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文檔簡介
深井降水工程實施施工方案一、工程概況與編制依據
1.1項目背景與工程概況
某商業(yè)綜合體項目位于城市核心區(qū),擬建場地總建筑面積18.6萬平方米,其中地下建筑面積5.2萬平方米,基坑開挖深度12.5-16.8米,局部集水坑區(qū)域開挖深度達18.3米。場地周邊分布有既有建筑物(最近距離6.2米)、城市主干道及地下管線(包括DN800給水管道、DN1000雨水管道等多條重要管線)。根據設計要求,基坑施工期間需將地下水位降至坑底以下0.5-1.0米,以確?;娱_挖及結構施工的安全,避免發(fā)生管涌、流砂等不良地質現(xiàn)象。本工程降水范圍為基坑總面積約8600平方米,降水深度15.0-18.0米,采用深井降水系統(tǒng)進行地下水控制。
1.2工程地質與水文地質條件
根據《巖土工程勘察報告》(2023-K-012),場地地貌單元屬于沖積平原,地層自上而下依次為:①層雜填土(厚度1.2-3.5米,結構松散);②層粉質黏土(厚度2.8-5.1米,可塑,滲透系數1.2×10??cm/s);③層細砂(厚度4.3-7.6米,稍密-中密,滲透系數3.5×10?2cm/s);④層中砂(厚度6.2-9.8米,中密,滲透系數8.7×10?2cm/s);⑤層粉質黏土(未揭穿,硬塑,滲透系數5.3×10??cm/s)。場地地下水類型為潛水,主要賦存于③、④層砂土中,穩(wěn)定水位埋深3.2-4.8米(高程18.5-19.7米),地下水流向由西北向東南,水力坡度約0.8‰,年變幅幅度1.5-2.0米。場地環(huán)境類型為II類,地下水對混凝土結構具微腐蝕性,對鋼筋混凝土結構中的鋼筋具弱腐蝕性。
1.3周邊環(huán)境分析
基坑北側為已建成10層住宅樓(筏板基礎,埋深3.5米),距離基坑上口線6.2米;南側為城市主干道(雙向六車道),路下埋設有DN800給水管道(埋深1.8米)、DN1000雨水管道(埋深2.5米)及10kV電力電纜(埋深0.8米);東側為在建地鐵車站(基坑深度22.3米,距離本項目基坑邊線15.0米);西側為待開發(fā)用地,現(xiàn)狀為空地。周邊環(huán)境對降水引起的地層變形及地下水變化敏感,需重點控制降水對既有建筑物及地下管線的影響,確保周邊環(huán)境安全。
1.4工程目標與降水要求
本工程降水施工需實現(xiàn)以下目標:(1)水位控制目標:基坑范圍內地下水位降至坑底以下0.5-1.0米,確保開挖面無明水;(2)變形控制目標:周邊建筑物沉降量控制在20mm以內,地下管線沉降量控制在15mm以內,降水引起的地面沉降量控制在30mm以內;(3)工期目標:降水工程總工期為90天,其中降水井施工15天,降水運行75天,與基坑開挖及結構施工同步;(4)質量目標:降水井成井質量合格率100%,降水系統(tǒng)運行穩(wěn)定,水位觀測數據準確率100%。降水設計需滿足《建筑基坑支護技術規(guī)程》(JGJ120-2012)、《建筑地基基礎工程施工質量驗收標準》(GB50202-2018)等規(guī)范要求,確保降水效果滿足施工需求。
二、施工準備與部署
2.1施工組織與管理
2.1.1項目管理機構設置
本工程成立深井降水項目經理部,由項目經理統(tǒng)一領導,下設技術負責人、生產經理、安全總監(jiān)、質量總監(jiān)等關鍵崗位。項目經理部成員均具備5年以上大型基坑降水工程經驗,確保團隊專業(yè)性和執(zhí)行力。項目經理部采用扁平化管理結構,每周召開一次例會,協(xié)調施工進度、資源調配和問題解決。技術負責人負責方案優(yōu)化和現(xiàn)場技術指導,生產經理負責施工組織和進度控制,安全總監(jiān)負責安全監(jiān)督和風險評估,質量總監(jiān)負責質量檢查和驗收。項目經理部還設立專門的降水小組,由3名工程師組成,負責降水系統(tǒng)的運行監(jiān)測和維護。
2.1.2職責分工
項目經理部各崗位職責明確,分工協(xié)作。項目經理全面負責項目實施,包括對外協(xié)調和決策審批;技術負責人負責編制施工方案、圖紙會審和技術交底,確保方案符合設計要求;生產經理負責現(xiàn)場施工安排,包括人員調度、設備使用和進度跟蹤;安全總監(jiān)負責制定安全措施,監(jiān)督現(xiàn)場安全操作,預防事故發(fā)生;質量總監(jiān)負責材料檢驗、工序驗收和資料歸檔,確保工程質量達標。降水小組每日記錄水位數據,分析降水效果,并及時調整運行參數。各崗位之間通過每日碰頭會溝通,確保信息暢通,避免職責交叉或遺漏。
2.2施工資源配置
2.2.1人員配置
根據工程規(guī)模和降水需求,本工程配備專業(yè)施工人員共25人。其中,項目經理1人,技術負責人1人,生產經理1人,安全總監(jiān)1人,質量總監(jiān)1人,降水工程師3人,鉆機操作工8人,水泵操作工4人,普工6人,電工1人。所有人員均持有相關崗位證書,如電工證、操作證等,并經過崗前培訓,熟悉工程特點和施工要求。降水工程師負責技術指導,鉆機操作工負責成井施工,水泵操作工負責設備運行,普工輔助搬運和清理,電工負責電氣線路維護。人員配置考慮了24小時輪班制,確保降水系統(tǒng)連續(xù)運行,滿足施工進度要求。
2.2.2設備配置
本工程降水施工所需設備包括鉆機、水泵、發(fā)電機等關鍵設備,均根據工程地質條件和降水深度選擇。鉆機選用2臺XY-100型rotarydrillingrig,最大鉆深30米,適合砂土層施工;水泵選用4臺QJ型深井泵,流量50m3/h,揚程25米,滿足降水深度要求;發(fā)電機選用1臺200kW柴油發(fā)電機,作為備用電源,確保停電時降水系統(tǒng)不中斷;此外,配備泥漿泵2臺、空壓機1臺、水準儀2臺、全站儀1臺等輔助設備。設備數量考慮了備用和維修需求,如鉆機備用1臺,水泵備用2臺,避免設備故障影響施工。所有設備進場前均進行調試和檢查,確保性能穩(wěn)定,運行可靠。
2.2.3材料配置
降水施工所需材料包括井管、濾料、電纜等,均按設計要求采購和儲備。井管采用Φ300mmPVC管,長度18米,帶濾水孔,共120根;濾料選用粒徑2-5mm的石英砂,共200立方米;電纜選用YC型橡套電纜,截面10mm2,共500米;此外,配備黏土球50立方米用于井壁封堵,膨潤土20立方米用于泥漿制備。材料采購選擇合格供應商,確保質量達標,并建立材料臺賬,記錄進場日期和檢驗結果。材料儲備考慮了施工進度需求,如井管和濾料提前10天進場,避免延誤。材料存放于現(xiàn)場倉庫,分類堆放,防潮防損,確保使用時符合要求。
2.3施工現(xiàn)場布置
2.3.1臨時設施規(guī)劃
施工現(xiàn)場臨時設施包括辦公室、倉庫、休息室等,均布置在基坑周邊安全區(qū)域,不影響施工和周邊環(huán)境。辦公室設在場地東側,面積50平方米,配備辦公桌椅、電腦和通訊設備,供項目經理部使用;倉庫設在場地西側,面積100平方米,存放設備、材料和工具,劃分鉆機區(qū)、水泵區(qū)、材料區(qū),標識清晰;休息室設在場地北側,面積30平方米,供工人休息和用餐,配備飲水機、急救箱等設施。臨時設施采用彩鋼板搭建,基礎穩(wěn)固,防水防風,并設置消防器材,確保安全。設施位置考慮了交通便利性,如靠近施工道路,便于材料運輸和人員進出。
2.3.2施工道路與排水
施工現(xiàn)場道路規(guī)劃為環(huán)形布局,寬度4米,采用C20混凝土硬化,確保重型設備通行順暢。道路分為主路和支路,主路連接基坑周邊和材料堆場,支路通向各降水井位,設置會車區(qū),避免擁堵。排水系統(tǒng)包括明溝和沉淀池,明溝沿基坑邊緣設置,截面0.3m×0.4m,收集雨水和施工廢水;沉淀池設在場地東南角,尺寸3m×3m×2m,用于泥漿沉淀,達標后排入市政管網。排水系統(tǒng)定期清理,防止堵塞,確保場地干燥,影響降水施工。道路和排水布置考慮了周邊環(huán)境,如避開地下管線,減少對周邊建筑的影響。
2.4施工進度計劃
2.4.1總體進度安排
本工程降水施工總工期90天,分三個階段實施:第一階段為施工準備,包括場地清理、設備進場和人員培訓,耗時10天;第二階段為降水井施工,包括鉆孔、下管和洗井,耗時15天;第三階段為降水運行,包括系統(tǒng)調試、水位監(jiān)測和結構施工配合,耗時65天。各階段銜接緊密,避免窩工。施工準備階段完成后,立即進入降水井施工,確保進度可控;降水井施工完成后,啟動降水運行,與基坑開挖同步進行。進度計劃采用橫道圖管理,每周檢查實際進度,調整計劃偏差,確保按時完成。
2.4.2關鍵節(jié)點控制
關鍵節(jié)點包括降水井完成時間、降水系統(tǒng)啟動時間和水位達標時間。降水井施工節(jié)點為第25天,完成120口井的施工;降水系統(tǒng)啟動節(jié)點為第30天,所有水泵安裝調試完畢;水位達標節(jié)點為第40天,基坑水位降至坑底以下0.5米。關鍵節(jié)點設置預警機制,如降水井施工延遲3天,則增加鉆機或延長工作時間;水位不達標,則調整水泵參數或增加井數。節(jié)點控制由生產經理負責,每日跟蹤進度,確保滿足工程目標。
2.5施工準備措施
2.5.1技術準備
技術準備包括圖紙會審、方案編制和交底工作。圖紙會審由技術負責人組織,聯(lián)合設計、監(jiān)理和施工方,核對降水設計圖紙與現(xiàn)場條件,確保無誤;方案編制依據《建筑基坑支護技術規(guī)程》和工程地質報告,制定詳細施工方案,包括成井工藝、降水參數和應急措施;技術交底由技術負責人向施工人員講解方案要點,如鉆孔深度、濾料填筑要求等,并簽字確認。技術準備還包括儀器校準,如水準儀和全站儀,確保測量數據準確。所有技術文件整理歸檔,便于查閱和追溯。
2.5.2現(xiàn)場準備
現(xiàn)場準備包括場地清理、測量放線和障礙物處理。場地清理由普工完成,清除地表雜物、雜草和垃圾,平整場地,確保施工區(qū)域安全;測量放線由測量組負責,根據設計坐標,用全站儀標定降水井位,設置控制樁,并復核無誤;障礙物處理包括遷移地下管線和樹木,如發(fā)現(xiàn)未標注管線,及時通知監(jiān)理和業(yè)主,制定保護方案?,F(xiàn)場準備還包括臨時水電接通,如從市政電網引入電源,安裝配電箱,確保設備用電?,F(xiàn)場準備完成后,由質量總監(jiān)檢查驗收,符合要求方可施工。
2.5.3安全準備
安全準備包括安全培訓、防護措施和應急預案。安全培訓由安全總監(jiān)組織,對施工人員進行安全教育,講解降水施工風險,如觸電、坍塌等,并考核合格;防護措施包括安全帽、安全帶、防護眼鏡等個人防護裝備,現(xiàn)場設置警示標志和圍擋,如基坑邊緣設1.2米高護欄;應急預案包括停電、管涌等突發(fā)情況的處理流程,配備應急發(fā)電機、沙袋和抽水設備,并定期演練。安全準備還包括安全檢查,如每日開工前檢查設備狀態(tài)和防護設施,消除隱患。安全措施由安全總監(jiān)監(jiān)督執(zhí)行,確保施工安全無事故。
三、降水設計與計算依據
3.1降水目標確定
3.1.1水位控制深度
根據基坑開挖深度及周邊環(huán)境要求,降水系統(tǒng)需將地下水位降至坑底以下0.5-1.0米?;娱_挖深度12.5-18.3米,對應降水深度目標為13.0-19.3米。北側住宅樓區(qū)域因距離基坑僅6.2米,需將局部降水深度增加至19.8米,以避免因降水梯度差導致建筑物不均勻沉降。降水運行期間,水位波動范圍嚴格控制在±0.3米內,確保開挖面無明水作業(yè)。
3.1.2降水范圍界定
降水范圍以基坑輪廓線外擴10米為準,總面積約9800平方米。東側臨近地鐵車站區(qū)域,降水范圍需延伸至基坑邊線外15米,形成聯(lián)合降水區(qū),避免因降水漏斗效應導致地鐵結構變形。降水井布置時,在基坑轉角位置加密井距,確保降水曲線連續(xù)性,避免局部水位回升。
3.1.3環(huán)境保護目標
降水引起的周邊地面沉降需控制在30毫米以內,北側住宅樓沉降量控制在20毫米以內,地下管線沉降量控制在15毫米以內。通過設置水位觀測孔和沉降監(jiān)測點,建立"降水-沉降"聯(lián)動預警機制,當沉降速率超過0.5毫米/天時,立即啟動降水參數調整程序。
3.2水文地質參數確定
3.2.1滲透系數取值
根據《巖土工程勘察報告》及現(xiàn)場抽水試驗結果,各土層滲透系數取值如下:②層粉質黏土1.2×10??cm/s,③層細砂3.5×10?2cm/s,④層中砂8.7×10?2cm/s。降水設計時,以③、④層砂土為主要含水層,綜合滲透系數取值為5.0×10?2cm/s。抽水試驗顯示,降水影響半徑達120米,計算時采用R=1.95S√(HK)公式確定,其中S為水位降深,H為含水層厚度。
3.2.2地下水補給分析
場地地下水接受大氣降水入滲及側向徑流補給。年降水量800毫米,入滲系數取0.15,單日最大補給量約120立方米。西側空地存在季節(jié)性地表水體,距離基坑80米,通過滲透路徑分析,其補給量可忽略不計。降水設計時,按單日最大補給量的1.5倍配置降水能力,確保極端天氣條件下水位穩(wěn)定。
3.2.3水力坡度影響
場地地下水水力坡度0.8‰,流向西北向東南。降水井布置時,在基坑西側增加3口觀測井,監(jiān)測流向變化。計算單井出水量時,考慮水力坡度對降水漏斗的偏移影響,對西側降水井的出水量系數按0.85折減,南側按1.05放大,確保降水曲線均勻分布。
3.3降水井群設計
3.3.1井位布置原則
采用"環(huán)形封閉+重點加密"的井位布置方案。沿基坑周邊布置雙排降水井,排距8米,井距12米,共布置100口井。北側住宅樓區(qū)域加密至井距8米,增加20口井;地鐵車站側布置單排井,井距15米,共15口井。井位偏差控制在50毫米內,采用全站儀放樣,避開地下管線及既有基礎。
3.3.2井身結構設計
降水井井徑600毫米,井深25米。井管采用Φ300mmPVC濾水管,纏絲間距0.5毫米,外包60目尼龍網。濾料層厚度150毫米,采用2-5mm石英砂,濾料頂部采用黏土球封堵3米,防止地表水滲入。井管連接采用螺紋套接,確保接口密封性,洗井后進行抽水試驗,出水量需達到設計值的90%以上。
3.3.3沉砂管設置
井底設置3米沉砂管,采用PVC實壁管。沉砂管容積按單日最大含砂量0.5%設計,可容納7天沉砂量。每口井配備沉砂監(jiān)測裝置,每月測量沉砂高度,超過1.5米時進行清淤,防止井管堵塞影響降水效果。
3.4降水系統(tǒng)計算
3.4.1總涌水量計算
采用大井法計算基坑總涌水量,公式為Q=πK(2H-S)S/ln(R/r0)。其中H=18.5米(含水層厚度),S=5.0米(平均水位降深),R=120米(影響半徑),r0=55米(等效半徑)。計算得總涌水量為2850立方米/天,設計配置總出水量3200立方米/天,安全系數1.12。
3.4.2單井出水量確定
單井出水量按q=120πrL√K計算,其中r=0.3米(濾水管半徑),L=15米(濾水管長度)。計算得單井設計出水量32立方米/小時,實際選用QJ型深井泵(流量50m3/h),揚程25米,滿足降水深度要求。水泵安裝深度控制在井口下18米,避免氣蝕現(xiàn)象。
3.4.3水位降深驗證
采用穩(wěn)定流模型計算降水井群聯(lián)合降水效果。通過數值模擬顯示,基坑中心水位降深達6.5米,滿足設計要求。北側住宅樓區(qū)域水位降深4.8米,沉降計算值18毫米,符合控制標準。降水運行期間,通過3口觀測井實時監(jiān)測,水位波動范圍始終在設計允許值內。
3.5設備選型與配置
3.5.1水泵配置方案
選用QJ型深井泵120臺,其中100臺用于主降水系統(tǒng),20臺作為備用。水泵功率7.5kW,流量50m3/h,揚程25米。每臺水泵配備液位自動控制系統(tǒng),水位高于設定值自動啟動,低于設定值自動停機,實現(xiàn)智能運行。水泵控制箱設置過載保護及缺相保護,確保設備運行安全。
3.5.2排水管網設計
排水主管采用Φ300mmHDPE雙壁波紋管,沿基坑周邊環(huán)形布置,坡度0.5%。每隔30米設置沉砂井,定期清理泥沙。排水支管采用Φ200mmPVC管,連接各降水井。排水總量按4000立方米/天設計,接入市政雨水管網,排放口設置在線監(jiān)測設備,確保排水符合環(huán)保要求。
3.5.3供電保障系統(tǒng)
采用雙回路供電,主電源引自市政電網,備用電源為200kW柴油發(fā)電機。發(fā)電機自動切換裝置響應時間小于10秒,確保停電時降水系統(tǒng)不中斷。配電系統(tǒng)設置三級漏電保護,接地電阻≤4Ω,電纜架空敷設高度2.5米,避免施工機械損傷。
3.6安全校核與優(yōu)化
3.6.1地面沉降驗算
采用分層總和法計算降水引起的地面沉降。砂土層沉降量S=Δp·H/(E_s),其中Δp為有效應力增量,H為土層厚度,E_s為壓縮模量。計算顯示,最大沉降量28毫米,發(fā)生在基坑北側,滿足30毫米控制要求。通過設置回灌井,在住宅樓與基坑間布置5口回灌井,回灌量按降水量的60%控制,進一步降低沉降風險。
3.6.2管線保護措施
南側給水管道及電力電纜采用懸吊保護方案。降水前對管線進行應力釋放,設置剛性支墩,間距5米。降水期間每日監(jiān)測管線沉降,累計沉降超過10毫米時,啟動回灌系統(tǒng)調整降水參數。管線位置加密布置2口觀測井,實時監(jiān)控水位變化,防止因降水漏斗導致管線失穩(wěn)。
3.6.3應急降水預案
制定三級應急響應機制:一級響應(水位超限30分鐘)啟動備用水泵;二級響應(水位超限1小時)增開周邊觀測井作為應急降水井;三級響應(沉降超預警值)立即停止降水,啟動回灌系統(tǒng)并通知監(jiān)理單位。應急物資儲備包括備用水泵5臺、柴油發(fā)電機1臺、沙袋500立方米,確保突發(fā)情況快速處置。
四、降水工程施工方法
4.1降水井施工工藝
4.1.1鉆孔作業(yè)
降水井施工采用XY-100型回轉鉆機,鉆頭直徑600mm。鉆進過程中嚴格控制垂直度偏差不超過1%,采用導向裝置確保鉆孔垂直。鉆進至設計深度25米后,進行清孔作業(yè),使用泥漿泵循環(huán)置換泥漿直至孔口返出清水。鉆進速度控制在1.5m/min,遇砂層時降低鉆速至0.8m/min,防止孔壁坍塌。施工班組每鉆進5米測量一次孔斜,發(fā)現(xiàn)偏差立即調整鉆進參數。
4.1.2井管安裝
井管采用Φ300mmPVC濾水管,每節(jié)3米,采用螺紋連接。下管前在井管外側包裹60目尼龍網,纏絲間距0.5mm。下管過程使用吊車緩慢吊裝,避免撞擊孔壁。井管底部3米采用實壁管作為沉砂管,頂部高出地面0.5米。井管就位后立即在管周填入2-5mm石英砂濾料,填料速度控制在2m3/h,避免產生架空現(xiàn)象。濾料填至地面下3米處,上部采用黏土球封堵至地面。
4.1.3洗井作業(yè)
采用活塞洗井與空壓機聯(lián)合洗井工藝。先使用活塞在濾水管段上下提拉,破壞泥皮并疏通含水層。隨后采用9m3/min空壓機進行氣舉反循環(huán)洗井,工作壓力0.7MPa,洗井時間不少于8小時。洗井過程中定時檢測出水的含砂量,要求含砂量小于1/20000。洗井完成后進行抽水試驗,測定單井出水量,確保達到設計值的90%以上。
4.2降水設備安裝
4.2.1水泵安裝
選用QJ型深井泵,安裝前檢查電機絕緣電阻不低于50MΩ。水泵采用鋼絲繩懸吊固定,安裝深度控制在井口下18米,距離井底7米。泵體進水口加裝防砂罩,防止砂粒進入。電纜采用防水橡套電纜,沿井壁固定,每3米設一道電纜卡。安裝完成后手動盤車檢查轉動靈活性,確保無卡阻現(xiàn)象。
4.2.2管網連接
排水主管采用Φ300mmHDPE雙壁波紋管,采用承插式橡膠圈接口,接口處涂抹潤滑脂。主管沿基坑周邊環(huán)形布置,坡度0.5‰,最低點設置沉砂井。支管采用Φ200mmPVC管,與降水井出口采用柔性接頭連接。管網安裝完成后進行閉水試驗,試驗壓力0.1MPa,持續(xù)30分鐘無滲漏。
4.2.3電氣系統(tǒng)
配電系統(tǒng)采用TN-S接零保護制,三級配電二級保護。每臺水泵獨立設置控制箱,配備過載保護、缺相保護及液位自動控制功能。主電纜采用VV22型鎧裝電纜,直埋敷設深度0.8米,過路處穿鍍鋅鋼管保護。接地裝置采用L50×5鍍鋅角鋼,接地電阻≤4Ω。
4.3系統(tǒng)調試與試運行
4.3.1單井調試
每口降水井獨立進行試運行,啟動水泵后記錄初始電流、電壓及流量。運行2小時檢查軸承溫升不超過40℃,振動速度≤4.5mm/s。測試潛水泵的液位控制功能,設定停泵水位為井口下20米,啟泵水位為井口下15米,確保自動啟停正常。
4.3.2群井聯(lián)動調試
分區(qū)域啟動降水系統(tǒng),每啟動10口井觀察30分鐘。監(jiān)測主管道壓力變化,控制在0.05-0.08MPa范圍內。檢查管網連接處滲漏情況,發(fā)現(xiàn)滲漏立即停水處理。聯(lián)動運行24小時后,測量基坑中心水位降深,要求達到設計降深值的80%以上。
4.3.3運行參數優(yōu)化
根據水位監(jiān)測數據調整水泵運行參數。當水位降深超過設計值20%時,采取間歇運行方式,每運行4小時停機1小時。在住宅樓區(qū)域采用變頻控制,根據水位反饋動態(tài)調整水泵轉速。每日記錄各井運行電流,電流異常波動超過15%的井立即停機檢修。
4.4降水運行維護
4.4.1日常監(jiān)測
建立三級監(jiān)測體系:降水井水位每日測量2次,采用電子水位計;基坑周邊沉降點每周測量1次,使用精密水準儀;建筑物傾斜每月測量1次,采用全站儀。監(jiān)測數據實時錄入系統(tǒng),當水位日降幅超過0.5m或沉降速率超過0.2mm/d時,啟動預警程序。
4.4.2設備維護
每兩周檢查一次水泵密封情況,更換磨損的機械密封。每月清理一次沉砂井,清除沉積泥沙。每季度對電纜絕緣進行測試,絕緣電阻不低于10MΩ。備用發(fā)電機每月空載運行30分鐘,確保燃油充足。建立設備維護臺賬,記錄維修內容及更換部件。
4.4.3應急處置
制定突發(fā)情況處置流程:遇停電立即啟動發(fā)電機,切換時間不超過10分鐘;發(fā)現(xiàn)管道破裂,關閉對應區(qū)域閥門,2小時內完成搶修;出現(xiàn)涌砂現(xiàn)象,立即停泵并回填井口,采用雙液漿注漿加固。應急物資儲備包括備用水泵5臺、柴油發(fā)電機1臺、沙袋500立方米,存放于現(xiàn)場專用倉庫。
4.5特殊部位處理
4.5.1基坑轉角加密區(qū)
在基坑四個轉角位置增設降水井,井距加密至6米。采用微型鉆機施工,鉆頭直徑400mm,避免對周邊土體擾動。井管采用不銹鋼材質,增強抗腐蝕能力。加密區(qū)降水井單獨設置排水支管,避免與主管交叉影響排水效率。
4.5.2地鐵車站側聯(lián)合降水
與地鐵施工單位協(xié)調,在基坑與地鐵間設置聯(lián)合降水區(qū)。采用同步啟??刂?,降水井運行時間與地鐵降水系統(tǒng)保持一致。設置共享觀測井,實時監(jiān)測兩區(qū)域水位差,控制在1米以內。聯(lián)合降水區(qū)排水管采用獨立系統(tǒng),避免相互干擾。
4.5.3管線保護段施工
在給水管道及電力電纜上方5米范圍內,采用管井降水與輕型井點聯(lián)合降水方案。管井井深15米,井徑400mm;井點管長6米,間距1.2米。降水期間每日監(jiān)測管線沉降,累計沉降超過8mm時啟動回灌系統(tǒng),回灌井布置在管線外側10米處。
4.6施工質量控制
4.6.1工序驗收
實行"三檢制":施工班組自檢、質量員專檢、監(jiān)理工程師驗收。關鍵工序包括鉆孔終孔、井管安裝、洗井效果驗收,驗收合格后方可進入下道工序。驗收資料包括鉆孔記錄、洗井試驗報告、抽水試驗記錄,整理成冊歸檔。
4.6.2質量標準
降水井垂直度偏差≤1%,井位偏差≤50mm,井深偏差≤300mm。濾料填入量計算值允許誤差±5%,含砂量≤1/20000。水泵安裝深度偏差≤500mm,排水管道坡度偏差≤0.1%。所有指標均按《建筑基坑支護技術規(guī)程》JGJ120-2012進行驗收。
4.6.3持續(xù)改進
每周召開質量分析會,總結施工中的質量問題。針對洗井效果不達標的井,采用高壓旋噴二次處理。對頻繁發(fā)生故障的設備型號進行評估,必要時更換為更可靠品牌。建立質量反饋機制,將運行中出現(xiàn)的問題反饋至設計單位,優(yōu)化后續(xù)降水方案。
五、降水工程監(jiān)測與控制
5.1監(jiān)測體系構建
5.1.1監(jiān)測點布置
根據基坑周邊環(huán)境特點,監(jiān)測點分為水位監(jiān)測點、沉降監(jiān)測點和設備運行監(jiān)測點三類。水位監(jiān)測井沿基坑周邊布置,每30米一口,共20口;在基坑中心及北側住宅樓區(qū)域各增加1口,共22口。水位監(jiān)測井深度25米,采用Φ50mmPVC管,底部封閉,側壁打孔外包濾網。沉降監(jiān)測點布置在建筑物角點、管線節(jié)點及地面關鍵位置,北側住宅樓每棟布置8個點(四角及中點),給水管道及電力電纜每5米布置1個點,共60個點。設備運行監(jiān)測點覆蓋所有降水井,每井安裝電流表、電壓表及流量計,實時監(jiān)測水泵運行狀態(tài)。
5.1.2監(jiān)測頻率
監(jiān)測頻率根據施工階段動態(tài)調整。施工準備階段(降水井施工期間),水位監(jiān)測每日2次(8:00、16:00),沉降監(jiān)測每日1次;降水運行初期(前30天),水位監(jiān)測每4小時1次,沉降監(jiān)測每日2次;穩(wěn)定運行期(30天后),水位監(jiān)測每8小時1次,沉降監(jiān)測每日1次。遇暴雨、停電等特殊情況,加密監(jiān)測至每2小時1次,直至恢復正常。
5.1.3監(jiān)測設備
水位監(jiān)測采用電子水位計(精度0.01m),數據通過無線傳輸至監(jiān)控中心;沉降監(jiān)測采用精密水準儀(精度0.1mm),配合固定水準基點;設備運行監(jiān)測采用智能電表(精度0.5級)及電磁流量計(精度1.0級),數據接入PLC控制系統(tǒng)。所有設備每月校準1次,確保監(jiān)測數據準確可靠。
5.2關鍵指標監(jiān)測
5.2.1水位監(jiān)測
水位監(jiān)測重點關注降深及變化速率。每日記錄各監(jiān)測井水位,計算基坑平均水位降深,要求穩(wěn)定運行期保持在坑底以下0.5-1.0米。水位日降幅超過0.5米時,分析原因(如水泵故障、管道泄漏),及時處理;水位回升超過0.3米時,立即啟動備用水泵,增加運行時間。北側住宅樓區(qū)域水位單獨監(jiān)測,與基坑水位差控制在1米以內,避免因降水梯度差導致建筑物變形。
5.2.2沉降監(jiān)測
沉降監(jiān)測分為地面沉降和建筑物沉降兩部分。地面沉降點沿基坑周邊布置,間距10米,累計沉降量控制在30毫米以內;建筑物沉降點布置在墻體、柱角等關鍵部位,累計沉降量控制在20毫米以內,沉降速率超過0.2毫米/天時啟動預警。監(jiān)測數據采用“閉合水準路線”測量,確保誤差≤0.5mm。發(fā)現(xiàn)異常沉降時,加密監(jiān)測至每4小時1次,并同步分析降水參數與沉降的關聯(lián)性。
5.2.3設備運行監(jiān)測
設備運行監(jiān)測主要關注水泵的電流、電壓、流量及運行時間。每臺水泵設置上限電流(15A)、下限流量(30m3/h),超出范圍立即報警。每日記錄各水泵運行時間,累計運行時間超過200小時時進行維護(更換密封、軸承)。備用水泵每周啟動1次,運行30分鐘,確保隨時可用。
5.3數據分析與預警
5.3.1數據采集與處理
監(jiān)測數據通過PLC系統(tǒng)自動采集,傳輸至監(jiān)控中心服務器。數據采用Excel進行整理,繪制“水位-時間”“沉降-時間”“電流-時間”曲線,直觀反映變化趨勢。每日生成監(jiān)測報告,內容包括:當日水位平均值、最大沉降量、設備運行狀態(tài)及異常情況。每周召開監(jiān)測分析會,總結數據規(guī)律,調整降水參數。
5.3.2預警閾值設定
根據設計要求及工程經驗,設定三級預警閾值:一級預警(黃色)為水位日降幅0.5米或沉降速率0.2毫米/天,需調整降水參數;二級預警(橙色)為水位日降幅0.8米或沉降速率0.3毫米/天,需啟動回灌系統(tǒng);三級預警(紅色)為水位日降幅1.0米或沉降速率0.5毫米/天,需立即停止降水并上報監(jiān)理單位。
5.3.3趨勢分析
通過監(jiān)測數據預測未來變化趨勢。例如,若連續(xù)3天水位降幅超過0.4米,預測5天后可能達到預警值,提前增加水泵運行時間;若沉降速率連續(xù)2天超過0.25毫米/天,預測一周后可能超過二級預警,提前啟動回灌系統(tǒng)。趨勢分析采用“移動平均法”,計算近7天數據的平均值,減少短期波動影響。
5.4動態(tài)控制措施
5.4.1降水參數調整
根據水位監(jiān)測結果動態(tài)調整水泵運行參數。當水位降深不足時,采取“增加運行時間+提高頻率”措施:例如,將水泵運行時間從16小時/天增加至20小時/天,頻率從50Hz提高至55Hz;當水位降深過大時,采取“減少運行時間+降低頻率”措施:例如,運行時間減少至14小時/天,頻率降低至45Hz。調整后密切監(jiān)測水位變化,確保穩(wěn)定在設計范圍內。
5.4.2回灌系統(tǒng)控制
回灌系統(tǒng)主要用于控制周邊沉降,布置在北側住宅樓與基坑之間,共5口回灌井。回灌量根據沉降數據調整:當沉降速率超過0.2毫米/天時,回灌量按降水量的40%控制(約500立方米/天);當沉降速率超過0.3毫米/天時,回灌量增加至60%(約750立方米/天)。回灌用水采用自來水,水質符合《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB5749-2022),避免污染地下水。
5.4.3設備運行優(yōu)化
通過設備運行監(jiān)測優(yōu)化水泵配置。例如,某區(qū)域水泵電流長期低于10A(額定電流15A),說明出水量不足,可能是濾料堵塞,需停泵洗井;某水泵電流波動超過20%,可能是葉輪磨損,需更換。優(yōu)化后,設備故障率降低30%,運行效率提高15%。
5.5應急監(jiān)測與處置
5.5.1突發(fā)情況監(jiān)測
突發(fā)情況包括停電、管道破裂、涌砂等。停電時,立即啟動備用電源,監(jiān)測水位回升情況,每10分鐘記錄1次,若回升超過0.5米,增開備用水泵;管道破裂時,關閉對應區(qū)域閥門,監(jiān)測泄漏點周邊水位及沉降,每小時記錄1次;涌砂時,立即停該降水井,監(jiān)測周圍土體變形,每30分鐘記錄1次。
5.5.2快速響應流程
建立“5分鐘響應、30分鐘處置、2小時恢復”的應急機制。停電時,值班人員5分鐘內啟動發(fā)電機,30分鐘內恢復供電;管道破裂時,搶修隊伍30分鐘內到達現(xiàn)場,2小時內完成修復;涌砂時,技術團隊30分鐘內制定處置方案,2小時內完成井口封堵及注漿加固。應急過程中,實時監(jiān)測各項指標,確保處置有效。
5.5.3處置效果評估
應急處置完成后,評估效果是否達標。例如,停電后水位回升不超過0.3米,沉降增量不超過1毫米;管道修復后泄漏停止,周邊水位穩(wěn)定;涌砂處置后土體變形停止,含砂量降至1/20000以下。評估結果記錄在案,作為后續(xù)應急改進的依據。
六、安全文明施工與環(huán)境保護
6.1安全管理體系
6.1.1組織機構
項目部設立安全生產領導小組,項目經理任組長,安全總監(jiān)任副組長,成員包括技術負責人、生產經理及各班組長。領導小組每周召開安全例會,分析施工風險,制定防控措施。專職安全員3人,負責日常巡查與隱患排查,實行分片區(qū)責任制,每人負責3-5口降水井的現(xiàn)場安全管理。
6.1.2制度建設
制定《降水工程安全操作規(guī)程》《臨時用電管理細則》《應急預案》等12項制度。安全操作規(guī)程明確鉆機操作、水泵安裝、高空作業(yè)等12類高風險工序的安全要點。臨時用電采用三級配電二級保護,電纜架空敷設高度不低于2.5米,過路處穿鋼管保護。所有施工人員入場前進行安全培訓,考核合格后方可上崗。
6.1.3風險管控
開展危險源辨識,識別出觸電、機械傷害、坍塌等8類主要風險。針對觸電風險,配電箱安裝漏電保護器(動作電流≤30mA),電工每日檢查接地電阻;針對機械傷害,鉆機操作區(qū)設置1.2米高防護欄桿,警示燈夜間開啟;針對坍塌風險,鉆孔時保持泥漿液面高于地下水位1米以上。
6.2文明施工措施
6.2.1現(xiàn)場管理
施工區(qū)域采用彩鋼板圍擋,高度2.5米,設置“非施工人員禁止入內”警示標識。材料堆放分區(qū)管理,井管、濾料等分類碼放,高度不超過1.5米。每日施工結束后清理現(xiàn)場,泥漿池加蓋封閉,防止揚塵。施工車輛進出沖洗輪胎,避免帶泥上路。
6.2.2降噪與防塵
選用低噪聲設備,鉆機加裝隔音罩,噪聲控制在65dB以下。土方作業(yè)時采用濕法作業(yè),定期灑水降塵。水泥、砂石等易揚塵材料覆蓋防塵網。施工現(xiàn)場設置4處空氣質量監(jiān)測點,PM10濃度超標時立即啟動霧炮機。
6.2.3便民措施
在基坑周邊設置臨時便道,寬度3米,采用鋼板鋪設。夜間施工設置3處照明燈,亮度滿足行人通行需求。臨近住宅區(qū)一側設置隔音屏障,高度3米,采用聚酯纖維吸聲板。施工期間減少夜間高噪聲作業(yè),22:00后停止鉆機作業(yè)。
6.3環(huán)境保護措施
6.3.1水資源保護
降水排放水經沉淀處理達標后排放。設置三級沉淀池,尺寸分別為3m×3m×2m、2m×2m×1.5m、1.5m×1.5m×1m,停留時間不少于24小時。監(jiān)測排放水質
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