宝坻降水方案.docx
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宝坻降水方案
天津市宝坻区上河苑二期工程基坑降水
施工方案
浙江中成建工集团有限公司
二O一一年二月二十六日
目录
一、工程概况2
二、场地地质情况2
三、基坑降水工程难点分析2
四、本工程降水井设计依据2
五、施工准备3
六、降水井构造与设计要求3
七、成孔（井）施工工艺与技术要求3
八、降水运行操作6
九、应急预案7
十、质量保证措施7
十一、工期保证措施8
十二、施工机械配备9
十三、施工组织管理9
十四、安全施工组织设计9
一、工程概况
5#、10#、11#楼房型相同均为地下1层，地上17层，每栋基坑面积约1200㎡，本工程自然地面相对标高为-1.20米，基坑挖深4.5米，电梯井挖深6.5米，每栋房布置20口井，除电梯基坑2只井深为13.0米外,其余18只井（基坑内4只+基坑外围14只）均为11.0米，在号房基坑四周顶放坡处，每隔10~15米距离埋设一个φ500无砂大孔混凝土管井，形成环状布置（详见布置图），以单孔管井用潜水泵抽水至连续总管内，然后排至沉淀池内，再排送至下水道。
二、场地地质情况
1、地层情况根据天津市地质工程勘察院提供的详勘报告，
5#楼地质剖面图详见16——16’；
10#楼地质剖面图详见21——21’；
11#楼地质剖面图详见35——35’；
场地地质情况及水文地质情况详见详勘报告，
三、基坑降水工程难点分析
根据本工程土层特性，本基坑工程的安全极大程度上依赖于基坑降水的成功与否，这使得降水设施的可靠性更加重要。
本基坑开挖面积较大，基底土质为粉砂，地质条件复杂，浅部第
2、
2层土渗透性强，结构松散，透水性好，在动水条件下易产生流砂等不良地质现象；对基底的稳定性产生不利影响。
四、本工程降水井设计依据
（一）、方案设计与施工的依据
1、本工程岩土工程详细勘察报告
2、本工程设计施工图纸和设计要求；
3、本工程基坑周边环境、地下管线等分布情况；
相关施工规范及标准：
①《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）
②《地基处理技术规范》（DBJ08-40-94）
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》
⑤GJ120-99《建筑基坑支护技术规程》
⑥《地基基础设计规范》（DGJ08-11-1999）
⑦《施工现场安全生产保证体系》
⑧《基坑工程设计规程》（DGJ08-61-97）
（二）、管井设计
⑴、布置原则
在号房基坑外围，每隔10~15米距离埋设一个φ500无砂大孔混凝土管井，形成环状布置，阻止外围地下水进入基坑，基坑面积按单井有效抽水面积A（井的经验值为一般为200㎡）来确定，而经验值是根据场地潜水含水层的特性及基坑的平面形状来确定。
本工程基坑面积约：
1200㎡，根据本公司以往的布井经验，可按200㎡布一口井来计算，采用多级滤水管疏干的措施，以确保每口井的出水量。
⑵、坑内管井数量的估算
估算公式:
n=A/a井
式中：
n—井数（口）；
A—基坑降水面积（m2）；
a井—单井有效抽水面积（m2）；
⑶、管井的数量布置
n=A/a井=1200/200=6，则拟定6口。
⑷工艺流程
施工准备→放线→冲击式成孔钻机就位→成孔→泥浆护壁→下管→下滤水层→上部用厚土填实→洗井→下潜水泵→抽水→排水总管→沉淀池→污水管井
（5）基坑内井管做法：
随挖土进程，分节割除高出的井管（按实际情况），降水至坑底以下0.5m，砼垫层浇捣前采用钢套管进行防水，把井边的土铲平至垫层底，用钢套管套住大口井，并在浇筑垫层内，做侧防水，用防水卷材包裹住整个钢套管，钢套管高出承台面50㎜，等主体结构二层做好后且地下室外围回填土完毕，停止降水，把水泵从井内拿出，立即浇筑C45P6微膨胀砼。
（6）基坑外围井管封井做法：
等主体结构二层做好后且地下室外围回填土完毕，停止降水，把水泵从井内拿出，立即浇筑C20微膨胀砼。
五、施工准备
施工前，组织项目部管理人员学习、熟悉地质资料和图纸、施工规范及技术文件，并组织由降水施工人员参加的技术质量、安全交底会议，明确技术要求和质量标准。
根据井点布置图排水管位置、流向，沉淀池位置以及与污水管道联接地点。
对设置井点位置进行平整、放线，用白灰标明其位置。
针对工程特点编制详细的施工组织设计，合理安排施工顺序，优化施工方案，并采取有效的保证质量、安全文明的措施。
施工前应按施工平面图布置井点和材料堆放场地，并预先探明影响施工的地下障碍物。
施工前应做好设备安装、调试检查工作；做好供水供电、夜间照明、原材料的检验与试验等工作。
开工前办理有关施工手续及申报工作。
六、降水井构造与设计要求
⑴井口：
井口应高于地面以上0.50m，以防止地表污水渗入井内，一般采用优质粘土或水泥浆封闭，其深度不小于2.00m。
⑶滤水管：
管井的滤管为无砂大孔混凝土管，采用粒径为3～5mm的豆石加水泥按6：
1左右比例预制而成，强度大于2MPa,每节长1m左右。
最下部一节为有孔滤管，其空隙率为20～25%。
管接头处用两层麻布浇沥青包裹，外夹竹片用10号铅丝扎牢，以免接缝处挤入泥砂淤塞管井，其内径为φ500。
⑷沉淀管：
沉淀管主要起到过滤器不致因井内沉砂堵塞而影响进水的作用，沉淀管接在滤水管底部，直径与滤水管相同，长度为1.00m，沉淀管底口用铁板封死。
⑸填滤料（5～20粗砂）：
各井从井底向上至地表以下2.00m均围填中粗砂。
⑹填粘性土封孔：
在中粗砂的围填面以上采用优质粘土围填至地表并夯实，并做好井口管外的封闭工作
⑺管井标高控制
注意管井施工时，井点深度全部以井底标高来控制，若场地标高有起伏应在管井的最上部一节相应的增加或者减少井壁管。
七、成孔（井）施工工艺与技术要求
成孔施工机械设备选用M200-Ⅰ型工程钻机及其配套设备。
采用正循环回转钻进泥浆护壁的成孔工艺及下井壁管、滤水管，围填填砾、粘性土、止水等成井工艺，成井工艺流程如下：
⑴测放井位：
根据降水井井位平面布置图测放井位，当布设的井点受地面障碍物或施工条件的影响时，现场可作适当调整。
⑵埋设护口管：
护口管底口应插入原状土层中，管外应用粘性土或草辫子封严，防止施工时管外返浆，护口管上部应高出地面0.10m～0.30m。
⑶安装钻机：
机台应安装稳固水平，大钩对准孔中心，大钩、转盘与孔的中心三点成一线。
⑷钻进成孔：
降水井的开孔孔径为φ900mm左右，均一径到底。
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，成孔施工采用孔内自然造浆，钻进过程中泥浆密度控制在1.10～1.15，当提升钻具或停工时，孔内必须压满泥浆，以防止孔壁坍塌。
⑸清孔换浆：
下井管前的清孔换浆工作是保证成井质量的关键工序，为了保证成孔在进入含水层部位不形成过厚的泥皮，当钻孔钻至含水层顶板位置时即开始加清水调浆。
钻进至设计标高后，在提钻前将钻杆提至离孔底0.50m，进行冲孔，清除孔内杂物，同时将孔内的泥浆密度逐步调至1.05，孔底沉淤小于30cm，返出的泥浆内不含泥砂为止。
第一次清孔换浆是成井质量得以保证的关键，它将直接影响成井质量，因此施工时清孔换浆工作没有达到规定的要求绝不允许进入下一道工序的施工；
⑹下井管：
管子进场后，应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垂直，下到设计深度后，井口固定居中，下井管过程应连续进行，不得中途停止，如因机械故障等原因造成孔内坍塌或沉淀过厚，应将井管重新拔出，扫孔、清孔后重新下入，严禁将井管强行插入坍塌孔底；
⑺填砾料（中粗砂）：
填砾料前在井管内下入钻杆至离孔底0.30m～0.50m，井管上口应加闷头密封后，从钻杆内泵送泥浆进行边冲孔边逐步调浆使孔内的泥浆从滤水管内向外由井管与孔壁的环状间隙内返浆，使孔内的泥浆密度逐步调到1.05,然后开小泵量按前述井的构造设计要求填入砾料，并随填随测填砾料的高度。
直至砾料下入预定位置，地表以下2米。
⑻填粘性土：
各井在中粗砂的围填面以上均回填粘性土，回填时，为防止产生“架桥”现象，回填前需将块状的粘性土碾碎（粒径小于3cm为宜）后填入，下入速度不宜太快，沿着井管周围少放慢下的回填，回填部位按井结构图的要求。
⑼井口封闭：
为防止泥浆及地表污水从管外流入井内，在地表以下回填2.00m厚粘性土止水，或采用水泥浆封孔。
⑽洗井：
在提出钻杆前利用井管内的钻杆接上空压机先进行空压机抽水洗井，待井能出水后提出钻杆再用活塞洗井，活塞必须从滤水管下部向上拉，将水拉出孔口，对出水量很少的井可将活塞在过滤器部位上下窜动，冲击孔壁泥皮，此时应向井内边注水边拉活塞。
当活塞拉出的水基本不含泥砂后，可换用空压机抽水洗井，吹出管底沉淤，其原理如下：
当压缩空气通过进气管通到排水管下部时，排水管中变成气水混合物密度小于排水管外的泥水混合物密度，这样管内外产生压力差，排水管外的泥水混合物，在压力差作用下流进排水管内，于是井管内就变成气、水、土三相混合物，其密度随掺气量的增加而降低，三相混合物不断被带出井外，滤料中的泥土成分越来越少，直至清洗干净。
当井管内泥砂多时，可采用“憋气沸腾”的办法，即采取反复关闭、开启出水管上的气水土混合物的阀门，使井中水沸腾来破坏泥皮和泥砂滤料的粘结力，直至井管内排出的水由浑变清，达到正常出水量为止。
工作原理如下图所示：
洗井应在下完井管、填好滤料后立即进行，一气呵成，以免时间过长，护壁泥皮逐渐老化，难以破坏，影响渗水效果。
绝不允许搁置时间过长或完成钻探后集中洗井。
洗井冲除尘渣，直到井管内排出的水由浑变清，达到正常出水量为止。
⑾安泵试抽：
成井施工结束后，在降水井内及时下入潜水泵、排设排水管道，电缆与管道系统在设置时应注意避免在抽水过程中被挖土机、吊车等碾压、碰撞损坏，因此，现场要在这些设备上进行标识。
抽水与排水系统安装完毕，即可开始试抽水。
⑿排水:
洗井及降水运行时应用管道将水排至场地四周的明渠内，通过排水渠将水排入场外市政管道中。
（13）无砂大口井降水剖面示意图
八、降水运行操作
1、试运行
⑴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。
⑵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。
⑶降水的设备（主要是潜水泵）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。
⑷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
⑴基坑内的降水井应在基坑开挖前10~15天进行，做到能及时降低基坑中的地下水位至基坑坑底以下1.00m。
②降水管井抽水时，井内潜水泵间隙抽水，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抽水的次数相应要增多，作到勤抽勤停。
⑶基坑内降水管井的井管暴露部分随开挖进度分层分割并回收。
⑷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。
3、降水运行的注意事项
⑴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。
⑵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。
⑶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，必要时设置双电源，以保证降水的正常运行。
⑷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。
4、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）在施工前及时做好调试工作，安装前应对泵本身和控制系统作一次全面细致的检查。
检验潜水泵的旋转方向，各部螺栓是否拧紧，润滑油是否足，电缆接头的封口有无松动，电缆线有无破损等情况，然后在地面上转1min左右,如无问题，方可投入使用。
潜水电动机、电缆及接头应有可靠绝缘，每台泵应配置一个控制开关。
安装完毕应进行试抽水，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，数量多于降水管井数的5～10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。
九、应急预案
1、目的
为有效防止降水施工对周围环境造成影响及在降水运行过程中预防突发事件的发生，最大限度减少经济损失，特制定本预案。
2、组织机构
由项目部成立应急指挥部，负责指挥及协调工作。
具体分工与职责：
①、项目经理负责组织人员进行事故处理
②、项目工程师负责技术指导、联系事宜，出现事故时及时与总包、监理、业主沟通，详细汇报事故情况
③、成井施工过程中可能出现的事故由成井班组长及时解决，电工负责在事故发生过程中的用电安全，出现紧急情况时能保证电源供给，抽水运行时时刻关注周边地层的变化情况，出现危情立即停止降水。
必要时可采取回灌措施。
3、降水施工过程中，应准备备用电源（如柴油发电机），以保证基坑降水工作的正常进行。
4、坑底流沙
（1）降水是防治流砂的最有效的办法，当出现流沙现象，在基坑内增加降水井点（如轻型井点），或加大抽水速度，将坑内地下水位降至开挖面以下1米。
（2）对轻微流沙现象，应立即浇筑垫层砼，并将垫层加厚。
压重物也是短时间的缓解措施。
5、管涌
（1）采取增加降水井点，加大抽水速度的方式，降低承压水压力。
（2）管涌严重时可先向坑内灌水压重，减小坑内外水头差，稳定管涌情况，再采用双液注浆或浇灌快干砼封堵涌口，也可采用钻孔减压措施等。
6、降水井水位降不下去
（1）检查深井设备，排除机械故障。
（2）测量井底沉淀物的深度，如沉淀物过厚，应重新洗井，排除沉渣。
（3）测量井孔深度，如果孔深不能满足降水要求，应在该区域增加降水井并保证足够的深度。
（4）如果前面的措施还不能满足降水要求，可在单井最大集水能力的允许的范围内，更换排水能力更大的深井泵。
一十、质量保证措施
1、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；
2、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”；
3、施工现场必须坚持“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；
4、工程资料由技术人员和项目工程师统一收集、整理、存放，并按要求报有关技术部
5、降水井质量验收标准
（1）井深的弯曲度：
井身应圆正，井的顶角及方位角不能突变，井斜不超过1度。
（2）井管的安装误差：
井管应安装在井的中心，上口保持水平。
井管与井深的尺寸偏差不得超过全长的±2‰，过滤管安装上下偏差不得超过30mm。
（3）井的含砂量：
抽水稳定后，承压井的水含砂量不得超过万分之一（体
积比）。
（4）井出水量：
单井出水量基本稳定，计算井损失小于4m。
一十一、工期保证措施
1、为配合开挖施工进度，应确保成井施工、抽水试验和一切安装试抽水工作按基坑开挖的总进度要求进行施工，直至基坑顺利开挖结构底板完成后降压降水结束。
2、确保降水井在基坑开挖前10～20天完成成井和降水井安装工作，开始抽水。
3、施工进度计划
⑴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，。
⑵根据我公司多年来钻井的施工经验，结合本工程的实际情况，本工程降水井的施工计划工期如下：
①进场后准备工作：
2天
②成井施工：
10天
③抽水试验：
4天
预降水施工7天
序
施工内容
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
1
施工准备
2
成井施工
3
抽水试验
4
安泵试抽
5
预降水施工
6
运行管理
完成一口井即投入运行一口
备注
（3）、降水运行计划
降水时间：
基坑开挖前20天以上～二层结构封顶，地下室外围回土结束，预计共90天。
4、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，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。
一十二、施工机械配备
根据公司多年来的施工经验，本工程成孔施工机械设备选用M200-Ⅰ型工程钻机及其配套设备，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。
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2～3套钻机，本工程的主要机械设备配备见下表：
序号
设备名称
规格型号
数量
电功（KW）
1
工程钻机
M200-I型
2套
18
2
泥浆泵
3PNL
1台
22
3
泥浆泵
86型
1台
7.5
4
空压机
W-1-7
1台
5.5
5
电焊机
BX1-300
1台
10
6
潜水泵
QDX3-25-0.75
70
1.1/台
7
水准仪
DS-24
1台
8
测绳
100m
2根
9
自制水位计
30m
1个
10
一十三、施工组织管理
1、项目部施工组织管理网络图
2、
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。
一十四、安全施工组织设计
（一）安全管理目标：
严格按天津市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（JGJ59-99）《建筑施工安全检查评分标准》和（JGJ46-2005）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
⑴现场钻机必须持证操作，挂牌负责，定机定人。
⑵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。
⑶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。
⑷进入施工现场必须戴好安全帽、禁止穿拖鞋进入施工现场，二米以上高空作业必须佩戴安全带；
⑸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。
⑹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。
⑺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。
⑻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。
⑼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
⑴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。
⑵所有电气设备的金属外壳必须有良好的接地或接零保护。
⑶所有的临时和移动电器必须设置有效的漏电保护开关。
⑷电力线路和设备的选型必须按国家标准限定安全载流量。
⑸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。
⑹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。
⑺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。
⑻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。
⑼电焊机的外壳应完好，其一、二次侧的接线柱应有防护罩保护，其一次侧电源应有橡套电缆线，长度不得超过5m。
⑽现场照明一律采用软质橡皮护套线并有漏电开关保护，移动式碘钨灯的金属支架应有可靠的接地（接零）和漏电开关保护，灯具距地不低于2.5m。
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