站房改造工程降水施工方案.docx
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站房改造工程降水施工方案
****站房改造工程
降水施工方案
编制：
审核：
中铁建设集团有限公司
站房改造项目经理部
2013年11月1日
目录
1、编制依据1
1.1技术文件1
1.2规范规程1
2、工程概况1
2.1总体概况1
2.2主站房概况2
2.3工程地质水文概况2
2.4工程的施工特点、重点和难点3
3、施工准备4
3.1现场准备4
3.2技术准备4
3.3人员配置4
3.4机具、材料准备5
4、基坑降水分析、布置及验算5
4.1降水选型5
4.2基坑涌水量计算5
4.3降水井、回灌井的布置7
4.4地表排水布置7
5、降水施工工艺8
5.1施工程序8
5.2管井定位8
5.3管井施工8
6、施工监测9
7、施工安全注意事项10
8、工期保证措施11
9、安全生产、文明施工、环保措施11
1、编制依据
1.1技术文件
《****站房改造工程施工图纸》
《****站房改造工程施工组织设计》
《****站房改造工程地质勘查报告》
1.2规范规程
规范、规程及其他表1-1
序号
名称
编号
1
《建筑地基与基础设计规范》
GB50007-2002
2
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》
GB50200-2002
3
《工程测量规范》
GB50026-2007
4
《建筑与市政降水工程技术规范》
JGJ/T111-98
5
《建筑基坑支护技术规程》
JGJ120-99
6
《施工现场临设用电安全技术规程》
JGJ46-2005
7
《建筑机械使用安全技术规程》
JGJ33-2001
2、工程概况
2.1总体概况
工程概况表2-1
工程名称
******改造工程
工程地址
建设单位
北京铁路局德州站房改造及相关工程建设指挥部
设计单位
铁道第三勘察设计院集团有限公司
监理单位
北京铁建工程监理有限公司
质量要求
工程施工质量符合国家和铁道部相关标准、规定和设计文件要求，单位工程一次验收合格率100%。
合同工期
2013年6月1日～2014年09月01日，总工期465日历天
2.2主站房概况
站房综合楼地下一层，地上二层，总建筑面积为9992.6㎡，其中地下面积1626.8㎡，建筑总高度为19.85m。
站房综合楼A区、C区为框架剪力墙结构，B区为框架结构，屋面为钢网架结构。
本工程基坑主要分南北两个基坑，基坑开挖深度一般为6.2m，南侧基坑采用二级放坡开挖，局部采用悬臂桩对放坡体附近既有结构进行保护；北侧基坑靠近铁道大酒店处采取双排桩围护结构，局部采用悬臂桩对放坡体附近既有结构进行保护，其余为二级放坡开挖，所有坡面采用网喷混凝土保护。
2.3工程地质水文概况
2.3.1地形、地貌
勘察场地位于****火车站原址。
在地貌单元上属黄河下游冲积平原，微地貌形态低平地。
地面标高最大值22.237m，最小值19.307m，地表相对高差2.93m，场地地形较平坦。
2.3.2地层岩性
站址区出露地层以第四系全新统冲积层（Q^L4^L^Ual^U）为主，局部表覆第四系全新统人工堆积层（Q^L4^L^Uml^U），下伏第四系上更新统冲积层（Q^L3^L^Ual^U）。
岩性为杂填土、黏土、粉质黏土、粉土及粉细砂。
第四系全新统地层厚度约为30～35m，其中杂填土厚度约为1.2～2.0m。
2.3.3地层结构
本场区勘察深度45.0m范围内为第四系全新统黄河冲积层及湖沼相沉积层，地基土自上而下分为如下12个工程地质层和3个工程地质亚层，其岩性主要为黏土、粉质黏土、粉土、粉砂等，现自上而下分层叙述。
第1工程地质层杂填土（Q^L4^L^Ual^U）：
杂色，稍密，湿，成分以建筑垃圾为主，充填黏性土。
第1-1工程地质亚层素填土（Q^L4^L^Ual^U）：
黄褐色，松散，湿，成分以粉土为主，充填少量碎石屑。
第2-2工程地质亚层粉质黏土（Q^L4^L^Ual^U）：
黄褐色，软塑，含锈斑。
第3工程地质层粉土（Q^L4^L^Ual^U）：
黄褐色，密实，湿，含云母、锈斑及粉砂颗粒。
第4工程地质层粉质黏土（Q^L4^L^Ual^U）：
黄褐色、灰褐色、灰黑色，可塑，含铁质锈斑，夹粉土团块。
第4-2工程地质亚层黏土（Q^L4^L^Ual^U）：
黄褐色，软塑，含灰绿色斑块。
第5工程地质层粉质黏土（Q^L4^L^Ual^U）：
黄褐色，可塑，含锈斑及灰绿色条纹。
第6工程地质层黏土（Q^L4^L^Ual^U）：
黄褐色、褐黄色，可塑，含锈斑及灰绿色斑块，夹粉土团块。
第7工程地质层粉质黏土（Q^L4^L^Ual^U）：
灰黄色，软塑，含铁质锈斑及灰绿色条纹。
第8工程地质层粉土（Q^L2+3^L^Ual^U）：
黄灰色，密实，湿，含云母、锈斑及粉砂颗粒。
第9工程地质层粉砂（Q^L2+3^L^Ual^U）：
褐黄色，中密，饱和，成分以石英、长石为主，含云母。
第10工程地质粉砂（Q^L2+3^L^Ual^U）：
黄褐色，密实，饱和，成分以石英、长石为主，含云母。
第11工程地质层粉质黏土（Q^L2+3^L^Ual^U）：
黄褐色，可塑，含铁质锈斑及灰绿色条纹。
第12工程地质层粉土（Q^L2+3^L^Ual^U）：
黄褐色，密实，湿。
2.3.4水文地质条件
站址区地下水属第四系孔隙潜水，地下水埋深约1.0～4.0m，水位变化幅度1.5～2.5m，含水层为粉土及砂类土，含水层厚度变化大，分布不稳定。
地下水主要接受大气降水补给；排泄以蒸发为主，人工开采地下水为辅。
杂填土中存在上层滞水，深部地下水具一定承压性。
2.4工程的施工特点、重点和难点
2.4.1工程特点
站房改造施工与运营矛盾突出,站房施工时站场内不停车，正常运营，所以降水方案的选择关系到铁路的正常营业。
由于本工程为站房改造工程，改造及站场封锁工程多，施工封锁要点多，对既有线运输干扰较大，与运营矛盾突出，这就对施工提出了更高的要求，在施工中如何最大限度的减少对运营的影响是本工程的重中之重。
3、施工准备
3.1现场准备
1）主站房已经拆迁完毕，具备基坑止水帷幕、降水施工的条件。
2）现场电源已经到位。
3）现场夜间施工照明设施准备到位。
3.2技术准备
1）明确降水的深度、范围及工程环境要求。
2）了解掌握建筑物基础的平面图和剖面图；地面高程和基础地面高程；相邻建筑物（铁路大酒店、邮政办公楼）的平面位置、基础结构形式。
3）周边工程降水勘察，收集类似地质、类似水文的实例（站前广场市政工程降水工程与本工程地质水文条件相同，采用管井降水）
4）根据工程的特点、质量要求、工期要求、现场要求等，制定出详细的降水工程施工方案，进行合理的施工安排。
5）施工前向施工队进行详细的交底，使其明确各部位的施工做法，操作工艺、施工要求等。
6）按资源计划安排机械设备，周转工具进场，并完备相应手续。
3.3人员配置
序号
部门
职位
姓名
职责
备注
1
/
项目经理
项目总负责
专业分包单位配备人员组织
2
/
技术负责人
现场技术、质量总负责
3
工程室
工程经理
管理现场施工，协调现场施工问题
工长
工长
4
技术室
技术主任
负责现场技术问题的解决，做好技术交底
技术员
5
材料室
材料主任
负责材料的采购，供给
材料员
材料员
6
安全室
安全总监
负责现场施工人员的安全教育及安全施工检查
安全员
3.4机具、材料准备
序号
机械或设备名称
规格型号
数量
功率
备注
1
潜水泵
JQB1.5-6
44台
2.2*38（KW）
（另设3台备用）
2
成井钻机
/
2台
/
打井
3
三级配电箱
/
10
/
/
4、基坑降水分析、布置及验算
4.1降水选型
基坑降水是工程的先行工作，由于地下水位较浅和地下水的毛细上升作用，地基土中的空隙几乎为水所饱和，地基土的粘度很大，使得开挖和倾倒困难。
为了确保土方开挖的顺利施工必须在土方开挖前10天进行降水。
人工降水的方法有多种：
轻型井点、喷射井点、电渗降水、管井井点等。
根据水文地质条件显示本场地基坑部位多为粉质粘土层，透水系数较低，结合市政站前广场工程实例，对各种降水方法施工可行性和工程造价的综合比较分析后认为：
采用管井井点降水是本工程优选的方法。
其优点在于：
降水效果好、作业条件简单、运行管理方便、操作维修简便、运行成本低、可塑性大。
4.2基坑涌水量计算
4.2.1、基坑属于均质含水层澘水完整井基坑,且基坑远离边界：
（基坑简图）
4.2.2、北涌水量计算
其中Q──基坑涌水量；
k──渗透系数，k=1.50；
H──澘水含水层厚度，H=12.50m；
S──基坑水位降深，S=7.20m；
R──降水影响半径，R=62.35m；
r0──基坑等效半径,r0=28.57m。
经计算，基坑涌水量Q=522.33m³/d。
4.2.3、南涌水量计算
其中Q──基坑涌水量；
k──渗透系数，k=1.50；
H──澘水含水层厚度，H=12.50m；
S──基坑水位降深，S=7.20m；
R──降水影响半径，R=62.35m；
r0──基坑等效半径,r0=31.61m。
经计算，基坑涌水量Q=555.04m³/d。
4.2.4、单井出水量计算
q=120πrsLK1/3
q──单井出水量
rs──过滤器半径，rs=0.15m
l──过滤器进水部分长度，l=1m
k──含水层透水系数，k=1.5m
经计算，单井出水量q=52m³/d。
4.2.5、北基坑降水井数量计算
n=1.1*Q/q
经计算，n=11个，所以北基坑需要11个降水井降水才能满足施工要求。
4.2.6、南基坑降水井数量计算
n=1.1*Q/q
经计算，n=11个，所以南基坑需要11个降水井降水才能满足施工要求。
4.3降水井、回灌井的布置
根据以上计算，南北侧基坑分别布置十一口降水井，由于管井降水时，一般采用一个以上的井，降水井同时抽水时，互相形成干扰，单井的实际出水量会大为减少，故要考虑适当增加管井数量，每个基坑增加三口降水井，所以南北基坑各布置十四口降水井，详见附图。
由于本工程位于德州市市中心，周围建筑物较多，且西侧临近铁路既有线，所以同时在主站房基坑四周支护桩外侧共布设16口水位观测井兼回灌井，水位观测井每口深井10.0m。
尤其在临近坑北侧铁路酒店楼处、临近既有线处回灌井进行加密，以确保对邻近建筑物的最小影响。
具体位置见附图，如遇到支护外侧无下井距离，现场进行调整，总数16口不变。
综上所述，根据基坑的面积及深度，降水井共布置28口管井，回灌井共布置16口管井，现采用每井一台JQB1.5-6型潜水泵,工作能力10m³/h大于52m³/d÷24h=2.16m3/h，满足要求。
潜水泵选用JQB-1.5-6型号，流量10~22.5m3/h，扬程20~28m,电机功率2.2KW,如果降水效果不佳，可采用大功率潜水泵，即扬程25m的2Z6型号潜水泵。
4.4地表排水布置
在基坑周边距坡顶1米布置一圈排水沟，排水沟深500mm,宽300mm，在排水沟上每30米留一个1米×1米×1米的集水坑，排水沟底按0.5%坡度向集水坑找坡。
排水沟采用砖砌筑水泥砂浆抹面。
排水沟与坡顶间浇筑100厚C15混凝土垫层，坡向排水沟，坡顶砌筑200高挡墙，防止雨水进入基坑。
管井所抽地下水直接排入排水沟，再由集水坑用水泵排至临近的市政污水井。
5、降水施工工艺
5.1施工程序
施工顺序：
设备进场—井点定位—管井施工—试抽水—验收—开始降水
5.2管井定位
根据轴线控制点，用经纬仪、钢卷尺定位，根据提供的测量控制点，按照图纸测量放线确定井点位置，然后在井位先进行清障。
5.3管井施工
1）采用泥浆护壁回旋钻机钻进成孔。
成孔后要洗井冲净孔底沉渣，并连续下入井管和滤料。
2）平整场地，铺好枕木，并用水平尺校正，保证机械平衡、牢固。
3）做井口、按护筒、冲头就位冲孔。
4）冲孔至设计深度后，抽出冲头，应立即下井管，以免流沙渗入井孔，井管长度一般为1.0m/节，接头处用双层滤网包裹，以免挤入泥砂淤塞井管。
竖向用2-4条30mm宽竹条固定井管，防止上下节错位，吊放井管要垂直，并保持在井孔中心。
为防止雨水泥沙或异物入井中，井管要高出地面500mm，井口加盖。
5）在井点管与孔壁之间填灌砂石滤层，该砂石的填充质量直接影响渗水、透水的效果，应注意以下几点：
a、砂石必须采用粗砂，以防止堵塞滤管的网眼。
b、滤管应放置在井孔的中间，砂石滤层的厚度应在60-100mm之间，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，速度要快，将泥浆挤出井孔。
填料应用铁锹下料，以防不均匀或冲击井壁。
填砂中途不得中断，以防孔壁塌土。
c、砂石滤层的填充高度，至少要超过滤管顶以上1000-1800mm，一般应填至原地下水位线以上，以保证土层水流上下畅通。
6） 管井井点的设备主要是由管井、吸水管及水泵组成，本工程采用的是Ф500㎜混凝土管。
7）混凝土管管井的内径为380㎜，分实管与滤管两种，过滤管的孔隙率为20%～25%，吸水管采用Ф100㎜胶塑管，严格控制抽水水泵下井深度，按土方开挖分层厚度下水泵，逐层降水，严禁一降到低。
同时控制最终降水深度，只需降到基坑底稍干便于施工垫层即可。
8）井点降水采用的水泵一般选用2～4英寸潜水泵或单级离心泵。
本工程井点降水采用潜水泵。
9）水泵安装前须检查电机和泵体，确认完好无误后方可安装。
施工过程中必须保证各连接部位密封可靠，安装完毕须进行试运转，有不正常现象必须及时排除。
整个排水管网通畅方可正式投入抽水。
10）基坑降水是个动态过程，在施工过程根据降水实际情况，逐步调整工作井的数量，随地下室底板、地下室板墙的施工完成，在满足抗浮承载能力要求的前提下，逐步提高降水水泵的标高。
11）降水过程中每天应对降水井的工作的性能、降水井水位位置、回灌井的水位观测作记录，对抽砂井应立即给予封堵作废。
6、施工监测
因基坑北侧为铁路大酒店（6层砖混结构）、南侧为邮局的邮政办公楼，西侧为正常营运的铁路既有线，周围为道路及已建住宅，故在基坑四周支护桩外侧共布设16口水位观测井兼回灌井，水位观测井每口深井10.0m。
随时观测，及时回灌，确保外围建筑及铁路既有线的安全。
如有异情，及时通报业主，以便及时采取补救措施。
详见回灌井布置图：
降水、挖土期间，派专人对支护桩、基坑围护进行位移和沉降监测。
同时对周围建筑物及及站台进行沉降观测。
因坑外地下水位的下降会影响邻近建筑物的安全，产生沉降，而隔水帷幕漏水是造成坑外水位下降的主要原因，因此在开挖或地下室施工过程中发现渗漏应立即修堵，达到安全施工的目的。
如果发现坑外水位下降，必须及时采取回灌措施，保证外围建筑物的安全。
监测将委托有资质的监测单位进行检测。
对每次监测数据应及时分析结果，并呈报数据。
当变形量达到报警值时，立即停止施工，会同有关部门采取有效措施。
由于深井降水的作用及隔水帷幕渗漏而确实危及临近建筑物产生不均匀沉降或影响工程设施的安全，应当及时采用回灌技术。
回灌技术就是在降水井和要保护的建筑物之间设置一道回灌井，在降水的同时，从回灌井向土层内持续回灌入一定数量的水，形成一道隔水水幕，以阻止降水漏斗曲面向外伸展，从而阻止或减少回灌井外侧的邻近建筑物下面地下水的流失，使原地下水位基本保持不变。
这样，就可以防止建筑物下面土层不致因失水而发生沉降，影响建筑物的安全。
根据环境检测报告，当基坑周边建筑物成降沉降沉降速度超过2mm/d，立即采取回灌水措施；当恢复原水位标高，即停止回灌。
7、施工安全注意事项
1）、加强水位观测，使靠近建筑物的水位与附近水位之差保持不大于0.5米，防止建筑物出现不均匀沉降，如有异常现象，会同业主及监理采取应急措施。
2）、施工现场应采用两路供电线路或配备发电设备，正式抽水后不得停电停泵。
3）、定期检查电缆密封的可靠性，以防止磨损后水沿电缆芯渗入电机内，影响正常运转。
4）、遵守安全用电规定，严禁带电作业。
5）、降水期间，必须24小时有专职电工值班，持证操作。
6）、潜水泵电线不得有接头、破损，以防漏电。
8、工期保证措施
1）、加强人员配置：
加强一线工人的选择、配置，精选承担类似工程施工经验丰富、操作技能高的熟练工人负责工程施工。
2）、保障设备供应：
根据施工需要配置足够的适用设备，备足零配件和易损件，确保机械设备正常运转。
3）、优化施工计划：
精心组织、合理穿插、科学安排、确保各阶段目标的实现。
4）、加强技术交底与质量监控：
施工前做好施工交底，施工中加强质量监控，确保各工序一次达标，杜绝工序返工造成的时间延误。
5）、合理划分施工作业流水段，备足水泵做到明水明排，雨过即行作。
9、安全生产、文明施工、环保措施
1）、严格执行安全技术交底、奖罚制度，检查制度。
实施“三级”安全教育，逐级进行安全技术教育和交底，落实安全措施和劳动防护设施；
2）、施工人员工作时穿戴整齐，戴好安全帽，登高作业系好安全带，严禁酒后上班；
3）、施工现场的各种安全设施和劳动保护器具定期检查、维护，及时清除隐患，各种电气设备必须装有漏电保护装置，各种电缆、电线按施工现场临时用电规程架设，合理可靠，必须由专人负责。
4）、经常检查设备情况，并做好保养维修工作，防止机械设备“带病”运行；
5）、夜间施工布置足够的照明，重要部位有明显警告标牌和横标；
6）、所有工作和生活设施处按要求设立配备防雨设备；
7）、施工现场有“五牌一图”，在主要施工作业点、危险区、工地主要通道口都必须有安全宣传标语或警告牌；
8）、遵守地方法规，按排好内外协作关系，严格遵守当地市容、环卫、交通、城管的有关规定，不得有违章行为发生；
9）、加强安全保卫，外来人员未经许可不得进入施工现场；
10）、加强对职工后勤生活的管理，搞好食堂，防止食物中毒；
11）、加强现场管理，保持场地文明整洁，禁止现场机具、材料乱堆放。
12）、采取封闭式施工，人员封闭式管理，尤其要加强普工人员生活、卫生、文明管理。
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