站体降水施组.docx
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站体降水施组
北京市轨道交通首都国际机场线
三元桥站降水工程
方案设计
编制人:
谷峰
审核人:
张强
审批人:
叶锋
二○○五年七月
目录
1工程概况1
1.1工程范围1
1.2工程特点2
1.3工程环境3
1.4工程地质及水文地质条件3
1.5实施方案中施工设计参数6
1.6主要工程量6
1.7编制依据6
2施工部署8
2.1施工组织机构8
2.2场地规划12
2.3施工准备13
2.4施工接口的协调14
2.5交通疏导15
2.6园林报批15
3施工计划及工期保证措施15
3.1施工总体布置原则15
3.2施工计划16
3.3工期保证措施16
4资源配置18
4.1劳动力计划18
4.2施工用水、用电18
4.3主要材料供应及需要量计划19
4.4主要施工设备配备计划20
5主要施工方法及技术措施21
5.1施放井位21
5.2管井施工22
5.3幅射井施工25
5.4排水管铺设32
5.5降排水维护管理及特殊情况的应急处理措施33
5.6冬、雨季施工措施35
5.7降水结束后的降水井回填36
5.8控制地面沉降,确保地下管线、桥涵及周围建筑物安全的措施37
5.9机场线东直门站两侧高大建筑物沉降监测方案38
6质量保证体系及措施40
6.1质量方针40
6.2质量目标40
6.3质量保证体系40
6.4质量职责41
6.5质量活动的内容及要求43
6.6质量保证措施45
6.7工程质量验收46
7安全保证体系及措施47
7.1安全目标47
7.2安全保证体系47
7.3工程安全保证措施48
7.4人身、设备安全保证措施53
7.5消防、保卫措施54
8文明施工、环境保护与健康管理管理措施55
8.1文明施工55
8.2环境保护56
8.3健康管理措施58
9资料整理及提交58
附图1:
三元桥站降水施工平面布置图
附图2:
三元桥站施工进度计划网络图
附图3:
无砂水泥管管井结构大样图
附图4:
钢管管井结构大样图
1工程概况
1.1工程范围
首都国际机场线起点站位于东直门外大街与东直门大街的交汇处,沿东直门外大街向东至东直门外斜街,转向东北沿东直门外斜街下穿东三环路,过东三环路后进入机场高速公路与京顺路间的绿化带,并渐出地面,上跨四环路,然后沿机场高速公路与京顺路间的绿化带至五元立交桥,线路移至机场高速公路东南侧,沿机场辅路至温榆河西岸线路分叉,分别到达首都机场的旧航站楼和新航站楼,行经地区为东城区、朝阳区、顺义区。
线路全长为27.76km,其中高架线路长度为21.7km,地面线路长度为0.7km,地下线路长度为4.9km,车辆基地设在现况李天路与规划中的李天高速路之间,面积约10公顷。
本站降水施工为机场线三元桥车站。
图1.1机场线三元桥站交通位置图
机场线三元桥站位于东三环路三元桥东北侧,站位布置在京顺路西侧与凤凰城建筑红线之间的空地内,为南北走向。
本站与站位东侧的地铁十号线三元桥站(位于京顺路与机场高速之间的绿化带中)之间设通道连接。
(详见图1.1机场线三元桥站交通位置图)。
机场线三元桥站是与十号线三元桥站的换乘车站,为地下双层岛式车站。
车站全长161.5米,宽21.44米,高13.65米,顶板覆土3.41米,车站底埋深17.06米,为双层三跨(局部两跨)钢筋混凝土结构。
车站共设2个出入口及2个风道,与十号线三元桥站之间设一个联络通道及一个换乘通道。
由于联络通道和换乘通道位于京顺路下方,故采用暗挖施工;主体及其它附属结构周围场地较好,均采用明挖法施工。
车站北侧区间采用盾构法施工,车站北端为该区间的盾构始发井及接收井,南侧区间采用矿山法施工。
站体基本情况见表1-1。
三元桥站地铁线路基本情况表1-1
序号
位置
站中里程
长度(m)
宽度(m)
标高(m)
地面标高(m)
基底
轨顶
1
站体
K3+090
161.5
21.44
21.92
约39
2
南端(加深)
24.2
19.656
3
北端(加深)
42.0
20.573
4
东北风亭风道
5
西北风亭风道
6
与10#线联络通道
28.94
7
东北出入口通道
一般
29.20
局部加深
24.95
8
西南出入口通道
一般
局部加深
645
36.8~39.7
1.2工程特点
1、技术要求高
施工场地水文地质条件相对较复杂,要求疏干上层滞水、潜水,疏干潜水约1.5~2米,施工技术要求较高。
2、工程延续性强
降水工程需配合地铁施工延续到主体二衬结构施工结束,不能因故停止或间断降排水。
3、施工现场协调配合难度大
由于场地内施工的单位较多,施工时需临时占用交通道路、绿化隔离带等,施工前内部需协调场地位置、时间安排、用水用电等,外部需与交管、市政、环卫、自来水、煤气、电信等部门协调,审批手续繁琐,等待时间长,协调配合难度大。
1.3工程环境
三元桥位于东三环上,据守京顺路口,是机场高速的起点,设有匝道桥与京顺路和机场高速路相连接。
京顺路西侧为整体规划占地25万平米的凤凰城(由20万平米的公建区与40万平米的高尚公寓组成),两条道路之间为40米的绿化隔离带。
京顺路作为北部顺义、怀柔、密云、平谷四个远郊区县通往市郊的惟一一条南北向的通道,机动车流量大,公交线路密集,有多路公交车在三元桥设站。
降水工程基本均布置在土建施工围挡内,施工条件较好,基本不受市政管线、绿地的影响。
1.4工程地质及水文地质条件
1.4.1地层
依据北京城建勘测设计研究院于2005年5月提供的“三元桥站初勘报告”资料,按照其生成年代、成因类型及岩性,勘察深度范围内地层自上而下依次为:
1、人工填土层(Qml):
粉土填土
层:
褐色~褐黄色,湿,稍密~中密,含砖渣、白灰渣、树根等,局部为粉质粘土填土;
杂填土
1层:
杂色,稍密,稍湿~湿,主要为砖块、石块;
该层层底标高为35.99~38.08m。
2、第四纪全新世冲洪积层(Q41al+pl):
粉土
层:
灰色-褐黄色,密实,湿~很湿,属中压缩性,含云母、氧化铁,局部夹粉质
粉质粘土
1层:
灰色-褐黄色,硬塑为主,局部软塑,属中高压缩性~中压缩性土,含云母、氧化铁;
粉细砂
3层:
褐黄色,中密,湿,属中压缩性土,含云母、氧化铁;
该层层底标高为27.93~28.98m。
粉质粘土
层:
褐黄色,硬塑为主,局部软塑,属中高压缩性~中压缩性土,含云母、氧化铁;
粘土
1层:
褐黄色,硬塑为主,局部软塑,属中高压缩性,含姜石、氧化铁;
粉土
2层:
褐黄色,密实,很湿,属中压缩性,含云母、氧化铁,局部夹粉质粘土、粉砂透镜体;
粉细砂
3层:
褐黄色,密实,湿~饱和,属低压缩性土,含云母、氧化铁;
该层层底标高为21.13~24.18m。
第四纪晚更新世冲洪积层(Q3al+pl):
粉细砂
2层:
褐黄色,密实,湿~饱和,属低压缩性土。
本层层底标高为20.19~23.68m。
粉质粘土
层:
褐黄色,硬塑为主,局部软塑,属中压缩性土,含云母、氧化铁;
粘土
1层:
褐黄色,硬塑为主,局部软塑,属中压缩性土,含姜石、氧化铁;
粉土
2层:
褐黄色,密实,很湿,属中~中低压缩性土,含云母、氧化铁;
本层层底标高为15.34~17.90m。
卵石圆砾
层:
杂色,密实,饱和,属低压缩性土,亚圆形,最大粒径110mm,一般粒径20~25mm,粒径大于20mm颗粒含量约为总质量的65%;中粗砂充填,母岩成份为砂岩、辉绿岩;
中粗砂
1层:
褐黄色,密实,饱和,属低压缩性土,含砾石;
粉细砂
2层:
褐黄色,密实,饱和,属低压缩性土,含砾石;
本层层底标高为11.99~15.05m。
粉质粘土
层:
褐黄色,硬塑,属中压缩性~中低压缩性土,含氧化铁;
粘土
1层:
褐黄色,硬塑,属中压缩性~中低压缩性土,含氧化铁;
粉土
2层:
褐黄色,密实,很湿,属中~中低压缩性土,含云母、氧化铁;
本层层底标高为8.24~10.49m。
中粗砂
1层:
褐黄色,密实,饱和,属低压缩性土,含砾石;
粉细砂
2层:
褐黄色,密实,饱和,属低压缩性土,含砾石;
粉质粘土
4层:
褐黄色,硬塑,属中低压缩性土,含氧化铁;
本层层底标高为3.24-6.80m。
粉质粘土⑩层:
褐黄色,硬塑,属中压缩性~中低压缩性土,含氧化铁;
粘土⑩1层:
褐黄色,硬塑,属中压缩性~中低压缩性土,含氧化铁;
粉土⑩2层:
褐黄色,密实,很湿,属中~中低压缩性土,含云母、氧化铁;
细中砂⑩3层:
褐黄色,密实,饱和,属低压缩性土;
大部分钻孔未穿透此层。
粉细砂⑾2层:
褐黄色,密实,饱和,属低压缩性土;仅C60#钻孔揭露此层。
1.4.2地下水
1.4.2.1本段施工场地内地下水自上而下分层叙述如下:
(1)上层滞水(-):
水位标高为35.16--35.66m(水位埋深3.47--3.63m),观测时间为2005年4月,含水层为粉细砂③3层、粉土③层,主要接受管道漏水及大气降水补给。
(2)潜水(=):
水位标高为26.63—27.09m(水位埋深为11.85--12.66m),观测时间为2005年4月,含水层为粉细砂④3层,主要接受大气降水及侧向径流补给。
(3)承压水(三):
水头标高为17.89—19.50m(水头埋深为21.50--21.36m,水头高度为0.60-1.40m),观测时间为2005年4月,含水层为粉土⑥2层、卵石圆砾⑦层、中粗砂⑦1层、粉细砂⑦2层,主要接受侧向径流补给和上层地下水跃流补给。
(4)承压水(四):
水头标高为13.16m(水头埋深为26.13m,水头高度为4.50m),观测时间为2005年4月,含水层为中粗砂⑨1层、粉细砂⑨2层,主要接受侧向径流补给和上层地下水跃流补给。
1.4.2.2地下水影响分析
根据车站各部位结构底标高分析:
⑴车站主体和风亭、风道结构底标高在上层滞水、潜水和第一层承压水三层地下水水位以下,因此车站主体施工将受到上述三层地下水影响。
⑵与十号线三元桥站换乘通道的结构底标高上层滞水水位以下,局部加深部位还在以下,但均高于潜水和两层承压水水位,因此出入口通道施工将仅受到上层滞水影响,但不受潜水和承压水影响。
⑶出入口通道的结构底标高上层滞水水位以下,局部加深部位还在潜水水位以下,但均高于两层承压水水位,因此出入口通道施工将受到上层滞水、潜水两层地下水影响,但不受承压水影响。
本站水位降低要求见表1-2。
三元桥站~出洞口区间水位降低要求表1-2
降水部位
结构底板标高/埋深
(m)
水位标高/埋深(m)
降水要求(m)
上层滞水
潜水
承压水
上层滞水
潜水
承压水
站体
21.92/17.08
35.5/3.5
27/12
18/21
疏干
1.5~2(疏干)
无
南端(加深)
19.656/18.66
1.5~2(疏干)
北端(加深)
20.573/18.427
1.5~2(疏干)
东北风亭风道
1.5~2(疏干)
西北风亭风道
1.5~2(疏干)
与10#线联络通道
28.94/10.06
无
东北出入口通道
29.20/9.80
1.5~2(疏干)
24.95/14.05
1.5~2(疏干)
西南出入口通道
无
疏干
备注
从各层水位观测时间看,该段时间水位并不是最高的,最高水位应在1~3月,水位变幅应在1~2米。
1.5实施方案中施工设计参数
根据对工程场地的进一步踏勘以及对场地水文地质条件的具体分析,并从工程降水的实效性和可操作性出发,三元桥站~出洞口区间降水施工设计技术参数见表1-3。
降水井布置见附图1。
降水施工设计技术参数表1-3
降水部位
井类型
井径(mm)
管径
(mm)
井管类型
井深
(m)
井间距
(m)
滤料
(mm)
井数(眼)
站体
管井
φ600
φ400
无砂水泥滤水管
25
6
φ3~7
75
φ219
桥式滤水管
25
6
φ3~7
5
换乘通道
水平井
φ114
φ50
钢花管
48
φ3~7
10
备注
1.6主要工程量
本站设计降排水主要工程量有:
1、施工降水井管井80眼,其中钢管井5眼,均为抽水井,钻井总进尺2000m,水平井10眼,水平井进尺约480m。
2、施工暗排工作井室80座,排水勾头5座。
3、下泵80台,安装排水管线622m。
4、施工临时围挡336m。
1.7编制依据
1、北京城建勘测设计研究院有限责任公司所做《三元桥站初勘报告》(2005地铁详勘J—4)
2、《建筑与市政降水工程技术规范》(JGJ/T111-98)
3、《水文地质钻探规程》DJ/T0148—94)
4、《供水管井技术规范》(GB50296—99)
5、《建筑施工安全检查标准》(JGJ59—99)
6、《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ33—86)
7、《建筑工程施工现场供用电安全规范》(GB50194—93)
8、《建筑工程资料管理规程》(DBJ01-51-2003)
9、《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2001)
10、北京市施工现场管理标准和文明施工的有关规定
11、工程建设管理法规文件汇集(北京市建设委员会编)
12、北京地质勘查院所做《三元桥站降水工程初步设计》
2施工部署
2.1施工组织机构
我公司此前参与了地铁五号线、十号线降水工程,组建了由优秀项目经理、精干的专业技术人员及管理人员组成的地铁降水工程项目经理部,目前地铁五、十号线降水施工进展顺利,并已接近尾声。
为便于统一协调管理地铁降水施工,资源共享,我公司在此项目部下组建机场线三元桥站降水项目部(组织机构见图2—1)。
项目三分部承担本车站降水工程,其主要人员组成如下:
项目分部经理:
张强
项目分部副经理:
谷峰
技术负责人:
代卫兵
工程组组长:
张锋
技术质量组组长:
代卫兵
材料组组长:
殷海彪
安保组组长:
苏培
图2—1项目部组织机构图
2.2场地规划
2.2.1施工场地布置
1、施工场地特点
本站采用明挖施工。
降水井布井方式呈包围状,降水管井布置在凤凰城工地前的拆迁场地土建明挖施工围挡内,钻井施工用水用电、排浆排渣,场地狭小,材料与废弃物的运输困难,且容易污染环境,为此要特别注意环境卫生。
施工现场规划与管理要求按北京市文明安全工地标准进行布置和管理,要尽量减小交通影响,做好环保和环卫工作,争创北京市文明安全工地。
2、施工现场布置
施工现场布置详见附图1(三元桥站降水施工平面布置图)。
3、临时设施安排
本区间临时设施包括办公区、生活区、小型工具设备库房、机械停放区、材料堆放区等。
暂设在土建施工用地内,施工完成后搬迁到较为固定的项目部所在地。
办公区及生活区拟采用活动板房,包括办公室、会议室、值班室、库房、伙房、厕所,根据施工用地面积的大小和现场情况,面积不小于200m2。
施工用地狭窄,无法布置办公生活区时,可在场区外另租用空地或房屋作为办公及生活区。
小型工具设备库一般为电缆、潜水泵、小型施工器具等设备的存放场所,一般应配一间小型设备库房,设在土建施工的围挡内。
机械停放区是指停放钻机、吊车、运输车等大型施工机械设备的场地,原则上施工设备停放在土建施工围挡区内。
材料堆放区是指堆放砾料、水泥滤水管、井管、红砖、水泥等施工材料。
原则上砾料和水泥滤水管等按钻机成井的实际进度分批进场,并码放在围挡内的硬平地面上,尽量减少材料的二次搬运。
2.3施工总体布置原则
1、贯彻降水工程为土建工程服务的思想,确保土建工程的实施和进度。
2、为保证施工总体进度,同时,避免降水施工对土建施工的影响,安排在土建围挡内尾随明挖基坑的护坡桩后施工降水井,以便满足土建施工的计划进度及流向。
2.4施工进度计划
具体见表2-1及附图2:
三元桥站~出洞口降水施工进度计划网络图(不包括水平井施工)。
三元桥站~出洞口区间施工段划分及主要工程量表2-1
施工段
主要工程量
施工
工期
(天)
上钻
台数
施工工期(天)
抽水井(眼)
辐射井(眼)
水平井(眼)
泵型/数量
(m3/h)/(台)
明排水管
(m)
暗排水管
(m)
围挡情况
(m)
80
10
3/80
589
33
336
40
3
总工期40天。
(以具备施工场地条件为准,不包括水平井施工工期)
2.5施工现场配电布置
目前尚未明确站体供电位置及容量。
降水施工期间用电由站体设置1个主配电箱,进而引出2个一级主箱,10个分配电箱,较均匀地分布于各处,做到均衡分配供电,每个分配电箱控制6~7个水泵进行降排水。
现场配电情况详见附图1。
现场配电情况一览表
供电源址
总供电容量(KVA)
预计可供电容量(KVA)
计划用电量(KW)
供电范围
最大供电距离(m)
主配电柜数量(台)
主电缆型号/长度
100
站体
200
1
YC3×50+2×25/30m
2.6劳动力计划
本站降水施工所需劳动力用工高峰集中在土建施工围挡确定后,基本在9-10月份,高峰用工60人左右,详见表2-2。
劳动力分配计划表表2-2
施工时间(天)
10
20
30
40
降水维护期间
人数
40
60
60
60
6
2.7施工用水、用电
2.7.1施工用水
施工用水主要为钻机成井用水和生活用水,打成首眼降水井后即可抽水供后续降水井施工之需。
因此,施工用水量不会很大,在供水确有困难时,可租用水罐车供水,成井后抽水供给其它降水井施工用。
2.7.2施工用电
本工程主要用电负荷有:
钻机施工(电焊及照明)、潜水泵抽水、电缆和排水系统铺设施工(路面切割机)、生活用电、照明及占路施工时的交通指示灯等。
所选大部分泵吸反循环钻机型号为GZ-50型,动力采用柴油发电机(自备动力)。
土建方箱变需专为降水给出1条开关线路,本站降水计划用电量见表2-3。
计划用电量表(单位:
KW)表2-3
降水井施工阶段
50
降水维护阶段
100
2.8主要材料供应及需要量计划
1、滤水管、管鞋、砾料
按设计书中对水泥滤水管、管鞋和砾料的要求,在京郊附近厂家提前一次性计划订购,并到厂家考查其生产能力、产品质量、贮备数量等是否能够满足施工的需要,在施工过程中分期分批进场。
2、承重井盖
在市场上提前一次性订购合格产品,按各生产工区开工的先后顺序分批进购。
3、配电箱、电缆、潜水泵
本项工程配电箱、电缆、潜水泵需求量大,安全性要求高,采购时必须对其生产厂家进行实地考查,选择质量优良的产品。
供应时按各生产工区开工的先后顺序和所需数量分批进购。
4、其余材料
均采用市场上流通的合格产品,部分材料应提前订购,并在后勤部贮备,按各生产工区的需要分批运至施工现场。
5、验收
所有与工程质量有关的材料均应遵守本公司ISO9001质量体系文件:
《采购控制程序》和《产品搬运、储存、防护和交付控制程序》,并按进货检验和试验程序,试验规范要求,进行检验合格后方可用在工程中。
主要材料需要量计划见表2-4。
主要材料需要量计划表表2-4
序号
材料及名称
规格型号
单位
数量
1
水泥滤水管
400/50mm
m
2100
2
Φ219/4钢管
井壁管
m
15
滤水管
m
120
4
水平井管
Φ50/3钢花管
m
500
5
砾料
2~4mm
m3
400
6
粘土
m3
30
7
尼龙网布
80目
m
2200
8
井底盘
砼管鞋或钢板
块
80
9
人井
普硅水泥32.5
t
15
砖
块
32000
砂
m3
30
10
人井盖
重型
个
80
11
排水管
89/4钢管
m
650
37塑料管
m
2000
12
电缆
YC3×50+2×25
m
30
YC3×10+2×4
m
200
YC3×6+2×2.5
m
500
YC3×2.5+2×1.5
m
8000
13
配电箱
一级配电箱
个
2
二级配电箱
个
10
14
护筒
Φ700mm×2.5m
节
4
15
单向阀
50
个
80
16
围挡板
2000×780
块
60
2.9主要施工设备配备计划
1、降水井施工
本站拟配备3台GZ-50型泵吸反循环钻机,用于降水井施工;
2、清渣清浆运输车
降水井施工后渣土和泥浆应及时清除干净,尤其占路施工,根据需要配备一定数量清洁运输车。
3、电缆、排水管铺设施工用设备
暗埋排水管和电缆时配备切割路面设备切割机、破碎路面设备空压机和风镐。
4、抽水设备
主要施工设备配备表2-5
序号
设备名称
型号
数量
用途
1
泵吸反循环钻机
GZ50
3台
管井成孔
2
单螺杆空压机
OQY-11/7
1台
洗井、破路面
3
活塞空压机
WY-10/7
1台
4
路面切割机
QGR500
1台
切割路面
5
风镐
TCA-100
2台
破碎路面
6
电焊机
DS1-500A
2台
修补钻头
7
自卸汽车
T815-2
4台
清运渣土
8
清浆车
解放抽水
1台
外弃泥浆
9
轮式装载机
ZL50E
1台
清运渣土
10
振捣棒
ZN-70
2台
井室及回填井
11
发电机组
120GT
1台
备用
12
污水电泵
WQB18-40-4
4台
备用
13
潜水电泵
175QJ3-40/3-1.85
80台
降排水
3主要施工方法及技术措施
3.1施放井位
3.1.1人员及设备安排
为确保井位施放工作完成,安排1名测量工程师及2名测工与布井专业技术人员开展此项工作。
采用满足本工程需要的设备进行施放井位。
3.1.2井位布置的一般形式
根据本降水设计方案,本站降水管井的布置形式为“封闭式”,站体降水井距结构外皮≥3.5m,距桥桩、桥涵≥3.0m。
3.1.3结构线施放及确认
根据城市平面控制网,利用现有电子地图采集井位的平面坐标,从总包单位搜集地铁线路附近原导线点的资料以及地铁中线桩的数据,先由土建单位放出结构中线或边线,待我方复测无误后,开始人工布放初步井位。
3.1.4井位布放及确认
井位初步布放后,还需对井位进行物探,如发现有地下管线异常,必须错开地
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- 降水