一种适用于沿河流域房屋密集区的沉井施工方法与流程

1.本发明涉及沉井施工技术领域，尤其涉及一种适用于沿河流域房屋密集区的沉井施工方法。


背景技术：

2.沉井法施工目前广泛应用于市政给排水管道非开挖技术中，较好地解决了由于管道埋深大、地下水位高采用大开挖而造成的土方开挖量大、支护困难等难题。但传统的沉井法施工应用环境有限，当用于施工周边房屋密集的沿河截污工程时，采用传统沉井法施工容易造成地基震动，进而带来地下水渗入、房屋开裂的风险。
3.华南地区河网密布、地质条件差，传统沉井施工难度大。以中山市民三联围流域为例，流域内共有162条河涌，地层以淤泥为主(20m淤泥层)，且当地人民大多沿河而居，房屋密集且基础薄弱。若在此环境下采用传统沉井法施工检查井，对于地质沉降、地下水渗入、房屋开裂等不利现象均无法应对，因此，有必要对现有技术进行改进。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题在于提供一种适用于沿河流域房屋密集区的沉井施工方法,该方法采用钻桩法工艺施作沉井并辅以地基处理、洞口加固、房屋保护措施，以应对沿河流域房屋密集区的不利外部环境。
5.本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：
6.一种适用于沿河流域房屋密集区的沉井施工方法，包括如下步骤：
7.s1、地基处理
8.在沉井预实施位置的内边缘处布置一圈地基处理桩；
9.s2、洞口加固
10.在沉井预实施位置的进出水管两个洞口处分别设置若干排洞口加固桩；
11.s3、房屋保护处理
12.在沉井预实施位置的外周布置一圈房屋保护桩；
13.s4、抽芯检测
14.28天后，对所述地基处理桩、洞口加固桩、房屋保护桩进行抽芯检测；
15.s5、沉井正式施工
16.抽芯检测合格后，采用钻机进行钻井工作。
17.作为本发明的优选方式之一，所述步骤s1中，地基处理桩采用高压旋喷桩，桩径0.5m，桩顶位于沉井底端，桩长6m；水泥采用42.5r普通硅酸盐水泥，水灰比为0.9，水泥用量不小于120kg/m，提升速度为0.20m/min。
18.作为本发明的优选方式之一，所述步骤s2中，洞口加固桩采用高压旋喷桩，桩径0.5m，桩长4m，桩中线与管中线齐平；水泥采用42.5r普通硅酸盐水泥，水灰比为0.9，水泥用量不小于120kg/m，提升速度为0.20m/min。
19.作为本发明的优选方式之一，所述步骤s3中，房屋保护桩均匀分布于沉井预实施位置四周，房屋保护桩中心距离沉井边缘0.5m。
20.作为本发明的优选方式之一，所述步骤s3中，房屋保护桩采用高压旋喷桩，桩径0.5m，桩顶与地面齐平，地面下1m为空桩，桩长超刃脚底2m；水泥采用42.5r普通硅酸盐水泥，水灰比为0.9，水泥用量不小于120kg/m，提升速度为0.20m/min。
21.作为本发明的优选方式之一，所述步骤s4中，要求室内水泥土28d立方体无侧限抗压强度不小于1.0mpa。
22.作为本发明的优选方式之一，所述步骤s5中，沉井最小开挖直径为1.8m。
23.作为本发明的优选方式之一，所述步骤s5中，具体采用反循环工艺，且钻井前首先要进行施工场地平整、创建工作平台工作。
24.作为本发明的优选方式之一，所述步骤s5的具体步骤如下：
25.①
采用钻机进行钻孔，钻孔过程中采用膨润土造浆来防止孔壁坍塌、抑制地下水，钻孔采用反循环工艺，要求严格控制孔深和孔径；
26.②
所述钻机完成钻孔后撤出，吊放钢护筒，排出孔内泥浆；
27.③
在锥形井底采用抛石进行抛石挤淤，完成后分层回填20％水泥碎石基础，采用平板夯回填夯实，形成井底基础；
28.④
将预制井吊装至所述钢护筒的内部；所述预制井包括底部井筒和井环，安装前先在井室上座浆，安装遇水膨胀止水条，然后安装预制混凝土井环，井环表面高程同道路路面，井环与井室在连接处外侧采用1:2防水砂浆抹三角灰；
29.⑤
所述钢护筒和预制井井壁之间缝隙采用20％水泥石粉灌缝回填，木棍振捣密实；
30.⑥
将所述钢护筒拔出。
31.作为本发明的优选方式之一，所述沉井用于房屋密集的沿河区域的市政给排水管道检查井施工。
32.技术原理：
33.1、沿河流域房屋密集区地质条件差，以淤泥和淤泥质土为主。本发明地基处理桩主要针对现状淤泥和淤泥质土进行加固，防止沉井的沉降；而沉井的沉降会造成水土的流动，影响周围房屋的基础，所以地基处理桩对房屋有间接保护作用。
34.2、本发明在洞口处同时设置洞口加固桩与房屋保护桩，强化了洞口加固的作用。洞口处为污水外渗的主要来源，通过洞口加固防止污水外渗对于房屋密集区的污水检查井施工意义重大，最大程度减少生活污水对居民的影响。
35.本发明相比现有技术的优点在于：
36.(1)针对沿河流域房屋密集区的截污工程，本发明沉井施工采用地基处理桩对地基进行加固，大大降低流沙、淤泥为主地质条件下的沉降；采用洞口加固桩对进出水管处的洞口进行加固，避免高地下水位情况下检查井的渗漏；同时，通过在井四周施打一圈房屋保护桩，减弱基坑开挖对周围房屋的扰动以及由于水土流失造成房屋的不均匀沉降，大大降低了房屋开裂的风险；
37.(2)区别于传统的挖机取土沉井正式施工方法(沉井开挖直径至少得2～2.5m)，本发明采用钻机进行钻井工作，最小开挖直径可达1.8m，对于房屋密集的区域，缩小开挖直
径，可进一步较少对土体的扰动，降低房屋开裂的风险；
38.(3)相比传统沉井法施工，本发明单个沉井施工周期可缩短至1天，最大程度降低了施工对交通以及附近居民的干扰。
附图说明
39.图1是实施例1中地基处理桩、洞口加固桩和房屋保护桩的平面布置图；
40.图2是实施例1中地基处理桩、洞口加固桩和房屋保护桩的纵向剖面布置图；
41.图3是实施例1中钻机钻井示意图；
42.图4是实施例1中安装钢护筒示意图；
43.图5是实施例1中井底抛石挤淤示意图；
44.图6是实施例1中井底基础示意图；
45.图7是实施例1中预制井吊装示意图；
46.图8是实施例1中井壁回填示意图；
47.图9是实施例1中拔出钢护筒示意图。
具体实施方式
48.下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
49.实施例1
50.本实施例的一种适用于沿河流域房屋密集区的沉井施工方法：
51.s1、地基处理
52.参照图1、2，在沉井预实施位置的内边缘处布置地基处理桩。所述地基处理桩均匀分布于沉井内边缘，共设4根，采用高压旋喷桩，桩顶位于沉井底端，桩长6m；水泥采用42.5r普通硅酸盐水泥，水灰比为0.9，水泥用量不小于120kg/m，提升速度为0.20m/min。
53.地基处理桩施工步骤：
54.(1)施工准备：包括路面破除、测量放样、场地平整、工艺性试桩；
55.(2)钻孔：钻机主钻杆对准孔位，下钻，钻孔口径应大于喷射管外径20～50mm，每钻进5m用水平尺测量机身水平和立轴垂直1次；
56.(3)高压旋喷注浆：应在钻孔现场验收合格后进行，包括下喷射管、浆液制备、喷射作业、充填回灌。
57.s2、洞口加固
58.参照图1、2，在沉井预实施位置的进出水管两个洞口处分别设置洞口加固桩。所述洞口加固桩共设12根，采用高压旋喷桩，桩长4m，桩中线与管中线齐平(每个洞口处分别施打6根高压旋喷桩，且双排分布)；水泥采用42.5r普通硅酸盐水泥，水灰比为0.9，水泥用量不小于120kg/m，提升速度为0.20m/min。
59.洞口加固桩施工步骤：
60.(1)施工准备：包括路面破除、测量放样、场地平整、工艺性试桩；
61.(2)钻孔：钻机主钻杆对准孔位，下钻，钻孔口径应大于喷射管外径20～50mm，每钻进5m用水平尺测量机身水平和立轴垂直1次；
62.(3)高压旋喷注浆：应在钻孔现场验收合格后进行，包括下喷射管、浆液制备、喷射作业、充填回灌。
63.s3、房屋保护处理
64.参照图1、2，在沉井预实施位置的外周布置房屋保护桩。所述房屋保护桩均匀分布于沉井预实施位置四周，房屋保护桩中心距离沉井边缘0.5m。房屋保护桩共设28根，采用高压旋喷桩，桩顶与地面齐平，地面下1m为空桩，桩长超刃脚底2m；水泥采用42.5r普通硅酸盐水泥，水灰比为0.9，水泥用量不小于120kg/m，提升速度为0.20m/min。
65.房屋保护桩施工步骤：
66.(1)施工准备：包括路面破除、测量放样、场地平整、工艺性试桩；
67.(2)钻孔：钻机主钻杆对准孔位，下钻，钻孔口径应大于喷射管外径20～50mm，每钻进5m用水平尺测量机身水平和立轴垂直1次；
68.(3)高压旋喷注浆：应在钻孔现场验收合格后进行，包括下喷射管、浆液制备、喷射作业、充填回灌。
69.s4、抽芯检测
70.所述地基处理桩、洞口加固桩、房屋保护桩在实施28天之后要进行抽芯检测。由业主指定的第三方检测单位对高压旋喷桩进行抽芯检测，要求室内水泥土28d立方体无侧限抗压强度不小于1.0mpa，抽芯检测合格之后方可进行沉井正式施工。
71.s5、沉井正式施工
72.沉井最小开挖直径为1.8m。正式施工前，要进行施工场地平整、创建工作平台等工作，在三通一平的基础上，破除混凝土路面，将上部杂填土及块石清除干净。
73.(1)钻井，如图3所示：
74.①
钻机就位：组装调试好钻机(采用hg-履带200型反循环钻机)后移至钻孔部位，提起钻头移至护筒上方，钻头下口，略高于地面上平面，调整钻机时钻头中心与孔位中心位于同一直线上，钻杆铅垂，同时使钻盘中心线与钻架上的起吊滑轮在一条铅垂线上，钻杆位置偏差不大于2cm；
75.②
泥浆制备：采用膨润土造浆，泥浆相对密度1.20～1.45，黏度19～28pa.s，含砂率9～4％；
76.③
钻孔施工：钻头中心点对准孔位中心，调整钻杆垂直度，然后进行钻孔，其工作循环为：对孔
→
钻进
→
加钻杆
→
钻进，成孔深度达到设计深度后停止钻进。
77.(2)安装钢护筒，如图4所示：
78.钻孔施工完成后，吊放护筒，排出孔内泥浆。护筒中心与设计孔位中心的偏差不得大于20mm，钢护筒垂直度偏差不允许大于0.5％。
79.(3)井底基础施工，如图5、6所示：
80.锥形井底采用块石进行抛填，石料最长边直径≤1000mm，含泥量≤10％，石块缝隙采用20％水泥石粉进行填充，每层石块抛填后要用挖掘机进行碾压，直至块石沉降量较小为止，抛填深度80cm。抛石层以上分层回填20％水泥碎石基础，回填厚度40cm。
81.(4)预制井吊装，如图7所示：
82.①
底部井筒安装：吊装构件时要求施工现场有足够的吊装作业空间，因井壁较薄，为起吊时起吊角必须大于60
°
，由人工配合起重机械进行安装；
83.②
井环安装：安装前先在井室上座浆，安装遇水膨胀止水条，然后安装预制混凝土井环，井环表面高程同道路路面，井环与井室在连接处外侧采用1:2防水砂浆抹三角灰。
84.(5)井壁回填，如图8所示：
85.井壁与钢护筒之间缝隙采用20％水泥石粉灌缝回填，木棍振捣密实。
86.(6)拔出钢护筒，如图9所示：
87.钢护筒顶端焊两个吊环，即为起吊用，采用吊车拔出钢护筒。
88.本实施例沉井用于房屋密集的沿河区域的市政给排水管道检查井施工。
89.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。