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，

2

2

选取参数如下：

γ=19.5 KN/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=349.4 N/㎡

混凝土护壁厚度： T≥KpD÷2 fc =（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0102

2

护壁砼，厚护壁平面示意图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。

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