第五章 综合管沟专项施工方案.docx

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第五章综合管沟专项施工方案

第五章综合管沟专项施工方案

第一节基本概况

郑州新郑国际机场二期扩建工程综合管廊（K0+992~K2+401结构施工除外）和综合管廊附属工程（K0+992~K2+401在综合管廊附属工程内）综合管廊布置于东西贯穿道路（机场四路）、航空二路、云港路下方，全长约4.7km。

综合管廊采用单仓布置，断面尺寸有2.7m×2.7m与3.0m×3.5m两种，容纳有电力管线、通信管线及给水管线。

综合管廊为现浇钢筋混凝土结构，主体结构采用C30防水混凝土，抗渗等级S6；钢筋采用HPB300与HPB400；设计使用年限100年，安全等级为二级；结构重要性系数取1.0，结构构件裂缝控制等级为三级；防水等级为二级；地基基础设计等级为丙级，混凝土结构环境类别为2a。

由于综合管沟位于人行道下方，除特殊路段外，基本不进行地基处理。

管沟按照功能分为标准段、投料口、通风口、管线引出段等。

本工程基坑开挖深度为5.8m-9.9m，基坑开挖深度≤5m处，采用放坡开挖，人工降水且降水标高低于开挖面标高以下0.5m，开挖深度＞5m但＜12m处采用分级放坡土钉墙加坡面挂网锚喷混凝土支护开挖采用人工降水且降水标高低于开挖面标高以下0.5m。

根据现场实际施工条件，如果无法采取上述基坑支护方式时，采用型钢支护桩加锚杆的组合支护开挖形式，采用人工降水且降水标高低于开挖面标高以下0.5m。

因基坑开挖深度超过5m，根据国家规范要求需要专家论证，所以具体降水、土方开挖及基坑支护方案详见专项施工方案。

第二节施工工艺流程

2.1现浇管沟施工工艺

现浇施工工艺流程图

定位放线

合格

第三节综合管廊降水和开挖

一、模型的建立

1.1计算基坑涌水量

其中Q──基坑涌水量；

k──渗透系数，k=8.00；

S──基坑水位降深，S=10.0m；

R──降水影响半径，R=252.98m；

r0──基坑引用半径,r0=139.25m。

H──含水层厚度平均值，H=20.00m；

r0—计算引用半径r0=0.25*（a+b）=0.25*（499+58）=139.25m。

式中：

a—基坑长度；b—基坑宽度）参考简明施工计算手册

R—影响半径，R=2S*=252.98m。

基坑涌水量Q=7418.2m3/d。

1.2布井方案

（1）单井出水能力q

q=120*π*0.15*1.53*=540m3/d。

l—为过滤器长度，取1.5m。

rs—过滤器半径，d=150mm=0.15m。

（2）干扰出水量

群井抽水时单井干扰抽水量要小于单井出水能力，群井抽水时水位干扰最大的井有效滤管长度取单井抽水时的0.5倍，本次计算单井干扰抽水量时取270m3/d左右。

（3）降水井的数量及井距

井数=1.2*7418.2/270=33（口）。

Q—基坑总涌水量（m3/d）

q—单井干扰抽水量（m3/d）

n—降水井数量（口）

降水井间距499*2/33=30.2m，取间距30m一口降水井。

根据计算基坑约需要布置井33口，按双排布置，井距30.2m，距结构内边缘1.5m。

为保证降水效果，将井距调整至30m左右，基坑两侧需降水井499*2/30=34口，调整后增加1口大口井。

施工时，根据实际情况左右调整。

本工程降水井共需：

33+1=34（口）。

（4）降水井的深度

降水井深：

HW=HW1+HW2+HW3+HW4+HW5+HW6。

HW—降水井深度；HW1—基坑深度取最深15.2m；HW2—降水水位距离基坑底要求的深度基坑下1m；HW3—ir0，i为水力坡度，根据施工经验取1/15；r0为降水井分布范围的等效半径（165.01m）1/15；HW4—降水期间的地下水水位变幅1.5m；HW5—降水井过滤器工作长度，根据水井出水能力设计水井过滤器工作长度1.5m；HW6—沉淀管长度。

依据计算，基坑降水井井深30m。

井深根据井位处地质剖面图及实际钻探地质情况，大口井深度至底层粉质黏土以下H/2处，为防止击穿井底隔水层，根据地质勘查报告剖面图降水井实钻深度为29m~30m。

（5）降水井结构

降水井内径300mm，外径400mm，泥孔径700mm，井深30m；井管为混凝土管，花管为混凝土无砂管；滤料为直径0.15～2.5mm的沙砾混合滤料。

（6）现场排水

通过基坑日涌水量计算（1万m3）及基坑至中州大道现有雨水管道的距离，基坑西端头至中道大道现有雨水管道并排铺设两道D800双壁波纹管，坡率1.3‰，单管过水量600m3/h，两道钢管日排水量1.5万m3，满足排水要求；沿基坑南北两侧各设1道600双壁波纹管，将沿线降水收集后排至下游钢管中。

降水过程中安排专人巡查下游河道，保证排水通畅。

二、施工准备

1、施工前技术、质检及现场施工负责人应组织班组作业人员熟悉图纸，学习规范、标准，以熟练掌握各种技术要求及施工方法。

2、根据实际需要确定降水井数量，并按降水井数量配备施工机械。

3、按需要布置降水井位置，并绘制平面布置图，对各降水井进行编号。

4、对施工机械设备进行检修与维护，使其符合使用要求。

三、降水工艺流程与施工程序

采用φ300mm大口井降水，纵向间距为20米。

1.工艺流程

大口井降水施工工艺流程见“基坑降水施工工艺流程图”。

2.施工程序

成孔施工机械设备选用GDF-200型工程钻机及其配套设备。

采用反循环回转钻进行泥浆护壁的成孔工艺及下井壁管、滤水管，回填滤料、等成井工艺。

其工艺流程如下：

基坑降水施工工艺流程图

（1）施工准备

a、场地平整

清除施工场地地面以下2米以内的障碍物，不能清除的做好保护措施，然后整平、夯实；同时合理布置施工机械、输送管路和电力线路位置，确保施工场地的“三通一平”。

b、井位放样

施工前用全站仪测定降水井施工的控制点，放样处井位并做标记，经过复测验线合格后，用钢尺和测线实地布设桩位，并用竹签钉紧，一桩一签。

在降水井轴线拐弯处应设固定桩，同时在施工轴线上设控制桩。

c、修建排污系统

降水井施工过程中将会产生废浆，将废浆液引入沉淀池中，沉淀后的清水根据场地条件可进行无公害排放。

沉淀的泥土则在开挖基坑时一并运走。

沉淀和排污统一纳入全场污水处理系统。

（2）测放井位及挖探井：

当布设的井点受地面障碍物或施工条件的影响时，现场可作适当调整。

每眼井钻前必须人工挖探井2.5～4m,见原状土，确认无地下管线，并下入护筒，护筒外侧填粘土封隔好表层杂填土层，以防止施工塌孔，必要时随挖随做砼护壁。

如遇地下管线，需适当调整井位，重挖探井。

（3）埋设护口管：

护口管底口应插入原状土层中，管外应用粘性土和草辫子封严，防止施工时管外返浆，护口管上部应高出地面0.10m～0.30m。

（4）钻进成孔：

开孔孔径为φ700mm，一径到底。

钻进开孔时应吊紧大钩钢丝绳，轻压慢转，以保证开孔钻进的垂直度，成孔施工采用孔内自然造浆，钻进过程中泥浆密度控制在1.05～1.15，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1.05，孔底沉淤〈30cm，返出的泥浆内不含泥块为止。

（6）吊放井管：

井管采用无砂混凝土管，在预制混凝土井管下部包缠1层100目尼龙网，缓缓下放，当管口与井口相差200mm时，接上节井管，接头处用尼龙网裹严，以免挤入泥砂淤塞井管，竖向用4条30mm宽、长2～3m的竹条固定井管。

为防止上下节错位，在下管前将井管依井方向立直。

吊放井管要垂直，并保持在井孔中心，为防止雨水泥砂或异物流入井中，井管要高出地面不小于200mm，并加盖临时保护。

（7）填滤料：

井管下入后立即填入滤料。

滤料沿井孔四周均匀填入，保持连续，将泥浆挤出井孔。

填滤料时，随填随测滤料填入高度，当填入量与理论计算量不一致时，及时查找原因。

不得用装载机直接填料，用铁锹下料，以防不均匀或冲击井壁。

洗井后，如滤料下沉量过大，进行补填。

滤料为2-7mm干净豆石,杂质含量不大于3%。

（8）洗井：

采用下泵试抽洗井，用潜污泵反复进行抽洗，直至水清砂净。

洗井在成井8小时内进行，以免时间过长，护壁泥皮逐渐老化,难以破坏，影响渗水效果。

洗井过程中观测水位及出水量变化情况。

（9）安泵试抽：

成井施工结束后，在井内及时下入潜水泵排设排水管道、电缆等，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。

抽水与排水系统安装完毕，即可开始试抽水。

（10）排水管及电缆铺设：

各抽水井排水采用2寸管排水，内径φ300水泥管集水并就近与雨污水井或雨水箅相连,排管水管与电缆合槽铺设，排水向水流方向的倾斜以1‰为宜,排放水达到市政管理部门的要求，及时发现并关停、处理出水含砂量较大的抽水井。

根据现场降水井试抽情况，降水井集水管布置在基坑两侧基坑外排水沟旁。

每隔90m设一个向排水沟排水的排水口；暗渠往大里程方向集水管每隔150m设一个向排水沟排水的排水口。

降水井排水的2寸排水管就近向集水管中排水。

（11）进点抽水2～3天后挖验土坑开始挖沟槽，抽水至沟槽回填至水位以上时结束。

（12）安全措施

1）钻孔机操作时应安放平稳，防止机具突然倾倒或钻具下落，造成人员伤亡或设备损坏。

2）已成孔尚未下滤管，井孔应用盖板封严，以免掉土或发生人员安全事故。

3）各机电设备应由专人看管，电气必须一机一闸，严格接地、接零和安漏电保护器，水泵和部件检修时必须切断电源，严禁带电作业。

（13）施工注意事项

1）大口井开始降水后，中途不得停泵，防止因停水抽水使地下水位上升，造成淹泡基坑的事故，一般应双路供电，或备用一台发电机。

2）降水时，正常出水规律是“先大后小，先混后清”，如不上水，或水一直较混，或者出现清后又混等情况，应立即检查纠正。

3）在土方开挖后，应保持降低地下水位在基底500mm以下，以防止地下水扰动地基土体。

3、降水井试抽

在进行大口井施工前，先打两口大口井进行试抽；另打两口大口井不进行抽水，作为观测用井，固定间距和深度，分别记录分析降水时间、出水量、水位变化情况，绘制降水曲线图，根据降水曲线图对大口井参数进行调整。

由于降水期较长，降水使场区地下水均衡关系发生较大变化，必然对周边环境产生影响。

为了较准确地掌握场区地下水动态变化，及时采取必要的处理措施，在降水工程实施的同时，应建立地下水动态监测网，监测点的布设应掌握以下原则：

在抽水影响半径以内呈放射状布设观测孔；

抽水影响半径以内的建筑物、危改类建筑与抽水系统之间布设观测孔；

不同含水层位布分层观测孔，取水样孔。

地下水动态监测网提供的资料为：

地下水位日监测数据、地下水质月监测数据、各站和区间的日排水量数据、排水含砂量数据。

4、降水工程的辅助措施和补救措施

降水工程是一项受多种因素影响较大的工程，即使一个较完善的降水工程设计往往在工程实施过程中还要做多次调整。

进场后在站址处打孔，做抽水试验，确定针对本车站的准确降水参数，指导实际施工。

（1）局部异常水处理措施

为了有效预防局部异常水给工程带来损失，采取如下处理措施：

⑴当遇到地下不明构筑物时不要盲目破坏，先查明构筑物性质，然后探明是否含水；

⑵当确定地下构筑物含水时，先查明是否有补给水源，断其补给源（引排或封堵），然后将其中的水抽出排走；

⑶当以上工作需在基坑内进行时，事先准备好临时支护设施和紧急排水设施后方可进行。

（2）潜水残留水处理

根据实际情况，降水都需将开挖范围内的潜水含水层疏干，但由于受潜水含水层底板凹凸不平的影响，在局部粘性土夹层或潜水含水层底板处会出现渗水线,因此可能会在基槽内形成大量的滞留水。

这部分水若处理不好将带出地层