深井真空降水在興力達廣場基礎施工中的應用

張 惠 兵

(江蘇南通六建建設集團有限公司，江蘇 如皋 226500)

深井真空降水在興力達廣場基礎施工中的應用

張 惠 兵

(江蘇南通六建建設集團有限公司，江蘇 如皋 226500)

以上海興力達廣場工程為例，結合工程情況，對基礎施工中深井真空降水方案進行了研究，闡述了降水系統的設計方法，并對其施工工藝流程及技術要求作了說明，解決了該技術在施工時遇到的諸多難題。

深井真空降水，基坑，施工

1 工程概況

上海興力達廣場工程位于上海市普陀區真光路1326號，占地面積10萬m2，地面自然標高約-0.5 m。整個建筑由商業廣場、汽車展示及休閑影視城、B型公寓三部分組成，均設2層地下室。基坑總面積6.7萬m2，其中：商業中心基坑面積4.1萬m2，坑底標高-11.5 m，開挖深度11 m；汽車展示及休閑影視城基坑面積1.2萬m2，坑底標高-8.65 m，開挖深度8.15 m；B型公寓式基坑面積1.4萬m2，坑底標高-10.25 m，開挖深度9.75 m，整個工程土方開挖量約93萬m3。

基坑圍護結構由以下幾部分組成：

1)柱列式鉆孔灌注樁支護墻，商業廣場樁徑900 mm，樁底標高-19.80 m，汽車展示及休閑影視城樁徑900 mm，樁底標高-14.15 m；B型公寓式辦公樓樁徑900 mm，樁底標高-19.80 m。

2)鉆孔樁外側兩排700 mm水泥土攪拌樁止水帷幕，攪拌樁止水帷幕樁底標高：商業廣場-19.80 m，汽車展示及休閑影視城-14.15 m；B型公寓-19.80 m。

3)圍護樁內側被動土采用深層水泥土攪拌加固。

4)坑內設一道雙拼H型鋼斜支撐，支撐中心標高-4.8 m。

坑內地下水屬潛水型，主要來源為大氣降水，地下水位穩定在-1.8 m左右。基坑開挖范圍內第①層土為雜填土，埋深1.5 m，第②層為褐黃色粉質粘土(夾砂)，埋深3.2 m～9.0 m，第④層土為灰色淤泥質粘土，埋深9.0 m～16.5 m，基底坐落在第④層土層上。

2 降水方案選擇

土方開挖時要求基坑內水位降至基底下0.5 m～1.0 m處，既要保證坑內土體干燥，同時又不能因降水引起坑外四周土體沉降，以致建筑物、地下管線受損。

根據工程情況可供選擇的方案有輕型井點降水、噴射井點降水、深井真空降水等。由于本工程降水深度無論是商業廣場、汽車展示及休閑影視城，還是B型公寓都大于6 m，若使用輕型井點降水必須二級或多級才能達到預期效果，這樣就要增加降水設備、多次施工，既不經濟又影響挖土進度，拖延工期，所以此方案不可取。噴射井點降水深度可達8 m～20 m，但是該方法在滲透系數為3 m/d～50 m/d的沙土中效果最佳。本工程土質為淤泥質粘土，滲透系數較小(各層滲透系數見表1)，采用此方法效果也不理想，最后選用深井真空降水。此方法是近年來隨著上海市高層建筑的不斷增加，深基礎的增多而發展起來的一種降水方法。它是輕型井點降水和深井降水相結合的產物。既能一次成井達到降水深度，又能在井管內形成真空，解決土質滲透系數小，滲水慢的問題，以達到理想的降水效果。

表1 各層土滲透系數表

3 降水系統設計

3.1 降水原理

深井真空降水系統由水噴射機組、深井泵、井管、濾管、管路等部分組成。用鉆機成孔安裝井管，井管外側填粗砂做過濾層，上部填粘土封嚴，在井管上口安裝深井泵，接真空設備——水噴射機組。啟動真空設備，在井管內形成真空，井管周圍土體中的水便通過濾層、濾管匯集于深井內，啟動深井泵將水排出。真空泵與深井泵交替工作，不斷將水排出，達到降低地下水位的目的。

3.2 井深確定

商業廣場開挖深度11.0 m，止水樁底標高-19.8 m；汽車展示及休閑影視城開挖深度8.15 m，止水樁底標高-14.15 m；B型公寓開挖深度9.75 m，止水樁底標高-19.80 m。深井套管長度確定為商業廣場12 m、汽車展示及休閑影視城9.2 m、B型公寓式辦公樓11 m、濾管長3 m、沉砂管長1 m。沉砂管底標高商業廣場-16.50 m，汽車展示及休閑影視城-13.65 m，B型公寓式辦公樓-15.25 m。深井構造見圖1。因坑外有止水帷幕，坑底土質滲透系數極小，可視為隔水層，這樣布置降水不會影響坑外水位，以保證四周建筑物的安全。

3.3 井點布置

根據施工總體安排，先開挖商業廣場基坑。在商業廣場地下基礎底板施工完后再開挖汽車展示及休閑影視城、B型公寓式辦公樓土方，所以降水分兩期進行。根據經驗每口井降水有效范圍200 m2～300 m2。考慮到基坑內側被動土加固因素。商業廣場部分布置184口井，汽車展示及休閑影視城部分布置60口井，B型公寓式辦公樓部分布置72口井,一組噴射機組串聯四口深井。(1)號～(4)號井為一號機組，(5)號～(8)號井為二號機組，(9)號～(12)號井為三號機組，(13)號～(16)號井為四號機組，(17)號～(20)號井為五號機組，(21)號～(24)號井為六號機組，依次編號，共計79組。

4 施工工藝

4.1 施工程序

設備進場→定井位→立鉆架→成孔→下井管→清孔填濾水層→洗井→安裝水泵→安裝真空泵→連接管路→基坑降水→拆井→出場。

4.2 施工要求

深井真空降水從成井到降水、拆除各階段應注意以下幾個方面的問題。

4.2.1 開鑿深井

現場定位布點時要根據井點布置圖，并考慮避開工程樁、水平支撐，同時要靠近支撐，便于土方開挖后水泵固定、管理。實際施工井位連續進行，不可中斷。成井和下管時應保證鉆井深度到位。

4.2.2 安裝井內水泵、真空泵

安裝前需要檢查電機和泵體，確認完好無誤后方可安裝，施工過程中必須保證各連接部位密封可靠不漏氣。安裝完畢需要進行試運轉，有不正常現象及時排除。真空泵進出水、進出氣調節好，保證運轉正常。

4.2.3 安裝管路系統

管路上應裝有真空表、水表、閘閥、單向閥。氣管連接處必須注意密封防止漏氣。管路在基坑邊緣匯入總管，將水排入下水道。

4.2.4 降水管理

降水系統安裝完畢后，立即安排三班人員日夜值班進行降水，詳細記錄排水量。定期檢查坑內水位高低，并做好記錄，作為土方開挖的依據。一般正常抽水兩周后即可進行土方開挖。在基坑開挖過程中需密切注意真空效果，保證系統真空度不小于0.06 MPa，當真空表數值不正常時，即降水系統漏水，應進行檢查及時做好密封工作。

降水開始前應在基坑外沿設置水位觀察井，降水期間每天進行水位下降時，應控制抽水力度或暫停抽水，并采取穩定坑外水位的措施。土方開挖后，若止水帷幕滲漏應及時封堵。

4.2.5 井點拆除

根據上海地區土質及地下水情況，當設計無特殊要求、有止水帷幕的坑內降水在基坑墊層施工完成后即可停止降水拆除井點。先拆除管路系統，再拆除深井泵，最后在墊層底部位置將井管割斷，井內灌混凝土封堵。

本工程汽車展示及休閑影視城井點即按以上時間和方法拆除處理，在后續施工期間沒有地下水上升現象。

商業廣場、B型公寓工程設計要求留設1/4的深井降水持續至結構全部封頂。為此在地下室底板中部高度井管上焊鋼板止水圈，將井管澆入底板混凝土內。根據主樓降水情況，我們將在地下-2層結構施工完成后拆除真空降水系統，在底板上表面割斷井管，利用原有井孔，改用普通潛水泵抽水，以控制地下水位。待結構封頂后，用混凝土封堵井孔，井口用鋼板封焊，再澆混凝土密封。

5 降水效果

在興力達廣場工程的基礎土方開挖過程中，采用深井真空降水取得了良好的效果，保證了土方挖運的順利進行。在商業廣場第二層土方開挖過程中連續降雨十多天，由于降水效果良好，基坑土體干燥，給土方施工單位創造了條件，商業中心土方開挖任務仍然提前完成。

經過興力達廣場工程基礎施工實踐，我們認為深井真空降水效果好，費用適中，降水管理簡單，土方開挖方便。目前在上海地區深基坑施工中被普遍采用，是一種比較理想的降水方法。

The application of deep vacuum precipitation in Xinglida Plaza foundation construction

ZHANG Hui-bing

(Jiangsu Nantong Sixth Construction Group Limited Company, Rugao 226500, China)

Taking Shanghai Xinglida Plaza project as an example, combining with the engineering situation, this paper researched the deep vacuum precipitation scheme in foundation construction, elaborated the design method of precipitation system, and explained its construction process and technical requirements, solved the difficulties of the technology encountered in construction.

deep vacuum precipitation, foundation pit, construction

1009-6825(2014)31-0106-02

2014-08-29

張惠兵(1964- )，男，工程師

TU753

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