降水井施工方案反循环钻机.docx

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降水井施工方案反循环钻机

降水井施工方案--反循环钻机

1.1施放井位

（1）人员及设备安排

为确保井位施放工作完成，总包单位安排1名测量工程师及2名测工与布井专业技术人员开展此项工作。

采用满足本工程需要的设备进行施放井位。

（2）井位布置的一般形式

采用封闭布井的形式进行降水，井间距一般按6.0～7.0m控制，如遇地下障碍物时根据现场实际情况做适当调整，降水井距离暗挖隧道结构外轮廓线2.0～3.0m，距离明挖围护结构外轮廓线1.5～2.5m。

受地面影响不能封闭处采取延长式布井。

（3）结构线施放及确认

根据降水设计方案以及城市平面控制网，利用现有电子地图采集井位的平面坐标，从业主及土建单位收集地铁16号线线路附近原导线点的资料以及地铁中线桩的数据，先由土建单位放出结构中线或边线，待我方复测无误后，开始施放初步井位。

（4）井位布放及确认

井位初步布放后，还需对井位进行物探，如发现有地下管线异常，必须错开地下障碍物，即对井位作出相应调整，但不得侵犯主体结构。

要求对改移的井位再经地面物探核查，确认无地下管线后，用油漆作出显著标志，必要时采用钢钎打入地面下300mm，并灌入石灰粉。

上钻前须再由人工挖探坑确认，由布井技术人员量测井位并加以确认。

1.2人工探井施工

1.2.1施工工艺流程

施工准备→放线定井位及高程→开挖第一节钻孔土方→支护壁模板→浇筑

第一节护壁砼→检查孔位（中心）轴线→架设垂直运输架→安装手动葫芦→安装吊桶、照明、活动盖板等→开挖吊运第二节钻孔土方（修边）→先拆第一节模板、支第二节护壁模板→浇筑第二节护壁砼→检查孔位（中心）轴线→逐层往下循环作业→原状土。

1.2.2施工准备

（1）作业条件

人工挖探孔的井壁支护要根据该地区的土质特点、地下水分布情况，编制切实可行的施工方案，进行井壁支护的计算和设计。

挖探施工前场地完成三通一平。

地上、地下的电缆、管线、旧建筑物、设备基础等障碍物均已排除或调查清楚。

各项临时设施，如照明、动力、通风、安全设施准备就绪。

熟悉施工图纸及场地的地下土质、水文地质资料。

人工挖探孔操作的安全至关重要，开挖前对施工人员进行全面的安全技术交底；操作前对吊具进行安全可靠的检查和试验，确保施工安全。

探孔施工中及施工后要做好安全防护工作，以防人员及现场杂物落入孔中。

（2）材料要求

水泥：

采用42.5级普通硅酸盐水泥，有出厂材质证明，复检报告。

砂：

中砂或粗砂，含泥量不大于5％。

石子：

卵石或碎石，粒径2～4mm，且含泥量不大于2%。

水：

自来水或不含有害物质的洁净水。

掺合料：

有出厂材质证明，复试报告。

（3）施工器具

主要工器具：

手动葫芦、手推车或翻斗车、镐、锹、手铲、钎、线坠、吊桶、溜槽、插钎、粗麻绳、钢丝绳、安全活动盖板、防水照明灯（低压36V、l00W），电焊机、扬程水泵、活动爬梯、安全带、喷浆机、弧形工具式钢模四块拼装，卡具、挂钩和零配件，木板、木方。

（4）班组安排

成孔开挖以三人为一个小组配合，每小组一天安排1眼井进行流水作业，施工时共成立2个小组交叉施工。

1.2.3施工方法

测量放线：

在场地三通一平的基础上，依据测量控制导线的资料和降水井平面布置图，测定孔位，并做好护桩点。

以中点为圆心，以钻孔半径加护壁厚度为半径画出上部（即第一步）的圆周，撒石灰线作为钻孔开挖尺寸线。

开挖第一节钻孔土方：

开挖钻孔要从上到下逐层进行，先挖中间部分的土方，然后扩及周边，有效地控制开挖钻孔的截面尺寸。

每节的高度要根据土质好坏、操作条件而定，一般0.6m～1.0m为宜。

支护壁模板：

1）护壁模板采用拆上节、支下节重复周转使用。

模板之间用卡具、扣件连接牢固，防止内模因涨力而变形。

不设水平支撑，以方便操作。

2）第一节护壁高出地坪200mm，便于挡土、挡水，护壁厚度取100mm（见附图人工挖探孔混凝土护壁厚度计算书）。

钻孔护壁砼：

每挖完一节以后要立即浇筑砼。

人工浇筑，人工捣实，砼强度为C15，坍落度控制在80～100mm，确保孔壁的稳定性。

混凝土配合比：

通过实验室的规定确定。

检查孔位（中心）轴线及标高：

每节钻孔护壁做好以后，必须将孔位十字轴线和标高测设在护壁的上口，然后用十字线对中，吊线坠向井底投设，以半径尺杆检查孔壁的垂直度，发现问题及时修整。

架设垂直运输架：

第一节钻孔成孔以后，即着手在钻孔上口架设垂直运输支架，要求搭设稳定、牢固。

安装手动葫芦：

在垂直运输架上安装手动葫芦。

安装吊桶、照明、活动盖板：

1）在安装手动葫芦及吊桶时，注意使吊桶与井孔中心位置大致重合，作为挖土时直观上控制井位中心和护壁支模的中心线。

2）人工挖探孔的过程中，要保证孔内人员操作面内具有良好的通风和照明。

通风设备选用鼓风机，根据鼓风机的鼓风能力及孔内的换气量进行布管。

每个井孔自地面向孔内布设一根通风管，开挖过程中往探孔内通风，保持孔内空气清新。

照明用电采用36V以下安全电压设备照明，照明线路用可靠的绝缘材料沿井孔护壁边缘固定，垂直下放到工作面位置，并设专业电工人员定期对低压线路进行检查，发现问题及时更换线路。

井口上设围护栏，防止土块、杂物掉入孔内。

3）钻孔口安装水平推移的活动安全盖板，当钻孔内有人挖土时，孔顶必须确保有专人看护，土方吊运过程中，井内人员靠孔边站立，不得进行挖土作业。

吊桶下至孔底后，施工人员继续挖土。

当孔内不进行作业时，应盖好安全盖板，井口上设围护栏。

从第二节护壁开始，利用提升设备运土，碴土装入吊桶，手动葫芦垂直提升至洞口地面，再用手推车运到碴土场。

先拆除第一节、支第二节护壁模板：

护壁模板采用拆上节支下节依次周转使用，模板上口留出高度为100mm的砼浇筑口，接口处要捣固密实，混凝土强度达到2.5MPa以上时拆模。

浇筑第二节护壁砼：

砼用溜槽溜下，人工浇筑，人工插捣密实。

检查验收：

逐层往下循

环作业，以钻孔口的定位线为依据，逐节校测。

钻孔挖至老土（原状土）深度时，报现场管理人员检查，报监理检查验收后方可停挖。

待上一个循环护壁达到一定强度后，进行下一循环开挖，逐层往下循环作业，挖至最后一环护壁时也应当及时护壁,以防在钻进过程中护壁塌落，影响施工。

挖至原状土位置，由技术人员检查，上报监理工程师检查合格后停止人工挖探孔施工，进行孔口覆盖，准备降水井施工。

人工挖探孔过程中如果遇到地下管线，应立即报告现场管理人员，由技术人员检查，并上报监理工程师，经设计人员同意后适当调整孔位，重新进行人工探孔工作。

见图1.1人工探井施工。

图1.1人工探井施工

1.3.4人工挖探孔混凝土护壁厚度计算书

按《建筑施工计算手册》中的公式3－210计算混凝土护壁厚度。

T≥KpD÷2fc

p=γhtg（45°-φ/2）+（γ-γw）（H-h）×tg（45°-φ/2）+（H-h）γw

式中：

K—安全系数，取1.65

p—土和地下水对护壁的最大压力，N/㎡；

D—挖探孔外直径；

fc—混凝土的轴心抗压强度，MPa;

γw—水的重量，KN/m3

γ—土的重量，KN/m3

φ—土的内摩擦角

根据本工程的地质资料及挖探孔相关设计参数，

按最不利受力位置和最大荷载进行计算，22

选取参数如下：

γ=19.5KN/m3：

γw=10KN/m3；φ=10°；H=22m；h=6m；D=1m；fc=10MPa计算得：

p=19.5×6×tg（45°-10°/2）+（19.5-10）×16×tg×（45°-10°/2）+16×10=349.4N/㎡

混凝土护壁厚度：

T≥KpD÷2fc=（1.65×349.4×1）÷（2×10）=28mm取T=100㎜安全系数K＝5.7，有较大的安全储备。

详见图1-2

度1022

护壁平面示意图

1-1剖面图

图1-2护壁平面示意图及剖面图

1.3管井施工

（1）施工准备

1）提前做好交通围挡报批、绿地占用报批及市政掘路报批工作。

2）调查场地周围雨污水管线及雨污水井分布状况，布置排水管线和供电线路。

3）组织施工人员进行安全、技术交底。

4）制定详细施工中各种材料计划和供应计划。

（2）降水施工工艺

降水井及观测孔施工采用反循环钻井施工工艺，施工工艺流程见图（图1-3）。

图1-3管井降水施工工艺流程（3）施工方法及技术措施

1）挖（围）泥浆池

根据场地条件在距降水井3m左右处挖（围）泥浆池，在柏油路面及人行步

道只“围”，在拆迁场地可“挖”可“围”，每2～3口井共用一个泥浆池。

2）钻机就位

钻机就位时采用水平仪找平，做到稳固、周正、水平，以保证钻进过程中钻机稳定。

起落钻塔必须平稳、准确。

钻机对位偏差应小于20mm，钻塔垂直度偏差小于1%。

3）凿井

根据地质条件及场地条件，管井采用反循环或冲击钻机成孔，井径、孔深不小于设计值，井孔应保持圆正垂直。

见图1.4钻机施工

图1.4钻机施工

4）替浆

钻孔至设计深度后（一般应大于设计深度0.5～1.0m），用抽筒将孔底稠泥浆掏出并测定孔深。

同时加清水稀释，直到泥浆密度接近1.05g/cm3，粘度为18～20s为止，替浆时间为30～60分钟，现场观察以换浆后泥浆不染手为准。

替浆过程中，安排好泥浆的清运或排放工作。

5）下管

在预制混凝土管靴上放置井管，同时水位以下井管包缠1层60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3-4条30mm宽、长2～3m的竹条用2道铅丝固定井管，为防止上下节错位，在下管前将井管依井方向立直。

井管采用钢制井壁管和桥式滤水管，则采用夹板法下入钢管，注意做到夹板上紧，接头焊牢，最下部一根滤水管底部用钢板焊死。

吊放井管要垂直，并使用下管器来保证在井管居中。

为防止雨污水、泥砂或异物落入井中，井管要高出地面不小于200mm，并加盖或捆绑防水雨布临时保护。

见图1.5下井管施工。

6）填滤料

井管下入后立即填入滤料。

滤料沿井管外四周均匀填入，宜保持连续。

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。

不得用装载机或手推车直接填料，应用铁锹填料，以防不均匀或冲击井壁，如遇蓬堵可用水冲。

填砾完成后在洗井过程中，如滤料下沉量过大，补填至井口下1米处。

滤料为φ2-4mm干净碎石。

图1.5下井管施工

7）洗井

反循环钻机施工的降水井，本次施工采用空压机洗井，由地下潜水位开始分段洗，直至水清砂净，达到上下含水层水串通，再接管继续洗。

洗井过程中应观测水位及出水量变化情况。

反循环钻机施工的降水井，成孔时采用泥浆护壁钻进，洗井在下管填砾后7h内进行，以免时间过长，影响洗井效果。

冲击成孔的降水井如使用粘土过多，应加入焦磷酸钠洗井液浸泡软化泥皮后再用空压机洗井。

洗井剂必须浸泡24小时后再洗井，焦磷酸钠洗井液的配置浓度一般为0.6～1.0%，洗井液配制量可按静水位以下井孔容积计算。

洗井后若发现滤料下沉应及时补填滤料至设计高度。

洗井由地下潜水位开始分段洗，直至水清砂净，达到上下含水层水串通，再接管继续洗。

洗井过程中应观测水位及出水量变化情况。

见图1.6洗井施工

图5.6洗井施工

8）水泵安装

潜水泵及泵管安装吊放，置于距井底以上1.5m处。

安装并接通电源，做到单井单控电路，并检查漏电保护系统，安装完后，进行试抽水，并报总包、监理检验合格后再开始进行抽水。

9）降水、维护

连网统一抽降后应连续抽水，不应中途间断，需要维修更换水泵时，应逐一进行。

开始抽水时，因出水量大，为防止排水管网排水能力不足，可以间隔的逐一启动水泵。

抽水开始后，应逐一检查单井出水量、出水含砂量。

当含砂量过大，可将水泵上提，如含砂量仍然较大，应重新洗井，一般不超过三个月应做一次出水含砂量检测。

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