1、幅射井施工方案及质量注意事项一、辐射井结构根据设计，本段辐射井一般为单层结构，由竖井和水平井构成。竖井深30余米不等，水平井长度2050m不等，典型结构样式见图5-2。二、竖井施工由于受场地限制，竖井施工是辐射井施工的难点。根据以往经验，在施工场地较为开阔时，采用反循环钻机施工辐射井竖井较为安全、可靠，且效率高。采用GPS-20型泵吸反循环钻机施工，施工流程见图5-3。1、 井管预制井管预制必须在集水井凿井开始前制作完毕并检验合格运到现场、堆放有序。砼管在郊外加工厂预制，每节管外径3000mm，内径2700mm，长1m，壁厚150mm；底节管座的底板厚200mm。砼标号C20。要求井管圆度好，
2、上下口平整，不露钢筋，井管迭上后内外壁光滑平整。2、 人工探井施工 集水井上部采用倒挂壁喷射砼工艺施工。施工前采用正三角形布置三个探井，探明地下障碍物，控制范围为直径4米以内。探井直径为1米，根据现场的实际情况，电力、热力管沟分布密集，城铁13号线围护结构的锚索埋深在12米左右，故人工挖孔深度为1014米。为了挖井安全，先挖成第一个探井，挖第二个时用挖出的土填满第一个，挖第三个时填满第二个。3、制作井口“井”字梁及钢砼护壁“井”字梁主筋上为14、下为16，箍筋200。“井”字梁与护壁用混凝土浇成一体，浇注前，在“井”字梁的四个内角安装四根钢管（150mm，壁厚大于5mm，长5米）。钢管上缘与梁
3、上主筋连结，其作用是在漂浮法下管时四根兜底钢丝反力架。钢筋砼护壁，喷砼厚度为150mm，强度C15。主筋12250，箍筋8150。4、 挖围泥浆池及泥浆循环槽泥浆池尽可能远离孔口，砂石泵安放距孔口不小于5m。用编织袋装土砌筑高1.2米围堰，单个沉淀池不小于100m3。循环导流槽宽不小于1米。池底及内周边铺一层塑料布。沉淀池与循环导流槽连接处砌筑高0.7m围埂。5、钻机安装先将钻头悬吊于孔内，然后安装钻机，转盘中心要严格对准钻孔中心，可采用十字标线铅锤对正的方法。6、 钻孔钻机转速一般应保持在1020r/min，钻进速度每小时不大于0.5m。在设计水平管敷设点上下3.0m范围内，每进尺0.1m排
4、水管口采取一次砂样并用塑料袋包装保存（用于判断含水层位置）。对于钻孔产生的渣土和泥浆，为保证现场的环境和文明施工，需要及时进行处理，运送到市外郊区，运距大约1416km。7、下管凿孔达设计孔深后，经检测确认孔壁完好后方可下管作业，下管过程必须保证连续作业，严禁无故终断，下管速度要均匀、平稳。将钻机挪离孔位，安装井管固定支架。将井座（带底板的井管）吊装到井孔中，在井座入水前，在四个方向上用钢丝固定底座，并缠绕在固定支架上。吊车起吊井管，与井座对接，此时，四个方向上的钢丝绳应绑紧，以防下沉。接管时，先在井座上口抹一层厚约5cm的水泥砂浆，再吊下一节井管对接，外缝用掺水玻璃的素水泥浆勾抹严实；然后在
5、接口部位的30cm范围用改性沥青防水卷材包裹并用喷灯烤粘三层，以防接口处漏水涌砂。均匀放松四根钢丝绳，使井管下沉，然后吊起下一节井管，重复上述操作。下管过程中严禁浮力过大，造成井管不能正常下沉，出现井管歪斜现象。必须做到边下管边往管内注水，注水量以有利于下入下一节井管为准。全部井管下完后，向井管内注满水，使井管充分下沉（约一天时间），然后将井管外围空隙用3-7mm石料回填。三、辐射井水平井施工根据地铁五、十号线辐射井降水的成功经验，水平井施工前应根据竖井施工时收集的岩心标本判断出含水层位置，必要时在设计水平井位置上下2m范围内每隔0.5m打若干观察孔，从孔中判断含水层。此外还可以借助勘察钻机。
6、水平井成孔采用PD-50型水平钻机，施工流程见图。1、 将泥浆泵放入集水井内，抽干集水井内的泥水。抽水时要时刻观察集水井管壁是否有漏水等异常情况，若有则必须及时处理；同时要监测井管壁是否上浮移动，如上浮移动，必须立即停止抽水，待处理后再行抽排。2、将工作平台吊放至集水井内设计下层水平井标高，并固定。3、将水平钻机吊放至工作平台上，按设计角度对准孔位，并固定牢靠，进行试机。4、钻孔对于砂层、砂砾卵石层，采用水力双壁钻杆反循环法施工；对于粘质粉土细砂地层，还可以采用钻杆顶进正循环法施工。5、水力双壁钻杆反循环法施工（主选施工方法）该法是采用双壁钻杆钻进，高压水从双壁钻杆的内外管之间进入，泥沙、砾卵
7、石从钻杆的内管内排出，此法能保证成井质量，孔径不扩大，适应地层较广，但对粒径较大的卵石层钻进效率较低。其具体施工步骤如下：a在水平钻机上安装合金钻头，在竖井井管壁上开孔。b开孔完成后，迅速卸掉开孔钻头，换上双壁钻杆及钻头钻进，此间速度一定要快，否则容易流砂，酿成事故。c打开高压水，开动钻机旋转钻杆，利用钻机的推力、扭力和高压水力将第一根钻杆钻进含水层，再接上下一根钻杆，如此循环操作，直至达到设计孔深。d将滤水管从钻杆中插进，一直插到钻头部位，滤水管接口部位要连接平整牢固，避免刮蹭钻杆。e从滤水管中间插入顶杆，将滤水管顶住，以防拔钻杆时将滤水管带出。f用油缸逐段拔出钻杆，将滤水管留在含水层中。g
8、钻杆拨出后，必须迅速用蛇皮袋、棕树皮等材料封住滤管外的空隙，让水从滤水管中自动流出，防止砂子从未封严的孔壁流出。h水平孔钻进必须连续施工，如发生故障需停钻时，则把钻杆全部拔出，以免埋钻。同时必须封孔，避免造成管涌。6、顶进水力正循环法施工 该法用于粘质粉土粉细砂地层中效率较高，可作为备用施工方法。该法是将钻杆用液压水平钻机边旋转边推进，并配合高压水泵一根接一根，钻进含水层。为保证孔口不扩大坍塌，可下入12根套管护住孔口壁，顶进过程中含水层中的粉粒从钻杆外排出，钻至设计深度后，再从钻杆中插进滤水管，然后顶脱钻头，拔出钻杆，把滤水管留在含水层中。其施工方法及步骤同上。7、下泵抽水辐射井施工结束后，
9、根据水平管敷设钻进施工中单管排水情况，计算总进水量，下入合适泵量的泵进行抽水。8、施工技术要求a开孔钻进采用小水量、低转速、轻压慢进，注意孔口返渣情况，观察有没有形成反循环。如果孔口坍塌得历害，还需要下大一级的套管来保护孔口。b及时判断地层，操作工人在钻进过程中，应注意孔口返渣情况，及时判断地层是否相吻合，并根据地层岩性及时调整钻进工艺参数。注：如施工中发现潜水存在，则在潜水地板处增加一层水平井。 c典型地层的钻进工艺粘土：粘土层钻进时要注意糊钻、堵塞水眼等，为此要断续给进，一般以520cm为宜。串动一次钻具，水量水压大一些，待柱状粘土芯排出后再进尺，转速为中高速即可。切不可随意贪图进尺，造成
10、糊钻堵塞现象。砂层：砂层钻进时要注意抱钻，此时水量水压中等，断续给进，间隔视返水含砂量适当调整。卵砾石：卵砾石层钻进时，水量水压大一些，转速为中速，及时注意孔口返渣情况和倾听卵砾石对钻具的撞击声，断续给进，确认钻机内卵砾排净再给进。如果大砾石，可采用反复串动钻具，使其松动靠边，设法继续钻进。9、下管与成井水平孔钻进到预定深度，可以超打一根钻杆后停止钻进，这时水泵应继续送水，直到孔口返水清洁，表明内管已清洗干净，退回卸下一根钻杆后可下入滤水管。下滤水管时，首先将一端用封堵器封堵，然后把滤水管送入，到达深度后将封堵器顶住，然后提出一根钻杆，此时已下入的滤水管伸出于钻杆末端外，孔口末端坍塌下来的砂、
11、土、石等将露出于钻杆外面的滤水管压住，便于提出孔内钻杆。10、提钻当达到预定钻进深度，下管成井工艺完成后，即可以进行提出孔内钻具作业。 a让动力头后退，拉出一根钻杆，将钻杆的下缺口与孔口板对齐，放入下垫叉。b动力头反转卸一扣。c把卸扣器扣在动力头轴端和钻杆上缺口上，拉出孔内一根钻杆，使下一根钻杆的上缺口对正孔口板里侧。d动力头慢速反转、后退卸开钻杆下扣。e取下卸扣器，扶住钻杆。f动力头反转、后退卸开钻杆上扣。g动力头退出扣头和内管接头长度，取下第一根钻杆。动力头快速给进至孔内钻杆，上扣（不要上紧），装上卸扣器，拉出第二根钻杆，重复以上操作取下第二根钻杆。以下钻杆均按第二根钻杆操作程序重复操作，
12、直到孔内钻具全部提出。11、钻具的保护a钻杆、钻头等在运输时必须戴上护丝以保护螺纹。b工作井内应配备钻杆架，将钻杆分层放在钻杆架上，以便于操作和钻杆环隙整洁。c加接钻杆时，接头丝扣必须涂抹丝扣油，并检查密封圈，如有损坏，应立即更换。d使用结束后，应将钻杆、钻具擦洗干净，不得堵塞螺纹及内管插头涂抹油脂后戴上护丝。保管时，钻杆应整齐、分层码放在间隔0.5m的平整枕木上，如露天放置，应加盖苫布以防锈蚀。12、事故预防与排除常见事故主要有以下两个方面：a内管返渣时堵塞。钻进过程中，由于大块卵砾石在上返途中相互挤卡形成堵塞，这时泵压增高，返水少。排除方法是采用正循环，消除堵塞的石块。为避免堵塞，可经常活
13、动钻具，一般把钻具稍提离孔底即可。提动的频率取决地层和堵塞情况。b抱钻：复盖层钻进、地质情况复杂，一般情况不允许使用泥浆，孔壁维护能力差，地层磨擦阻力大，抱钻的发生概率提高。发生抱钻现象时，可正反转动钻具，前后串动钻具，互相交替操作。退出卸下一根钻杆，试移动孔内钻具是否解除抱钻，若正常可继续钻进。若回转、给进阻力过大，可改用正循环泵入适量具有减少磨阻性能的泥浆。回转、串动钻具，每次憋压时间不宜大于10秒，和缓操作，互相配合解卡，切不可猛拉、猛转，野蛮操作，避免机具过大冲击损坏。四、施工质量检验标准辐射井施工质量检验目前尚无国家或地方标准，其施工质量检验按设计企标要求执行。其内容综合如表5-2、
14、表5-3。辐射井竖井钻井法施工质量验收标准 序号检查项目允许值或允许偏差检查方法单位数值1主控项目砼井管预制井管满足设计要求，每节管长度1.0m。检查试件记录或抽样送检2井径设计值钢尺量测3深度cm50量测孔深4垂直度%1下管时目测5砼管节间防水密封不透水现场观察6一般项目砼井管钢筋、对接钢筋、水泥、骨料等原材料符合设计要求检查出厂质保书或抽样送检7结构外观无裂缝、无蜂窝、无空洞，不露钢筋目测辐射井水平井施工质量验收标准 序号检查项目允许值或允许偏差检查方法1主控项目井位符合设计要求，并位于相应的含水层中检查施工记录2孔径不小于设计值钢尺量测或检查钻头尺寸3深度不小于设计值检查施工记录4井数、层数不少于设计量检查施工记录5出水含砂量符合设计要求实验测定6一般项目水平井孔方位角不影响降水范围及结构施工检查施工记录7井管通长滤水管； 管材满足施工工艺要求。检查出厂质保书
