辐射井降水施工方案

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

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）

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。

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