大型深基坑管井降水施工技術及質量控制措施

【摘 要】 由于我省地下水較為豐富，因此在深基坑工程中，降水環節顯得十分關鍵。管井降水是目前采用較多的降水技術，本文結合工程實踐經驗，闡述了管井降水施工技術及施工中應注意的事項，提出了施工中的質量控制措施，以保證基坑無水作業，確保工程的順利施工。

【關鍵詞】 管井降水；施工技術；混凝土封井；質量控制

隨著我省社會經濟建設的快速發展，高層建筑數量日益增加，基坑工程開挖規模不斷擴大，由于我省地下水較為豐富，因此許多工程基礎深度都在地下水位以下，這對基坑施工中降水技術提出更高的要求。基坑內采用管井降低地下水的方法是一種切實可行的方法。管井井點，它由井管、濾管及抽水設備等組成，具有井距大，易布置，排水量大，降水深，抽水設備及施工技術簡單等眾多優點而被廣泛使用。為了更好的應用該技術，下面，筆者就結合工程闡述管井降水施工技術及質量控制措施。

1、管井降水工藝流程（圖1）

2、施工準備

2.1 作業條件

施工現場需“三通一平”，具備供水、供電及排水能力。施工場地范圍地質勘測資料齊全，根據實際地下水位埋深、土層分布和基坑放坡系數，確定井點位置、數量和降水深度。在施工范圍內的地下管線應妥善處理。并核對降水井位置，經甲方、監理驗線完畢方可施工。

2.2 材料準備

組織所需材料入場，各種材料需有合格證明、質量報告，入場后復查合格。井管由濾水管、吸水管和沉砂管三部分組成，可采用鋼管、混凝土管或塑料管制成，井點管內徑宜大于潛水泵外徑50mm。

（1）濾水管：一般長度為3～9m，在鋼管上分三段開孔，開孔后在管壁上焊Φ6的墊筋，要求墊筋順直，和管壁點焊固定。墊筋外用螺旋形12號鐵絲纏繞，其間距為1mm，并與墊筋用錫焊焊牢。或者在管外包10孔/cm2和41孔/cm2鍍鋅鐵絲網兩層或尼龍網。上下管間連接宜用對焊。當土質較好且深度在15m內，也可用外徑380～600mm、壁厚50～60mm，長1.2～1.5m的無砂混凝土管做濾水管，再在其外包棕樹皮二層作濾網。

（2）吸水管：與濾水管直徑相同鋼管制成。

（3）沉砂管：一般采用與濾水管同直徑鋼管，下端用鋼板封底。

（4）排水管：用Φ325～500mm鋼管或混凝土管，并設3‰的坡度，與附近下水道連通。

2.3 機具準備

（1）成孔設備：CZ型沖擊鉆機、回轉鉆機、潛水鉆機及配套卷揚機等。

（2）水泵：用QY-25型或QB40～25型潛水電泵或QJ50～52型浸油式潛水電泵。

（3）發電機組（一臺備用）。

3、施工技術

3.1 放線、定位

根據施工圖確定管溝邊線，由地下水情況，確定井點濾管位置。按設計要求布設井位，確定標高。放線定位完畢，需進行驗線。

3.2 制備泥漿

在回轉鉆進成孔過程中，泥漿循環具有固壁、攜砂返出和冷卻鉆具之作用。泥漿的制備可在施工現場開挖泥漿池，池的位置根據施工現場條件選定。泥漿池容積應由實際工程的管井井深、井數、排漿量綜合決定，按上節計算求得。泥漿池應避開地下管網，必要時采用磚石泥漿池。若施工現場不允許，可設置專用泥漿箱。

3.3 護口管設置

為防止孔口塌陷，管井開孔段若為松散軟弱土層，需設置護孔管。護孔管直徑一般大于設計孔15cm；護孔管底口宜進入具有一定強度、結構較穩定的土層50cm左右；中心偏差宜小于20mm；埋設垂直度偏差不大于0.5%。當孔口段為層厚較大、強度較高的黏性土時，可不必設置護孔管。

3.4 鉆機就位

基坑內井點的布設，應盡可能方便坑內機械作業及坑內結構施工。鉆機需準確、平穩就位，就位后必須保證穩固、水平，保證井點垂直，其垂直度偏差一般不大于1/100。

3.5 鉆進成孔

鉆進時一般采用地層自造泥漿護壁。成孔開始時，應減壓低速成孔，待孔內泥漿均勻，泥漿比重達到1.1以上，開始進尺；這時盡量快速鉆進，避免鉆井時間太長，減少鉆具對井壁的擾動及沖洗浸泡孔壁的時間，以免影響降水質量和效果。井徑宜大于井管外徑200㎜以上，且井管外徑不宜小于200㎜，井管內徑宜大于水泵外徑50㎜。井孔應保持圓正垂直，孔深不小于設計深度。

3.6 泥漿密度調節

泥漿密度調節俗稱換漿，就是對孔內泥漿密度進行稀釋性更換。在成井過程中不斷注入清水置換，用水泵或撈砂管抽出沉渣，在黏土中成孔時，泥漿控制在1.10～1.15左右，在粉砂層、易塌孔層中成孔時，泥漿比重在1.10～1.20左右；詳見質量控制。

3.7 濾管、井管入孔安裝

在濾管下沉之前要進行清洗，并保持濾網通暢。井管在入孔安裝時，要保證垂直。確保在井孔中心，用吊車或三腳架分段分節入孔，并聯接牢固。

3.8 回填砂礫過濾層

在選擇時，應根據現場土體主含水層砂粒直徑和填礫技術要求決定，一般選擇1～8mm的混合礫。料井管入孔安裝完成后立即填入濾料。濾料沿管井周圍用手推車或其他工具均勻填入。在填料時，最好保持連續，將泥漿擠出井孔，并隨填隨測填入濾料的高度。當填入量與理論值不符時，需及時查找原因，妥善解決。

3.9 黏土封填

管井在地面以下0.5～1.0m深度內應該用黏土封填，以防漏氣。在井口做磚砌保護井襯，并在其表面抹砂漿（圖2）。

3.10 聯合洗井

洗井工序是關系到井管出水量的一個關鍵工藝環節。成井后，用負壓活塞洗井方法輔以空壓機排淤，用這種聯合的方法清除井內泥漿至完全出清水為止，再用污水泵反復進行恢復性抽洗。洗井應在成井后立即進行，不能超過4h。完成后可進行試抽水，以此確定其出水量。若洗井后濾料下沉量過大，應進行補填。

3.11 架設電纜

鋪設電纜和電閘箱，安裝并接通電源。配電箱開關應按一井一閘設置，使各井可獨立啟動和關閉，方便實施應需抽水和關閘檢修。而且用電設備須可靠接地，做好防水、防雨工作，須由專人負責管理。

3.12 安裝水泵

安裝前，檢查電機和泵體是否正常，確定沒有故障，方可安裝。潛水泵用鋼絲繩吊放至設計高度，水泵下距井底不得小于0.5m，避免水泵陷入泥沙，卡住葉輪。

3.13 抽水運行

管井施工完畢，進行試抽水，若各項指標正常，便開始正式降水。抽水需要連續抽水，不應中途間斷，水泵、井管維修應逐一進行。抽水工作需一直進行，直至深基礎施工完畢。

3.14 水位觀測

對每個井的出水量進行觀測，檢查單井抽水能力。并對地下水位進行時刻觀測，安排三班人員日夜值班進行降水控制操作及數據記錄。抽水初期每30min觀測1次，水位穩定后應每2h觀測一次。

3.15 封井

基坑外的疏干管井若無特殊要求，一般不予拔除，只做回填。當基坑外降水井在降水結束后直接回填，回填物可為砂子或砂、石子混合料，井口部位用黏土封填并搗實。也可全部用黏土封填搗實。基坑內降水井采用混凝土封井。

4、質量控制措施

（1）當遇到砂卵石地層時，可采用粘土護壁成孔。當地層土質松散時，孔內泥漿應高于地面。

（2）抽水時要保證連續進行，以避免泥渣沉淀淤管。為此，現場應準備雙電源，當電源、設備因故障停止抽水后，應立即更換電源，盡快排除設備故障，保證抽水連續，必要時現場應準備發電機備用電源。

（3）每臺水泵應配置一個控制開關，保證“一機、一閘、一漏、一箱”的實現，主電源線路要沿管井排水管路設置。

（4）濾管在井孔中位置偏移不得大于濾管壁厚。

（5）管井降水施工時，井深、井距必須根據設計要求定位、施工。

（6）不允許出現死井，洗井一定要及時，抽水及時，從而保證降水效果良好。

（7）井點成孔后，應立即下井點管并填入豆石濾料，以防塌孔。不能及時下井點管時，孔口應蓋蓋板，防止物件掉入井孔內堵孔。

（8）冬期施工時，地面排水管要覆蓋保溫材料，或回填30cm厚以上干松土，以防凍壞管道。

（9）降水運行過程中，配備專人抽水，定期檢查記錄，做到及時發現問題，及時維護和檢修，力求防患于未然。

5、結語

管井降水是目前我省采用較多的降水技術，降水效果比較好。實踐證明，只要根據現場地質及水文地質條件，做好方案設計，注重施工技術，嚴格把好施工質量關，就可達到預定的降水深度。同時還要注意的是降水必須充分論證對地面沉降和建筑物的影響，做到周圍建筑物萬無一失。

參考文獻

[1] 李忠；朱壽增.深基坑管井降水施工技術[J].中國水運（學術版），2006年08期

[2] 李威.管井降水在樓房深基坑降水中的應用[J].中國農村水利水電，2007年第06期