集水井周围的地下水位,到设计标高之后,做一个保护壳,形成一个防水的空间,保证施工操作得以进行。待保护壳完成之后,在内侧做防水卷材,然后进行钢筋绑扎等。于此同时,撤掉周围的降水井,进行筏板的施工。
原设计中,基坑底部混凝土时斜口,但是考虑到现场支模的方便,壳体做成矩形,待做完之后,壳体外侧两边回填C30素混凝土,壳体底板厚度为400mm ,侧壁厚度为400mm ,考虑300mm 褥垫层以及50mm 垫层,桩顶标高相应下降350mm 。
保护壳体示意图
回填示意图一(集水井处)
回填示意图二(电梯基坑处)
一、施工准备
1.1 材料准备
15mm 厚木胶合板,40×80mm 木枋,Φ48×3.5mm 钢管,加长型对拉螺栓,钢筋原材等。
1.2 施工人员准备
1.3 施工机械准备
水泵56台,小挖机2台,应急发电设备一台,其余小型机具如铁锹、铁抹子、灰桶、斗车等均由班组自行解决。
二、施工部署及施工工艺
2.1 总体思路
先进行场地的放线,找出集水坑的位置,确定开挖边线及集水井的定位,开始打井,然后进行集水坑的开挖,直至见水为止。随之开始降水,边降水边开挖直至到设计标高。到达设计标高之后,进行褥垫层的施工,然后浇筑C15混凝土垫层50mm ,在垫层上放出保护壳的边线及位置,开始支模、浇筑混凝土,待保护壳完成之后,做完防水卷材即可撤掉降水井,同时开始筏板基础的褥垫层铺设工作,撤除的降水井采取素混凝土回填,标号C15。由于集水井和电梯井的位置比较近,故在开挖时,采取大开挖的形式,在做保护壳时集水井和电梯井处分别单独做保护壳。
2.2 施工工艺及流程
2.2.1 操作流程
放线定出开挖边线及井点→土方开挖、打井→井点降水、开挖至设计标高→褥垫层施工→垫层施工→保护壳体放线定位→保护壳支模、钢筋绑扎、浇筑混凝土→防水施工→保护壳体内筏板基础施工、降水井回填
2.2.2 施工工艺
(1)放线定位
根据施工,先放出集水坑及电梯井的位置,然后依据此放出开挖边线和降水井位置,降水井布置详见附图。
(2)土方开挖、打井
在进行土方开挖时,因为开挖深度分别为3.35m 和4.35m ,开挖上边线分别为集水井位置往外扩3m 。打井时可采取现有桩基机器,成孔直径为650mm ,预埋混凝土管井外径为450mm 。
井深控制:井底标高按照褥垫层底标高往下8m 计算。
垫层厚度为50mm ,混凝土标号C15,垫层边比保护壳体边宽出100mm ,另外,壳体周围每边预留300mm 操作面。
(3)保护壳定位放线
保护壳分为两种,分别是电梯井保护壳和集水井保护壳,平面尺寸定位如下图所示:
电梯井处保护壳高度为1.75m ,集水坑处保护壳高度为2.85m 。壳体参数:底板厚度400mm ,侧壁厚度400mm ,混凝土标号同筏板标号。底板配筋双层双向C 14@200,马镫筋采用C 14钢筋制作,呈梅花形布置,间距800mm 。侧壁水平筋C 14@200,竖向筋C 14@200,拉钩梅花形布置,A 8@400。底板混凝土保护层厚度50mm ,侧壁40mm 。
(4)保护壳体施工
保护壳最大的施工难度在于支模体系,由于壳体厚度为400mm ,其中集水坑处保护壳体高度为3250mm ,若在加固时不采取措施,很容易产生涨模等现象。由于壳体主
要是起到防水的作用,因此对拉螺杆应采取止水螺杆,按照400mm 的纵横向间距布置,保护壳体一次性浇筑,不留施工缝。在浇筑时均采用汽车泵进行混凝土浇筑。
(5)集水井的回填
集水井在保护壳体内部防水完成施工之后,即可开始回填素混凝土,标号为C15。
(6)井点降水排放
排水通过76#、77#楼北侧的管道进行排放,管道为钢管,管径为500mm ,管道尽头设置沉淀池一个,采用壁厚3mm 钢板制作,尺寸为3m ×2m ×1.5m ,排水通过沉淀池往市政污水井排放。
三、壳体设计及验算
76#、77#楼地下集水坑标高相当于绝对标高为117.65m ,而根据《洛阳恒大绿洲三期高层住宅楼岩土工程勘察报告书》显示其地下水位标高为119.24~119.91m之间,历史最高水位为122m 。由于本工程施工时间与去年地勘报告的勘察时间基本都属于秋季,所以地下水位选取119.91m 进行计算。水位计算深度为2.26m ,为方便计算,按照2.3m 进行取整。本工程计算时仅对集水坑的壳体进行计算,电梯井的壳体配筋参数同集水坑壳体,为方便计算,部分参数取整计算。
壳体设计参数:长度6000mm ,宽度6000mm ,高度3000mm ;底板厚度400mm ,侧壁厚度400mm ,混凝土等级C30,P8。底板配筋双层双向C 14@200,马镫筋采用C14钢筋制作,呈梅花形布置,间距800mm 。侧壁水平筋C 14@200,竖向筋C 14@200,拉钩梅花形布置,A 8@400。底板混凝土保护层厚度50mm ,侧壁40mm 。
3.1 抗浮验算
本工程水位不是很高,最高水位高出壳体底部2.3m ,根据施工经验,可采用自重抗浮。在抗浮计算时,考虑1.2的安全系数,按下述公式进行计算:
G ≥1.1F
其中:G---壳体自重,F---地下水浮力
F =ρgv =1⨯103⨯10⨯6⨯6⨯2. 3=828KN
G =(3⨯6⨯4+6⨯6)⨯0.4⨯25=1080KN
G =1080KN >1.2F =993.6KN
满足抗浮验算。
3.2 板的配筋验算
本工程中,主要考虑底板受力情况,在停止降水之后,底板受到来自于地下水的浮力,侧壁受到水压力较小,在计算时不予以考虑。
在计算模型的选取上,将其受力进行简化,视为“倒楼盖”进行计算。
(1)参数:混凝土等级C30,钢筋HRB400,环境类别二a 类
f c =14. 3N /mm 2, f t =1. 43N /mm 2, α1=1. 0, f y =36N 0/mm 2
壳体自重标准值:g k =25⨯0. 4=10KN /m 2
水压力:q k =ρgh =103⨯10⨯2. 3=23Kpa =23KN /m 2
(2)弯矩设计值
取单位板宽1000mm 板条作为计算单元,均布荷载值:
q =1. 2g k +1. 4q k =-1. 2⨯10+1. 4⨯23=20. 2KN /m
11跨中弯矩设计值:M =ql 2=⨯20. 2⨯6. 42=103. 4KN . m 88
(3)计算受拉钢筋截面积
M 103. 4⨯106αs ===0. 059 22α1f c b 01. 0⨯14. 3⨯1000⨯350
γs =1+-2s
2=0. 97
ε=1-2-2αs =0.06
M 103. 4⨯106
A S ===761mm 2 γs h 0f y 0. 97⨯350⨯400
查表选取C 16@200(1005mm 2)
3.3 裂缝验算
混凝土保护层厚度C =50mm,查表可得下列参数:
W lim =0.2mm ,f tk =2. 01Mpa ,E C =3. 0⨯104Mpa
E S =2.0⨯105Mpa ,αs =60mm
受弯构件:αcr =2.1,v i =0.7
σsk M 103.4⨯106===348N/mm2 0.87A S h 00.87⨯1005⨯(400-60)
A S 1005==0.005 0.5bh 0.5⨯1000⨯400ρte =
ϕ=1.1-0.65f tk
ρte σsk
i 2i
i =1. 1-0. 65⨯2. 01=0.35 0. 005⨯348d eq n d =n v d i i =16=16mm 1
裂缝最大宽度计算如下:
W max =αcr ϕσsk E s (1. 9c +0. 08d eq ρte ) =2. 1⨯0. 35⨯34816⨯(1. 9⨯50+0. 08⨯) =0.04mm 0. 0052. 1⨯105
W max =0.04mm
满足裂缝验算。
四、降水计算
本工程地下水为地下潜水,根据地勘报告,结合现场实际情况,该层渗透系数取值K=100m/d,潜水层厚度取H=5m,降水深度取S=3.8m(2.3m+1.5m),降水范围按照20m×13m (76#楼)和20m ×20m (77#楼)进行计算。
基坑涌水量计算公式:
式中Q ——基坑涌水量
K ——土壤的渗透系数
S ——基坑水位降深
R ——降水影响半径;对潜水含水层按下式进行计算: Q =1. 366K (2H -S ) S R lg(1+) r 0
R =2S kH
r 0——基坑等效半径,对矩形基坑的等效半径按下式进行计算:
r 0=0. 29(a +b )
式中a 、b 分别为基坑的长短边
76#楼降水影响半径R =2S kH =2⨯3.8⨯⨯5=169.9m
76#楼基坑等效半径r 0=0. 29(a +b ) =0. 29⨯(20+13) =9.57m
77#楼降水影响半径R =2S kH =2⨯3.8⨯⨯5=169.9m
77#楼基坑等效半径r 0=0. 29(a +b ) =0. 29⨯(20+20) =11.6m
76#楼基坑总涌水量为
Q =1. 366K (2H -S ) S =1. 366⨯100⨯(2⨯5-3.8) ⨯3.8=2534m 3/d R 169.9lg(1+) lg(1+) r 09.57
77#楼基坑总涌水量为
Q =1. 366K (2H -S ) S =1. 366⨯100⨯(2⨯5-3.8) ⨯3.8=2704m 3/d R 169.9lg(1+) lg(1+) r 011.6
根据现场经验,一台水泵日出水量约为350m 3,故76#楼每个单元采用8台潜水泵进行抽水,77#楼每个单元采用8台潜水泵抽水。具体井点布置情况见附图。总共井点数为56台。
五、质量控制与施工要点
(1)在进行开挖时,注意标高的控制。
(2)防水施工时应在阴阳角处增设附加层。
(3)支模体系应牢固,并通过项目部的验收,方可进行混凝土的浇筑。
(4)混凝土浇筑时应加强振捣密实。
六、安全生产保证措施
1、机械设备操作人员必须经过专门训练,熟悉机械操作性能,经专业管理部门考核取得操作证操作。
2、机械设备操作人员严格遵守安全操作规程,工作时集中精力,谨慎工作,严禁酒后操作。
3、机械设备发生故障后及时检修,决不带故障运行,不违规操作。
4、专业电工持证上岗,电工有权拒绝执行违反电器安全规程的工作指令,安全员有权制止违反用电安全的行为,严禁违章指挥和违章作业。
5、所有现场施工人员必须佩戴安全帽,爬高2米以上必须佩戴安全带、穿防滑鞋,特种作业人员应佩戴专门的防护用具。
中国建筑第五工程局有限公司
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洛阳恒大绿洲三期工程76#~77#楼 电梯基坑处专项方案
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由主楼集水坑部分在地下水位以下,按照常规思路,应进行持续的井点降水,但是该方法会耽误后期筏板施工的时间,且在筏板上留下的井点降水洞口不易封堵。为了节约成本,减少降水时间,加快工程施工进度设计本方案。即先打井抽水,降低集水井周围的地下水位,到设计标高之后,做一个保护壳,形成一个防水的空间,保证施工操作得以进行。待保护壳完成之后,在内侧做防水卷材,然后进行钢筋绑扎等。于此同时,撤掉周围的降水井,进行筏板的施工。
原设计中,基坑底部混凝土时斜口,但是考虑到现场支模的方便,壳体做成矩形,待做完之后,壳体外侧两边回填C30素混凝土,壳体底板厚度为400mm ,侧壁厚度为400mm ,考虑300mm 褥垫层以及50mm 垫层,桩顶标高相应下降350mm 。
保护壳体示意图
回填示意图一(集水井处)
回填示意图二(电梯基坑处)
一、施工准备
1.1 材料准备
15mm 厚木胶合板,40×80mm 木枋,Φ48×3.5mm 钢管,加长型对拉螺栓,钢筋原材等。
1.2 施工人员准备
1.3 施工机械准备
水泵56台,小挖机2台,应急发电设备一台,其余小型机具如铁锹、铁抹子、灰桶、斗车等均由班组自行解决。
二、施工部署及施工工艺
2.1 总体思路
先进行场地的放线,找出集水坑的位置,确定开挖边线及集水井的定位,开始打井,然后进行集水坑的开挖,直至见水为止。随之开始降水,边降水边开挖直至到设计标高。到达设计标高之后,进行褥垫层的施工,然后浇筑C15混凝土垫层50mm ,在垫层上放出保护壳的边线及位置,开始支模、浇筑混凝土,待保护壳完成之后,做完防水卷材即可撤掉降水井,同时开始筏板基础的褥垫层铺设工作,撤除的降水井采取素混凝土回填,标号C15。由于集水井和电梯井的位置比较近,故在开挖时,采取大开挖的形式,在做保护壳时集水井和电梯井处分别单独做保护壳。
2.2 施工工艺及流程
2.2.1 操作流程
放线定出开挖边线及井点→土方开挖、打井→井点降水、开挖至设计标高→褥垫层施工→垫层施工→保护壳体放线定位→保护壳支模、钢筋绑扎、浇筑混凝土→防水施工→保护壳体内筏板基础施工、降水井回填
2.2.2 施工工艺
(1)放线定位
根据施工,先放出集水坑及电梯井的位置,然后依据此放出开挖边线和降水井位置,降水井布置详见附图。
(2)土方开挖、打井
在进行土方开挖时,因为开挖深度分别为3.35m 和4.35m ,开挖上边线分别为集水井位置往外扩3m 。打井时可采取现有桩基机器,成孔直径为650mm ,预埋混凝土管井外径为450mm 。
井深控制:井底标高按照褥垫层底标高往下8m 计算。
垫层厚度为50mm ,混凝土标号C15,垫层边比保护壳体边宽出100mm ,另外,壳体周围每边预留300mm 操作面。
(3)保护壳定位放线
保护壳分为两种,分别是电梯井保护壳和集水井保护壳,平面尺寸定位如下图所示:
电梯井处保护壳高度为1.75m ,集水坑处保护壳高度为2.85m 。壳体参数:底板厚度400mm ,侧壁厚度400mm ,混凝土标号同筏板标号。底板配筋双层双向C 14@200,马镫筋采用C 14钢筋制作,呈梅花形布置,间距800mm 。侧壁水平筋C 14@200,竖向筋C 14@200,拉钩梅花形布置,A 8@400。底板混凝土保护层厚度50mm ,侧壁40mm 。
(4)保护壳体施工
保护壳最大的施工难度在于支模体系,由于壳体厚度为400mm ,其中集水坑处保护壳体高度为3250mm ,若在加固时不采取措施,很容易产生涨模等现象。由于壳体主
要是起到防水的作用,因此对拉螺杆应采取止水螺杆,按照400mm 的纵横向间距布置,保护壳体一次性浇筑,不留施工缝。在浇筑时均采用汽车泵进行混凝土浇筑。
(5)集水井的回填
集水井在保护壳体内部防水完成施工之后,即可开始回填素混凝土,标号为C15。
(6)井点降水排放
排水通过76#、77#楼北侧的管道进行排放,管道为钢管,管径为500mm ,管道尽头设置沉淀池一个,采用壁厚3mm 钢板制作,尺寸为3m ×2m ×1.5m ,排水通过沉淀池往市政污水井排放。
三、壳体设计及验算
76#、77#楼地下集水坑标高相当于绝对标高为117.65m ,而根据《洛阳恒大绿洲三期高层住宅楼岩土工程勘察报告书》显示其地下水位标高为119.24~119.91m之间,历史最高水位为122m 。由于本工程施工时间与去年地勘报告的勘察时间基本都属于秋季,所以地下水位选取119.91m 进行计算。水位计算深度为2.26m ,为方便计算,按照2.3m 进行取整。本工程计算时仅对集水坑的壳体进行计算,电梯井的壳体配筋参数同集水坑壳体,为方便计算,部分参数取整计算。
壳体设计参数:长度6000mm ,宽度6000mm ,高度3000mm ;底板厚度400mm ,侧壁厚度400mm ,混凝土等级C30,P8。底板配筋双层双向C 14@200,马镫筋采用C14钢筋制作,呈梅花形布置,间距800mm 。侧壁水平筋C 14@200,竖向筋C 14@200,拉钩梅花形布置,A 8@400。底板混凝土保护层厚度50mm ,侧壁40mm 。
3.1 抗浮验算
本工程水位不是很高,最高水位高出壳体底部2.3m ,根据施工经验,可采用自重抗浮。在抗浮计算时,考虑1.2的安全系数,按下述公式进行计算:
G ≥1.1F
其中:G---壳体自重,F---地下水浮力
F =ρgv =1⨯103⨯10⨯6⨯6⨯2. 3=828KN
G =(3⨯6⨯4+6⨯6)⨯0.4⨯25=1080KN
G =1080KN >1.2F =993.6KN
满足抗浮验算。
3.2 板的配筋验算
本工程中,主要考虑底板受力情况,在停止降水之后,底板受到来自于地下水的浮力,侧壁受到水压力较小,在计算时不予以考虑。
在计算模型的选取上,将其受力进行简化,视为“倒楼盖”进行计算。
(1)参数:混凝土等级C30,钢筋HRB400,环境类别二a 类
f c =14. 3N /mm 2, f t =1. 43N /mm 2, α1=1. 0, f y =36N 0/mm 2
壳体自重标准值:g k =25⨯0. 4=10KN /m 2
水压力:q k =ρgh =103⨯10⨯2. 3=23Kpa =23KN /m 2
(2)弯矩设计值
取单位板宽1000mm 板条作为计算单元,均布荷载值:
q =1. 2g k +1. 4q k =-1. 2⨯10+1. 4⨯23=20. 2KN /m
11跨中弯矩设计值:M =ql 2=⨯20. 2⨯6. 42=103. 4KN . m 88
(3)计算受拉钢筋截面积
M 103. 4⨯106αs ===0. 059 22α1f c b 01. 0⨯14. 3⨯1000⨯350
γs =1+-2s
2=0. 97
ε=1-2-2αs =0.06
M 103. 4⨯106
A S ===761mm 2 γs h 0f y 0. 97⨯350⨯400
查表选取C 16@200(1005mm 2)
3.3 裂缝验算
混凝土保护层厚度C =50mm,查表可得下列参数:
W lim =0.2mm ,f tk =2. 01Mpa ,E C =3. 0⨯104Mpa
E S =2.0⨯105Mpa ,αs =60mm
受弯构件:αcr =2.1,v i =0.7
σsk M 103.4⨯106===348N/mm2 0.87A S h 00.87⨯1005⨯(400-60)
A S 1005==0.005 0.5bh 0.5⨯1000⨯400ρte =
ϕ=1.1-0.65f tk
ρte σsk
i 2i
i =1. 1-0. 65⨯2. 01=0.35 0. 005⨯348d eq n d =n v d i i =16=16mm 1
裂缝最大宽度计算如下:
W max =αcr ϕσsk E s (1. 9c +0. 08d eq ρte ) =2. 1⨯0. 35⨯34816⨯(1. 9⨯50+0. 08⨯) =0.04mm 0. 0052. 1⨯105
W max =0.04mm
满足裂缝验算。
四、降水计算
本工程地下水为地下潜水,根据地勘报告,结合现场实际情况,该层渗透系数取值K=100m/d,潜水层厚度取H=5m,降水深度取S=3.8m(2.3m+1.5m),降水范围按照20m×13m (76#楼)和20m ×20m (77#楼)进行计算。
基坑涌水量计算公式:
式中Q ——基坑涌水量
K ——土壤的渗透系数
S ——基坑水位降深
R ——降水影响半径;对潜水含水层按下式进行计算: Q =1. 366K (2H -S ) S R lg(1+) r 0
R =2S kH
r 0——基坑等效半径,对矩形基坑的等效半径按下式进行计算:
r 0=0. 29(a +b )
式中a 、b 分别为基坑的长短边
76#楼降水影响半径R =2S kH =2⨯3.8⨯⨯5=169.9m
76#楼基坑等效半径r 0=0. 29(a +b ) =0. 29⨯(20+13) =9.57m
77#楼降水影响半径R =2S kH =2⨯3.8⨯⨯5=169.9m
77#楼基坑等效半径r 0=0. 29(a +b ) =0. 29⨯(20+20) =11.6m
76#楼基坑总涌水量为
Q =1. 366K (2H -S ) S =1. 366⨯100⨯(2⨯5-3.8) ⨯3.8=2534m 3/d R 169.9lg(1+) lg(1+) r 09.57
77#楼基坑总涌水量为
Q =1. 366K (2H -S ) S =1. 366⨯100⨯(2⨯5-3.8) ⨯3.8=2704m 3/d R 169.9lg(1+) lg(1+) r 011.6
根据现场经验,一台水泵日出水量约为350m 3,故76#楼每个单元采用8台潜水泵进行抽水,77#楼每个单元采用8台潜水泵抽水。具体井点布置情况见附图。总共井点数为56台。
五、质量控制与施工要点
(1)在进行开挖时,注意标高的控制。
(2)防水施工时应在阴阳角处增设附加层。
(3)支模体系应牢固,并通过项目部的验收,方可进行混凝土的浇筑。
(4)混凝土浇筑时应加强振捣密实。
六、安全生产保证措施
1、机械设备操作人员必须经过专门训练,熟悉机械操作性能,经专业管理部门考核取得操作证操作。
2、机械设备操作人员严格遵守安全操作规程,工作时集中精力,谨慎工作,严禁酒后操作。
3、机械设备发生故障后及时检修,决不带故障运行,不违规操作。
4、专业电工持证上岗,电工有权拒绝执行违反电器安全规程的工作指令,安全员有权制止违反用电安全的行为,严禁违章指挥和违章作业。
5、所有现场施工人员必须佩戴安全帽,爬高2米以上必须佩戴安全带、穿防滑鞋,特种作业人员应佩戴专门的防护用具。
中国建筑第五工程局有限公司
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洛阳恒大绿洲三期工程76#~77#楼 电梯基坑处专项方案
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