井点降水及基坑换填施工方案

1石家庄至武汉客运专线（河南段）漯驻特大桥（DK877+800---DK891+300）井点降水及基坑换填施工方案中交一公局石武客专河南段项目部三分部二○○九年五月二日2一、工程概况中交一公局石武客专河南段项目部三分部漯驻特大桥起止桩号DK877+800～DK891+300，起止墩号为841#～1253#，全长13.5km。基础为钻孔灌注桩+承台型式，承台尺寸分10.5m×4.9m×2m和11.1m×7.7m×2.5m两种。二、水文地质情况917#-940#地下水位较高，1171#、1172#、1187#、1189#、1243#、1250#附近有水沟，地下水埋藏较浅，以上墩位地面以下2米～6米水量丰富且土质软弱，常规施工无法进行。三、施工方案概述为了保证这种地质情况下的桩基、承台、墩身的正常施工，我们决定采取井点降水的施工方法，同时对软弱地基进行换填处理。待桩基施工完毕后，在基坑开挖前，预先在基坑四周埋设一定数量的滤水管（井）。在基坑开挖前和开挖过程中，利用真空原理，不断抽出地下水，使地下水位降低到坑底以下。井点降水设备（图1）由管路系统和抽水设备组成。管路系统包括：滤管、井点管、弯联管及总管。3图1井点降水示意图1—地面；2—水泵；3—总管；4—井点管；5—滤管；6—降落后的水位；7—原地下水位；8—基坑底滤管（图2）为进水设备，采用长1.5m、直径51mm的无缝钢管，管壁钻有直径为19mm的滤孔。骨架管外面包以两层孔径不同的生丝布滤网。为使流水畅通，在骨架管与滤网之间用塑料管隔开，塑料管沿骨架绕成螺旋形。滤网外面再绕一层粗铁丝保护网、滤管下端为一铸铁塞头。滤管上端与井点管连接。4图2滤管构造1—钢管；2—管壁上的孔；3—塑料管；4—细滤网5—粗滤网；6—粗铁丝保护网；7—井点管；8—铸铁头井点管为直径51mm、长5m的钢管。井点管的上端用弯联管与总管相连。集水总管为直径127mm的无缝钢管，每段长4m，其上端有井点管联结的短接头，间距0.8m。四、施工步骤1、桩基钻孔。2、灌注桩基混凝土。3、井点降水管道布设。首先摆放总管，再埋设井点，管用弯联管将井点管与总管连通，然后安装抽水设备，井点管的埋设是一项关键性工作。井点管采用水冲法埋没，分为冲孔与埋管两个过程，冲孔时先将高压水泵，利用高压胶管与孔连接，冲孔管与起重设备吊起，并插在井点的位置上，利用高压水(1.8N/mm2)，经主冲孔管头部的喷水小孔，以急速的射流冲刷洗土壤，同时使冲孔管上下左右转动，边冲边下沉，从而逐渐在土中形成孔洞，井孔形成后，拔出冲孔管，立即插入井点管，并及时在井点管与孔壁之间填灌砂滤层，以防止孔壁塌土。认真做好井点管的埋设和砂滤层的填灌，是保证井点顺利抽水，降低地下水的关键，同时应注意，冲孔过程中，孔洞必须保持垂直，孔径为50mm，冲孔深度宜比滤管低0.5m左右，以防止拔出冲孔管时部分土回填而触及滤管底部砂滤层宜选用粗砂。以免堵塞滤管5网眼，并填至滤管顶上1.0—1.5m。砂滤层填灌好后，距地面下0.5—1.0m的深度内，应用粘土封口以防漏气，井点系统全部安装完毕后，需进行抽试，以检查有无漏气现象。井点降水使用时，应连续抽水，时抽时停，滤网易堵塞出水混浊，并引起附近建筑由于土颗粒流失而沉降、开裂，同时由于中途停抽，地下水回升，也可能引起边坡塌方等事故，抽水过程中，应调节离心泵的出水阀以控制水量，使抽吸排水保持均匀，正常的出水规律是“先大后小，先混后清”，真空泵的真空度是判断井点系统工作情况是否良好的尺寸，必须经常检查并采取措施，在抽水过程中，还应检查有无堵塞“死井”(工作正常的井管，用手探摸时，应用冬暖夏凉的感觉)死井太多，严重影响降水效果时，应逐个用高压水反复冲洗拔出重埋。4、基坑换填1）山皮石回填：挖机站立好后，对承台底基坑回填范围内-2.3m~-1.1m高度位置分三层回填山皮石，回填一层用振动锤夯实一层，注意不可扰动和破坏桩基。2）砂石混合物回填：应提前将普通河砂：细石（5~10mm）:粗石（25~40mm）=1：2：3的砂石混合物在基坑外用挖机搅拌均匀。等山皮石回填完毕后用挖机将砂石混合物分两层回填-1.1m~-0.3m深度范围，每层夯实后厚度为0.4m。每层用振动锤夯实完毕，通知实验室进行压实度和地基承载力的检查。地基承载力验算：6钢筋混凝土容重取：28KN/3m则砂石垫层以上新浇注承台混凝土、模板、人员、机械的荷载组合标准值为：q=28×10.5×4.9×2+50+10.5×4.9×0.5+（10.5+3）×（4.9+3）×0.3×25=3484KN按轴心受压考虑：kP=3484/（11.5×5.9）=52KPa也就是说只要保证砂石换填后的地基承载力大于52KPa即可，经过试验室现场试验，采用以上分层回填处理方法，能够满足新浇注混凝土对地基的要求。3）混凝土垫层浇筑：由于受桩头的影响，山皮石和砂石混合物夯实很难达到理想效果，为了保证换填后地基有足够的承载力，在基坑砂石混合物回填后，在其上浇注30cm厚C20混凝土。5、浇筑承台混凝土。6、浇筑墩身混凝土。7、拆除井点降水设备。7五、人员、机械配置1.人员：①、技术人员井点降水和基坑换填受各种因素影响较多，因此施工时每个墩位配备2名技术人员，2名试验人员，1名质检员。②、司机和劳务人员根据施工进度安排和施工的需求，合理组织和配备劳务人员，现场每个墩位配备2名挖机司机，1名电工，6名技术工人，12名辅助工人。2.机械：KAT01250挖掘机1台，NPK-HP-7SXB型振动锤1个，ZL50装载机1台，电焊机2台，氧气乙炔2套，30t自卸卡车2台，其他小型设备。每套抽水设备有真空泵一台，离心泵一台，水气分离器一台，每套井点降水设备带75根井点降水管。六、质量保证措施1、现场设有专职质检员两名，每一工序完工后，先由现场施工人员根据质量标准检验合格，报请质检员合格后，由质检员报监理工程师检验合格并得到批准后，方能转入下道工序施工。2、测量组全力配合，对钢板的垂直度、位置、标高、角度等进行全程监测。3、试验室人员对钢管及其他材料的性能进行严格检验。4、质量控制目标：保证井点降水管垂直不漏气，开挖边坡稳定和回填8后的砂石地基能满足新浇筑混凝土的承载力要求，即达到52KPa以上的地基承载力。七、安全保证措施1.基坑周围设立醒目安全标识标牌，现场无关人员严禁进入施工区内。夯实机械等的使用安全注意事项、操作规程等由安全员在每天作业前进行安全交底。2.配电系统应设置配电柜或总配电箱、分配电箱，实行三级配电。必须采用铁制配电箱，不得使用木质配电箱。配电箱、开关箱必须按照下列顺序操作：送电顺序：总配电箱－分配电箱－开关箱。停电顺序：开关箱－分配电箱－总配电箱。3.漏电保护器每天使用前启动漏电实验按钮试跳一次，跳不正常严禁继续使用。4.加强对作业人员的安全培训教育，每天由安全员进行安全帽、安全药品等的佩带检查。八、环境保护措施1.防止机械漏油污染周围环境，废弃物等集中处理。2.污水不乱排放，不乱占用周围耕田。