降压井降水综合项目施工专项方案.doc

1 工程概况
1.1 参建单位
(1) 建设单位：上海前滩国际商务区投资（集团）有限公司
(2) 设计单位：同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司
(3) 围护设计：上海申元岩土工程有限公司
(4) 人防设计：上海新华建筑设计有限公司
(5) 勘察单位：中华人民共和国建筑西南勘察设计研究院有限公司
(6) 监理单位：上海工程建设征询监理有限公司
(7) 总包单位：上海建工一建集团有限公司
1.2 地理位置与周边环境
(1) 本工程位于东方体育中心东侧，南北高架下匝道西侧，北靠泳耀路，南临规划企耀路，西侧为东育路，东侧为济阳路。
(2) 本项目基地拟建场地位于前滩东侧地带，现为空地，场地内填土较厚，场地总体地势较周边偏高。
(3) 该地块东侧临近济阳路，济阳路在该地段为连接中环与卢浦大桥交通要道，道路下管线众多，济阳路东侧为居民社区。
(4) 场地西临东育路，东育路以西为东方体育中心，东方体育中心下有三条地铁通过，但本场地不在地铁保护范畴内。
(5) 场地北临已建泳耀路，泳耀路以北现为空地，拟建前滩公司天地四期工程（地下二层）。
(6) 南临规划企耀路（未建），路南为前滩公司天地二期在建工地。
1.3 地质条件
1.3.1 地质及场地概况
拟建场地地基基本影响深度范畴75m范畴内地层均属第四纪全新世～晚更新世长江三角洲滨海平原型沉积土层，重要由粘性土、粉性土以及砂土构成。按地基土层成因类型、空间分布及土性特性，本次勘探深度范畴内土层自上而下分为8个重要层次。
地层特性如下：
层序
土层名称
层底普通标高（m）
普通层厚（m）
①1
杂填土
2.02
3.15
①2
浜底淤泥
-0.39
1.05
②
粉质粘土
0.82
1.72
③
淤泥质粉质粘土
-2.79
1.91
③t
粘质粉土
-2.34
1.77
④
淤泥质粘土
-11.23
6.56
⑤1
粘土
-14.35
3.11
⑤2
砂质粉土
-23.10
5.02
⑤2夹
粉质粘土
-21.80
2.97
⑤3
粉质粘土夹砂质粉土
-41.47
14.09
⑦
粉砂
-51.96
10.28
⑧2
砂质粉土
-59.95
8.13
⑨
粉砂
未钻穿
未钻穿

1.3.2 地下水状况
对本工程基本设计和基坑施工有直接影响为浅部土层中潜水，其补给来源重要为大气降水。潜水位埋深随季节、气候、降水量、地表水、潮汐等因素而有所变化。本次勘察期间测得钻孔中地下稳定水位埋深约1.50～2.50m，相应绝对高程为2.45～3.73m。
场地内微承压含水层为第⑤2层砂质粉土；第一承压含水层为第⑦层灰色粉砂，第⑨层青灰～灰色粉砂为第二承压水含水层，第一层承压水含水层与第二承压水含水层通过第⑧2层灰色砂质粉土相连。上海地区（微）承压水位低于潜水位，呈周期性变化，微承压水水位埋深约3～11m，承压水水位埋深约3～12m。依照野外勘探揭露本工程微承压含水层顶板埋深最浅为17.80m左右（相应标高-14.41m左右），依照详勘期间在勘探孔Z03中水位观测，微承压水位埋深为4.80m左右（相应标高0.26m左右）；第一承压含水层顶板埋深最浅为44.90m左右（相应标高-40.87m 左右），依照详勘期间在勘探孔Z08中水位观测，第一承压水位埋深为7.2m左右（相应标高-1.73m左右）。
1.4 建筑设计概况
(1) 本工程占地面积17736m2，总建筑面积约131449 m2（地上85057 m2，地下46392 m2）。
(2) 本工程为商务办公中心，由2栋16层办公楼及1栋6层酒店式公寓，2～3层裙房及3层地下室构成。其中，办公楼地上16层，建筑高度为80.0m；裙楼地上2～3层，建筑高度16.8m；地下室3层，底板埋深14.0m。
(3) 本工程±0.000相称于绝对标高+5.200m。
(4) 本工程地下室防水级别为一级。
(5) 地下室外墙防水层为2层1.5厚YTL-VX交叉层压膜自粘性防水卷材。
(6) 底板防水层为1.2厚PV100预铺式高分子自粘胶膜防水卷材+防水钢筋混凝土底板。
1.5 构造设计概况
(1) 本工程采用桩筏基本。普遍区域基本底板厚约1050mm，塔楼核心筒区底板厚1800，塔楼其她区域厚1400，桩承台厚度同相应区域底板厚度。
(2) 本工程主楼区地下室采用钢筋砼框架—剪力墙构造体系，裙房和地下室采用框架构造体系。典型柱断面有600×600，600×800，700×1000，800×800，800×1000，900×900，800×1600等；剪力墙厚度有500mm、600mm、750mm；楼板厚度150mm、180mm、250mm。
(3) 混凝土级别详见下表：
构件位置
混凝土级别
地下室
基本底板、地下室外墙
C35（P8）
剪力墙、柱
C35
梁、板
C35

2 编制根据
(1) 《本工程地质报告（详勘）和抽水实验报告》；
(2)《供水水文地质勘察规范》(GB50027-)；
(3)《建筑与市政降水工程技术规范》(JGJ/T111-98)；
(4)《供水管井设计施工及验收规范》(CJJ10-86)；
(5)《建筑地基基本设计规范》(GB50007-)；
(6)《建筑工程施工质量验收统一原则》(GB50300-)；
(7) 设计方提供基坑围护设计资料；
(8)《基坑降水手册》，中华人民共和国建筑工业出版社，.04；
3降水施工方案
3.1 降水工程概况
本工程±0.000相应绝对标高为+5.200，场地自然地面绝对标高选用为+4.900，即相对标高-0.300。普通地下室开挖深度为14.55~14.85m，集水井、电梯井等局部深坑落深1.2~2.7m。
3.2 降压井降水设计
基坑开挖后，由于承压含水层上覆土层厚度变薄，其上覆土压力减少。当上覆土压力不大于或等于承压含水层顶托力时，承压水将也许使基坑底面产生隆起，严重时使土体被顶裂产生渗水通道，从而发生基坑突涌。
普通采用式（2-1）鉴别基坑开挖后与否处在抗底部承压含水层突涌（如下简称“抗突涌”）稳定（安全）状态。
式（2-1）
式（2-1）中：
—承压含水层顶面至基底面之间上覆土压力，（kPa）
—初始状态下（未减压降水时）承压水顶托力，（kPa）
—承压含水层顶面至基底面间各分层土层厚度，（m）
—承压含水层顶面至基底面间各分层土层重度，（kN/m3）
—高于承压含水层顶面承压水头高度，（m）
—水重度，工程上普通取10，（kN/m3）
—安全系数，工程上普通取1.05～1.20；本工程取1.05。
依照本工程勘察报告，拟建场地存在第⑤2层砂质粉土属微承压水含水层。
基坑开挖面下部由于⑦层承压含水层埋深较深，经初步计算，无需考虑对⑦层进行降压解决。由于第⑤2层为承压含水层，针对本工程，重要针对⑤2层进行基坑抗突涌稳定性进行验算。依照勘察报告，勘察期间拟建场地第⑤2层承压水水位埋深实测为4.80（相应标高约为0.26左右），按不利原则，故计算时⑤2层承压初始水位取标高+0.26m。本工程安全系数取1.05。验算时参照ZJ16勘探孔，其揭露⑤2层顶板标高为-13.17m。
则承压水顶托力为（13.17+0.26）×10×1.05=141.0kPa
则基坑临界降压开挖绝对标高为-4.79m，相称于挖深9.69m。
基坑底板抗突涌稳定性验算成果详见表1：
表1基坑抗突涌稳定性验算表（⑤2层）

开挖深度（m）
承压水顶托力（kPa）
上覆土压力（kPa）
水位降深需求（m）
控制水位埋深（m）
普通区域
14.55～14.85
141.0
60.4～55.4
7.68～8.15
12.32～12.79
普通深坑
16.05
35.4
10.06
14.69
大深坑
最大17.95
2.1
最大13.23
最大17.87
依照以上计算，本工程中需要考虑对⑤2层进行降压。
详细降压井平面位置及降压井构造详见附图。
3.3降压井设计
依照计算，大底板收底时需考虑对⑤2（微）承压含水层进行降压，降压幅度为7.68～13.23m。
由于第三道支撑底标高为-11.3m，不不大于临界降压开挖绝对标高为-4.79m（相对标高-9.79），故在第三层土方开挖时就进行降压井降水。
依照计算，大底板收底时需考虑⑤2层进行降压，降压幅度为7.68～13.23m。按照类似工程降水施工经验，暂考虑针对⑤2层布置28口降压井，另考虑布置6口⑤2层水位观测兼备用井。降压井深度依照降压幅度设计为：普遍区域设计为28m深，大深坑附近设计为32m。
后期应依照详细基坑设计资料进行详细降压设计，并设计合理降水验证明验。
由于第三道支撑底标高为-11.3m，不不大于临界降压开挖绝对标高为-4.79m（相对标高-9.79），故在第三层土方开挖时就进行降压井降水。
3.4 降水井布置
降压井工作量记录
工程部位
井类型
编号
数量（口）
深度（m）
坑内
降压井
Y1～Y8
8
28
坑内降压观测井
YG1～YG2
2
28
坑外
⑤2层微承压水位观测井
G1～G4
4
28

详见附图
3.5 成井施工
3.5.1 前期准备
(1) 测放井位
依照设计图纸拟定无误井位测放井位，井位测放完毕后应做好井位标记，以便后期施工。若布设井位无法正常施工，应及时沟通、解决，必要时恰当调节井位。
(2) 埋设护口管
埋设护口管时，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。
(3) 安装钻机
安装钻机时，为了保证孔垂直度，机台应安装稳固水平，大钩对准孔中心，大钩、转盘与孔中心三点成一线，严把开孔关，钻头与钻杆连接处带两根钻铤，并且，弯曲钻杆不得下入孔内。
3.5.2 成井施工
降水井施工机械设备选用GPS-10型工程钻机及其配套设备。成孔时采用正循环回转钻进泥浆护壁成孔工艺。
(1) 钻进成孔
上部钻进采用轻压慢转，钻压为15～35KN，转速20～50rpm。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，当提高钻具或停工时，孔内必要压满泥浆，以防止孔壁坍塌。泥浆循环宜在泥浆池中进行循环，在现场不具备泥浆池条件下，可考虑在基坑中开挖一种小泥浆池进行泥浆循环。
(2) 清孔换浆
钻孔钻进至设计标高后，在提钻前将钻杆提至离孔底0.50m，进行冲孔清除孔内杂物，同步将孔内泥浆密度逐渐调至1.10，孔底沉淤不大于30cm，返出泥浆内不含泥块为止。使用完后泥浆通过泥浆箱运出场地进行解决。
(3) 下井管
井管进场后，应检查过滤器缝隙与否符合设计规定。一方面必要测量孔深，并对井管滤水管逐根丈量、记录。封堵沉淀管底部，为保证沉淀管底部封堵牢固，下部封堵铁板不不大于6mm。
另一方面要检查井管焊接，井管焊接接头处应采用套接型，套接接箍长20mm，套入上下井管各10mm；套管接箍与井管焊接焊牢、焊缝均匀，无砂眼，焊缝堆高不不大于6mm。
检查完毕后开始下井管，下管时为保证滤水管居中，在滤水管上下两端各设一套直径不大于孔径5cm扶正器（找正器），扶正器采用梯形铁环，上下部扶正器铁环应1/2错开，不在同始终线上。
(4) 围填滤料
填滤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渐调浆使孔内泥浆从滤水管内向外由井管与孔壁环状间隙内返浆，使孔内泥浆密度逐渐调到1.05，然后开小泵量按井构造设计规定填入滤料，并随填随测滤料高度，直至滤料下至预定位置。填滤料时，依照孔口返水状况调节泵量。填滤料过程中要跟踪滤料上返高度。
3.5.3 洗井办法

空压机洗井原理示意图
在提出钻杆前运用井管内钻杆接上空压机先进行空压机抽水，待井能出水后提出钻杆再用活塞洗井。活塞直径与井管内径之差约为5mm左右，活塞杆底部必要加活门。洗井时，活塞必要从滤水管下部向上拉，将水拉出孔口，对出水量很少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。当活塞拉出水基本不含泥砂后，可换用空压机抽水洗井，吹出管底沉淤，直到水清不含砂为止，原理见上图。洗井完毕后，试抽成功则代表成井完毕。
3.5.4 特殊质量控制规定
针对本工程降水施工过程中特殊过程，应按下表中所列进行质量控制。
特殊过程质量控制规定
序号
检查项目
技术规定
检查数量
1
成孔直径(mm)
＞井管外径280mm
全数
2
井管沉设深度(m)
偏差±0.20m（疏干井）
≥50%井数
偏差±0.15m（降压井）
全数
3
井管间距（m）
偏差±1.00m
≥50%井数
4
滤料规格
D50=6～12倍d50
全数
5
滤料围填
高出滤管顶2m以上，滤料体积≥95%
全数
6
孔口段粘土封填
不得使用粉性土，厚度≥1.5m
≥50%井数
3.6 降水运营管理
3.6.1 降压井运营工况
降压运营时依照基坑开挖进度做到按需降压，以减少降压对坑外环境影响，降压同步密切关注坑外观测井水位变化状况。正式运营前应进行抽水实验，详细降压运营工况依照后期抽水实验成果安排。
3.6.2 常规管理办法
(1) 降水运营前，降水井应合理布设排水管道并便于接入施工现场排水设施；
(2) 降水运营前应做好降水供电系统，配备独立电源线；
(3) 降水正式运营前降水工人应熟悉水泵启动、电路切换，以保证降水持续进行，避免因供电因素导致井底突水；
(4) 降水前各降水井均应测量其井口标高、静止水位并进行有关记录；
(5) 正式降水前必要进行试运营，进一步检查供电系统、抽水设备、排水系统及应急预案能否满足降水规定；试运营成果进行记录并备案，依照试运营成果，对于无法满足降水规定某些进行相应整治；
(6) 疏干井应成井一口投入降水运营一口，并尽量保证在基坑正式开挖前25天抽水，保证能及时疏干基坑开挖范畴，土体并减少其水位在当前开挖面如下1m。
(7) 抽水过程中各应做好抽水井流量及观测水位观测数据记录；抽水井应均安装流量表进行流量测量；降水井水位观测运用布置各层观测井；
(8) 降水停止并提泵后应及时将井封闭，补好盖板。
3.7 封井方案
3.7.1 封井时间
本工程降水井分为疏干井和降压井，依照每种井工作性质不同，其封井时间也不相似，详细封井时间为降压井在地下室构造首层板完毕后封闭。
3.7.2 降压井封井方案
1) 基坑挖至设计标高后，在基坑底开挖面以上50cm处，在降水井管外距离基坑底面50cm高度位置焊烧一道环形止水钢板；止水钢板外径不不大于φ650mm；
2） 按照设计图纸计算单井封井混凝土用量，现场依照实际封井数量预拌足量混凝土；
3） 井内下入抽水泵，用抽水泵将井内水位抽至最低，然后迅速拔除抽水泵；
4） 井内初次灌溉混凝土至底端滤水管顶部以上2.00~3.00m位置，尽量捣实井内混凝土；
5） 混凝土初凝后观测井内渗水状况，如有大量余水（高度不不大于50cm），应下泵抽出余水；
6） 二次灌溉混凝土至距离基坑底板顶面10.00cm位置，再次捣实混凝土；
7） 二次灌溉混凝土初凝后割除剩余井管使井口低至基坑底板顶面如下约10.00cm；
8） 井口处井内焊烧一道4mm厚止水钢板，然后采用水泥砂浆抹平井口，至此封井完毕。
注：封井后要严格做好封井效果检查工作，当检测符合设计规定后，方可逐个实行封井工作。
4 质量、安全及文明施工保证办法
4.1 质量保证办法
1) 责任保证办法：施工全过程实行责任制，项目负责人，技术负责人，施工人员责职明确，保证工程质量和施工安全。
2） 值班制度：实行工程各班组管理人员现场值班制度，保证现场施工管理人员在岗在位。
3） 技术培训制度：技术人员定期向施工班组技术交底，做好技术培训和劳动教诲，使全体施工人员理解设计意图，熟悉操作规程。
4） 每天上班时开好碰头会，值班负责人及施工班组开好施工碰头会，及时布置施工筹划，解决施工难题。
5） 加强施工质检工作：
（1）成孔、下管、回填滤料规定深度精确，成井要做到持续迅速。钻孔，倾角，孔深回填料达到方案规定，由质检员对每道工序进行质量检查验收，做好施工记录。
（2）加强降水管理，依照水位观测状况，控制降水井排水时间间隔，控制真空泵抽吸力度，每日早、晚两次做好水位观测和排水数据记录。
（3）规定技术人员负责工程进度、质量密切注意关于地下水位，关于管线等移位和地面沉降，发现问题，及时向关于部门报告，及时采用办法解决。
（4）降水期间应对抽水设备和运营状况进行维护检查，每天检查不应少于3次，并应观测记录水泵出水状况，发现问题及时解决，使抽水设备始终处在正常运营状态。
（5）抽水设备应定期保养，降水期间不得随意停抽，当发生停电时，应及时更换电源保持正常降水。
（6）降水施工时，应对因降水导致地面沉降进行监测，如浮现沉降过大时，应采用相应应对办法。
（7）降水时，应加强对周边建筑物和基坑观测，一方面对降水影响范畴外建立水准点，降水前对建筑物基本进行观测并进行记录，降水开始阶段每天观测两次，进入稳定期后每天可以只观测一次。
4.2 安全办法
1） 施工人员服现场管理，遵守各项政策法规。
2） 施工结束时，做好现场清理工作。
3） 严格遵守施工操作规程，禁止违章施工。
4） 不准向基坑抛掷工具，钢筋等重物。
5） 现场用电缆依照基坑外围护栏杆架空，挖土施工中注意保护电缆和管路不受破坏，严防施工机械碰撞降水设施。
6） 坑内、外必要设立明、盲沟及集水井等排水办法，不得向基坑内排放明水。
7） 安全用电，注意防火，防盗。
8） 降水井施工应严格遵守操作规程，在岗人员要戴安全帽，起落钻具下不得站人，下入井管时管钳、扳手不能放在底部，用电应有专人负责安装，自动控制箱应放在距地面1.2m以上处，并接上地线，电线接头应用防水胶布包裹。
4.3 文明施工办法
认真执行公司文明施工管理细则，提高公司施工管理水平及施工人员素质，统一规则，科学布置，创造一种文明、整洁工地。
1） 施工现场做到“落手清”，不乱用其她单位材料；
2） 成井施工阶段，钻井产生泥浆水要统一放入浆池中，采用专用泥浆泵排除泥浆水，以保证泥浆水不溢流、不乱流；
3） 搞好宿舍卫生，制定值日表，宿舍人员每天轮流打扫，努力创造良好生活、工作环境；
4） 焊接或切割井管时，做到“轻敲、轻用力”，尽量减少噪音等手段有效地减少和减少噪音对周边影响；
5） 现场降水井多余材料做到分类、平头、堆放整洁；