CN104947680A - 一种流砂地层水上承台基坑开挖施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种流砂地层水上承台基坑开挖施工方法,主要包括钢板桩围堰、管井降水、和轻型井点降水三种方法进行承台基坑开挖施工;本方法以有效加快施工进度,减少边坡坍塌、位移发生,施工安全、质量保证、节约成本,避免返工,工法经济效益、社会效益显著;同时,本工法施工简便、快捷,稳定性好,工程质量、安全得到有效的保障。

Description

一种流砂地层水上承台基坑开挖施工方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种药物滴丸的桥梁施工方法,尤其涉及一种流砂地层水上承台基坑开挖施工方法。
背景技术
[0002] 在海勃湾黄河水利枢纽上游6 km处,位于库区范围黄河西岸一级阶地需要建设一座大桥,该地区地下水补给丰富,场区区域地貌为沙漠丘陵和黄河漫滩地段,地下水位升降变化大,地层土质主要由细沙层、粉砂层和极少数的粉土层组成,且各类土层厚度、各类土层分布状况复杂多变,形成沿桥位走向各地段土质渗透系数变化较大,此类地质地貌情况十分罕见,给本桥承台的施工带来了极大的困难,由于受黄河海勃湾水利枢纽蓄水的影响,承台施工工期必须提前,而影响承台施工质量的主要因素是受地下水影响严重,本工程在开工前的施工技术准备阶段针对各段落承台的地质地貌情况有针对性地确定选择了不同的承台基坑施工方案,而在承台施工过程中由于地质情况的复杂性和地下水位的变化给各个承台的基坑开挖后续工作造成了较大影响,尤其给承台模板支护方案带来了不小的压力和难题。同时,还面临以下困难:
[0003] ①工期紧
[0004] 本工程位于建设中的海勃湾黄河水利枢纽库区内,海勃湾黄河水利枢纽在2013年七月将蓄水,蓄水水位高程为1072m,而本工程施工场区地面标高在1069m左右,蓄水将给承台以及下构结构的施工带来很大的困难,必须在蓄水前完成上述工程施工。因此加快承台施工速度是必须解决的问题。
[0005] ②特殊地质条件
[0006] 本标段场区为全沙层地质,地层结构情况复杂且罕见,。由于地下水位较高,沙质地层遇水会产生坍塌现象,湿处挖基的难度、施工持续时间和施工成本都超出预计。所以承台后续施工方案合理、正确的选择,是保证施工质量、施工进度和控制施工成本首先需要确定的问题。
[0007] ③施工条件限制
[0008] 本标段西引桥71号台到37号墩处于沙漠丘陵地段,36到5号墩为黄河漫滩地段,4到I号墩位于黄河主河道范围内,施工地段地形起伏较大,地表土质疏松,承载力严重不足;如果采用增加施工机械、扩大施工规模的方法提高施工进度首先是便道通行能力受限,其次是施工成本增加。而扩建便道通行能力的办法首先不外乎加宽便道和增加施工便道两种方法,此方法不仅影响现在的正常施工;其次也是施工成本增加,对加快承台施工意义不大。
发明内容
[0009] 本发明就是针对上述问题,提供一种流砂地层水上承台基坑开挖施工方法,使用该工法进行施工,可以有效加快施工进度,减少边坡坍塌、位移发生,施工安全、质量保证、节约成本,避免返工,工法经济效益、社会效益显著。
[0010] 为达到上述技术目的,本发明采用了一种流砂地层水上承台基坑开挖施工方法,主要包括钢板粧围堰、管井降水、和轻型井点降水三种方法进行承台基坑开挖施工。
[0011 ] 所述钢板粧围堰的具体步骤包括:
[0012] (I)首先把符合要求的拟用钢板粧,运送到沟槽边摆放整齐,挖土机首先挖去表层土平整场地;
[0013] (2)然后测量放线,放出管道中心线和钢板粧支护边线,钢板粧单根长度为6m长,用制作的专门吊装钢板粧的钢丝绳、吊钩逐一吊起,设支护线按照方案设计的支护间距,逐根打入,深度为粧顶与平整场地标高平为准;
[0014] (3)最后沟槽两侧的钢粧打入完毕后,制作纵向和横向的支撑,按照方案设计把打入钢板粧纵向连接,然后再开挖一定深度开始焊接横撑,横撑应采用工字钢,两端与纵撑焊接牢固。当下管时临时拆除中间支撑,下管完毕立即恢复,在钢管对口焊接之前所有钢板粧应维持现状,同时,由于地水位高,旁边为常年存水区地下水渗透速度快,现场施工管道时,需采取有效排水措施,拟采用5kw排水泵2台,15kw小发电机I台,派专人专业从事排水、抽水,随时做好排水工作,尤其是焊工工作坑处。绝对保证不能满水至管底,而影响焊接质量。
[0015] 所述管井降水的具体步骤包括:
[0016] (I)井点测量定位;
[0017] (2)挖井口 ;
[0018] (3)安护筒;
[0019] ⑷钻机就位;
[0020] (5)钻孔;
[0021] (6)回填井底砂垫层;
[0022] (7)吊放井管;
[0023] (8)回填井管与孔壁间的碎石过滤层;
[0024] (9)洗井;
[0025] (10)安装抽水控制电路;
[0026] (11)试抽水;
[0027] (12)降水井正常工作;
[0028] (13)降水完毕拔井管;
[0029] (14)封井。
[0030] 所述轻型井点降水的具体步骤包括:
[0031] (I)开挖修坡;
[0032] (2)修整坡面;
[0033] (3)细石混泥土喷浆护壁;
[0034] (4)开挖下一层工作面重复至流沙层;
[0035] (5)井点降水;
[0036] (6)继续开挖下一层工作面至坑底;
[0037] (7)压入松木粧放置竹排、鱼皮袋、麻袋装混泥土填堵。
[0038] 采用上述方法进行施工,可以有效加快施工进度,减少边坡坍塌、位移发生,施工安全、质量保证、节约成本,避免返工,工法经济效益、社会效益显著;同时,本工法施工简便、快捷,稳定性好,工程质量、安全得到有效的保障。本工法所使用的机械简单,无需进场大型的施工专用设备,对施工场地的要求不高,不仅可节约施工成本,而且可加快整体施工进度,有利于安全文明施工开展。
具体实施方式
[0039] 下面采用具体实施方式对本发明作进一步说明。
[0040] 一种流砂地层水上承台基坑开挖施工方法,主要包括钢板粧围堰、管井降水、和轻型井点降水三种方法进行承台基坑开挖施工。
[0041] 钢板粧在现场施工时采用机械为主,人工辅助的方法施工,首先把符合要求的拟用钢板粧,运送到沟槽边摆放整齐,挖土机首先挖去表层土平整场地,然后测量放线放出管道中心线和钢板粧支护边线。钢板粧单根长度为6m长,挖掘地的操作高度可满足打粧要求,用制作的专门吊装钢板粧的钢丝绳、吊钩逐一吊起,设支护线按照方案设计的支护间距,逐根打入,深度为粧顶与平整场地标高平为准,最后沟槽两侧的钢粧打入完毕后,制作纵向和横向的支撑,严格按照方案设计把打入钢板粧纵向连接,然后再开挖一定深度开始焊接横撑。横撑应采用工字钢,两端与纵撑焊接牢固;当下管时临时拆除中间支撑,下管完毕立即恢复,在钢管对口焊接之前所有钢板粧应维持现状,不得随意挪动。工作坑处的钢板粧必须等超声破检测、防腐配合完毕回填土至管顶后,方可拔出工作坑的钢板粧,因此在施工中必须配备足够数量的回转槽钢材料,以保证工程进度顺利进行。
[0042] 由于地水位高,旁边为常年存水区地下水渗透速度快,现场施工管道时,需采取有效排水措施,拟采用5kw排水泵2台,15kw小发电机I台,派专人专业从事排水、抽水,随时做好排水工作,尤其是焊工工作坑处。绝对保证不能满水至管底,而影响焊接质量。
[0043] 管井降水的具体步骤包括:井点测量定位一挖井口一安护筒一钻机就位一钻孔一回填井底砂垫层一吊放井管一回填井管与孔壁间的碎石过滤层一洗井一安装抽水控制电路一试抽水一降水井正常工作一降水完毕拔井管一封井。同时,还需要注意以下几点:
[0044] ①井点用高压冲孔,冲孔深度应大于井管长度300〜500 mm,成孔直径Φ 287,成孔后用粗砂填至井底再将井管插入孔中,然后继续用粗砂填至0.5米处。而后粘土封死井口,土层厚度不应小于0.5米,以防漏水。
[0045] ②灵敏性试验,整个降水系统安装完毕后开泵抽水试验,为防止泥浆吸入支管,产生堵塞,应将真空泵抽吸力控制在50〜60Kpa,待4天后抽水正常提高到90Kpa以上,抽水时及时检查,发现支管不吸水应立即进行处理,确保正常运转。
[0046] 在施工部署上,还需要遵循以下几点:
[0047] 1.定位:根据设计的井位及现场实际情况,准确定出各井位置,并做好标记。
[0048] 2.采用循环钻成孔,孔径一般为200-300mm,用泥浆护壁,孔口设置护筒、,以防孔口塌方,并在一侧设排泥沟、泥浆池。成孔后立即清孔,并安装井管。井管下入后,井管的滤管部分应放置在含水层的适当范围内;
[0049] 轻型井点降水的步骤包括:开挖修坡一修整坡面一细石混泥土喷浆护壁一开挖下一层工作面重复至流沙层一井点降水一继续开挖下一层工作面至坑底一压入松木粧放置竹排、鱼皮袋、麻袋装混泥土填堵。具体包括:
[0050] (I)降水管线布置
[0051] 轻型井点降水主要排除土层中的含水量。插管深度布置于标高83.6m左右。(-5.97米)根据地质情况间距按10米插放,本工程土层为回填土,为防止塌方,降水管布置于工程周边放坡线以外I米处。根据工程周长水平管为100米,按排12套降水设备。
[0052] (2)主要设备:由点井管、集水总管和抽水设备等组成
[0053] ①点井管:由滤管和壁管两部分组成,用直径50 mm,长度为5〜6米的钢管,管下端配有相同直径、长0.5米的滤管,滤管壁上的孔眼呈梅花形布置,孔的直径为10〜15 mm,其孔隙率为20%。滤管外包两层尼龙滤网,外层为18目粗滤网,在滤管壁与滤网之间用铁丝绕成螺旋状隔开,以避免滤管堵塞。
[0054] ②水射泵:水射泵主要部件为一个以水带水的喷射器,水力喷射器本身没有运动部件,而是利用附着的离心泵扬程驱动工作水,使之产生真空再去抽地下水,一台水射泵能带动40〜50根点井。
[0055] ③连接管与集水总管:连接管用直径为40〜50 mm的塑料透明管或胶皮管,每个连接管宜装阀门,便于检查。集水总管用直径287 mm的硬塑管分段连接,每隔6米设一个连接点井管的接头。
[0056] ④抽水设备:水射泵点井设备由离心泵、射流器、循环水箱组成。
[0057] ④基坑开挖
[0058] 减小或平衡水压力或使动水压力向下,采取水下挖土使基坑内水压与坑外地下压力相平衡,采用井点降水,使水位降至基坑底0.5m以下,坑底土面保持无水状态。
[0059] 4.2.使坑底土粒稳定、不受水压干扰沿基坑四周打板粧,深入坑底下面一定深度,增加地下水从坑外流入坑内的渗流路线和渗水量,减小动水压力,如基坑面积小可在四周设钢板护筒,随挖土不断加深,直至穿过流沙层或达到设计坑底深度。
[0060] 4.3.挖掘机按设计的1:0.75坡比分层分段开挖到位后,坡面采用人工修整,边开挖边修整。坡面坡度采用坡度尺控制,表面平整,不超挖,对局部表面松散的坡面须采用人工夯实、整平。边坡支护采取钢丝网喷浆护壁,基坑底四周用鱼皮袋、麻袋装混泥土填、堵防止涌沙塌方。

Claims (4)

1.一种流砂地层水上承台基坑开挖施工方法,其特征在于,主要包括钢板粧围堰、管井降水、和轻型井点降水三种方法进行承台基坑开挖施工。
2.如权利要求1所述的一种流砂地层水上承台基坑开挖施工方法,其特征在于,所述钢板粧围堰的具体步骤包括: (1)首先把符合要求的拟用钢板粧,运送到沟槽边摆放整齐,挖土机首先挖去表层土平整场地; (2)然后测量放线,放出管道中心线和钢板粧支护边线,钢板粧单根长度为6m长,用制作的专门吊装钢板粧的钢丝绳、吊钩逐一吊起,设支护线按照方案设计的支护间距,逐根打入,深度为粧顶与平整场地标高平为准; (3)最后沟槽两侧的钢粧打入完毕后,制作纵向和横向的支撑,按照方案设计把打入钢板粧纵向连接,然后再开挖一定深度开始焊接横撑,横撑应采用工字钢,两端与纵撑焊接牢固。当下管时临时拆除中间支撑,下管完毕立即恢复,在钢管对口焊接之前所有钢板粧应维持现状,同时,由于地水位高,旁边为常年存水区地下水渗透速度快,现场施工管道时,需采取有效排水措施,拟采用5kw排水泵2台,15kw小发电机I台,派专人专业从事排水、抽水,随时做好排水工作,尤其是焊工工作坑处。绝对保证不能满水至管底,而影响焊接质量。
3.如权利要求1所述的一种流砂地层水上承台基坑开挖施工方法,其特征在于,所述管井降水的具体步骤包括: (1)井点测量定位; (2)挖井口 ; (3)安护筒; (4)钻机就位; (5)钻孔; (6)回填井底砂垫层; (7)吊放井管; (8)回填井管与孔壁间的碎石过滤层; (9)洗井; (10)安装抽水控制电路; (11)试抽水; (12)降水井正常工作; (13)降水完毕拔井管; (14)封井。
4.如权利要求1所述的一种流砂地层水上承台基坑开挖施工方法,其特征在于,所述轻型井点降水的具体步骤包括: (1)开挖修坡; (2)修整坡面; (3)细石混泥土喷浆护壁; (4)开挖下一层工作面重复至流沙层; (5)井点降水;(6)继续开挖下一层工作面至坑底;(7)压入松木粧放置竹排、鱼皮袋、麻袋装混泥土填堵。
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