北京市朝阳区孙河乡西甸村F地块二类居住用地项目真空降水施工方案516Word文档格式.docx

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DB11/T695-2009

《建筑施工安全检查标准》

JGJ59-2011

《建设工程施工现场安全防护、场容卫生、环境保护及保卫消防标准》

DBJ01-83-2003

《北京市建设工程施工现场管理办法》

政府令第247号

北京市住房和城乡建设委员会关于对地方标准《建筑基坑支护技术规程》（DB11/489-2007）中建筑深基坑支护工程监测项目和监测频率有关问题解释的通知

京建发[2013]435号

部

委

《建设工程安全生产管理条例》

国务院第393号令

《建设工程施工现场管理规定》

建设部令第15号

《北京市防火安全工作管理规定》

政府令第53号

2、真空管井降水介绍

2.1、工程概况

拟建场地位于北京市朝阳区孙河乡西甸村，西侧紧邻京平高速（机场南线），距京承高速3Km，东距京密路约1.8Km，东北距温榆河约2Km。

北京市朝阳区孙河乡西甸村F地块二类居住用地项目建设用地面积29200m2，总建筑面积62489.06m2，其中，地上建筑面积40880.06m2，地下建筑面积21609.00m2.地上2～9层，地下1层。

2.2、场地工程地质条件

2.2.1、地形地貌

场地现状为草地和树丛，地貌单元属永定河冲洪积扇上后期发育的温榆河一级阶地，场地地面标高为32.11～33.50m。

2.2.2、地层岩性

根据北京中机勘岩土工程有限公司的《北京市朝阳区孙河乡西甸村F地块二类居住用地项目岩土工程勘察报告》，本次施工范围内工程地质条件按成因类型、沉积年代划分为人工填土层、一般第四纪沉沉积层两大类，按其工程性质，将钻探深度内的地层分为8个大层及10个亚层，其中①层土为人工填土层，②～⑧层土为一般第四纪沉积土层。

具体详见《北京市朝阳区孙河乡西甸村F地块二类居住用地项目岩土工程勘察报告》。

2.3、场区水文地质条件

（1）勘探实测地下水情况：

观测到两层地下水。

地下水类型分别为台地潜水和层间水（具弱承压性质）。

其中台地潜水在初勘外业勘察期间和详勘外业勘察期间由于连续降雨入渗的影响稳定水位变化较大。

台地潜水在初勘外业勘察期间（2013年7月7日～7月11日）稳定水位埋深为3～6m，相应标高为26.84～29.81m。

在详勘外业勘察期间（2013年7月19日～7月26日）稳定水位埋深为1.20～4.40m，相应标高为28.13～32.20m。

层间水在初勘外业勘察期间和详勘外业勘察期间稳定水位变化甚微，初见水位埋深为13.10～16.60m，相应标高为16.25～19.57m；

稳定水位埋深为9.00～12.70m，相应标高为19.78～24.18m。

（2）场地历年最高地下水位标高接近自然地面，近3～5年最高地下水水位为自然地面下约1m。

2.4、地下水影响分析

2.4.1、降水要求

潜水：

潜水位要求降至槽底以下0.5~1m；

若开挖槽底在潜水含水层底板以下，则要求将开槽范围内的潜水基本疏干；

若层间潜水分布在槽底以上，则要求开挖范围内的层间潜水基本疏干。

2.4.2、降水设计参数

2.4.2.1、基坑涌水量计算

根据勘察报告，对本段的基坑涌水量进行计算，计算结果见表2.4-1。

表2.4-1涌水量计算参数表

含水层类型

含水层厚度（m）

降深（m）

渗透系数（m/d）

影响半径（m）

涌水量（m3/d）

潜水

（一）

3.0

3.2

2

37.18

2230

2.4.2.2、真空管井方案

根据本工程地层特性，地下水特性等多方面因素的分析，决定在地下水丰富区域采用真空管井降水。

同时选取部分管井兼做观测井，根据管井中的水位调节抽水量及观测降水效果。

2.4.2.3降水设计参数确定

根据基坑涌水量、地层特性、降低水位要求及布井安排，本段降水设计参数如下计算结果见表2.4-2、2.4-3：

表2.4-2降水设计参数表

井径（mm）

管径

（mm）

井管

类型

滤网

（目）

井间距（m）

滤料

井深（m）

井数

600

400/50

水泥死管或HDPE波纹管12m，无砂水泥管13m

无砂水泥管外包1层100

7.0

3-8mm，上部回填红粘土球

13

待定

表2.4-3真空管路系统参数表

名称

规格/型号

真空泵

SK-6

主管

Ф89钢管

支管

1.5寸PTR塑料管

井口密封装置

自制

注：

①管径：

外径/壁厚

②管井内安装潜水泵，潜水泵泵量为3m3/h，真空泵选用SK-6水环式真空泵，3~4口井配置1台真空泵，施工中应根据实际水位情况及时调整泵量，以满足降水需求。

2.4.4其它设计说明

（1）降水井井中心到围护结构外皮间距为2.0m。

根据场地周围管线情况，井位布置时可按照可作适当调整。

（2）施工前应结合地下管线图及人工探坑的方法确认地下管线。

2.5、真空监测与测试

该部分内容由甲方委托第三方进行监测。

3、施工部署

3.1、真空管井进度计划

降水井施工优先考虑安排2~4台冲击钻机施工，根据现场实际需要进行调整，计划15天完成成井工作。

第一阶段：

完成管井施工，15天。

第二阶段：

完成排水、配电系统安装，10天完成排水系统及配电系统安装；

第三阶段：

联动抽气、抽水，期间进行地下水位观测以及真空度的测试工作，10天后可进行联动抽气、抽水。

3.2、材料计划

施工所需的水泥滤水管、钢管、砾料、配电箱、电缆、潜水泵,、真空泵等均采用市场上流通的合格产品，可按各生产需要分批运至施工现场。

主要材料用量见表3.2-1。

表3.2-1主要材料用量计划表

序号

材料名称

规格型号

单位

备注

1

水泥滤水管

400/50mm

m

砾料

3～8mm

m3

3

泵管

2寸塑料管

4

水泥死管或HDPE波纹管

5

粘土

6

尼龙网布

100目

7

井底盘

砼管鞋

块

8

钢管

9

塑料管

1.5寸PTR

10

套

11

井盖

12

273/6

集水管

配电箱

一级配电箱

个

14

二级配电箱

15

三级配电箱

每个控制2-3台泵

3.3、设备配置计划

主要施工设备配置见表3.3-1。

表3.3-1主要施工设备配备表

序号

机械名称

数量

冲击钻机

CJ-8

台

管井成孔

34

抽气

风镐

TCA-100

把

空压机

电焊机

DS1-500A

自卸汽车

辆

清运渣土

清浆车

外弃泥浆

潜水泵

3m3/h

130

抽水

3.4、劳动力计划

本段降水井施工所需劳动力按照施工阶段进行划分，用工高峰集中在第一阶段集降水井施工及第二阶段排水、配电系统施工，最高峰用工25人左右；

第三阶段用工约5人，详见表3.4-1

表3-4-1劳动力计划表

施工时间

（天）

降水维护期间

人数

30

3.5、施工用水、用电

施工用水主要为钻机成井用水，打成首眼降水井后即可抽水供后续降水井施工之需。

因此，施工用水量不会很大。

本工程主要用电负荷有：

电焊及照明、潜水泵抽水、气泵抽气、电缆和排水系统铺设施工（路面切割机）、生活用电、占路施工时的交通指示灯等。

所选钻机型号为反循环钻，动力大部分采用柴油机。

抽水高峰用电总功率为300kW。

总电源由多地点提供，引入后进入一级配电箱构成电源的总控制系统，然后均衡地分配给二级配电箱来对各降水井点进行控制。

为了保证降水期间抽水持续作业，防止长时间停电造成水位回升，影响地下结构施工，须考虑备用电源问题。

可以考虑在原有供电系统上，布置作为第二路供电系统的应急备用电源，并配有自动切换装置。

如因现场无法实施第二路供电系统，则必须配备发电机作为应急备用电源，并配有自动切换装置。

4、成井主要施工方法及技术措施

4.1、施放井位

1、人员及设备安排

为确保井位施放工作完成，我项目部安排1名测量工程师及2名测工与布井专业技术人员开展此项工作。

采用满足本工程需要的设备进行施放井位。

2、井位布置的一般形式

采用沿左右线布井的形式进行降水，井位和井间距按设计控制，如遇地下障碍物时根据现场实际情况做适当调整，相邻管井间距最大不应超过10m（仅局部），且降水井总量不得减少；

降水井中心线距暗挖结构外皮一般按≥2.0m控制。

3、结构线施放及确认

根据降水设计方案以及城市平面控制网，利用现有电子地图采集井位的平面坐标，从业主及土建单位收集本段附近原导线点的资料以及地铁中线桩的数据，先由土建单位放出结构中线或边线，待我方复测无误后，开始人工布放初步井位。

4、井位布放及确认

井位初步布放后，还需对井位进行物探，如发现有地下管线异常，必须错开地下障碍物，即对井位作出相应调整，但不得侵犯主体结构。

要求对改移的井位再经地面物探核查，确认无地下管线后，用油漆作出显著标志，必要时采用钢钎打入地面下300mm，并灌入石灰粉。

上钻前须再由人工挖探坑确认，由布井技术人员量测井位并加以确认。

4.2、真空管井施工

1、施工准备

1）提前做好交通围挡报批、市政掘路报批工作。

2）调查场地周围雨污水管线及雨污水井分布状况，布置排水管线和供电线路。

3）组织施工人员进行安全、技术交底。

4）制定详细施工中各种材料计划和供应计划。

2、降水施工工艺

降水井施工采用冲击钻钻进施工工艺：

施工准备→测量定位→人工引孔→制备泥浆→钻机就位→钻进成孔→置换泥浆→下放井管→填埋滤料→粘土封闭→清水洗井→井口密封→铺集水管→架设电缆→安装水泵→抽水维护

3、施工方法

①、挖探井

在施放好的井位上人工挖探井3～8m见原状土，确认无地下管线及地下构筑物后，作护砼，以防止钻井施工用水大量漏失及塌孔；

每挖1米，做一次砼护壁，直至进入原状土1米。

如遇地下管线，需适当调整井位，重挖探井。

②、围泥浆池

根据场地条件在距降水井3m左右处围泥浆池，采用特制的钢板和塑料布围成合适大小形状，一般每2～3口井共用一个泥浆池。

③、钻机就位

钻机就位时需采用水平仪找平，做到稳固、周正、水平，以保证钻进过程中钻机稳定。

起落钻塔必须平稳、准确。

钻机对位偏差应小于20mm，钻塔垂直度偏差小于1%。

④、凿井

根据地质条件及场地条件，采用冲击钻机成孔。

⑤、替浆

钻孔至设计深度后（一般应大于设计深度0.5～1.0m），用抽筒将孔底稠泥浆掏出并测定孔深。

同时加清水稀释，直到泥浆密度接近1.05g/cm3，粘度为18～20s为止，现场观察一般以换浆后泥浆不染手为准。

替浆过程中，应安排好泥浆的清运或排放工作。

⑥、下管

降水井下无砂水泥管及水泥死管，采用夹板法下入，注意做到夹板上紧，接头焊牢，最下部一根滤水管底部用钢板焊死。

为防止雨污水、泥砂或异物落入井中，井管要高出地面不小于200mm，砌人井之前都要并加盖或捆绑防水雨布临时保护。

⑦、填砾料

井管下入后立即填入砾料。

砾料沿井管外四周均匀填入，宜保持连续。

填砾料时，应随填随测砾料填入高度，当填入量与理论计算量不一致时，及时查找原因。

不得用装载机或手推车直接填料，应用铁锹填料，以防不均匀或冲击井壁，如遇蓬堵可用水冲。

填砾完成后在洗井过程中，如砾料下沉量过大，应补填至井口下9米处。

砾料为φ3-8mm干净砾料。

井口以下3~9m用粘土球封填。

⑧、洗井

洗井应在下管填砾后2h内进行，以免时间过长，影响洗井效果。

洗井后若发现滤料（粘土面）下沉应及时补填滤料至设计高度。

洗井由地下潜水位开始分段洗，直至水清砂净，达到上下含水层水串通，再接管继续洗。

洗井过程中应观测水位及出水量变化情况。

⑨、井口密封要求

（1）井口密封采用法兰+密封垫，法兰包括上法兰和下法兰，在上、下法兰间设橡胶垫，由螺丝锁紧。

上法兰（盲板）为18mm厚钢板，上面开设有真空表孔、水泵电缆孔、抽水管孔、吊泵铁丝、水位观测孔和抽气孔；

下法兰与内径417mm、壁厚4mm的钢管连接，连接方式为焊接，钢管长度1.0m，钢管外侧填充水泥砂浆进行密封固定。

上法兰（盲板）的真空表孔、抽水管孔、抽气孔、水位观测孔、水泵电缆孔处均焊接密封接头，并用防水密封胶处理。

（2）井室内地面密封可配合井室的制作进行，井室下密封范围内应用素混凝土充填，厚度控制在60cm。

（3）抽气抽水前应检测井内真空度是否达到设计要求，否则检查管路、接点连接并进行进一步密封处理

⑩、抽气抽水要求

（1）真空管井复合降水：

开挖至地下水位标高前的超前抽气抽水时间不少于10天；

管井降水：

开挖至地下水位标高前的超前抽水时间不少于20天；

（2）抽水含砂量控制：

降水井正常运行时含砂量<

1/5万。

⑾、水泵安装

潜水泵及泵管安装吊放，置于距井底以上1.0-1.5m处。

安装并接通电源，做到单井单控电路，并检查漏电保护系统。

⑿、降水、维护

连网统一抽降后应连续抽水，不应中途间断，需要维修更换水泵时，应逐一进行。

开始抽水时，因出水量大，为防止排水管网排水能力不足，可以间隔的逐一启动水泵。

抽水开始后，应逐一检查单井出水量、出水含砂量。

当含砂量过大可将水泵上提，如含砂量仍然较大，应重新洗井。

降水工程施工结束后，是较长时间的维持降排水阶段，延续降排水要到主体结构施工结束，降排水维护与动态观测是该阶段的工作重点。

在降排水过程中有可能会出现诸如外来水涌出、潜水和层间水不能完全疏干等问题，需采取必要的处理措施。

1、定期巡视降排水系统的运行情况，及时发现和处理系统运行的故障和隐患，如水泵抽水出水情况，是否需要检修换泵；

供电线路是否正常；

排放水的含砂情况及排水联络管道是否畅通。

2、在更换水泵时应先量测井深，掌握水泵安全合理的下入深度，以防埋泵。

3、注意对井口的防护、检查，防止杂物、行人掉入井内。

4、当发生停电时，应及时更换电源，尽量缩短因断电而停止抽水的时间间隔，备用发电机保持良好，要随时处于准备发动状态。

5、随时到土建结构施工的掌子面，了解施工遇到的水情和土建施工单位对降水的意见，对管理和服务工作加以改进，发现渗漏水、涌砂，应立即查明原因，协同施工单位及时处理。

⒀降水动态观测

1、按设计要求建立地下水动态监测网，确定观测井的位置及数量。

2、降水井施工完毕，抽水开始后按照设计及规范要求频率进行地下水位监控量测。

3、现场利用自动测水位装置（XXXX大学科研项目），为了节省真空泵和抽水泵的电量，在降水井运行期间安装自动控制系统。

每一台控制中心控制3或4口降水井的真空泵以及抽水泵的工作状态。

对于每一组自动控制系统，只要有其中一口井的真空度下降到了报警值，真空泵启动，对和真空泵相连的3或4口井同时抽气，保持局部区域的真空度稳定在报警值以下。

对于井内水位进行单独控制，某一口井水位上升到了报警值以上就只启动该井的抽水泵。

每一口井的真空度、水位和流量都由自动控制系统的无纸记录仪进行记录。

对监测记录应及时整理，分析水位下降趋势，预测开挖工作面的地下水位，并根据水位变化情况调整开泵地段和开泵数量，在保证工作面无水作业的同时，减少地下水资源无谓排放。

4、根据观测记录，及时分析降水过程中不正常状况及产生原因，提出调整及补充措施，确保达到设计降水深度。

5、降水井后期处理措施

施工降水为结构工程施工的辅助工程，属临时工程范畴，因此降水工程结束（竣工）后，应予以拆除或采取适当处理措施。

本工程施工围挡、暗埋排水管线、临时供电线路、临时建筑设施等，应在工程竣工或完成其使用目的后立即拆除，降水井和其它地下临时工程应按有关规定进行处理，恢复地面原貌。

管井的后期处理：

降水管井在完成其使用目的后，首先切断抽水用电源，拆除井下水泵、电缆、泵管。

基坑周边降水井采用滤料填入井管内，分层夯实回填至井口地面，并人工捣实；

路面降水井回填近地表部分按原地貌恢复。

暗埋排水管线、电缆的后期处理：

当降水工程结束后，应按市政管理的有关规定，将暗埋的排水管、电缆等挖出之后，按按原地貌恢复。

目录

1、编制依据1

1.1、建设单位提供的图纸及有关文件1

1.2、主要规范、规程、法规及标准1

2、真空管井降水介绍3

2.1、工程概况3

2.2、场地工程地质条件3

2.3、场区水文地质条件3

2.4、地下水影响分析4

2.5、真空监测与测试5

3、施工部署6

3.1、真空管井进度计划6

3.2、材料计划6

3.3、设备配置计划7

3.4、劳动力计划7

3.5、施工用水、用电7

4、成井主要施工方法及技术措施9

4.1、施放井位9

4.2、真空管井施工9

5、降水井后期处理措施14