辐射井降水施工方案.doc
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辐射井降水方案
1工程概况
1.1工程特点
本段为K7+260~K7+320之间,牙科诊所辐射井位于崇内大街与船板胡同交接处,原是该区间三个辐射井拆迁场地之一,我公司进场后,因场地并未拆迁,故在施组方案中将其取消,改为在两条隧道间即船板胡同南北两侧崇内大街东侧70米地带共布降水井13眼,此后试挖井3眼,均告失败,原计划利用的旧污水管线旁空隙,又发现一条φ1800mm的新污水管线,至此垂直降水井已无法实施;该段右线隧道位于居民之下,沉降及施工要求较严,即使全区降水井打完该段潜水仍然较厚,为满足土建无水施工要求,6月4日打报告给业主,要求继续办理拆迁牙科诊所作为辐射井的施工场地,该场地的拆迁问题有望于近日内得到解决。
1.2工程地质条件
1.人工填土层:
厚度3.5~4m左右,主要以房渣土为主,含砖渣、灰块和少量炉灰,局部地段为卵石回填土,炉灰渣等。
2.粉质填土:
厚度6~7m左右,褐黄~黄褐色,稍密,湿~饱和,含少量砖渣、白灰渣,局部含有粉土层和粉质粘土层。
3.中粗砂层:
厚度为5.8~6m左右,褐黄色,饱和,密实。
4.圆砾卵石层:
厚度0.6m左右,杂色,饱和,密实,亚圆形,最大粒径120mm,一般粒径5~40mm,颗粒的质量占总质量约55~65%,砾石成分以辉绿岩,砂岩和玄武岩为主,褐黄色中粗砂充填。
5.中粗砂层:
厚度2.3m左右,褐黄色,饱和,密实,呈透镜体分布。
6.粉质粘土层:
厚度0.4mm左右,褐黄~黄褐色,硬塑,呈带状分布。
7.粉土层:
厚度1.8m左右,褐黄色,湿、密实。
8.粘土层:
厚度0.8mm左右,棕黄色,硬塑,呈透镜体出现。
1.3编制依据
1.《北京地铁五号线施工降水招标文件》
2.《北京地铁五号线施工降水设计方案》
3.《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299-1999)
4.《建筑与市政降水工程技术规范》(JGJ/T111-98)
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.《建筑安装工程资料管理规程》(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
2.辐射井设计参数
辐射井是由一口大直径工作竖井和在目的层水平方向打进多层、数根水平辐射管所组成。
其施工流程图见图1,具体设计如下表:
分项名称
井径
(mm)
管径
(mm)
井深
(m)
井管类型
每米
重量
井数量
降水含水层
施工方法
竖井逆做法部分
φ3200
18
现浇砼
人工挖土
竖井沉井法部分
φ3200
φ3000
18~22
预制钢筋混凝土管
3.5吨
潜水含水层
人工挖土
水平井
φ114或φ89
φ60或φ50
15~50
打眼缠丝钢管
8眼
潜水含水层
双壁中心反循环
测量放线、定井位
安装龙门架、电动葫芦
井圈施工
人工开挖土方
辐射井竖井逆做部分施工
竖井沉管部分施工
水平管部分施工
图1辐射井施工总流程图
3施工方法及技术措施
3.1井圈施工
采用人工开挖施工,井圈的深度0.5m,开挖半径为1.85m。
开挖完成后绑扎钢筋,锁口圈现浇C20砼,采用600*50*1000mm的钢模板及方木支架,同时预埋护栏。
砼达到一定强度后,沿井边缘四周用砼筑一道宽30cm、高30cm的挡水墙。
3.2辐射井竖井逆做部分施工
3.2.1支护参数
地面以下18m范围内:
a、环向钢筋:
φ25@300。
b、连接筋:
φ16@500,单层布置。
c、钢筋网:
φ6@150×150,单层布置。
d、小导管间距:
φ32钢管,长1.5m。
环向与纵向间距均0.5m,梅花型布置。
e、模板安装:
采用定型钢模。
f、现浇砼:
C20、厚度20cm。
地面以下18m—22m范围内:
采用沉管法施工。
3.2.2质量控制点(见图2)
打设小导管
开挖尺寸
竖向拉结筋焊接、挂网
立模、浇注砼
图2辐射井竖井逆做部分施工质量控制点
3.2.3井身开挖及支护
开挖采用人工开挖,渣土由人工装入吊桶,通过电动葫芦提升至地面渣场,视地质及地下水情况,采取分侧分块开挖,一侧喷砼支护后再进行一侧开挖。
井壁土方开挖完成后,根据测量十字线检查净空,确定开挖尺寸。
小导管打设应与井壁成75°角,小导管间距应准确,打管完成后焊接纵向连接筋、挂钢筋网。
钢筋网采用φ6@150×150网格,单层布置,满铺。
小导管之间用φ16的竖向拉结筋连接,单层布设,搭接长度10d(20cm),喷射C20混凝土20cm厚。
3.3辐射井竖井沉管部分施工
井管采用预制井管,井管外径3000mm,内径2700mm,厚度150mm,高度1000mm。
井管必须在实施沉管部分施工时制作好经检验合格后运送到现场,施工流程见图3。
下入三、四节管
第二、第三节管对接
人工挖土
井管下沉
沉管到设计深度
下入一、二节管
施工准备
第一、第二节沉管对接
第三、第四节沉管对接
图3辐射井竖井沉管法施工流程图
经检测确认孔壁完好后方可下管作业,下管过程必须保证连续作业,严禁无故终断,下管速度要均匀、平稳。
接管时,先在井座上口抹一层厚约5cm的水泥砂浆,再吊下一节井管对接,外缝用掺水玻璃的素水泥浆勾抹严实;然后在接口部位的30cm范围用改性沥青防水卷材包裹并用喷灯烤粘三层,以防接口处漏水涌砂。
4、下沉辅助措施及备选方案
①高压射水助沉:
在井壁中预埋水管至刃角上部。
当沉井底部下沉遇到困难时可高压射水。
一般压力为1MPa—2.5MPa。
②压重助沉:
在井管顶均匀放置铁轨或钢管、铺钢板、对称均匀压上沙袋。
③除土纠偏:
沉井中如有偏斜,可在脚高的一测除土,脚低的一侧支垫,随着沉井的下沉,倾斜即可纠正。
④加压法纠偏:
在井管顶强加水平牵引纠偏,同时在井内配合除土纠偏。
⑤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。
⑥钻吸法取土(备选方案):
当沉井至承压水层时,若管井降水仍不能满足施工条件(即井底水逐渐上升超过0.1m时),可改用泵吸反循环钻孔除土,先用1.5m钻头钻吸,钻进1.5m,然后再扩孔,直至满足要求。
5、水平井施工
将泥浆泵放入集水井内,抽干集水井内的泥水。
抽水时要时刻观察集水井管壁是否有漏水等异常情况,若有则必须及时处理;同时要监测井管壁是否上浮移动,如上浮移动,必须立即停止抽水,待处理后再行抽排。
采用PD-50型水平钻机成孔。
1)、施工准备
a、将工作平台吊放至竖井内水平井施工标高以下0.5m,并固定。
b、将水平钻机吊放至工作平台上,按设计角度对准孔位,并固定牢靠,进行试机。
2)、钻孔
对于砂层、砂砾卵石层,采用水力双壁钻杆反循环法施工;对于粘质粉土~细砂地层,还可以采用钻杆顶进正循环法施工。
5.1水力双壁钻杆反循环法施工(主选施工方法)
该法是采用双壁钻杆钻进,高压水从双壁钻杆的内外管之间进入,泥沙、砾卵石从钻杆的内管内排出,此法能保证成井质量,孔径不扩大,适应地层较广,但对粒径较大的卵石层钻进效率较低。
其具体施工步骤如下:
a.在水平钻机上安装合金钻头,在竖井井管壁上开孔。
b.开孔完成后,迅速卸掉开孔钻头,换上双壁钻杆及钻头钻进,此间速度一定要快,否则容易流砂,酿成事故。
c.打开高压水,开动钻机旋转钻杆,利用钻机的推力、扭力和高压水力将第一根钻杆钻进含水层,再接上下一根钻杆,如此循环操作,直至达到设计孔深。
d.将滤水管从钻杆中插进,一直插到钻头部位,滤水管接口部位要连接平整牢固,避免刮蹭钻杆。
e.从滤水管中间插入顶杆,将滤水管顶住,以防拔钻杆时将滤水管带出。
f.用油缸逐段拔出钻杆,将滤水管留在含水层中。
g.钻杆拨出后,必须迅速用蛇皮袋、棕树皮等材料封住滤管外的空隙,让水从滤水管中自动流出,防止砂子从未封严的孔壁流出。
h.水平孔钻进必须连续施工,如发生故障需停钻时,则把钻杆全部拔出,以免埋钻。
同时必须封孔,避免造成管涌。
5.2顶进水利正循环法施工
该法用于粘质粉土~粉细砂地层中效率较高,可作为备用施工方法。
该法是将钻杆用液压水平钻机边旋转边推进,并配合高压水泵一根接一根,钻进含水层。
为保证孔口不扩大坍塌,可下入1~2根套管护住孔口壁,顶进过程中含水层中的粉粒从钻杆外排出,钻至设计深度后,再从钻杆中插进滤水管,然后顶脱钻头,拔出钻杆,把滤水管留在含水层中。
其施工方法及步骤同上。
5.3下泵抽水
辐射井施工结束后,根据水平管敷设钻进施工中单管排水情况,计算总进水量,下入合适泵量的泵进行抽水。
5.4施工技术要求
a.开孔钻进采用小水量、低转速、轻压慢进,注意孔口返渣情况,观察有没有形成反循环。
如果孔口坍塌得历害,还需要下大一级的套管来保护孔口。
b.及时判断地层,操作工人在钻进过程中,应注意孔口返渣情况,及时判断地层是料相吻合,并根据地层岩性及时调整钻进工艺参数。
c.典型地层的钻进工艺
①粘土:
粘土层钻进时要注意糊钻、堵塞水眼等,为此要断续给进,一般以5—20cm为宜。
串动一次钻具,水量水压大一些,待柱状粘土芯排出后再进尺,转速为中高速即可。
切不可随意贪图进尺,造成糊钻堵塞现象。
②砂层:
砂层钻进时要注意抱钻,此时水量水压中等,断续给进,间隔视返水含砂量适当调整。
③卵砾石:
卵砾石层钻进时,水量水压大一些,转速为中速,及时注意孔口返渣情况和倾听卵砾石对钻具的撞击声,断续给进,确认钻机内卵砾排净再给进。
如果大砾石,可采用反复串动钻具,使其松动靠边,设法继续钻进。
5.5下管与成井
水平孔钻进到预定深度,可以超打一根钻杆后停止钻进,这时水泵应继续送水,直到孔口返水清洁,表明内管已清洗干净,退回卸下一根钻杆后可下入滤水管。
下滤水管时,首先将一端用封堵器封堵,然后把滤水管送入,到达深度后将封堵器顶住,然后提出一根钻杆,此时已下入的滤水管伸出于钻杆末端外,孔口末端坍塌下来的砂、土、石等将露出于钻杆外面的滤水管压住,便于提出孔内钻杆。
5.6提钻
当达到预定钻进深度,下管成井工艺完成后,即可以进行提出孔内钻具作业。
1.让动力头后退,拉出一根钻杆,将钻杆的下缺口与孔口板对齐,放入下垫叉。
2.动力头反转卸一扣。
3.把卸扣器扣在动力头轴端和钻杆上缺口上,拉出孔内一根钻杆,使下一根钻杆的上缺口对正孔口板里侧。
4.动力头慢速反转、后退卸开钻杆下扣。
5.取下卸扣器,扶住钻杆。
6.动力头反转、后退卸开钻杆上扣。
7.动力头退出扣头和内管接头长度,取下第一根钻杆。
动力头快速给进至孔内钻杆,上扣(不要上紧),装上卸扣器,拉出第二根钻杆,重复以上操作取下第二根钻杆。
以下钻杆均按第二根钻杆操作程序重复操作,直到孔内钻具全部提出。
5.7钻具的保护
1.钻杆、钻头等在运输时必须戴上护丝以保护螺纹。
2.工作井内应配备钻杆架,将钻杆分层放在钻杆架上,以便于操作和钻杆环隙整洁。
3.加接钻杆时,接头丝扣必须涂抹丝扣油,并检查密封圈,如有损坏,应立即更换。
4.使用结束后,应将钻杆、钻具擦洗干净,不得堵塞螺纹及内管插头涂抹油脂后戴上护丝。
保管时,钻杆应整齐、分层码放在间隔0.5m的平整枕木上,如露天放置,应加盖苫布以防锈蚀。
5.8事故预防与排除
常见
- 配套讲稿:
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