住宅樓基坑降水施工技術(shù)分析

翟是全

（中鐵十八局集團第四工程有限公司 天津 300000）

降水技術(shù)是深基坑施工技術(shù)的核心部分之一。只有有效地降低地下水位，才能很好地控制圍巖中的土層含水量，使土體具有固結(jié)作用，及基坑具有良好的施工穩(wěn)定性[1]。降水施工是機械施工的基礎(chǔ)，如果處理不好，機械的進出和操作會遇到很多障礙，勞動強度也會相應(yīng)增加。施工單位必須保證深基坑降水技術(shù)的應(yīng)用，從而進一步保證工程的順利推進[2]。隨著時代的發(fā)展，現(xiàn)代住宅的建設(shè)對深基坑的要求越來越高。有關(guān)施工單位要正視深基坑降水施工的重要性，制定排水方案，并結(jié)合施工區(qū)的具體情況進行有針對性的施工，使施工內(nèi)容滿足應(yīng)用要求。在這一過程中，要重視控制工作，從各個角度強調(diào)施工控制對施工的重要性，結(jié)合工程案例的具體內(nèi)容，探討施工環(huán)節(jié)的方案和控制[3]。

1 工程概況

某工程項目以住宅、商業(yè)及配套為主，總建筑面積118193 m2，開挖基坑平面為不規(guī)則多邊形，從東向西長約77 m，南北向?qū)捈s195.1 m。基坑周圍的場地高程約為-0.80m，基礎(chǔ)標(biāo)高為-8.20 m～-5.40 m，基坑開挖深度為4.6 m～7.4 m。

根據(jù)勘察報告，本工程場地土地層巖性主要為雜填土、粘土、粉土、淤泥質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土等第四系松散堆積物，測得的地下水位如下：初始水位埋深2.00 m～3.00 m，相當(dāng)于高程1.35 m～0.75 m；靜水位埋深1.50 m～2.5 0m，相當(dāng)于高程1.75 m～1.25 m，其中基坑坑底為淤泥質(zhì)粘土，滲透性差，建議加強降水和排水措施。

2 基坑降水施工部署

2.1 降水井布置

本工程為疏干井點下泵抽降水，計劃采用氣動泵降水方式，避開工程樁、承臺及承臺梁。正式降水前要進行單井和群井實驗，確定降水速率，出水量和回水是否正常后方可組織降水。如圖1為基坑降水平面布置圖。

圖1 基坑降水系統(tǒng)施工平面布置圖

2.2 降水井結(jié)構(gòu)

基坑降水井設(shè)置為水泥礫石濾水管，如圖2，孔徑800 mm，管井500 mm，井深11.0 m，從井底至地面依次填充級配良好砂石濾料，回填的濾料應(yīng)采用2～4 mm無粉石硝，濾料頂層的地面部分采用粘土夯實封孔，觀測井成井要求同降水井。

圖2 降水井結(jié)構(gòu)圖

2.3 現(xiàn)場排水

2.3.1 基坑內(nèi)排水

對于基坑潛水的疏干，基坑整體上采用大口井坑內(nèi)降水，水泥礫石濾水管孔徑800 mm，井徑500 mm。降水井井深11.0m。全部降水井應(yīng)在基坑開挖前提前做好，并使用氣泵至少提前14天降水。

如圖3，現(xiàn)場統(tǒng)一將坑內(nèi)降水通過南側(cè)坑外設(shè)置的一個6 m3集水箱沉淀后排入市政管網(wǎng)。基坑開挖至坑底標(biāo)高時沿基坑周邊做300 mm×400 mm（深×寬）等粒徑碎石盲溝（盲溝距坑邊距離應(yīng)不小于6000 mm），碎石盲溝縱橫向交接處設(shè)置一個集水坑，與降水井相連組成高效的降排水體系，保證坑底保持干燥。經(jīng)計算，局部深坑降水井通過集水坑與碎石盲溝配合，能夠滿足現(xiàn)場施工降水需要。

圖3 坑底排水設(shè)施平面布置圖

2.3.2 基坑外排水

距離基坑0.5 m，設(shè)置0.3×0.4 m的磚砌排水溝與三級沉淀池相連最后流入市政管道。防止坑外水流入基坑內(nèi)，加強過濾沉淀措施保證清水達標(biāo)排泄。距離基坑1.0 m，設(shè)置0.24×0.3 m的磚砌擋水臺，防止基坑外地表水流入基坑

3 深基坑降水施工技術(shù)

3.1 施工工藝流程

3.1.1 鉆機就位

鉆機就位時要保證底部穩(wěn)定，防止施工時傾斜。鉆機的垂直度偏差控制在為0.5%以內(nèi)，鉆頭與井位中心之間的水平允許偏差為20 cm。

3.1.2 泥漿配制

根據(jù)設(shè)計要求和當(dāng)?shù)氐貙訔l件進行泥漿質(zhì)量控制，配制泥漿時，含砂率小于4%，粘度控制在18-22S內(nèi)，比重不宜超過1.2，如有必要，可混合膨潤土以保護孔壁。

3.1.3 成井孔

采用反循環(huán)技術(shù)控制塔身垂直度，鉆孔時必須注意第一鉆柱的穩(wěn)定性，因為此時鉆具重心高，施加偏心力到泥漿輸送管，鉆具容易晃動；其次，根據(jù)鉆孔位置、鉆孔深度、鉆頭類型、鉆進速度、泵頭、土壤條件等，掌握鉆孔規(guī)模，作好鉆進施工的記錄，選擇合適的重型鉆頭或安裝穩(wěn)定器和導(dǎo)向裝置，以減少地面的不均勻沉降。最后，應(yīng)經(jīng)常檢查鉆桿的垂直度，允許偏差通常≤0.5%，如果超過該值,應(yīng)進行修正,以確保成孔符合規(guī)范要求。

3.1.4 清孔

用優(yōu)質(zhì)泥漿清孔，如果吸入的泥漿比重小于1.08 kg/cm3，含砂率小于4%，即為合適的鉆孔深度，并使用經(jīng)緯儀從兩個方向檢查鉆桿的垂直度，確保鉆孔垂直度的誤差在0.5%以內(nèi)，由監(jiān)理工程師復(fù)核后進行井管安裝。

3.1.5 井管安裝

當(dāng)井管下降時，四根繩索的一端纏繞在絞車上，另一端穿過托盤上的四個繩索孔。銷釘應(yīng)延伸到繩孔下方15 cm處，固定托盤應(yīng)放置在為孔口預(yù)留的墊板上。安裝井管時，將井管垂直插入托盤的插口，包上3-4圈塑料膜，用6-8條竹條均勻包裹接頭，固定井管和托盤，松開中心繩8-10m，將其旋入井管內(nèi)，抽動中心繩拔出銷釘，吊起托盤和沉淀管，待底部繩拉緊后，緩慢放下支撐板，送入托盤，將第一根井管插入鉆孔，直到超過井管開口約1 m，停止下降，然后開始安裝第二根井管。重復(fù)上述步驟，直至下放完井管，固定管體后拔出銷釘和兜底繩，及時回填碎石料；如果井管安裝困難，應(yīng)考慮井眼垂直度是否符合設(shè)計要求。

3.1.6 回填濾料、井管外封閉

成孔后立即下管，防止塌孔。管道應(yīng)選擇無裂紋的管道，可采用敲擊法對管道質(zhì)量進行鑒定。管道一般用三根約2 m長的竹片連接，每根管子上下距離管口約15 cm，并用鉛絲綁扎牢固，導(dǎo)向架上的鋼絲繩用于將一根管子放入孔中，單根水泥管長1 m，要求暴露在表面約20 cm。

下管后立即回填過濾層填料，沿井管周邊回填并夯實粒徑為0.2～0.5 cm的干凈石硝。回填過程中，井管應(yīng)垂直，避免因一處集中回填而將井管擠壓到另一側(cè)。

3.1.7 洗井、抽降水

井管安裝完畢后，用空壓壓縮機將管井內(nèi)的泥土、細砂、泥漿全部清理干凈，保證管井正常出水。洗井后，運行潛水泵。隨著所有設(shè)計排水井的運行，水位將自然下降至設(shè)計要求的水位。排水后，應(yīng)立即回填管井。

3.2 封井時間、數(shù)量及做法

3.2.1 試停抽

（1）底板混凝土澆筑養(yǎng)護一周以上后，為了避免底板上浮的現(xiàn)象，可考慮停泵1～2天；（2）試停期間，不得拆除降水井內(nèi)的水泵，并保證水泵隨時能正常啟動。根據(jù)出水情況，在混凝土底板施工過程中，可同時封堵分布在該區(qū)域的降水井。（3）試驗停泵期間，觀察降水井水位，以及底板未澆筑或底板未達到強度區(qū)域的水位，確保當(dāng)前降水量能滿足底板未澆筑或底板強度不合格區(qū)域的降水需求；如果滿足要求，則繼續(xù)保持水位觀測；如果不能滿足要求，則必須打開預(yù)設(shè)的排水井。

3.2.2 坑內(nèi)疏干井

本工程基坑降水井為疏干降水，第一批封井?dāng)?shù)量為總降水井的50%，與墊層、底板施工同時進行。第二批50%降水井應(yīng)在地下室主體完工后，且基坑周邊還槽土回填完畢、房心回填土回填完成后進行封井。根據(jù)地質(zhì)勘查報告，結(jié)合現(xiàn)場實際情況，擬定在基礎(chǔ)底板施工過程中，封閉降水井54口，剩余54口后封井均勻布置在基坑。

3.2.3 坑外觀測井

基坑底板均達到設(shè)計強度后，坑內(nèi)降水完全結(jié)束，土方回填后坑外觀測井可以進行封井。坑外井封井時，粘土回填至井管口下2 m處，回填素混凝土，再用鋼板焊接封牢井口。

3.3 降水質(zhì)量保證措施

鉆機安裝正確、穩(wěn)定，嚴(yán)格按照操作規(guī)程進行操作，保證鉆孔垂直度誤差小于1%，孔深誤差小于1%；鉆具下放時應(yīng)緩慢，避免吸入和塌孔；清孔后，確保孔底沉渣厚度小于300 mm，泥漿含砂量小于4%；下放管道時，用竹片夾住混凝土管接頭，將其系牢，防止移位，然后小心緩慢地將其抬起。遇到障礙物，先查明原因再下降；下降到設(shè)計位置后，確保井管口離地面300～500 mm，并用蓋板蓋住，防止灰塵或雜物。井管應(yīng)位于鉆孔中心，以保證濾料填充均勻。

4 施工管理措施

在基坑降水工程中，施工工藝復(fù)雜且施工工序繁多，所以在施工前，專業(yè)人員有必要進行全面勘察。其次，降水工程會對地基、基坑等工程質(zhì)量產(chǎn)生一些重要影響，如地基不均勻沉降、下陷等現(xiàn)象。因此，在具體施工期間，應(yīng)確保施工人員具有較高的技術(shù)專業(yè)素質(zhì)和豐富的經(jīng)驗，促進工程施工質(zhì)量的提升。

降水施工時根據(jù)實際情況，應(yīng)與土建施工進行協(xié)調(diào)。以水位監(jiān)測情況為參考，分段抽水，動態(tài)調(diào)整泵井內(nèi)水泵數(shù)量或靈活調(diào)節(jié)水泵流量，使其具有合理性。

本著最大限度利用資源的原則，可將降水抽出的水用于施工現(xiàn)場作業(yè)，如車輛沖洗、降塵；降水沉淀物可以經(jīng)過分選過濾后進入沉淀池，清水池中的水再進入壓力罐，經(jīng)現(xiàn)場供水系統(tǒng)輸送至取水點進行現(xiàn)場噴灑、道路灌溉、出入口洗車、混凝土養(yǎng)護等，實現(xiàn)環(huán)保施工。

5 結(jié)語

在建筑深基坑工程中，地下水問題頻發(fā)，若處理不到位，會直接威脅基坑施工安全，甚至對周邊建筑物產(chǎn)生不利影響。基于此，基坑降排水技術(shù)的廣泛應(yīng)用，有助于提高工程的施工質(zhì)量和效率。本文基于住宅樓建筑施工場地的地質(zhì)條件，優(yōu)化項目基坑降水設(shè)計方案，對深基坑降水及排水施工工藝展開分析，提出的施工技術(shù)要點，可為類似工程的建設(shè)提供參考。