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工程方案降水方案 85（定稿） 哈南工业新城基础设施工程地下排水工程工作井降水工程施工方案（南城二路-哈五路）编制审核审批中交第二航务工程局哈南工业新城基础设施工程项目经理部二O一二年三月 一、编制依据哈南工业新城基础设施工程-南城第九大道路桥排水工程（南城二路-哈五路）依据南城第九大道下穿哈五路地道桥工程岩土工程勘察报告（详细勘察）。 哈南基础设施建设工程地下排水工程-南城第九大道路桥排水工程（南城二路-哈五路）工作井降水设计方案依据的编制规范为 1、岩土工程勘察规范（GDxx-13-5） 2、建筑地基基础设计规范（GB50007-xx） 3、建筑与市政降水工程技术规范（GB120-99） 4、建筑支护技术规范（GB50007-xx） 5、供水水文地质勘察规范（GB50027-xx） 6、供水管井技术规范（GB50296-xx）7城市排水工程规划规范（GB50318-xx） 二、工程概况哈南工业新城基础设施工程地下排水工程为了配合路桥建设而进行的排水工程。 根据黑龙江省水文地质工程地质勘察院南城第九大道下穿哈五路地道桥工程岩土工程勘察报告的勘察结果，场地场地稳定性及适应性较好，无不良地质现象。 本次勘察钻孔揭露深度范围内有上层滞水，稳定水位7.3-12.3m，稳定水位标高188.35-189.86m。 依据哈南基础设施建设工程地下排水工程哈南路排水工程设计，顶管施工中，基坑深度普遍较深，以NSH25为例，管底标高184.843m，需将地下水水位降至184.6m以下才能进行地下工程施工，因此，要采用基坑降水降低地下水的水位。 另根据设计要求，开挖时挖深大的井需要采用钢板桩支护，本段内共6个井需要钢板桩支护，井号为NSH 19、NSH19- 1、NSH19- 2、NSH 20、NSH 25、NSH25-1和NSH26。 三、工作井降水的目的与任务工作井降水的目的是根据管线的特性、场地工程地址条件及水文地质条件，采用打止水钢板桩、井点降水的方法进行施工，降低地下水水位，保证管线地基及地下工程的正常施工。 工作井降水的任务是根据设计的要求，采用打止水钢板桩管井点降水的方法将排水管线管底范围内地下水降至184.6m以下。 四、工程场地的地质、水文地质条件 1、地形地貌建筑场地起伏较大，最高地面高程201.54m，最低地面高程195.96m，相对高差5.58m。 稳定性较好，处于相对稳定的断块上。 2、地层岩性场地地层均属第四系冲积物，由上至下分述如下 （1）耕土黑色，含植物根系，松散，力学性质差。 （1-1）素填土褐色，主要由粘土组成，含少量生活垃圾，松散，力学性质差。 （2）粉质粘土黄褐色，稍湿，硬塑，中等压缩性，干强度中，光滑，韧性中，摇振反应无，局部受铁质侵染。 （3）粉质粘土黄褐色，稍湿，硬塑，中等压缩性，干强度中，光滑，韧性中，摇振反应无。 层厚0.7-8.5m。 （3-1）粉质粘土黄褐色，稍湿，硬塑，中等压缩性，干强度中，光滑，韧性中，摇振反应无。 层厚0.9-4.1m。 （3-2）粉质粘土黄褐色，稍湿，硬塑，中等压缩性，干强度中，光滑，韧性中，摇振反应无。 层厚0.8-3.9m。 （3-3）粉质粘土黄褐色，稍湿，硬塑，中等压缩性，干强度中，光滑，韧性中，摇振反应无。 层厚0.9-2.7m。 （4）粉质粘土黄褐色，稍湿，硬塑，中等压缩性，干强度中，光滑，韧性中，摇振反应无。 层厚0.7-7.2m。 （4-1）粉质粘土黄褐色，稍湿，硬塑，中等压缩性，干强度中，光滑，韧性中，摇振反应无。 层厚0.8-2.8m。 （5）粉质粘土黄褐色，稍湿，硬塑，中等压缩性，干强度中，光滑，韧性中，摇振反应无。 层厚0.8-5.8m。 （5-1）粉质粘土黄褐色，稍湿，硬塑，中等压缩性，干强度中，光滑，韧性中，摇振反应无。 层厚0.7-2.9m。 （6）粉质粘土黄褐色，稍湿，硬塑，中等压缩性，干强度中，光滑，韧性中，摇振反应无。 最大揭露厚度2.7m。 3、地下水本次勘察钻孔揭露深度范围内有上层滞水。 稳定水位7.3-12.3m，稳定水位标高188.35-189.86m。 4、渗透系数根据南城第九大道下穿哈五路地道桥工程岩土工程勘察报告（详细勘察），含水层渗透系数其平均值为K=18m/d。 并取渗透系数K=18m/d为降水布井方案设计的水文地质参数。 六、止水钢板桩 1、钢板桩支护施工流程钢板桩的打设虽然在基坑开挖前已完成，但整个板桩支护结构需要等地下结构施工和回填完成后，在许可的条件下将板桩拔除才算完全结束。 因此，对于钢板桩的施工应考虑打设、挖土、支撑、地下结构施工、回填、支撑拆除及板桩的拔除。 测量放线打钢板桩土方开挖至第1层内支撑标高第1层内支撑安装土方开挖至第2层内支撑标高第2层内支撑安装土方开挖至基坑底设计标高钢筋砼底板与导墙施工外壁防水层施工、回填土方拆除第2层内支撑钢筋砼池壁施工至上部施工缝处外壁防水层施工、回填土方拆除第1层内支撑上部池壁与顶板施工外壁防水层施工、回填土方钢板桩拔除。 2、钢板桩吊运及堆放装卸钢板桩宜采用两点吊。 吊运时，每次起吊的钢板桩根数不宜过多，注意保护锁口免受损伤。 钢板桩应堆放在平坦而坚固的场地上，必要时对场地地基土进行压实处理。 在堆放时要注意 (1)堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的施工方便； (2)钢板桩要按型号、规格、长度、施工部位分别堆放，并在堆放处设置标牌说明； (3)钢板桩应分别堆放，每层堆放数量一般不超过5根，各层间要垫枕木，垫木间距一般为34m，且上、下层垫木应在同一垂直线上，堆放的总高度不宜超过2m。 3、钢板桩的打设施工机械采用40T履带吊车，配合振动锤及200KW专用（三相220V）发电机施工。 (1)打桩围檩支架（导向架）的设置。 为保证钢板桩沉桩的垂直度及施打板墙墙面的平整度，在钢板桩打入时应设置打桩围檩支架，围檩支架由围檩及围檩桩组成。 一般要求a、钢板桩的设置位置要符合设计要求，便于沟槽基础土方施工，即在基础最突出的边缘外留有支模、拆模的余地。 b、基坑沟槽钢板桩的支护平面布置形状应尽量平直整齐，避免不规则的转角，以便标准钢板桩的利用和支撑设置。 各周边尺寸尽量复合板装模数。 c、整个基础施工期间，在挖土、吊运、扎钢筋、浇筑混凝土等施工作业中，严禁碰撞支撑，禁止任意拆除支撑，禁止在支撑上任意切割、电焊，也不应在支撑上搁置重物。 （2）支护线测量依据基坑、沟槽开挖设计截面宽度要求，测放出钢板桩打设位置线，用白石灰标示出钢板桩打设位置。 （3）钢板桩进场及堆放场区按施工进度计划或现场情况组织钢板桩进场的时间，确保钢板桩的施工满足进度要求，钢板桩的堆放位置根据施工要求及场地情况沿支护线分散堆放，避免集中堆放在一起造成二次搬运。 （4）钢板桩施工顺序钢板桩位置的定位放线挖沟槽安装导梁施打钢板桩瞩拆除导梁清理锚杆处标高的土方挖土排污管、检查井施工回填石屑、土方拔除钢板桩 （5）钢板桩的检验、吊装、堆放 1、钢板桩的检验对钢板桩，一般有材质检验和外观检验，以便对不合要求的钢板桩进行矫正，以减少打桩过程中的困难。 （1）外观检验包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、端部矩形比、平直度和锁口形状等项内容。 需注意a、对打入钢板桩有影响的焊接件应予以割除；b、割孔、断面缺损的应予以补强处理；c、若钢板桩有严重锈蚀，应测量其实际断面厚度。 原则上要对全部钢板桩进行外观质量检查。 （2）材质检验对钢板桩母材的化学成分及机械性能进行全面试验。 包括钢材的化学成分分析，构件的拉伸、弯曲试验，锁口强度试验和延伸率试验等项内容。 每一种规格的钢板桩至少进行一个拉伸、弯曲试验每20-50t重的钢板桩应进行两个试件试验。 2、钢板桩吊运装卸钢板桩宜采用两点吊装的方法进行操作。 吊运时，每次吊起的钢板桩根数不宜过多，并应注意保护锁口避免损伤。 吊运方式有成捆起吊和单根起吊。 成捆起吊通常采用钢索捆扎，而单根吊运常用专用的吊具。 3、钢板桩堆放钢板桩堆放的地点，要选择在不会应压重而发生较大沉陷变形的平坦而坚固的场地上，并便于运往打桩施工现场。 堆放时应注意 （1）堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的施工方面； （2）钢板桩按型号、规格、长度分别堆放，并在堆放处设置标牌说明； （3）钢板桩应分层堆放，每层堆放数量一般不超过5根，各层间要垫放枕木，垫木间距一般为34m，且上、下层垫木应在同一垂直线上，堆放的总高度不宜超过2m。 （6）导架的安装在钢板桩施工中，为保证沉桩轴线位置的正确和桩的竖直性，控制桩的打入精度，防止板桩的屈曲变形和提高桩的贯入能力，一般都要设置一定刚度的、坚固的导架，也称“施工围檩”。 导架采用单层双面形式，通常由导梁和围檩桩等组成，围檩桩的间距一般为2.53.5m，双面围擦之间的间距不宜过大，一般略比板桩墙厚度打815mm，安装导架时应注意以下几点 （1）采用经纬仪和水平仪控制和调整导梁的位置。 （2）导梁的高度要适宜，要有利于控制钢板桩的施工高度和提高施工工效。 （3）导梁不能随着钢板桩的打设深入而产生下沉和变形等情况出现。 （4）导梁的位置应尽量垂直，并不能与钢板桩产生碰撞。 （7）钢板桩施打拉森钢板桩施工关系到施工止水和安全，是本工程施工最关键的工序之一，在施工中要注意以下施工要求拉森钢板桩采用履带式挖土机施打，施打前一定要熟悉地下管线、构筑物的情况，认真放出准确的支护桩中线。 打桩前，对钢板桩逐根进行检查，剔除连接锁扣处的锈蚀、变形严重的钢板桩，待修整合合格后才可使用，整修后还不合格的禁用。 打桩前，可在钢板桩的锁口内涂抹油脂，以方便钢板桩的打入、拔出。 在钢板桩插打过程中，随着测量监控每块桩的斜度不超过2%，当偏斜过大不能用拉齐方法调正时，必须拔起重打。 密扣且保证开挖后入土不小于2米，保证钢板桩顺利合拢；特别是检查井位的四个角要使用转角钢板桩，若没有此类钢板桩，则用旧轮胎或烂布塞缝等辅助措施密封好，避免由于漏水带走泥沙，造成地面塌陷。 在基础沟槽开挖过程中，随时观察钢板桩的变化情况，若有明显的倾覆或隆起状态，立即在倾覆或隆起的部位增加对称支撑。 （8）钢板桩的拔除基坑回填后，要拔除钢板桩，以便重复使用。 拔除钢板桩前，应仔细研究拔桩方法顺序和拔桩时间及土孔处理。 否则，由于拔桩的振动影响，以及拔桩带土过多会引起地面沉降和移位，会给己施工的地下结构带来危害，并影响临近原有建筑物、建筑物或底下管线的安全，设法减少拔桩带土十分重要，目前主要采用灌水、灌砂措施。 拔桩方法本工程可采用振动锤拔桩利用振动锤产生的强迫振动，扰动土质，破坏钢板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊力的作用将其拔除。 拔桩时注意事项a、拔桩起点和顺序对封闭式钢板撞墙，拔桩起点应离开角桩5根以上。 可根据沉桩时的情况确定拔桩起点，必要时也可用跳拔的方法。 拔桩的顺序最好与打桩时相反。 b、振打与振拔拔桩时，可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的粘附，然后边振边拔。 对较难拔除的板桩可先用柴油锤将桩振下100300mm，再与振动锤交替振打、振拔。 c、起重机应随振动锤的启动而逐渐加荷，起吊力一般略小于减振器弹簧的压缩极限。 d、供振动锤使用的电源为振动锤本身额定功率的1.22.0倍。 如钢板桩拔不出，可采用以下措施a、用振动锤再复打一次，以克服与土的粘着力及咬口间的铁锈等产生的阻力；b、按与板桩打设顺序相反的次序拔桩；c、板桩承受土压一侧的土较密实，在其附近并列打入另一根板桩，可使原来的板桩顺利拔出；d、在板桩两侧开槽，放入鹏润土浆液，拔桩时可减少阻力。 钢板桩施工中常见的问题及处理方法a、倾斜。 产生这种问题的原因是被打桩与邻桩锁口间阻力较大，而打桩行进方向的贯入阻力小；处理方法有施工过程中用仪器随时检查、控制、纠正；发生倾斜时用钢丝绳拉住桩身，边拉边打，逐步纠正；对先打的板桩适度预留偏差。 b、扭转。 产生该问题的原因锁口是铰式连接；处理方法有在打桩行进方向用卡板锁住板桩的前锁口；在钢板桩之间的两边空隙内，设滑轮支架，制止板桩下沉中的转动；在两块板桩锁口搭扣处的两边，用垫铁和木榫填实。 c、共连。 产生的原因钢板桩倾斜弯曲，使槽口阻力增加；处理方法有发生板桩倾斜及时纠正；把相邻已打好的桩用角铁电焊临时固定。 （9）钢板桩土孔处理对拔桩后留下的桩孔，必须及时回填处理。 回填的方法采用填入法，填入法所用材料为石屑或中粗砂。 七、降水布井方案由于地下水位较高、水量较大、工期紧任务重等特点，结合勘察报告，另需采取降水井方式降水。 1、总体思路根据管线的特性、场地工程地址条件及水文地质条件，采用井点降水的方法进行施工，另外在施工时设置水位下降观测点，抽水过程中密切注意水位下降速度，随时调节抽水井；流量，以保证施工正常进行。 场地地下水稳定水位7.3-12.3m，稳定水位标高188.35-189.86m。 目前工作井最大开挖深度为大于9.5m，工作井施工又必须在干燥状态下进行，NSH25管底标高184.843m，其地下水水位必须降至184.6m以下。 以下计算以NSH25工作井为例。 2、降水设计预测计算 （1）降水井井深的确定降水井的深度可按下列公式计算H=HW1+HW2+HW3+HW4+HW5+HW6 （1）其中H-降水井深度（m） （1）式中符号如图1示hIH基坑Rr0S HW1-基坑深度（m）HW2-降水水位距离基坑底要求的深度（m）HW3-i*ro水力坡度i取1/10-1/15（m）Hw4-降水期间水位变幅（m）Hw5-井过滤器长度（m）Hw6-沉砂管长度（m）H=11+2.5+1/156+2+8+2=26m （2）基坑涌水量计算顶管基坑，长度为12米，故在计算基坑出水量时采用长方形基坑出水量计算公式计算基坑涌水量，公式如下Q=Lk（H2-h2）/R Q-基坑涌水量；L-基坑长度；K-渗透系数，取平均渗透系数K=18.0m/d；H-含水层厚度；h-降水井处含水层厚度；R-单井影响半径。 R=2SH*K (3)单井涌水量确定根据场地水文地质条件，单井涌水量确定如下q=120rL3K q单井涌水量(m3/d)r滤管半径（m）L滤管长度（m）K渗透系数(m/d)确定单井涌水量q=80m3/h (4)确定降水井数量n n=1.1Q/q确定降水井数量n=12.913眼表1降水设计预测计算表设计系数数值渗透系数K(m/d)18.0基坑中心降低水位深度（m）3.5含水层厚度H(m)28降水井处含水层厚度h(m)10单井影响半径R(m)157基坑涌水量Q(m3/d)941单井涌水量q(m3/d)80降水井布置数n(口)13经过以上计算，完全能够保证基坑正常施工。 抽水设备的选择选用QJ系列潜水泵，扬程60m时，单井涌水量为80m3/h,即Q=945m3/d，可满足工程降水的要求。 八、降水施工方案 1、施工工艺流程场地三通一平布置钻孔钻机到位进行钻孔下管填砾安装下泵抽水试验（兼洗井）排水管安装系统调试降排水降水井回填 2、降水井的构造与设备基坑降水采用管井降水方法，管井井点具有排水量大、排水效果好、设备简单、易于维护等特点。 钻孔孔径大于500mm，采用300mm的大口径塑料管井。 其构造如下使用塑料井管，井管直径为300mm，采用桥式过滤器，滤水器外包2-3mm呢绒网以防止粉砂涌入井内，管底封死，管外填半径为3-6mm砾石作为过滤层，地面0.5m以下用粘土填充夯实，出水口用直径100mm的塑料管连接排水。 3、降水井点的布置采用基每个工作坑打四口井，7个工作坑共打28口井。 沿管线方向每20米打一口井，全线长420米，共打21口井。 本工程合计共需打49口降水井。 4、管井的埋设与使用管井的埋设采用KP- 200、KP-100等反循环钻井，使用清水钻进，开口直径大于500mm，终孔直径500mm，一次成井的方法，可采用空压机洗井法或泵抽法洗井，应严格检查滤管包网，要求包网缠绕紧密、均匀，管井与孔壁之间用3-6m粒径砾石填充作为过滤层，地面下1.0m范围内用粘土填充夯实，围填滤料要求均匀。 管井运行前，应进行试抽水，检查出水是否正常，有无淤塞现象，如情况异常，应进行检修。 在抽水过程中，应经常对抽水机械的电动机、电流及电压等进行检查，并对井内水位下降和流量进行观测记录。 管井降水完毕后，拔出井内潜水泵及井管等设备。 所留孔洞应用砾砂填实，上部500mm用粘性土填充夯实。 过滤器、滤料围填、钻进等技术要求，均按照现行的国家标准供水水文地质勘查察规范（GB50027-xx）与供水管井技术规范（GB50296-99）的规定执行。 具体参数见表2。 表2降水井参数表项目单位规格备注成井直径mm300滤水管长度m9滤水管直径mm300滤网规格目60滤料mm3-6潜水泵m3/h 605、排水的处理方法从基坑抽出的地下水必须经排水管道输入临时排水管线中，因此DN300HDPE管作为排放管，排放至排灌站明渠中，连络方法详见附图2（排放简图）。 主排水管安装采用坡度重力流水，这样有效地减少水泵的扬程。 排水管敷设按照城市排水工程规划规范（GB50318-2000）执行。 扬水管接入排水管时应安装控制阀，对水泵和其他设备及时检修。 6、降水工程监测与维护 （1）降水工程正常开始后，在水位未达到设计降水深度以前，每小时观测一次，当水位达到设计降水深度，且趋于稳定时，可每天观测4-5次。 （2）对水位、水量监测记录及时，绘制涌水量Q与时间t及水位降深S与时间t过程曲线图，及时上报甲方。 （3）根据水位、涌水量观测记录，及时查明降水过程中的不正常状况，随时调整补充措施，确保降水深度，满足正常施工要求，保证如期完成降水任务。 （4）在基坑开挖过程中，配合甲方观测基坑侧壁、基坑坑底的渗水现象，查明原因即是采取工程措施，确保开挖正常进行。 （5）在基坑抽水过程中，配合甲方观测基坑附近可能产生的地面沉降情况，当产生的地面沉降时，应评价对附近建筑物的影响，必要时可停止抽水，以保护附近建筑物的安全。 九、降水对环境影响预测及防治措施污水管线周围无建筑物，降水井深20m且抽水时间短，并采用桥式过滤器，滤水器外包2-3mm呢绒网以、防止粉砂涌入井内。 因此地下水的人工抽降活动不致破坏持力层的天然结构及密实程度，因此可预测降水工作不会对周边有太大的影响。 十、降排水工程施工运行管理工作 1、降水井运行管理 （1）降水井施工完后，立即安装潜水泵，接通电源试抽，调整降水井出水量使其达到最佳状态，充分利用降水井，从而最大限度的发挥其作用，保证基础的正常施工。 （2）降水井井口加装井盖，防止泥沙掉入井内阻塞滤水管，避免影响降水井的正常运行。 以便水泵发生故障时关闭。 （3）扬水管安装合理，便于观测工具下入。 （4）水泵电源线配置合理，电源线接头处理达到防高压、防水侵，不漏电，确保用电安全及施工人员的人身安全。 2、排水管布施及使用管理 （1）施工现场降排水排水管布施合理，安装位置合适，尽量方便基础施工。 （2）排水管的布施应在上料口地段加装水泥涵管并下埋，便于原材料运输。 （3）全天候巡视排水管，发现漏水点及处理，做到无泄漏，现场干净。 3、降水工程日常运行管理 （1）每天多次观测降水水位，做到次次有记录，根据水位记录信息及时调整降排水运行方案，确保基础施工的正常，顺利进行。 （2）每日查看降水井、查看潜水泵的使用是否正常，发现异常及时检查维修。 （3）每日查看排水管，发现漏水点及时修补、更换排水管，避免管内水泄漏现象，确保现场干爽，便于施工。 （4）每日查看基坑坑底及侧壁有无渗水、漏水现象，及时调整降排水运行措施，确保基坑内无明水，避免基坑侧壁坍塌。 （5）每日查看降排水设备的完好率，消除安全隐患，做到安全施工。 十一、安全生产、文明施工保证措施 1、安全工作层层落实责任，形成由项目经理、工长、安全员、技术员层层抓的格局。 2、做好安全教育工作，首先从领导阶层认识到安全工作的重要性，由领导亲临现场对各级施工人员进行安全教育。 3、定期召开安全工作会议，在完成施工任务的同时，认真布置安全工作，施工现场要定期召开包括上级领导参加的安全工作会议，形成齐抓共管的安全工作局面。 4、严格执行安全操作规程及有关规定。 施工现场设置标语、红灯、挡道牌等，现场材料堆放整齐，做到安全无误。 5、对施工现场的设备经常进行安全检查，若发现问题及时解决，待隐患解除后方可施工，现场安全员每天巡视现场，对现场一切设备进行安全检查做好安全记录。 6、对所有施工队伍进行资格审查、安全教育，发现不合格者辞退，现场作业人员持证上岗，工人进场后首先进行安全教育。 7、特种设备必须由专人操作，专人管理，专业人员跟班作业，随时检查急机械设备，做好记录。 8、一切工作人员进入现场后，必须带安全帽，发现违者罚款处理。 9、施工现场必须在工长、技术员的亲自指挥下方可施工。 10、施工现场设安全员1人负责全部施工现场的安全工作。 11、创建文明工地，强化施工现场管理，搞好文明施工和文明作业。 12、施工区域与生活区严格分隔，做到场容场貌整齐、整洁、有序、文明，材料区域堆放整齐，并采取安全措施。 13、施工区域和危险区域设醒目警示标志。 14、宿舍整齐清洁，日常生活用品力求放置整齐。 15、建立健全的规章制度，应标语制度上墙。 十二、保证施工质量、材料质量的主