雨水超深井施工綜合技術(shù)方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景本雨水超深井工程位于城市核心區(qū)，設(shè)計(jì)深度85m，井徑3.2m，主要功能為解決城市內(nèi)澇問(wèn)題，提升雨水收集與排放能力。項(xiàng)目場(chǎng)地地質(zhì)條件復(fù)雜，地下水位較高（地表下1.5m），需穿越松散填土層、黏土層及中風(fēng)化巖層等多個(gè)地質(zhì)單元。1.2主要技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)備注設(shè)計(jì)井深85m含10m降水井段井口直徑3.8m成孔直徑有效井徑3.2m內(nèi)襯鋼筋混凝土后凈尺寸結(jié)構(gòu)類型鋼筋混凝土護(hù)壁結(jié)構(gòu)C30P8抗?jié)B混凝土降水深度90m確保施工面干燥設(shè)計(jì)使用年限50年滿足城市防洪規(guī)范要求1.3地質(zhì)條件分析根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，場(chǎng)地地層分布自上而下依次為：①素填土層（0-3m）：松散結(jié)構(gòu)，含建筑垃圾，滲透性強(qiáng)②黏土層（3-15m）：可塑狀態(tài)，天然含水量32%，中等壓縮性③砂卵石層（15-28m）：粒徑20-150mm，含量約60%，易發(fā)生塌孔④強(qiáng)風(fēng)化泥巖層（28-45m）：?jiǎn)屋S抗壓強(qiáng)度3-5MPa，節(jié)理發(fā)育⑤中風(fēng)化砂巖層（45-85m）：?jiǎn)屋S抗壓強(qiáng)度15-20MPa，完整性較好二、施工總體部署2.1施工流程規(guī)劃采用"先降水后開(kāi)挖、分層支護(hù)、機(jī)械為主人工為輔"的施工原則，總體流程如下：施工準(zhǔn)備階段（場(chǎng)地平整、設(shè)備進(jìn)場(chǎng)、測(cè)量放線）降水系統(tǒng)施工（管井降水+輕型井點(diǎn)聯(lián)合降水）成孔施工（旋挖鉆+沖擊鉆組合工藝）護(hù)壁施工（鋼筋綁扎+模板安裝+混凝土澆筑）井底結(jié)構(gòu)施工（集水坑、排水泵房）設(shè)備安裝（潛水泵、格柵機(jī)、控制系統(tǒng)）竣工驗(yàn)收與移交2.2施工平面布置材料堆放區(qū)：設(shè)置鋼筋加工棚（30m×8m）、模板堆放區(qū)（20m×6m）、混凝土攪拌區(qū)（含水泥罐、粉煤灰罐各1個(gè)）設(shè)備停放區(qū)：布置旋挖鉆機(jī)、沖擊鉆機(jī)、起重機(jī)等大型設(shè)備停放位臨時(shí)設(shè)施區(qū)：辦公區(qū)（集裝箱式臨建）、生活區(qū)、泥漿處理區(qū)（三級(jí)沉淀池+壓濾機(jī)）運(yùn)輸通道：設(shè)置6m寬環(huán)形施工通道，采用200mm厚C20混凝土硬化2.3施工進(jìn)度計(jì)劃施工階段工期（天）關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)施工準(zhǔn)備15施工許可辦理、設(shè)備進(jìn)場(chǎng)降水系統(tǒng)施工20降水井驗(yàn)收、水位監(jiān)測(cè)成孔施工45終孔驗(yàn)收、孔徑檢測(cè)護(hù)壁結(jié)構(gòu)施工30鋼筋隱蔽工程驗(yàn)收井底結(jié)構(gòu)施工15混凝土強(qiáng)度檢測(cè)設(shè)備安裝調(diào)試20單機(jī)試運(yùn)行竣工驗(yàn)收10功能性試驗(yàn)總工期155含7天不可抗力儲(chǔ)備工期三、主要施工方法3.1降水系統(tǒng)施工3.1.1管井降水設(shè)計(jì)沿超深井周邊3m處布置8口降水井，井深95m，井徑600mm，內(nèi)置Φ273mm橋式濾水管，填充級(jí)配石英砂濾料。采用Φ150mm潛水泵（揚(yáng)程100m，流量50m3/h）持續(xù)降水，確保井內(nèi)水位低于開(kāi)挖面1.5m以上。3.1.2降水運(yùn)行管理降水系統(tǒng)提前20天啟動(dòng)，確保水位穩(wěn)定后開(kāi)始開(kāi)挖每2小時(shí)監(jiān)測(cè)一次水位，記錄數(shù)據(jù)并繪制水位變化曲線備用2臺(tái)相同型號(hào)水泵，確保降水系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行降水排水經(jīng)三級(jí)沉淀后接入市政雨水管網(wǎng)3.2成孔施工工藝3.2.1上部土層施工（0-28m）采用SR360旋挖鉆機(jī)，配備Φ3.8m撈砂斗鉆頭，鉆進(jìn)參數(shù)控制：轉(zhuǎn)速：15-20r/min鉆壓：120-150kN泥漿比重：1.2-1.3g/cm3（膨潤(rùn)土+純堿配置）每鉆進(jìn)3m進(jìn)行一次孔徑檢測(cè)，確保垂直度偏差≤1/3003.2.2下部巖層施工（28-85m）轉(zhuǎn)換CZ-6型沖擊鉆機(jī)，采用Φ3.8m十字形鉆頭，施工參數(shù)：沖擊頻率：40-50次/min沖程：1.5-2.0m泥漿循環(huán)系統(tǒng)：反循環(huán)排渣，泥漿比重1.1-1.2g/cm3巖層鉆進(jìn)時(shí)每5m進(jìn)行一次孔斜測(cè)量，使用測(cè)斜儀檢測(cè)3.2.3特殊地層處理砂卵石層（15-28m）：采用"低轉(zhuǎn)速、慢進(jìn)尺、高黏度泥漿"工藝，泥漿黏度控制在25-30s，必要時(shí)投入黏土球護(hù)壁巖層變化界面：提前降低鉆進(jìn)速度，加強(qiáng)孔內(nèi)監(jiān)測(cè)，防止孔斜3.3護(hù)壁結(jié)構(gòu)施工3.3.1鋼筋工程護(hù)壁鋼筋采用Φ20mmHRB400E級(jí)鋼筋，環(huán)向間距200mm，縱向間距250mm，保護(hù)層厚度50mm鋼筋連接采用直螺紋套筒連接，接頭等級(jí)I級(jí)，同一截面接頭率≤50%每節(jié)護(hù)壁高度2.5m，設(shè)置2道Φ16mm加強(qiáng)箍筋，與主筋滿焊連接3.3.2模板工程采用定制鋼模板，分6塊拼裝，模板厚度6mm，背部設(shè)Φ50mm加勁肋模板安裝采用起重機(jī)吊裝，螺栓連接固定，接縫處粘貼海綿條防止漏漿模板垂直度采用線錘配合全站儀校正，偏差控制在±3mm內(nèi)3.3.3混凝土工程采用C30P8抗?jié)B混凝土，坍落度180±20mm，摻加粉煤灰和聚羧酸系減水劑混凝土澆筑采用溜槽配合串筒下料，自由落差≤2m，防止離析振搗采用Φ50mm插入式振搗棒，振搗時(shí)間15-30s，直至混凝土表面泛漿、不再下沉養(yǎng)護(hù)采用噴淋養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14天，確?；炷翉?qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值85%以上方可進(jìn)行下道工序3.4井底結(jié)構(gòu)施工井底設(shè)置3m深集水坑，采用C35混凝土澆筑，配置雙層雙向鋼筋網(wǎng)（Φ16mm@150mm）。排水泵房尺寸4m×3m×5m，墻體厚度500mm，設(shè)置防水套管與出水管連接。四、質(zhì)量控制措施4.1成孔質(zhì)量控制建立"三檢制"（班組自檢、技術(shù)員復(fù)檢、監(jiān)理驗(yàn)收），每道工序驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行下道工序孔徑檢測(cè)采用超聲波孔壁檢測(cè)儀，每5m檢測(cè)一個(gè)斷面，確保孔徑偏差≤±50mm孔垂直度控制：采用測(cè)斜儀全程監(jiān)測(cè)，每10m測(cè)一次，垂直度偏差≤1/3004.2鋼筋混凝土質(zhì)量控制原材料控制：鋼筋、水泥、砂石等材料進(jìn)場(chǎng)需提供出廠合格證，并按規(guī)定進(jìn)行抽樣送檢混凝土配合比：由試驗(yàn)室根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)原材料性能進(jìn)行試配，確定最佳配合比混凝土強(qiáng)度檢測(cè)：每50m3留置1組標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試塊，另留設(shè)同條件養(yǎng)護(hù)試塊，確保實(shí)體強(qiáng)度達(dá)標(biāo)鋼筋保護(hù)層厚度：采用專用墊塊，間距≤800mm，確保保護(hù)層厚度偏差±5mm內(nèi)4.3防水施工質(zhì)量控制混凝土抗?jié)B性能：連續(xù)澆筑，振搗密實(shí)，避免冷縫出現(xiàn)施工縫處理：設(shè)置300mm寬止水鋼板，表面鑿毛并清理干凈，涂刷水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料預(yù)埋件防水：采用帶止水環(huán)的防水套管，與混凝土接觸面涂刷防腐涂料五、安全文明施工5.1安全防護(hù)措施井口防護(hù)：設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿，刷紅白警示漆，懸掛安全警示標(biāo)志防墜落措施：井內(nèi)設(shè)置安全繩、救生梯，每10m設(shè)置一個(gè)安全平臺(tái)用電安全：采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，配電箱設(shè)置漏電保護(hù)器（動(dòng)作電流≤30mA，動(dòng)作時(shí)間≤0.1s）高空作業(yè)：操作人員佩戴雙鉤安全帶，搭設(shè)操作平臺(tái)，設(shè)置臨邊防護(hù)5.2施工機(jī)械設(shè)備安全機(jī)械設(shè)備進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收：檢查設(shè)備合格證、操作規(guī)程、安全裝置等，驗(yàn)收合格后方可使用定期檢查：制定設(shè)備檢查計(jì)劃，旋挖鉆、起重機(jī)等每周檢查一次，重點(diǎn)檢查制動(dòng)系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)特種作業(yè)人員：持證上崗，建立特種設(shè)備臺(tái)賬，定期進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)5.3文明施工管理?yè)P(yáng)塵控制：施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置霧炮機(jī)、洗車平臺(tái)，裸土覆蓋防塵網(wǎng)，出入車輛必須沖洗噪聲控制：選用低噪聲設(shè)備，夜間施工（22:00-6:00）噪聲控制在55dB以下，必要時(shí)設(shè)置聲屏障泥漿處理：采用泥漿分離器進(jìn)行固液分離，干渣外運(yùn)至指定棄渣場(chǎng)，清水循環(huán)使用環(huán)境保護(hù)：設(shè)置沉淀池、隔油池，施工廢水經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后排放，嚴(yán)禁亂排亂放六、施工監(jiān)測(cè)與應(yīng)急管理6.1施工監(jiān)測(cè)方案水位監(jiān)測(cè)：在降水井及周邊設(shè)置12個(gè)觀測(cè)孔，監(jiān)測(cè)地下水位變化，預(yù)警值為水位下降速率>5m/d周邊沉降監(jiān)測(cè)：沿井周20m范圍內(nèi)布設(shè)16個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)頻率1次/天，預(yù)警值為日沉降量>5mm井壁變形監(jiān)測(cè)：采用測(cè)斜儀監(jiān)測(cè)井壁水平位移，每5m設(shè)置一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，預(yù)警值為水平位移>30mm6.2應(yīng)急預(yù)案6.2.1塌孔事故應(yīng)急處理立即停止鉆進(jìn)，保持泥漿循環(huán)，分析塌孔原因輕微塌孔：提高泥漿比重至1.4-1.5g/cm3，投入黏土球回填至塌孔位置以上2m嚴(yán)重塌孔：立即回填砂卵石至孔口，待穩(wěn)定后采用小直徑鉆頭重新成孔，必要時(shí)采用注漿加固6.2.2降水失效應(yīng)急處理備用電源自動(dòng)切換（柴油發(fā)電機(jī)），確保降水系統(tǒng)持續(xù)運(yùn)行增加臨時(shí)降水井，采用Φ150mm井點(diǎn)管加密布置啟動(dòng)備用潛水泵，提高排水能力，控制水位上升速度6.2.3觸電事故應(yīng)急處理立即切斷電源或使用絕緣工具使傷者脫離電源檢查傷者意識(shí)和呼吸，必要時(shí)進(jìn)行心肺復(fù)蘇撥打120急救電話，同時(shí)向項(xiàng)目應(yīng)急指揮部報(bào)告七、設(shè)備與材料配置7.1主要施工設(shè)備設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量功率/能力用途旋挖鉆機(jī)SR3601臺(tái)最大扭矩360kN·m上部土層成孔沖擊鉆機(jī)CZ-61臺(tái)沖擊功60kJ下部巖層成孔起重機(jī)QY501臺(tái)最大起重量50t材料吊裝混凝土輸送泵HBT801臺(tái)理論輸送量80m3/h混凝土澆筑潛水泵Φ150mm10臺(tái)揚(yáng)程100m降水系統(tǒng)泥漿分離器ZX-2001臺(tái)處理能力200m3/h泥漿凈化7.2主要材料計(jì)劃鋼筋：HRB400EΦ20mm約28t，Φ16mm約15t，Φ10mm約8t水泥：P.O42.5級(jí)水泥約350t（含護(hù)壁及井底結(jié)構(gòu)）砂石料：中砂650m3，碎石（5-31.5mm）980m3防水材料：水泥基滲透結(jié)晶涂料200kg，止水鋼板30m模板：定制鋼模板120m2，支撐體系50t八、竣工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)8.1結(jié)構(gòu)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)井身垂直度偏差≤1/300，全高偏差≤250mm混凝土表面平整度≤8mm/2m，無(wú)蜂窩麻面，裂縫寬度≤0.2mm鋼筋保護(hù)層厚度偏差±10mm，合格率≥90%抗?jié)B混凝土試塊抗?jié)B等級(jí)≥P8，抗壓強(qiáng)度≥C308.2功能性驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)降水系統(tǒng)：水位穩(wěn)定在設(shè)計(jì)標(biāo)高以下，連續(xù)運(yùn)行72小時(shí)無(wú)異常排水能力：潛水泵單機(jī)試運(yùn)行2小時(shí)，流量、揚(yáng)程滿足設(shè)計(jì)要求結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性：竣工驗(yàn)收后觀測(cè)30天，沉降速率≤0.1mm/d防水性能：井內(nèi)注水至設(shè)計(jì)水位，24小時(shí)滲水量≤0.5L/(m2·d)8.3驗(yàn)收資料要求施工技