西南沙头村堤段排水减压井的施工

　　〖摘要〗本文介绍西南沙头村堤段排水减压井的施工过程及经验。
　　〖关键词〗排水减压井,施工
　　
　　
　　1工程概况
　　西南沙头村排水减压井工程是在填沙压渗区末端沿新建排水渠边布置，设置排水减压井共20个，井深为24.7~30.0m，负责整个沙头村区域的排水功能；并减少堤体压力，确保北江大堤的安全。
　　2地质条件
　　本次加固堤段的堤基属现代河床相沉积和河漫滩相沉积，粘性土覆盖厚度达3~5m最厚达成6m，其下为第四系厚层强透水冲积层，厚达28~30m，层状结构，透水性不均一，汛期江水随势补给堤内地下水，枯水期地下水补给河水，砂层既是含水层，又是堤基地下水的主要渗透通道。
　　3施工流程
　　排水减压井施工流程如下所示：
　　                          
　　　                                         　减压井剖面图
　　4施工方法
　　4.1测量放线布孔
　　根据工程监理提供的有关三角网点和水准网点，按设计图纸及设计要求进行测量放线，确定减压井的位置及孔口高程，并编好井号。
　　4.2R312液压回旋钻机成孔
　　使用意大利产的R312液压回旋钻机钻孔，孔径为φ800mm，钻至设计终孔高程。
　　4.3清孔出渣
　　经监理及设计（或甲方）验收合格后，往孔内置换新鲜泥浆，由R312钻机清孔出渣。
　　4.4井管安装
　　（1）井管结构
　　井管结构自下而上分别由井底木塞、井底导向器、中部定位器、孔口定位器、滤水管、上升管、带止口板及法兰盖的钢三通组成。
　　（2）井管材料
　　①井底木塞、导向器均为松木制作，以适应耐水性和抗腐性的要求。
　　②滤水管由PVC－U管材组成，以增强在地下水中的抗腐能力，PVC－U管的外径为φ315mm，壁厚为φ9.2mm，滤管长度为7.4~8.4m，加工条形孔采用铣管机进行加工，滤水管条形孔规格为1.5×80mm。
　　③升水管由Ф315、9.2mmPVC－U管材组成，升管长度为17.0~21.0m。
　　④定位器由钢板及钢筋制作的定位器。
　　⑤钢三通：孔径为φ325mm，管壁厚10mm。
　　（3）井管安装
　　井管安装由20t汽车吊或R312钻机，采用吊装法分段连接，每隔3m设置一个定位器，PVC管接头驳接采用焊接法。上升管与钢三通驳接时，采用电钻沿井管外壁分上、下两排梅花型布置钻孔，再用丝锥套丝牙，最后用M10×20螺钉旋紧锁定。
　　4.5回填反滤料
　　（1）滤料选定
　　根据设计要求，本次采用的滤料砂规格如下：
　　D15=1.0mm；D50=2.5mm；D60=3.0mm；
　　最大粒径Dmax≤4.5mm；最小粒径Dmin=1.0mm。
　　（2）滤料投放
　　按设计要求，采用自下而上分层投放滤料，先将筛分的粗颗粒（＞5mm）作为砾料，用于井管底部至井底面的垫层，层厚为600mm。
　　回填滤料采用直接投放法，在孔口用人工直接往孔内投放滤料，在回填滤料时，由于孔内泥浆的浮托，需分多次投放，每次投放后，需待其滤料沉淀后再次投放。
　　回填滤料至设计高程后，再回填粗砂及粘土。
　　4.6洗井
　　下一根带有风软管的φ76.5mm洗井管，利用水压力自上而下将井内填砂洗出，然后下入φ296mm栓塞在滤水段来回抽拉，清洗以带出井管内的细颗粒和清洗滤水段的杂质，用此方法反复循环多次，将含水层中一定范围内的细小颗粒带入井内随洗井管排出，直至井内水质符合设计要求。
　　4.7井口工程
　　井口工程包括：开挖清基回填粘土、分段浇筑井身砼、预埋钢筋、驳接带止回板、法兰盖的钢三通和钢盖板安装、安装排水管。
　　（1）开挖清基回填粘土
　　经洗井后，井内滤料下沉，开挖清基时，回填粘土并夯实至设计高程。
　　（2）分段浇筑C20砼
　　第一段井身砼浇筑设在▽3.60~5.40m高程，安装钢模板后即时浇筑；第二段井身砼底板砼浇筑设在▽5.40m~5.70m高程，安装钢模板后浇筑；第三段井身井圈砼浇筑设在▽5.70m~7.00m，并按设计要求埋设预埋件。
　　（3）钢三通安装
　　钢三通的出水口部位设于▽6.00m，钢三通采用钢管加工成品，止回板采用PVC板制造，板厚为3mm，铜合页与止回板、钢三通采用螺栓固定，钢三通顶部焊接法兰，法兰与堵板采用螺钉固定，钢三通套入上升管PVC管外，沿周边用M10×15螺钉固定。
　　（4）钢盖板安装
　　根据设计要求，钢盖板底部焊接┏型钢板，与井圈砼预埋件用螺栓连接固定。钢盖板顶部用含合页烧焊联接便于启盖，并设置暗锁。
　　（5）排水管安装
　　使用内径φ300砼预制排水管，安装排水管时先平整基础，用水淋湿底部使其密实，然后按1％坡度驳接排水管。排水管接口使用M10砂浆包裹，最后回填河砂。
　　                          
　　                                                                               减压井剖面图
　　5施工经验
　　（1）在强透水砂层地质中使用意大利产钻机成孔，钻进速度快，成孔质量好。
　　（2）在砂层中钻孔，为防止塌孔及漏浆，一定要使用优质的泥浆进行护壁。
　　（3）造孔过程中应注意掌握孔内情况和校正孔内垂直度，做好安全防护措施；当造孔验收合格后，立即下井管、回填砾石反滤料，以防止塌孔。
　　（4）井管之间采用特制PVC管箍并用PVC塑料焊条焊接和粘合剂双重连接，每个接头连接后，一定要等待1.5小时后才能起吊安装。
　　（5）井管多处接头之间形成的积累偏差，在一定程度上影响着井管安装垂直度的精度，所以在井管连接时，控制好上下两根管的垂直度；滤料投放时，为防止井管倾斜，保证井管垂直度，一定要沿着井管四周均匀投放。
　　（6）为避免在洗井过程中井管下沉,操作前固定好井管；洗井时应谨慎操作，防止把井底木塞冲脱而造成井底漏砂和滤料。
　　（7）钢三通及盖板的防腐处理一定要处理好，不然随着时间的推移很容易锈蚀。
　　6结束语
　　西南沙头村堤段减压井工程，由于采用先进的成孔设备，狠抓质量管理，严格按设计及有关施工技术规范的要求进行施工，各工序均进行“三检”制度，减压井轴线和孔位、井距、造孔孔径和深度、井口工程等均符合设计要求。经过竣工验收并交付使用后，减压井在汛期出水状况良好，对该段大堤的安全稳定及该区域的排水功能发挥了重要的作用，取得了良好的社会及经济效益。实践证明，减压井的施工工艺在重要堤防工程的安全防护方面，是一种有效的重要手段。
　　
　　参考文献
　　
　　1广东省水利电力勘测设计研究院：《排水减压井施工技术要求》