大口径施工降水施工工艺【图】.pdf

大口径施工降水施工工艺 根据提供的设计资料显示，本标段工程所处位置地下水稳定水位埋深为地面下 1.01.9m。为确保基坑开挖在无水条件下作业，基坑开挖前在施工范围内选取井位，测试水量及影响半径，在取得实测结果后进行布井，并在基坑开挖前 5 天先降水，以便于基坑土方挖运作业。降水深度控制在箱涵底板以下 0.6m，待箱体顶覆土回填碾压完成后方可停止抽水。6.2.1 降水设计 根据我们在天津市区多年施工的经验，本车站施工采用大口径深井加真空降水的方法，即在大口径深井中用真空集水，水泵抽水，以达到基坑降水和土体排水固结的目的。其中车站主体设置 1 排大口井，间距 15m 布置。大口井埋设深度 L=h8.0m(h对应大口井里程处的基坑深度)，将地下水位降低至基坑下0.6m，车站主体范围内大口井布置见图 6-10。大口井管长 L=L+0.3m。6.2.1.1 降水量计算 根据设计提供的水文地质资料，对降排水量作一般估算，具体实施过程中加以调整。降水效果见图 6-11。8m10m0.6m钻孔灌注桩水泥土搅拌桩基坑底面大口井地面图 6-11 降水效果示意图 基坑涌水量的计算：001/lg2366.1rRSSHKQ 式中：Q1基坑涌水量(m3/d)；K含水层渗透系数；H含水层厚度(m)；S降深(m)；R影响半径(m)【HKSR2】；r0基坑换算半径(m)；R0引用影响半径(m)【R0=Rr0】；6.2.1.2 降水井结构 大口井 GPS-10 型回转钻机钻孔，大口井直径 705mm，全孔下入400/300mm 水泥砾石滤水管，井口下部 3m 的滤水管外包一层 40 目尼龙网，井深范围内回填37mm 滤料。根据涌水量大小选取深井潜水泵的型号，潜水泵下放到设计深度，泵管连接紧密不漏水。基坑周围设 400400 水沟，上置盖板，水沟与市政污水排放系统连接，抽水通过水沟排入市政污水系统。大口井构造见图 6-12，深井潜水泵安装见图 6-13。接水沟排至市政污水系统图6-12 大口井构造示意图潜水泵接真空泵40目尼龙网一层3-7mm滤料回填井管粘土回填沉淀管图6-13 深井潜水泵安装示意图出水管口法兰扬水管单向阀泵体潜水电机滤水网罩滤料滤管井管电缆泵座粘土h+8m 6.2.2 降水井施工 6.2.2.1 工艺流程 大口井降水施工工艺流程见图 6-14。图 6-14 大口井降水施工工艺流程图 6.2.2.2 工艺要点 一、成孔 采用 GPS-10 型回转钻机钻孔，确保孔径不小于 706mm，深度大于设计深度，以考虑抽水期间沉淀物可能达到的沉积高度所产生的影响，并保证钻孔圆正垂直。钻孔过程中采集土样，核对含水层所在部位和土的颗粒组成。二、清孔 井管下入前进行清孔作业，清孔采取注入清水置换，利用砂石泵抽出沉渣，并测定井深。设备、材料进场 定井位 立钻架 成 孔 清 孔 下井管 填滤料 洗 井 安装真空泵 试 抽 降水管理 安装水泵 连接管路 降水任务完成 三、下井管 井管采用水泥砾石滤水管，每节长 2.0m，利用汽车吊分节吊放。井管接头处用尼龙网包裹严密，下到设计深度，顶部高出地面 20cm，并采取措施加以临时保护。四、填滤料 井管到达设计深度后，适当稀释井内泥浆，然后立即在井管周围灌填滤料。滤料采用人工沿井孔四周均匀连续填入，滤料填至井口下 1m 处，其上用粘土回填。滤料采用37mm 干净石屑。五、洗井 完成滤料灌填后，按规定进行洗井。在成井后 8h 内，将污水泵放入井底反复抽洗，保证渗水效果，洗井过程中观测水位及出水量变化情况。六、安装潜水泵及管路系统(1)、安装前检查电机和泵体，确认完好无误后方可安装；(2)、潜水电机、电缆和接头的绝缘安全可靠，并配有保护开关控制，以确保安全运转；(3)、安装过程中保证各连接部位密封可靠不漏气；(4)、将真空泵进出水、进出气调节好，保证正常运转；(5)、管路在基坑边缘汇入总管，将水排入市政污水系统；(6)、管路上装有真空表、水表、闸阀、单向阀，以便于控制、管理，气管连接处保证密封、不漏气。七、试抽 洗井后，对井管进行单井试抽，如有异常情况，重新洗井，并再次进行抽水试验。6.2.3 降水管理 按设计要求，降水井施工结束后，在基坑开挖 5 天前开始降水，降水深度控制在基底以下0.6m，在箱涵顶复土回填土碾压完成后方可停止抽水。降水工作持续时间较长，降水管理工作的要点是：(1)、降水开始后，随时了解水位动态变化，根据水位观测情况，控制降水井排水时间和时间间隔，控制真空泵抽吸力度，保证系统有足够的真空度。(2)、降水期间安排三班人员日夜值班，进行排水降水控制操作、水位观测和数据记录。(3)、降水期间安排专人负责对抽水设备和运行状况进行定时维护、检查和保养，观测记录水泵的电源、出水等情况，保证抽水设备始终处在正常运行状态。(4)、降水期间严禁随意停抽。(5)、更换水泵时，测量井深，掌握水泵安全深度，防止埋泵。(6)、发现出水、涌砂，立即查明原因，采取措施处理。(7)、备好备用电源，保证抽水正常、连续进行。(8)、基坑开挖过程中，密切注意真空效果，做好密封工作。(9)、若因地下围护结构渗漏而引起坑外水位下降超过规定值时，控制抽水力度或停抽。采取措施处理后再复抽。6.2.4 降水监测 整个降水过程中，连续进行降水监测，主要包括水位观测和对周围环境影响观测两项内容。6.2.4.1 水位观测(1)、降水开始前统测 1 次自然水位；(2)、抽水开始后，在水位未降到设计深度(箱涵底板以下 0.6m)前，每天测 3 次水位；(3)、水位降到设计深度后，且趋于稳定时，每天测 1 次水位；(4)、雨季加强监测频次；(5)、水位监测精度控制为1cm；(6)、设专人负责监测工作，及时整理监测数据，绘制水位降深值 s 与时间 t 曲线图，分析水位下降趋势，预测达到设计降水深度所需时间；(7)、根据水位监测记录和 st 曲线图，分析查明降水过程中出现的异常情况及产生的原因，及时采取处理措施，确保降水作业顺利进行。6.2.4.2 周围环境监测(1)、降水作业开始前，布设地表沉降、管线沉降、建筑物沉降和倾斜测点，并会同监理工程师和相关管理部门作好周围环境原始状况记录；(2)、降水作业开始前 3 天测 3 组数据，取平均值作为初始值；(3)、降水作业开始后，在水位未降到设计深度前，每天测 3 次数据；(4)、当水位到达设计深度后，并趋于稳定时，每天测 1 次；(5)、监测精度同水位监测精度；(6)、设专人负责监测工作，及时整理监测数据，绘制沉降值 s 与时间 t 曲线图，分析沉降趋势以及降水作业对周围环境的影响程度和范围；(7)、根据监测数据及 st 曲线，合理调整降水方案，确保地下管线及周围建筑物和构筑物的安全和正常使用。6.2.5 基坑内降水井的处理 基坑开挖完成后，继续进行降水施工，封堵时间会同设计部门和监理工程师确定。封堵采用碎石填实降水井孔，浇筑垫层混凝土，施工恢复外防水层，焊接钢筋，用比原混凝土高一级的微膨胀混凝土将其浇筑密实。6.2.6 回灌井的施工 本标段工程地处繁华市区，周围建筑物密集，为减轻由于施工降水时地下水位下降而对其周围建筑物及地面产生的不良影响，在施工排水系统和隔水帷幕以外，在需要保护的建筑物或构筑物的附近靠降水的一侧，设置回灌水井点，通过向回灌水井点内注水，补充被抽出的地下水，以保持施工降水前的原来的自然地下水位。回灌井点系统由井点立管、井点滤管、连接管、水泵、贮水箱等设备组成。井点立管由内径为 50mm 左右的镀锌圆形带孔的钢管，长度 48m，两头套丝扣，用管箍连接。井点滤管是安装在井点立管下部的镀锌圆形带孔的钢管，滤管外径应与井点立管外径相同，长度 23m，两头套丝扣，下部管端用丝堵封闭。滤管管壁钻孔，孔眼按三角形排列布设，孔径 812mm，间距 30mm 左右。根据本合同段工程所处地区的水文地质情况和基坑开挖时的降水深度，回灌井点设置一排，间距 10m 左右。回灌井施工前首先组装井点管，将井点立管与井点滤管组成一个整体。沉设井点立管采用钻孔的方法，土孔的直径为 30cm 左右，成孔后向立管外侧套管内侧部位灌注砂石滤料，边灌边插捣密实，灌至距地面 1m 左右停止，拔出套管，用粘土封堵上部土孔。沉设井点立管后，向土孔内充填滤料时，土孔中的水应从井点立管内冒出，如不冒水，则应拔出重新沉设。每组井点沉设的深度在同一平面上。每组回灌井点均设观测井点两组，观测井点的结构、设置深度及陈设方法同回灌井点。观测井点顶部加临时盖，以防止落入杂物堵塞。回灌期间每天观测三次，并做水位观测记录。当发现水位有异常变化时，及时查明原因，采取措施解决。回灌的方法是将基坑降水施工时抽出的地下水，经过过滤，放入贮水箱内，供回灌使用。用水泵从贮水箱内抽水并注入回灌水管及回灌井管内以补给地下水位，使地下水位回升。回灌时通过观测井连续观测并记录地下水位的变化情况，使保护区内的地下水位始终被控制在施工降水以前的地下水位。为节约用水，回灌水源使用施工降水时排出的地下水，在回灌井回灌时，抽出的地下水必须经过沉淀、净化处理，以防止地下水被污染。根据环境保护的要求，回灌水的水质标准不得低于补给前的地下水水质。停止回灌的时间应安排在施工降水结束、地下水位回升到施工降水前的地下水位以后。