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降水方案
马钢2×3600m3高炉系统B#高炉
中控室基坑井点降水
施
工
方
案
编制:
审核:
审定:
南京鼓楼基基础工程有限责任公司
2005年5月9日
目录
一、工程概况2
二、施工工艺及技术措施2
(一)、施工工艺方案的选择2
(二)、设备选型配套2
(三)、施工准备3
(四)、施工工艺4
三、注意事项与质量保证措施5
四、现场总平面布置6
五、常见质量问题(事故)的预防和处理6
六、施工进度计划6
七、施工组织设置和施工力量部署7
八、安全、文明7
八、季节施工措施7
十、附图表8
附图表一:
井点降水施工流程图8
附图二:
施工进度计划表9
附图表三:
平面布置简图10
一、工程概况
本次降水为马钢“十一五”技术改造和结构调整2×3600m3高炉系统工程中的高炉中控室基坑降水,该工程由中冶集团武汉勘察研究院有限公司勘察,基础及基坑施工由马钢建设公司路桥公司承担。
基坑坑底标高为-2.900m,现自然地面标高约为+1.700m,即基坑挖深约4.6m。
本工程基坑采用1:
1比例放坡,基坑坑底净面积约700m2。
根据场地岩土工程勘察报告书及现场实地了解可知该施工场地土层划分如下:
第一层填土层:
其主要为回填山坡石(钻孔灌注桩施工时为满足其施工而回填),厚度约2米。
第二层粉煤灰:
该层主要为粉煤灰,局部为矿砂,灰色,稍湿、松散,层底标高大部分为-4.0m左右,热风炉施工区域南端局部层底标高达-7.0m以下。
该层天然含水量
=57.2%,室内试验渗透系数
=2.18×10-4cm/s。
第三层粉质粘土:
黄褐色,可塑,无摇震反应,土质光泽,干强度中等,韧性中等。
第四层淤泥质粉质粘土:
灰-灰黑色,夹薄层粉土和粉砂,干强度中等,韧性中等,流塑状。
二、施工工艺及技术措施
(一)、施工工艺方案的选择
结合本工程的实际情况:
基坑开挖约4.6m,粉煤灰层下部为粉质粘土或淤泥质粉质粘土,故基坑下部粉煤灰层下不存在透水层,仅粉煤灰层中含水量较大且竖向渗透系数达2.18×10-4cm/s;基坑四周无止水帷幕,基坑内水源主要为四周粉煤灰层水平渗水及施工过程中的大气降水。
因此本工程采用轻型井点将基坑外部向基坑内渗水不间断抽出,从而达到形成止水帷幕效果,基坑开挖前在基坑内部布设一套降水井点对基坑内部进行降水。
(二)、设备选型配套
根据施工工艺的要求,在本工程施工中,选用真空射流泵及其成套施工设备进行井点降水,主要施工机械配备详见下表:
序号
设备名称
型号
数量
备注
1
井点射流泵
Φ50型
5台
1台备用
2
井点管(滤管)
3PN
180根
6m、4.5m
3
滤网
若干
3~10孔/cm2、30~50孔/cm2
4
粗砂
若干吨
合计
主要施工机械配备清单
注:
其它辅助设备、工具按常规施工配置。
Φ50型射流泵轻型井点设备规格及技术性能
名称
型号技术性能
数量
备注
离心泵
3BL-9型,流量45m3/h,扬程32.5m
1台
供给工作水
电动机
JQ2-42-2,功率7.5Kw
1台
水泵的配套动力
射流泵
喷嘴φ50mm,空载真空度100kpa,工作水压0.15~0.3Mpa,工作水流45m3/h,生产率10~35m3/h
1个
形成真空
水箱
1100mm×600mm×1000mm
1个
循环用水
(三)、施工准备
1、施工机具
(1)井点管(滤管):
φ38mm,壁厚3.0mm无缝钢管或焊缝钢管,长6m、4.5m各若干(具体根据实际情况而定),基中6m管下部1.2m范围内钻φ8mm的小圆孔,成梅花形布置,孔距为10cm,管壁外包两层滤网,内层为细滤网,采用网眼30~50孔/cm的黄铜丝布、生丝布或尼龙丝布;外层为粗滤网,采用网眼3~10孔/cm的铁丝布或尼龙丝布或棕树皮,滤管下端放一个锥形的铸铁头。
井点管的上端用透明胶管与总管相连。
(2)连接管:
钢丝透明管或胶皮管与井点管和总管连接,采用8号铅丝或涂有黄油的塑料袋绑扎,应扎紧防止漏气
(3)总管:
φ76mm无缝钢管,壁厚为4mm,用法兰盘加橡胶垫圈或透明钢丝胶皮管连接,防止漏气、漏水。
(4)抽水设备:
根据现场实际情况配备射流真空泵以及机组配件和水管。
(5)水枪:
φ40×4mm无缝钢管,下端焊接一个φ16mm的枪头喷嘴,上端与高压胶管连接。
(6)高压水泵:
100TSW-7高压离心泵,通过高压胶管与水枪相连接。
2、材料
粗砂与豆石:
不得采用中砂,严禁使用细砂,以防堵塞滤管网眼。
3、技术准备
(1)详细查阅工程地质勘察报告,了解工程地质情况,分析降水过程中可能出现的技术问题和应采取的措施。
(2)冲孔设备与抽水设备检查。
(四)、施工工艺
1、施工工艺流程(见附图表一)
2、井点安装
(1)、开挖沟槽
因上部约2米厚为回填山坡土,不便冲孔和为防止在冲孔过程中冲孔用水四溢,根据基坑开挖坡顶线位置在坡顶线外50CM左右开挖沟槽,沟槽深1.5m(至粉煤灰层)。
(2)、井点管埋设
A、井点管埋设方法,可根据土质情况、场地和施工条件,采用水冲法,其工艺方法是用高压水冲刷土体,用冲管扰动土体助冲,将土层冲成圆孔后埋设井点管。
在冲击过程中不断摇动冲击管,使成孔直径达到300mm左右,保证管壁与井点管之间有一定间隙,以便于填充砂石。
为了达到井点管抽水切断外围水进入基坑内部,井点管应埋设至粉质粘土或淤泥质粉质粘土上部,结合地质勘察报告与冲击时的难易程度确保达到要求深度。
B、在冲孔结束后迅速拨出冲击管,立即插入井点管并在井点管与孔壁之间填灌砂石或粗砂滤层,该砂石滤层的填充质量直接影响轻型井点降水的效果,应注意以下几点:
——砂石必须采用粗砂,以防止堵塞滤管的网眼。
——滤管应放置在井孔的中间,砂石滤层的厚度就在60mm以上,以提高透水性,并防止土粒渗入滤管堵塞滤管的网眼。
填砂厚度要均匀,速度在快,填砂中途不得中断,以防孔壁坍塌。
——砂石滤层的填充高度至少要超过滤管顶以上1米左右,一般就填至原地下水位线以上,以保证土层水流上下畅通。
——井点填砂后,井口以下1米左右用粘土封口压实,防止漏气而降低降水效果。
所有井点管埋在地面以下0.5~1.0m范围内,用粘土填实,以防止漏气。
井点管埋设完毕,应接通总管与抽水设备,接头要严密,并进行试抽水,检查有无漏气、淤塞等情况,出水是否正常,如有异常情况。
C、冲洗井管
将φ15~30mm的胶管插入井点管底部进行注水清洗,直到流出清水为止。
D、管路安装
首先沿井点管外侧铺设集水干管,并用透明钢丝胶管与井点管进行连接,用涂有黄油的塑料袋对接口进行密封并绑扎牢固,防止管路不严漏气降低整个管路的真空度。
主管路的流水坡度应尽可能地坡向射流真空泵方向。
E、检查管路
检查集水干管与井点管连接的胶管的各个接头在试抽水时是否有漏气现象,发现这种情况应重新连接或用黄油堵塞。
在正式运转抽水之前必须进行试抽,以检查抽水设备运转是否正常,管路是否存在漏气现象,在水泵进水管上安装一个真空表,并定时检查真空表的真空度。
3、抽水
一套轻型井点全部安装完毕后进行试抽,当试抽运转一切正常后,整个抽水管路无漏气现象,可以投入正常抽水作业。
开机一星期后将形成地下降水漏斗,并趋向稳定。
三、注意事项与质量保证措施
1、土方挖掘运输车道不设置井点,这并不影响整体降水效果。
2、正式开工前,由电工及时办理用电手续,保证在抽水期间不停电。
抽水应连续进行,特别是开始抽水阶段,时停时抽会导致井点管的滤网阻塞。
同时由于中途长时间停止抽水,造成地下水位上升并可能引起土方边坡塌方等事故。
3、轻型井点降水应经常进行检查,其出水规律应“先大后小,先混后清”。
若出现异常情况应及时进行检查。
4、在抽水过程中应经常检查和调节离心泵的出水阀门以控制流水量,当地下水位降到所要求的水位后,要减少出水阀门的出不量,尽量使抽吸与排水保持均匀。
5、真空度是轻型井点降水能否顺利进行降水的主要技术指数,现场设专人经常观测,若抽水过程中发现真空度不足,应立即检查整个抽水系统有无漏气环节关及时排除。
6、抽水过程中,特别是抽水开始时,应检查有无井点管淤塞的死井,可通过管内水流声及通过透明胶管查看有无水自井点管流出。
7、在打井点之前应勘测现场。
8、主干管流水坡度流向水泵方向。
9、基坑周围上部应挖好水沟,防止雨水流入基坑内。
10、水泵抽出的水应排至距基坑较远位置,以防止渗下回流,影响降水效果。
Φ16@2000
四、现场总平面布置
为确保施工质量、安全、工期,降低成本,搞好文明施工,施工现场主要为射流泵、配电箱、电缆与水管。
当所有井点管安装完成后,只在施工现场内存少量的粗砂,以防有死井而再次冲孔安装井点管。
现场设置一个配电箱,电线原则上应架空,特别在车辆进出道口,水泵外排水管应集中统一外排,以免水管过多,当水管出现破裂漏水时应及时修补、更换。
五、常见质量问题(事故)的预防和处理
1、死井
当发现死井后及时对死井进行冲洗,若冲洗仍不能满足要求后应及时补插井点管。
2、漏气
抽水过程中安排人员24小时不间断检查抽水系统的漏气现象,当发现有漏气时,及时用黄油进行封堵。
3、局部井点管降水效果不好
当再现局部降水效果不好时可采用1/2″塑料管(管壁开孔并缠滤网)在该不处埋设。
六、施工进度计划
本工程施工总工期根据基坑及基础施工进度。
在基坑开挖前应进行为期一周的井点降水,开挖前应检查地下水位,确保地下水位降至要求后方可开挖。
七、施工组织设置和施工力量部署
本工程设现场全面负责一个,主要负责现场全部事务与技术(刘家江);
班组长一名(吴晓平),负责现场的人员安排与具体施工。
劳动力若干名,进行井点管安装与抽水过程中的检查。
八、安全、文明
本工程创安全达标工地并对现场使行标准化管理。
A、坚持持证上岗制度,施工现场内的所有人员必须持有效证件上岗,严禁无证作业。
B、对安全设施、设备、防护用品的检查验收,必须做到防护明确、技术合理、经济实用、安全可靠。
防护职责落实到人,具体由安全员、施工员和各施工班长负责操作。
7、施工现场临时用电,安全措施实施要点:
施工现场用电采用TN—S系统,实行三级配电两级保护。
各种配电箱必须符合安全要求,箱内用电装置配备合理,熔丝规格匹配。
箱内禁止放杂物。
特殊情况下需要带电操作时,必须配备必要的安全用具,采取可靠的安全隔离措施,并指定专业人员进行监护。
施工现场各种设备必须经验收合格后方可投入使用,加强机械设备安全运行的管理,确保机械设备的安全运行和职工的人身安全。
8、施工现场布置设施、设备应按场布图规定搭设,并随施工的进展,合理调整现场临时布置。
9、施工人员应统一着装,达到文明工地的要求。
10、对劳务工作人员加强法制教育。
八、季节施工措施
由于本工程工期较长,可能进入夏季,夏季是个多雨的季节,空气潮湿,对电器应加强保护,定期检查电器的运转情况,每台真空泵的电动机都应有防雨保护措施。
由于施工处于多多雨季节,降雨量大,现场配备一定数量的潜水泵,以防暴雨过后基坑内集水而渗入地下,加大井点降水量且对基坑产生不利的影响。
十、附图表
附图表一:
井点降水施工流程图
附图二:
施工进度计划表
附图表三:
平面布置简图
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