浅谈流砂地段管道施工_secret.doc

浅谈流砂地段的管道施工摘要：我单位承建一市政项目，管径较大，在管道施工时遇到2.5米厚的流砂层，管径较大开挖面宽，地下水位高，临近一侧有厂房等房屋设施，在施工时如若仅考虑降水处治流砂对施工造成的影响，而忽视了因降水后地下土层因水压失衡，就很有可能会给临近的房屋设施带来很大的安全隐患，所以考虑了在降水的同时还采用压密注浆加固土体，以确保房屋设施的安全，本文对两种方法结合使用进行了阐述。关键词：井点降水、压密注浆加固土体首先对嘉陵江东街二期新建工程设计概况作个介绍，该项目是南京新城科技园的一条城市次干道，路幅宽为35m，呈东西向贯穿科技园。项目除了道路与桥梁外还有城市配套的雨污水排放系统，主线设置雨污水管道，雨水管道埋设于道路两侧非机动车道内，埋深3m3.5m，主管采用管径为1米的钢筋混凝土平口管，采用1800混凝土基础。污水管道埋设于道路中分带内，埋深2m2.5m，主管采用管径为0.6米HPDE双壁波纹管。再对项目地质情况和周围构筑物进行了解，项目地处河西新城区，西端是沙洲河，水位高于沟槽底2米左右，南侧距雨润食品厂房仅25米左右。且地质条件又差，该地段多是以江砂及淤质泥堆积而成，地下水丰富，原地面2.5米以下的地质为不可塑粉砂层，沟槽开挖有一米多深的范围在流砂层，遇水后流动性强，流速快，失水后沟槽土体易失稳坍塌，以及失水而因起地表下沉，将直接威胁到南侧的房屋安全。结合设计和地质及环境分析，要想顺利完成这项管道工程需要同时解决两个问题，一是要解决流砂，二是要确保临近的房屋安全。通常说的流砂，多是以不可塑粉砂为主，在没有水的情况下还是有一定的可塑性，根据现场情况可以采用沟槽两侧设轻型井点降水管。井点降水是人工降低地下水位的一种方法， 一般该方法用于地下水位比较高的施工环境中，是土方工程、地基与基础工程施工中的一项重要技术措施，能疏干基土中的水分、促使土体固结，提高地基强度，同时可以减少土坡土体侧向位移与沉降，稳定边坡，消除流砂，减少基底土的隆起，使位于天然地下水以下的地基与基础工程施工能避免地下水的影响，提供比较干的施工条件，还可以缩短工期、提高工程质量和保证施工安全。但是由于井点降水施工时会造成周围地下水失衡，有可能造成地表下沉，以致于影响到周边房屋安全。为了确保房屋一侧的地下水不失衡，考虑对房屋一侧土体进行压密注浆，一则起到土体加固，二则也起到止水作用，从而达到保护房屋基础不下沉的目的。经过全面分析得出方案是井点降水与压密注浆加固土体相结合，为了使达到良好的加固效果，在两种方法相结合使用时，就先进行土体注浆，待土体中的水泥浆液达到一定强度后方可降水。在此就压密注浆加固土体与井点降水相结合的施工方案进行详述：一、压密注浆方案1、注浆作用利用液压把能固化的浆液注入土层空隙，以改善介质的物理力学性质，达到提高土层承载力的目的。2、注浆范围根据管道长度在管道沟槽两侧按梅花型布孔。注浆深度为6m，注浆影响半径为0.5m，孔径=25mm，孔间距1m，按四排孔设置，以保证处理后地基连成一体。3、浆液配置采用混合浆液，即水泥、水玻璃双液快凝浆液。水泥采用P.O42.5普通硅酸水泥，水泥量为65kg/m,水灰比为0.5，加水泥量2%的水玻璃，浆液初凝时间为1-2小时。4、注浆顺序先外排围幕，再内排，最后注中间排；先下部，后上部。为防止相邻两孔窜浆，应采用隔孔注浆。5、施工方法1）压密注浆采用振动堵头花管定注法进行施工,施工流程见压密注浆工艺流程示意图。2）成孔采用钢管用振动器压入土层至设计深度,遇障碍物先用钢钎引孔(或开挖)。3）注浆顺序:注浆先注外围2排孔作围幕层,防止水泥浆外流。注浆时应跳注,相邻孔注浆间隙不小于3小时避免孔间窜浆。4）注浆前对注浆孔按顺序进行编号，施工时要逐孔记录，完工后检查对照，防止漏注。5）当注浆孔边有水泥浆冒出应用水泥袋堵住，冒浆（窜浆）严重时应停注，待水泥浆稳定后再注至设计水泥用量。6）注浆机械采用SYB50-50型注浆机，立式水泥搅拌机。施工前将机械压力调试好，水泥浆搅拌均匀，注浆管统一采用1200mm长钢管丝接牢固、严密，经常清洗干净防止堵塞。 7）单孔注浆结束后，首先关闭注浆管顶端阀门再卸高压管，防止管内浆回喷。定位放样振动沉孔 不通 引 孔沉 管 沉 管注 浆 每50cm上拔一次 关闭阀门转入下一孔压密注浆工艺流程示意图8）注浆完工后用水泥袋将孔堵实防止冒浆，7天后再将水泥袋清除干净。9）注浆施工前在注浆孔外围设排水沟，并在中间和两端设积水坑，及时排水，保持场地无积水。二、井点降水施工方案1、施工机具准备 (1)滤管：55mm，壁厚3mm无缝钢管或镀锌管，长2m左右，一端用厚为4mm钢板焊死，在此端1m长范围内，在管壁上钻中15mm的小圆孔，孔距为25mm，外包两层滤网，滤网采用编织布，外再包一层网眼较大的尼龙丝网，每隔5060mm用10号铅丝绑扎一道，滤管另一端与井点管进行联结。 (2)井点管： 3855mm，壁厚为3.0mm无缝钢管或镀锌管。 (3)连接管：透明管或胶皮管与井点管和总管连接，采用8号铅丝绑扎，应扎紧以防漏气。 (4)总管： 100mm钢管，壁厚为4mm，用法兰盘加橡胶垫圈连接，防止漏气、漏水。(5)抽水设备：JDPS70真空泵以及机组配件和水箱。(6)移动机具：自制移动式井架(采用振冲机架旧设备)、牵引力为6t的绞车。 (7)凿孔冲击管： 2198mm的钢管，其长度为6m。 (8)水枪： 505mm无缝钢管，下端焊接一个 16mm的枪头喷嘴，上端弯成大约直角，且伸出冲击管外，与高压胶管连接。 (9)蛇形高压胶管：压力应达到1.50MPa以上。 (10)高压水泵：100TSW-7高压离心泵，配备一个压力表，作下井管之用。2、材料准备 粗砂与豆石，不得采用中砂，严禁使用细砂，以防堵塞滤管网眼。3、降水井点安装（1）、安装程序井点放线定位 安装高压水泵 凿孔安装埋设井点管 布置安装总管 井点管与总管连接 安装抽水设备 试抽与检查 正式投入降水程序。（2）、井点管埋设 、井点轴线位置设在沟槽开挖线以外1.5m处，每1m设置一个井点，每25m设一台真空泵。确定井点位置后，在井位先挖一个小土坑，深大约0.5m，以便于冲击孔时集水，埋管时灌砂，并用水沟将小坑与集水坑连接，以便于排泄多余水。 、用绞车将简易井架移到井点位置，将套管水枪对准井点位置，启动高压水泵，水压控制在0.40.8MPa，在水枪高压水射流冲击下套管开始下沉，并不断地升降套管与水枪。若遇到较厚的纯粘土时，沉管时间要延长，此时可采取增加高压水泵的压力，以达到加速沉管的速度。冲击孔的成孔直径应达到300350mm，保证管壁与井点管之间有一定间隙，以便于填充砂石，冲孔深度应比滤管安置深度低500mm以上，以防止冲击套管提升拔出时部分土塌落，并使滤管底部存有足够的砂石。 凿孔冲击管上下移动时应保持垂直，这样才能使井点降水井壁保持垂直，若在凿孔时遇到较大的石块和砖块，会出现倾斜现象，此时成孔的直径也应尽量保持上下一致。 井孔冲击成型后，应拔出冲击管，通过单滑轮，用绳索拉起井点管插人，井点管的上端应用木塞塞住，以防砂石或其他杂物进入，并在井点管与孔壁之间填灌砂石滤层，该砂石滤层的填充质量直接影响轻型井点降水的效果，应注意以下几点：1)砂石必须采用粗砂，以防止堵塞滤管的网眼。2)滤管应放置在井孔的中间，砂石滤层的厚度应在60100mm之间，以提高透水性，并防止土粒渗入滤管堵塞滤管的网眼。填砂厚度要均匀，速度要快，填砂中途不得中断，以防孔壁塌土。3)滤砂层的填充高度，至少要超过滤管顶以上11.8m，一般应填至原地下水位线以上，以保证土层水流上下畅通。4)井点填砂后，井口以下11.5m用粘土封口压实，防止漏气而降低降水效果。 4、冲洗井管将1530mm的胶管插入井点管底部进行注水清洗，直到流出清水为止。应逐根进行清洗，避免出现“死井”。4、管路安装 首先沿井点管线外侧，铺设集水毛管，并用胶垫螺栓把干管连接起来，主干管连接水箱水泵，然后拔掉井点管上端的木塞，用胶管与主管连接好，再用10#铅丝绑好，防止管路不严漏气而降低整个管路的真空度。主管路的流水坡度按坡向泵房0.5的坡度并用砖将主干管垫好。5、检查管路检查集水干管与井点管连接的胶管的各个接头在试抽水时是否有漏气现象，发现这种情况应重新连接或用油腻子堵塞，重新拧紧法兰盘螺栓和胶管的铅丝，直至不漏气为止。在正式运转抽水之前必须进行试抽，以检查抽水设备运转是否正常，管路是否存在漏气现象。在水泵进水管上安装一个真空表，在水泵的出水管上安装一个压力表。6、降水井点抽水轻型井点管网全部安装完毕后进行试抽。当抽水设备运转一切正常后，整个抽水管路无漏气现象，可以投入正常抽水作业。轻型井点降水应经常进行检查，其出水规律应“先大后小，先混后清”。若出现异常情况，应及时进行检查。在抽水过程中，应经常检查和调节离心泵的出水阀门以控制流水量，当地下水位降到所要求的水位后，减少出水阀门的出水量，尽量使抽吸与排水保持均匀，达到细水长流。真空度是轻型井点降水能否顺利进行降水的主要技术指数，现场设专人经常观测，若抽水过程中发现真空度不足，应立即检查整个抽水系统有无漏气环节，并应及时排除。在抽水过程中，特别是开始抽水时，应检查有无井点管淤塞的死井，可通过管内水流声、管子表面是否潮湿等方法进行检查。如“死井”数量超过10，则严重影响降水效果，应及时采取措施，采用高压水反复冲洗处理。如粘土层较厚，沉管速度会较慢，如超过常规沉管时间时，可采取增大水泵压力，大约在11.4MPa，但不要超过1.5MPa。主干管应按本交底做好流水坡度，流向水泵方向。水泵抽出的水应由明沟排出，离沟槽越远越好，以防止地表水渗下回流，影响降水效果。施工前在房屋外墙设定沉降观测点，对降水后开挖的沟槽进行二十四小时全过程沉降监控。管道按每完成两个井位（每段长30米），即回填一段，降水后采取快挖快施工快回填。通过得当的施工方案，该项目的管道工程得以快速优质的完成，临近房屋设施也未出现破坏性沉降，最大沉降值为3.71mm，周边设施安全得到了保障。