污水处理厂粗格栅降水方案.docx
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污水处理厂粗格栅降水方案
粗格栅降水方案
目录
第一章、编制依据2
第二章、工程概况2
1.1、结构概况2
1.2、工程地质情况2
1.3、水文地质条件4
1.4、工程特点5
第三章、管井降水方案6
3.1、管井降水原理6
3.2、管井降水目的6
3.3、降水井布置6
3.4、管井降水材料设备配备8
3.5、降水井的构造与设计8
3.6、管井降水施工工艺及流程9
3.7、降水运行11
3.8、排水措施12
第四章、现场排水12
第五章、施工组织13
第六章、工程安全措施14
6.1、安全保证措施14
6.2、安全事故应急预案16
第七章、降水过程中的注意事项16
第八章、降水工程监测17
第九章、计算书18
第一章、编制依据
1、本场地《岩土工程勘察报告》
2、《建筑与市政降水工程技术规范》JGJIII-1998
3、《建筑地基基础施工质量验收规范》(GB50202-2002)
4、《建筑施工计算手册》(第二版)
第二章、工程概况
1.1、结构概况
**新区污水处理厂位于**市*******,规划**新区(**)都市型现代农业示范区内。
**新区污水处理厂工程——粗格栅及进水泵房工程。
结构形式:
沉井部分平面外包尺寸31.60m*28.70m,采用现浇钢筋混凝土沉井结构形式,底板厚700mm,壁厚700-900mm。
上部建筑平面尺寸为28.70m*7.14m,层高约8.9m,采用现浇钢筋混凝土框架结构。
混凝土标号C30,抗渗等级S8,抗冻等级F150,结构抗震等级:
三级。
设计地面标高77.80m,池内底标高60.50m,沉井刃脚底标高57.50m,井壁总高度20.50m,埋深20.3m。
1.2、工程地质情况
施工现场为农耕区,地势较平坦,施工现场影响范围内无建筑物,无已知地下管线。
根据地质勘察报告,粗格栅现场地质情况如下:
图2-1勘探点布置图
具体点位地质情况如下:
图2-2勘探点剖面图(CK09、xk11、xk14)
图2-3勘探点剖面图(xk10、xk13)图2-4勘探点剖面图(xk09、xk12、xk15)
1.3、水文地质条件
工程区内无地表水通过,多年平均降水量629.7mm,降水量年内分配不均,年际变化也较大,降水最少的是一月份,约为5-9mm,最多的是7月,一般140-160mm。
地下水类型为孔隙潜水,其补给来源主要为大气降水补给,地下水受大气降水影响较大,勘察期间地下水埋深约2.65-6.60m,平均水位埋深4.58m,稳定水位标高为69.32-73.97m,平均水位标高71.59m,主要埋藏于
、
、
层砂层和
层粉土层中。
场地内潜水主要受季节和人为活动影响,正常情况下变化幅度2-3m左右,粉土渗透系数取0.6m/d,属弱透水层,粉砂渗透系数取5m/d,属中透水层,中砂渗透系数取13m/d。
1.4、工程特点
(1)本工程项目多,涉及面广,结构复杂。
(2)沉井井深较深,深20.5m,面积较大,平面面积906.32㎡。
(3)软土地基施工,一次下沉,沉降速度较难控制。
(4)地下水较为丰富,给管井井点降水、沉井下沉、干封底造成一定困难。
(5)粗格栅西约19m位置有一座进水闸门井,沉井下沉过程汇总可能对进水闸门井产生不利影响。
(6)近年,我国工程建筑领域暴露出不少质量安全问题,发生了一些较大的质量、安全事故,有的甚至于造成了人员的伤亡和财产的重大损失,教训十分深刻,为此我们要精心管理、精心施工,想方设法确保工程的施工质量,防止质量、安全事故的发生。
针对上述工程特点,我们将配备业务能力强的技术、质检、安全、文明管理人员进行现场管理,选派一支具有沉井施工丰富经验的队伍进行施工,制定和落实施工技术措施。
严格执行施工规范和规程。
“优质、高效、低耗、安全、文明”完成本泵站的建设任务。
根据地质勘察报告,施工场地内地下水位较高,而沉井采用排水法下沉,故沉井下沉时,需采取降水措施,使地下水位始终保持在冲土面以下位置。
沉井封地采用干封底,故需在沉井封底时,采取降水措施使地下水位保持在标高57.000m以下。
本工程沉井封底后,内部填充混凝土未完成前,地下水位应控制在标高70.000m以下。
此外在沉井下沉过程中,降水井还可以作为水冲法沉井的水源。
第三章、管井降水方案
本工程沉井下沉采用排水下沉时方法,降水采有管井降水的施工方法。
3.1、管井降水原理
在打好的管井中配备管潜水泵一台,利用水泵不断抽水,使井孔周围土体水压形成一定高差,地下水在大气压及土体压力作用下由高压向低压流动,流入井管内被抽出,在离管井较远的地方则主要靠水的压差作用向井管流动。
3.2、管井降水目的
由于管水井的特殊结构,使真空能作用于地表以下各土层,将土层中自由水充分吸取,汇集于管井之中,由管井内水泵排出,由于自由水排出,降低了水对沉井结构的浮力。
对工程施工安全,围护结构安全和环境保护均十分有利。
3.3、降水井布置
根据降水的目的,水文地质条件与基坑开挖的深度等因素进行降水抽水井的布置,因本工程中采用了止水帷幕,水量较小,根据现场情况初步布置20口降水井,井深35m,根据不同位置地层分布,间距为7-10m,井管外径400mm,降水井中心距构筑物结构外边线8m,观察井位置根据现场情况适当布置在沉井周围。
管井降水平面及剖面布置图见图3-1、图3-2
图3-1降水井布置平面图
图3-2降水井布置剖面图
选用潜水泵型号为50WQ20-22-4(共24台,其中4台备用)
3.4、管井降水材料设备配备
设备材料名称
型号
功率
数量
备注
钻机
15KW
2台
泥浆泵
3PNL
22KW
2台
1台备用
排污泵
7.5KW
2台
管潜水泵
50WQ20-22-4
5.5KW
24台
扬程40m
井壁管
外径Ø400
900m
过滤器网
30目-40目
填砾料
4#砂瓜子片
根据需要
水管
根据需要
波纹管
DN500
根据需要
粘土
76m³
发电机
300KW
1台
应急备用
表3-1降水材料设备配备表
3.5、降水井的构造与设计
井口:
钻孔直径Ø600mm,管井入土管度35m,管基坑中的管井加管2m。
井口要高出地面以上0.2m,采用优质黏土或水泥浆封闭。
井壁管:
采用预应力钢丝混凝土管,壁厚ø50mm外直径为400mm。
过滤管:
地坪5m以下设置滤水管,井管底部以上0.5m起设置滤水管,外包两层30目和40目的尼龙网,滤水管的直径与井壁管的直径相同。
沉渣管:
沉渣管接在滤水管底部,直径与滤水管相同,长度为0.5~1米,沉渣管底部用铁板封死。
填砾料:
滤水管部位采用颗粒磨圆度较好的4#砂(瓜子片)围填,围填部位从井底部向上至滤水管顶部以上(各井的围填高度根据含水层的顶部管度而定)在填砂部分以上围填粘性土止水。
封孔:
在地表以下2m以上采用优质黏土封孔。
3.6、管井降水施工工艺及流程
1、成井施工工艺
成孔施工机械设备选用小型工程钻机及其配套设备。
采用正循环回旋钻进泥浆护壁的成孔工艺,及下井壁管,滤水管,围填粗砂,粘性土,封孔等成井工艺。
2、成井施工流程
进场定井位埋护口管安装钻机
成孔清孔下井管填砾料
安装水泵抽水
图3-3成井流程图
具体步骤:
测放井位:
根据降水井井位平面布置图测放桩位,当布设的井点受地面障碍物或施工条件影响时,现场作适当调整。
埋设护口管:
护口管底口埋入原土中,管外用粘性土填密,护口管上口高出地面0.2m左右。
安装钻机:
机台安装稳固水平,钻头钻尖,转盘中心,与井位中心三点成一线。
钻进成孔:
降水井开孔直径为ø600mm,开孔时必须轻压慢转,以保证孔钻进的垂直度,成孔施工采用孔内自然造浆,钻进过程中泥浆比重控制在1.15~1.20,当提升钻具或停工时,孔内必须压满泥浆,以防止孔壁坍塌。
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0.5m进行冲孔,清除孔内杂物,同时将孔内泥浆密度逐步调至1.10,孔底沉淤厚度小于30cm,返出的泥浆内不含泥块为止。
下井管:
管子进场后,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。
下井管时必须扶正井管,以保证滤水管能居中,井管焊接要牢固,垂直,下到设计深度后,井口固定居中。
填砾料:
填砾料前在井管内下入钻杆至距孔底0.30m左右,井管上口要加闷头密封,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1.10,然后按照井的构造设计填入砾料,并随填随测填砾料的高度,直至砾料填至预定位置,直至砾料填至预定位置为止。
井口封闭:
为防止泥浆及地表污水从管外流入井内,在地表以下围填2.0m厚的优质粘性土或采用水泥浆封孔。
按泵试抽:
每口管井配备一台潜水泵,成井施工结束后,在降水井内及时下入潜水泵,安设排水管道及电缆,电缆与管道系统在设置时要注意避免在抽水过程中不被挖掘机,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后进行试抽水。
3.7、降水运行
1、试运行
试运行前准确测定各井口和地面高,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。
在降水井的成井施工阶段要边施工边抽水,即完成一口投入运行一口,力争在沉井下沉过程中将水位控制在冲土面以下1m位置,在沉井封底之前,将基坑内地下水降到标高57.000m以下,抽水过程中经常用测绳测量水位,水位降到设计高度后,即暂停抽水,观测井内的水位恢复情况。
2、降水运行
在降水井、水泵、管路安装完毕正常抽水情况下,以自流水为主,必要时加真空。
在沉井下沉过程中要始终保持地下水位在冲土面以下位置
沉井下沉至设计标高后,待水位稳定在标高57.000m以后才能进行沉井封底,在沉井封底的同时,继续进行降水,保证水位始终保持在标高57.000m以下,沉井封底后,内部填充及上部结构未完成前,保证地下水位在标高70.000m以下,降水井抽水时,潜水泵的抽水间隔时间自短至长,降水井的水抽干后,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。
降水运行过程中,现场实行24小时值班制,值班人员做好各井的水位观测工作,认真做好各项质量记录,做到准确齐全。
对降水运行的记录,及时分析整理,绘制各种必要的图表,以合理指导降水工作,提高降水运行的效果,降水运行记录每天提交一份,对停抽的井及时测量水位,每天1~2次。
3、降水运行的注意事项
做好基坑内的明排水准备工作,以备基坑开挖时遇降雨能及时将基坑内的结水抽干。
降水运行阶段要经常检查泵的工作状态,一旦发现不正常时及时调泵并修复。
保证电源供给,如遇电网停电,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。
在挖土过程中,必须派人工看守,以防挖机碰坏井管导致废井或降低抽水效果。
开挖后如部分基坑含水量较高,采取增打轻型井点及时进行降水。
降水周期直至沉井内部填充及顶板结构完成为止。
3.8、排水措施
由于沉井周围布置有止水帷幕且本次降水按照无止水帷幕计算,实际基坑涌水量可能会小于计算值,实际降水运行过程中首先将降水井抽出的水用作冲土下沉用水,由布置在沉井内部的泥浆泵将泥浆抽至在沉井北方布置的沉淀池内,当沉淀池内水位过高时,用水泵将多余的且经过沉淀的水抽至现场东侧既有河道内,保证沉井及降水施工的连续。
第四章、现场排水
现场排水分为干管及支管排水系统。
支管设置为:
沿管井沿线设DN500波纹管将降水抽出来的水收集至粗格栅西北侧集水井内,在支管转弯及尽头处设置收水井,结构为砖砌,底板浇筑10cmC15混凝土。
干管设置:
干管采用开挖方式铺设,采用DN800排水管,在道路及施工范围以外采用塑料材质,穿越道路时用钢筋砼承插管,将水排至现场西侧现状河道内。
图4-1收水管排布示意图
第五章、施工组织
为确保工程质量,本公司坚持“百年大计,质量第一”和“以人为核心,以预防为主”的原则,本项目除要求建立建全质量保证体系、质量管理制度外,计划对施工过程、重点工序严格质量控制。
本工程实行现场经理负责制,主要人员安排见下表:
现场经理
技术负责人
工长
维修观测人员
姬磊亮
王安杰
董俊杰、杨家巍
孔景峰
安全组
降水施工组
材料员
李德兆、罗付堂
6人
田才
职责如下:
(1)、现场经理:
负责领导协调项目经理部职能人员的工作及现场施工组织和各个方面的协调及整个工程的技术工作。
(2)、技术负责人:
负责整个工程的技术工作,搜集工程施工的原始资料,编写施工设计及竣工报告。
(3)、工长:
负责工程进度及质量,检查、监督施工班组严格按照施工工艺施工,向班组进行技术交底,协助进行资料管理工作。
(4)、维修观测员:
负责观测水位及降水机械运行状况,做好记录,及时向技术负责人提供观测数据。
(5)、安全员:
负责施工现场安全管理工作,向施工班组进行安全交底,督促检查员工劳动防护用品正确使用和防护用品及时发放,及时发现安全隐患并且采取有效处理手段。
(6)、材料员:
掌握材料库存及供应计划,监督材料使用情况。
第六章、工程安全措施
要求职工严格遵守有关操作规程,安全文明生产;加强安全教育,树立安全、文明施工的思想;注意防寒、防火、防盗,自备消防设备及救护设施。
6.1、安全保证措施
1、管井安装前,要把各个主要部件的安全性能检查好,保证每个部件都安全运行。
2、开钻前要检查好钻机每个部件是否都安装好,送电前要认真检查用电器材的安全性,发现有短路、达不到绝缘条件的电器,一定要把故障排除后方可使用。
3、用电线路—定要按规定连接,不要随意胡扯乱拉,以免发生危险。
发现有漏电现象,一定要先停电,排除故障后再用。
4、施工人员进入施工现场,要穿好工作服,须戴好安全帽。
5、施工人员现场施工必须服从统一指挥、协调工作。
全体机组人员上岗施工,由机长统一安排,协调行动,各班(组)分别施工时,由各班(组)长统一指挥,协调工作。
6、施工人员必须按操作规程进行,决不允许违规操作,更不允许不懂操作规程的人去操作。
8、施工过程中安全员要经常检查各组的安全性能。
9、施工中如发现安全问题要及时处理,解决问题后方可恢复施工。
如发现有不安全因素强行施工,将追究责任。
10、要对全体人员经常加强安全教育,提高每个人的安全意识。
11、非施人员不经允许不得进入施工现场。
12、加强安全监控,降水可对周边建筑物造成影响,所以对基坑进行监测,以指导和控制降水,确保安全施工。
13、基坑开挖至标高时,应迅速做好垫层,尽快完成底板施工,避免基底长时暴露。
14、保证降水设备正常施工,发生问题及时抢修,值班人员密切注意降水设备运行情况,以确保降水质量。
15、为保证降水效果和降水质量,要不间断供电。
6.2、安全事故应急预案
1、一般性外伤救治:
如机具伤害,高处坠落,现场专用车及时护送受伤人员至临近医院进行救治。
2、一般性内伤救治:
如食物中毒,煤气中毒。
应采取服用急救用药方式救助,及时通知120医护工作人员。
3、火灾和坍塌事故:
发生事故后不要惊慌失措,紧急救援小组应及时将人员疏通、撤离事故现场,组织人员采用相应设备进行救助,并通知上级部门。
若事故发生在夜间,应迅速解决临时照明问题,并避免事故扩大。
4、触电事故:
首先使触电人脱离电源,若开关在附近,应立即断开电源,若弄不清电源开关在哪,应用适当的绝缘工具将触电人员与电源分开,救护人最好用一只手操作,以防自己触电。
现场应用的主要救护方法是人工呼吸和胸外挤压法。
应当注意,急救应尽快的进行,不能坐等医生到来,在送往医院的途中也不能停止急救。
第七章、降水过程中的注意事项
1、降水期间应对抽水设备和运行状况进行维护检查,每天检查不应少于三次,发现问题应及时处理,使抽水设备始终处在正常运行状态。
2、抽水设备应进行定期保养,降水期间不的随意停抽。
3、发现基坑出水、涌砂,应立即查明原因,组织处理。
4、注意保护井口,防止杂物掉入井内,经常检查排水管、沟,冬季降水应采取防冻措施。
5、在更换水泵时,应测量井深,掌握水泵的安装深度,防止埋泵。
6、在基坑开挖的过程中,应随时观测基坑侧壁、基坑底的渗水现象,并查明原因,及时采取工程措施。
第八章、降水工程监测
降水开始前后要对地下水位进行监测,监测定期定点进行,根据实际情况适当加密观测。
降水井和观测孔的水位、水量和水质的监测应符合下列条件:
1、降水勘察期和降水检验前应通测一次自然水位;
2、降水开始后,在水位未达到设计降水深度以前,每天观测三次、水量;
3、当水位达到设计降水深度,且趋于稳定时,可每天观测一次;
4、在受地表水体补给影响的雨季时,观测次数宜每日2-3次;
5、对水位、水量的记录应及时整理,绘制水量Q与时间和水位降深值S与时间t过程曲线图,分析水位水量下降趋势,预测设计降水要求所需时间。
第九章、计算书
根据地质勘察报告,粗格栅现场土层标高及渗透系数如下:
土层渗透系数
点号
标高
土层标高
加权渗透系数(m/d)
粉砂
粉土
粉砂夹细砂
中砂
标高
厚度
标高
厚度
标高
厚度
标高
厚度
XK09
顶标高
71.86
4.5
67.36
9.3
58.06
11.3
46.76
5.16
6.51
底标高
67.36
58.06
46.76
41.6
XK10
顶标高
71.2
2
69.2
4.9
64.3
10
54.3
12.7
9.06
底标高
69.2
64.3
54.3
41.6
XK11
顶标高
71.24
2
69.24
2
67.24
16.3
50.94
9.34
9.42
底标高
69.24
67.24
50.94
41.6
XK12
顶标高
71.47
2.7
68.77
1.5
67.27
18
49.27
7.67
9.24
底标高
68.77
67.27
49.27
41.6
XK13
顶标高
72.01
5.4
66.61
5.1
61.51
9.9
51.61
10
8.20
底标高
66.61
61.51
51.61
41.6
XK14
顶标高
72.13
9.1
63.03
1.9
61.13
11.2
49.93
8.33
8.38
底标高
63.03
61.13
49.93
41.6
XK15
顶标高
72.18
4.2
67.98
7.2
60.78
11.5
49.28
7.68
7.48
底标高
67.98
60.78
49.28
41.6
CK09
顶标高
70.62
1.7
68.92
5.3
63.62
11.3
52.34
10.7
8.71
底标高
68.92
63.62
52.34
41.6
平均渗透系数(m/d)
8.37
注:
粉砂渗透系数5m/d,粉土渗透系数0.6m/d,粉砂夹细砂渗透系数9m/d,中砂渗透系数13m/d
平均水位标高取各勘探点水位标高平均值:
(71.86+71.2+71.24+71.47+72.01+72.13+72.18+70.62)/8=71.59m
1、基坑涌水量及管井个数计算:
图9-1基坑降水示意图
Q=1.366k
Q为基坑涌水量;
k为渗透系数(m/d),取8.4m/d;
H为含水层厚度(m)=1.84(
+L)=1.84(24+4)=51.52m
其中
为井管中水位降低深度,L为过滤器长度;
R为降水井影响半径(m)=2S
=2*14.59
=607.03;
r0为基坑等效半径(m)=0.29(a+b)=0.29(31.6+16+28.7+16)=26.77;
S为基坑水位降深(m)=71.59-57.5+0.5=14.59;
通过以上计算可得基坑总涌水量为10920m³/d=455m³/d。
现场选用降水水泵排水量为35m³/d,则需要管井个数为:
n=1.1
=1.1×
=15,考虑水渗透的方向及不均匀性,施工降水采用20个。
2、单井最大出水能力计算
q=120π
L
=120*3.14*0.2*4*
=708.78m3/d=29.53m3/h
q为单井允许最大进水量(m3/d);
rs为过滤器半径(m);
l为过滤器进水部分长度(m);
k为含水层渗透系数(m/d)。
当施工降水井取20个时29.53*20=590.6>455m³/d。
满足要求。
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