盾構(gòu)刀盤前降水換刀施工方案

1、仃仃P(guān)repared on 24 November 2020盾構(gòu)刀盤前方降水施工方案在盾構(gòu)施工中，尤其是在東南沿海地區(qū)海相地層中施工時，由于各種原因, 可能在高含水量高、滲透性強(qiáng)、高靈敏性的地層中需要開倉換刀等工作時，應(yīng) 采取措施保證掌子面地層的穩(wěn)定和換刀過程中無大量的地下水滲入土倉內(nèi)，采 取降水法不失為一種好的辦法。在地鐵車站等深基坑中對采取降水法降低地下 潛水或承壓水，都取得了很好的效果。本文以深圳地鐵一期工程福民站會展中心站右線SSK2+處為例進(jìn)行說 明。一. 降水方法選擇及平面布置1、降水方法選擇SSK2+處的地質(zhì)情況如圖一所示。WJ3SSK2-325.8中風(fēng)化粗?；◢弾r縱斯面橫斷面圖

2、一刀盤前方降水位置的地質(zhì)圖盾構(gòu)施工隧道的埋深約，采取輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)等不能滿足需要，故應(yīng) 采用深井管井井點(diǎn)降水法。根據(jù)深圳地區(qū)降水施工經(jīng)驗，管井井點(diǎn)降水一般都 取得了較好的效果。2、平面布置2. 1刀盤前方的地下水均為潛水，地下水位在，地下水算至中風(fēng)化巖（認(rèn)為中風(fēng)化巖為隔水層），則含水層厚H二+二。2. 2滲透系數(shù)按占大部分的中砂和粉質(zhì)粘土的平均值算，則滲透系數(shù) K二（5+/2二d。2. 3因需降水至隧道底部，降水深度取含水層度，則S二H二。2. 4管井降水影響半徑為R二2S JKH二407m。2. 5涌水量的計算。我們認(rèn)為在開倉過程中，在盾構(gòu)前形成了寬（盾構(gòu)直徑）*長（一個盾構(gòu) 長）*深（

3、井深）的一個工作井，依此來計計算涌水量。工作井等效半徑阮二丁水/九=。涌水量 Q二（2H-S） S/Lg （l+R/r0） =d2. 6深圳地區(qū)的降水施工經(jīng)驗認(rèn)為，每個降水井點(diǎn)的有效降水面積為200m2o基坑施工中的深井施工經(jīng)驗，一般情況下井距為10"30mo所以，只需在刀盤正前方設(shè)一個降水井即可滿足要求。二、降水方案設(shè)計1、降水井井徑為600mm,用鉆機(jī)成井，井深至隧道底部，井深為。2、濾水管釆用1）400mm鋼筋籠，主筋12"18,，外包5目鐵絲網(wǎng) 及尼龍紗網(wǎng)，鋼筋籠至地面。濾水管如圖二所示。§co、尼龍紗網(wǎng)（1傑鉛絲扎緊）5目鐵絲網(wǎng)現(xiàn)地面主筋12?13主筋1

4、2?18加強(qiáng)舫? 16©疋龍紗網(wǎng)511鐵絲網(wǎng)、螺旋箍筋?8®15Ozoo螺旋箍筋？8 乂II碎石過濾層A-AIHFl圖二濾水管鋼筋籠示意圖3、濾水管與井壁之間填10、25mm直徑的碎石。4、吸水管用l50mm的鋼管，插入濾水井管內(nèi)，其底端應(yīng)沉到管井吸 水時的最低水位以下，并裝逆止閥。5、降水井抽水釆用100SQJ2-40/8型深井潛水泵。三、降水施工1、施工工藝流程。見圖三。2、準(zhǔn)備工作施工現(xiàn)場準(zhǔn)備工作包括：根據(jù)設(shè)計準(zhǔn)備所需的濾水管、水泵等設(shè)備和機(jī) 具，同時，應(yīng)考察好排水位置和線路，必要時做排水溝。因金田立交橋和濱河大道南邊的住宅房在降水影響半徑范圉內(nèi)，應(yīng)按有關(guān)規(guī)范 要求設(shè)

5、置沉降和變形監(jiān)測點(diǎn)，按周期進(jìn)行監(jiān)測。3、成井可根據(jù)施工場地條、土質(zhì)條件和孔深要求，擬采用回轉(zhuǎn)鉆機(jī)鉆孔，用比重 為的泥漿護(hù)壁，孔口設(shè)置護(hù)筒，以防孔口坍方，并在一側(cè)設(shè)排泥溝、泥漿 坑。為防止井底有些砂石等沉淀在井底，鉆孔深度應(yīng)比設(shè)計深50cmo4、清孔并回填砂墊層一般情況下，為減少對水泵的磨損、不便泵堵塞，根據(jù)鉆孔后的返漿中所 含的泥砂、雜物的多少和大小等，決定是否進(jìn)行清孔。清孔時，用通風(fēng)管把壓縮空氣洗送入井底，反復(fù)上下吹風(fēng)，用潛水泵及時 的抽出混濁的泥漿。需要時停止通風(fēng)，再次或多次向井內(nèi)加純泥漿，用同樣的 方法進(jìn)行置換，直到?jīng)]有大量泥砂、雜物等要求。（圧力為，排氣量為12m3 / min） o清

6、孔后，回填井底厚50cm的中砂墊層?？捎玫跬跋路派白?。5、吊放鋼筋籠濾水管吊放濾水管時，將預(yù)先制作好的濾水管用吊車分段下設(shè)，分段焊接牢固， 直下到井底。井管安放應(yīng)力求垂直并位于井孔中間；管頂部比自然地面高 300mm左右。圖三降水施工工藝流程圖6、回填碎石過濾層濾水管下入后，及時在井管與土壁間填充碎石過濾料。碎石過濾料必須符 合級配要求，雜質(zhì)含量不大于3%。不得用裝載機(jī)直接填料，應(yīng)用鐵鍬下料， 以防填層不均勻和沖擊井管，填濾料要一次連續(xù)完成，并在井的四周均勻向下 投放。填到井口下lm左右，上部采用不含砂石的粘土封口。7、洗井井管周圍填砂濾料之后，安設(shè)水泵之前，應(yīng)按規(guī)定先清洗濾井，沖除沉 渣。一

7、般采用壓縮空氣洗井法，其原理是當(dāng)壓縮空氣通到井管下部時，井管中 變成氣水混合物密度小于1,而井管外的泥水混合物密度大于1,這樣管內(nèi)外 產(chǎn)生壓力差，井管外的泥水混合物，在壓力差作用下流進(jìn)管內(nèi)，于是井管內(nèi)就 變成氣、水、土三相混合物，其密度隨摻氣量的增加而降低，三相混合物不斷 被帶出井外，濾料中的泥土成分越來越少，直至清洗干凈。當(dāng)井管內(nèi)泥砂多 時，可采用“憋氣沸騰”的辦法，即采取反復(fù)關(guān)閉、開啟管上的氣水土混合物 的閥門，破壞井壁泥皮。在洗井開始30min左右及以后每60min左右關(guān)閉一 次管上的閥門，憋氣23n）in,使井中水沸騰來破壞泥皮和泥砂與濾料的粘結(jié) 力，直至井管內(nèi)排出的水曲揮變清，達(dá)到正

8、常出水量為止。洗井應(yīng)在下完井 管，填好濾料，封口后8h內(nèi)進(jìn)行，一氣呵成，以免時間過長，護(hù)壁泥皮逐漸 老化，難以破壞，影響滲水效果。8、安裝抽水機(jī)并及控制電路安裝前，應(yīng)先檢查井管內(nèi)徑、垂直度、是否符合要求。并對泵本身和控制 系統(tǒng)作一次全面細(xì)致的檢查。檢驗電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，各部位螺栓是否擰緊， 潤滑油是否加足，電線接頭的封口有無松動，電線先有無破壞折斷等情況，然 后在地面上轉(zhuǎn)3-5min,如無問題，方可投入使用。深井內(nèi)安設(shè)潛水泵，可用繩索吊入井管下部。帶吸水鋼管的應(yīng)用吊車放 入，上部應(yīng)與井管口固定。設(shè)置深井泵的電動機(jī)座應(yīng)安設(shè)平穩(wěn)，轉(zhuǎn)向嚴(yán)禁逆轉(zhuǎn) （宜有擬止閥），防止轉(zhuǎn)動軸解體。潛水電動機(jī)、電纜及接頭

9、應(yīng)有可靠絕緣。9、試抽水深井泵在運(yùn)轉(zhuǎn)前，應(yīng)用清水預(yù)潤（清水通入泵座潤滑水孔，以保證軸與軸 承的預(yù)潤）。檢查電氣裝置及各種機(jī)械裝置，測量深井的靜、動水位。達(dá)到要 求后，即可進(jìn)行試抽，一切滿足要求后，再轉(zhuǎn)入正常抽水。10、降水完畢拆除水泵、拔出井管、封井降水完畢后，即可拆除水泵，用吊機(jī)等起重設(shè)備拔除井管。拔出井管所留 的孔洞用砂礫或細(xì)石混凝土填實。四、深井井點(diǎn)降水注意事項1、地下水下降后，就必然會造成地基的固結(jié)沉降，由于降水漏斗不是平 面，因而產(chǎn)生的沉降也是不均勻的。同時，由于地下水的損失，地層中因增加 附加應(yīng)力，影響范圍的建（構(gòu)）筑物因不可避免的發(fā)生變形，以下方法進(jìn)行防 治。1. 1在沉降不易控

10、制的建筑物旁邊施做回灌井點(diǎn)的方法，使地下水位保持 不變，以求鄰近建筑物的沉降達(dá)到最小程度。回灌井如圖四所示?；毓嗑c(diǎn)的 布置和管路設(shè)備等與抽水井點(diǎn)相似，僅增加回灌水箱、閘閥和水表等少量設(shè) 備?；毓嗑c(diǎn)的濾管長度應(yīng)大于深井井點(diǎn)的濾管深度，通常大于2二本次降水中應(yīng)的金田立交橋正對刀盤前降水井的橋墩和濱河大道南側(cè)住宅 房前各設(shè)一處回灌井。1/ i6/ 1 13t-_. 1s r2盾構(gòu)機(jī)色1 一深井井點(diǎn)2回淞井點(diǎn)3隔水層4一回灌后的地卜水位5 回滋井井點(diǎn)的謔管和井管6- 建（構(gòu)）筑物圖四回灌井示意圖1. 2降水時應(yīng)減緩降水速度，均勻出水，一定防水土粒帶出。降水時應(yīng)隨 時注意抽出的地下水是否有混濁現(xiàn)象。及時更換濾網(wǎng)和回填的砂濾料。1、3井點(diǎn)應(yīng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，盡量避免間歇和反復(fù)抽水，以減小在降水期間引進(jìn) 的地面沉降量。2、井點(diǎn)供電系統(tǒng)應(yīng)釆用雙線路，防止中途停電或發(fā)生其他故障，影響排 水。必要時設(shè)置能滿足施工要求的備用發(fā)電機(jī)組，以防止突然停電，造成水淹 基坑。3、潛水泵在運(yùn)行時，應(yīng)經(jīng)常觀測水位變化情況，檢查電纜線是否和井壁相 碰，以防磨損后水沿電線芯摻入電動機(jī)內(nèi)。同時，還須定期檢查密封的可幕 性，以保證正常運(yùn)轉(zhuǎn)。五、質(zhì)量保證措施1、井點(diǎn)濾水管在運(yùn)輸、裝卸和堆放時應(yīng)防止濾網(wǎng)損壞，下入井點(diǎn)孔前，必須 對濾水管逐段檢查，保證濾網(wǎng)完好。2、降水設(shè)備的管道、部件和附件等在組裝前，必須檢