地铁施工降水井施工方案

成都地铁2号线二期工程（西延伸线）土建1标降水井施工方案中铁二局股份有限公司成都地铁2号线二期工程（西延伸线）土建1标项目经理部二0一0年八月二十六日TOC\o"1-5"\h\z第一章工程概况1概述1工程地质和水文地质1工程地质条件1水文地质条件2降水目的及方法2第二章降水方案设计4施工降水方案概况4基坑涌水量计算6参数选择6受降水漏斗影响高差计算6降水井计算7观测井布置8地面沉降10其他降排水施工措施10第三章施工方法与施工组织11技术要求11主要施工方法11工艺流程11施工方法11成孔过程中泥浆处理措施13常见的质量通病和防治方法14施工组织16进度计划16主要机械设备进场计划16劳动力进场计划17第四章施工保证措施18安全保证措施18防火安全措施18施工用电安全措施18施工机械安全措施19质量保证措施19质量管理措施和管理体系19降水井质量保证措施20防止降水对周围建筑影响的保证措施21文明施工保证措施21管理目标21保证措施22成都地铁2成都地铁2号线二期工程西延伸线土建1标工程降水施工方案22其中，西区站分别设置两个观测井，第一孔与5#降水井的间距为15m,第二孔与第一孔的间距为20m，最后观测孔与主井间距为35m,满足要求。2-7西区站〜外语学校站降水井布置图2.5地面沉降场地地下水主要赋存于第四系砂卵石层中,降水后地面有一定量的沉降,由于卵石在地层中起着骨架的作用,所以降水后含水层产生的沉降不是很大,按经验地面最终沉降量为2-4cm。降水过程应保持连续降水，即在结构抗浮措施未发挥作用前降水井保持连续工作,并且加强观测监控,依照反馈数据及时调整降水措施。2.6其他降排水施工措施沿主体结构基坑的桩顶冠梁上，设挡土墙，墙体高度高出地面20cm,防止地表水流入基坑。基坑土方开挖过程中,当由于下雨等原因造成基坑表面积水时,应加大降水力度,确保满足挖孔桩及基坑开挖要求,并在基坑内采用挖排水沟、集水井的方法积水,然后用水泵将水抽出。第三章施工方法与施工组织3.1技术要求基坑工程施工降水的要求很高，如果不把地下水位控制在基底（挖孔桩桩底）以下是无法保证安全和正常施工的，控制不当会造成基底土体隆起、围护结构整体倾覆及地面沉陷等严重后果。施工降水必须要满足建筑工程基坑技术规范和地下地铁工程有关规范要求。1、降水应使地下水位保持在基底以下0.5m。停止降水时，必须验算涌水量和结构的抗浮稳定性。当不能满足要求时，不得停泵；应在基坑回填土至原水位以上时方可停泵；2、滤水段钢筋混凝土井管空隙率不应小于20％，滤料投放量不得小于计算量的95％；3、降水观测孔沿基坑中心向两侧垂直成排布设，并宜延长至基坑外2-3倍降深长度，临近地表水、地下给排水管道附近的渗漏水层和临近建筑物应增加观测点；4、抽水实施三班制，每班均需对各口降水井的流量和水位进行观测，及时反馈数据以便指导施工。观测水位时，应在降水前观测初始水位高程，以后定期观测，雨季增加观测密度。降水抽出的地下水含砂量应符合规定，发现含砂量过大或水质混浊应分析原因及时处理。5、雨季施工时，地面水不得渗漏和流入基坑，遇大雨或暴雨时，必须及时将基坑内积水排除，并配备排污泵，随时启用。主要施工方法工艺流程在场地提供工作面后马上准备施工人员、机械设备、材料进场进行施工，施工工艺流程如下：定位探管一►钻机对中一►成孔一►井管安装一►填充滤料一►洗井—＞试抽一＞正式抽降水（水位、含砂量观测」停泵拔管施工方法1、定位探管井位施放时详细调查核实场区地下管线分布情况，当无法确定时可采用人工开孔的方法，当确认地下无各种管线后方可施工；为避开各种障碍物，降水井间距可作局部调整，但间距最大不应超过130%设计井间距；基槽土方开挖前，降水井的布设应已形成封闭或超前2倍基槽宽度。2、钻机对中将冲击钻机安装好后移至井位附近，核对井位，将钻头中心对准管井中心点，调节钻机垂直度，井身要做到一下要求：①井径误差±20mm；垂直度误差W1%；井深应满足井结构图中文字说明部分的要求。3、成孔先用人工埋设护壁管，护壁管装好后开始钻进成孔，钻孔采用泥浆护壁，施工时保持孔内泥浆高度，防止塌孔，孔深达到设计深度后终孔，钻进中应取土样并做好记录。4、井管安装井孔深度经验收合格后，用抽渣筒清孔，清孔后采用汽车吊吊装井管。各节井管之间应同心并焊接严密，吊装时调整好井管中心位置与垂直度，井点管就位固定后，管上口设临时封闭。5、填充滤料井管吊放好后沿井管周围均匀投放滤料，滤料为8〜10mm碎石，滤料填至井口下1m左右时用粘性土填实夯平。滤料投放前应清孔稀释泥浆。当投放滤料管口有泥浆水冒出或向管内灌水能很快下渗时为渗水性能合格；6、洗井采用空压机、活塞联合洗井，在空压机洗净之后再采用活塞洗井。重复以上洗井过程，直至满足出水含砂率小于1/10000，以保证抽水设备正常运转及不致使泥砂带出会引起地层下沉。洗井要求达到“水清砂净”；下管、填充填料完成后应立即进行洗井，成井—洗井间隔时间不能超过8小时；采用隔离塞分段洗井，如果泥浆中含泥砂量较大，可先进行捞渣，再进行洗井；当常规洗井效果不好时，可加洗井剂浸泡后再洗井。7、试抽管井运行前进行试抽，检查抽水是否正常，有无淤塞现象，如情况异常，应进行检修。8、正式抽降水试抽正常后进行正式降水，基坑开挖至地下水位标高前的超前抽水时间不少于14天，水位没达到设计深度以前，每天观测三次水位，水位达到设计深度后，每天观测一次水位。观测时记录水位、流量、含砂量，抽水过程中还应经常对抽水机械的电动机、传动轴、电流及电压等进行检查。为防止因降水带出地层细颗粒物质造成地面沉降，抽出的水含砂量必须保证：粗砂含量＜1/5万；中砂含量＜1/2万；细砂含量＜1/1万。9、停泵拔管管井降水完毕后，可用起重设备将管井管口套紧徐徐拔出，滤水管拔出后可洗净再用，所留孔洞应用砂砾填实，上部500mm用粘性土填充夯实。■■■■■■■■■■■为了避免在降水井成孔施工过程中泥浆渗漏，给周围环境造成污染，对市民带来不便。特制定以下泥浆处理措施：1、在每口凿井机工作范围内安装铁皮专用泥浆池，如受场地限制无法安装铁皮泥浆池时，可采用砖砌式泥浆池。2、在安装铁皮泥浆池时，池底四周必须采用膨胀螺丝固定，以防止泥浆池受侧压力的影响造成泥浆泄露。3、在凿井过程中，工人必须随时观察泥浆池的稳定性以及泥浆液面标高，泥浆面必须低于泥浆池上口30cm。4、在洗井过程中，必须采用泥浆泵及泥浆管将泥浆排放到挖好的沉淀池内，经沉淀后排入市政管道，严禁将泥浆直接排放到市政污水、雨水管道内。5、每口井施工结束后，必须及时清理好施工现场，做好文明施工工作。■■■■■■■■■■■■基坑地下水降不下去1．现象深井泵(或深井潜水泵)的排水能力有余，但井的实际出水量很小，因而地下水位降下不去。2．原因分析(1)井深、井径和垂直度不符合要求，井内沉淀物过多，井孔淤塞。(2)洗井质量不良，砂滤层含泥量过高，孔壁泥皮在洗井过程中尚未破坏掉，孔壁附近土层在钻孔时遗留下来的泥浆没有除净，结果使地下水向井内渗透的通道不畅，严重影响单井集水能力。(3)滤管的位置、标高以及滤网和砂滤料规格未按照土层实际情况选用，故渗透能力差。(4)水文地质资料与实际情况个符，井管滤管实际埋没位置不在透水性能较好的含水层中。3．预防措施(1)深井井管宜按下列程序施工：井管测量定位f控井口、安护筒一钻孔一回填并底砂垫层一吊放井管一回垫井管与孔壁间的砂砾过滤层f洗井f安装深井泵(潜水泵)一安装抽水控制电路一试抽水一降水井正常工作。(2)钻孔孔井应大于井管直径300〜500mm，井深应比所需降水深度深6〜8m；井管应垂直放在井孔当中，四周均匀填砾砂，砾砂应用铁锹下料，不允许用机械直接下料，防止砾砂分层不均匀和冲击井管。砾砂填至井口下1m，然后用不含砂的粘土封口至井口面。(3)在井管四周灌砂滤料后应立即洗井。一般在抽筒清理孔内泥浆后，用活塞洗井，或用泥浆泵冲清水与拉活塞相结合洗井，借以破坏深井孔壁泥皮，并把附近土层内遗留下来的泥浆吸出。然后立即单井试抽，使附近土层内未吸净的泥浆依靠地下水不断向井内流动而清洗出来，达到地下水渗流畅通。抽出的地下水应排放到深井抽水影响范围以外。(4)需要疏干的含水层均应设置滤管，滤网和砂滤料规格应根据含水层土质颗粒分析。(5)在土层复杂或缺乏确切水文地质资料时，应按照降水要求进行专门钻探，对重大复杂工程应做现场抽水试验。在钻孔过程中，应对每一个井孔取样，核对原有水文地质资料。在下井管前，应复测井孔实际深度。结合设计要求和实际水文地质情况配井管和滤管，并按照沉放先后顺序把各段井管、滤管和沉淀管依次编号，堆放在井口附近，避免错放或漏放滤管。(6)在井孔内安装或调换水泵前，应测量井孔的实际深度和井底沉淀物的厚度。如果井深不足或沉淀物过厚，需对井孔进行冲洗，排除沉渣。4．治理方法(1)重新洗井，要求达到水清砂净，出水量正常。(2)在适当的位置补打深井。基坑地下水位降深不足或降水速度慢1．现象(1)观测孔水位未降低到设计要求。(2)在预定时间内达不到预定降水深度。(3)基坑内涌水、冒砂，施工困难。2．原因分析(1)基坑局部地段的深井量不足。(2)深井泵(或深井潜水泵)型号选用不当，深井排水能力低。(3)因土质等原因，深并排水能力未充分发挥。(4)水文地质资料不确切，基坑实际涌水量超过计算涌水量。3．预防措施先按照实际水文地质资料计算降水范围总涌水量、深井单位进水能力、抽水时所需过滤部分总长度、点井根数、间距及单井出水量。复核深井过滤部分长度、深井进出水量及特定点降深要求，以达到满足要求为止。深井布置应考虑基坑深度和形状，可沿基坑四周环形布置，也可在基坑内点式布置。深井的井距一般15〜20m,渗透系数小，间距宜小些；渗透系数大的，间距可大些。在基坑转角处、地下水流的上游、临近江河等的地下水源补给一侧的涌水量较大，应加密深井间距。(2)选择深井泵(或深井潜水泵)时应考虑到满足不同降水阶段的涌水量和降深要求。一般在降水初期因地下水位高，泵的出水量大；但在降水后期因地下降深增大，泵的出水量就会相应变小。(3)改善和提高单并排水能力，可根据含水层条件设置必要长度的滤水管，增大滤层厚度。对渗透系数小的土层，单靠深井泵抽水难以达到预期的降水目标，可采用另加真空泵组成真空深井进行降水；真空泵不断抽气，使井孔周围的土体形成一定的真空度，地下水则能较快的进入井管内，从而加快了降水速度。(4)基坑降水深度大于8m时，可根据分层挖土的情况采用二道以上滤管分层取水。一般深井滤水管设在底部，抽水先抽滤管部位的下层水，上层水由水的重力作用通过土体的空隙往下慢慢渗透，从而降低地下水位，减少土体的含水率；这样土层越厚，降水需要的时间越长。采用多道滤管则可缩短降水时间，但要注意每道滤管挖土暴露后要立即用毛毡或其他材料将其封闭，防止影响抽水效果。4．治理方法(1)在降水深度不够的部位，增设深井。(2)在单井最大集水能力的许可范围内，可更换排水能力较大的深井泵(或深井潜水泵)。(3)洗井不合格时应重新洗，以提高单井滤管的集水能力。施工组织进度计划根据前期施工准备工作情况，预计2010年8月26日开始进行降水井施工，于10月6日完工，总工期40天。其中施工准备1天，测量放线1天，降水井成孔放主要机械设备进场计划机械、设备配置：按照此方案进行机械设备的选型配备，同时考虑了特殊情况

下的应急设备、备用设备，以确保施工工期和工程质量，满足工程施工的需要。确保上投入机械设备的性能完好，设备数量充足，保证工程的正常施工。主要机械设备计划表：序号机械名称规格型号额定功率（kw）或容量（m3）吨位数量（台）用途^注1钢丝绳冲击钻CZ-22-155KW62潜水泵QS40-325.5KW883切割机J36-400A2.5KW24电焊机BX—40011KW25潜水泵开关箱886水准仪DNA030.1mm17全站仪徕卡1201±1〃1表3-1拟投入本工程工程的主要机械表3.3.3■■■■■■■施工降水直接影响后续工序施工，必须尽快完成，工期紧，为确保高质高效地完成施工任务，拟投入四台钻孔机同步施工，劳动力按每台钻机一个小组，共四个小组配备。在施工期间所有人员必须持证上岗，确保其适合本工作岗位的要求。根据综合考滤工程的特点和施工场地条件的限制，确定降水井施工的劳动力数量。序号工种人数1管理人员42成孔技工203机修工14电工、焊工25起重工36普通工10合计40表3-2降水井主要工种劳动力用量表注：以上人员作为参考，必要时根据施工情况增减人员，在施工中尽量利用多技人员。第四章施工保证措施4.1安全保证措施工程安全管理上以“安全第一，预防为主”作为方针和指导思想，贯彻在工程施工的整个过程。认真贯彻有关安全生产的规章制度，加强对安全生产的检查，做到安全生产管理工作标准化。为此，项目经理部建立以项目经理为首的分级负责安全保证体系，“横向到边，纵向到底”，组织落实，严格执行安全生产责任制，确保施工生产的安全。项目经理部设专职安全工程师，作业队设专职安全员。施工作业队队长认真贯彻项目经理部有关安全生产的规定、章程，参与制定安全措施，负责正确指导作业队按照施工规范、安全操作规程、技术交底等要求进行施工生产，严禁违章指挥。及时纠正工人忽视安全生产的思想，随时制止工人违章作业。组织作业队正确使用易燃、易爆、有毒物品。随时检查作业环境安全情况和施工机具、作业通道、安全防护设施等完好情况。4.1.1防火安全措施1、易燃易爆材料集中堆放，设置明显的防火标志，并由安全员落实到位。2、实行动火申报制度，严格控制火源、电源及明火使用。3、易燃易爆物必须按规定放置，妥善保管。4、严禁在工地利用明火取暖；严禁在施工现场和材料加工场地吸烟。4.1.2施工用电安全措施1、现场临时用电线路的安装、维修、拆除应由取得特殊工种上岗证的专职电工进行操作。2、所有电线路采用“三相五线制”，机电设备必须按“一机一闸一漏电”设保护装置。场内禁止使用裸体导线，架设的电力线路应符合有关规定要求。变压器设置围栏，设门加锁，专人管理，悬挂警示牌，变压器必须设接地保护装置，其接地电阻不得大于4。。4、室内配电柜、配电箱前设绝缘垫，并安装漏电保护装置。各类电器开关箱和电器设备，按规定设接地或接零保护装置，禁止电源开关箱内存放工具、杂物，并加锁。5、检修电器设备时必须停电作业，电源箱或开关握柄上应挂有警示牌或派人看管，严禁带电作业。6、安放潜水泵时，电缆等应绝缘可靠，并设保护开关控制。4.1.3施工机械安全措施1、车辆驾驶员和各类机械操作员，必须持证上岗，严禁无证操作，对驾驶员、机械操作员定期进行安全教育。2、严禁酒后驾驶车辆和操作机械，车辆严禁超载、超高、超速驾驶，禁止使用带病的车辆、机械和超负荷运转。3、机械设备在施工现场应集中停放，严禁对运转中的机械设备进行检修、保养。指挥机械作业的指挥人员，指挥信号必须准确，操作人员必须听从指挥，严禁蛮干作业。5、起重作业应严格执行《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2001）和《建筑安装工人安全技术操作规程》中的有关规定和要求。6、使用钢丝绳的机械，必须定期进行保养，发现问题及时更换，在运行中禁止工作人员跨越钢丝绳，用钢丝绳起吊、拖拉重物时，现场人员应远离钢丝绳。7、设专人对机械设备、各种车辆定期检查、维修和保养，对查出的隐患要及时进行处理，并制定防范措施，防止发生机械伤害事故。4.2质量保证措施质量管理措施和管理体系质量管理措施1、实施方案审核交底，通过确保方案的实施保证工程施工质量。2、严把材料（包括原材料、成品和半成品）的出厂质量和进场质量关。3、确保工程资料与工程进度同步。质量管理体系建立由项目经理领导，由总工程师策划、组织实施，生产副经理中间控制，专业工长、质检员检查监督的管理系统，形成项目经理部和专业施工作业班组的质量管理网络。项目质量管理组织机构见图4-1：

中铁二局地铁2号线二期

工程土建1标项目经理部

项目经理总工程师项目副经理总工程师工程技术部安全质量部环境保护部计划合约部财务会计部物质机电部综合办公室工程技术部安全质量部环境保护部计划合约部财务会计部物质机电部综合办公室降水施工作业队降水施工作业队图4-1项目质量管理组织机构图4-1项目质量管理组织机构4.2.21、成孔时精心施工，杜绝塌孔事故发生，防止因塌孔而危及周围建筑物安全；成孔保证孔径上下一致，圆顺垂直，防止井孔缩径、倾斜；2、各节井管焊接时上下管应对准，保证上下同心、焊接严密，不透水、不漏气；降水设备的管道、部件和附件等，在组装前必须经过检查和清洗，滤管在运输、装卸和堆放时应防止损坏滤网；3、洗井采用空压机、活塞联合洗井，每口井活塞洗井不少于两次，每次提拉活塞时间不少于2小时，空压机洗井不少于2个台班，达到正常出水时含砂率小于0.1%0；4、抽水前统一测一次各井静止水位，抽水开始后，水位未达到设计降水深度以前，每天观测三次水位（根据观测数据绘制水位降深值S与时间t过程曲线图分析水位下降趋势，预计降水深度要求所需时间）。达到以后观测一次；5、控制单井出水量及抽水强度，减少降水影响范围；6、根据水位、水量观测记录，查明降水过程中的不正常状况及其产生的原因，及时提出调整补充措施，确保达到要求的降水深度；7、抽水设备定期保养，降水期间不得随意停抽；降水井点系统设双电源供电，除采用市政电力外，配备发电机组，市政停电时采用发电机组供电；8、注意保护井口，防止杂物掉入井内，经常检查排水沟沉淀池，严禁渗漏；9、更换水泵时测量井深，掌握水泵安装的合理深度，防止埋泵。4.2.3防止降水对周围建筑影响的保证措施为防止地下水位持续下降造成地表土体及建筑物基础土体的沉陷，而导致道路、建构筑物的下沉开裂，降水过程中采取如下措施：1、加强对周边地表及建筑物的沉降观测，落实测量人员定点观测，并且及时取得数据，以保障施工安全。2、降水时注意控制降水速度和抽水量，避免降水过快对基坑及周围环境产生不良影响。围护挖孔桩施工时，应根据桩孔的成孔速度进行降水，保证挖孔桩的开挖安全。3、一旦发现水位观测孔中的水位、水量变化异常或局部区域出