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辐射井降水方案
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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)
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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: 井径 分项名称 (mm) 竖井逆做φ3200 法部分 竖井沉井φ3200 法部分 水平井 (mm) φ3000 (m) 18 现浇砼 管径 井深 井管类型 每米 井数重量 量 降水含水层 潜水含水层 施工方法 人工挖土 人工挖土 18~预制钢筋3.5吨 22 混凝土管 8眼 φ11415~打眼缠丝φ60或φ50 或φ89 50 钢管 测量放线、定井位 安装龙门架、电动葫芦 潜水含双壁中心反水层 循环
3施工方法及技术措施
3.1井圈施工
井 圈 ,开挖半径为施 工 采用人工开挖施工,井圈的深度0.5m1.85m。
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
人工开挖土方 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。
辐射井竖井逆做部分施工 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: 竖井沉管部分施工 水平管部分施工 a、环向钢筋:φ25@300。
图1 辐射井施工总流程图
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。
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3.2.2质量控制点(见图2)
开 挖 尺 寸 打 设 小 导 管 竖向拉结筋焊接、挂图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,视地质及地下水情立模、浇注砼 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3000 mm,内径2700 mm ,厚度150mm,高度1000 mm。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。
施工准备 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,下管速度第一、第二节沉管对第三、第四节沉管对要均匀、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,以防下入一、二节接口处漏水涌砂。 4、下沉辅助措施及备选方案 下入三、四节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。 第二、第三节管对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。 人工挖土 井管下沉 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。
沉管到设计深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
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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。
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