(终)武林广场站疏干井施工方案09-04(1)

中铁三局集团有限公司 杭州地铁1号线武林广场站降水专项施工方案杭州地铁1号线工程武林广场站降水专项施工方案一、编制依据1、杭州地铁1号线【武林广场站】土建工程合同文件。2、杭州地铁1号线武林广场站主体结构施工图（二）。3、建筑与市政降水工程技术规范（JGJ/T111-98）。4、降水量观测规范。5、供水水文地质勘察规范GB50027-2001。6、DB33/T1008-2000建筑基坑工程技术规程7、GB50296-99供水管井技术规范8、GB50300-2001建筑工程施工质量验收统一标准二、工程概况1、工程概况武林广场站位于杭州市中心广场武林广场东北角，与武林广场东通道呈34度斜交。根据地铁线网规划，该站是地铁1号线与3号线的换乘车站，车站为地下三层上下重叠的岛式站台结构，为4柱5跨三层结构(两端为4层结构)。车站长161.75m，标准段宽36.6 m,底板埋深约27m,顶板覆土约4m,两端4层覆土约1.5m。车站设有5个出入口，其中1、2、4号出入口为本次车站施工范围，3、5号出入口为预留出入口，接武林广场地下开发和地铁控制中心大楼。车站围护结构采用1200mm厚地下连续墙，中间采用1600mm的AM桩基上安装900mm、壁厚16mm的钢筋砼柱作为支撑结构，采用盖挖逆作法施工。附属结构采用明挖法施工。2、周边环境车站西侧为浙江省展览馆，距车站最小净距7.8m，伐型基础。东侧为浙江省科协大楼，距车站最小净距10m，基础为桩基础，且入岩层1.0m。武林广场站地下管线密集，车站范围路面以下埋设有各种市政管线，包括给水、通信、污水、雨水、燃气及电力等管线，车站施工前需对其进行改迁或拆除。三、工程地质及水文地质条件1、场区土层特征拟建场区位于浙北平原区，为海积平原地貌单元，地貌形态单一。场地浅表层为厚25m的填土，其下局部为厚0.52.8m的粉土层；埋深4.326m处为厚约20m的高压缩性流塑状淤泥质粉质粘土；中部深度约2640m为厚1014m的软塑硬可塑状粉质粘土，局部夹有薄层含砾细砂；下部为性质较好的细砂、圆砾层，圆砾层间局部夹粉质粘土层；底部为白恶系的凝灰质粉砂岩。车站范围地层特征见下表。土层特性表土层 土层名称顶板高程(m)层厚(m)渗透系数(cm/s)含水量重度KN/m3KvKh1杂填土5.927.870.95.82耕植土1.025.860.63.73淤泥质填土1.322.090.91.31砂质粉土0.563.960.52.81.2e-042e-0428.118.81淤泥质粘土-0.592.732.75.93e-072e-0647.817.02淤泥质粉质粘土-5.38-1.060.95.91e-061.5e-0636.617.93淤泥质粉质粘土夹粉土-9.86-3.733.18.41.84e-069e-0532.518.01淤泥质粉质粘土-14.09-9.841.28.55e-073e-0638.417.52粉质粘土-21.64-11.560.63.89.5e-075e-0636.117.91粉质粘土-22.06-12.810.93.87.5e-074.5e-0630.418.62粉质粘土-25.36-15.053.010.17e-074e-0631.918.62粉质粘土-29.38-22.780.99.07.5e-074.5e-0632.618.51b含砂粉质粘土-30.73-22.731.36.67.5e-075e-0627.419.02含砾细砂-34.36-29.910.53.43e-036e-0323.718.92含砂粉质粘土-33.79-30.310.64.71e-067e-0629.419.12细砂-34.39-31.561.33.01.5e-034e-0323.518.34圆砾-35.79-31.481.25.22.5e-013.5e-0120.54夹中细砂-36.44-34.140.72.43.5e-015e-0318.51含砂粉质粘土-37.69-35.661.14.41e-067e-0630.518.72圆砾-41.66-35.760.62.03.5e-015e-0121.01泥质、凝灰质粉砂岩全风化-40.78-36.820.94.81e-066e-062强风化-42.48-36.510.95.13中等风化-45.54-40.41未揭穿2、地下水情况1）地下水类型场地地下水主要为第四系松散岩类孔隙潜水、孔隙承压水和深部基岩裂隙水。2）孔隙潜水工程区浅部地下水属孔隙性潜水类型，主要赋存于上部层填土及层粉土3层淤泥质粉质粘土夹粉土中，补给来源主要为大气降水及地表水，地下水位随季节性变化，勘探期间测得水位埋深0.43.8m，对应高程为2.24-5.54m。建议抗浮设防水位高程取6.0m。根据杭州市类似工程经验及场地环境，地下水流速较小。3）孔隙承压水工程区承压水含水层主要分布于2层细砂、4层圆砾和2层圆砾中，水量中等。承压含水层顶板埋深37.5040.80m,顶板高程为-34.39 -31.56m。根据勘察报告实测承压水头埋深在地表下5.14m，相应高程为1.28m。四、降水目的及指导思路1、降水目的根据本工程的基坑开挖及基础底板结构施工的要求，本车站降水目的如下：1）疏干开挖范围内土体中的地下水，方便机械和工人在坑内作业。2）降低坑内土体含水量，提高坑内土体强度，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。2、指导思路根据工程需求，本降水方案指导思路为：1）针对中等液化及轻微液化地层，及时消除液化，保证基坑开挖顺利进行。2）针对深基坑工程地质情况，开挖范围内多为粉质粘土、淤泥质土，渗透系数小，含水量大的特点，设计采用真空疏干降水，提高抽水效率。五、降水施工方案1、工程水文地质条件分析从基坑降水角度来看对该工程有较大影响的土层为：1层 砂质粉土、2层含砾细砂、2层 细砂、4层 圆砾、4夹层 中细砂、2层圆砾层等，现分述如下：1层 砂质粉土：属于全新统上段钱塘江冲积层，灰黄色，稍密，湿。含云母碎屑夹少量粉质粘土团块，摇振反应中等。实测标贯锤击数58击，平均值7.0击，静力触探锥尖阻力qc=1.104.20MPa，平均值3.14MPa，侧壁阻力fs=35.079.2kPa，平均值56.9kPa，属中等压缩性土。场区内局部分布该层，顶板埋深2.506.30m，顶板高程0.563.96m，层厚0.502.80m。3层 淤泥质粉质粘土夹粉土:属于全新统浅海相沉积层，灰色，流塑，含云母、贝壳碎屑等，夹较多散体状粉土。局部摇振反应迅速，干强度低，韧性低。实测标贯击数15击，平均值3.0击。静力触探锥尖阻力qc=0.500.80MPa，平均值为0.62MPa，侧壁阻力fs=7.111.9kPa，平均值为9.5kPa，属高压缩性土。全场分布，顶板埋深11.3015.90m，顶板高程-9.86-3.73m，层厚3.108.40m。2、疏干井设计随着基坑的开挖需要及时疏干开挖范围内土层中的地下水，降低围护范围内基坑中的地下水位，保证基坑开挖施工的顺利进行。因此，开挖基坑前，需要布设若干数量的疏干井，对基坑开挖范围内土层含水进行疏干。潜水水位分布示意图场地上部土层基本上为粘性土，含水量大，渗透性差，采用重力自流短期内疏干潜水具有一定的困难，且目前工期较为紧张，预抽水时间（20天）一般不能满足降水要求，因此疏干需采用真空降水方法，提高降水井的工作效率。根据JGJ/T111-98建筑与市政降水工程技术规范和本公司多年降水工程实践并结合该工程所处地层情况，该基坑疏干井间距16m17m，单井有效抽水面积a井取220m2。坑内疏干井数量计算公式：n = A / a井式中：n 基坑内降水井数量(口)； A 基坑面积 (m2)；a井 单井有效降水面积 (m2)；降水井深36m；根据以上公式，求出基坑需要的疏干井数量为：车站主体：nA / a井6353/22028，实际布设疏干井28口。车站分两部分进行降水施工。车站北端盾构井先施工，布设5口降水井。车站南侧结构由于管线改迁尚未施工，后期车站南侧结构降水布设23口降水井。本基坑疏干降水至少需要两个星期的预抽水时间，否则会影响疏干降水的效果。降水井井位布置见下图。3、成井施工工艺1）前期准备工作（1）测放井位根据降水管井平面布置图测放井位，井位测放完毕后应做好井位标记，方便后面施工。如果布设的井点存在地面障碍物，应当设法清除障碍物，以利于打井的进行。若地面障碍物不易清除或受其他施工条件的影响，无法在原布设井位进行打井时，与监理沟通并采取措施对井位作适当调整。（2）埋设护口管埋设护口管时，护口管底口应插入原状土层中，管外应用粘性土或草辫子封严，防止施工时管外返浆，护口管上部应高出地面0.10m0.30m。（3）安装钻机安装钻机时，为了保证孔的垂直度，机台应安装稳固水平，大钩对准孔中心，大钩、转盘与孔的中心三点成一线，严把开孔关，钻头与钻杆连接处带两根钻铤，并且，弯曲的钻杆不得下入孔内。2）成孔施工施工机械设备选用GPS-10型工程钻机及其配套设备。成孔时采用反循环回转钻进泥浆护壁的成孔工艺。测量、放样孔位、验收钻机就位对中整平钻进成孔终孔清孔调浆孔深验收洗井成井结束放泵抽水井管焊接质量验收井管进场质量验收下井管围填砂砾填泥封孔填砾深度验收成孔施工工艺流程（1）钻进成孔疏干井开孔孔径为600mm，成孔时均一径到底；钻进开孔时应吊紧大钩钢丝绳，轻压慢转，以保证开孔钻进的垂直度。成孔施工采用孔内人工造浆，钻进过程中泥浆密度控制在1.101.15，当提升钻具或停工时，孔内必须压满泥浆，以防止孔壁坍塌。（2）清孔换浆钻孔钻进至设计标高后，在提钻前将钻杆提至离孔底0.50m，进行冲孔清除孔内杂物，同时将孔内的泥浆密度逐步调至1.10，孔底沉淤小于30cm，返出的泥浆内不含泥块为止。（3）下井管井管进场后，应检查过滤器的缝隙是否符合设计要求。首先必须测量孔深，并对井管滤水管逐根丈量、记录。封堵沉淀管底部，为保证沉淀管底部封堵牢靠，下部封堵铁板不小于6mm。其次要检查井管焊接，井管焊接接头处应采用套接型，套接接箍长20mm，套入上下井管各10mm；套管接箍与井管焊接焊牢、焊缝均匀，无砂眼，焊缝堆高不小于6mm。检查完毕后开始下井管，下管时为保证滤水管居中，在滤水管上下两端各设一套直径小于孔径5cm的扶正器（找正器），扶正器采用梯形铁环，上下部扶正器铁环应1/2错开，不在同一直线上。（4）埋填滤料填滤料前在井管内下入钻杆至离孔底0.30m0.50m，井管上口应加闷头密封后，从钻杆内泵送泥浆进行边冲孔边逐步调浆使孔内的泥浆从滤水管内向外由井管与孔壁的环状间隙内返浆，使孔内的泥浆密度逐步调到1.05,然后开小泵按前述井的构造设计要求填入中粗砂或瓜子片石滤料，并随填随测填滤料的高度。直至滤料下入预定位置为止。填滤料时，根据孔口返水情况调整泵量。填滤料过程中要跟踪滤料上返高度，当滤料密实到设计高度后，向井管与孔壁间用粘土块填孔至井口并密实，防止泥浆及地表污水从管外流入井内。3）洗井在提出钻杆前利用井管内的钻杆接上空压机先进行空压机抽水，待井能出水后提出钻杆再用活塞洗井。活塞直径与井管内径之差约为5mm左右，活塞杆底部必须加活门。洗井时，活塞必须从滤水管下部向上拉，将水拉出孔口，对出水量很少的井可将活塞在过滤器部位上下窜动，冲击孔壁泥皮，此时应向井内边注水边拉活塞。当活塞拉出的水基本不含泥砂后，可换用空压机抽水洗井，吹出管底沉淤,直到水清不含砂为止。空压机洗井施工图洗井完毕后，可以下泵试抽。试抽成功，代表该井成孔完毕，可以投入使用。4、沉降控制措施该基坑降水方案布置时，设计地下墙围护已深入基岩层，在一定程度上减小了降水对基坑外侧周围环境的影响，不过在降水实施过程中仍要及时监测水位变化情况，并及时采取措施。沉降控制技术措施：1）在基坑外侧委托相关监测单位布设水位观测孔，及时监测坑外水位和沉降量的变化，发现沉降量达到报警值时，应及时实施加固或回灌等相应的符合工况的应急抢险措施。2）由于本工程坑内没有布置减压井，基坑采用围护墙深入承压含水层隔水底板基岩0.5-1.0m，隔断承压含水层，但基坑开挖深度较深，围护施工缺陷及基岩越流补给的情况一旦发生，基坑工程仍然就具有一定的风险，因此坑内应布置减压井。3）及时监测坑外地下水水位，发现问题及时处理，调整抽水井及抽水流量，指导降水运行和开挖施工。4）及时整理基坑开挖和降水时的水位资料，位移监测资料必须及时，结合施工工况对异常变化进行分析，必要时绘制相关的图表、曲线，指导降水及基坑挖土施工。5、降水井构造及设计要求1）深井构造（1）井壁管：井壁管均采用焊接钢管，降压井的井壁管直径均为273mm外径。（2）过滤器（滤水管）：降水井分段设计，所有滤水管外均包一层30目40目的尼龙网，并用铁丝扎紧，滤水管的直径与井壁管的直径相同。（3）沉淀管：沉淀管主要起到过滤器不因井内沉砂堵塞而影响进水的作用，沉淀管接在滤水管底部，直径与滤水管相同，其中降压井沉淀管长度为1.00m，沉淀管底口用铁板封死。疏干井抽水示意6、试运行试运行之前，准确测定各井口和地面标高、静止水位，然后开始试运行，以检查抽水设备、抽水与排水系统能否满足降水要求。7、降水运行管理1）在基坑正式开挖时，基坑内的疏井应在基坑开挖前二十天进行抽水，做到能及时降低连续墙内基坑中开挖范围内土体中的地下水位。2）做好基坑内的明排水准备工作，以保证基坑开挖时遇降雨能及时将基坑内的积水抽干。3）抽水需要每天24小时派人现场值班，并做好抽水流量记录（天/1次）；另外需24小时值班监测自动水位采集系统，以免出现错误。4）降水运行前降水人员应熟悉电路切换，以确保降水连续进行，避免因供电无法保证造成井底突水。5）降水结束提泵后应及时将井注浆封闭，补好盖板。8、坑内降水井井管保护技术措施1）井位尽可能靠近支撑边，沿支撑的垂直向离支撑约80cm100cm。2）井管口设置醒目标志，做好标识工作。3）随着基坑开挖深度的不断加深，井管的暴露长度不断加大，疏干井井管及时割除。4）现场做好井管的保护。六、施工现场管理1、施工组织计划1）指导思想按项目法施工管理原则，结合本工程特点，为实现优质、高效、安全、低耗的完成本工程施工任务，建立强有力的现场施工管理项目部。项目经理为管理核心，全负责工程质量、进度、安全文明施工，成本控制及外部环境的协调等工作。组成人员职责分明，相互协作。2）项目施工组织管理网络图本工程采用作业层、项目层、公司层三级管理模式，通过各级的负责人负责各级工作，协作完成项目管理。项目施工组织管理见下图。3）主要岗位人员职责岗位主要职责项目经理本工程施工的组织者，是工程质量直接负责人，对履行合同负责，杜绝质量安全事故，本工程一次交验合格，人员、材料、设备、工艺方法和施工等几个方面因素控制好，确保生产工序质量的稳定。对工程质量、安全、工期、文明生产领导责任，严格按质量计划作业指导书施工。组织工程竣工验收等工作。现场负责本工程施工的组织者和管理者，是工程质量主要负责人，对履行合同负主要责任，杜绝质量安全事故，杜绝质量安全事故，本工程一次交验合格，对人员、材料、设备、工艺方法和施工等几个方面因素控制好，确保生产工序质量的稳定。对工程质量、安全、工期、文明生产领导责任，严格按质量计划作业指导书施工。项目经理不在时行使项目经理职责，配合工程工程竣工验收等工作，对项目经理负责技术负责对本项目技术质量工作负直径责任，核对业主提供的技术资料图纸，施工组织设计与成井报告的编写与送审，施工工序质量控制、签证、质量记录控制(原始资料收集整理、保存等)，统计技术应用，负责现场检验、测量、试验设备的控制以及纠正和预防措施指定，审查采购物资的技术要求，竣工报告编写送审和工程质量验收、资料提交。质检员工序质量监督检查与验收，填写开孔令，隐蔽工程验收，施工中一般合格项目评审与处置，材料检验、半成品状态标识及质量记录资料施工员总施工员负责生产调度，作业计划调整，保证均衡生产，总施工员填写施工日记，负责工序调度，组织，相关纠正、预防措施督促执行，事故预防与处理、器具搬运。安全员检查督促安全与文明生产措施落实，纠正不安全行为，生产设备检验、安全装置的检查。现场员工安全教育培训，上岗证书检查，安全日记填写。材料员确保材料，对材料质量进行初检、进程材料物资的签收、发放、登记和保管。测量员严格按施工图纸进行测量放样，记录测量成果，控制井位放样偏差，同时对以后的井位进行复测。2、现场安全管理措施1）施工作业安全管理（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，无老油污，绳索无锈浊，磨损控制在标准范围内，齿轮及齿轮啮合处润滑良好。（3）钻机转动部分一定要有安全防护装置，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，要先打招呼后推闸。（4）禁止不戴安全帽、穿拖鞋、赤膊进入施工现场，2m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、水、煤气管道的情况，及时采取防护措施。（7）在架空输电线附近施工，必须严格按安全操作规程的有关规定进行施工，高压线的正下方不得堆放吊车等设备，钻架与高压线之间应有可靠的安全距离。（8）夜间施工要有足够的照明设备，钻机操作台、传动及转盘等危险部位，主要通道不能留有黑影。（9）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，确保用具在完好的情况下进行施工，清除隐患，确保安全施工。2）安全用电技术措施（1）施工现场不得架设裸导线，严禁乱拉乱接，不准直接绑扎在金属支架上。（2）所有电气设备的金属外壳必须有良好的接地或接零保护。（3）所有的临时和移动电器必须设置有效的漏电保护开关。（4）电力线路和设备的选型必须按国家标准限定安全载流量。（5）在十分潮湿的场所或金属构架等导电性能良好的作业场所，宜使用安全电压。（6）现场应有醒目的电气安全标志，无有效安全技术措施的电气设备不得使用。（7）配电箱内开关、熔断器、插座等设备齐全完好，配线及设备排列整齐，压接牢固，操作面无带电体外露，电箱外壳设接地保护，每个回路设漏电开关，动力和照明分开控制，并单独设置单相三眼不等距安全插座，上设漏电开关。（8）施工现场的分电箱必须架空设置，其底部距地高度不少于0.5m。（9）电焊机的外壳应完好，其一、二次侧的接线柱应有防护罩保护，其一次侧电源应有橡套电缆线，长度不得超过5m。（10）现场照明一律采用软质橡皮护套线并有漏电开关保护，移动式碘钨灯的金属支架应有可靠的接地（接零）和漏电开关保护，灯具距地不低于2.5m。3）工地防火（1）施工现场建立安全防火班子，安全动火制度。（2）对进场的职工进行消防知识教育。（3）现场划分用火作业区、易燃易爆区、生活区，接规定保持防火距离。（4）现场设消防灭火器具，按规定对重点部位，主要部位备齐灭火器具的数量，并经常维修保养，对消防器具有专人管理。（5）发现火警及时向有关部门报告，并立即救护措施。七、排水及施工用电1、排水考虑到本工程基坑降水涉及到的潜水疏干井运行期间排水，施工采取以下排水措施：1）基坑明排水基坑挖土施工过程中将遭逢雨季，基坑放坡开挖，浅部浅部潜水层含水量，为防止坑内纵向滑坡的发生，需要做好基坑明排水工作和基坑周边的挡水墙施工。2）疏干排水疏干井采用割管运行，随着开挖深度的增加，逐步割除开挖面以上暴露的井管，每一层土方开挖完成，水泵正常抽水。坑内疏干排水距离不宜距坑内排水沟太远，在坑边设置排水沟汇集到积水井抽至地面市政排水管道。具体排水见下图。排水示意图2、施工用电根据现场临时用电配置1台150KVA箱变，再由箱变通过电缆线接出的2台零号箱专供降水用电，线路为三相五线制。八、井点封堵施工封井采取在井管内先填瓜子片石，然后再灌注混凝土注浆的封堵方法，基本操作顺序及有关技术要求如下：1、封井前，先预搅拌2m3左右的水泥浆，水灰比0.40.5。2、先填瓜子片石或碎石23m，然后在井管内放入100mm长注浆管，注浆管的底端放入深度离井底面以上1.0m左右。3、井管内填入瓜子片，瓜子片的回填高度在滤水管的顶端以上23m左右。4、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。5、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。6、在基坑封底前，浇筑素混凝土时将井管沿地板地面以下割除，将井管封于素混凝土中，封井工作完毕。九、机械、人员配备及工期计划1、机械配备本工程成孔采用反循环自然泥浆造浆，泥浆护壁回转钻进成孔，钻头选用带保径圈的三翼钻头。根据施工经验，使用此钻头施工稳定性好，能确保成孔质量，能有效控制成孔中的缩径现象，为确保工程质量奠定基础。根据施工顺序及现场情况计划进1套钻机，施工主要机械设备配备见下表。施工主要机械配备表序号设备名称规格型号数量设备能力1成井钻机GPS-10型1台37KW2泥浆泵3PNL2台22KW386泵2台7.5KW4电焊机ZXF1台5.5KW5空压机ZV1台7.5KW6深井潜水泵300QJ50-72/310台15KW/台7测绳50m10根2、人员配备降水施工人员配备见下表。降水施工人员配备表工种人数备注管理人员6人钻机司机2人泥浆工4人电焊工2人普工10人3、工期计划车站施工降水分两个阶段进行施工。即先进行车站北端盾构井范围降水施工，带车站南侧管线改迁、围护结构、中间桩完成后再进行降水施工。车站范围降水井共布设28口疏干井。其中盾构井5口，车站南侧23口（后期施工）。降水井成孔1.5天/口。1）车站北端盾构井共计5口降水井，需7.5天完成，计划2009年5月4日至2009年5月11日完成降水井的施工。2）车站南侧降水井施工时间后期确定。十、附图地质剖面及降水井结构图。18