基坑降水技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用

摘要：本文以某臨江住宅樓工程為例，介紹了基坑降水技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：基坑降水技術(shù) 應(yīng)用

某臨江住宅樓工程，建筑面積2.7萬(wàn)平米，25層，地下2層，主體結(jié)構(gòu)形式為框架—剪力墻結(jié)構(gòu)。樁箱結(jié)合基礎(chǔ)形式，地下室防水設(shè)計(jì)采用結(jié)構(gòu)自防水，外帖SBS改性瀝清防水卷材，由于地下水位高，為便于施工，同時(shí)也為保證抗?jié)B混凝土的施工質(zhì)量，該工程采用人工降水方式進(jìn)行降低地下水位。

1 施工方案的選擇

因本工程臨江，地基土主要為砂性土，地下水含量較為豐富，容易發(fā)生基坑坍塌及流砂現(xiàn)象。因此，能否有效降低地下水位，滿足施工要求是基礎(chǔ)施工成功與否的關(guān)鍵所在，它不但影響到最終的工程質(zhì)量，而且更為嚴(yán)重的是會(huì)導(dǎo)致施工過(guò)程中的重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失事故的發(fā)生，做好基坑降水工作對(duì)整個(gè)施工過(guò)程起到?jīng)Q定性的影響。由于該工程落地面積較大，并通過(guò)對(duì)涌水量的實(shí)地測(cè)算，最終選擇輕型井點(diǎn)和真空深井相結(jié)合的降水方案。井點(diǎn)采用二級(jí)輕型井點(diǎn)，一級(jí)設(shè)在一層基坑邊坡處，在挖土前10天開(kāi)始抽水，二級(jí)設(shè)在負(fù)一層底板處基坑外，另設(shè)80只真空深井布置在基坑內(nèi)及靠近建筑四個(gè)角點(diǎn)部位。

2 施工工藝

在坑邊開(kāi)挖1.5m深的溝槽，進(jìn)行一級(jí)輕型井點(diǎn)布置，并運(yùn)行10天→第一層土方開(kāi)挖至負(fù)一層底板位置→布置二級(jí)輕型井點(diǎn)并運(yùn)行2天→負(fù)二層土方開(kāi)挖→布置坑內(nèi)真空深井并運(yùn)行。

2.1 地下一層降水施工

①地下一層土方開(kāi)挖過(guò)程中，在坑邊、先挖除1.5m以上部分雜填土后，再布置一級(jí)輕型井點(diǎn)，井點(diǎn)管長(zhǎng)均為7.0m，濾管長(zhǎng)1.4m，間距1米。坑邊輕型井點(diǎn)布置時(shí)，先用挖掘機(jī)開(kāi)挖1.5m深的溝槽，然后打設(shè)井點(diǎn)管，安裝集水總管進(jìn)行降水。坑內(nèi)布置自流深井，深井管采用φ300口徑PVC管纏絲填礫過(guò)濾器，潛水泵排水。

②在一級(jí)輕型井點(diǎn)降水達(dá)10天后，開(kāi)始負(fù)一層土方開(kāi)挖，坑邊的井點(diǎn)一直運(yùn)行至地下室回填土結(jié)束后拔除，中途不可有任何停止運(yùn)行的情況，即必須持續(xù)抽水。

2.2 負(fù)二層降水施工

①當(dāng)負(fù)一層土方開(kāi)挖至負(fù)二層區(qū)域范圍時(shí)，設(shè)置好二級(jí)輕型井點(diǎn)的作業(yè)面，開(kāi)始布置二層區(qū)域內(nèi)坑邊的井點(diǎn)管并降水。坑邊的井點(diǎn)抽水時(shí)間持續(xù)到負(fù)二層頂板澆搗完畢，并根據(jù)具體情況決定是否繼續(xù)。

②當(dāng)負(fù)二層區(qū)域坑內(nèi)的真空深井降水運(yùn)行一定水位及坑邊二級(jí)輕型井點(diǎn)運(yùn)行2后，開(kāi)始進(jìn)行負(fù)二層土方開(kāi)挖。

3 輕型井點(diǎn)的施工方法

3.1 輕型井點(diǎn)施工方法

①井點(diǎn)施工采用3BLq導(dǎo)桿式水沖槍成孔，成孔井點(diǎn)管居中設(shè)置，瀝料采用粗砂。施工工藝為：定位→沖孔→放支管→填砂→安裝總管→調(diào)試抽水→正式抽水→（井孔孔每徑為300～400mm，孔深超過(guò)井管埋深0.5m灌砂量每孔約300kg）。

②降水設(shè)備采用JSJ－60型真空泵機(jī)組，離心泵功率7.5kw，最大抽水量為60m3/h，最大抽吸深度9.6，最大提升高度為8m，真空壓力必須達(dá)到6-8kg。井點(diǎn)降水是利用真空吸力，把地下水位降低。真空泵使用井點(diǎn)系統(tǒng)形成真空，井點(diǎn)周?chē)纬梢粋€(gè)真空區(qū)，真空區(qū)通過(guò)砂井向上向外擴(kuò)殿一定范圍，地下水便在真空泵吸力作用下，使井點(diǎn)附近的地下水通過(guò)濾水管被編制吸入井點(diǎn)管和集水總管，排除空氣后，與離心水泵的排水管掃出。

③施工技術(shù)措施。做好準(zhǔn)備工作，包括設(shè)備保養(yǎng)、濾管清洗、沙布包裹、水源、電源及必要材料的準(zhǔn)備，排水溝的開(kāi)挖，并做好附近管線、建筑物的監(jiān)測(cè)工作；井點(diǎn)管的埋設(shè)采用水槍沖水成孔法施工。沖孔時(shí)，沖槍?xiě)?yīng)垂直插入土中，并作上下左右擺動(dòng)，以加快土體溶解，邊沖邊沉，沖孔直徑為300－400mm，沖孔深比濾管深500mm，以確保濾管四周及底部的濾水層，并孔沖成后，即插入井管，灌和黃砂，黃砂用粗砂，灌砂高度3m，確保水流暢通，上端用粘土封口，以防漏氣；井點(diǎn)系統(tǒng)全部安裝完畢后，需進(jìn)行試驗(yàn)抽水，以檢查無(wú)漏氣現(xiàn)象，井點(diǎn)運(yùn)行后必須連續(xù)工作，所以要準(zhǔn)備好備用電源及電動(dòng)機(jī)，確保真空正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.2 真空管深井施工方法。

①工藝流程。準(zhǔn)備工作→鉆機(jī)進(jìn)場(chǎng)→定位安裝→開(kāi)孔→下護(hù)口管→鉆進(jìn)→終孔后沖孔換漿→下進(jìn)管→稀釋泥漿→填礫→止水封孔→洗進(jìn)→下泵試抽→合理安排排水管路及電纜電路→試驗(yàn)→正式抽水→記錄

②本基坑外采用真空泵深井降水的方法，即在深井中集水，抽水，以達(dá)到基坑降水和土體排水固結(jié)，利于土方開(kāi)挖，土建施工的目的，由于深水井的特殊結(jié)構(gòu)，使真空能作用與地表以下各層，將各土層中自由水充分排出，匯集于深井之中，由深井內(nèi)水泵排出，降水效果特別好。同時(shí)，土體由于自由水充分排出，在重力作用下，土體孔隙比下降，提高了土體強(qiáng)度，對(duì)工程施工安全、圍護(hù)結(jié)構(gòu)安全和環(huán)境保護(hù)均十分有利。

③本工程降水孔徑為Φ800mm，設(shè)計(jì)井深約為12.6m，根據(jù)本公司多年來(lái)的施工經(jīng)驗(yàn)，鉆井設(shè)備選用SJ-150型打井機(jī)，成孔采用正循環(huán)，原漿護(hù)壁回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)成孔，鉆頭選用帶保徑圈的三翼鉆頭，鉆頭直徑按設(shè)計(jì)及規(guī)范要求選用Φ800mm.根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，使用這些鉆頭施工穩(wěn)定性好，能確保成孔質(zhì)量，能有效控制成孔中的縮徑現(xiàn)象，為確保工程質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。本工程井管可采用300mm口徑的PVC管，采用纏絲填礫過(guò)濾器，填礫采用石灰砂。水泵采用10T泵，施工過(guò)程中根據(jù)試抽水運(yùn)行效果進(jìn)行優(yōu)化合理配置。

4 降水技術(shù)要求

4.1 降水試運(yùn)行。在開(kāi)始降水運(yùn)行之前，準(zhǔn)確測(cè)量各井口和地面標(biāo)高，測(cè)定靜止水位，安排好抽水設(shè)備、電纜及排水管道作試運(yùn)行，以保證抽水系統(tǒng)完好。抽出來(lái)的水應(yīng)排入場(chǎng)內(nèi)臨時(shí)集水系統(tǒng)，再用提升泵通過(guò)場(chǎng)邊排水溝加過(guò)濾排入場(chǎng)外市政道路中，以免抽出的水就地回滲，影響降水效果，坑內(nèi)的降雨積水應(yīng)立即排出坑外，盡量減少大氣降水和坑內(nèi)積水的入滲。

4.2 正式運(yùn)行。根據(jù)基坑開(kāi)挖的安排決定降水運(yùn)行的先后和井位，確保基坑局部開(kāi)挖前該處已有10天的降水正常運(yùn)行，同時(shí)密切注意監(jiān)測(cè)單位提供的開(kāi)挖面附近的水位觀測(cè)資料，確信該處水位已經(jīng)達(dá)到開(kāi)挖以下0.5m，如開(kāi)挖工期較緊或有緊急情況，必要時(shí)可以采用增大泵量和多開(kāi)井的方法，將水位降低；降水運(yùn)行階段對(duì)壞掉的泵應(yīng)及時(shí)調(diào)泵并修整；降水運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)切實(shí)做好水量/水位記錄，輪流選取1-2口井作為觀測(cè)井測(cè)量水位，及時(shí)分析整理資料；降水運(yùn)行期間必須雙路供電，不能斷電而影響井點(diǎn)抽水。施工現(xiàn)場(chǎng)配備足夠的備用發(fā)電機(jī)組，發(fā)電機(jī)隨時(shí)可以啟動(dòng)使用；根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，深井在地下室底板施工時(shí)，可直接封口埋設(shè)在基底，坑內(nèi)井點(diǎn)的總管均埋入墊層下面，僅留出水管穿出墊層與主機(jī)相連。

通過(guò)采用二級(jí)輕型井點(diǎn)與真空管深井降水結(jié)合使用，基坑內(nèi)水位降低到預(yù)計(jì)深度，滿足了基礎(chǔ)施工要求，完全達(dá)到了預(yù)期效果，且綜合經(jīng)濟(jì)效益顯著。