淺析迪拜哈斯彥清潔燃煤電廠陸上深基坑降水施工技術(shù)

房召亮

（中交一航局第三工程有限公司，大連 116083）

1 工程概況

迪拜哈斯彥清潔燃煤電廠位于阿聯(lián)酋迪拜，是阿聯(lián)酋政府為保障世博會(huì)召開而建設(shè)的重大基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目，也是“一帶一路”倡議在中東的重要標(biāo)志性工程。

該工程陸上取水管及排水管均為直徑4 m 的GRP 管。其中，取水管管線陸上部分總長(zhǎng)518 m，基槽底寬36 m，斷面上頂標(biāo)高+2.5~+4.75m，底標(biāo)高-8.05 m，開挖方量約31 萬m3；排水管管線陸上部分北側(cè)管線777 m、南側(cè)633 m，斷面上頂標(biāo)高+3.00~+0.70 m，底標(biāo)高-1.05 至-8.05 m（靠海側(cè)-8.05 m），開挖方量約21 萬m3。開挖采用分層分段形式，開挖邊坡根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件分為1∶2（軟土層），1∶0.5（硬土層）。基坑深度大于5 m，屬于深基坑大開挖。取排水管道基槽開挖需結(jié)合明排降水結(jié)合深井點(diǎn)降水施工。陸上GRP 管道施工照片詳見圖1。

圖1 陸上GRP 管道施工照片

2 施工前準(zhǔn)備

2.1 地質(zhì)情況

開挖土層按土類性質(zhì)可分3 層，第一層為細(xì)砂~中砂，第二層為中砂夾雜砂巖，第三層為砂巖層。其中，取水管需開挖至砂巖層，該層開挖厚度6.4~8.9 m；排水管靠海側(cè)需開挖至砂巖層，該層開挖厚度約3.8 m。排水管陸側(cè)土層為細(xì)砂至中砂層，取水管處地下水位+1.69~+2.56 m，排水管處地下水位+1.41~+1.85 m。

2.2 降水方案確定

根據(jù)地質(zhì)報(bào)告研究及降水試驗(yàn)分析結(jié)果，陸上基槽降水主要采用明排法，其中靠海側(cè)區(qū)域40 m 內(nèi)，涌水量較大，擬定在靠陸側(cè)40 m 區(qū)域采用明排結(jié)合深井點(diǎn)降水形式降水。水泵抽水后沿基槽頂面設(shè)置排水管道外排至海側(cè)指定排放點(diǎn)。

3 施工方法

3.1 深井及管線平面布置

結(jié)合地勘資料，以不透水層頂標(biāo)高為-13.0 m，降水井底標(biāo)高-13.85 m，井頂標(biāo)高+2.3 m。鉆孔直徑250 mm，降水管為UPVC、直徑200 mm。

分別以排水管、取水管靠海側(cè)的40 m 長(zhǎng)開挖基槽為研究對(duì)象，以JGJ 120—2012《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》規(guī)范公式進(jìn)行涌水量、單井出水能力計(jì)算，計(jì)算結(jié)果為降水井?dāng)?shù)量為8個(gè)，水泵為潛水泵11.0 kW、揚(yáng)程30 m、數(shù)量10 臺(tái)（2 臺(tái)備用）。施工時(shí)取排水降水井沿基槽兩側(cè)縱向布置4 個(gè)，布置間隔20 m，基槽靠海側(cè)橫斷面布置4 個(gè)，布置間距12 m，共計(jì)8 個(gè)降水井，降水井及排水管線布置詳見圖2 和圖3，降水結(jié)構(gòu)斷面示意圖詳見圖4。

圖2 取水管基槽降水井及排水管線布置圖

圖3 排水管基槽降水井及排水管線布置圖

圖4 降水結(jié)構(gòu)斷面示意圖

3.2 施工工藝流程

具體施工流程：測(cè)量放線→鉆機(jī)駐位→鉆孔清渣→填筑沉砂段→安裝UPVC 管（包裹濾網(wǎng)）→填筑濾料→填筑密封段→抽水清泥進(jìn)行驗(yàn)井。

3.3 人員及設(shè)備配置

人力和機(jī)械設(shè)備配置詳見表1 和表2。

表1 人力資源配置表

表2 機(jī)械設(shè)備資源配置表

3.4 操作要點(diǎn)

在開挖基坑過程中，預(yù)留出施工作業(yè)面的同時(shí)，對(duì)基坑邊坡進(jìn)行加寬處理。沿基坑邊坡底根挖排水溝，并在排水溝內(nèi)分層填充粒徑1 cm 的石子，排水溝寬80 cm，深于每層開挖基坑底以下80 cm。約30~50 m 設(shè)置一個(gè)集水井，基坑邊坡土層中滲出的孔隙水將沿排水溝流向集水井，再由水泵將集水井內(nèi)地下水通過降水干管排出。排水溝上平為基底土平，底平取兩集水井之間距離中為最高點(diǎn)，按2%坡向集水井，保證排水溝排水通暢。

每個(gè)深井點(diǎn)降水系統(tǒng)是由直徑203.2 mm 的UPVC 管組成，按照工程要求放置于-15.0 m DMD（迪拜市政高程），管道中間塞入碎石起到過濾作用。使用空壓機(jī)對(duì)管道進(jìn)行清理增加效率。

降水用的深井安裝在鉆孔內(nèi)。在海灘開挖周邊，鉆孔和安裝在+1.00 m DMD 的地面上。鉆孔完成至所需深度后，將一個(gè)直徑203.2 mm 的UPVC 井網(wǎng)插入井底。井網(wǎng)通過螺紋連接到頂部的直徑203.2 mm 普通UPVC 套管。直徑為203.2 mm UPVC 管的數(shù)量取決于深井的深度。鉆孔與UPVC 井網(wǎng)之間的環(huán)空將填充碎石。UPVC 井網(wǎng)底部開口用端蓋密封。然后，使用空壓機(jī)對(duì)該井進(jìn)行清潔和開發(fā)，以提高潛在井產(chǎn)量，最大限度地提高井的效率。

集水坑泵送系統(tǒng)用泵將地下水泵送至相應(yīng)水位，該系統(tǒng)由多個(gè)直徑609.6 mm 的帶孔桶組成，功率為5.5 kW 的潛水泵位于桶內(nèi)。集水坑泵與軟管相連，軟管一直升到井的頂部。通常，撓性管采用鮑爾型連接。使用152.4 mm 直徑的T 形接頭管，將軟管連接至總管。

公共集水管安裝在明挖頂部周圍。公共集水管干管將連接至排放至沉淀池的主排放管道。每個(gè)取水口和排水口的現(xiàn)場(chǎng)均設(shè)有沉降池。然后用一根管子將這些水箱中的水排入大海。

迪拜市政府對(duì)于排放大海的水質(zhì)有著嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，且施工現(xiàn)場(chǎng)臨近生態(tài)保護(hù)區(qū)，較之國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)格，需要安排專人對(duì)水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

4 結(jié)語

整個(gè)迪拜電廠的降水工作歷時(shí)17 個(gè)月，每天24 h 不間斷施工，有力保證了整個(gè)陸上GRP 管基槽的開挖及管道安裝進(jìn)度。對(duì)整個(gè)降水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)如下：

1）必須將所在國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)吃透，結(jié)合工程降水的技術(shù)要求，合理進(jìn)行降水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和布置，否則將無法取得政府機(jī)關(guān)NOC(不反對(duì)施工證書)，將會(huì)導(dǎo)致該作業(yè)無法施工，從而導(dǎo)致施工拖期。

2）要高度重視現(xiàn)場(chǎng)的HSE（環(huán)境職業(yè)健康）及水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作，該工作需有資質(zhì)的第三方出具水質(zhì)報(bào)告，如水質(zhì)不合格將會(huì)面臨停工及高額罰款。

3）降水作業(yè)要同基槽開挖作業(yè)密切配合，要注意涌水、邊坡穩(wěn)定的觀測(cè)，確保工程安全。