主体降水方案720.docx
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主体降水方案720
一、概述
1.1编制依据
1、《北京地铁15号线一期工程施工设计（变更A版），北沙滩站（201），第三册车站降水，第一分册车站主体》，北京城建勘测设计研究院有限责任公司，2012年6月；
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》（JGJ59-2011）；
6、《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2012）；
7、《建设工程施工现场供用电安全规范》（GB50194-2002）；
8、《轨道交通降水工程施工质量验收标准》（QGD-013-2005）；
9、《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》（GB50307-1999）；
10、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）；
11、《北京市建设工程施工降水管理办法》；
12、北京市施工现场管理标准和文明施工的有关规定；
13、《北京市建设工程施工降水管理办法实施细则》。
1.2工程概况
北沙滩站位于八达岭高速北沙滩桥西侧，呈东西走向，车站主体位于清华东路现状车道下。
车站东段道路北侧为绿地，南侧为清华东路小学；车站西段道路两侧多为1～2层房屋。
车站中心里程为K7+023.000，总长为181.8m，西端设备用房区为双层三柱四跨矩型框架结构，宽度为32.5m；中间标准段为双层双柱三跨矩型框架结构，宽度为22.7m；车站东端设盾构始发井，宽度为26.6m。
车站顶板覆土厚度平均约为4.5m，底板埋深约18.9m。
车站围护结构采用钻孔灌注桩+钢支撑支护形式。
整个车站从上至下主要位于粉土填土、粉土、粉质粘土、细中砂等地层中，车站结构底板坐落在粉质粘土层上。
车站共设置3个出入口、2个风道。
A出入口设置在车站西北侧；B出入口设置在车站东北侧，分为B1和B2两个出入口，B1在八达岭高速路西侧，B2位于高速路东侧红星美凯龙前广场；C出入口设置在车站东南侧，分为C1和C2出入口，C1在八达岭高速路西侧，C2在路东侧，位于八达岭高速与清华东路路口的东南角。
1号风亭位于车站西北侧，2号风亭设置在东北侧与B出入口合建。
1.3降水施工范围
1.3.1降水范围
本降水方案包括主体基坑、1号风道基坑、2号风道基坑、A出入口基坑降水施工方案。
北沙滩站主体结构布置降水井70眼，井深27.0m，井号为ZT01-ZT70，1号风道及A出入口布置降水井15眼，井深19.0m，井号FT01-FT15，2号风道布置降水井11眼，井深19.0m，井号为FT16-FT26。
标准井间距为6.5m（部分进行调整）。
井号FT19、ZT36-ZT38、ZT41位于暗挖结构范围内，采用钢管井。
根据设计图纸要求，布置三组水位观测孔，孔号为GC01-GC03，每组水位观测孔深分别为9.0m、16.5m、22.0m。
降水井距离基坑结构外轮廓线2.0-3.0m。
考虑车站北侧导行路的影响，井号FT02-FT14、FT18-FT26采用暗埋式井口，并在导行路修筑之前施做完成。
附图1-1：
北沙滩站主体降水井平面布置图。
1.3.2主要工程量
主体结构降水井70眼，1号风道及A出入口15眼，2号风道11眼，共计96眼降水井，钻井总进尺2384m，采用一井一泵。
主体与风道降水井统一施工，降水前期只进行主体结构降水。
风道降水后续独立进行。
下泵深度为井底上1m。
降水施工主要工程量表表1-1
位置
无砂水泥管
桥式滤管
暗排工作井及井室（座）
下泵（台）
泵管（米）
井深（m）
数量（眼）
进尺（m）
井深（m）
数量（眼）
进尺（m）
车站主体
27.0
66
1782
27.0
4
108
70
70
1820
1号风道及A出入口
19.0
15
285
\
\
\
15
15
270
2号风道
19.0
10
190
19.0
1
19
11
11
198
1.4施工降水原则
1、根据地铁降水工程的特点，以“安全至上、质量第一”为准则确保施工安全；
2、以人为本，降水井布置重点考虑对交通、周边环境的影响；
3、管井布置应避开地下管线、地下构筑物、空中电缆，控制距桥梁、建筑物基础的距离符合相关产权单位的要求；
4、尽量减少降水施工、抽水所占用的地面空间，减少拆迁工作量；
5、必须有效控制降水引起建筑物沉降以及地下水环境的影响；
6、降水结束后，对降水设施的处理必须符合市政管理的有关规定；
7、尽量降低降水工程成本；
8、考虑对地下水资源的保护，尽量在满足结构施工条件下减少抽水量。
1.5主要技术标准
1、降深控制要求
上层滞水：
施工范围内要求疏干。
潜水：
潜水位要求降至槽底以下0.5-1.0m；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
承压水：
承压水压力水位高度按：
H×γ/（Hw×γw）≥Ks控制（H为承压含水层顶板至开挖槽底的土层厚度，γ为土的重度，Hw为压力水头高度，γw为水的重度，Ks为安全系数，取1.2）；若开挖槽底在承压水含水层顶板以下，承压含水层底板以上，要求降至槽底以下0.5-1.0m；若开挖槽底在承压含水层底板以下，要求将开挖范围内的承压水疏干。
2、附加沉降要求
对在降水影响范围内高层建筑、高耸建筑、古建筑、危险建筑、重要工程设施等进行因降水引起的附加应力而产生的沉降、倾斜进行计算与监控。
由降水引起的附加沉降不能对周围建筑产生危害性影响及影响其正常使用。
1.6工程地质和水文地质
1.6.1工程地质
根据勘察报告，勘察揭露地层最大深度为56.2m，根据钻探资料及室内土工试验结果，按地层沉积年代、成因类型，将本工程场地勘探范围内的土层划分为人工堆积层（Qml）、第四纪全新世冲洪积层（Q41al+pl）、第四纪晚更新世冲洪积层（Q3al+pl）三大类，本场区按地层岩性及其物理力学性质进一步分为6个大层及其亚层。
各地层特征自上而下依次见表1-1。
地层岩性特征一览表表1-2
沉积年代
地层代号
岩性名称
颜色
状态
密实度
湿度
压缩性
层底标高（m）
分布情况
人工
填土层（Qml）
①
粉土填土
黄褐色
松散～中密
稍湿～湿
42.33～45.84
连续分布
①1
杂填土
杂色
松散～中密
稍湿～湿
连续分布
第四
纪全
新世
冲洪
积层
（Q41al+pl）
粉土
黄灰色～灰色
密实
湿～很湿
中～低压缩性
35.07～39.75
连续分布
1
粉质粘土
黄灰色～灰色
可塑～硬塑
中高～中高压缩性
透镜体分布
粉质粘土
黄褐色
可塑～硬塑
中～中低压缩性
27.75～33.10
连续分布
2
粉土
黄褐色
密实
很湿
中～中低压缩性
透镜体分布
第四
纪晚
更新
世冲
洪积
层
（Q3al+pl）
粉质粘土
黄褐色，局部黄灰色
可塑～硬塑
中～中低压缩性
14.66～20.91
连续分布
2
粉土
黄褐色，局部黄灰色
密实
很湿
中～中低压缩性
透镜体分布
3
细中砂
黄褐色
中密～密实
饱和
低压缩性
透镜体分布
⑦3
粉土
黄褐色
密实
很湿
中低压缩性
紧部分钻孔穿透该层
透镜体分布
⑦4
粉质粘土
黄褐色
硬塑
中～中低压缩性
连续分布
⑧
粉质粘土
黄褐色，局部灰色
可塑～硬塑
中～中低压缩性
紧部分钻孔穿透该层
连续分布
⑧2
粉土
黄褐色，局部灰色
密实
饱和
中低压缩性
连续分布
⑧3
细中砂
黄褐色，局部灰色
密实
饱和
低压缩性
透镜体分布
1.6.2水文地质
根据勘察报告，勘察深度范围内，发现三层地下水，分别为上层滞水
（一）、潜水
（二）、层间水（三），各层地下水水位特征见下表1-3。
地下水特征表1-3
地下水性质
水位/水头
埋深（m）
水位/水头
标高（m）
观测时间
主要含水层
上层滞水
（一）
2.27～4.90
41.97～44.77
2010.10.15-2010.11
粉土③层
潜水
（二）
10.59～13.10
34.26～36.49
2010.10.15-2010.11
粉土
2层
层间水（三）
16.94～18.58
27.79～30.00
2010.10.15-2010.11
粉土
2层、细中砂
3层，具承压性。
上层滞水
（一）主要接受大气降水、绿地灌溉补给，以蒸发、向下越流补给的方式排泄。
潜水
（二）主要接受上层地下水的越流补给，以侧向径流及向下越流补给的方式排泄。
层间水（三）主要接受上层地下水的越流补给及侧向径流补给，以侧向径流、向下越流方式排泄。
附图1-2：
北沙滩站场区地下水概况示意图。
图1-1北沙滩站场区地下水概况示意图
二、施工部署
2.1技术工作准备
1、根据业主提供的资料，对原有北沙滩站主体降水施工方案进一步调整和深化，并逐级进行技术交底，指导施工。
2、组织施工管理人员认真学习设计图纸和专项方案，掌握施工特点，复核需要采用的新技术，同时审查加工定货有何特殊要求。
3、组织所有技术人员认真学习新规范、新规程、积极推广应用建设部推广的新技术。
积极学习、吸收国内外先进施工经验，充分利用已有技术提高该工程施工的科技含量。
4、认真学习监理规程，积极配合监理单位工作，保证各项工作顺利进行。
5、进行成本控制，制定设备、材料的供料计划，科学编制施工预算。
6、采用项目法施工，合理安排工序的搭接。
采用项目管理电脑软件系统，对施工进度计划进行网络优化，积极作好各项技术保障。
2.2材料计划
2.2.1主要材料用量
施工所需的水泥滤水管、钢管、管鞋、砾料、配电箱、电缆、潜水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2-1。
主要材料用量计划表表2-1
序号
材料名称
规格型号
单位
数量
备注
1
水泥滤水管
400/50mm
m
2257
2
桥式滤管
219/4
m
127
3
砾料
3～4mm
m3
550
4
粘土
m3
45
5
尼龙网布
100目
平米
2500
6
井底盘
木管鞋
块
100
7
普硅水泥
P.O42.5
t
20
8
水泥砖
53*240*112mm
块
1500
9
砂
中砂
m³
30
10
排水主管
219
m
300
11
排水支管
50
m
2030
12
承重井盖
750（40吨）
个
96
13
护筒
Φ800mm
节
4
2.2.2施工材料管理
1、认真核实施工图纸及设计方案，及时准确地编制材料进场明细。
根据施工进度计划要求进行材料供应分析，编制施工材料用量计划和采购计划。
2、对施工材料供应单位进行认真考核，实行采购招标，做到货比三家，选择质量好、服务好、价格合理的产品。
3、根据施工材料计划确定仓库和现场堆放位置面积，及时组织材料进场。
4、对进场施工材料进行全面检查，向监理报验，并由监理见证取样复试。
5、协调好材料管理部门与其他管理部门的关系，对施工材料计划逐级审核，保证施工材料规格型号、数量及性能符合设计要求。
2.3设备配置计划
2.3.1施工机具配置
主要施工设备配置见表2-2。
主要施工设备配备表表2-2
序号
机械名称
规格型号
单位
数量
备注
1
反循环钻机
GZ-50
台
2
管井成孔
2
活塞空压机
WY-10/7
台
4
洗井
3
路面切割机
QGR500
台
2
4
风镐
TCA-100
把
4
5
电焊机
DS1-500A
台
2
6
自卸汽车
T815-2
辆
4
清运渣土
7
清浆车
辆
2
外弃泥浆
8
管道泵
IRG40-250IB
台
4
管道抽水
9
潜水泵3-5m3/h
/
台
96
管井抽水
10
排污泵30m3/h
50QW30-30-7.5
台
2
11
发电机
500kw
台
1
备用
2.3.2施工机具管理
1、严格落实现场机械管理制度，落实机械管理人员岗位责任制。
2、所有机械由专职操作手操作和维修，机械操作手持证上岗，按规程操作和交接班，严禁非操作人员动用机械。
3、进场机械定期检查、保养和维修并做好记录，杜绝机械带故障施工。
4、保证机械防护设备齐全完好，用电设备漏电保护装置良好有效。
5、运输车辆出场前严格清扫、冲刷，不遗撒污染路面，司机文明驾驶，安全行车。
2.4劳动力计划
根据施工进度计划要求和工期安排，随时增加施工人员，在人力资源上给与充分保证，详见表2-3：
劳动力计划表。
劳动力计划表表2-3
施工时间
成井
布置管道、砌筑井口
降水维护期间
人数
10
15
5
2.5施工用水、用电
2.5.1施工用水
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，初期施工用水采用自来水。
2.5.2降水井排水
排水管网：
地面管井采用钢管、硬塑料管作为排水主管路，主排水采用直径219mm的钢管，集水支管采用直径50mm的塑料管。
排水管网向水流方向的倾斜度为1‰。
排水管线布置在降水井外侧，采用暗排的形式，埋置地表以下800mm，并作防锈处理和冬季保温措施。
出水管、支管和主管用单向阀连接，防止停泵时水倒流。
排水出口设置沉淀池，沉淀池采用砌砖池，规格为2.00m（长）×2.00m（宽）×1.50m（高），池中间砌一道1.00m高的矮墙。
水先排入一个半池中，水面高于1.00m后流入另一个半池，这样，水中的砂便可沉淀在进水的半池中，清水通过另一个半池的出水口排出，沉淀池内壁须做防水处理。
2.5.3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。
钻机采用反循环钻机。
降水施工由总包提供用电，应专为降水给出4～5条开关线路。
降水施工现场用电计算如下：
现场主要用电设备及其功率表2-4
序号
设备名称
功率（kw）
数量（台）
备注
1
水泵
3.5
96
车站主体、附属
2
电焊机DS1-500A
30
2
临时设备
施工现场用电设备总容量计算：
Sj=1.05×（K1P1+K2P2）
Sj=1.05×（0.9×96×3.5+0.9×30×2）
=356.4KVA
考虑照明用电（一般取施工用电的5%），则施工现场总容量计算：
Sj=1.05×356.4=374.22KVA
现场用水、用电设专人管理并由专业工种进行操作，水电连接与使用符合相关规范、制度。
定期检查、维护供水、供电系统，做好记录。
降水工程是一个连续的过程，为了保证所有降水设备正常运行，必须保证足够的用电。
总电源有多个地点提供，引入后进入一级配电箱构成电源的总控制系统，然后均匀的分配给二级配电箱来对各降水井进行控制，所有配电箱均设置在地面上。
两级配电箱带有漏电保护装置，线路全部采用TN-S保护系统，电缆全部采用YC型铜芯橡胶护套绝缘电缆。
2.6施工进度计划
考虑安排2台泵吸反循环钻机进行降水井施工。
降水井施工在25天内完成；管道布置、下泵、井口砌筑、及沉淀池砌筑在20天内完成，试抽水5天，到正式降水总工期为50天。
主体降水井工期计划：
从2012年11月4日开始至2012年12月14日结束共40个工作日。
1、2号风道基坑降水井计划：
从2012年9月16日开始至2012年9月25日结束共10个工作日。
详见表2-5降水井施工进度计划表。
降水井施工进度计划表表2-5
施工项目
降水井施工
管道布置、井口砌筑、沉淀池砌筑
试抽水
工期计划
25天
20
5
2.7施工场地平面布置图
1、施工现场布置
1）施工现场布置原则
根据本工程基坑开挖形状、范围及周边场地条件，进行施工现场布置时应遵循如下原则：
施工材料、机具放置及钢筋加工场地位置应坚持就近原则，以方便施工，为施工的连续、高效进行创造条件。
现场临水、临电、临设的布置应遵循安全、整齐的原则。
生活区与施工区应保持足够的安全距离。
2）施工现场布置方案
（1）地面降水井布设两台反循环钻机同时施工。
（2）施工主材统一存放在车站北侧空地内，使用时，分别运至各施工面。
（3）现场临水管线及临电分级配电箱、线路的设置根据实际情况合理铺设。
2、施工平面布置图
根据本工程的总体施工筹划、本工程特点、以及车站降水设计方案，1、2号风道北侧降水管井布置于车站围挡外侧导行路下，其余的降水井均设置在车站围挡范围内，现场实际布井情况与原设计基本不变，如局部有特殊情况另作处理。
附图2-1：
北沙滩站降水井施工平面布置图。
2.8施工部署
1、施工总体流程
施工准备（人员、材料、机具等，临水、临电及临设等）→测量、放线、定位→降水井施工及基坑降水维护→工程验收及移交→后续工程施工。
2、施工总体安排
1）降水井施工在围护桩施工完成后进行。
受现况交通影响，根据主体工程流水段施工顺序降水井施工采取从东至西施工。
先施工1、2号风道基坑降水井，再施工主体基坑降水井。
1、2号风道基坑部分降水井FT02-FT14、FT18-FT26在导改路下方需做成暗井。
位于风道基坑范围内的降水井在风道开挖时破除。
2）施工准备期间即组织施工人员、材料及机具等进场就位，施工临时用水、电及临时设施布置期间，进行工程测量、放线、定位，测放出主要控制轴线和降水井井位等。
3）降水施工主要分为5个阶段：
成井、降水附属物砌筑、敷设管道、下泵、开始抽水。
成井：
30天
降水井砌筑、沉淀池砌筑：
15天
管道敷设：
10天
下泵：
10天（包括电缆引入，具备抽水条件）
以上为每项工程绝度工期，具体工程进度还需根据进场施工时间和工程需要而定
4）随后展开降水井施工及联网抽水施工和降水维护施工。
保证基坑开挖至地下水位标高前的超前抽水时间不少于30天。
3、鉴于基坑变截面处阳角加固以及东端盾构接收井端头处土体加固和降水井施工的步序问题，宜先做降水井，后废掉降水井做土体加固。
三、主要施工方法及技术措施
3.1施放井位
1、人员及设备安排
为确保井位施放工作完成，总包单位安排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。
井位施放需按图施工，如有部分井位下有管线或障碍，可作局部调整，但井间距最大不得超过8m。
2、井位布置的一般形式
采用沿站体封闭布井的形式进行降水，井间距一般按6.5m控制，如遇地下障碍物时根据现场实际情况做适当调整，降水井中心线距车站基坑围护结构外皮一般按≥2.0m控制。
3、井位布设及确认
井位初步布设后，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，即对井位做出相应调整，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，用油漆做出显著标志，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
1、施工准备
1）提前做好设备进场及调试等工作。
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
降水井施工优先采用反循环钻井施工工艺，施工工艺流程见图（图3-1）。
图3-1管井降水施工工艺流程图
3、施工方法
1）挖探井
在施放好的井位上人工挖探井3～5m见原状土，确认无地下管线及地下构筑物后，作混凝土护壁，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（护壁要求厚10cm，强度达到C15），直至进入原状土。
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，在围挡范围内可“挖”可“围”，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）钻井
根据地质条件及场地条件，管井采用反循环钻机成孔，井径、孔深不小于设计值，井孔应保持圆正垂直。
5）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。
6）下管
在预制混凝土管鞋上放置井管同时水位以下包缠1层100目尼龙网，缓缓下放，当管口与井口相差200mm时，接上节井管，接头处用尼龙网裹严，以免挤入泥砂淤塞井管，竖向用3-4条30mm宽、长2～3m的竹条用2道铅丝固定井管，为防止上下节错位，在下管前将井管依井方向立直。
井管采用钢制井壁管和桥式滤水管，则采用夹板法下入钢管，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。
吊放井管要垂直，并保持在井孔中心。
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，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1米处。
砾料为A2-4mm干净砾料。
8）洗井
用空压机由上而下分段洗井，重点在上段潜水层的中、下部，直至上下含水层串通（形成混合水位）且水清砂净。
洗井装备要用同心式或并列式的钢管洗井。
洗井过程中应观测水位及出水量变化情况。
9）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。
10）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。
降水井结构图详见附图3-1至3-3。
降水井、主体结构以及地质纵剖面关系示意图详见附图3-4。
3.3降水附属设施施工
3.3.1排水管线做法
1、排水方案
通过市政雨、污排水管线将水排走。
在施工围挡内设置两个沉淀池，一个设置在施工现场西侧的大门口附近，另一个设置在施工现场北侧的大门口附近。
每个抽水井埋设单根排水支管将水通过主汇水管汇集到沉淀池内，再从沉淀池内
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