井管降水施工专业技术方案文档格式.docx

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2.1工程概况

科华南路站位于成都市高新区科华南路（南北向）与天仁北二街和金桂路（东西向）十字交叉路口处，车站总体呈东西走向横跨科华南路，车站西端位于十字路口靠天仁北二街一侧，车站东端位于金桂路下方。

车站为地下二层岛式站台车站，场地地形总体较平坦，地面高程491.07～492.07m，地貌上属于岷江冲洪积扇状平原Ⅱ级阶地。

科华南路车站起讫里程为YAK19+728～YAK19+881，全长153m，标准段宽21.1m、外挂段宽37.2m、东端头井宽25.5m，西端头井宽30.6m，基坑深17.56m；

车站主体位于密实砂卵层中；

目前有A、B、C共3个出入口，远期预留D出入口；

部分盖挖加部分明挖的施工方法施工，其中盖挖沿线路方向长为42.5m，宽为37.2m，采用围护桩加钢支撑进行防护。

车站主体结构采用明挖法施工，在过路口处局部采用盖挖法施工。

根据线路条件、车站功能、周边环境等要求，车站采用明挖施工、现浇双层三跨（五跨）钢筋混凝土框架结构形式。

主体结构顶板厚度为80cm，中板厚度为40cm，侧墙厚度为70cm，底板厚度为90cm，标准段（三跨）、外挂设备用房（五跨，明挖部分）中柱采用700×

1000钢筋砼柱，外挂段（五跨，盖挖部分）中柱采用Φ700mm钢管柱。

基坑支护结构采用围护桩加内支撑，围护桩标准段采用Φ1200@2200mm旋挖桩，临近建筑物地段采用Φ1200@1600mm旋挖桩，嵌入深度设计为5m；

围护桩之间采用网喷混凝土，保证钢筋与桩身可靠连接。

在盾构端头使用桩芯采用Φ1500@1800m的玻璃纤维筋桩。

深基坑内支撑竖向设置三道，第一道支撑采用600×

1200mm的混凝土支撑，水平间距为9.0m。

第二、三道支撑采用直径609（t=16mm）的钢管支撑，水平间距为3.0m。

2.2设计概况

2.2地质概况

地质部分按照《成都市地铁7号线工程科华南路站初步勘察阶段岩土工程勘察报告（送审稿）》（中铁二院集团有限责任公司2012年07月）取用。

表述如下：

（1）土层特征

根据设计钻探资料及分层依据，结合本工程地质断面，划分岩土层。

每个岩土层描述如下：

<

1-2>

杂填土（Q4ml）：

呈黄、灰等杂色，结构疏松，潮湿，主要由粘性土、粉土及砂土卵石组成，表层多为混凝土，建筑弃土。

厚薄不均，层厚约2.8～3.0m。

3-3>

粉土（Q3fgl+al）：

灰黄色，潮湿，稍密，土体含铁、锰质氧化物斑点，局部夹粉、细砂条带或团块，埋深3.0~5.20m高程约为488.84～486.64m。

3-4-1>

粉细砂（Q3fgl+al）：

灰黄色、黄色，潮湿～饱和，松散。

矿物成份以长石、石英为主，次为云母片、岩屑及暗色细颗粒矿物，混少量粘性土。

该层较连续分布于卵石层顶面，局部呈透镜体夹于卵石层中。

该层层厚0～2.30m，顶层高程488.55～488.68m。

3-5-2>

中砂（Q3fgl+al）：

灰黄色、青灰色，潮湿～饱和，中密，局部松散。

该层较连续分布于卵石层中，局部呈透镜体夹于卵石层中。

该层层厚0.5～4.40m，顶层高程477.42～474.04m。

3-8-3>

卵石土（Q3fgl+al）：

褐黄、黄色，密实，饱和。

卵石成分主要为岩浆岩与变质岩类岩石。

以亚圆形为主，少量圆形，分选性差，卵石含量60～70%，粒径以20～10mm为主，部分粒径大于150mm。

充填物以砂为主，夹少量粘性土及砾石，含量约10～30%。

场区成层分布，埋深约3.0～5.2m，层顶高程约487.2～486.25m。

5-1-1>

全风化泥岩（K2g）：

紫红色，泥质结构，原岩基本被破坏，该层局部缺失，厚度变化大，层厚0.9～7.2m。

5-1-2>

强风化泥岩（K2g）：

红褐、紫红色，泥质结构，岩质软，节理发育，岩芯多呈碎块状或饼状，岩芯碎块手可折断。

根据室内试验：

天然密度ρ=2.1～2.3g/cm3，天然极限抗压强度最小值为0.8MPa，最大值为4.8MPa。

5-1-3>

中等风化泥岩（K2g）：

紫红色，岩质较硬，含少量砂质，风化裂隙较发育，裂隙面充填灰绿色黏土矿物，锤击声半哑～较脆。

岩芯多呈短柱状，少量长柱状。

天然密度ρ=2.33～2.52g/cm3，天然极限抗压强度最小值为3.3MPa，最大值为16.9MPa。

（2）特殊性岩土

a人工填土：

车站人工填土<

主要为素填土，以黏土、卵石土和碎石土为主，部分充填建筑垃圾和生活垃圾，一般未经压实。

厚度2.8～3.0m，连续分布于车站地表。

对基坑开挖有一定影响。

b膨胀岩及风化岩：

拟建车站地下伏白垩系上统灌口组（K2g）基岩为泥岩，属易风化岩，全风化呈硬塑～坚硬土状；

强风化呈半岩半土、碎块状，软硬不均。

具有遇水膨胀、软化、崩解，失水收缩、开裂的特点。

泥岩顶板高程约469.22～461.38m。

2.3水文地质

水的腐蚀性，根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版），按Ⅰ类环境类型及A类地层渗透性考虑。

经判定，地下水对混凝土结构具微腐蚀性；

地下水对混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。

另据区域资料，灌口组泥岩含石膏、钙芒硝，岩石可能有SO42-腐蚀，下阶段应加强水质化验，核查地下水对砼、钢筋、钢结构可能的腐蚀性。

建议进行该层的构筑物采用防腐措施。

2.4地震效应

根据2008年5月12日汶川8级地震后，国家标准化管理委员会于2008年6月11日批准并实施的GB18306－2001《中国地震动参数区划图》国家标准第1号修改单，四川、甘肃、陕西部分地区地震动峰值加速度和地震动反应谱特征周期修改为新值。

根据《四川、甘肃、陕西部分地区地震动峰值加速度区划图》（1/100万）和《四川、甘肃、陕西部分地区地震动反应谱特征周期区划图》（1/100万），成都地铁7号线通过地区设计地震分组为第三组，地震动峰值加速度为0.10g，地震动反应谱特征周期为0.45s。

三施工部署

3.1总体部署

本工程工期要求紧张，施工在交通主干道和密集住宅小区附近进行，因此必须精心组织，合理安排。

确保安全施工、文明施工，且施工期间尽量减少对两侧交通通行的影响。

首先进行试验井的施工，并做好降水记录，为其他降水井的施工提供技术资料；

试验井取得参数后，分段围挡其余井位，进行管井钻设及抽排水管路布设。

交通主干道路附近及小区附近降水井必须保证在24小时内成井，施工完成后及时清运泥渣。

3.2机械配置

施工机械：

10吨吊机一台、转孔挖机一台、抽水机3台。

3.3材料计划

直径为40cm的带孔混凝土管28口。

单根井管采用0.2m3的粘土回填，和7.7m3的粒径为3mm～15mm的碎石过滤层。

总共41口所用粘土8m3，所用碎石315.9m3。

3.4人员配置

施工中配置普通工人15人，钻井工人6人，每批次3口降水井同时施工。

四井管降水方案

4.1降水井布置

基坑降水以管井井点降水为主，排水沟明排为辅。

降水井直径为Φ30cm，井深30m，沿车站两侧纵向布置两排，单侧井距15m，降水深度为不小于基坑底50cm。

降水井平面布置见图10-2所示。

井点井孔直径0.7m，井管直径0.3m，井深30m，共28口。

降水井成孔孔径为70cm，井管均采用40cm带孔混凝土管，井管周边采用碎石填充，管井结构见下图4-1所示。

图4-1管井大样图单位：

mm

4.2降水井参数

降水井参数如表4-1所示。

表4-1降水井参数

位置

井径（mm）

管径（mm）

井管类型

井深（m）

井间距（m）

滤料（mm）

井数（眼）

车站主体

700

300

带孔混凝土管

30

15　

砾石　

41　

注：

①管径为：

外径/壁厚；

②管井内安装40m3/h潜水泵。

4.3降水目的

根据本工程的围护桩、基坑开挖及基础底板结构施工的要求，本次降水的目的：

（1）通过降水及时疏干开挖范围内土层的地下水，使其得以压缩固结，以提高土层的水平抗力，防止开挖面的土体隆起发生坍塌。

（2）在人工挖孔桩开挖施工时做到及时降低作业范围水位，确保围护桩质量和人员安全。

（3）在基坑开挖施工时做到及时降低基坑中的地下水位，保证基坑干开挖施工的顺利进行。

五井管降水施工工艺技术

5.1施工工艺流程

井管降水施工工艺流程如图5-1所示：

5.2成孔（井）施工工艺与技术要求

成孔施工机械设备选用小型旋挖钻机，采用旋挖钻设成孔工艺，人工配合机械下放井壁管、滤水管，围填圆砾石、粘性土等。

其工艺流程如下：

1测放井位：

根据井位平面布置示意图测放井位，当布设的井点受地面障碍物或施工条件影响时，现场可作适当调整；

2埋设护口管：

护口管底口插入原状土层中，管外用粘性土和草辫子填实封严，防止施工时管外返浆，护口管上部高出地面0.70m；

3安装钻机：

机座安装稳固、水平，大钩对准孔中心，大钩、转盘与孔的中心三点成一线；

4钻进成孔：

降潜水井开孔孔径为φ600mm，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；

5清孔：

钻孔钻进至设计标高后，在提钻前将钻杆提至离孔底0.5m,进行冲孔清除孔内杂物；

.6下井管：

管子进场后，检查过滤器的缝隙是否符合设计要求。

下管前必须测量孔深，孔深符合设计要求后，开始下井管，下管时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），以保证滤水管能居中，井管焊接要牢固，垂直，下到设计深度后，井口固定居中；

7填滤料：

按照设计要求填入砾料，并随填随测填砾料的高度，直至砾料下入预定位置为止；

在井管安装完毕后，向井管与孔壁的间隙围填滤料，以保证所建降水井具有良好的过滤作用和透水性。

当井管全部下入井孔后，应立即进行填料，以防泥浆沉淀或塌孔和堵塞滤水管。

滤料围填必须随时丈量，并记载填入数量。

每填3～5m后，须测量一次，用铅丝栓上一个长0.5～1.0m的铁棍，要求铁棍两端呈光圆形，以免提动时受阻。

围填滤料应均匀从井管四周向井孔内慢慢均匀投撒，要防止滤料填不到的预定位置，而中途篷塞。

含水层段砾料应具有一定的磨圆度，砾料含泥量（含石粉）≤3%，粒径3～7mm；

对含水层以上部分的砾料，在磨圆度和粒径方面可适当降低要求，但严禁使用片状、针状的石屑；

要避免填料速度过快或不均造成滤管偏移及滤料在孔内架桥现象，洗井后滤料下沉应及时补充滤料，要求实际填料量不小于95%理论计算量。

8井口封闭：

在中粗砂的围填面上采用优质粘性土围填至地表，围填时控制下入速度及数量，沿着井管周围少放慢下进行围填。

然后在井口管外做好封闭工作；

9洗井：

洗井要求到达“水清砂净”；

下管、填料完成后应立即进行洗井，特殊情况如路上施工，成井到洗井间隔时间不能超过24小时；

采用水泵洗井，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，可加洗井剂浸泡后在洗井。

10安装与试抽：

成井施工结束后，在降水井井内下入潜水泵，地面铺设管道、电缆等。

当安装完毕，即开始潜水泵的试抽水。

注意在抽水过程中电缆与管道系统不被挖土机、吊车等碾压、碰撞损坏，现场在这些设备上进行标识。

排水：

洗井及降水运行时用管道将水排至场地四周的明沟（渠）内，通过排水沟（渠）将水排出施工现场。

5.3降水运行

5.3.1试运行

（1）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。

（2）降水井在竖井及暗挖隧道开挖15天前开始抽水。

水位降到设计深度后，即暂停抽水，观测井内的恢复水位。

（3）试运行时，记录观测井的出水量，水位下降值，以验证抽水量与下降速度能否满足降水设计要求。

5.3.2降水运行

（1）降水在车站开挖前20天进行，做到能及时降低施工区域的地下水位；

（2）降水井抽水时，潜水泵的抽水间隔时间自短至长，每次抽水井内的水被抽干后，应立即停泵，对于出水量较大的井每天开泵抽水的次数相应要增多。

（3）降水运行过程中，做好各井的水位观测工作，尤其要加强对观测井的水位测定，及时掌握井内水位的变化情况。

（4）降水运行期间，现场实行24小时值班制，值班人员应认真做好各项质量记录，做到准确齐全。

（5）降水运行过程中对降水运行的记录，及时分析整理，绘制各种必要图表，以合理指导降水工作，提高降水运行的效果。

降水运行记录每天提交一份，如有停抽的井应及时测量水位，每天1～2次。

5.4降水配电系统设计

降水配电系统涉及到降水的正常运行，要保证使用电源的安全性、可靠性。

在降水配电系统施工中应该注意以下方面：

（1）降水供电系统应采用双线路，防止中途停电或者发生其他故障，影响排水。

必要时设置能够满足施工要求的备用发电机组，以防止突然停电，造成水淹基坑。

（2）抽水井的供电电缆，在排水管沟回填土之前置于排水管的一侧，与排水管合槽敷设。

电缆周围填充细砂，厚度为0.2m。

电缆经由线路，地面上每隔20m左右设露出0.5m高的标志桩。

（3）由动力配电箱引出的电缆到潜水泵之间电缆长度除留有适量的长度外，其它剩余量一律剪除，并排列整齐。

电缆两端，配统一编号的标志环各一环。

（4）电缆敷设路径如遇过路或穿越其它建筑物时，穿厚度为2mm以上的护电套管加以保护。

（5）供、配电系统用的电力开关柜、动力配电箱安放要牢固稳妥。

（6）为保证降水工程连续运行，需备足25%用电设备备件，以便及时换修用电设备。

（7）电力开关柜及动力配电箱要上锁，应做好防雨、防砸等防护工作，并须安装围栏，并在围栏不同方向悬挂警示标志，其放置地点要安全、平整，周围无杂物堆放。

（8）供、配电系统设有三级保护装置。

电力开关柜中设有过流、短路、过热保护的自动开关。

动力配电箱中设有过流、漏电保护的自动开关。

所用电缆设计为三相五线制双“O”线，用电器具作好接“O”保护。

5.5降水井的后期处理

施工降水为结构工程施工的辅助工程，属临时工程范畴。

地下建筑物竣工后，并回填、夯实到地下水位线以上后，方可拆除深井降水井系统。

本工程临时供电线路、临时建筑设施等，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按有关规定进行处理，恢复地面原貌。

施工降水结束后，需对所有降水井进行回填，其目的是使原有井身空间与地层连成一体，保证井室与路面、井身与周围地层的整体性和稳定性。

降水井管在完成其使用目的后，首先切断抽水电源，拆除井下水泵、电缆、泵管。

含水层段采用石屑填入成井管内，利用井孔内存水使之饱和，依靠自重压实，当井孔内存水不能使回填石屑饱和时，应边回填边注水。

隔水层段采用粘性土回填。

管井回填处理高度至井口2.0m，距井口2.0m以上应采用C15素混凝土回填，并人工捣实。

近地表部分按原地貌恢复。

混凝土应在回填石屑后间隔3天再回填。

降水井的回填方法根据降水井所处的位置而定。

5.6暗埋排水管线、电缆的后期处理

当降水工程结束后，按市政管理的有关规定，将暗埋的排水管、电缆等挖出之后，分层回填级配砂石，并分层夯实到规定的高度后，填300mm厚的无机料，然后铺路面混凝土。

5.7降水辅助措施

由于降水期较长，降水使场区地下水均衡关系发生较大变化，必然对周边环境产生影响。

为了较准确地掌握场区地下水动态变化，及时采取必要的处理措施，在降水工程实施的同时，建立地下动态监测网。

5.7.1建立沿线地下水动态监测网

由于降水期较长，局部排水量较大，沿线过去的地下水均衡关系将发生较大变化，必然对基坑产生影响。

为了较准确地掌握地下水动态变化，及时采取必要地处理措施，在降水工程实施的同时，应建立地下水动态监测网，监测点的布设应掌握以下原则：

（1）在基坑周围，抽水影响半径以内呈放射状布设观测孔；

（2）抽水影响半径以内的高大建筑物、古建筑、危改类建筑与抽水系统之间布设观测孔；

（3）不同含水层位布分层观测孔，取水样孔。

地下水动态监测网提供的资料为：

地下水位周监测数据、地下水质月监测数据、各站和区间的周排水量数据、排水含砂量数据。

必要时每日进行监测和数据分析。

5.7.2建立沉降监测网

在降水工程实施之前，要根据降水设计中计算的抽水影响范围和该范围内的典型建筑（高大建筑、古建筑等）布设沉降监测点，在抽水期间要进行连续沉降监测，若累计沉降量接近预警值（根据不同类型建筑确定的不同预警值）时，及时采取必要措施。

5.7.3排水走向

降水井里抽出的污水通过抽水泵抽出，经过汇流最终流入到市政的雨水系统。

5.8施工注意事项

5.8.1．防止坍孔

坍孔的表面特征是孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等。

原因有泥浆比重不够或泥浆其它性能不符合要求，使孔壁未形成护壁泥皮，孔壁渗漏；

孔内水头高度不足，支护孔壁压力不够；

护筒埋置太浅，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软或钻机装置在护筒上由于振动使孔口坍塌、护展或较大坍孔；

清孔后泥浆比重、粘度等指标降低；

起落钻头时碰撞孔壁。

预防及处理原则是保证钻孔时泥浆质量的各项指标满足规范要求；

保证钻孔时有足够的水头高度，在不同土层中选用不同的进尺；

起落钻头时对准钻孔中心插入；

回填砂和粘土的混合物到坍孔处以上1～2m重钻。

5.8.2防止钻孔偏斜和缩孔

偏斜缩孔原因有钻孔中遇有较大的孤石或探头石，扩孔较大处钻头摆动偏向一方；

在有倾斜度的软硬地层交界处、岩石倾斜处或者粒径大小悬殊的砂夹卵石中钻进，钻头受力不均；

钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷；

在软地层中钻进过快，水头压力差小。

预防和处理方法是在安装钻机时使底座水平，起重滑轮、钻头中心和孔位中心三者在一条竖直线上，并经常检查校正；

在有倾斜的软硬地层钻进时，采取减压低速钻进；

钻杆、接头逐个检查，及时调整。

遇有斜孔、偏孔时，用检孔器检查探明偏斜和缩孔的位置情况，在偏孔、缩孔处反复扫孔；

偏孔、缩孔严重时回填粘性土重钻。

5.8.3防止孔中掉钻

钻进时强提强扭、钻头接头不良或疲劳破坏易使钻头掉入孔中，另外由于操作不当，也易使孔上铁件等杂物掉入孔内。

小铁件用电磁铁打捞，钻头的打捞视具体情况而定，主要采用打捞叉、打捞钩、打捞活套、偏钩和钻锥平钩等。

六施工安全保证措施

6.1安全管理体系

6.1.1安全管理组织机构

项目部成立以项目经理为第一责任的全生产管理领导小组，安全总监、主管生产的副经理、总工程师为副组长，安全工程师、各部门负责人、项目队长及安全员齐抓共管，层层监督、检查和落实安全生产措施的安全保证体系。

组长：

项目经理

副组长：

项目总工、项目书记、项目副经理、安全总监

组员：

工程部部长、安质部部长、物资部长、财务部长、工经部长、生产部部长、办公室主任、试验室主任

6.1.2安全保证体系框图

根据6.1.1节安全管理组织机构，则安全保证体系框图详见图6-1

安全保证体系框图所示。

6.2安全管理制度

根据本标段工程特点，制定具有针对性的各项安全管理制度。

安全管理制度包括《安全生产责任考核制》、《安全生产奖惩办法》、《安全生产教育培训制度》、《安全生产奖惩制度》、《安全生产专项费用使用管理制度》《安全生产事故应急救援制度》《领导干部和管理人员现场带班制度》、《安全生产检查制度》、《深基坑门禁安全管理制度》、《生产安全事故报告处理制度》、《消防安全责任制度》、《文明施工管理制度》、《特种作业人员管理制度》、《临时用电管理制度》、《安全防护设施及用品验收、使用管理制度》各工种及机具安全操作规程等。

图6-1安全保证体系框图

6.3危险源辨识及保证措施

6.3.1危险源存在范围

危险源主要存在于转孔施工生产过程中。

危险源存在过去、现在、将来三种时态，包括常规和非常规活动。

针对工作场所的人员和工作场所的设施、设备。

危险源的辨识依据法律、法规和标准进行辨识。

6.3.2危险源辨识方法及途径

危险源辨识方法主要有：

调查法、问卷法、现场过程分析法、排查法等方法。

6.3.3重大危险源及其安全保证措施

重大危险源清单及安全保证措施见表6-1所示。

表6-1重大危险源清单及控制措施

序号

重大危险源

存在部位

可能导致事故（件）

应采取主要措施

1

现场施工、生活用电不规范

施工现场生活区

触电

严格按照“三相五线”制接线，现场设备

做到“一机一闸一箱一漏”加强检查，

防止电线破皮、老化。

2

施工前未挖探坑

施工现场

挖断地下管线

挖深沟明确管线走线，设置警示牌，并对现场管理人员进行交底；

与产权单位签订安全配合