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給水排水工程構(gòu)筑物施工4.1現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池施工

現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池的主要特點(diǎn)為:施工比較方便,不需要特殊的施工設(shè)置,整體性好,抗?jié)B性強(qiáng)。但是需要耗用大量模板材料,且施工周期較長(zhǎng)?,F(xiàn)澆鋼筋混凝土水池主要適用于大、中型給水排水工程中的永久性水池,如:蓄水池、調(diào)節(jié)池、濾池、沉淀池、反應(yīng)池、曝氣池、氣浮池、消化池、溶液池等水處理構(gòu)筑物。4.1.1模板

大、中型給水排水工程中的水池一般均具有薄壁,占地面積大,布筋密集,施工工藝要求精度高等特點(diǎn)。但通常要求在施工現(xiàn)場(chǎng)拼制木質(zhì)或鋼制模板,以確保水池結(jié)構(gòu)和構(gòu)件各部分尺寸、形狀及相互位置保證正確無誤。同時(shí),模板的支設(shè)還應(yīng)便于鋼筋的綁扎、混凝土的澆筑和養(yǎng)護(hù),以確保池體達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。1.圓形水池的支模

(1)螺栓拉結(jié)形式先支內(nèi)模,鋼筋綁扎完畢后再支外模。為保證模板有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性,內(nèi)外模用拉結(jié)止水螺栓緊固,內(nèi)模里圈用花籃螺絲及錨具拉緊。澆筑混凝土?xí)r應(yīng)保證沿池壁四周均勻?qū)ΨQ澆筑,每層高度約為20cm~25cm,并設(shè)專人檢查花籃螺絲、拉條的松緊,防止模板松動(dòng)。混凝土逐層澆搗到臨時(shí)撐木的部位,以便隨時(shí)將撐木取出。

(2)拼置拉結(jié)形式先支外模,鋼筋綁扎完畢后再支內(nèi)模,在內(nèi)模內(nèi)采用木條沿上層、中層、下層每隔幾個(gè)立柱相固定如圖4-1,圖4-2所示,從而增加內(nèi)模板的剛度和穩(wěn)定性。圖4-1水池?zé)o支撐支模施工圖4-2水池模板的拼置式拉結(jié)

圓形水池也用有有支撐支模,屬立柱斜撐支模方法。2.矩形水池的支模

矩形水池支設(shè)模板主要有支撐支模和無支撐支模兩種方式。不同的水池其支撐方式也有所不同,沉淀池池壁分層支模如圖4-3所示,輻流沉淀池池壁模板支設(shè)如圖4-4所示。3.支模板施工要點(diǎn)1)池壁與頂板連續(xù)施工時(shí),池壁內(nèi)模立柱不得同時(shí)作為頂板模板立柱。頂板支架的斜桿或橫向連桿不得與池壁模板的桿件相連接。

2)池壁模板可先安裝一側(cè),鋼筋綁完后,分層安裝另一側(cè)模板;或采用一次安裝到頂,但分層預(yù)留操作窗口的施工方法。采用這種方法時(shí),應(yīng)遵循以下規(guī)定:圖4-3沉淀池池壁分層支模圖4-4輻流沉淀池池壁模板安裝

分層安裝模板,其每層層高不宜超過1.5m,分層留置窗口時(shí),窗口的層高及水平凈距不宜超過1.5m。斜壁的模板及窗口的分層高度應(yīng)適當(dāng)減小。②當(dāng)有預(yù)留孔洞或預(yù)埋管件時(shí),宜在孔口或管口外徑1/4~1/3高度處分層;孔徑或管外徑小于200mm時(shí),可不受此限。③分層模板及窗口模板應(yīng)事先做好連接裝置,使能迅速安裝。④分層安裝模板或安裝窗口模板時(shí),應(yīng)嚴(yán)防雜物落入模內(nèi)。3)固定在模板上的預(yù)埋管件的安裝必須牢固,位置準(zhǔn)確。安裝前應(yīng)清除鐵銹和油污,安裝后應(yīng)做標(biāo)志。4)池壁整體式內(nèi)模施工,當(dāng)木模板為豎向木紋使用時(shí),除應(yīng)在澆筑前將模板充分濕潤(rùn)外,尚應(yīng)在模板適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置八字縫板,拆模時(shí),先拆內(nèi)模。5)模板應(yīng)平整,且拼縫嚴(yán)密不漏漿,固定模板的螺栓(或鐵絲)不宜穿過水池混凝土結(jié)構(gòu),以避免沿穿孔縫隙滲水的后患。6))當(dāng)必須采用對(duì)拉螺栓固定模板時(shí),應(yīng)在螺栓上加焊止水板,止水板直徑一般為8~10cm。4.1.2鋼筋1.鋼筋綁扎要點(diǎn)1)在綁扎鋼筋時(shí),應(yīng)詳細(xì)檢查鋼筋的直徑、間距、位置、搭接長(zhǎng)度、上下層鋼筋的間距、保護(hù)層及預(yù)埋件的位置和數(shù)量,均應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。上下層鋼筋均用鐵撐(鐵馬凳)加以固定,使之在澆搗過程中不發(fā)生變位。

2)若采用鐵馬凳架設(shè)鋼筋時(shí),在不能取掉的情況下,應(yīng)在鐵馬凳上加焊止水板,防止水沿鐵馬凳滲入混凝土結(jié)構(gòu)。

3)當(dāng)鋼筋排列稠密,以至影響混凝土正常澆搗時(shí),應(yīng)與設(shè)計(jì)人員商量采用適當(dāng)措施保證澆筑質(zhì)量。2.池壁開洞的鋼筋布置1)當(dāng)水池池壁預(yù)埋管件及預(yù)留孔洞的尺寸小于300mm時(shí),可將受力鋼筋繞過預(yù)埋管件或孔洞,不必加固。

2)當(dāng)水池池壁預(yù)埋管件及預(yù)留孔洞的尺寸在300mm~1000mm之間時(shí),應(yīng)沿預(yù)埋管件或孔洞每邊配置加強(qiáng)鋼筋,其鋼筋截面積不小于在洞口寬度內(nèi)被切斷的受力鋼筋面積的1/2,且不小于2Φ10mm。

3)當(dāng)水池池壁預(yù)埋管件及預(yù)留孔洞的尺寸大于1000mm時(shí),宜在預(yù)留孔或預(yù)埋管件四周加設(shè)小梁。4.1.3混凝土1.混凝土在澆筑時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng):

(1)選擇合適的配合比應(yīng)合理選擇調(diào)整混凝土配合比的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù),并須通過試配求得符合設(shè)計(jì)要求的防水混凝土最佳配合比。

(2)改善施工條件,精心組織施工普通防水混凝土水池結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣,還與施工質(zhì)量密切相關(guān)。因此,對(duì)施工中的各主要工序,如混凝土攪拌、運(yùn)輸、澆筑、振搗、養(yǎng)護(hù)等,都應(yīng)嚴(yán)格遵守施工及驗(yàn)收規(guī)范和操作規(guī)程的規(guī)定組織實(shí)施。

(3)作好施工排水工作在有地下水地區(qū)修建水池結(jié)構(gòu)工程,必須作好排水工作,以保證地基土壤不被擾動(dòng),使水池不因地基沉陷而發(fā)生裂縫。施工排水須在整個(gè)施工期間不間斷進(jìn)行,防止因地下水上升而發(fā)生水池底板裂縫。2.水處理構(gòu)筑物功能性試驗(yàn)

(1)水池滿水試驗(yàn)滿水試驗(yàn)是按水處理構(gòu)筑物的工作狀態(tài)進(jìn)行的針對(duì)構(gòu)筑物抗壓強(qiáng)度、抗?jié)B強(qiáng)度的檢驗(yàn)工作。滿水試驗(yàn)不宜在雨天進(jìn)行。1)水池滿水試驗(yàn)的前提條件①池體結(jié)構(gòu)混凝土地抗壓強(qiáng)度、抗?jié)B強(qiáng)度等級(jí)或磚砌水池的砌體水泥砂漿強(qiáng)度已達(dá)到設(shè)計(jì)要求;②在現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池的防水層、水池外部防腐層施工以及池外回填土之前;③在裝配式預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土水池施加預(yù)應(yīng)力以后,水泥砂漿防護(hù)層噴涂之前;④在磚砌水池的內(nèi)外防水水泥砂漿完成之后;⑤進(jìn)水、出水、放空、溢流、連通管道的安裝及其穿墻管口的填塞已經(jīng)完成;⑥水池抗浮穩(wěn)定性滿足設(shè)計(jì)要求;⑦滿足設(shè)計(jì)圖紙中的其他特殊要求。2)水池滿水試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作①修補(bǔ)池體內(nèi)外混凝土的缺陷,結(jié)構(gòu)檢查達(dá)到設(shè)計(jì)要求;②檢查閥門,不得滲漏;③臨時(shí)封堵管口;④清掃池內(nèi)雜物;⑤準(zhǔn)備清水作為注水水源,并安裝好注水、排空管路系統(tǒng);⑥設(shè)置水位觀測(cè)標(biāo)尺,標(biāo)定水位測(cè)計(jì);⑦準(zhǔn)備現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定蒸發(fā)量的設(shè)備等。3)滿水試驗(yàn)步驟及測(cè)定方法

a.注水:向水池內(nèi)注水應(yīng)分三次進(jìn)行,每次注入設(shè)計(jì)水深的1/3,且注水水位上升速度不宜超過2m/24h,相鄰兩次注水的時(shí)間間隔不少于24h。每次注水后測(cè)讀24h的水位下降值,并計(jì)算滲水量。如池體外壁混凝土表面和管道填塞有滲漏的情況,同時(shí)水位降的測(cè)讀滲水量較大時(shí),應(yīng)停止注水,待檢查、處理完畢后再繼續(xù)注水。即使水位降(滲水量)符合標(biāo)準(zhǔn)要求,只池壁外表面出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象,也被認(rèn)為結(jié)構(gòu)混凝土不符合規(guī)范要求。

b.注水:注水時(shí)的水位用水位標(biāo)尺測(cè)定。注水至設(shè)計(jì)水深進(jìn)行滲水量測(cè)定時(shí),應(yīng)用水位測(cè)針測(cè)定水位降。水位測(cè)針的讀數(shù)精度應(yīng)達(dá)到1/10mm。測(cè)讀水位的末讀數(shù)與初讀數(shù)的時(shí)間間隔應(yīng)不小于24h。水池水位降的測(cè)讀時(shí)間可依實(shí)際情況而定,如第一天測(cè)定的滲水量符合標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)再測(cè)定一天;如第一天測(cè)定的滲水量超過允許標(biāo)準(zhǔn),而以后的滲水量逐漸減少,可繼續(xù)延長(zhǎng)觀察。

c.蒸發(fā)量的測(cè)定(無蓋水池必做):現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定蒸發(fā)量的設(shè)備,可采用直徑約為50cm,高約30cm的敞口鋼板水箱,并設(shè)有水位測(cè)針。水箱應(yīng)經(jīng)過檢驗(yàn),不得漏水。水箱應(yīng)固定在水池中,水箱中的充水深度可在20cm左右。測(cè)定水池中水位的同時(shí),測(cè)定水箱中的水位。

水池滲水量按式4-1計(jì)算:(4-1)式中q——滲水量(L/m2·d);A1——水池的水面面積(m2);A2——水池的浸濕總面積(m2);E1——水池中水位測(cè)針的初讀數(shù),即初讀數(shù)(mm);E2——測(cè)讀E1后24h水池中水位測(cè)針的末讀數(shù),即末讀數(shù)(mm);e1——測(cè)讀E1時(shí)水箱中水位測(cè)針的讀數(shù)(mm);e2——測(cè)讀E2時(shí)水箱中水位測(cè)針的讀數(shù)(mm)。

水池滲水量按池壁(不包括內(nèi)隔墻)和池底的浸濕面積計(jì)算,鋼筋混凝土水池不得超過2L/m2·d;磚石砌體水池不得超過3L/m2·d。

(2)閉氣試驗(yàn)污水處理廠的消化池在滿水試驗(yàn)合格后,還應(yīng)進(jìn)行閉氣試驗(yàn)。閉氣試驗(yàn)是觀測(cè)24h前后池內(nèi)壓力降。規(guī)范要求,消化池24h壓力降不得大于0.2倍試驗(yàn)壓力,一般試驗(yàn)壓力是工作壓力的1.5倍。1)準(zhǔn)備工作完成工藝測(cè)溫孔的封堵;池頂蓋板的封閉。安裝溫度計(jì)、測(cè)壓儀及充氣截門。使用的溫度計(jì)刻度精確至1℃。使用的大氣壓力計(jì)刻度精確至10Pa。采用空氣壓縮機(jī)往池內(nèi)充氣。2)測(cè)讀氣壓池內(nèi)充氣至氣壓穩(wěn)定后,測(cè)讀池內(nèi)氣壓值,即為初讀數(shù)。間隔24h,測(cè)讀末讀數(shù)。在測(cè)讀池內(nèi)氣壓的同時(shí),測(cè)讀池內(nèi)的氣溫和池外大氣壓力,并將大氣壓力換算成同于池內(nèi)氣壓的單位。

池內(nèi)氣壓降按式4-2計(jì)算:(4-2)式中△P——池內(nèi)氣壓降(10Pa);Pd1——池內(nèi)氣壓初讀數(shù)(10Pa);Pd2——池內(nèi)氣壓末讀數(shù)(10Pa);Pa1——測(cè)定Pd1時(shí)的相對(duì)大氣壓力(10Pa);Pa2——測(cè)定Pd2時(shí)的相對(duì)大氣壓力(10Pa);t1——測(cè)定Pd1時(shí)的相應(yīng)池內(nèi)氣溫(℃);t2——測(cè)定Pd2時(shí)的相應(yīng)池內(nèi)氣溫(℃)。

閉氣試驗(yàn)的壓力降須滿足在設(shè)計(jì)試驗(yàn)壓力降的允許范圍之內(nèi)。4.2裝配式預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土水池施工

預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土水池具有較強(qiáng)的抗裂性及不透水性。與普通鋼筋混凝土水池相比,還具有節(jié)省水泥、鋼材、木材用量的特點(diǎn)。

預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土水池的預(yù)應(yīng)力鋼筋主要沿池壁環(huán)向布置,預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土水池在水力荷載作用之前,先對(duì)混凝土預(yù)制件預(yù)加壓力,使鋼筋混凝土預(yù)制件產(chǎn)生人為的應(yīng)力狀態(tài),所產(chǎn)生的預(yù)壓應(yīng)力將抵消由荷載所引起的大部分或全部的拉應(yīng)力,從而使預(yù)制件裝配完畢使用時(shí)拉應(yīng)力明顯減小或消失。

預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土水池一般情況下多做成裝配式,常用于構(gòu)筑物的壁板、柱、梁、頂蓋以及管道工程的基礎(chǔ)、管座、溝蓋板、檢查井等工程施工中。有利于加快施工進(jìn)度,減小施工強(qiáng)度,保證工程質(zhì)量,延長(zhǎng)構(gòu)筑物的使用壽命。

裝配式水池施工流程如圖4-5所示4.2.1裝配式水池施工流程圖4-5裝配式水池施工流程4.2.2預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)件的制作

預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土的特點(diǎn)是:在混凝土結(jié)構(gòu)中對(duì)高強(qiáng)度鋼筋進(jìn)行張拉,使混凝土預(yù)先獲得壓應(yīng)力,當(dāng)構(gòu)件在荷載作用下產(chǎn)生拉應(yīng)力時(shí),首先抵消預(yù)壓應(yīng)力,隨著荷載的不斷增加,受拉區(qū)混凝土受拉,以此提高構(gòu)件的抗裂度和剛度。1.水池壁板的結(jié)構(gòu)形式

水池壁板的結(jié)構(gòu)形式一般有兩種。一種是兩壁板之間有搭接鋼筋(如圖4-6(a)所示);另一種是兩壁板之間無搭接鋼筋(如圖4-6(b)所示)。前一種壁板的橫向非預(yù)應(yīng)力鋼筋可承受部分拉應(yīng)力,但壁板的構(gòu)造與運(yùn)輸不便,外露鋼筋易銹蝕,而且接縫混凝土搗固不易密實(shí)。因此,大多采用后一種形式的壁板。池壁板安插在底板外周槽口內(nèi),如圖4-7所示。圖4-6預(yù)制壁板有搭接鋼筋的壁板b)無搭接鋼筋的壁板圖4-7壁板與底板的杯槽連接

纏繞預(yù)應(yīng)力鋼絲時(shí),須在池壁外側(cè)留設(shè)錨固柱(圖4-8)、錨固肋(圖4-9)或錨固槽(圖4-10),安裝錨固夾具,以固定預(yù)應(yīng)力鋼絲。壁板接縫應(yīng)牢固和嚴(yán)密。圖4-11a中接縫用于有搭接鋼筋的壁板,在接縫處焊接或綁扎直立鋼筋,支設(shè)模板,澆注細(xì)石混凝土;圖4-11b中接縫用于無搭接鋼筋壁板接縫內(nèi)澆注膨脹水泥混凝土或C30細(xì)石混凝土。圖4-8錨固柱a)錨固柱b)有錨固柱的池體

在壁板頂澆筑圈梁,將頂板擱置在圈梁上,以提高水池結(jié)構(gòu)的抗震能力。圖4-9錨固肋錨固肋b)錨固肋開口大樣1-錨固肋2-鋼板3-固定鋼筋4-池壁圖4-10錨固槽a)有錨固槽壁板的正面b)有錨固槽壁板的剖面c)錨固槽大樣圖4-11辟板接縫a)有搭接鋼筋壁板接縫b)無搭接鋼筋壁板接縫

1-池壁板2-膨脹混凝土3-直立鋼筋4-搭接筋2.水池壁板預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉的施工方法

水池環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉工作應(yīng)在環(huán)槽杯口,壁板接縫澆注的混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后開始。

鋼筋采用普通鋼筋或高強(qiáng)鋼絲。普通鋼筋在張拉前作冷拉處理。冷拉采用雙控:防止鋼筋由于勻質(zhì)性差而產(chǎn)生張拉應(yīng)力誤差,用冷拉應(yīng)力控制;防止鋼筋脆性提高,采用冷拉伸長(zhǎng)率控制。冷拉應(yīng)力與伸長(zhǎng)率由試驗(yàn)確定,通常要求預(yù)應(yīng)力張拉后的鋼筋屈服點(diǎn)提高到不小于550MPa,屈服比d0/ds>108%。因此,冷拉控制應(yīng)力為520MPa~530MPa,延伸率為3.2%~3.6%,不超過5%,不小于2%。

預(yù)應(yīng)力鋼筋有三種張拉方法,即繞絲法、電熱張拉法和徑向張拉法。三種施工方法的特點(diǎn)詳見表4-2。工具設(shè)備簡(jiǎn)單,操作方便,施工費(fèi)低,較繞絲法、電熱張拉法低12%~23%徑向張拉法設(shè)備簡(jiǎn)單,操作方便,施工速度快,質(zhì)量較好電熱張拉法施工速度快、質(zhì)量好,但需專用設(shè)備繞絲法優(yōu)缺點(diǎn)施工方法表4-1預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉方法

繞絲法是利用繞絲機(jī)圍繞池壁轉(zhuǎn)動(dòng),將高強(qiáng)度鋼絲從鋼絲盤中拉出,進(jìn)入繞絲盤中。繞絲盤與大鏈輪由同一軸轉(zhuǎn)動(dòng),但繞絲盤的周長(zhǎng)略小于大鏈輪的節(jié)圓長(zhǎng)度,繞絲機(jī)沿池壁轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),當(dāng)大鏈輪自轉(zhuǎn)了一周,繞絲機(jī)還沒有自轉(zhuǎn)一周,亦即,大鏈輪所放出的鏈條長(zhǎng)度略長(zhǎng)于繞絲盤放出的鋼絲長(zhǎng)度,鋼絲就此被拉長(zhǎng),從而使鋼絲產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力。(1)預(yù)應(yīng)力繞絲的準(zhǔn)備工作1)從上到下檢查池體半徑、壁板垂直度,容許誤差在±10mm以內(nèi),將外壁清理干凈,壁縫填灌混凝土,將毛刺應(yīng)鏟平,高低不平的凸縫應(yīng)鑿成弧形;

2)檢查鋼絲的質(zhì)量和卡具的質(zhì)量;

3)繞絲機(jī)在地面組裝后,安裝大鏈條。大鏈條在距離池底500mm高處沿水平線繞池一周,穿過繞絲機(jī),調(diào)整后,空車試運(yùn)行并將繞絲機(jī)提到池頂。(2)預(yù)應(yīng)力繞絲方法1)繞絲方向由上向下進(jìn)行,第一圈距池頂?shù)木嚯x應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定或依繞絲機(jī)設(shè)備能力確定,且不宜大于500mm;

2)每根鋼絲開始打的正卡具是越拉越緊的,末端打同一種卡具,但方向相反,繞絲機(jī)前進(jìn)時(shí),末端卡具松開,鋼絲繞過池一周后,開始張拉打緊;

3)一般張拉應(yīng)力為高強(qiáng)鋼絲抗拉強(qiáng)度的65%,控制在±1kN誤差范圍內(nèi),要始終保持繞絲機(jī)拉力不小于20kN,當(dāng)超張拉在23kN~24kN之內(nèi)時(shí),就要不斷的調(diào)整大彈簧;

4)應(yīng)力測(cè)定點(diǎn)從上到下宜在一條豎直線上,便于進(jìn)行應(yīng)力分析。在一根槽鋼旁選好位置,打卡具與測(cè)應(yīng)力可同時(shí)進(jìn)行;

5)鋼絲接頭應(yīng)采用前接頭法。

6)施加應(yīng)力時(shí),每繞一圈鋼絲應(yīng)測(cè)定一次鋼絲應(yīng)力,并作記錄;

7)池壁兩端不能用繞絲機(jī)纏繞的部位,應(yīng)在頂端和底端附近部位加密或改用電熱法張拉。

電熱張拉法是將鋼筋通電,使其溫度升高,長(zhǎng)度延伸到一定程度,將兩端固定。斷開電源后,鋼筋隨即冷卻,便產(chǎn)生了溫度應(yīng)力。電熱張拉可采用一次張拉,也可以采用多次張拉,一般為2~4次為佳。(2)張拉前的水池安裝水池的壁板、柱、梁、板一般采用綜合吊裝法進(jìn)行安裝。安裝時(shí)必須分出錨固肋板的位置,如圖4-11所示,并使有錨固肋的預(yù)制壁板按設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格、準(zhǔn)確就位。當(dāng)環(huán)槽杯口、壁板接縫處澆筑的混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%時(shí),方可進(jìn)行電熱張拉。圖4-12錨固肋板位置1-池壁2-預(yù)應(yīng)力粗鋼筋3-錨固肋板4-端頭短桿

電熱張拉前,應(yīng)根據(jù)電工、熱工等參數(shù)計(jì)算伸長(zhǎng)值,并應(yīng)取一環(huán)作試張拉進(jìn)行驗(yàn)證。采用電熱張拉時(shí),預(yù)應(yīng)力鋼筋的彈性模量應(yīng)由試驗(yàn)確定。(2)電熱張拉前的準(zhǔn)備工作1)鋼筋下料a.冷拉。預(yù)應(yīng)力鋼筋一般采用鋼筋冷拉,控制應(yīng)力不超過530MPa。將伸長(zhǎng)率相近的鋼筋對(duì)焊成整根,并對(duì)全部接頭進(jìn)行應(yīng)力檢驗(yàn)。b.下料。每根鋼筋長(zhǎng)度(4-3)式中L——每根鋼筋長(zhǎng)度;D——水池外徑;Φ——鋼筋直徑;h——錨固肋高度;n——每池周鋼筋根數(shù),一般采用2~8根。2)預(yù)應(yīng)力伸長(zhǎng)值(見表4-2)L——電熱前鋼筋總長(zhǎng)(cm)ΔL=ΔL1+ΔL2總伸長(zhǎng)值Σλ1——錨具變形(cm)Σλ2——墊板縫隙(cm)△L2=Σλ1-Σλ2附加伸長(zhǎng)值σcon——預(yù)應(yīng)力張拉控制應(yīng)力Φ1鋼筋一般不超過450MPa△L1=(σcon+30)×L基本伸長(zhǎng)值備注計(jì)算公式伸長(zhǎng)值表4-2預(yù)應(yīng)力伸長(zhǎng)值3)施工一般要求電熱參數(shù)(見表4-3)。400~700>150電流(A)Ⅲ級(jí)鋼電流密度(A/cm2)200~3005~735~65升溫(℃)升溫時(shí)間(min)電壓(V)參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)項(xiàng)目表4-3電熱參數(shù)表4)電熱張拉施工方法張拉順序,宜先下后上再中間,即先張拉池體下部1~2環(huán),再張拉池頂一環(huán),然后從兩端向中間對(duì)稱進(jìn)行張拉,把最大環(huán)張力的預(yù)應(yīng)力鋼筋安排在最后張拉,以盡量減少預(yù)應(yīng)力損失。對(duì)與錨固肋相交處的鋼筋應(yīng)進(jìn)行良好的絕緣處理(一般采用酚醛紙板),端桿螺栓接電源處應(yīng)除銹并保持接觸緊密。通電前,鋼筋應(yīng)測(cè)定初應(yīng)力,張拉端應(yīng)刻劃伸長(zhǎng)標(biāo)記。在張拉過程中及斷電后5min內(nèi),應(yīng)采用木錘連續(xù)敲打各段鋼筋,使鋼筋產(chǎn)生彈跳以幫助鋼筋舒展伸長(zhǎng),調(diào)整應(yīng)力。

徑向張拉法的準(zhǔn)備及施工方法如下:(1)預(yù)應(yīng)力鋼筋的準(zhǔn)備首先應(yīng)校驗(yàn)鋼筋成分和機(jī)械性能是否合格。對(duì)焊接頭應(yīng)在冷拉前進(jìn)行,接頭強(qiáng)度不低于鋼材本身,冷彎90°合格。螺絲端桿可用同級(jí)冷拉鋼筋制作,如果用45號(hào)鋼,熱處理后強(qiáng)度不低于700MPa,伸長(zhǎng)率大于14%。套筒用不低于3號(hào)鋼材質(zhì)的熱軋無縫管制作,螺絲端桿與預(yù)應(yīng)力鋼筋對(duì)焊接長(zhǎng),用帶絲扣的套筒連接。螺桿與套筒精度應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn),分層配合良好,配套供應(yīng)。施工過程中應(yīng)采取措施保護(hù)絲扣免遭損壞。環(huán)筋分段長(zhǎng)度,應(yīng)視冷拉設(shè)備和運(yùn)輸條件而定,一般每環(huán)分為2~4段,每段長(zhǎng)約20m~40m。(2)徑向張拉施工方法徑向張拉示意圖如圖4-13所示。預(yù)應(yīng)力筋按指定位置安裝,盡力拉緊套筒,再沿圓周每隔一定距離用簡(jiǎn)單的張拉法將鋼筋拉離池壁約計(jì)算值的一半,填上墊塊,然后用測(cè)力張拉器逐點(diǎn)調(diào)整張力以達(dá)到設(shè)計(jì)要求,最后再用可調(diào)撐墊頂住。為了使各點(diǎn)離池壁的間隙基本一致,張拉時(shí)宜同時(shí)用多個(gè)張拉器均勻地同時(shí)張拉。

每環(huán)張拉點(diǎn)數(shù),視水池直徑大小、張拉器能力和池壁局部應(yīng)力等因素而定。點(diǎn)與點(diǎn)的距離一般不大于1.5m,預(yù)制板以一板一點(diǎn)為宜。張拉時(shí),徑張系數(shù)一般取控制應(yīng)力的10%,即粗鋼筋≤120MPa,高強(qiáng)鋼絲束≤150MPa,以提高預(yù)應(yīng)力效果。張拉點(diǎn)應(yīng)避開對(duì)焊接頭處,距離不少于10倍鋼筋直徑。不得進(jìn)行超張拉。3.槍噴水泥砂漿保護(hù)層施工

噴漿施工應(yīng)在水池滿水試驗(yàn)合格后的滿水條件下進(jìn)行。試水結(jié)束后,應(yīng)盡快進(jìn)行鋼絲保護(hù)層的噴漿施工,以免鋼絲暴露在大氣中發(fā)生銹蝕。噴漿前,必須對(duì)受噴面進(jìn)行除污、去油、清洗處理。槍噴水泥砂漿材料及配比要求見表4-4。0.25~0.350.3~0.51.5~0.332.3~3.7≤5水灰比灰砂比含水率(%)剛度模數(shù)粒徑(mm)配合比砂表4-4槍噴水泥砂漿材料及配比要求

噴漿應(yīng)拌合均勻,隨拌隨噴,存放時(shí)間不得超過2h。噴漿罐內(nèi)壓力宜為0.5MPa,供水壓力應(yīng)相適應(yīng)。輸料管長(zhǎng)度不宜小于10m,管徑不宜小于25mm。應(yīng)沿池壁的圓周方向自池身上端開始;噴口至受噴池面的距離應(yīng)以回彈物較少,噴層密實(shí)確定。每次噴漿厚度為15mm~20mm,共噴三遍,總的保護(hù)層厚度不小于40mm。噴槍應(yīng)與噴射面保持垂直,當(dāng)遇到障礙物時(shí),其入射角不宜大于15°,噴漿應(yīng)連續(xù)噴射,出漿量應(yīng)穩(wěn)定且連續(xù),不可滯射或掃射,且保持層厚和密實(shí)。噴漿宜在氣溫高于15℃時(shí)進(jìn)行,當(dāng)遇大風(fēng)、冰凍、降雨或低溫時(shí),不得進(jìn)行。噴漿凝結(jié)后,應(yīng)加遮蓋,濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)14d以上為宜。4.3沉井施工4.3.1沉井的構(gòu)造

沉井的組成部分包括:井筒、刃腳、隔墻、梁和底板等,如圖4-14所示。

井筒即為沉井的井壁,是地下構(gòu)筑物的維護(hù)結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ),要求具有足夠的強(qiáng)度和內(nèi)部空間。圖4-14沉井構(gòu)造示意圖

刃腳設(shè)于沉井井筒的底部,形狀為內(nèi)刃環(huán)刀。刃腳可以使井筒下沉?xí)r減少井壁下端切土的阻力,并便于操作人員挖掘靠近沉井刃腳外壁的土體。刃腳下端有一個(gè)水平的支撐面,通稱刃腳踏面,其底寬一般為150mm~300mm,刃腳踏面以上為刃腳斜面,在井筒壁的內(nèi)側(cè),它與水平面的夾角應(yīng)大于45°,一般取50°~60°。當(dāng)沉井在堅(jiān)硬土層中下沉?xí)r,刃腳踏面的底寬宜取150mm;為防止刃腳踏面受到損壞,可用角鋼加固;當(dāng)采用爆破法清除刃腳下的障礙物時(shí),應(yīng)在刃腳的外緣用鋼板包住,以達(dá)到加固的目的,如圖4-15所示。刃腳高由壁厚決定,一般不低于1m。刃腳混凝土強(qiáng)度等級(jí)不能低于C18。圖4-15刃腳加固構(gòu)造圖

隔墻、柱和橫梁用以增加井筒的剛度,防止井筒在施工中發(fā)生突然下沉。

底板設(shè)于井筒的底部,是沉井的井底。不排水下沉?xí)r,當(dāng)井沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,須將井底部封閉,切斷井外水源,抽干井內(nèi)積水,并填充混凝土或拋填片石。排水下沉?xí)r,為了減輕井重,在井內(nèi)僅拋填砂礫,因井底要承受土和水的壓力,故要求底板有一定厚度,并應(yīng)高出刃腳頂面至少0.5m。4.3.2沉井的施工1.井筒的制作

(1)支模在基坑中施工時(shí),基坑應(yīng)比沉井寬2m~3m四周設(shè)排水溝、集水井,使地下水位降至基坑底面0.5m以下,同時(shí)防止地表水向基坑流入,以免土體塌方。當(dāng)泵房井壁高度超過12m時(shí),宜分段制作,在底段井筒下沉后再繼續(xù)加高井壁,一般底段井筒高度控制在8m~12m之間為宜。

泵房壁模板采用鋼組合式定型模板或木質(zhì)定型模板組裝而成。采用木模時(shí),外模朝混凝土一面應(yīng)刨光,內(nèi)外模均應(yīng)采用豎向分節(jié)支設(shè),每節(jié)高1.5m~2.0m。用直徑12mm~16mm對(duì)拉螺栓拉緊槽鋼固定。有抗?jié)B要求的,在螺栓中間設(shè)止水板。內(nèi)外模應(yīng)分開支立,先內(nèi)后外,內(nèi)外模之間用對(duì)拉螺栓緊固或用連接螺栓固定。將模板背梢向左右各伸長(zhǎng)10cm,使之相互交錯(cuò)連接。外模支完后均勻布置三道鋼絲繩圍繞,用手拉葫蘆收緊,并將卡扣卡住,固定。井筒接高時(shí),利用第一節(jié)段模板的最上排對(duì)拉螺栓插入鋼筋作接高節(jié)段模支承。其余工序與灌筑方法與第一節(jié)井筒相同。待鋼筋綁扎完后,即安裝骨架,組織井壁灌筑。

沉井鋼筋可用吊車垂直安裝就位,用人工綁扎或焊接連接,各接頭應(yīng)錯(cuò)開。對(duì)高度大的泵房壁也可采用滑模施工。第二段及其以上的各段模板不應(yīng)支撐于地面上,以免因自重增加產(chǎn)生新的沉降,使新澆筑的混凝土造成裂縫。當(dāng)分段井筒沉至一定深度(井筒頂距地面上0.5m~1.0m)時(shí),應(yīng)停止下沉并開始做另一節(jié)井筒灌注工作。

井筒應(yīng)保持豎直并防止偏斜,灌注要對(duì)稱,接頭沉井節(jié)段間豎向中軸線應(yīng)相互重合,被接長(zhǎng)的井筒應(yīng)有足夠的穩(wěn)定性和重量使井繼續(xù)下沉,節(jié)段間的接縫要仔細(xì)處理。鋼筋混凝土井筒常使用預(yù)埋件連接,接高的井筒一般不宜少于3m。(2)混凝土澆筑沿沉井周圍搭設(shè)腳手架平臺(tái),用15m皮帶運(yùn)輸機(jī)將混凝土送到腳手架平臺(tái)上,用手推車沿沉井通過導(dǎo)管均勻地澆筑。用混凝土攪拌車運(yùn)送混凝土,混凝土泵車沿沉井壁周圍進(jìn)行均勻澆筑。澆筑混凝土?xí)r應(yīng)注意以下事項(xiàng):1)應(yīng)將沉井分為若干段,同時(shí)對(duì)稱、均勻、分層澆筑,每層厚30cm,以免造成地基不均勻下沉或產(chǎn)生傾斜。

2)混凝土宜一次性連續(xù)澆筑完成。井筒第一節(jié)混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%方可澆筑第二節(jié)井筒。

3)井壁有抗?jié)B要求時(shí),上下兩節(jié)井壁的接縫應(yīng)設(shè)置水平凸縫,接縫處鑿毛并沖洗處理后,再繼續(xù)澆筑下一節(jié)井筒,同時(shí)澆筑前先澆一層減半石子混凝土。4)前一節(jié)井筒下沉應(yīng)為后一節(jié)混凝土澆筑工作預(yù)留0.5m~1.0m高度,以使操作。

5)混凝土可采用自然養(yǎng)護(hù)。為加快拆模下沉,冬季可將防雨帆布或塑料薄膜等設(shè)置于模板外側(cè),使之成密閉氣罩,通入蒸汽加熱養(yǎng)護(hù)或采用抗凍早強(qiáng)混凝土澆筑。2.沉井的下沉方法及有關(guān)計(jì)算公式(1)沉井下沉的方法主要有:排水下沉法和不排水下沉法兩種,其適用范圍見表4-5。優(yōu)點(diǎn):對(duì)地下水位及地層要求不高。缺點(diǎn):下沉?xí)r防流砂措施要求較高(應(yīng)保證井內(nèi)水位比井外地下水位高1~2m)。1.適用于嚴(yán)重的流砂地層和滲水量大的砂礫層中,地下水無法排除或大量排水會(huì)影響附近建筑物安全2.泵房與大口井合建,以保證井的涌水量不排水下沉優(yōu)點(diǎn):施工方便、易糾偏和清除障礙物;可直接檢驗(yàn)地基保證施工質(zhì)量;設(shè)施簡(jiǎn)單(僅用離心泵、抓泥斗等工具)。缺點(diǎn):需設(shè)安全措施(以防涌水翻砂、墜物傷人)。1.適用于滲水量不大(≤1m3/min)的地層2.穩(wěn)定黏性土(黏土、亞黏土及各種巖質(zhì)土)或砂礫層中滲水量雖較大,但排水并不困難3.沉井工程規(guī)模較大時(shí)排水下沉優(yōu)缺點(diǎn)適用范圍沉井方法表4-5沉井下沉方法的選擇(2)沉井施工的配重計(jì)算公式1)土體作用在沉井上的總摩擦阻力計(jì)算公式

圓筒形沉井(4-4)

外壁為階梯形的沉井(4-5)式中H——井筒下沉高度(m);h——井筒外壁呈階梯形部分(刃腳)的高度;Tf——筒柱形沉井外壁所受的總摩擦阻力(kN);T

f’——階梯形沉井外壁所受的總摩擦阻力(kN);D——沉井刃腳外壁直徑(m);D’——階梯形沉井上部外壁直徑(m);f——刃腳壁單位面積摩阻力(kN/m2)(表4-7);f’——階梯形沉井上部外壁所受的單位面積摩阻力(kN/m2)(表4-6)。24.5~49.09.8~11.811.8~24.517.7~29.414.7~19.62.9~4.9黏性土軟土砂土砂卵石砂礫石泥漿潤(rùn)滑套土與沉井外壁間的單位面積摩擦阻力(kN/m2)土的種類表4-6土與沉井外壁間的單位面積摩擦阻力注:當(dāng)沉井下沉深度范圍內(nèi)由不同土層組成時(shí),平均摩擦系數(shù)f0由下式?jīng)Q定:式中f1、f2…fn――各層土的摩擦系數(shù);n1、n2…nn――各土層厚度。

對(duì)于其他形狀的沉井,其總摩擦阻力可以外壁分成若干塊,以各塊的面積乘相應(yīng)原單位面積摩擦阻力,而后算得其總和而求得。2)配重的計(jì)算公式G≥1.15[πd(h-2.5)f+R]+B(4-6)式中G——沉井自重及附加荷重(kN);h——井筒外壁呈階梯形部分(刃腳)的高度;f——刃腳壁單位面積摩阻力(kN/m2)(表4-7);d——井筒外徑(m);B——被井壁排出水重(kN);R——刃腳反力(kN),將刃腳底面及斜面的土方挖空,則

R=0;3)不計(jì)活荷載??垢》€(wěn)定的驗(yàn)算公式如下(4-7)式中G——沉井自重(kN);Tf——沉井外壁的總摩擦阻力(kN)。如沉井下沉封底時(shí),沉井外壁土體尚未穩(wěn)定,可取Tf=0;Pfw——沉井承受的浮力(kN),它等于沉井的井壁浸入泥水中的體積乘以泥水的單位重量;Kw——沉井抗浮安全系數(shù),一般取Kw≥1.1。4)抗傾覆驗(yàn)算公式(4-8)式中

Kq——抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)(一般為1.5);ΣMk——沉井抗傾覆彎矩之和(kN·m);ΣMa——沉井傾覆彎矩之和(kN·m)。3.沉井下沉施工(1)排水下沉排水下沉是在井筒下沉和封底過程中,采用井內(nèi)開設(shè)排水明溝,用水泵將地下水排除或采用人工降低地下水位方法排出地下水。它適用于井筒所穿過的土層透水性較差,涌水量不大,排水不致產(chǎn)生流砂現(xiàn)象,而且施工現(xiàn)場(chǎng)有排水出路的地方。(2)不排水下沉若基礎(chǔ)處在大量涌水或翻砂的土層,土質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,排水開挖無法實(shí)施,可采用不排水開挖沉井。水下開挖法,其主要用抓土斗和吸泥機(jī)作業(yè)。土方由合瓣式抓鏟挖出,當(dāng)鏟斗將井的中央部分挖成鍋底形狀時(shí),井壁四周的土涌向中心,井筒就會(huì)下沉。如井壁四周的土不易下滑時(shí),先用高壓水槍進(jìn)行沖射,然后用水泥吸泥機(jī)將泥漿吸出排到井外。吸泥機(jī)適用于砂、黏土和砂夾卵石等地層。在黏性土或較緊密土層中使用時(shí)常配合高壓水槍射水,把土沖碎后再吸泥。為了使井筒下沉均勻,最好同時(shí)設(shè)置幾支水槍。每支水槍前均設(shè)置閥門,以便沉井下沉不均勻時(shí),進(jìn)行調(diào)整。

開挖時(shí)應(yīng)配備水泵,不斷向井內(nèi)注水,使井內(nèi)水位高出井外水位1m~2m,以防流砂涌入。吸泥應(yīng)均勻,并要防止局部吸泥過深而坍塌,或造成井筒偏斜。沉井下沉過程中,每班至少觀測(cè)兩次,如有傾斜、位移應(yīng)及時(shí)糾正。(3)封底采用沉井方法施工的構(gòu)筑物,必須做好封底,保證不滲漏。封底的方法及技術(shù)要求見表4-7。表4-7封底的方法及技術(shù)要求

井沉至基底后應(yīng)檢查,弄清基底土質(zhì)再進(jìn)行處理和封底工作。處理基底土層應(yīng)平整底面,同時(shí)預(yù)留井孔內(nèi),刃腳、隔墻的高差以灌注混凝土。1.井內(nèi)水位不低于井外水位2.整理沉井基底,清理浮泥,超挖部分應(yīng)先用粒徑為30cm左右的石塊壓平井底再鋪砂,然后按設(shè)計(jì)鋪設(shè)墊層。混凝土鑿毛處應(yīng)清洗干凈3.水下混凝土的澆筑一般采用導(dǎo)管法4.當(dāng)水下封底混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定,且沉井滿足抗浮要求時(shí),方可從沉井內(nèi)抽水不排水封底(濕封底)1.沉井下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高,不再繼續(xù)下沉2.排干沉井內(nèi)存水并除凈浮泥3.應(yīng)待底板混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定,且沉井滿足抗浮要求時(shí),方可停止排水,將其排水井封閉排水封底(干封底)技術(shù)要求施工方法1)排水封底將混凝土接觸面沖刷干凈或打毛,對(duì)井底進(jìn)行修整使之成鍋底形,由刃腳向中心挖排水溝,填以卵石作成濾水暗溝,在中部設(shè)2~3個(gè)深1m~2m的集水井,井間用盲溝相通,插入Φ600mm~800mm穿孔鋼管或混凝土管,四周填以卵石,使井底水流匯集在集水井中用泵排出,保持地下水位低于基底面0.3m以上。

封底后應(yīng)作抗浮穩(wěn)定驗(yàn)算,荷載組合應(yīng)包括結(jié)構(gòu)自重和地下水的浮力。沉井下沉后先封底再澆筑鋼筋混凝土底板時(shí),封底混凝土的強(qiáng)度計(jì)算荷載可按施工期間的最高地下水位計(jì)算。2)不排水封底(水下混凝土封底導(dǎo)管法)在地下水位高、水量不足、易產(chǎn)生塌方和管涌的沙土、淤泥質(zhì)土等地質(zhì)條件下,進(jìn)行沉井施工時(shí),可用水下封底。當(dāng)井筒下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,觀測(cè)8h,總下沉量不超過10mm即可進(jìn)行封底施工。水下封底混凝土應(yīng)一次澆筑完。當(dāng)井內(nèi)有隔墻、底梁時(shí)應(yīng)預(yù)先隔斷,分格澆筑。水下封底的技術(shù)要點(diǎn)見表4-8。1.每根導(dǎo)管澆筑前,應(yīng)備有足夠的混凝土量,使開始澆筑時(shí),能一次將導(dǎo)管底埋住2.澆筑順序應(yīng)從低處開始,向周圍擴(kuò)大3.當(dāng)井內(nèi)有隔墻時(shí)應(yīng)分格澆筑4.每根導(dǎo)管的混凝土應(yīng)連續(xù)澆筑,且導(dǎo)管埋入混凝土的深度不宜小于1.0m5.各導(dǎo)管間混凝土澆筑面的平均上升速度不應(yīng)小于0.25m/h,坡度不應(yīng)小于1︰5;相鄰導(dǎo)管間混凝土上升速度宜相近,終澆時(shí)混凝土面應(yīng)略高于設(shè)計(jì)高程6.水下封底混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定,且沉井能滿足抗浮要求時(shí),方可將井內(nèi)水抽除澆筑4導(dǎo)管澆筑半徑可取3m~4m。其布置應(yīng)使各導(dǎo)管的澆筑面積互相交叉導(dǎo)管數(shù)量31.采用DN200~300mm的鋼管制作,內(nèi)壁應(yīng)光滑,管段接頭應(yīng)密封良好并便于拆裝2.每根導(dǎo)管上端裝有數(shù)節(jié)1.0m長(zhǎng)的短管;導(dǎo)管中設(shè)球塞及隔板等隔水。采用球塞時(shí)導(dǎo)管下端距井底的距離應(yīng)比球塞直徑大5cm~10cm;采用隔板或扇形活門時(shí),其距離不宜大于10cm導(dǎo)管要求21.清理基底浮泥及其他雜物,超挖及軟土基礎(chǔ)應(yīng)鋪以碎石墊層2.混凝土鑿毛處理應(yīng)洗刷干凈準(zhǔn)備工作1技術(shù)要點(diǎn)項(xiàng)目序號(hào)表4-8水下封底技術(shù)點(diǎn)4.3.3測(cè)量控制

在沉井過程中應(yīng)設(shè)幾個(gè)下沉觀測(cè)點(diǎn),發(fā)現(xiàn)沉井偏斜時(shí),或井中心位移時(shí),立即糾正。沉井過程中監(jiān)測(cè)的方法見表4-9。在井筒四周設(shè)置高程標(biāo)志,通過水準(zhǔn)儀觀測(cè)各點(diǎn)的下沉高度井筒傾斜水準(zhǔn)儀測(cè)量法在井筒外壁四條直線上繪出高程標(biāo)記,并對(duì)準(zhǔn)高程標(biāo)記設(shè)置水平標(biāo)尺,觀測(cè)時(shí)移動(dòng)水平標(biāo)尺使其一端與井壁接觸,讀出水平移動(dòng)數(shù)與下沉高程數(shù),由相應(yīng)兩次讀數(shù)之差可求水平位移與井筒傾斜值

水平位移、

井筒傾斜標(biāo)尺測(cè)定法在井筒內(nèi)壁四個(gè)對(duì)稱點(diǎn)懸掛垂球,當(dāng)井筒發(fā)生傾斜時(shí),垂球線偏離井壁上的垂直標(biāo)志線井筒傾斜垂球法方法說明監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)方法表4-9沉井過程監(jiān)測(cè)方法

沉井下沉完畢允許偏差值見表4-10。10/100→10%矩形沉井平面扭角偏差1/50沉井傾斜度2%H下沉總深度為H底面中心與頂面中心在縱橫方向偏差≤100兩對(duì)稱點(diǎn)間水平距離為L(zhǎng)<10m≤L/100且≤300兩對(duì)稱點(diǎn)間水平距離為L(zhǎng)>10m沉井四周任何兩對(duì)稱點(diǎn)處的刃腳踏面標(biāo)高≤100下沉總深度H<10m≤H/100下沉總深度H>10m沉井水平偏移≤100沉井刃腳平均標(biāo)高與設(shè)計(jì)標(biāo)高差允許偏差(mm)項(xiàng)目表4-10沉井下沉允許偏差值4.4管井施工

管井是集取深層地下水的地下取水構(gòu)筑物。主要由:井壁管、過濾管、沉淀管、填礫層和井口封閉層等組成。管井的一般結(jié)構(gòu)如圖4-16所示。

管井的結(jié)構(gòu)取決于取水地區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、水文條件及供水設(shè)計(jì)要求等。管井的井孔深度、井徑,井壁管種類、規(guī)格,過濾管的類型及安裝位置,沉淀管的長(zhǎng)度,填礫層厚度、粒徑、填入量,抽水機(jī)械設(shè)備的型號(hào)等均需進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。圖4-16管井構(gòu)造圖1-隔水層2-含水層3-人工封閉物4-人工填料5-井壁管6-濾水管7-沉淀管8-井底4.4.1管井材料

管井材料包括:井壁管、過濾管、沉淀管及填入的濾料等。管井材料應(yīng)在開工前準(zhǔn)備齊全,以便井孔成形后立即安裝。1.井壁管、沉淀管

管井井壁管、沉淀管多采用鋼管和鑄鐵管,也可采用其他非金屬管材,如:鋼筋混凝土管、塑料管、陶土管、混凝土管等。(1)無縫鋼管彎曲度偏差不得超過1.0mm,內(nèi)外徑偏差不得超過±1.5mm,壁厚公差為±1.0mm。鋼管兩端應(yīng)切成直角,并清除毛刺。內(nèi)外表面不得有裂縫、折疊、軋折、離層、發(fā)紋和結(jié)疤等缺陷存在。(2)焊接鋼管彎曲度偏差不得超過1.0mm,內(nèi)外徑偏差不得超過2%,壁厚公差為+12.5%~15%,管壁厚度不得小于8mm。外觀無裂紋、氣孔、咬肉和焊瘤等缺陷。(3)鑄鐵管彎曲度偏差不得超過1.5mm,內(nèi)外徑偏差不得超過±3.0mm,壁厚公差為±1.0mm。管內(nèi)外表面不允許有冷隔、裂縫、錯(cuò)位等妨礙使用的明顯缺陷。內(nèi)壁應(yīng)光滑,不得有溝槽,鑄瘤高度不得超過2.0mm,螺紋不得有亂扣、毛刺、斷扣和缺扣。(4)非金屬管彎曲度偏差不得超過3.0mm,內(nèi)外徑偏差不得超過±5.0mm,壁厚公差為+2.0mm~-1.0mm。表面應(yīng)平整,無碰傷和裂紋,壁厚均勻。2.過濾管

過濾管結(jié)構(gòu)形式分有:圓孔過濾管、條孔過濾管、包網(wǎng)過濾管、纏絲過濾管、填礫過濾管、礫石水泥過濾管、無纏絲過濾管、貼礫過濾管等一般常用纏絲過濾管、填礫過濾管和礫石水泥(無砂混凝土)過濾管。

管井過濾管一般選用鋼管、鑄鐵管或其他非金屬管材。其管材的質(zhì)量要求與井壁管、沉淀管相同。要正確處理濾水管的透水性和過濾性的矛盾,就要正確選擇濾水管的孔隙率。鋼管孔隙率要求為30%~35%,鑄鐵管孔隙率要求為23%~25%,鋼筋骨架孔隙率為50%,石棉管、混凝土管等考慮到管壁強(qiáng)度,孔隙率要求為15%~20%。3.過濾管填礫濾料1)管井填礫濾料的規(guī)格、形狀、化學(xué)成分及質(zhì)量與管井的產(chǎn)水量和出水水質(zhì)密切相關(guān)。濾料粒徑過大,容易產(chǎn)生涌砂現(xiàn)象;粒徑過小,將減少管井的出水量。因此,應(yīng)按含水層的顆粒級(jí)配,正確選擇纏絲間距和填礫粒徑,并嚴(yán)格控制。2)礫石濾料形狀以近似圓形為宜。填礫規(guī)格一般為含水層顆粒中d50~d70(指篩分時(shí)留在篩上重量分別為50%~70%時(shí)篩孔直徑)的8~10倍,施工時(shí)可根據(jù)含水層的種類和篩分結(jié)果按表4-11選用。3)填礫的厚度一般為75mm~150mm,在細(xì)粉砂地層為100mm~150mm,填礫高度應(yīng)高出濾水管頂5m~10m,以防填礫塌陷使礫層降至濾水管頂以下,導(dǎo)致井內(nèi)涌砂。4)礫石濾料形狀以近似圓形石英質(zhì)顆粒為宜。5)石質(zhì)應(yīng)堅(jiān)硬,無風(fēng)化,磨圓度好,并經(jīng)嚴(yán)格篩分清洗,不含雜物,不合格的礫石不得超過15%,嚴(yán)禁使用碎石。0.5~0.750.75~140~50含泥≤50>0.10粉砂含泥130.5~0.750.75~150~60>0.10粉砂120.751~1.540~50含泥≤50>0.15細(xì)砂含泥110.751~1.550~60>0.151011.5~250~60>0.20細(xì)砂91.52~20560~70>0.25822.5~360~70>0.372.53~460~70>0.5中砂645~670~80>0.5556~7.570~80>0.75粗砂457.5~1080~85>1礫砂3518~2285~90>2.25礫石2524~3090~100>3卵石1(%)顆粒粒徑(mm)纏絲間距(mm)填入礫石粒徑(mm)篩分結(jié)果含水層種類序號(hào)圖4-11填礫規(guī)格和纏絲間距4.4.2管井施工

管井施工是用專用鉆鑿工具在地層中鉆孔,然后安裝濾水器和井管。管井一般設(shè)在松散巖層,深度在30m以內(nèi)。管井施工的程序包括:施工準(zhǔn)備、鉆孔、安裝井管、填礫、洗井與抽水試驗(yàn)等。1.管井鉆進(jìn)方法

對(duì)于規(guī)模較小的淺井工程,可以采用人力鉆孔。深井通常采用機(jī)械鉆孔。機(jī)械鉆孔方法根據(jù)破碎巖石的方式不同有沖擊鉆進(jìn)、回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)、鍋錐鉆進(jìn)等。根據(jù)護(hù)壁或沖洗的介質(zhì)與方法不同,可分為泥漿鉆進(jìn)、套管鉆進(jìn)、清水鉆進(jìn)等。近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和建設(shè)的需要,涌現(xiàn)出許多新的鉆進(jìn)方法和鉆進(jìn)設(shè)備,如反循環(huán)鉆進(jìn)、空氣鉆進(jìn)、潛孔錘鉆進(jìn)等,已逐步推廣應(yīng)用在管井施工中,并取得了較好的效果。

井孔常用的鉆進(jìn)方法及適用條件見表4-12。黏土、亞砂土、砂土直徑及100mm卵石≤30%采用鍋錐人力回轉(zhuǎn)施工,或采用抽砂筒半機(jī)械抽砂挖土鉆進(jìn)半機(jī)械化鉆進(jìn)巖層漏水嚴(yán)重或干旱缺水地區(qū)施工回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)中,用空氣或霧化清水、霧化泥漿、泡沫、充氣泥漿作沖洗介質(zhì)空氣鉆進(jìn)除漂石、卵石(碎石)外的松散層基巖回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)中,沖洗介質(zhì)反向循環(huán)。有泵吸、氣舉、射流反循環(huán)三種方式反循環(huán)鉆進(jìn)堅(jiān)硬基巖,且?guī)r層不含水或含水性差沖擊、回轉(zhuǎn)破碎巖石,沖洗介質(zhì)正向循環(huán)。潛孔錘有風(fēng)動(dòng)及液動(dòng)之分潛孔錘鉆進(jìn)碎石土類松散層,井深在200m以內(nèi)鉆具沖擊破碎巖石,抽筒撈取巖屑。有鉆頭鉆進(jìn)及抽筒鉆進(jìn)之分沖擊鉆進(jìn)砂土類及黏性土類松散層;軟或硬的基巖鉆頭回轉(zhuǎn)切割、研磨破碎巖石,清水或泥漿正向循環(huán)。有取芯鉆進(jìn)及全面鉆進(jìn)之分回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)適用條件主要工藝特點(diǎn)鉆進(jìn)方法表4-12管井鉆進(jìn)方法及適用條件(1)沖擊鉆進(jìn)在以土、砂、礫石、卵石為主的松散層中鑿井,一般采用沖擊鉆進(jìn)作業(yè),鉆進(jìn)操作分為擰繩法和不擰繩法兩種。擰繩法采用實(shí)芯鋼絲接頭。其特點(diǎn)是:便于掌握井孔圓度,井孔內(nèi)的故障易于處理,但勞動(dòng)強(qiáng)度大,須有較高的施工技術(shù)。不擰繩法采用活環(huán)鋼絲繩接頭、活芯鋼絲繩接頭或開口式活芯鋼絲繩接頭。其特點(diǎn)是:勞動(dòng)強(qiáng)度小,只需注意鋼絲繩的扭動(dòng),就可判斷鉆具在井底的轉(zhuǎn)動(dòng)情況,且更換鉆具方便。(2)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)是依靠鉆機(jī)旋轉(zhuǎn),鉆具在地層上具有相當(dāng)大的壓力,從而使鉆具慢慢切碎巖層,形成井孔。其特是:鉆進(jìn)速度快、機(jī)械化程度高,并適用于堅(jiān)硬的巖層鉆進(jìn),但是設(shè)備比較復(fù)雜。

回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)對(duì)于不同的巖層須采取不同的方法鉆進(jìn):1)松散地層鉆進(jìn)鉆進(jìn)黏土層時(shí),如發(fā)現(xiàn)縮徑、糊鉆、憋泵等現(xiàn)象時(shí),可適當(dāng)加大鉆壓和泵量,并經(jīng)常提升鉆頭,防止鉆頭產(chǎn)生泥包。在卵石、礫石層中鉆進(jìn)時(shí),應(yīng)輕壓、慢轉(zhuǎn)及輔助使用提取卵石、礫石的沉淀管或其他裝置。鉆進(jìn)砂層時(shí),宜于較小鉆壓、較大泵量、中等轉(zhuǎn)速,并經(jīng)常清除泥漿中的砂。為防止因超徑造成孔斜,開鉆前宜用小泵量沖孔,待鉆具轉(zhuǎn)動(dòng)開始進(jìn)尺時(shí),再開大泵量沖孔。還應(yīng)經(jīng)常注意鉆進(jìn)狀況,返出泥漿顏色及帶出泥砂的特性,檢驗(yàn)井孔圓直度等。并據(jù)此隨時(shí)調(diào)正泥漿指標(biāo)及采取其他相應(yīng)措施。2)基巖鉆進(jìn)在泥、頁巖或破碎巖層鉆進(jìn)時(shí),宜用輕壓、快速、小泵量鉆進(jìn),且常提鉆修孔。在較深井孔、較硬巖層中鉆進(jìn)時(shí),宜用大鉆壓、高轉(zhuǎn)速、大泵量鉆進(jìn)。且應(yīng)據(jù)地層及進(jìn)尺情況,隨時(shí)調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù)及泥漿指標(biāo)。3)硬質(zhì)合金鉆進(jìn)井孔內(nèi)留巖芯過多時(shí),不得下入新鉆頭。應(yīng)采取輕鉆壓、慢轉(zhuǎn)速、小泵量等措施,待巖芯套入巖芯管正常鉆進(jìn)后,再調(diào)整到正常鉆壓、轉(zhuǎn)速和泵量。井孔內(nèi)巖粉高度超過0.5m時(shí),應(yīng)先撈取巖粉清孔。硬質(zhì)合金片或鉆粒脫落時(shí),應(yīng)沖撈或磨滅。加減壓時(shí)應(yīng)連續(xù)緩慢進(jìn)行,不得間斷性加減壓或無故提動(dòng)鉆具。在鉆壓不足的情況下鉆進(jìn)硬巖層時(shí),不宜采用單純加快轉(zhuǎn)速的方法鉆進(jìn)。(3)反循環(huán)鉆進(jìn)適于松散地層,地下水水位深度小于3m,且施工供水充足的巖層鑿巖鉆進(jìn)。2.護(hù)壁或沖洗

護(hù)壁方法有:泥漿護(hù)壁、水壓護(hù)壁和套管護(hù)壁三種。(1)泥漿護(hù)壁泥漿是黏土和水組成的膠體混合物,它在鑿井施工中起著固壁、攜砂、冷卻和潤(rùn)滑的作用。泥漿護(hù)壁適用于基巖破碎層及水敏性地層的施工,既為護(hù)壁材料,又為沖洗介質(zhì)。

鑿井施工中使用的泥漿,一般需要控制比重、黏度、含砂量、失水量、膠體率等幾項(xiàng)指標(biāo)。泥漿的比重越大、黏度越高,固壁效果越好,但對(duì)將來的洗井會(huì)帶來一定的困難。鉆進(jìn)不同巖層適用的泥漿性能指標(biāo)見表4-13。沖擊鉆進(jìn)大于等于70%~80%回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)大于等于80%<8<20<15<15<15<10<15<23<15<44~84~8<44~8<4<4<4<41.05~1.081.08~1.11.1~1.21.15~1.21.3~1.71.1~1.151.15~1.31.1~1.151.15~1.215~1616~1717~1818~20>2520~2223~2818~2022~28非含水層(黏性土類)粉、細(xì)、中砂層粗砂、礫石層卵石、漂石層承壓自流水含水層遇水膨脹巖層坍塌、掉塊巖層一般基巖層裂隙、溶洞基巖層膠體率失水量(cm)含砂量(%)密度(g/cm3)黏度(10-4m2/s)巖層性質(zhì)表4-13鉆進(jìn)不同巖層適用的泥漿性能指標(biāo)

對(duì)制備泥漿用黏土的一般要求是:在較低的比重下,能有較大的黏度、較低的含砂量和較高的膠體率。當(dāng)黏土試驗(yàn)配制泥漿密度為1.1g/cm3時(shí),含砂量不超過6%,黏度為16×10-4m2/s~18×10-4m2/s,膠體率在80%以上者,這種黏土即可作為鑿井工程配制泥漿的黏土。

在正式大量配制泥漿之前,應(yīng)先根據(jù)井孔巖層情況,配制幾種不同比重的泥漿,進(jìn)行黏度、含砂量、膠體率試驗(yàn)。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果和鉆進(jìn)巖層的泥漿指標(biāo)要求,確定泥漿配方。

當(dāng)黏土配制的泥漿如達(dá)不到試驗(yàn)要求,或遇高壓含水層、特殊巖層需要變換泥漿指標(biāo)時(shí),應(yīng)在貯漿池內(nèi)加入新泥漿進(jìn)行調(diào)節(jié),不能在貯漿池內(nèi)直接加水或黏土來調(diào)節(jié)指標(biāo)。但由于調(diào)節(jié)相當(dāng)費(fèi)事,故在泥漿指標(biāo)相差不大時(shí),可不予調(diào)節(jié),泥漿指標(biāo)解決方案可據(jù)表4-14進(jìn)行。以鐵鉻鹽、鉻腐殖酸作減稠劑,以水解聚丙烯腈作降失水劑黏度、切力上升,失水量升高高溫破壞處理劑及泥漿的膠體狀態(tài)沉井或地?zé)峋@進(jìn)含鹽量超過7%~9%時(shí),應(yīng)以降失水為主,當(dāng)層位較厚時(shí),為防止巖鹽溶解造成事故,可轉(zhuǎn)化為飽和鹽水泥漿含鹽量在7%~9%以下時(shí),隨含鹽量升高,泥漿急劇變稠,黏度、靜切力、失水量均上升氯化鈉或氯化鉀,主要是氯離子Cl-巖鹽、鉀鹽、鹽水層中鉆進(jìn)含鹽量在7%~9%以下時(shí),以減稠為主,輔以降失水劑;黏度、靜切力急劇升高,失水量增大硫酸鈣,主要是鈣離子Ca2+鉆遇石膏層1.石膏層較薄時(shí),可用純堿沉除鈣離子,或以單寧酸堿液處理2.石膏層較厚時(shí),上述方法無效,可以轉(zhuǎn)化為石膏泥漿,以鐵、鉻鹽減稠,必要時(shí)輔以降失水劑泥漿比重降低,甚至造成井坍高層水侵入鉆遇高壓含水層1.加水稀釋2.采用含鈣泥漿(如石灰泥漿、石膏)泥漿以抑制之泥漿變稠,黏度、靜切力升高,失水量降低,孔壁由于黏土水化膨脹,可能縮徑或坍落各類易水化黏土泥巖、黏土層鉆進(jìn)1.完善除砂系統(tǒng)2.降低泥漿靜切力3.涌砂層必須提高泥漿比重泥漿含砂量、比重、靜切力、黏度均升高砂侵砂層鉆進(jìn)解決方法對(duì)泥漿性能的影響起作用的因素鉆進(jìn)中所遇情況表4-14泥漿性能調(diào)節(jié)方法

鉆進(jìn)中,井孔泥漿必須經(jīng)常注滿,泥漿面不能低于地面0.5m。一般地區(qū),每停工4h~8h。必須將井孔內(nèi)上下部的泥漿充分?jǐn)噭颍⒀a(bǔ)充新泥漿。

(2)套管護(hù)壁套管護(hù)壁適用于泥漿、水壓護(hù)壁無效的松散地層,特別適用于深度較小井的半機(jī)械化以及缺水地區(qū)施工時(shí)采用。套管護(hù)壁作業(yè)具有無需水源、護(hù)壁效果好、保證含水層透水性、可以分層抽水等優(yōu)點(diǎn),但在施工過程中將耗用大量鋼管作為套管,技術(shù)要求高,下降起拔困難,造價(jià)較高。

套管在鉆進(jìn)的井孔中下沉有三種方法,即:1)靠自重下沉。此法較簡(jiǎn)便,僅在鉆進(jìn)淺井或較松散巖層時(shí)才適用。

2)采用人力、機(jī)械旋轉(zhuǎn)或吊錘沖打等外力,迫使套管下沉。

3)在靠自重和外力都不能下沉?xí)r,可用千斤頂將套管頂起1.0m左右,然后再松開下沉(有時(shí)配合旋轉(zhuǎn)法同時(shí)進(jìn)行)。

(3)水壓護(hù)壁水壓護(hù)壁是在套管護(hù)壁和泥漿護(hù)壁的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種方法。適用于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的黏性土及不大量露水的松散地層,且具有充足的施工水源的鑿井施工工程。此法施工簡(jiǎn)單,鉆井和洗井效率高,成本高,但護(hù)壁效果不長(zhǎng)久。

水在井孔中相當(dāng)于一種液體支撐,其靜壓力除平衡土壓力及地下水壓力外,還給井壁一種向外的作用力,此力有助于孔壁穩(wěn)定。同時(shí),由于井孔的自然造漿,加大了水柱的靜壓力,在此壓力作用下,部分泥漿滲入孔壁,失去結(jié)合水,形成一層很薄的泥皮,它密實(shí)柔韌,具有較高的粘聚力,對(duì)保護(hù)井壁可起很大的作用。3.井管安裝(1)井管安裝前的準(zhǔn)備工作井管安裝前的準(zhǔn)備工作井孔質(zhì)量檢驗(yàn)排管物資準(zhǔn)備清孔井管安裝專用工具準(zhǔn)備(2)下管井管自重下管法浮板下管法托盤下管法多級(jí)下管法下管方法1)井管自重下管法井管自重(浮重)不超過井管允許抗拉力和鉆探設(shè)備安全負(fù)荷時(shí),宜用井管自重下管法。2)浮板下管法常在鋼管、鑄鐵井管下管時(shí)使用,如圖4-16所示。浮板一般為木制圓板,直徑略小于井管外徑,安裝在兩根井管接頭處,用于封閉井壁管,利用泥漿浮力,減輕井管重量。

泥漿淹沒井管的長(zhǎng)度(L)可以有三種情況:①自濾水管最上層密閉,如圖4-17a所示;②在濾水管中間密閉,如圖4-16b所示;③上述兩種情況聯(lián)合使用,如圖4-16c所示。

采用浮板下管時(shí),密閉井管體積內(nèi)排開的泥漿將由井孔溢出,下管前應(yīng)準(zhǔn)備一個(gè)淺而大的臨時(shí)儲(chǔ)存泥漿的坑,并挖溝使其與井孔連通。安裝浮板后,井管應(yīng)慢慢下降,避免因猛烈沖撞而破壞浮板,導(dǎo)致泥漿上噴。若浮板破裂,井內(nèi)須及時(shí)補(bǔ)充泥漿,避免產(chǎn)生井壁坍塌事故。圖4-17浮板下管3)托盤下管法托盤下管法常在混凝土井管、礦渣水泥管、礫石水泥管等允許抗拉應(yīng)力較小的井管下管時(shí)采用,如圖4-18所示。圖4-18鉆桿托盤下管法示意圖1-井管2-反扣鉆桿接箍3-托盤

下管時(shí),首先將托盤上涂上灰砂瀝青,然后將第一根混凝土井管垂直插入托盤的插口,并采取適當(dāng)?shù)募庸檀胧?。將鉆桿下端特制反扣接箍相連,慢慢降下鉆桿,井管隨之降入井孔,當(dāng)井管的上口下至井口處時(shí),停止下降鉆桿,吊上第二節(jié)井管,用灰砂瀝青連接。井管的接口處必須以竹、木板條用鉛絲捆牢,每隔20m安裝一個(gè)扶正器,直至將全部井管下入井孔。最后將鉆桿正轉(zhuǎn)擰出,蓋井好,下管工作結(jié)束。4)多級(jí)下管法井身結(jié)構(gòu)復(fù)雜或下管深度過大時(shí),宜采用多級(jí)下管法。將全部井管分多次下入井內(nèi)。前一次下入的最后一根井管上口和后一次下入的第一根井管下口安裝一對(duì)接頭,下入后使其對(duì)口。(3)填礫為擴(kuò)大濾水能力,防止隔水層或含水層塌陷而阻塞濾水管的濾網(wǎng),在井壁管(濾水管)周圍應(yīng)回填礫石濾層。礫石的粒徑通常為含水砂層顆粒有效直徑的8~10倍,可根據(jù)表4-15選用。濾層通常做成單層,濾層厚度一般為50mm~75mm。1.0~0.530~400.25~0.05粉砂及粉砂土2.5~2.0500.5~0.25細(xì)砂5~4601~0.5中砂10~8802~1粗砂有效粒徑所占百分比(%)粒徑/mm回填礫石粒徑/mm特性含水層名稱表4-15回填礫石粒徑及其特性(4)井管外封閉井管外封閉的目的:是使取水層與有害取水層隔離,并防止地表水滲入地下,導(dǎo)致井水受到污染。井管外封閉止水效果檢查方法水位壓差法泵壓檢查法食鹽擴(kuò)散檢驗(yàn)法水質(zhì)對(duì)比法(5)洗井洗井是為了避免在鉆進(jìn)過程中井孔內(nèi)巖屑和泥漿對(duì)含水層造成堵塞。在洗井時(shí)可以排出濾水管周圍含水層中的細(xì)小顆粒,以疏通含水層,使濾水管周圍的滲透性能得以提高,減小進(jìn)水阻力,延長(zhǎng)管井的使用壽命。洗井必須在下管、填礫、封井后立即進(jìn)行,否則將會(huì)導(dǎo)致井孔壁泥皮固結(jié),造成洗井困難。

洗井方法應(yīng)根據(jù)含水層特性、井深、管井結(jié)構(gòu)和鉆探工藝等因素確定。洗井方法活塞洗井壓縮空氣洗井水泵洗井高速水噴射洗井4.抽水試驗(yàn)

抽水試驗(yàn)的目的在于正確評(píng)定單井或井群的出水量和出水水質(zhì),為設(shè)計(jì)施工及運(yùn)行提供依據(jù)。抽水試驗(yàn)前應(yīng)完成如下準(zhǔn)備工作:選用適宜的抽水設(shè)備并作好安裝;檢查固定點(diǎn)的標(biāo)高,以便準(zhǔn)確測(cè)定井的動(dòng)水位和靜水位;校正水位測(cè)定儀器及溫度計(jì)的誤差;開挖排水設(shè)施等。

試驗(yàn)中水位下降次數(shù)不得少于兩次,一般為三次。要求繪出出水量與水位下降值(Q-s)關(guān)系曲線和單位出水量與水位下降值(q-s)關(guān)系曲線,借以檢查抽水試驗(yàn)是否正確。

抽水試驗(yàn)的延續(xù)時(shí)間與土壤的透水性有關(guān),見表4-16。122436卵石層483624粗砂、礫石層644824中、細(xì)、粉砂層244872裂隙巖層第三次抽降第二次抽降第一次抽降穩(wěn)定水位延續(xù)時(shí)間/h含水層巖性成分表4-16抽水實(shí)驗(yàn)延續(xù)時(shí)間5.管井的交驗(yàn)

管井交驗(yàn)時(shí)應(yīng)提交的資料包括:管井柱狀圖、顆粒分析資料、抽水試驗(yàn)資料、水質(zhì)分析資料及施工說明等。

管井竣工后應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)按下列質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收:1)管井的單位出水量應(yīng)與設(shè)計(jì)值基本相符。

2)管井抽水穩(wěn)定后,水中含砂量(體積比):粗砂地層應(yīng)<1/50000;中、細(xì)砂地層應(yīng)<1/20000。

3)井管直徑、井深及井管的垂直度:井管直徑、井深應(yīng)與設(shè)計(jì)相符,其垂直度≤0.27%;

4)井內(nèi)沉淀物的高度不得大于井深的5‰;

5)井身直徑不得小于設(shè)計(jì)直徑20mm,井深偏差不得超過設(shè)計(jì)井深的±2‰;

6)井管應(yīng)安裝在井的中心,上口保持水平。井管與井深的尺寸偏差,不得超過全長(zhǎng)的±2‰,過濾器安裝位置偏差,上下不超過300mm。

井管及過濾器安裝允許偏差見表4-17。>3>3>3>3≤30≤30≤30≤30≤20≤20≤10≤20≤10--≤1≤2≤1~1.5≤2≤3≤5≤1≤1≤1.5≤3無縫鋼管焊接鋼管鑄鐵井管鋼筋混凝土管纏絲或網(wǎng)與管間隙/mm上下位置/mm纏絲間距(%)孔隙率(%)厚度/mm內(nèi)外長(zhǎng)(%)垂直度/(mm/m)過濾器允許偏差井管允許偏差井管資料表4-17井管及過濾器安裝允許偏差表4.5江河水取水構(gòu)筑物施工

地表水水源多數(shù)是江河水。江河固定式取水構(gòu)筑物主要分為岸邊式、河床式和斗槽式等形式。在江河中修建取水構(gòu)筑物的施工方法有:水下法、吊裝法、棧臺(tái)法、圍堰法、浮沉法和筑島法等六種。

取水頭部的施工方法及其作業(yè)條件見表4-18。河床不透水或弱透水河床為非巖質(zhì)、非淤泥風(fēng)力不超過五級(jí)波高不超過0.5m底沙流不嚴(yán)重其他較近較近較遠(yuǎn)較近視設(shè)備而定不限岸線遠(yuǎn)近≤3~5≤3~5≥2.0腳手架≤3.0不限不限容許水深/m1.5~3.01.5~3.01.51.51.2~1.50.8~1.0容許流速/(m/s)作業(yè)條件圍堰法筑島法浮沉法棧臺(tái)法吊裝法水下法施工方法表4-18取水頭部的施工方法及其作業(yè)條件4.5.1圍堰法施工

圍堰法施工是在擬建取水頭部的地址,臨河一面修筑一段月牙堤,包圍取水頭部基坑,使其與河心隔離開來,并在抽干堰內(nèi)水的情況下進(jìn)行施工的方法。圍堰是臨時(shí)性工程,待取水構(gòu)筑物施工完成后,隨即將圍堰拆除。

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