摘要:根据对乌吉线乌吉铁路K128+471道口平改立施工的调研,此项工程的难点为降水施工,常用的降水措施放在地下水位高且处于沙漠地质条件下的土质层是不适用的,为有效的完成降水排水保证按期施工,特对此处降水施工进行了研究思考,查找原因,提出以下几点措施。
关键词:箱桥 顶进 降水 措施
一、引言
我们知道,箱桥顶进施工首先要勘查地质条件,主要是:有无暗河、地下水位高低、地质情况,有无光电缆、信缆等控制性工程。顶进箱涵的前期工程就是对施工地段做排水,如果排水不畅、无法降水就不能开展后续工作,顶进箱涵就无法开展,对此我重点对吉兰泰站区的土质及地下水位情况进行了调查、研究和思考。
二、降水原因
㈠水文地质:本场地勘期间地下水位埋深为0.33-1.87m左右。
㈡降水原因:
1、通过地质勘探知地下水位高、无法进行工作坑开挖,也就是说预制和现浇箱涵都不可能,只有降低水位。
2、现场勘查,此处地势低洼,常年有地下水涌出,不符合施工条件。
3、此处与吉兰泰盐湖相距较近,受地下水的影响水流不断,无法自然蒸干,且处在居民区,地下渗出的水无处排放,影响施工的展开。
通过以上水文地质情况分析,本工程桥址所在区域地下水位高,故需在桥涵、道路、U型槽及其附属工程施工阶段进行降水。
三、解决措施
1、打降水井,采用无砂混凝土管井降水,共47孔矩形布置,管径为600mm,井深为12m,从底部进行抽水降低水位。
2、施工数量:根据现场检测计算为有效降低水位需钻47孔井。
四、施工方式及流程
㈠施工准备
⑴测量放线。根据平面布置,确定管井位置,排水管位置、流向。对设置井点位置进行平整、放线,用白灰标明其位置。
⑵慢行要求。由于在铁路线旁会影响到路基稳定,因此在打井降水前需要对相应的铁路区段进行限速45km/h,在施工期间需要加强线路沉降观测。
⑶打井机械及井点设备
井点设备是由井点管、连接管、排水带及抽水设备等组成。打井机械设备:空压机2台,循环成孔钻机2台,潜水泵47台,泥浆泵4台,水泵控制自动系统47套。
㈡施工工艺
测量定位→钻孔定位→循环成孔钻机就位→钻井→成孔→下管→填料→洗井→下潜水泵→抽水
⑴测量定位:按布置图放出井的中心点,偏差不大于0.5m。因障碍物影响偏差过大时,应验算不利点降深。井位应设立显著标志,必要时用钢纤打入地面以下300mm,并灌石灰粉作标记。
⑵ 钻孔定位:以定好的井位点为中心,600mm为直径作圆,向下开0.50m作为井口。确认无地下管线及地下构筑物后放护筒,护筒外侧填粘土封隔好表层杂填土,以防钻井冲洗液漏失,井深12m。
⑶桩机就位 :桩机就位时需用水准仪找平,做到稳固、周正、水平,以保证钻进过程中的钻机稳定。起落钻塔必须平稳、准确。钻机就位偏差小于20mm,钻塔垂直度偏差小于1%。
⑷钻井:钻进过程中要随时观察冲洗液的流损变化,水的补充要随冲洗液的流损情况及时调整,一般应保持冲洗液面不低于井口下1米,当钻遇卵石层,冲洗液大量流失时,应加大补水量,必要时应投入适量的泥土形成一定粘度的泥浆以控制冲洗液漏失,防止塌孔事故。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在以粘土为主的地层中钻井时,由于钻井自造浆较稠,钻进效率低,此时可排走一部分泥浆,补充清水,调整泥浆密度到适宜状态。钻进中发现塌孔、斜孔时应及时处理。缩孔时应经常提动钻具修扩孔壁,每次冲击时间不宜过长,防止卡钻。用反循环钻机向下钻孔,钻至要求深度。
⑸换浆:钻孔至设计深度后(一般应大于设计深度的0.5m~1.0m),应将钻头提高0.5m左右,然后注入清水继续替换泥浆,用抽筒将孔底稠泥掏出并加清水稀释,直到泥浆密度接近1.05g/cm?,粘度为18~20s。现场观察一般以换浆后泥浆不染手为准。替浆过程中,应安排泥浆的清运或排放工作。
⑹下管 :①检查井管有无残缺、断裂及弯曲情况。②将底层管堵与第一节井管公母接口接上,在外对称放上三根竹枇,用铁丝固定两圈。③将提升用钢丝绳一头固定在井字架上,另一头套住管堵凹槽稳定后下降。④使井管居于井孔正中,避免倾斜,并固定 。⑤下降第二节井管时,注意连接的公母接口,动作要轻缓,不能猛降猛放。 ⑥井管安放力求垂直并位于井孔中间;管顶部比自然地面高500mm左右。井管过滤部分应放置在含水层适当的范围内。
⑺填料:安装完井管后,在无砂滤水井管外侧与井壁之间填砾料。 ①砾料应缓慢填入,防止冲歪井管,一次不可填入过多。②接近井口1.50m处,用粘土封严,以防地面水、雨水流入。 ③井管下入后,及时在井管与土壁间填充砂砾填料。粒径应大于滤网的孔径,一般为3~8mm的细砾石。砂砾滤料必须符合级配要求,将设计砂砾上、下限以外的颗粒筛除,合格率要大于90%,杂质含量不大于3%;不得用装载机直接填料,应用铁锹下料,以防分层不均匀和冲击井管,填料要一次连续完成。
⑻洗井:洗井应在下完井管,填好滤料,封口后8h内进行,一气呵成,以免时间过长,护壁泥皮逐渐老化,难以破坏,影响渗水效果。①将空压机空气管及喷嘴放进井内,先洗上面井壁,然后逐渐将水管下入井底。②管周围填砂滤料后,安设水泵前应按规定先清洗滤井,冲除沉渣,直至井管内排出水由浑变清,达到正常出水量为止。
⑼安装抽水控制线路:潜水泵在安装前,应对水泵本身和控制系统作一次全面细致的检查。检验电动机的旋转方向,各部位螺栓是否拧紧,润滑油是否加足,接头的封口有无松动,电缆线有无破坏折断等情况,然后在地面上转3~5min,如无问题,始可放入井中使用。深井内安设潜水电泵,可用绳索吊入滤水层部位,带吸水钢管的应用吊车放入,上部应与井管口固定。设置深井泵的电动机座应安设平稳,转向严禁逆转(宜有逆止阀),防止转动轴解体。潜水电动机、电缆及接头应有可靠的绝缘,每台泵应配置一个控制开关。
⑽抽水:水泵安装完毕后后先进行试抽水,满足要求后转入正常工作。
㈢质量要求
⑴降水深度要达到设计要求,其水位线位于最低工作面下1.0m以下,边坡稳定,基坑干燥。
⑵井管抽水采用扬程潜水泵抽水。泵位于井管内,距井盘底座约0.5m,用钢丝绳固定于井面,通过胶皮管将水从井中提至地面排掉。
⑶不允许出现死井,洗井、抽水要及时,保证降水效果良好。
⑷所有管井应同时抽水,使水位差控制在要求限度内。
⑸井管安放应力求垂直并位于井孔中间,井管顶部应比自然地面高0.5m。
⑹每台水泵配置一个控制开关。
⑺降水过程的控制:①在正式降水前应作抽水试验,每天对地下水位进行观测记录,记录抽水速度及抽水量。②在土方开挖过程中,应随时观测有无渗水现象,发现问题及时查明原因并采取措施。③在抽水维护期间,由专业人员24小时值班,保证水泵正常运转及井内水位。现场准备备用水泵及零配件,以便维修、更换,注意保护井口,防止杂物掉入井内。④发现有出水、涌砂现象,立即查明原因并组织处理。
四.结束语
箱涵顶进施工中,工作区域降水是工程的必要条件,只有认真的研究工作区域的土质分析、环境分析,针对性的采取措施就会起到事半功倍的效果。因此,这就需要我们工务技术人员在平时的工作中多动脑经,多观察、多思考、最后进行分析论证,提出可行性的方案措施。
参考文献:
[1]《铁路工程基本作业施工安全技术规程》(TB10301-2009)。
[2]《铁路桥涵工程施工安全技术规程》(TB10303-2009)
论文作者:刘占义
论文发表刊物:《防护工程》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/29
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