车站降水施工方案
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1.1 降水工程施工方案
为实现本标段明挖段车站、暗挖车站及区间隧道在无水状态下施工,需在
车站和区间施工影响范围内进行降水施工。
1.1.1 地下水情况
1、本标段地下水类型分别为潜水(二)、承压水(三)、承压水(四)。根
据沿线地下水的埋藏形式、含水层及相对隔水层特点,地下水详细情况如下:
潜水(二):水位标高为 16.63~29.89m,水位埋深为
7.66~15.93m,,含水层为粉细砂④3 层、中粗砂④4 层。
承压水(三):水位标高为 12.04~20.30m,水位埋深为
15.5~26.14m,含水层为中粗砂⑦1 层、粉细砂⑦2 层、圆砾卵石⑦层。
承压水(四):水头标高为-2.15~-2.26,水头埋深为 36.5~37.1m,含
水层主要为粉细砂⑨2 层。
1.1.2 地下水影响分析
地下水对结构影响具体分析如下:
1、车站主体:7 号线有效站台中心轨面标高 20.05m,加深段底标高
17.1m,结构施工受潜水(二)影响,需将潜水(二)疏干。
14 号线车站有效站台中心轨面标高 12.85m,结构施工受潜水(二),承
压水(三)影响,需将潜水(二)疏干,将承压水(三)降至结构下 1.0m。
2、附属结构:
结构施工受潜水(二)影响风井风道、竖井及出入口,需将潜水(二)疏
干。
结构施工受潜水(二)、承压水(三)影响的出入口通道、风井风道,需将 潜水(二)疏干,将承压水(三)降至结构下 1.0m;
3、区间竖井:联络通道结构底标高 16.193m,施工竖井结构底标高
14.293m,结构施工受潜水(二)、承压水(三)影响,需将潜水(二)疏干,
需将潜水(三)降至结构下 1.0m。
4、区间结构:结构底标高 18.416m~12.111m,结构施工受潜水(二)、承压水(三)影响,需将潜水(二)在结构范围内疏干,将承压水(三)降至
结构下 1.0m。
1.1.3 降水方案
根据初步勘察资料、现场施工场地条件、地下管线情况、现场构筑物影响
等多方面因素的分析,确定降水方案如下:
1、车站主体,采用封闭式管井降水方案;
2、附属结构:1#出入口通道:采用封闭管井降水,借用车站主体
20#~29#降水井;
2#风井风道:采用封闭管井降水,由于风井与 5#商业贴建,因此贴建部
位采用阻水方案;由于 1#施工竖井位于 2#风井风道范围内,因此 2#风井风道
与 1#施工竖井作为同一个降水单元一期封闭降水;
2#出入口通道、2#施工竖井:2#施工竖井位于 2#出入口通道范围内,因
此 2#出入口通道与 2#施工竖井作为同一个降水单元一期封闭降水;
3#出入口通道、1#风井风道、3#风井风道、1#、2#换乘通道与 7 号线车
站主体作为同一降水单元一并考虑; 4#出入口通道:采用封闭式管井降水,需要借用 7 号线车站主体的
132#~141#降水井。借用 14 号线车站主体的 A56#~A61#降水井;
4#风井风道:采用封闭管井降水,需要借用 14#车站主体的 A51#~A57#
降水井;
5#出入口通道:采用封闭管井降水,需要借用 14 号线车站主体的
A34#~A46#降水井;
6#出入口通道:采用封闭管井降水,需借用 7 号线
143#~153#、A28#~A35#降水井。
⑶为了及时的了解地下水情况及降水实施效果,可选择部分降水井作为观 测井,根据观测孔的地下水位,及时的调整泵型泵量,以确保良好的降水效果。
3、施工竖井:采用延长式管井降水方案(A49#~A71#、B50#~B64#);
4、区间采用双线双排管井降水;区间西侧与九龙山站共用 81#~100#降
水井;东侧与大郊亭站共用 1#~7#、87#~92#降水井;
5、为了及时的了解地下水情况及降水实施效果,可选择部分降水井作为观
测井,根据观测孔的地下水位,及时的调整泵型泵量,以确保良好的降水效果。
水位观测孔在基坑开挖到底以后废弃,需进行封堵处理。
1.1.4 降水排水方案 设计排水管主管(集水管)采用 Ф219mm 钢管,支管采用 Ф89mm 钢管。
结构施工围挡内降水井采用明排,明排管线应做防锈处理和冬季保温措施。考
虑到交通、围挡周期等方面影响,结构外侧降水井排水采用暗排,每个暗排井
点做一个工作井,主管线和支管线均埋置于地面以下 800mm。出水管、支管和
主管用单向阀连接,防止停泵时水倒流,然后恢复路面。水从支管流经主管汇
到雨水井,雨水井要做一工作井,采取暗排方式。本站布置的 27 个排水口可供
降水期间同时使用。
1.1.5 降水设计参数
根据上述计算分析结果,确定九龙山站的降水设计参数见表 5.1-1。
表 5.1-1 九龙山站降水设计参数表
位 置 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)
降水井 抽水管井 600 400/50 无砂水
泥管 32 6 2-4 388
②管径为:外径/壁厚;
③降水管井内安装潜水泵,详见表 5.1-7。为保证暗挖段正常施工和施工
安全,在暗挖段施工时应确保全站降水井全部正常抽水;可根据实际抽水情况
适当调整泵量;与区间共用降水井应能满足区间和车站的共同需求;
表5.1-7
九龙山站站潜水泵泵量一览表
井号 泵量(m /h)
Z1#~Z24 32
A1#~A86#、F1#~F101#、15#~66#、108#~1
59#
20
1#~14#、67#~107#、160#~177# 3 3 注: ①井深以井底标高 4.0m 控制;
降水井布置及管井结构详详见降水工程设计施工图。
图 5.1-1 管井结构大样图
1.1.6 降水配电系统 九龙山站站降水方案设计共有管井 388 眼。根据计算站体采用 QD3- 42/1.1、150QJ15-39/5、175QJ32-36/6 潜水泵做为降水用泵,降水用电总功率为 1550KW。九龙山站~大郊亭站区间站降水方案设计共有管井 164 眼,根据计 算站体采用
100QJ5-32/8、150QJ15-33/5 潜水泵做为降水用泵,降水用电总功率 为 220KW,总电源由多个地点提供,引入后进入一级配电箱构成电源的总控制 系统,然后均衡地分配给二级配电箱来对各降水井点进行控制。由于九龙山站 站降水用电功率较大一定要按照临电安全运行有关规定严格作业。线路所经过 的地段如遇到公路或路面施工场地需采取穿钢管暗埋敷设,埋深不得小于 750mm。所用两级配电箱均采用正规厂家生产的产品并带有漏电保护装置,线 路全部采用
TN━S 保护系统。电缆全部采用 YC 型铜芯橡胶护套绝缘电缆。配 电箱需编号,加安全栅栏,悬挂警示标牌,并做防雨措施。明敷线路须架空。
如有些降水井在抽水期间由于受外界环境的限制(如公路)不易观察,对降
水用水泵在井下的工作状况不能及时掌握,因此需加装自动监控系统。可对总
出水量、井内水位、水泵电机运行等及时进行监控。
为防止在抽水期间发生意外停电事故,现场需有备用电源(如:发电机、
二路供电系统)。并配有自动转换装置。
1.1.7 降水施工围挡方案 由于 7 号线车站主体采用明挖法施工,降水井位于结构施工围挡内,可利
用结构施工围挡进行降水井施工。14 号线车站主体采用暗挖法施工,施工竖井
处降水井位于结构施工围挡内,对于结构施工围挡外降水井应另设降水井临时
施工围挡。为了尽量较小交通压力,对围挡外依次做单井临时施工围挡,单井
临时围挡面积应满足机械正常运行。
1.1.8 降水施工工艺
1、施工准备
①井位施放时必须详细调查核实场区地下管线分布情况,当无法确定时可
采用人工开孔的方法,当确认地下无各种管线后方可施工;
②为避开各种障碍物,降水井间距可作局部调整,但间距最大不应超过
10m,且降水井总量不得减少。对于明挖施工,应先施工支护桩后施工降水井;
③站体开挖施工前,降水井的布设应已形成封闭或超前 2 倍基槽宽度。
2、管井成孔
可根据土质条件和孔深,选择冲击或旋转钻机水压钻探成孔,用泥浆护壁,
孔口设置护筒,在一侧设排泥沟、泥浆池。孔径应较井管直径大
200~300mm。
当孔深达到预定深度后,井管沉放前,一般用压缩空气洗井,或用吊筒上
下反复将孔内泥渣掏洗干净。也可用压缩空气与潜水泵联合洗井。
3、吊放井管段
成孔后应立即安装井管,以防塌孔。将预制好的井管用吊车分段下设,井
管的安放尽量垂直并位于井孔中间,管顶部比自然地面高 500mm 左右。 4、填充滤料
①为了保证管井的出水量且防止粉细砂涌入井内,在井管的周围应回填粒
料,其厚度不得小于 100mm。含水层段砾料应具有一定的磨圆度,砾料含泥量
(含石粉)≤3%,粒径 2~4mm;
②要避免填料速度过快或不均造成滤管偏移及滤料在孔内架桥现象,洗井
后滤料下沉应及时补充滤料,要求实际填料量不小于 95%理论计算量。
③填滤料时,要用铁锹下料,一次连续完成,填到井口下 3m 时采用粘土
封口。
5、洗井
①洗井要求达到“水清砂净”;
②下管、填料完成后应立即进行洗井,成井-洗井最大时间间隔不能超过
8 小时;
③采用隔离塞分段洗井,如果泥浆中含泥砂量较大,可先进行捞渣,再进
行洗井;
④当常规洗井效果不好时,可加洗井剂浸泡后再洗井。
6、抽水
①在安装前,应对水泵本身和控制系统作一次全面细致的检查,在地面试
转 3~5min,若无问题,方可进行安设。安装完毕应进行试抽水,满足要求方
可转入正常工作。
②按照降水井内水量大小,确定降水时间,保证水位在基坑以下 1.0m;开
挖至地下水位标高前的超前抽水时间不少于 28 天。