降水工程方案设计Word文档格式.docx
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约39
2
南端（加深）
24.2
19.656
3
北端（加深）
42.0
20.573
4
东北风亭风道
5
西北风亭风道
6
与10#线联络通道
28.94
7
东北出入口通道
一般
29.20
局部加深
24.95
8
西南出入口通道
645
36.8～39.7
1.2工程特点
1、技术要求高
施工场地水文地质条件相对较复杂，要求疏干上层滞水、潜水，疏干潜水约1.5～2米，施工技术要求较高。
2、工程延续性强
降水工程需配合地铁施工延续到主体二衬结构施工结束，不能因故停止或间断降排水。
3、施工现场协调配合难度大
由于场地内施工的单位较多，施工时需临时占用交通道路、绿化隔离带等，施工前内部需协调场地位置、时间安排、用水用电等，外部需与交管、市政、环卫、自来水、煤气、电信等部门协调，审批手续繁琐，等待时间长，协调配合难度大。
1.3工程环境
三元桥位于东三环上，据守京顺路口，是机场高速的起点，设有匝道桥与京顺路和机场高速路相连接。
京顺路西侧为整体规划占地25万平米的凤凰城（由20万平米的公建区与40万平米的高尚公寓组成），两条道路之间为40米的绿化隔离带。
京顺路作为北部顺义、怀柔、密云、平谷四个远郊区县通往市郊的惟一一条南北向的通道，机动车流量大，公交线路密集，有多路公交车在三元桥设站。
降水工程基本均布置在土建施工围挡内，施工条件较好，基本不受市政管线、绿地的影响。
1.4工程地质及水文地质条件
1.4.1地层
依据北京城建勘测设计研究院于2005年5月提供的“三元桥站初勘报告”资料，按照其生成年代、成因类型及岩性，勘察深度范围内地层自上而下依次为：
1、人工填土层（Qml）：
粉土填土
层：
褐色～褐黄色，湿，稍密～中密，含砖渣、白灰渣、树根等，局部为粉质粘土填土；
杂填土
1层：
杂色，稍密，稍湿～湿，主要为砖块、石块；
该层层底标高为35.99～38.08m。
2、第四纪全新世冲洪积层（Q41al+pl）：
粉土
灰色-褐黄色，密实，湿～很湿，属中压缩性，含云母、氧化铁，局部夹粉质
粉质粘土
灰色-褐黄色，硬塑为主，局部软塑，属中高压缩性～中压缩性土，含云母、氧化铁；
粉细砂
3层：
褐黄色，中密，湿，属中压缩性土，含云母、氧化铁；
该层层底标高为27.93～28.98m。
褐黄色，硬塑为主，局部软塑，属中高压缩性～中压缩性土，含云母、氧化铁；
粘土
褐黄色，硬塑为主，局部软塑，属中高压缩性，含姜石、氧化铁；
2层：
褐黄色，密实，很湿，属中压缩性，含云母、氧化铁，局部夹粉质粘土、粉砂透镜体；
褐黄色，密实，湿～饱和，属低压缩性土，含云母、氧化铁；
该层层底标高为21.13～24.18m。
第四纪晚更新世冲洪积层（Q3al+pl）：
褐黄色，密实，湿～饱和，属低压缩性土。
本层层底标高为20.19～23.68m。
褐黄色，硬塑为主，局部软塑，属中压缩性土，含云母、氧化铁；
褐黄色，硬塑为主，局部软塑，属中压缩性土，含姜石、氧化铁；
褐黄色，密实，很湿，属中～中低压缩性土，含云母、氧化铁；
本层层底标高为15.34～17.90m。
卵石圆砾
杂色，密实，饱和，属低压缩性土，亚圆形，最大粒径110mm，一般粒径20～25mm，粒径大于20mm颗粒含量约为总质量的65％；
中粗砂充填，母岩成份为砂岩、辉绿岩；
中粗砂
褐黄色，密实，饱和，属低压缩性土，含砾石；
本层层底标高为11.99～15.05m。
褐黄色，硬塑，属中压缩性～中低压缩性土，含氧化铁；
本层层底标高为8.24～10.49m。
4层：
褐黄色，硬塑，属中低压缩性土，含氧化铁；
本层层底标高为3.24-6.80m。
粉质粘土⑩层：
粘土⑩1层：
粉土⑩2层：
细中砂⑩3层：
褐黄色，密实，饱和，属低压缩性土；
大部分钻孔未穿透此层。
粉细砂⑾2层：
仅C60#钻孔揭露此层。
1.4.2地下水
1.4.2.1本段施工场地内地下水自上而下分层叙述如下：
（1）上层滞水（-）：
水位标高为35.16--35.66m（水位埋深3.47--3.63m），观测时间为2005年4月，含水层为粉细砂③3层、粉土③层，主要接受管道漏水及大气降水补给。
（2）潜水（=）：
水位标高为26.63—27.09m（水位埋深为11.85--12.66m），观测时间为2005年4月，含水层为粉细砂④3层，主要接受大气降水及侧向径流补给。
（3）承压水（三）：
水头标高为17.89—19.50m（水头埋深为21.50--21.36m，水头高度为0.60-1.40m），观测时间为2005年4月，含水层为粉土⑥2层、卵石圆砾⑦层、中粗砂⑦1层、粉细砂⑦2层，主要接受侧向径流补给和上层地下水跃流补给。
（4）承压水（四）：
水头标高为13.16m（水头埋深为26.13m，水头高度为4.50m），观测时间为2005年4月，含水层为中粗砂⑨1层、粉细砂⑨2层，主要接受侧向径流补给和上层地下水跃流补给。
1.4.2.2地下水影响分析
根据车站各部位结构底标高分析：
⑴车站主体和风亭、风道结构底标高在上层滞水、潜水和第一层承压水三层地下水水位以下，因此车站主体施工将受到上述三层地下水影响。
⑵与十号线三元桥站换乘通道的结构底标高上层滞水水位以下，局部加深部位还在以下，但均高于潜水和两层承压水水位，因此出入口通道施工将仅受到上层滞水影响，但不受潜水和承压水影响。
⑶出入口通道的结构底标高上层滞水水位以下，局部加深部位还在潜水水位以下，但均高于两层承压水水位，因此出入口通道施工将受到上层滞水、潜水两层地下水影响，但不受承压水影响。
本站水位降低要求见表1-2。
三元桥站~出洞口区间水位降低要求表1-2
降水部位
结构底板标高/埋深
（m）
水位标高/埋深（m）
降水要求（m）
上层滞水
潜水
承压水
21.92/17.08
35.5/3.5
27/12
18/21
疏干
1.5~2（疏干）
无
19.656/18.66
20.573/18.427
28.94/10.06
29.20/9.80
24.95/14.05
备注
从各层水位观测时间看，该段时间水位并不是最高的，最高水位应在1～3月，水位变幅应在1～2米。
1.5实施方案中施工设计参数
根据对工程场地的进一步踏勘以及对场地水文地质条件的具体分析，并从工程降水的实效性和可操作性出发，三元桥站~出洞口区间降水施工设计技术参数见表1-3。
降水井布置见附图1。
降水施工设计技术参数表1-3
井类型
井径（mm）
管径
（mm）
井管类型
井深
井间距
滤料
井数（眼）
管井
φ600
φ400
无砂水泥滤水管
25
φ3~7
75
φ219
桥式滤水管
换乘通道
水平井
φ114
φ50
钢花管
48
10
备注
1.6主要工程量
本站设计降排水主要工程量有：
1、施工降水井管井80眼，其中钢管井5眼，均为抽水井，钻井总进尺2000m，水平井10眼，水平井进尺约480m。
2、施工暗排工作井室80座，排水勾头5座。
3、下泵80台，安装排水管线622m。
4、施工临时围挡336m。
1.7编制依据
1、北京城建勘测设计研究院有限责任公司所做《三元桥站初勘报告》（2005地铁详勘J—4）
2、《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111-98）
3、《水文地质钻探规程》DJ/T0148—94）
4、《供水管井技术规范》（GB50296—99）
5、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59—99）
6、《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33—86）
7、《建筑工程施工现场供用电安全规范》（GB50194—93）
8、《建筑工程资料管理规程》（DBJ01-51-2003）
9、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）
10、北京市施工现场管理标准和文明施工的有关规定
11、工程建设管理法规文件汇集（北京市建设委员会编）
12、北京地质勘查院所做《三元桥站降水工程初步设计》
2施工部署
2.1施工组织机构
我公司此前参与了地铁五号线、十号线降水工程，组建了由优秀项目经理、精干的专业技术人员及管理人员组成的地铁降水工程项目经理部，目前地铁五、十号线降水施工进展顺利，并已接近尾声。
为便于统一协调管理地铁降水施工，资源共享，我公司在此项目部下组建机场线三元桥站降水项目部（组织机构见图2—1）。
项目三分部承担本车站降水工程，其主要人员组成如下：
项目分部经理：
张强
项目分部副经理：
谷峰
技术负责人：
代卫兵
工程组组长：
张锋
技术质量组组长：
材料组组长：
殷海彪
安保组组长：
苏培
图2—1项目部组织机构图
2.2场地规划
2.2.1施工场地布置
1、施工场地特点
本站采用明挖施工。
降水井布井方式呈包围状，降水管井布置在凤凰城工地前的拆迁场地土建明挖施工围挡内，钻井施工用水用电、排浆排渣，场地狭小，材料与废弃物的运输困难，且容易污染环境，为此要特别注意环境卫生。
施工现场规划与管理要求按北京市文明安全工地标准进行布置和管理，要尽量减小交通影响，做好环保和环卫工作，争创北京市文明安全工地。
2、施工现场布置
施工现场布置详见附图1（三元桥站降水施工平面布置图）。
3、临时设施安排
本区间临时设施包括办公区、生活区、小型工具设备库房、机械停放区、材料堆放区等。
暂设在土建施工用地内，施工完成后搬迁到较为固定的项目部所在地。
办公区及生活区拟采用活动板房，包括办公室、会议室、值班室、库房、伙房、厕所，根据施工用地面积的大小和现场情况，面积不小于200m2。
施工用地狭窄，无法布置办公生活区时，可在场区外另租用空地或房屋作为办公及生活区。
小型工具设备库一般为电缆、潜水泵、小型施工器具等设备的存放场所，一般应配一间小型设备库房，设在土建施工的围挡内。
机械停放区是指停放钻机、吊车、运输车等大型施工机械设备的场地，原则上施工设备停放在土建施工围挡区内。
材料堆放区是指堆放砾料、水泥滤水管、井管、红砖、水泥等施工材料。
原则上砾料和水泥滤水管等按钻机成井的实际进度分批进场，并码放在围挡内的硬平地面上，尽量减少材料的二次搬运。
2.3施工总体布置原则
1、贯彻降水工程为土建工程服务的思想，确保土建工程的实施和进度。
2、为保证施工总体进度，同时，避免降水施工对土建施工的影响，安排在土建围挡内尾随明挖基坑的护坡桩后施工降水井，以便满足土建施工的计划进度及流向。
2.4施工进度计划
具体见表2-1及附图2：
三元桥站~出洞口降水施工进度计划网络图（不包括水平井施工）。
三元桥站~出洞口区间施工段划分及主要工程量表2-1
施工段
主要工程量
施工
工期
（天）
上钻
台数
施工工期（天）
抽水井（眼）
辐射井（眼）
水平井（眼）
泵型/数量
（m3/h）/（台）
明排水管
暗排水管
围挡情况
80
3/80
589
33
336
40
总工期40天。
（以具备施工场地条件为准，不包括水平井施工工期）
2.5施工现场配电布置
目前尚未明确站体供电位置及容量。
降水施工期间用电由站体设置1个主配电箱，进而引出2个一级主箱，10个分配电箱，较均匀地分布于各处，做到均衡分配供电，每个分配电箱控制6~7个水泵进行降排水。
现场配电情况详见附图1。
现场配电情况一览表
供电源址
总供电容量（KVA）
预计可供电容量（KVA）
计划用电量（KW）
供电范围
最大供电距离（m）
主配电柜数量（台）
主电缆型号/长度
100
200
YC3×
50+2×
25/30m
2.6劳动力计划
本站降水施工所需劳动力用工高峰集中在土建施工围挡确定后，基本在9-10月份，高峰用工60人左右，详见表2-2。
劳动力分配计划表表2-2
施工时间（天）
20
30
降水维护期间
人数
60
2.7施工用水、用电
2.7.1施工用水
施工用水主要为钻机成井用水和生活用水，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，在供水确有困难时，可租用水罐车供水，成井后抽水供给其它降水井施工用。
2.7.2施工用电
本工程主要用电负荷有：
钻机施工（电焊及照明）、潜水泵抽水、电缆和排水系统铺设施工（路面切割机）、生活用电、照明及占路施工时的交通指示灯等。
所选大部分泵吸反循环钻机型号为GZ-50型，动力采用柴油发电机（自备动力）。
土建方箱变需专为降水给出1条开关线路，本站降水计划用电量见表2-3。
计划用电量表（单位：
KW）表2-3
降水井施工阶段
50
降水维护阶段
2.8主要材料供应及需要量计划
1、滤水管、管鞋、砾料
按设计书中对水泥滤水管、管鞋和砾料的要求，在京郊附近厂家提前一次性计划订购，并到厂家考查其生产能力、产品质量、贮备数量等是否能够满足施工的需要，在施工过程中分期分批进场。
2、承重井盖
在市场上提前一次性订购合格产品，按各生产工区开工的先后顺序分批进购。
3、配电箱、电缆、潜水泵
本项工程配电箱、电缆、潜水泵需求量大，安全性要求高，采购时必须对其生产厂家进行实地考查，选择质量优良的产品。
供应时按各生产工区开工的先后顺序和所需数量分批进购。
4、其余材料
均采用市场上流通的合格产品，部分材料应提前订购，并在后勤部贮备，按各生产工区的需要分批运至施工现场。
5、验收
所有与工程质量有关的材料均应遵守本公司ISO9001质量体系文件：
《采购控制程序》和《产品搬运、储存、防护和交付控制程序》，并按进货检验和试验程序，试验规范要求，进行检验合格后方可用在工程中。
主要材料需要量计划见表2-4。
主要材料需要量计划表表2-4
材料及名称
规格型号
单位
数量
水泥滤水管
400/50mm
m
2100
Φ219/4钢管
井壁管
15
滤水管
120
水平井管
Φ50/3钢花管
500
砾料
2～4mm
m3
400
尼龙网布
80目
2200
井底盘
砼管鞋或钢板
块
9
人井
普硅水泥32.5
t
砖
32000
砂
人井盖
重型
个
11
排水管
89/4钢管
650
37塑料管
2000
12
电缆
10+2×
6+2×
2.5
2.5+2×
1.5
8000
13
配电箱
一级配电箱
二级配电箱
14
护筒
Φ700mm×
2.5m
节
单向阀
16
围挡板
2000×
780
2.9主要施工设备配备计划
1、降水井施工
本站拟配备3台GZ-50型泵吸反循环钻机，用于降水井施工；
2、清渣清浆运输车
降水井施工后渣土和泥浆应及时清除干净，尤其占路施工，根据需要配备一定数量清洁运输车。
3、电缆、排水管铺设施工用设备
暗埋排水管和电缆时配备切割路面设备切割机、破碎路面设备空压机和风镐。
4、抽水设备
主要施工设备配备表2-5
设备名称
型号
用途
泵吸反循环钻机
GZ50
3台
管井成孔
单螺杆空压机
OQY-11/7
1台
洗井、破路面
活塞空压机
WY-10/7
路面切割机
QGR500
切割路面
风镐
TCA-100
2台
破碎路面
电焊机
DS1-500A
修补钻头
自卸汽车
T815-2
4台
清运渣土
清浆车
解放抽水
外弃泥浆
轮式装载机
ZL50E
振捣棒
ZN-70
井室及回填井
发电机组
120GT
备用
污水电泵
WQB18-40-4
潜水电泵
175QJ3-40/3-1.85
80台
降排水
3主要施工方法及技术措施
3.1施放井位
3.1.1人员及设备安排
为确保井位施放工作完成，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。
3.1.2井位布置的一般形式
根据本降水设计方案，本站降水管井的布置形式为“封闭式”，站体降水井距结构外皮≥3.5m，距桥桩、桥涵≥3.0m。
3.1.3结构线施放及确认
根据城市平面控制网，利用现有电子地图采集井位的平面坐标，从总包单位搜集地铁线路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。
3.1.4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，但一般不得侵犯地铁结构。
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。
3.2管井施工
3.2.1施工准备
1、提前做好交通围挡报批、绿地占用报批及市政掘路报批工作。
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、详细制定施工中各种材料计划和供应计划。
3.2.2降水井结构
根据地层及水文地质条件，站体降水井结构为井深25m、井径φ600mm，井管为φ400/50mm水泥砾石滤水管；
个别打在结构中的降水井下入φ219mm钢管和桥式滤水管。
具体结构形式见附图3、4。
3.2.3施工流向与施工流程
由于土建方采用明挖施工，降水在土建护坡桩施工7天后进场，护坡桩完成后7天完成降水井施工。
施工流程见图3-1。
3.2.4施工方法
1、挖探井
在施放好的井位上人工挖探井直至见原状土，3米以上较浅的探井在确认无地下管线及地下构筑物后下入护筒，护筒外侧填粘土封隔好表层杂填土层，以防止钻井施工用水大量漏失及塌孔；
超过3米较深的探井应随挖随做砼护壁。
如遇地下管线，需适当调整井位，重挖探井。
2、挖（围）泥浆池
根据场地条件在距降水井3m左右处挖（围）泥浆池，在拆迁场地可“挖”可“围”，一般每2～3口井共用一个泥浆池。
3、凿井
为确保降水效果，减小洗井难度，所有管井采用泵吸反循环钻机成孔，井径、孔深不小于
于设计值（井深控制在揭露粘土层后进入1.0米左右即可终孔），井身应保持圆正垂直。
4、替浆
井管下入前注入清水置换全井孔内泥浆，砂石泵抽出沉渣并测定孔深。
替浆过程中，务必安排好泥浆及渣土的清运工作。
5、下管
井管采用无砂砼滤水管，在预制混凝土管鞋上放置井管同时水位以下包缠1层80目尼龙网，缓缓下
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