杨桥泵站井点(管井)降水施工技术方案

南京江宁科学园杨桥污水提升泵站工程井点降水施工组织设计编制人：审核人：批准人：南京润华市政建设有限公司2008年6月杨桥泵站井点（管井）降水施工组织设计1、工程概况杨桥污水提升泵站位于南京市内，处于竹山路南沿规划中的北侧，秦怀河以东。杨桥污水提升泵站总设计规模为17万m3/d，土建部分一次建成（一期设备按2.5万m3/d安装），设备分期安装。污水经本泵站提升后，直接进入科学园污水处理厂，无须再次提升。杨桥污水提升泵站按远期规模设计，同时能满足近期排放流量和扬程的需要。泵站进水钢管管径为DN1500，管内底标高为－1.6米，出水压力管道采用两根DN1200的玻璃钢管。杨桥污水提升泵站采用沉井施工工艺，沉井呈半哑铃形。本工程抗震设防烈度为7度，第一组，设计基本地震加速度值为0.01g。南侧距秦淮河约300米，场地分布一明塘，地形较平坦。2、工程地质与地下水文情况根据浙江有色建设工程有限公司出具的江宁科学园杨桥泵站工程岩石工程勘察报告（工程编号：200803013），本工程所在地区地貌属河漫滩。地层自上而下分述为：【－B】层塘泥：黑灰色，流塑状态，含腐植物，有臭味，该层分布于明塘部位。【】层素填土：灰黄、黄灰色，主要由粘土组成。该层层厚：1.30～3.00m，层底埋深：1.30～3.00m，渗透系数:6.67*10-6㎝/s；【－1】粉土夹粉砂层：灰色（顶部1~2m为黄灰色），饱和，稍密状态，中等压缩性，粉砂呈层状或团块状分布。该层层厚：2.60～5.30m，层底埋深：4.60～7.60m，渗透系数：2.59*10-4㎝/s。【－2】粉土夹粉砂层：灰色，饱和，稍密状态为主，局部中密状态，粉砂呈层状或团块状分布。该层层厚：8.4～11.80m，层底埋深：14.00～17.60m。渗透系数：3.32*10-4㎝/s【－3】淤泥质粉质粘土层：灰色，饱和，流塑状态，高压缩性。该层层厚：2.90～6.20m，层底埋深：19.00～22.00m。渗透系数：8.33*10-7㎝/s。根据工程地质勘察报告及我们在该地区的施工经验，场区内的水文地质情况，可概述如下：层次地下水类型水位埋深（ｍ）地下水位标高（ｍ）第一层上层滞水1.30～3.006.5～6.67第二层潜水15.00～17.40-7.87～-10.23第一层上层滞水，水位平均埋深于0.50ｍ。主要含水层为素填土层；第二层潜水,水位平均埋深于－9.05ｍ，含水层深度范围内主要为的粉土夹粉砂层。考虑本次施工基槽开挖和沉井下沉和封底质量，因此降水水位应大于+3.0ｍ，才对基槽开挖及沉井下沉和封底质量施工有利。3、降水设计方案3.1.施工方法根据勘察报告，第一层上层滞水和第二层潜水对本次施工有直接影响。潜水含水层为粉土夹粉砂层，渗透均一，较容易抽降。但该层层底即为淤泥质粉质粘土层，对降水较为不利。这种地层采用轻型井点或大直径管井的方法降水。结合我们以往成功的降水经验，如采用轻型井点方法降水，根据实际槽深需要双排双层，占地面积大，大量增加了土方量且拖长了工期，是很不经济的；因此，本工程我们采用大直径管井的方法进行降水，且适当增加降水井的数量，缩小井间距，使其排水量增大，能达到迅速降低地下水位高度的效果，保证沉井的正常施工。3.2.排降水量估算3.2.1.降水井深度HH1+h+IL=11.00+0.5+1/10×20=13.5m本工程取H=16m式中：H1－－井点埋设至坑底面的距离(m)；h－－降低后地下水位至基坑中心底面的距离取h=0.5m。I－－地下水降落坡度，为1/10。L－－井点至基坑中心的水平距离，取20(m)；3.2.2.基坑涌水量估算根据公式:Ｑ=1.366k(2H－S)S/lgR－lgx=1.366×0.3×(2×15－11.5)×11.5/lg49－lg19=212m3/d其中:K－－土的渗透系数(m3/d)；取k=0.3m3/d。H－－含水层厚度(m)；取H=15m。S－－水位降低值(m)；取S=6.0－(-5.0)+0.5=11.5m。R－－抽水影响半径(m)；取经验值R=2S(KH)0.5=49m。X－－基坑假想半径(m)；取X=19m。3.2.3.单井涌水量估算q=1.366k(2H－S)S/lgR－lgr=1.366×0.3×(2×15－11.5)×11.5/lg49－lg0.15=34.7m3/d其中:r－－滤管半径(m)；取r=0.15m3.3.井点布置按基槽排降水量及现场实际情况，降水井设在基坑开挖＋6.0m平台上，距基坑壁2.50m，呈帷幕。降水井设计参数如下：井距：10~14米井深：16米井径：φ600毫米共设：12口其中设3口井设置在沉井内成井：反循环钻机滤管：无砂滤水管φ300毫米滤料：2～3毫米水洗豆砂3.4.1.施工准备3.4.1.1.测量放线测量放线依据现场控制点桩为基准，用精密全站仪，并根据井点布置图放线定位。放线经复核后报监理部门确认方可进行施工。3.4.1.2.施工用电、用水配置ａ.依据投入的机械设备用电功率统计，抽水期间最大功率为9~26.4千瓦,交叉作业期间，工程需用电如果不够，请求业主配备120千瓦柴油发电机组或对工程用电再次申请增容。ｂ.依据用水设备和施工经验，需用水量2～5立方米/小时直径30毫米管，就能满足施工用水。3.4.1.3.打井机械及井点设备打井机械可根据工期要求变更。井点设备是由井点管、连接管、排水主管及抽水设备等组成。具体如下:序号设备名称规格单位数量1反循环钻机台12潜水泵QY12～0.75～2.2套12(备用8台)3动力总配电箱200A个14动力分配电箱100A个25排水主管4寸米4006排水胶管2×4×20米8007弯联管2×4×1.5根248钢丝绳6×9×19米4209卡扣个4910空压机63台111止回阀个123.4.1.4.人员组织安排ａ.降水施工组织机构项目经理技术主管项目付经理安全、洗井负责人打井队负责人ｂ.劳动力安排工种管理人员电工机械工打井人员降水工人数51162ｃ.职责工种职责项目经理负责现场打井总协调，打井分包队伍的管理，井料质量的控制和验收。技术主管负责施工方案的编制。项目付经理负责打井分包队伍的现场管理，打井质量的控制。安全、洗井负责人负责现场施工的安全工作、安排洗井作业。打井队负责人负责安排打井作业，管理打井队日常工作。机械工、降水工负责洗井、现场降水设备安装、维护，更换坏泵。打井工负责打井工作，钻孔、下井管、井料。电工负责电箱、水泵接线，现场临电、电箱的维护。3.4.2.施工工艺井位放样～作井口、安护筒～钻机就位、钻孔～吊放井管～回填管壁与井壁间的过滤层～安装排水主管～洗井～试抽～正常抽水3.4.3.施工步骤3.4.3.1.测量放线，定好井位，按管井布置平面施工图放出井的中心点。3.4.3.2.以定好的井位点为中心，600毫米为直径作圆，向下开0.50米作为井口。3.4.3.3.用反循环钻机向下钻孔，钻至要求深度。ａ.反循环是将压缩空气通管路送至气水混合室，使其与钻杆内的水掺混，从而形成比重小于１的掺气水流。在钻杆外侧水柱压力的作用下，钻杆内掺气水流挟带泥浆不断上升，将泥浆水排出井外。ｂ.钻进时要不断向孔内大量供水，使孔内水位高出地下水位，利用水位差所产生的静水压力保持孔壁稳定。ｃ.从加接钻杆的数量和入水深度判断钻进深度。ｄ.待钻孔达到设计深度并深入0.50～1ｍ时，停止钻进。3.4.3.4.成孔后，在井口搭设井字架，作为简易提升架安井管。将直径为300毫米无砂滤水管下入孔内。井底用粘土封口，井管接头用塑料布包扎，要牢固以防反砂。ａ.检查井管有无残缺、断裂及弯曲情况。ｂ.将底层管堵与第一节井管接口接上，并用铁丝固定两圈。ｃ.将提升用钢丝绳一头固定在井字架上，另一头套住管堵的凹槽稳定后缓缓下降。ｄ.使井管居于井孔正中，避免倾斜，并固定牢固。ｅ.下降第二节井管时，注意连接接口，动作要轻缓，不能猛降猛放。3.4.3.5.安装完井管后，在无砂滤水井管外侧与井壁之间填砾料。ａ.砾料采用绿豆砂，填入时应缓慢填入，防止冲歪井管，一次不可填入过多。ｂ.接近井口1.50米处，用粘土封严，以防地面水、雨水流入。3.4.3.5.成井完毕后，立即用空压机洗井或清水抽洗，ａ.将空压机空气管及喷嘴放进井内，先洗上面井壁，然后逐渐将水管下入井底。ｂ.打开空压机，空气将快速经各管壁向井壁程漩涡状喷射，借气水混合冲力迅速破坏泥浆壁，并将泥浆及细沙携带到井外，直至水清沙尽。3.4.3.6.在潜水泵出水口处绑上胶管，沉淀潜水泵至井底0.5米处。3.4.3.7.在井点管外侧，布设排水主管，将潜水泵上的胶管与排水主管用弯联管相连。3.4.3.8.安装抽水控制线路。3.4.3.9.试抽水。3.4.3.10.检修漏水主管、翻转、不出水的水泵组。3.4.3.11.二次抽水，检修水泵无漏水、反转等现象为止。3.4.3.12.正式抽水。3.4.3.13.测定每个管井初始水位、流量。3.4.3.14.日常监控。3.4.４.降水井质量要求3.4.4.1.井管必须直立于井中心，上端应保持水平3.4.4.2.井的顶角偏斜不得超过１度，以保证泵组上下井道通畅。3.4.4.3.无砂滤水管接口要用塑料布封堵。3.4.4.4.每打完一口井要用量井器测井深，以保证井深偏差≤20厘米。3.4.4.5.成孔孔径600毫米，偏差≤10厘米。3.4.4.6.吊放井管，检查管内外是否有杂物、粘土，以防影响透水性。3.4.4.7.洗井后的泥沙量控制在10％以内。3.4.4.8.作好成井工序交接检记录3.5、工期安排工程进度计划如下表所示工期进度计划（天）项目12345678910111213141516171920打井洗井安装排水管线安装抽水控制线路试抽水正常抽水3.6、管井降水控制3.6.1.正常出水规律为“先大后小，先混后清”。为防范抽水带走土层中的细颗粒。在降水时要随时注意抽出的地下水是否有浑浊现象。抽出的水中泥沙含量过大不但会增加周围的沉降，而且会使井管堵塞，井点失效。3.6.2.降水必然会形成降水漏斗，便及时了解沉降对周围环境的影响，如果沉降较大应及时采取补救措施。3.6.2.在沉井工程施工期间降水工作需持续至沉井顶板浇筑完成后方可停止。附图1：管井井点布置示意图参考资料1．中国建筑工业出版社：施工现场设施安全设计计算手册2．浙江有色建设工程有限公司出具的江宁科学园杨桥泵站工程岩石工程勘察报告（工程编号：200803013）3．江宁科学园杨桥泵站沉井基坑开挖平面图