降水施工组织设计

上海台达能源技术（上海）有限公司研发生产配套大楼基坑降水方案江苏南通六建集团公司二OO七年六月二十七日目录1概述111工程概况112方案编制依据和原则12工程地质条件221地基土的构成222地下水223基坑突涌可能性评价33基坑降水方案431降水目的432潜水疏干井的布置433井结构设计534成井施工工艺及技术要求735抽水试验936降水运行1037降水监测1038封井方案1139降水应急措施124降水对周边环境的影响及其控制125施工设备136施工进度安排及进度控制1361施工计划进度1362施工进度保证措施147施工组织与管理1471施工管理模式1472项目施工管理网络1573项目部主要岗位设置及人员职责1574施工人员组织168工程质量保证措施1881质量目标1882质量保证体系1883质量保证措施189施工安全管理措施2091安全生产目标2092安全生产措施2010文明施工管理措施22101文明施工管理目标22102文明施工措施2211概述11工程概况上海台达能源技术（上海）有限公司研发生产配套大楼基坑工程位于浦东新区上川路、华东路口。基坑规模基坑周长约3459M，开挖面积约为8000M2，呈不规则四边形。基坑开挖深度基坑开挖深度为1365M。建设单位台达能源技术上海（有限）公司设计单位浙江省岩土基础公司勘察单位浙江省工程勘察院上海分院承包单位南通六建集团公司12方案编制依据和原则121编制依据1上海台达能源技术（上海）有限公司研发生产配套大楼基坑围护设计方案（评审稿）；2上海市工程建设规范基坑工程设计规程（DBJ086197）；3国家标准供水水文地质勘察规范（GB500272001）；4国家标准供水管井技术规范GB5029699；5国家和上海市颁布的有关环境保护和文明施工的法律、法规和措施；6本公司多年从事同类工程所形成的技术储备和施工经验。122编制原则1科学设计，突出重点，以确保基坑安全为前提。2保证施工安全、工程质量、文明施工和环境保护等相关符合技术标准和有关法律、法规要求，确保各项目标实现。3在认真领会设计文件的基础上，结合场地情况，应用新技术成果，确保各项施工方案科学合理，尽可能降低工程成本。232工程地质条件21地基土的构成据台达能源技术（上海）有限公司研发生产配套大楼基坑围护设计方案（评审稿），拟建工程场区勘察深度内的地基土可划分为7个层次及分属于各层次的亚层，各土层岩性、深度、厚度等参数见表1。基坑围护设计参数表表1土层层厚M重度KN/M3CKPA素填土13粉质粘土19191231751淤泥质粉质粘土夹砂质粉土331812192淤泥质粉质粘土与砂质粉土互层6118692853淤泥质粘土3717312105淤泥质粘土40172149511粘土561771511512粉质粘土53186182054粉质粘土32199421951砂质粉砂1501966350粉砂未穿196336022地下水根据设计方案，本场地地下水有浅部土层中的潜水和层中的第一承压水两种类型。上海地区潜水水位一般埋深0315M，年平均高水位埋深0507M，水位随季节、气候、潮汐等因素而有所变化。据上海地区地下水监测资料，第一承压含水层（砂质粉土、粉砂）地下水位埋深一般30110M，地下水位呈周期性变化，高水位期（亦称为丰水期）一般在12月至第二年1月，低水位期一般为9月。423基坑突涌可能性评价对于承压含水层，在评价其对基坑工程的影响时，宜根据其动态规律，按最不利原则考虑，采用安全系数法PCZ/PWYFSFS安全系数，取105。PCZ坑底开挖面以下至承压含水层顶板间覆盖土的自重压力（KPA），地下水位以下按饱和重度计算；PWY承压水压力（KPA）根据设计资料，本基坑开挖深度为1305M（坑底设计标高1495M）。以C8号孔为例，承压含水层（1层）层顶埋深3440M，水位按不利原则考虑，取埋深30M。经计算，得PCZ（34401305）1835KN/M339177PA；PWY（3440300）M10KN/M3314KPAFSPCZ/PWY125105因此，理论和经验认为，本基坑开挖过程中突涌可能性极小，暂不需对承压含水层中的地下水进行降水减压。53基坑降水方案31降水目的根据本工程的基坑开挖和基础底板结构施工要求，本工程降水的目的为（1）疏干开挖范围内各土层中的地下水，防止基坑积水，方便挖掘机和工人在坑内施工作业，保证基坑开挖施工安全、快速进行；（2）加固基坑内和坑底下的土体，提高土体强度，增加坑内土体抗力，提高地基抗剪强度，防止开挖面的土体隆起和开挖过程中的纵向滑坡，从而减少坑底隆起和围护结构的变形量，防止坑外地表过量沉降；32潜水疏干井的布置拟采用真空深井井点。321布置原则潜水疏干降水井的布置，原则上按上海地区单井有效降水面积的经验值结合拟建工程场区土层特征、基坑平面形状、尺寸确定。根据上海地区降水施工经验，单井有效降水面积为150M2250M2，根据本工程开挖深度区域特点，在开挖深度范围内，取约230M2/口。322布置方案按照前述原则，采用下式计算确定NA/A式中N井数（口）；A基坑面积（M2）；A单井有效降水面积（M2）。按上式计算，开挖区域的布井数量如下（见附图1）开挖面积约681872M2，N681872/2302964口，根据此区域形状，共布设潜水疏干井30口；具体布设见“附图基坑降水井平面位置图”633井结构设计为保证井管具有一定的强度，并满足降水要求，井管采用300PVC波纹管，管身打孔滤水管，其结构设计、过滤器的安装部位详见附图2，主要设计参数如下终孔直径井径800MM；井口高出地面0305M，防止污水进入井内，井壁外围一般采用优质粘土或水泥浆封闭，其深度不小于200M。井管采用PVC波纹管，直径（内径）300MM，；滤水管采用波纹管打孔，直径300MM，外包50目滤网；砾料各井从井底向上至地表以下300M围填瓜子片。沉淀管长度与滤水管同径，长度050M，底版厚度范围内，采用直径426MM、厚8MM钢管代替PVC管，钢管和PVC管搭接500MM。具体结构见下附图“井结构设计图”。7附图1深井结构设计图834成井施工工艺及技术要求341施工工艺采用泥浆循环钻进、机械吊装下管成井施工工艺，见图2。9342施工技术要求（1）测放井位根据井点平面布置，使用全站仪测放井位，井位测放误差小于30CM。当布设的井点受地面障碍物影响或施工条件影响时，现场可作适当调整。（2）护孔管埋设护孔管应插入原状土层中，管外应用粘性土封堵，防止管外返浆，造成孔口坍塌，护孔管应高出地面1030CM。（3）钻机安装钻机底座应安装平稳，大钩对准中心，大钩、转盘、与孔中心应成三点一线。（4）钻进成孔疏干井开终孔直径均为800MM，一径到底。开孔时应轻压慢转，以保证开孔的垂直度。钻进时一般采用自然造浆钻进，遇砂层较厚时，应人工制备泥浆护壁，泥浆密度控制在110115。当提升钻具和临时钻停时，孔内应压满泥浆，防止孔壁坍塌。钻进时按指定钻孔、指定深度内采取土样，核对含水层深度、范围及颗粒组成。（5）清孔换浆钻至设计标高后，将钻具提升至距孔底2030CM处，开动泥浆泵清孔，以清除孔内沉渣，孔内沉淤应小于20CM，同时调整泥浆密度至110左右。（6）下管直接提吊法下管。下管前应检查井管及滤水管是否符合质量要求，不符合质量要求的管材须及时予以更换。下管时滤水管上下两端应设置扶正器，以保证井管居中，井管应对接牢固，下到设计深度后井口固定居中。（7）回填滤料采用动水投砾。先将钻杆提至滤水管下端，井管上口加闷头密封，从钻杆内泵送泥浆，使泥浆由井管和孔壁之间上返，并逐渐调小泵量，待泵量稳定后开始投放滤料。投送滤料的过程中，应边投边测投料高度，直至设计位置为止。（8）止水与回填10潜水疏干降水井在地表以下回填200M厚粘性土。（9）洗井采用活塞和空压机联合洗井法。先采用活塞法洗井，通过钻杆向孔内边注水边拉动活塞，以冲击孔壁泥皮，清除滤料段泥砂，待孔内泥砂基本出净后改用空压机洗井，直至水清砂净为止。（10）安装抽水设备成井施工结束后，下入井泵并联接真空管路、排设排水管道、安装真空泵、接通电源，安装完毕后进行安装效果检查。（11）抽水先采用真空泵与潜水泵交替抽水，真空抽水时管路系统的真空度不小于006MPA，以确保真空抽水的效果。（12）标识为避免抽水设施被碰撞、碾压受损，抽水设备须进行标识。（13）排水洗井及降水运行时排出的水，通过管道或明渠排入场外市政管道中。342成井施工质量控制标准（1）井深误差小于井深的2；（2）孔斜每50M小于05；（3）井水含砂量抽水稳定后，小于1/20000（体积比）。（4）井中水位降深抽水稳定后，井中水位处于安全水位以下。35抽水试验351抽水试验的目的A、确定含水层的水文地质参数；B、检验降水井出水量；C、优化降水井设计方案；D、确定施工时各阶段的抽水量控制标准。352抽水试验方法采用非稳定流抽水试验。11降水井施工完成后，选择23口降水井进行抽水试验，通过1孔抽水另一个孔观测进行非稳定流抽水试验，获取水文地质参数。试验过程中抽水井与观测孔同步观测水位，水位观测时间为1，2，3，4，6，8，10，15，20，25，30，（分钟）；以后每30分钟观测一次，直至抽水结束；抽水结束后，观测恢复水位，观测时间间隔与抽水试验相同，至水位恢复后结束。流量观测时间间隔为30分钟。36降水运行361试运行（1）运行前准确测定井口、地面标高及地下水位；（2）启动抽水设备，检查抽水设备、排水系统运转是否正常；（3）抽水系统经检查符合要求后，开始抽水。362降水运行（1）潜水疏干降水井运行可在基坑开挖2周前开始，降压井的抽水时间根据施工进度情况确定；（2）抽水运行过程中应随时检查设备运行状况，发现故障及时排除；（3）潜水疏干降水井抽水时，潜水泵抽水间隔时间由短至长，降水井抽干后应立即停泵，以免烧坏电机；（4）抽水过程中应做好记录，内容包括井涌水量（Q）、水位降深（S），并绘制流量（Q）、观测孔水位、各监测点观测资料与时间的关系曲线，以掌握动态，指导降水运行，不断优化降水运行方案；（5）降水工作现场应备有双电源，确保降水的连续运行；（6）降水结束后，应及时将井孔注浆封闭，补好盖板。（7）井口、井管设置醒目标志，做好标识工作；（8）协同总包单位与挖机施工人员做好井管保护工作。37降水监测（1）水位观测降水运行初期，每2H观测一次，运行稳定后每日观测两次，水位观测精12度01CM。（2）流量监测监测次数与水位同步，观测精度001M3。（3）其它监测孔隙水压力、沉降等监测内容，借助于基坑监测资料。38封井方案封井采取在井管内先填瓜子片然后注浆再灌注混凝土的封堵方法，基本操作顺序及有关技术要求如下（封井结构图见附图1）（1）底版浇捣前，在基坑底开挖面以上50CM处，在井管外焊一个环形钢板止水板，止水板外圈直径1100MM；（2）降水运行结束封井前，先预搅拌100M3左右的水泥浆，水灰比0405；（3）井管内填入瓜子片，瓜子片的回填高度在基坑底板以下400M500M左右；（4）井管内下入注浆管，注浆管的底端下入深度离瓜子片的回填高度以上05M左右；（5）在井管内设置一个压板，与注浆管连接并由注浆管送入井内，压板的放置深度与瓜子片回填的回填顶部；（6）正式注浆前井管口用钢筋作支撑，将注浆管固定，然后开始注浆，注浆时要求将水泥浆通过瓜子片的空隙渗入底部滤水管的周围将滤水管的缝隙堵死，一般要将预拌的水泥浆注完；（7）注浆完毕，水泥浆达到初凝的时间后，抽出井管内压板以上的残留水，并及时观测井管内的水位深度或标高的变化情况。一般观测24小时后，井管内的水位无明显的升高，说明注浆的效果较好；（8）当判定已达到注浆的效果后，即向井管内灌入混凝土，混凝土的灌入高度略低于基坑底板混凝土面约10CM。混凝土灌注结束，及时观测井管内水位的变化情况；（9）待井管内混凝土的初凝能符合要求，并能确定封堵的实际效果满足要求后，即可割去所有外露的井管；13（10）井管割去后，在管口要用铁板焊封，采用8MM厚钢板与钢管焊接，封死孔洞，管口低于基底混凝土面以下10CM左右；（11）管口焊封后，用水泥砂浆填入孔洞抹平，封井工作完毕。39降水应急措施391降水井预备方案为避免降水过程中由于降水井损坏等原因造成降水中断，引发基坑施工安全性问题，在制定降水井布井方案时布置一定数量的观测井兼备用井，以备在个别降水井降水中断时，能够立即开启备用井，保持降水工作的正常进行。尽管计算认为突涌可能性极小，作为坑底涌沙应急预案，考虑在基坑中部留出12口承压井位置，一旦出现紧急涌沙情形，快速成井降压。392用电应急措施A、配备双电源为防止大面积停电事故造成降水运行中断，降水工地配备柴油发电机，同时在电路配置时采用双向闸刀，当电路停电时，以最快速度开启备用电源，确保降水连续进行。备用发电机应定期运行一次，以保证在应急时能够正常使用。B、降水过程中进行电源切换演练，使所有工作人员知道自己在电源切换时职责和任务，并能熟练进行各项操作，保证在10分钟内能够恢复供电，使降水工作继续进行。C、抽水运行期间每天24小时不断巡视并做好记录，记录内容除减压管井涌水量Q和水头降S外，还应包括场地排水管道的畅通性，电箱、电缆线的完好性，抽水管井的水泵是否正常运转等内容。D、工地现场要配备备用深井潜水泵，数量23台，以备深井泵发生故障时使用。4降水对周边环境的影响及其控制降水过程中，地下水位的不断降低将引起土体中孔隙水压力的下降，有效应力增加，而产生压缩变形。由于基坑四周均有隔水帷幕止水，坑内潜水的疏干性降水对坑外环境的影响较小，可以忽略。145施工设备本工程拟投入的施工机械与设备见下表拟投入本工程的主要施工机械设备表表8机械名称规格型号额定功率KW数量备注钻机GW200型20KW1台泥浆泵3PNL322KW1台86泵475KW5台电焊机ZXP55KW1台汽车吊6吨1台潜水泵QDX3352222KW35台包括备用泵真空泵2S18555KW10台包括备用泵水位仪TP13台工业水表DSCSW32个6施工进度安排及进度控制61施工计划进度根据施工经验，结合本工程的实际情况，本工程降水井的施工计划工期如下（1）进场准备1天；（2）设备安装及调试，试成孔施工及检测1天；（3）成井施工10天；（4）抽水试验2天；（5）降水运行按工程需要。1562施工进度保证措施为确保合同工期的实现，根据已批准的施组计划组织实施、进行进度控制、检查并根据检查情况及时做出人员和设备的适当调整。（1）计划编制阶段的控制分析以往进度计划的数据和资料，根据参与本工程人员和设备实际情况编制切实可行的进度计划。2施工阶段的进度控制A、根据施工进度计划编制施工作业计划，明确每天的工作量作交底。确保正常情况下完成作业计划；B、根据施工中可能出现的各种情况和可采取的预防措施，进一步编制作业指导书；C、施工负责人每天向机长、班长进行工作交底，使作业人员做到心中有数，施工中出现的问题能及时解决，并做好记录。3进度调整方法A、增加作业机组，加快工期；B、增加工作班变班制作业为多班制作业；A、加大奖罚力度，充分调动人的积极性，提高作业机组生产效率。7施工组织与管理71施工管理模式本工程采用作业层、项目管理层、公司管理层三级管理模式，项目经理负责工程项目的具体实施，公司职能部门对工程实施检查、监督、帮助和指导。1672项目施工管理网络见施工组织管理网络图（图2）。图2项目施工组织管理网络图73项目部主要岗位设置及人员职责项目部设项目经理1人，副经理1人，技术负责人1人，施工员、质检员、材料员、安全员各1人，各主要岗位人员的岗位职责见表2。项目经理现场负责技术负责施工员质量员材料员资料员安全员成井运行1班抽水运行3班成井运行2班成井运行3班抽水运行2班抽水运行1班17主要岗位人员职责表表2岗位主要职责项目经理是工程施工的组织者，对履行合同负责；负责组织工程施工，负责人员、材料、设备、施工工艺方法的控制，确保按预定工期完成施工任务；是工程质量直接负责人，确保生产工序质量稳定、工程一次交验合格；对安全、文明施工负领导责任，杜绝安全事故，创建文明工地；组织工程竣工验收等。项目副经理协助项目经理组织工程施工，对项目经理负责，负责安全、文明施工；协助项目经理进行质量管理，严格按质量计划作业指导书施工，保证工程质量符合要求；项目经理不在时，行使项目经理职责。技术负责人对工程技术质量负直接责任，负责施工组织设计和竣工报告的编写与送审，施工工序质量控制，签证、质量记录控制，现场测量、检验的控制，根据工程技术质量状况，提出纠正、预防措施，审查物资采购技术要求，负责工程质量验收资料提交。质检员工序质量检查和验收，隐蔽工程验收，施工中一般合格项的评审与处置，材料检验、半成品标识及质量记录。施工员负责生产调度，作业计划调整，保证均衡生产；填写施工日志负责工序调度，纠正、预防措施的监督执行，施工的预防与处理。安全员监督检查安全生产措施落实，纠正不安全行为，生产设备安全装置检查，现场安全指导，上岗证书检查，填写施工安全日记。材料员负责材料采购，确保采购材料符合施工质量要求；对材料质量进行初验、进货材料签收、登记、发放。1874施工人员组织见劳动组织计划表（表3）劳动组织计划表表3岗位定员主要职责范围机长1人组织本钻机成井施工，对工期及本机的安全、质量负责。班长2人及时完成机长安排的工作，对本班的安全、质量和效率负责。凿井施工钻工8人服从班长的安排，负责钻机移位、成孔、下井管、填砾和洗井工作。班长1人负责本班降水运行的实际操作和管理工作。降水运行普工2人降水运行及日常记录。焊工1人负责电焊操作，协助设备安装。机修电工1人负责维护、保养各种电器设备，负责供电安全。合计16人198工程质量保证措施81质量目标确保工程质量合格率100；杜绝重大质量事故，尽力减少一般质量事故；确保优质工程。82质量保证体系我公司多年以前即完成了ISO9001质量体系的认证，已形成了规范化的质量管理体系，对公司内部的各项质量活动加以规范，对过程加以控制、实施、保持和改进。83质量保证措施831施工准备阶段的控制措施（1）施工设计阶段的控制A工程施工前，项目经理和技术负责人应认真阅读降水设计方案，了解设计意图和技术、质量要求，编制施工组织设计；B施工组织设计须经生产技术部审核，总工程师审定，加盖有公司行政章提交施工监理审批后，才可投入使用；C、施工组织设计是工程施工的重要依据，不得随意更改。当需要变更设计时，应按公司程序文件的相关要求办理。（2）施工设备的控制A设备进场前应进行检修和维护保养，确保进场设备的完好，保障设备能正常运行。并经验收合格后方可投入使用；B做好运行阶段的日常保养，确保主机设备在施工期间的正常运行能力，保障施工顺利进行。设备运行、保养、维修应做好记录；C应配备足够数量的维修工具和零配件，以满足设备维护需要；D现场设备必须进行开工前的试运行验收，并挂牌标示验收状态；E计量器具应经计量检定，确保在有效使用期内，并及时做好计量器具周20期校准、检定计划表，以保证量测数据的准确性。未经验收合格的机械设备和计量器具不得投入使用。（3）人员能力的控制A项目经理须有岗位资质证书；B项目部全体人员应参加各种对口业务培训，持证上岗；C关键岗位人员须经培训取得合格证书。D特种作业人员须按劳动部特种作业人员安全技术培训考核管理规定的要求取得合格证书。E新工人须按有关要求参加技能培训后方可上岗。（4）做好开工前的技术交底工作施工前，项目部管理人员应向全体人员进行技术、质量、安全和文明施工交底，明确各工种、各工序的工作目标和各项具体要求，使参加施工的每一个人都知道自己的岗位职责，什么时候做什么，怎样做，以保证施工的顺利进行。832施工阶段的控制措施A、各工序检验必须坚持“三检”制度，即操作人员自检，班与班之间互检，质量员和监理专检，检查内容必须有记录和整改措施。施工交接班质量检验要贯彻下岗检查的规定，严格执行“班组施工十不交制度”；B、降水资料由技术人员统一收集、整理、存放，并按要求及时报总承包方和监理验收。各项记录应规范和完整，为竣工资料汇总准备好基础资料。C、工程开工后发生设计变更时，应以降水设计的有效书面文件作为施工变更的依据，项目部组织实施。D、施工期间做好设备的维护保养工作，并做好记录。E、采购所有施工材料均应按规定实施进场质量验收，及时填写进场材料验收记录。对验收不合格的产品应予退货，撤离现场或隔离放置，并做好不合格标记。只有经验收合格的材料不能投入使用，并加以标识。21833产品的防护A、工程使用的各种材料项目部应采取必要措施，对搬运、装卸、贮存等环节加以控制，确保质量符合施工要求；B、井管、滤管在搬运时应轻起轻放，不得相互碰撞，堆放时在底部加垫方木堆放整齐，并进行标识。C、电焊条应堆放于通风、防潮处；D、施工中发现不合格品时，应及时按公司有关规定处置，并进行标识，防误用、混用；E、材料经验收确定不合格时，材料员应将评审意见填入施工日记，注明材料的品种、型号、规格、数量、批次、进货单号、生产日期。按拒收或换货处理，不合格材料撤离现场前，做好隔离标识；F、施工作业中发现工程质量问题时，质量员及时组织有关当事人进行不合格评审，判定其性质，分析其原因，制订整改措施，及时加以落实，并对结果进行验证记录。同时对不合格原因制订纠正、预防措施，防止同类问题再次发生。834竣工验收阶段的控制A、认真汇总整理施工记录和质量验收记录，编制竣工文件；B、按文明施工和环境保护的要求组织好退场；C、协助总承包方、业主做好竣工验收备案等工作。9施工安全管理措施91安全生产目标工程实施过程中，无重大安全事故；杜绝人身伤亡事故；无等级火警事故；无机械行车和道路交通责任事故；无机械设备事故；无等级社会治安案件；创建安全文明工地。2292安全生产措施921作业安全管理1现场钻机必须持证操作，挂牌负责，定机定人；2保持机械设备整齐完好，无油污，无锈浊，磨损控制在标准范围内，齿轮及齿轮啮合处润滑良好；3钻机转动部分有安全防护装置，开钻前要检查齿轮箱和其他机械传动部分是否灵敏、安全、可靠，启动时要看清机械周围环境，要先招呼后推闸；4禁止不戴安全帽、穿拖鞋、赤膊进入施工现场，三米以上高空作业必须佩戴安全帽及系安全带；5施工现场的沟、坑等处必须有防护装置或明显标志，护孔管埋好后必须加盖或设置警戒线，泥浆池要设置防护栏杆；6施工前必须先摸清有关地下构筑物及地下电源、水煤气管道的情况及时按国家有关规定采取防护措施；7钻机机长、班长兼安全员，钻机移动必须亲临机台指挥，每天上下班时对劳动用品、机械设备及机具、吊具、索具等进行检查，确保