降水井点施工
1、坑内井点降水目的
(1)加固基坑内和坑底下的土体,提高坑内土体抗力,从而减少坑底隆起和围护结构的变形量,防止坑外地表过量沉降。
(2) 疏干坑内地下水,方便挖掘机和工人在坑内施工作业。 2、井点的设置
博兴路车站基坑降水采用Φ400的大口径井点。根据我公司类似工程的施工经验,在本工程的地质条件下,井点设置以150m/只为宜(单井降水半径为7m)。坑内降水井点的布置见博兴路车站降水井点平面布置示意图。 3、降水井构造与设计要求
(1)井口:井口应高于地面以上0.50m,以防止地表污水渗入井内。井管外围一般采用优质粘土或水泥浆封闭,其深度不小于4.00m。
(2)井壁管:井壁管均采用焊接钢管,降水井的井壁管直径φ400mm(内径)。
(3)过滤器(滤水管):设计在井的下部,所有滤水管外均包一层30目~40目的尼龙网,滤水管的直径与井壁管的直径相同。
(4)沉淀管:沉淀管作为管内砂土的沉淀空间,主要起到避免井内过滤器因沉砂堵塞而影响进水的作用。沉淀管接在滤水管底部,直径与滤水管相同,长度为1.00m。沉淀管底口用铁板封死。
(5)填砾料(中粗砂):各井从井底向上至地表以下4.00m均围填中粗砂,在中粗砂的围填面以上围填粘性土。
(6)填粘性土封孔:在中粗砂的围填面以上采用优质粘土围填至地表并夯实,并做好井口管外的封闭工作。
(7)各井的结构及滤水管的安装部位见降水井点构造图。 4、成井(孔)施工工艺与技术要求
成孔施工机械设备选用GPS - 10型工程钻机及其配套设备,采用正循环回转钻进泥浆护壁的成孔工艺及下井壁管、滤水管,围填填砾料、粘性土等成井工艺。其工艺流程如下: (1)测放井位:根据降水井井位平面布置图测放井位,当布设的井点受地面障碍物或施工条件影响时,现场可作适当调整,一般调整值不超过1m。
(2)埋设护口管:护口管底口应插入原状土层中,管外应用粘性土或草辫子封严,防止施
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工时管外返浆。护口管上部应高出地面0.10m~0.30m。
(3)安装钻机:机台应安装稳固水平,大钩对准孔中心,大钩、转盘与孔的中心三点成一线。
(4)钻进成孔:降水井开孔孔径为800mm,一径到底。钻进时应吊紧大钩钢丝绳,轻压慢转,以保证成孔的倾斜度不超过1%。成孔施工采用孔内自然造浆,钻进过程中泥浆密度控制在1.10~1.15,当提升钻具或停工时,孔内必须压满泥浆,以防止孔壁坍塌。 (5)清孔换浆:钻孔钻至设计标高后,在提钻前将钻杆提至离孔底0.50m,进行冲孔清除孔内杂物,同时将孔内的泥浆密度逐步调至1.10,孔底沉淤小于30cm,返出的泥浆内不含泥块为止。
(6)下井管:管子进场后,应检查过滤器的缝隙是否符合设计要求。下管前必须测量孔深,孔深符合设计要求后,开始下井管。下管时在滤水管上下两端各设一套直径小于孔径5cm的扶正器(找正器),以保证滤水管能居中。井管焊接要牢固、垂直。下到设计深度后,井口固定居中。
(7)填砾料(中粗砂):填砾料前在井管内下入钻杆至离孔底0.30m~0.50m,井管上口应加闷头密封后,从钻杆内泵送泥浆进行边冲孔边逐步稀释泥浆,使孔内的泥浆从滤水管内向外由井管与孔壁的环状间隙内返浆,使孔内的泥浆密度逐步稀释到1.05,然后开小泵量按前述井的构造设计要求填入砾料,并随填随测填砾料的高度,直至砾料下入预定标高位置为止。 (8)井口封闭:为防止泥浆及地表污水从管外流入井内,在地表以下回填4.00m厚粘性土,或采用水泥浆止水封孔。
(9)洗井:在提出钻杆前,利用井管内的钻杆接上空压机,先进行空压机抽水,待井能出水后提出钻杆再用活塞洗井,活塞必须从滤水管下部向上拉,将水拉出孔口。对出水量很少的井可将活塞在过滤器部位上下窜动,冲击孔壁泥皮,此时应向井内边注水边拉活塞。当活塞拉出的水基本不含泥砂后,再用空压机抽水洗井,吹出管底沉淤,直到水清不含砂为止。 (10)安泵试抽:成井施工结束后,在降水井内及时下入潜水泵与接真空管、排设排水管道、地面真空泵安装、电缆等。抽水与排水系统安装完毕,即可开始试抽水。先采用真空泵与潜水泵交替抽水,真空抽水时管路系统内的真空度不宜小于0.06MPa,以确保真空抽水的效果。 (11)排水:在基坑的一侧或两侧安装排水总管,洗井及降水运行时应用管道将水排至场地四周的明沟内,通过排水明沟将水排入场外市政管道中。 5、降水运行 (1)试运行
① 试运行之前,准确测定各井口和地面标高、静止水位,然后开始试运行,以检查抽水设备、抽水与排水系统能否满足降水要求。
② 在降水井的成井施工阶段应边施工边抽水,即完成一口投入降水运行一口,力争在基坑开挖前,将基坑内地下水降到基坑底开挖面以下3.00m深。水位降到设计深度后,即暂停抽水,观测井内的恢复水位。
③ 试运行时每口井及时安装水表,观测出水量,并做好出水记录。 (2)降水运行
① 基坑内的降水井应在基坑开挖前三周至一个月进行,做到能及时降低基坑围护内的地下水位。
② 坑内降水井抽水时,潜水泵的抽水间隔时间自短至长,每次抽水井内水抽干后,应立即停泵,对出水量较大的井每天开泵抽水的次数相应要增多。
③ 降水运行期间,现场实行24小时值班制,值班人员应认真做好各项质量记录,做到准确齐全。
④ 降水运行过程中对降水运行的记录(主要是单井出水量记录),应及时分析整理,绘制各种必要图表,以合理指导降水工作,提高降水运行的效果。降水运行记录每天提交一份,对停抽的井应及时测量水位,每天1~2次。 (3)降水运行的注意事项
① 在基坑开挖过程中,协同挖土作业队做好基坑内的明排水准备工作,以便基坑开挖时遇降雨能及时将基坑内的积水抽干。
② 降水运行阶段应经常检查泵的工作状态,一旦发现不正常应及时调泵并修复。 ③ 电缆与管道系统在设置时应注意避免在抽水过程中不被挖土机、吊车等碾压、碰撞损坏,因此,现场要在这些设备上进行标识。 ④ 降水运行阶段应保证电源供给。 6、施工技术措施 (1)施工前期准备
① 针对本工程的特点,选择适合本工程施工条件及能满足本次降水技术要求的洗井、降水的机械设备。
② 排设排水管道与集水坑。
③ 电缆线、配电箱的排设与布置要合理,不影响挖土施工作业。
④ 施工前,对全体施工人员及管理人员做好本工程施工技术交底工作,施工的关键节点作
详细交底,使全体施工人员明了本工程的技术要点,有的放矢地做好本工程各项工作。 (2)降水运行技术措施
① 降水运行开始阶段是降水工程的关键阶段,为保证在开挖时及时将地下水降至开挖面以下,因此在洗井过程中,洗井完一口井即投入一口,尽可能提前抽水。
② 降水的设备(主要是潜水泵与真空泵)在施工前及时做好调试工作,确保降水设备在降水运行阶段运转正常。
③ 工地现场要备足潜水泵,数量多于降水井数的3~5台。使用的潜水泵要做好日常保养工作,发现坏泵应立即修复,无法修复的应及时更换。
④ 降水工作应与开挖施工密切配合,根据开挖的顺序、开挖的进度等情况及时调整降水井的运行数量。
7、深井井点使用注意事项
(1) 井点使用时,基坑周围井点应对称,同时抽水,使水位差控制在要求限度内。 (2) 靠近建筑物的深井,应使建筑物下及与附近水位差保持不大于1m, 以免造成建筑物不均匀沉降出现裂缝。为此,要加强水位观测,当水位差过大时,应立即采取措施补救。 (3) 井点供电系统应采用双线路,防止中途停电或发生其他故障,影响排水。必要时设置能满足施工要求的备用发电机组,以防止突然停电而影响降水效果。
(4) 潜水泵在运行时,应经常观测水位变化情况,检查电缆线是否和井壁相碰,以防磨损后水沿电缆芯掺入电动机内。同时,还须定期检查密封的可靠性,以保证正常运转。 (5) 当基坑底部有不适水层时,为排除上层地下水,亦可采用砂井配合深井降水。砂井数量和深度根据现场地质水文情况而定,一般间距0.8~2.0m,深度至不透水层以下1.0~1.5m。砂井用粒径5mm粒料与粗砂各50%混合填充而成,填至不适水层以上2~3m处为止,砂井可采用高压水枪冲刷土体成孔;较深时可用钢索吊水枪冲到预定深度,下层水及部分上层水通过深井抽水降至预定水位线,剩余土层水通过砂井渗入下层水中,从而达到较快降水目的。但用本法要准确掌握地质构造情况,特别是不适水层的位置厚度变化和走向。