某博物馆降水工程施工方案.docx
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某博物馆降水工程施工方案
××××工程基坑降水工程
施工方案
二0一六年一月
目录
一、工程概况2
二、本工程降水设计依据4
三、深井管井设计4
四、降水运行：
9
1、试运行9
2、降水运行9
3、降水运行的注意事项9
五、施工技术措施10
（一）施工前期准备10
（二）降水运行技术措施10
六、工期保证措施11
七、投入主要机械设备和材料12
八、施工组织管理13
九、质量保证措施15
十、安全施工组织设计16
十一、附图19
一、工程概况
1、工程基本概况
×××博物馆工程位于安庆市东郊新桥村潜江路与祥和路交叉口的东南角地块中。
建物为一幢三层（局部五层）的博物馆，框架结构，建筑物高度为24米，柱网尺寸为10.5米×10.5米，最大轴心竖向荷载约为6600KN。
室内±0标高为13.40米，该建筑物局部有一人防地下室，地下室底板埋深为-3.9米。
本工程自然地面标高在9.1~13.2米之间，地下室底板埋深为-3.9米。
根据底板埋置深度，按本工程操作顺序，在地下室底板施工前将进行深井管井降水。
由于本工程工期紧，降水时间较短，故深井管井施工要精心安排、精心管理、认真施工保质保量地按期完成施工任务。
2、工程水文、气象资料情况
工程场区地处亚热带季风气候区，具有季风明显，四季分明，气候温和，日照充足，无霜期长、冬冷夏热、四季分明等特点。
区内多年平均气温16.5℃，极端最高气温为40.2℃，极端最低气温为-12.5℃，多年平均降雨量为1389.2mm，最小年降水量758.5mm，多年平均蒸发量1161.4mm，湿润系数接近1。
全年主导风向为东北风和西南风，年平均风速1.9-4.1m/s，常年最大风速20m/s，全年大风日数年平均约为12天。
3、工程地质资料
本工程场地范围内地层分布情况如下：
①人工填土（Qml）
灰色，灰黄色，松散，主要由粘性土、粉砂、块石、砖渣组成。
该层层厚1.1~2.4米，层底标高9.73~12.0米，具有高压缩性。
②耕土（Qml）
灰色、灰黄色，松散，主要由粘性土及粉砂组成，夹植物根须，该层层厚0.8~1.4米，层底标高8.9~12.25米，具高压缩性。
③淤泥质粉质粘土（Q4al）
灰色、灰褐色，流塑，饱和，夹粉砂团块及少量有机腐殖质。
该层主要分布于场地西南角区域，层厚1.9~10.5米，层底标高-1.4~7.57米，实测标贯击数N=2.0~3.0击，实测单桥静力触探比贯入阻力
s=0.64MPa，具有高压缩性。
④粉质粘土（Q4al）
灰黄色、黄色，硬可塑。
夹灰白色粘土条纹及黑色铁锰质斑点，局部夹粉砂团块。
该层层厚1.3~5.3米，层底标高4.37~8.92米，实测标贯击数N=9.0~12.0击，实测单桥静力触探比贯入阻力
s=3.05MPa，具有中等压缩性。
⑤粉砂（Q4al）
灰色、灰黄色，饱和，稍密状，局部呈松散状，含白云母碎薄片。
该层层厚3.5~12.2米。
层底标高-7.2~1.62米，实测标贯击数
=11.4击，实测单桥静力触探比贯入阻力
s=4.64MPa，压缩性中等偏高。
⑥粉细砂（Q3al）
灰黄色，中密状，饱和，含白云母碎薄片，局部夹可塑状粉质粘土薄层。
该层层厚5.5~16.0米，层底标高-7.48~-16.4米。
实测标贯击数N=16.0~22.0击，实测单桥静力触探比贯入阻力
s=7.74MPa，压缩性中等偏高。
⑦含砾粉细砂（Q2al）
灰黄色、黄色，密实，饱和，矿物成分以石英、长石、角长石为主，夹10%左右的细砾，局部砾石富集。
实测标贯击数N=31.0~41.0击，实测单桥静力触探比贯入阻力
s=10.56MPa，具有低压缩性。
层顶标高-7.48~-16.4米
⑧砾石（Q1al）
灰黄色，黄色，密实状，饱和，砾石含量约为60%左右，砾石2~6cm不等，石英质亚圆形为主,砾间由中粉砂充填。
该层厚度为2.7米。
实测重型动力触探击数N63.5=29.0~39.0击,具有低压缩性。
层底标高-49.4米。
⑨中风化砂岩（KxP）
棕红色、紫红色，砂质结构，巨厚层构造，岩芯呈短柱状，含白色云母碎薄片。
该层最大揭露厚度1.6米，压缩性微小。
4、地下水影响分析
该场地地表水主要分布于ZK31孔处池塘中，场地地下水类型主要为弱承压水，主要赋存于第⑤层、第⑥层、第⑦层、第⑧层粉砂团块，粉砂、含砾细砂、砾石中。
水位埋深2.6~5.5米。
水位高程在6.49~7.9米之间。
地下水以侧向补给为主，第⑤层、第⑥层、第⑦层、第⑧层透水性强，富水性中~强，水量较丰富。
水位年变幅为±1.0米。
根据水文地质环境及邻近场地（安庆体育中心）水质分析测试报告测定,该场地地表水、地下水及场地土对砼为微腐蚀性,场地抗浮设防水位可取11.5米。
二、本工程降水设计依据
本工程降水依据以下内容进行设计：
①岩土工程勘察报告和地下室设计方案
②GB50027-2001《供水水文地质勘察规范》
③JGJ/T111-98《建筑与市政降水工程技术规范》
④GB50296-99《供水管井技术规范》
三、深井管井设计
3.1.降水工程设计计算
本基坑平均深度约为5.0m，从明挖基坑底部标高分析，地下室明挖基坑主要穿过第二层耕土、第三层淤泥质粉质粘土，局部将穿过第四层粉砂土层（含水层）。
2.1.1降水井深度计算
HW=HW1+HW2+HW3+HW4+HW5+HW6
HW1----基坑深度，取最大值，5.0m；HW2----降水水位距离坑底要求的深度，取1m；HW3=ir0；
i----水力坡度，宜为1/10～15/1，取1/10。
ro----降水井分布范围的等效半径，一般宜15-20m。
取18m。
HW4----降水期间地下水位变幅值，取1m；
HW5----降水井过滤器工作长度，参考规范及地勘资料估算，过滤器工作长度取动水位以下含水层厚度，取18.66m；
HW6----沉砂管长度，取1m；
经计算，降水井深度：
HW=16.16m（29.46m），实际取30m。
2.1.2综合渗透系数（k）
根据地勘报告，取最大值为K=0.43m/d。
2.1.3环形降水范围的等效半径（r0）
根据基坑范围尺寸按公式r0=
计算，面积取800m2,环形降水范围的等效半径（r0）为16m。
2.1.4井点系统的影响半径（R0）
根据公式R0=R+r0
1--基坑；2---不透水层；3---原地下水位线；4---降低后地下水位线；R----抽水影响半径，R=1.95S（kH）1/2；S---水位降低值，取3.4m；H—含水层厚度，取18.66m；计算得R=18.76m
影响半径R0=R+r0=18.76+16=34.76m。
2.1.5基坑涌水量计算
根据上述参数，依基坑总涌水量公式：
Q=1.366k（2H-S）S/（lgR0-lgr0）=86.54m3/d
2.1.6单井出水能力
q=65πLdk1/3
d---过滤器外径，取0.2m；L--过滤器长度，取1m;K—渗透系数，取0.43m/d;经计算单井抽水能力q=23.5m3/d
2.1.7井点数量
N=Q/q=3.68≈4个，同时，考虑1.1的备用系数，现场基坑布置5个管井。
2.1.8管井间距
D=L/N
L---基坑边长，取103.4m；D=20m。
2.2.方案优化调整
根据上述计算分析，本基坑采用封闭式管井降水方案，沿基坑四周每边布置5口井，间距20m。
管井直径400mm，井管采用无砂混凝土预制管，每根长度1米。
井深35m，潜水泵采用50QW10-15-1.1型。
水泵设置在▽-6.33m高程处，设置部位比电梯井基底低1m位置。
管井距明挖基坑上口外皮1m的距离，主排水管采用UPVC150管。
3.降水施工
3.1．工艺流程
3.2．操作工艺；
3.2.1施工准备；现场水电线路到位，设备、材料到位，泥浆池位置确定；
3.2.2放线、定井位；按设计要求布设井位并测量地面标高，降水井中心线距；
3.2.3钻机就位、凿井；1）挖探坑；2）采用泥浆护壁回转钻机成孔，钻机安装中应保证平；3）换浆；
3.2.4吊放井管、填滤料；井管采用400无砂管井，每根长度为1米；在管身上面用尼龙网布均匀缠绕在滤管上并绑牢，用铅丝扎紧。
摆放无砂管时要扶正，确保井管整体垂直度。
为防止雨水泥砂或异物流入井中，井管要高出地面200mm，井口加盖。
井管外填滤料，滤料采用黄砂灌至地面洗井后，如滤料下沉量过大，应补填至井口下1.5m处。
滤料必须符合级配要求，合格率要大于90%，杂质含量不大于3%。
3.2.5封井
滤料以上采用粘土封井、砌保护井衬。
每个降水井井口用砖砌保护井衬，井衬表面抹砂浆，井衬高出地面300mm。
3.2.6洗井
成井后，借助空压机清除孔内泥浆，至井内完全出清水止，再用污水泵反复进行恢复性抽洗，抽洗次数不得少于6次。
洗井应在成井4小时内进行。
洗井后可进行试验性抽水，确定单井出水量及水位降低能否满足设计要求。
3.2.7水泵安装
潜水泵安装在▽-6.5m高程处，一井一台，做到单井单控电源。
水泵的出水量应根据地下水位降深和排水量大小选用，并应大于设计值的20%～30%。
当管井内水位低于水泵时，停止抽水，当水位高于水泵位置，继续抽水。
3.2.8铺设排水管网
排水管网采用UPVC管做为排水主管路，排水管直径150mm，排水管线布置在降水井外侧的保护井衬上，因地下水质清澈，无须设置沉淀池。
排水管网直接接入市政污水管井。
排水管网向水流方向的倾斜以1‰为宜。
3.2.9抽水
成立专门的抽水班组，采用24h连续抽水，中途不间断。
抽水时段为基坑开挖前7天开始，直至基础施工完毕、止水层做到-▽3m高程，墙背填土完毕。
3.2.10沉降观测
降水运行期间，在水位未达到设计降水深度前，每8h观测一次水位、水量。
水位达到设计降水深度且趋于稳定时，每12h观测一次。
根据水位、水量监测记录分析若出现异常情况，应及时征求地勘、设计院意见后，采用相应的回灌措施。
3.2.11井身封填
降水井在降水施工结束后直接采用粘土做回填处理。
四、降水运行：
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）在降水井的成井施工阶段应边施工边抽水，即完成一口投入降水
运行一口，力争在基坑开挖前，及时降低连续墙内基坑中的地下水位，保证基坑的干开挖施工的顺利进行。
2、降水运行
1）基坑内的降水井应在基坑开挖前二十天进行，做到能及时降低基坑中的地下水位。
2）坑内降水井抽水时，潜水泵的抽水间隔时间自短至长，每次抽水井内水抽干后，应立即停泵，对于出水量较大的井每天开泵的抽水的次数相应要增多。
3）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。
4）降水运行过程中对降水运行的记录，应及时分析整理，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，对停抽的井应及时测量水位，每天1～2次。
3、降水运行的注意事项
1）总包方应做好基坑内的明排水准备工作，以防基坑开挖时遇降雨能及时将基坑内的积水抽干。
2）降水运行阶段应经常检查泵的工作状态，一旦发现不正常应及时调泵并修复。
3）降水运行阶段应保证电源供给，如遇电网停电，有关单位须提前两个小时通知降水施工人员，以便及时采取措施，保证降水效果。
五、施工技术措施
（一）施工前期准备
1、针对本工程的特点，选择适合本工程施工条件及能满足本次降水技术要求的洗井、降水的机械设备（具体设备见“机械设备选用表”）。
2、排设排水管道与集水坑。
3、电缆线、配电箱排设与安装，布置要合理，不影响挖土施工作业。
4、施工前，对全体施工人员及管理人员做好本工程施工技术交底工作，施工的关键节点作详细交底，使全体施工人员明了本工程的技术要点，有的放矢的做好本工程各项工作。
（二）降水运行技术措施
1、降水运行开始阶段是降水工程的关键阶段，为保证在开挖时及时将地下水降至开挖面以下，因此在洗井过程中，洗井完一口井即投入一口，尽可能提前抽水。
2、降水的设备（主要是潜水泵与真空泵）在施工前及时做好调试工作，确保降水设备在降水运行阶段运转正常。
3、工地现场要备足潜水泵，数量多于井数的1～2台。
使用的潜水泵要做好日常保养工作，发现坏泵应立即修复，无法修复的应及时更换。
4、降水工作应与开挖施工密切配合，根据开挖的顺序、开挖的进度等情况及时调整降水井的运行数量。
5、降水运行阶段，电源必须保证，如遇电网停电，甲方须提前二个小时通知施工单位，以便及时采取其他应急措施，确保降水的效果。
六、工期保证措施
1、为配合甲方的施工进度，我方确保成井施工、抽水试验和一切安装试抽水工作按甲方要求的进度进行，直至基坑顺利开挖结构底板完成后降压降水结束。
2、我方确保降水井在基坑开前20天完成成井和降水井安装工作，开始抽水，确保甲方工程进度，甲方应尽量提前安排我方进场时间。
3、施工进度计划
（1）根据钻井施工工艺的特点，单井施工要求连续施工，即从开孔到洗井不间断的作业，为加快施工进度，提高施工工效，本工程拟采用24小时连续施工。
依据本工程的勘察资料的分层情况及设计图纸的要求，结合本公司以往的施工经验，同时参考各种不可预见的地下障碍物及恶劣的气候因素等情况，本工程单机作业平均每1日成降水井1口，每日完成一套轻型井点。
（2）施工计划进度
结合我公司多年来钻井的施工经验，本次本工程降水井的每次施工计划工期如下：
①场地移交进场准备工作：
2天；
②设备安装及调试，试成孔施工及检测：
1天；
③成井施工：
按需；
④抽水试验：
按实际情况调整；
⑤降水：
按工程需要；
根据以上施工工期的测算，本工程成井施工总工期约为60天。
降水工程总工期为根据整个结构施工来定。
（3）进度保证措施
①加强生产计划与调度措施
负责生产的项目经理在开工前编出详细的月、周施工作业计划，额定出月、周应完成的实物工作量指标，并分解落实到钻机与班组。
作业计划应明晰、准确、符合工程实际情况。
每日、周及时检查计划执行情况，如计划执行不佳，及时分析原因提出切实可行的补救措施，逐日补回。
生产进度要抓住关键，全面统筹，协调各工种相互配合，对可能影响施工进度的不利因素（如临时停电、机械故障等），要有事前对策准备，保证生产连续性，确保特殊工序的连续性。
②保证物资供应措施
后勤部门及时组织进料，保证施工顺利进行。
根据日完成工作量编制井管、砾料的需用量。
现场有专人负责与材料供应部门联系，保证材料及时供应。
动力维修保养部门要加强对机械设备运行势态进行监护管理，使机械设备的施工过程中自始至终处于良好运转状态。
③加强员工管理，调动施工人员积极性措施
按作业班组的生产计划与质量标准与文明安全生产等主要指标，拟定按日、周、月进行考核的制度，严格执行奖罚条例，使生产、质量、安全与工资所得挂钩，以更好的加强生产第一线人员的责任性和积极性，确保工程按合同工期及时或提前完成。
七、投入主要机械设备和材料
根据本公司多年来的施工经验，本工程成孔采用正循环自然泥浆造浆，泥浆护壁回转钻进成孔，钻头选用带保径圈的三翼钻头。
根据施工经验，使用此钻头施工稳定性好，能确保成孔质量，能有效控制成孔中的缩径现象，为确保工程质量奠定基础。
根据施工顺序、设计工程量及现场用水、用电量等因素综合考虑本工程计划进1～2套钻机，本工程的主要机械设备配备见下表：
编号
名称
规格型号
数量
电功率（KW）
机
械
设
备
1
工程钻机
200型
2台套
22
2
泥浆泵
2PNL
2台
22
3
空压机
W-1-7
1台
5.5
4
电焊机
BX1-500-3
3台
10×2
5
潜水泵
QDX3-25-0.75
25台
2.2/台
6
真空泵
JSJ60型
25台
5.5/台
八、施工组织管理
1、按项目法施工管理原则，并结合本工程的特点，为实现优质、高效、安全、低耗地完成本工程施工任务，建立强有力的现场施工管理项目部，项目经理作为管理核心，全权负责工程质量、进度、安全文明施工，成本控制及外部环境的协调等工作。
组成人员职责分明，相互协作。
2、项目部施工组织管理网络图
3、主要岗位人员的职责
主要管理人员岗位职责及劳动组织计划表
岗位
定员
主要职责
项目经理
1
本工程施工的组织者，是工程质量直接负责人，对履行合同负全责，杜绝质量安全事故，本工程一次交验合格，人员、材料、设备、工艺方法和施工等几个方面因素控制好，确保生产工序质量的稳定。
对工程的质量、安全、工期、文明生产领导责任，严格按质量计划作业指导书组织施工。
组织工程竣工验收等工作。
现场负责
1
本工程施工的组织者和管理者，是工程质量主要负责人，对履行合同负主要责任，杜绝质量安全事故，本工程一次交验合格。
对人员、材料、设备、工艺方法和施工等几个方面因素控制好，确保生产工序质量的稳定。
对工程质量、安全、工期、文明生产负领导责任，严格按质量计划及作业指导书组织施工，项目经理不在时行使项目经理职责，配合工程竣工验收等工作，对项目经理负责。
技术负责
1
对本项目技术质量工作负直接责任，核对业主提供的技术资料图纸，施工组织设计与成井报告的编写与送审，施工工序质量控制、签证、质量记录控制（原始资料收集整理、保存等），统计技术应用，负责现场检验、测量、试验设备的控制以及纠正和预防措施制定，审查采购物资的技术要求，竣工报告编写送审和工程质量验收、资料提交。
质量员
1
工序质量监督检查与验收，填写开孔令，对降水井成孔成井验收，施工中一般合格项目评审与处置，材料检验、半成品状态标识及质量记录资料。
施工员
1
总施工员负责生产调度，作业计划调整，保证均衡生产，总施工员填写施工日记，负责工序调度，组织，相关纠正、预防措施督促执行，事故预防与处理、器具搬运。
安全员
1
检查督促安全与文明生产措施落实，纠正不安全行为，生产设备检验、安全装置的检查。
现场员工安全教育培训，上岗证书检查，安全日记填写。
材料员
1
确保材料，对材料质量进行初验、进场材料物资的签收、发放、登记和保管。
测量员
1
严格按施工图纸进行测量放样，记录测量成果，控制井位放样偏差，同时对以后的井位进行复测。
主要作业人员岗位职责及劳动组织计划表
岗位
定员
主要职责范围
机修班
焊工
1人
负责维修、保养和修理各种机具，协助设备安装。
电工
1人
负责维护、保养和修理各种电器设备，负责各种电器线路。
钻井队
机长
1人
服从项目统一安排，认真组织本机施工，对本机的安全、质量和效率负责。
班长
2人
及时完成机长安排的工作，对本班的安全、质量和效率负责。
钻工
8人
服从班长的安排，负责钻机移位、成孔、下井管、填砾和洗井工作。
降水班
班长
2人
全面负责降水运行的现场工作。
普工
6人
降水。
合计
21人
九、质量保证措施
（1）施工过程质量目标
①成孔规格、垂直度、泥浆及孔底沉渣等质量控制符合方案规定的设计要求。
②成井质量（井管深度、滤水管及其布置位置（尽量设在围护支撑立柱旁边）、管外填砾、封孔等关键工序质量）符合成井工艺技术要求。
③降水井、降压井的试抽水达到设计效果。
④确保基坑降水系统正常运行，并满足降水方案的预期要求和效果。
（2）施工过程质量保证措施
①针对本工程的特点，选择适合本工程施工条件及能满足本次降水
术要求的洗井、降水的机械设备（具体设备见“机械设备选用表”）。
②施工质量标准及技术交底工作要严格按供水管井技术规范降水方案设计要求的各项规定进行开工前进行技术交底。
③施工交接班质量检验要贯彻下岗检查的精神，严格执行“班组施工十不交制度”。
④工现场必须坚持“三检”制度，即操作人员自检，班与班之间互检，质量员和监理专检，检查内容必须有记录和整顿措施。
⑤降水资料由技术人员和现场技术负责人统一收集、整理、存放，并按要求报有关技术部门。
⑥水位观测井采取深井直接观测法即在主楼基坑四个角及中间一个点为观测井，具体方法用仪表直接测量。
（观测井停抽12小时后进行观测）
十、安全施工组织设计
（一）安全管理目标：
严格按安徽省施工现场安全文明标准化管理和公司的各种规章制度进行施工，做到无任何重大伤亡事故发生。
（二）总体思路
坚持“安全第一、预防为主”的指导思想，健全建立各级岗位安全生产责任制，组织好有项目经理、项目工程师、安全员、施工员及各班班组长参加的安全生产网络，制定主要工种的安全技术措施，加强安全技术交底和特种工的安全教育培训工作，根据建设部安全管理标准，严格实施（JGJ59-88）《建筑施工安全检查评分标准》和（JGJ46-88）标准进行施工用电，定期召开安全会议和定期组织检查，警钟长鸣，形成安全生产的新风气。
（三）安全生产组织网络
（四）主要安全技术措施
（1）现场钻机必须持证操作，挂牌负责，定机定人。
（2）保持机械设备整齐完好，无老油污，绳索无锈浊，磨损控制在标准范围内，齿轮及齿轮啮合处润滑良好。
（3）钻机转动部分一定要有安全防护装置，开钻前要检查齿轮箱和其他机械传动部分是否灵敏、安全、可靠，启动时要看清机械周围环境，要先招呼后推闸。
（4）禁止不戴安全帽、穿拖鞋、赤膊进入施工现场，三米以上高空作业必须佩戴安全帽。
（5）施工现场的沟、坑等处必须有防护装置或明显标志，护孔管埋好后必须加盖或设置警戒线，泥浆池要设置防护栏杆。
（6）施工前必须先摸清有关地下构筑物及地下电源、水、煤气管道的情况，及时按国家有关规定采取防护措施。
（7）在架空输电线附近施工，必须严格按安全操作规程的有关规定进行施工，高压线的正下方不得堆放吊车等设备，钻架与高压线之间应有可靠的安全距离。
（8）夜间施工要有足够的照明设备，钻机操作台、传动及转盘等危险部位，主要通道不能留有黑影。
（9）钻机机长、班长兼安全员，钻机移动必须亲临机台指挥，每天上下班时对劳动用品、机械设备及机具、吊具、索具等进行检查，确保用具在完好的情况下进行施工，清除隐患，确保安全施工。
（五）安全用电技术措施
（1）施工现场不得架设裸导线，严禁乱拉乱接，不准直接绑扎在金属支架上。
（2）所有电气设备的金属外壳必须有良好的接地或接零保护。
（3）所有的临时和移动电器必须设置有效的漏电保护开关。
（4）电力线路和设备的选型必须按国家标准限定安全载流量。
（5）在十分潮湿的场所或金属构架等导电性能良好的作业场所，宜使用安全电压。
（6）现场应有醒目的电气安全标志，无有效安全技术措施的电气设备不得使用。
（7）配电箱内开关、熔断器、插座等设备齐全完好，配线及设备排列整齐，压接牢固，操作面无带电体外露，电箱外壳设接地保护，每个回路设漏电开关，动力和照明分开控制，并单独设置单相三眼不等距安全插座，上设漏电开关。
（8）施工现场的分电箱必须架空设置，其底部距地高度不少于0.5m。
（9）电焊机的外壳应完
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