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北京地铁四号线降水工程施工方案(黄庄-中关村站区间)

中基发展建设工程有限责任公司第五项目部

（1）北京地铁四号线工程黄庄－中关村区间施工设计图。

GBT50912-2013 钢铁渣粉混凝土应用技术规范（2）适用于本工程的标准、规范、规程：

北京地铁四号线南起丰台区马家楼，北至海淀区龙背村，线路穿越丰台、宣武、西城、海淀四个行政区，是北京市轨道交通线网中的骨干线路，是南北交通大动脉。

地铁四号线黄庄站～中关村站区间段降水设计参数表

注：①管径为：外径/壁厚；

②辐射井竖井深度以隧道结构底以下2.0m控制。水平井位置根据地层情况而定，设在含水层底板处，在结构顶以上2.0m左右，如地层条件不能满足，水平井长度到隧道外轮廓止；

④管井井深以井底标高23.00m控制。通过井壁管将上层滞水引渗到卵石圆砾⑦层内，必要时可在井内安装3m3/h抽水；

⑤由于地铁线路位于市区，其设计、施工受周边环境的制约，设计方案经常需进行调整，以避免降水井影响结构施工。因此，施工前必须将降水井平面布置图与结构施工单位所获得的最新正式施工图进行对照，当有出入时及时通知降水设计单位以便进行调整。

2.2工程水文及地质概况

2.2.1工程地质概况

根据岩土工程勘察报告，本区间勘察控制性钻孔最大深度为42m，根据钻探揭露的地层资料，按照沉积年代、成因类型及岩性，勘察深度范围内自上而下可分为人工堆积层、第四纪沉积层二大类，本区间第四系沉积以晚更新世冲洪积层为主，按地层岩性及其物理力学性质进一步分为9个大层，各土层的岩性特征及编号如下：

人工填土层（Qml）：

粉土素填土①层：褐色～褐黄色，湿，松散～稍密，含少量砖渣、灰渣、水泥块、树根等，局部为粉质粘土填土；

该层总厚为0.2～4.20m，层底标高为46.23～50.82m。

第四纪全新世冲洪积层（Q4al+pl）：

粉土③层：黄褐色，中密～密实，湿～很湿，

粉质粘土③1层：黄褐色，软塑～可塑，

粘土③2层：褐黄色，软塑为主，

粉细砂③3层：黄褐色，中密～密实，湿，

该层厚为2.40～7.10m，层底标高为41.70～45.72m。

粉质粘土④层：黄褐色，可塑，局部硬塑，

粘土④1层：褐黄色～灰色，可塑为主，局部软塑，

粉土④2层：褐黄色～灰色，密实，很湿，

本层厚度为2.50～7.80m，层底标高为36.89～41.32m。

第四纪晚更新世冲洪积层（Q3al+pl）：

卵石圆砾⑤层：杂色，密实，湿～饱和，重型动力触探N（63.5）=39～100，剪切波速Vs=401m/s，属低压缩性土，最大粒径120mm，一般粒径20～40mm。

中粗砂⑤1层：褐黄色，中密～密实，湿～饱和。

粉细砂⑤2层：褐黄色，中密～密实，湿～饱和。

粉土⑤3层：褐黄色，密实，很湿，属中低压缩性～中压缩性土；本层分布厚度0.80～7.60m，层底标高为31.20～37.74m，该大层中卵石圆砾层沿线路向黄庄站方向分布较厚，向中关村站方向逐渐缺失。

粉质粘土⑥层：褐黄色，饱和，可塑为主，局部硬塑。

粘土⑥1层：褐黄色，湿，硬塑为主，局部可塑，属中低压缩性土，含云母、氧化铁、姜石；

粉土⑥2层：褐黄色，密实，很湿，属中低压缩性～低压缩性土，均质。

本层分布连续，层厚0.30～10.70m，层底标高为27.19～30.90m。

卵石圆砾⑦层：杂色，密实，饱和，重型动力触探N（63.5）=85～100，剪切波速Vs=391～524m/s，属低压缩性土，卵石亚圆形，最大粒径110mm，一般粒径20～40mm。

中粗砂⑦1层：褐黄色，密实，饱和，属低压缩性土，含砾石、卵石约10%，局部夹粉土或粉细砂薄层；

粉细砂⑦2层：褐黄色，密实，饱和，属低压缩性土，含个别砾石；

粉土⑦3层：褐黄色，密实，很湿，压缩模量Es=15MPa。

粉质粘土⑦4层：黄褐，饱和，硬塑，含氧化铁，属中低压缩性土。

本层连续分布，本层总层厚为3.50～9.60m，层底标高为19.00～26.53m。

粉质粘土⑧层：褐黄色，可塑，属中压缩性～中低压缩性土；

粘土⑧1层：黄褐色，饱和，可塑～硬塑，属中低压缩性～低压缩性土，含氧化铁。

粉土⑧2层：黄褐色，密实，很湿，属低压缩性土，含氧化铁。

在本区间该层局部缺失，层厚度1.0～3.10m，层底标高为16.87～20.63m。

卵石圆砾⑨层：杂色，密实，饱和，重型动力触探N（63.5）=100，属低压缩性土；亚圆形，一般粒径20～60mm，最大粒径120mm，粒径大于20mm颗粒含量约为总质量的60％。

2.2.2工程地下水情况

本次勘察，在勘察深度范围内，实际测量到三层地下水，分别为上层滞水，潜水和承压水。各地下水的特征如下：

上层滞水: 含水层为粉土素填土①层、粉土③层，粉质粘土③1层，地下水位标高45.47～48.27m（埋深3.60～6.00m），观测时间 2003年7月16日～8月14日。

潜水：含水层为卵石圆砾⑤层，中粗砂⑤1层，粉质粘土⑥层，地下水位标高31.53～34.46m（埋深17.20～20.10m），观测时间 2003年7月16日～8月14日。

承压水：含水层为卵石圆砾⑦、⑨层，中粗砂⑦1层，地下水位标高24.60～27.57m（埋深 23.80～26.60m），观测时间 2003年7月16日～8月14日。

其中上层滞水补给来源以大气降水、河水、生活污水及管线渗漏为主，以地面蒸发和越流补给方式排泄为主；潜水与承压水则以侧向迳流和越流方式补给为主，以侧向迳流和人工抽取方式排泄。

工期目标：降水井施工工期控制在110日历天，延期降水按合同执行。

在本工程施工中，我们将按照“快速度、高效益、高质量、有秩序”的原则进行施工，按照工期和质量要求，合理安排，精心施工，在保证质量的前提下，采取如下措施：

①、为保证本工程总工期的顺利实现，项目经理部进场后根据实际情况认真编制实施性进度网络计划，并严格按照此组织施工，制订单项作业计划；

②、每天召开生产调度例会，由项目经理负责，召集各职能部门人员和专业施工负责人检查当日完成情况，对第二天可能出现的问题及早采取对策，对物资供应和劳动力做好充分准备，保证施工生产的正常进行；

③、以网络科学组织施工，提高时空利用率，推行多种工序相互穿插，紧密衔接，最大限度地缩短工期，提高工效；

⑤、积极采用各种新工艺、新技术施工，提高机械化程度，提高工效；

⑥、各种材料保证及时充足供应，提前编制报送周转料、施工材料及半成品计划，提前联系材料的进场供应情况，保证施工的正常进行；

⑦、各类型机械设备保养运转良好，保证施工在最优状态下进行；

⑧、加强同甲方驻地代表及监理联系，对变更图纸疑问、社会因素等问题提前考虑，积极协商解决八、工期目标及保证措施

总之,应按照ISO9000质量体系，进行严密的科学化、程序化管理，保证工程质量达到优良标准，杜绝工程缺陷，减少浪费，使原材料进场、材料投入使用、工序检查、质量评定和检验等环节有序无误。

安全是施工生产的主题，必须安全生产，落实安全生产责任制，根据安全保证体系，针对本工程特点，制定各岗位安全生产责任制，使安全生产思想深入到各员工的心理，确保施工生产的顺利进行。

狠抓重点控制工程和关键工序，对于控制工期的工程和工序，应组织精锐队伍，增加资源投入，组织先期施工，保证工程衔接有序，接口顺畅。

合理计划施工段，注意减少不同单位的交叉施工，给施工单位统筹安排施工作业，优化资源利用，组织规模生产，创造最佳的施工条件。

3.3施工现场平面布置

由于本车站降水施工需临时占用道路，对道路交通造成一定影响，另外施工期间接水接电、排浆排渣、设备进出场等也对周边环境影响较大，为了在施工期间最大限度地减少环境污染、交通影响和扰民，必须按照以下原则进行降水施工现场布置：

①、临设的布置应考虑使用方便、有利施工，符合安全规定要求；

②、材料堆放必须在降水施工围挡内，不影响场内搬运和设备移动；

③、贵重物资(如电缆、水泵等)必须放入临时库房，并由专人负责。

施工用电由业主提供，总功率为300kw,引入后进入一级配电箱构成两路电源的总控制系统,然后均衡地分配给二级配电箱来对各降水井点和辐射井进行控制,施工期间本工程主要用电负荷有：钻机施工（包括钻机用电焊及照明）、空压机洗井，电缆排水系统敷设施工、潜水泵抽水、生活用电等，配电系统均设三级配电，应符合安全用电规程等有关规定。后期维护期间主要负荷有：水泵抽水、生活用电，用电量约200KW。

3.5人员设置及机构组成

3.5.1职能部门分工

编制和贯彻工程施工组织设计、施工工序，组织技术培训，材料检验、试验和施工试验，办理工程变更，调整工序设计，汇集整理工程技术资料档案，试验、检验、和测量设备计量，负责组织检查监督工序质量，并及时解决施工中出现的质量和技术问题。

负责制订生产计划，完成工程统计，机械设备管理，组织实施现场各阶段的平面布置，劳动力及生产安排，工程质量管理等工作。

负责现场安全文明生产、文明施工、施工人员上岗安全教育及安全设施监督检查与保卫工作。

负责工程材料及施工材料和机械、工具的购置、运输，编制并实施材料使用计划，监督控制现场各种材料的使用情况。

负责工程期间合同财务管理。

负责文件管理、档案管理、对外关系、后勤供应、环境保护、劳动保护等工作。

①、组织项目施工、技术、管理人员学习国家及地方规范规程相关条文，了解各项参数指标和有关施工强制性规定。

②、组织项目技术人员熟悉图纸，了解工程情况和工程施工内容，理解施工图各种设计技术要求和各项指标。

③、按规范要求对各种检测仪器、设备进行标定；

④、从甲方处取得坐标控制点、高程点书面文件，并现场验交；

⑤、探明地下障碍物及各种管线，必要时协助清除；

⑥、开工前10天邀请降水设计人员、监理、甲方等有关技术人员向降水施工人员进行有关降水技术交底。

①、按照“协调能力强，管理力度大，技术水平高”的原则，选择具有经验的、能力强的施工管理人员和技术人员组成项目经理部。

②、根据施工情况配备施工员、技术员、特殊工种施工员和质检工程师；

③、施工员、技术人员和特殊工种人员进场前进行技术培训，培训考核合格后可进入岗位；

④、开工前对所有施工人员进行安全技术交底。

本工程施工阶段投入的劳动力情况

①、按照工程设计情况，分析本工程地质情况和施工环境，精心进行设备选型，确定工程用设备型号及数量，并制定详细的施工设备需用计划。

②、对工程设备进行检查、维修和保养，并预备足够数量的易损零部件。

③、所有工程施工用机械设备在进场前进行试运转，保证机械设备状况良好。计划投入的主要施工机械（见下表）。

主要施工原材料根据施工进度计划安排，遵照材料供应能够满足工程进度需要，并有一定数量贮备的原则，合理进行计划。主要施工材料供应量见下表:

5、主要施工方法及技术措施

5.1.1管井施工工艺流程

5.1.2管井施工方法

①、定井位：根据降水设计方案提供的井位图、地下管线分布图及甲方提供的坐标控制点，并参照车站或区间永中线控制点施放降水井井位。正常情况下井位施放偏差≤50mm，若遇特殊情况(比如地下障碍、地面或空中障碍)需调整井位时，及时通知技术人员在现场调整。为保证安全，定出井位后挖2.0米探坑以查明井位处有无地下管线、地下障碍物，挖探坑的平面尺寸应大于钻孔直径，探坑深度必须以挖（或钎探）到地层原状土为准。

②、埋设护筒：为避免钻进过程中循环水流将孔口回填土冲塌，钻孔前根据现场实际情况埋设钢护筒。护筒外径0.8m，深度视地层情况而定。

③、垒砌泥浆池：为保证钻进过程中水流循环及保存钻孔出渣，在施工路面降水井时，在路面垒砌单井体积1.5倍的泥浆池。

④、钻机就位、调整：钻机就位时调整钻机的底座水平和钻塔垂直，并用机台木垫实，钻机对准孔位后钻机安放要平稳、钻杆垂直，对位偏差不大于5cm。

⑤、钻孔：在钻孔过程中保证孔内泥浆保持一定水头高度，防止孔壁

坍塌。在地层条件允许的情况下，尽量使用地层自造泥浆成孔，若钻孔通过易塌孔的流砂层或泥浆漏失严重的地层时，用人工拌制泥浆护壁钻进，泥浆比重控制范围1.10～1.30。

⑥、井管安装：井管采用无砂水泥管，下井管时检查井管接头部位有无缺损裂纹，严禁“带伤”井管下入井内。井管接头处用尼龙网裹严，以免挤入泥沙淤塞井管，为防止井管错位，用竹条竖向固定井管。

⑦、井管吊放：吊放井管要垂直轻放，并保持井管处在井孔中心，为防止雨水泥砂或异物流入井中，井管要高出地面不小于200mm，封住井口临时保护。

⑧、填砾料：井管下入后立即填砾料，砾料沿井壁与井管间均匀连续填入，将稀泥浆挤出井孔，填砾料时，随填随测砾料填入高度，砾料保证规格质量，含泥粉的砾料必须过筛后再用，填砾时，严禁车装冲填，以免冲撞井管产生歪斜及中间堵塞，填入砾料数量应与计算数量相符，否则查明原因，及时补救（实际填料量不小于95%理论计算量）。洗井时发现砾料下沉，应及时补填砾料，以免在井壁于井管间产生空洞，出现后期涌泥涌砂现象，上部3米采用粘土封填。

⑨、洗井：成井后及时进行洗井，洗井采用移动式空压机或污水泵，达到水清砂净以后，方可下入水泵进行试抽水运转，如发现井内不出水或水量不达标的死井，及时与设计联系进行补井，每个管井施工完成后应填写管井施工记录及验收单。

辐射井施工分为竖井施工和水平井施工，根据场地情况和地层情况，选择最合理的的施工方法，达到最佳的施工目的。

5.2.1辐射井竖井施工工艺流程

人工挖土成井工艺适合于场地较窄、周边距建筑物较远、地下水影响较大的辐射井竖井施工。人工挖土成井施工工艺流程见下图。

5.2.2辐射井竖井施工方法

为了加快施工进度，本工程采用预制件下沉，护壁管为钢筋混凝土，异地立模浇筑成件后运至施工现场，定位排土下沉。挖土方法采用人工挖土。

底件为整件制作，壁厚250mm，高2.0m。井壁外侧上部1.0m比下部向内缩50mm，如图所示：

刃脚踏面宽度5cm，内斜坡度α角按45º，刃脚高度为20cm。刃角尖采用钢筋加固并包以角钢。刃角内上部50cm处当有凹槽，凹宽3cm，深2.5cm。刃角外壁凸出5cm，高50cm。井壁砼强度为C25，含筋率不小于0.1%。采用木模型或挖土内模制作沉井刃脚。

沉井的外侧模板必须竖缝支立，立好后要核对上下口各部尺寸、井壁的垂直度（或斜度）、刃脚标高，支撑拉杆（内外模间）和拉箍要牢固；当井壁有斜度要求时，模板要按斜率要求支立；支第二节及以后诸节模板时不准支撑到地面上，以免沉井因加重而自动下沉造成新浇筑的混凝土发生裂纹；环箍和拉缆要加强，外模上口尺寸不得大于下口尺寸。

钢筋绑扎要在内模已支立完毕，外模尚未扣合时进行的。先将制好的焊有锚固筋的刃脚踏面摆放在垫木上的刃脚画线位置，进行焊接后再布设刃脚筋、内壁纵横筋、外壁纵横筋（冲刷水管、空气幕管道）。为了加快进度可以组成大片，利用吊机移动定位焊接组成整体。内、外侧箍筋还要设保护层垫块。

混凝土浇筑：沉井混凝土应沿井壁四周对称进行浇筑，壁免混凝土面高低相差悬殊，以防产生不均匀下沉造成裂缝。每节管的混凝土都应分层、均匀、连续地浇筑直至完毕。

沉井混凝土养护应注意的问题：

②、浇筑后10h即可遮盖浇水养护。气候炎热干燥时，初凝后即可遮盖洒水养护，防止烈日暴晒。

④、混凝土强度达2.5MPa时，混凝土顶面可凿毛。

凹槽分上下凹槽，下凹槽是为增加封底混凝土和沉井更好联结而设立的，下凹槽是为了和沉管上件凸牙对接的密封槽。

底件上所接混凝土管统称为上件，上件也按圆桶状支模浇筑，制作方法与上件相同，但底部有凸牙，对接下件凹槽，下凹槽作用面底件凹槽。

①、定位:将制作好的底件和余件运抵现场后某H大边坡支护施工组织设计(修改版)（45P）.doc，先平整场地，放线测量，确定底件放置中心，并按沉井内半径画线。

②、井壁地表围护：沿井壁围护埋设围板，用以防止地面土层坍塌而引起周围房屋沉降，同时也防止破坏泥浆套。围护圈用钢板制作围板，与井壁间的净距和泥浆套的厚度相等。围护圈的高度2m。顶部高出地面0.5m，牢固地埋拉于锚杆上，底部埋入地层内。围护圈周边场地用混凝土硬化，以防渗水和破坏土层，阻塞泥浆套。

③、沉井：将预制好的底件吊置于定位好的井位，从井中部取土沉井。当底件沉入土中还余500mm时，将上件凸牙朝下吊起并和底件凹槽对接，做好防水，调整对齐焊缝，里外焊接后再外邦焊，将上下件对接缝里外焊接，再外邦焊。检查无漏焊、虚焊后，可继续取土沉井。

人工挖土遇松软土质时由中部先向下挖。逐渐向四周扩挖；遇硬质土时可依抽垫顺序分段掏空刃脚，每段掏空后随即回填砂砾，待最后几段掏空并回填完毕再逐次挖除回填砂砾使沉井下沉。

①、偏除土纠偏：入土不深的沉井，可在刃脚高的一侧除土，刃脚低的一侧支垫，随着沉井的下沉，倾斜即可纠正。

②、加压法纠偏：在井顶强加水平力牵引纠编德华公寓2#楼水电工程施工组织设计，同时在井内配合除土纠偏。

③增加偏土纠偏：可在沉井偏斜的一侧抛石填土，使该侧土压增大，纠正沉土偏斜。