廣州市軌道交通嘉禾車輛段±0.00以下工程強夯
施工降水
方案深圳中鐵二局工程****
廣州市軌道交通嘉禾車輛段工程專案經理部
2008-8-14
廣州市軌道交通嘉禾車輛段±0.00以下工程為廣州市軌道交通
二、三號線的共用車輛段，位於廣州市白雲區嘉禾街。基礎處理主要施工工藝為溶土洞灌漿和強夯，車輛段占地33.04公頃，其中強夯面積約24公頃，面積很大。
場地原為農田，地勢東高西低，高程在10.8m~13.5m之間。
通過剛進場時對原有菜地的實地考察得知，場地所在位置地下水位較高，在地面以下2m左右，對強夯施工的空隙水排放會造成較大影響。
由於車輛段工期緊張，且受強夯施工工藝影響，在強夯施工過程中，空隙壓力水的排放時間是影響工期的關鍵點。為了盡量縮短工期，針對本場地的地質情況採取降、排水措施，使得施工順利進行並按期完成。
對此，根據設計院的指導性意見，結合我司的施工經驗及現場地
質特點進行強夯施工中的降、排水組織。
車輛段內主要建築物有二號線運用庫、三號線運用庫、材料總庫、檢修庫及綜合辦公樓等，其中控制工期的關鍵點為
二、三號線的2個運用庫。由於綜合辦公樓不需要進行基礎處理，上部施工首先開展的既是綜合辦公樓，為了保證上部工程盡早開展施工，現場施工計畫首先對綜合辦公樓周邊及二號運用庫的強夯施工採用管井降水處理來加快施工作業。
整個場地的降、排水分豎向降水和橫向排水兩部分，豎向降水採用管井降水，橫向採用排水溝互相連通排水。
由於施工場地面積很大，為了保證降、排水效果，計畫將二號運用庫及綜合樓周邊場地進行分割槽處理。
綜合樓周邊及二號運用庫共分5個施工區域，將二號運用庫分成4個區域，綜合樓周邊為1個施工區域。具體分割槽詳見：綜合樓周邊強夯降、排水施工分割槽圖。
管井的布置包括管井的深度、數量、間距及布置方法等，所有這些都要結合場地土體的條件進行確定，比如土體中水的滲透係數、需要降水的面積及土體中的水位等。根據本場地內的地質詳細勘察資料，對降水管井做了詳細科學的布置。
二號運用庫面積約3.2萬㎡，計畫分4個區域進行降水。設計圖紙的夯擊能量為參考相關經驗得知其對地層的影響深度在7m左右，則初步確定管井的深度為8~10m。
參考設計圖紙及本專案岩土工程勘察報告，二號運用庫東西方向從中間斷開，右邊的地質情況基本為<4-1>粉質粘土地層，左邊為<3-2>中粗砂地層。從施工圖紙可以看出，<3-2>中粗砂地層的最深埋深基本在±0.00m（廣州市城建高程）的位置，該沙層中含少量粘粒，富水性好，滲透係數參考值為17.
0，利於降水。而<4-1>粉質粘土地層厚度較大，富水性差，為相對隔水層，滲透係數參考值為0.06，對降水有不利影響。
詳細勘察報告顯示，<3-2>中粗砂地層降水深度達到3.14m時，抽水幫浦的流量為10.62m3/h，影響半徑約為125m。
綜合考慮各種因素，為了更好、更快的進行降水，計畫從二號運用庫東西方向的中間分開，管井之間的間距在<3-2>中粗砂地層為15m，在<4-1>粉質粘土地層為10m，管井沿分割槽邊緣進行布置，具體布置詳見：「管井布置圖」。
管井由濾水井管、吸水管和抽水機械（水幫浦）組成，管井裝置簡單，排水量大，降水也較深，水幫浦設定在地面上，易於維修和管理。
濾水井：下部濾水井管過濾部分用鋼筋焊接成骨架，鋼筋採用14mm，外包孔眼尺寸為1~2mm濾網，長度為2~3m，上部井管部分採用直徑200mm以上的鋼管或混凝土管。
抽水管：同水幫浦相連線的抽水管採用直徑50~100mm的膠皮管，插入濾水井管內，水管底端沉入到管井吸水時的最低水位以下，並裝逆止閥，為了更好的和水幫浦連線，上端應裝設帶法蘭盤的短鋼管。
水幫浦：採用b型離心式水幫浦，流量範圍為10~25m3/h。每個井管處都裝一台，當水幫浦排水量大於單孔濾水井湧水量時，可另加設集水總管，將相鄰的相應數量的井管的吸水管相互連線起來，共用一台水幫浦。
深井的造孔施工方法由泥漿護壁鑽孔方法施工，成孔深度8m，成孔後把製作好的井管放置進成好的孔內，然後在井管四周及底部填築砂礫，砂礫填築厚度以距離頂部50cm左右為準，砂礫層頂部至孔口用粘土夯實處理。井管施工順序如下：
鑽探成孔洗孔下管井濾料填充封孔
a孔位要準確
造孔要求孔位準確，成孔垂直度要求高，並要防止孔壁坍塌。首先對場地進行準確規劃，經過測量人員對孔位放養後交由現場施工人員，並在孔位旁邊設定校核樁位。
b控制垂直度
要確保成孔的垂直度，成孔鑽機底座必須牢固、基礎強度高。開鑽時，技術人員及現場施工人員採用鉛錘精確檢查鑽桿的垂直度，這樣成孔垂直度好，利於井管的安裝。
c 泥漿護壁造孔
造孔採用泥漿固壁法，泥漿固壁法影響成井後的出水量，施工時加快鑽進速度，控制護壁泥漿比重。成孔後加強洗孔，洗孔後泥漿比重小於1.05g/cm3，砂土地基造漿時摻用澎潤土及燒鹼以防止坍孔。
d 洗孔
井管下沉前應進行清洗濾井，洗井的目的是破碎泥皮、沖除沉渣，洗出反濾料中的粘土顆粒及粉細砂碎屑，使出水清澈流暢。洗井應在成孔完成後下管前進行，洗井的方法一般採用灌入稀泥漿用抽水幫浦抽出置換的方法進行，也可採用空壓機洗井法，將泥渣清出孔外，然後下管。
洗孔完成後，拆除鑽桿，及時進行井管安裝，回填濾料。地下水位線以下井管採用透水管。下井管時應將分節井管牢固連線，並保證井管豎直、居中，井管下完後應及時填濾料。
a井管的製作：
井管內徑須大於水幫浦直徑，並有一定操作間隙；井管要有足夠的強度，能耐地下水的腐蝕，又方便施工。常用的井管為混凝土管或鋼筋混凝土管。透水管有冷拔鋼筋混凝土有眼管和無砂混凝土透水管兩種，我部計畫透水管採用鋼筋焊接成骨架，鋼筋採用14mm，外包孔眼尺寸為1~2mm濾網，長度為2~3m，鋼筋骨架直徑同上部井管部分大致相當，井管部分採用直徑400mm的鋼管或混凝土管，混凝土管要有預埋筋，方便和濾水管焊接連線。
b井管的安裝
為了保證井管四周土體中的水能均勻滲透進入井管，在井管安裝時要控制好其垂直度，使井管的中心盡量和孔位中心重合，井管下端用原木堵塞管口，井管下到距離孔位底部20cm為止。
c填料的控制
井管四周與孔壁之間要填築透水填料，填料採用透水性能好的砂礫，粒徑控制在3~20mm之間，既能保證水流通暢又要防止土粒等堵塞透水管。填料時，井管四周的填料厚度要分布均勻，濾料填築高程應同地層相對應，一般高出含水層進入不透水層0.5～1.
0m。場地橫向排水採用明挖排水溝的形式，排水溝寬度為1.0m，深度0.5m。
橫向排水溝距離管井2m，抽水機把孔隙水從管井裡面抽入排水溝中，排水溝互相連通，集中排放到場地南側和東側的水溝中，最後匯入永泰湧。
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