辐射井降水施工方案.doc

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.

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
常见事故主要有以下两个方面:
1.内管返渣时堵塞。钻进过程中，由于大块卵砾石在上返途中相互挤卡形成堵塞，这时泵压增高,返水少。排除方法是采用正循环，消除堵塞的石块。为避免堵塞，可经常活动钻具，一般把钻具稍提离孔底即可。提动的频率取决地层和堵塞情况.
2.抱钻：复盖层钻进、地质情况复杂，一般情况不允许使用泥浆，孔壁维护能力差,地层磨擦阻力大，抱钻的发生概率提高。发生抱钻现象时，可正反转动钻具，前后串动钻具，互相交替操作。退出卸下一根钻杆，试移动孔内钻具是否解除抱钻，若正常可继续钻进。若回转、给进阻力过大，可改用正循环泵入适量具有减少磨阻性能的泥浆。回转、串动钻具，每次憋压时间不宜大于10秒，和缓操作，互相配合解卡,切不可猛拉、猛转，野蛮操作，避免机具过大冲击损坏。
6、监控量测
在辐射井施工期间对辐射井周边地表、净空收敛进行全程监控，并根据监测反馈信息调整监测频率，如有问题及时调整辅助施工措施和施工方法、支护参数.
7、施工注意事项
1） 辐射井施工时，应根据现场实际情况及时调整临时支护，确保辐射井施工安全；
2） 必须严格控制井周边的地面超载，不大于20Pa;
3） 应根据实际地质条件及时辅助施工措施和施工方法，以确保工程质量和施工安全，发现情况及时通知有关单位;
4） 场地适当地点备置抢险物质，以防意外；
8、质量保证措施
8.1砼护壁及砼管必须经检验后方可使用.护壁必须保证不渗漏,砼管沿口平整，砼管无损伤,密实均匀。
8.2 机械设备在施工期间完好率100％，配件及配套工具齐备。
9、安全保证措施
牢固树立安全第一的思想！自觉遵守各项安全生产法令和规章制度！
9.1 施工辐射竖井时应严格执行水文水井钻探操作规程。
9。2 提拔钻具应平稳尽量避免钻具挂擦孔壁造成塌孔。
9.3集水井下井管时，应事先与起重人员、吊车司机一起勘察现场，根据辐射集水井的深度，土质，环境条件等，确立吊车距井边的距离，井管排放位置。吊车进出道路应事先进行平整。
9。4严禁吊车在架空输电线路下工作，在架空线路工作时，吊车的任何部位或被吊井管等物品边缘与架空线路边缘最小垂直，水平安全距离应符合《DBJ01—47—2000》规程5.2。9条的规定。
9。5 下管前，指挥人员应熟悉机械吊装有关安全操作规程，指挥信号及所吊井管等吊装工作要求。在作业过程中，指挥人员应精神集中；吊车司机和挂钩工作人员应听从指挥。
9.6 指挥信号应统一明确.吊车进行各种动作之前，指挥人员应检查操作环境情况，确认安全后,方可向司机发出信号.
9。7 索应准确置于吊点，吊具应安装牢固,井管起吊应平稳，吊速应均匀，回转应平稳，下落应低速轻放，不得突然制动。
9.8 集水井地面周围离孔口边缘外1米处设防护栏
9。9 水平钻机工作平台吊放至集水井内设计高程后固定平稳,牢靠。 9。10 水平钻机吊放在工作平台上，对准孔位后应固定牢靠。 9.11 井内工作人员要穿防水服，雨鞋,戴安全帽，系安全带. 9。12 井内作业时,地面井口应设专人联络,严禁井口井内同时作业。 9.13 井内壁悬挂物应牢系于井口，谨防落物伤人。 9.14 井下机手由熟练工操作. 9。15 井上往井下送物时，应与井下人员通话联络。 9。16 井内必须设置安全逃生通道（或平台高出最高水位线2米)。
10、辐射井防塌安全措施
辐射井开挖至软弱地层时，应吸收以往隧道施工的经验教训,把防止“塌方"放在首位,结合实际制订出施工方案,确保安全生产。
10。1 严格控制开挖循环进尺,对不良地质地段,适当缩短开挖进尺,环形开挖留核心土，必要时采用超前预注浆,及早浇注砼。
10.2 辐射井开挖前应根据地质条件,确定开挖方式。备好抢险物资，并在现场堆码整齐，专料专用；所用材料、构件和设备应符合现行国家或行业标准的规定，以及设计要求，应具有出厂合格证和质量证明文件。
10。3 开挖过程中监控测发现井壁位移速率值超过设计允许值或出现突变时,及时形成封闭环，控制位移和变形。

施工劳动力配置一览表
序号
工种
人数
1
喷浆手
1
2
电焊工（兼）
1
3
钢筋工(兼）
1
4
起重工
1
5
搅拌机手（兼）
1
6
土方作业班
6
7
电工
1
8
作业班长
1

说明：
1、 按单班作业考虑；
2、 按二班制共计20人；