顶管工作井降水管控规范

顶管工作井降水管控规范我从事市政地下工程施工快十五年了，亲眼见过好几起因顶管工作井降水管控不到位引发的险情：轻则涌沙涌水冲垮半幅井壁，耽误十几天工期，重则井壁坍塌威胁人员安全，还把周边道路拉裂，影响市民出行。顶管作为现在城市地下管网、轨道交通建设最常用的非开挖技术，工作井是顶管始发、接收的核心载体，大部分工作井都修建在地下水位以下的富水地层，降水管控是整个顶管工程的第一道防线，也是最不能出错的一道防线。结合多年一线经验，整理出这套可落地的管控规范，供同行参考。1总则1.1编制目的本规范的目的是明确顶管工作井从前期准备到施工完成封井全流程的降水管控要求，规范一线作业和管理人员的管控行为，从源头防范水位异常、涌水坍塌、周边地面不均匀沉降等风险，保障施工人员安全，保护周边建筑、道路、管线等环境安全，同时避免不必要的返工，控制施工成本。1.2适用范围本规范适用于软土地区、富水沙层、冲洪积地层等各类地下水位高于工作井底板的顶管工程工作井降水管控，对于少水岩层或地下水位远低于工作井底板的项目，可以结合实际情况调整管控要求参考执行。1.3基本管控原则整个降水管控始终遵循“预控在先、动态调整、安全优先、保障环境”的原则，说白了就是提前把该做的准备做足，不能等出事了再补窟窿；根据现场实际监测的数据随时调整降水参数，不能拿着一开始的方案一成不变；任何时候都把人员安全和周边环境安全放在第一位，不能为了赶工期省成本牺牲安全。做好降水管控，第一步就得从源头抓起，前期准备工作做不扎实，后面再怎么补都很难挽回损失，接下来我们从前期准备开始一步步明确管控要求。2前期准备阶段降水管控2.1地质水文条件复核拿到勘察单位提供的正式勘察报告之后，施工单位绝对不能直接拿来就用，必须结合工作井的具体坐标，补充复核现场的水文地质情况。尤其是老城区施工，地下遗留的旧人防工程、废弃涵管、古井非常多，这些隐蔽构筑物往往会积存大量地下水，形成勘察报告没有探测到的上层滞水或者局部富水带。我早年在老城区做一个污水管顶管项目，就吃过这个亏：当时勘察报告显示地下水位在工作井底板以下一米，我们直接开挖，挖到三米多的时候碰到了一段废弃的旧排水暗沟，里面满是水，一下子就涌出来冲塌了半幅井壁，最后补打了三个降水井才稳住，前后耽误了半个多月工期。所以复核的时候，一定要先查项目周边的老地图、老档案，问问当地熟悉情况的老人，必要的时候自己补打2-3个探孔，把工作井范围内外的含水层分布、地下水水头高度、土层渗透系数都摸清楚，绝对不能偷懒省这一步。2.2降水方案编制与审核降水方案必须根据复核后的实际地质水文条件编制，绝对不能生搬硬套类似项目的方案。方案里必须明确降水井的数量、布置位置、井深、管径、滤管参数，明确降水运行的水位控制要求，还要专门加上周边环境的保护内容——如果工作井周边30米范围内有建筑、道路、市政管线，必须提前做沉降预测，制定对应的回灌方案，不能只想着降水，不管周边沉降。方案编制完成之后，必须组织有一线施工经验的专家和项目技术负责人、现场工长一起审核，不能走形式签字。这里要特意提醒，降水井的深度一定要比工作井底板深至少3米，保证降水漏斗能完整覆盖整个工作井及周边1-2米范围，不少项目为了省成本打浅了，最后水位降不到要求位置，反而要花几倍的钱返工，太不划算。2.3设备与人员进场验收所有降水设备进场之后，必须逐个检查试机，潜水泵的功率要满足设计出水量要求，不能小马拉大车，输水管线要检查有没有破损漏点，漏电保护器、开关这些配件必须合格能用。负责日常降水管控的人员必须经过专项培训，不能随便找个杂工来看泵，至少要能正确读水位计、规范填写监测记录，发现异常能第一时间上报给现场负责人，很多大险情都是因为看泵的人不懂，发现水位涨了没当回事，最后拖成了事故。前期准备都落实到位之后，接下来就是降水井本身的施工，这一步是降水能不能正常发挥作用的基础，容不得半点马虎。3降水井施工过程管控3.1成井工序管控钻井过程中要随时控制井孔的垂直度，偏斜度不能超过百分之一，偏斜太大的话下井管的时候下不去，就算下去了滤料也填不均匀，成井后出水量肯定达不到要求。井管要选择强度符合要求的材质，一般富水沙层用镀锌钢管，土层可以用混凝土滤水管，滤水孔不能有堵塞，下井管的时候要居中放置，保证井管四周都有足够的空间填滤料。填滤料的时候，要从井孔四周均匀倒入，不能一下子从一侧倒，防止把井管挤偏，滤料的粒径要根据含水层的土粒径选，一般沙土含水层用绿豆到黄豆大小的花岗岩碎石就行，含泥量不能超过百分之三，绝对不能图便宜用附近河道挖的杂沙，我见过有人这么干，含泥量超过百分之二十，没抽半个月就把滤孔堵了，出水量越来越小，最后只能报废重新打，省那几百块钱还不够返工的零头。3.2洗井与试抽管控成井之后必须立刻洗井，不能放着不管让泥浆凝固，洗井要把井孔内的泥浆、含水层带出来的细沙都冲洗干净，直到出水连续含沙量达标才算合格。洗井完成之后要做至少24小时的连续试抽，试抽过程中每2小时记录一次水位和出水量，计算单井出水量能不能达到设计要求，如果试抽结束后水位降不到设计的降水深度，或者出水量达不到要求，必须先重新洗井，重新洗井还是不合格的，直接报废重新打井，绝对不能凑合用。3.3供电与管线系统管控降水需要连续运行，绝对不能随便停抽，所以供电系统必须接双回路电源，同时还要准备一台功率足够的备用发电机，放在离降水井不远的位置，每周至少试启动一次，保证停电之后15分钟内能正常供电。抽水管线要接牢，排水出口要设在离工作井至少50米以外的位置，不能把抽出来的水排在工作井附近，渗回地下又回到工作井周边，等于白抽。降水井试抽合格，水位降到要求位置之后，就进入顶管施工阶段了，这个阶段降水需要连续运行，日常管控绝对不能放松。4顶管施工周期降水运行管控4.1水位动态监测管控在工作井开挖阶段，也就是还没做底板衬砌的时候，至少每2小时要测一次水位，水位必须稳定保持在开挖面以下不小于0.5米，如果是富水沙层，要降到开挖面以下1米才能保证安全。顶管正常顶进过程中，每天至少也要测4次水位，每次监测的数据必须如实记录，绝对不能嫌麻烦瞎编数据，我就碰到过有人天天抄前一天的数，结果水位涨了两米都不知道，挖到一半涌水，差点出大事。如果连续两次监测水位超过警戒水位，必须立刻停止开挖和顶进，排查原因处理到位之后才能继续施工。4.2抽排水排放管控抽出来的地下水绝对不能直接乱排，如果排去市政管网，水里带的泥沙很容易堵塞管网，我们早年就因为这个被罚过两万，后来在现场挖了两个一级沉淀池，抽出来的水沉淀之后再排去市政管网，泥沙定期清出来运走，就再也没出过问题。如果要排去周边河道，也要符合环保要求，沉淀达标之后才能排放，不能给环保找麻烦。4.3常见异常情况处置管控4.3.1水位异常升高处置水位突然升高一般是停电、水泵损坏或者上游地下水补给变大导致的，如果是停电，立刻启动备用发电机供电；如果是水泵坏了，立刻换备用泵，短时间解决不了的，要提前准备临时降水井的位置，必要的时候补打井加大抽水量。4.3.2出水含沙量过大处置出水含沙量超过万分之一就要警惕了，这说明抽水带出来了含水层里的细沙，时间长了会导致周边地面沉降，这个时候先适当调小抽水量，检查滤管和滤料有没有损坏，滤料没问题还是含沙量超标的，直接封井重新打，不能抱着侥幸继续抽。4.3.3周边沉降异常处置如果监测到周边地面沉降超过预警值，立刻停止抽水，启动预设的回灌井给周边地下水回灌，把水位抬上来控制沉降，然后调整降水参数，必要的时候改成间歇降水，绝对不能不管周边建筑安全一味抽水。顶管施工完成，工作井主体结构做好之后，就到了最后一步封井，很多人觉得封井无所谓，不重视管控，往往留下长期的渗漏隐患，所以封井阶段的管控也不能放松。5封井阶段管控5.1封井时机管控封井绝对不能赶工期提前，必须等工作井主体结构混凝土强度达到设计要求，而且完成抗浮验算，满足抗浮要求之后才能封井。我有个同行就吃过这个亏，当年赶工期，主体刚浇完混凝土强度才到一半就封井，结果地下水头高，直接把底板顶裂了，不得不重新抽水，返工加固抗浮，前后花了几百万，反而耽误了两个多月工期，所以这个急不得，该等的时间一定要等。5.2封井施工管控封井的时候，先把井内的潜水泵提出来，然后从井底往上填碎石，填到离工作井底板还有2米左右的时候，注入水泥浆把井填实，井口位置要把混凝土凿毛，重新做防水处理，浇抗渗混凝土，和原底板的防水层接牢，保证井口不渗漏，永久性的工作井封井还要满足长期使用的防水要求，绝对不能偷工减料。5.3封井后监测管控封井完成之后，还要连续监测一个月以上的地下水位和工作井底板变形，检查有没有渗漏、底板异常隆起的情况，如果发现有渗漏，立刻注浆修补，不能留下隐患交付使用。最后，降水管控全程都不能放松安全要求，必须做好应急保障，才能应对突发情况。6安全与应急管控6.1日常安全管控所有降水井的井口都要高出地面至少20厘米，没封的井必须盖好防护盖板，防止人员、车辆掉进去，抽水泵的供电线路要架空或者埋地保护，不能泡在水里，定期检查绝缘，防止漏电，现场测水位的时候一定要注意防滑，看好脚下，避免发生坠落事故。6.2应急物资储备现场至少要备2台和降水井匹配的备用潜水泵，备用发电机要备足至少能连续运行24小时的燃油，还要预备沙袋、注浆设备、水泥、滤料这些应急物资，放在专门的区域由专人保管，定期检查，不能要用的时候找不到。6.3应急演练开工之前，必须组织所有降水管控人员、施工人员做一次应急演练，模拟停电、涌水、水位上涨这些突发情况，让每个人都清楚自己的职责，知道出事了该怎么上报、怎么处置，不能真出事了乱成一团。结语总的来说，顶管工作井降水管控说难不难，