小口徑真空疏干井搭接降水工藝
關鍵詞:深基坑；小口徑；疏干井抽水；降水工藝
1. 工程概況
南京政治學院上海分院信息化綜合大樓工程，位于上海市楊浦區(qū)邯鄲路、四平路夾角地塊，毗鄰五角場環(huán)島和地鐵十號線五角場站，地塊形狀呈扇形。自然地面標高為-0.85m，基坑開挖深度15.1m，最深18.3m，地下基坑面積約6700m2，總建筑面積約54000m2。本工程為一棟16層主樓和5層裙房組成，整個場地內(nèi)下設3層地下室。
本工程基坑類別為二級基坑，分為I區(qū)和Ⅱ區(qū)，I區(qū)基坑圍護結構采用700mm厚地下連續(xù)墻，Ⅱ區(qū)基坑圍護結構采用800mm厚地下連續(xù)墻，地下室均另設400厚內(nèi)襯墻。基坑內(nèi)采用旋噴樁全邊加固,寬6米，加固范圍為基坑4米范圍，地下連續(xù)墻成槽前采用三軸攪拌樁護壁，基坑外套打，基坑內(nèi)搭接200mm，加固后抗?jié)B系數(shù)≤1x107cm/s。
2. 工程地質條件
根據(jù)擬建場地的勘察資料，在所揭露100.31m深度范圍內(nèi)的地基土主要由飽和粘性土、粉性土和砂土組成，擬建場地淺部地下水屬潛水類型，受大氣降水及地表徑流補給。潛水位埋深隨季節(jié)、氣候等因素而有所變化。勘察期間測得地下水埋深約0.60～1.30m，上海市年平均高地下水位埋深為地表面下0.5m，地下水水位埋深為地表下1.5m，本次降水取0.5m。
3. 降水方案設計
3.1設計思路：
鑒于本工程地處上海地區(qū)，土方開挖時間在5～8月期間，正處長江中下游梅雨季節(jié)，選擇什么樣的降水方案，直接關系到土方開挖質量及進度。
本工程的降水每區(qū)分為疏干井和降壓井兩種類型，疏干井分Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)施工，每區(qū)分2次布設、施工。根據(jù)地質勘探報告水位情況驗算，可不降承壓水，但為確保安全，我們采取先打設觀測井，觀察承壓水頭，待驗算基坑是否穩(wěn)定后再決定是否施工降壓井。
根據(jù)本工程的施工要求在第一道支撐施工完成后，利用支撐砼養(yǎng)護期間，在基坑Ⅰ區(qū)內(nèi)第一次施工53口降水井，井深-14.05m，立即開啟降水，根據(jù)日出水量運行進行計算，一周內(nèi)水位即可降至第二道支撐下1m；在第二道支撐完成后，在基坑內(nèi)第二次施工46口降水井，井深-20.60m。在基坑Ⅱ區(qū)內(nèi)第一次施工18口降水井，井深-14.05m；在基坑Ⅱ區(qū)內(nèi)第二次施工13口降水井，井深-20.60m。
考慮在搭接施工時水位將有所回升，根據(jù)流水曲線和第一、二次成孔間隔時間，兩次降水之間的搭接長度為5m。降水井成孔直徑300mm，井管直徑為90mm濾管外包40目濾網(wǎng)，孔底標高在濾管低部下500mm，以確保降水至設計要求位置。
4. 降水施工工藝
4.1井點降水施工流程
井點定位→沖孔→下井管→回填濾砂→安裝真空泵→安裝真空水管→密封井口→降水運行
4.2井點降水施工方法
本工程采用高壓水槍沖孔，水壓必須保持0.8～12mpa，施工過程采用循環(huán)取水。
4.2.1成孔時應左右晃動沖管，沖孔孔徑不應小于300mm，深度應比濾管深0.5m以上。
4.2.2每根井點管沉沒后應檢查滲透水性能：井點管與孔壁之間填濾料時，管口應有泥漿水冒出，或向抽管內(nèi)灌水時，能夠很快下滲。
4.2.3沉井點管：第一次沉井點管為第三道支撐以下1m，即管底標高為-14.05m；第二次沉井點管為基坑底板以下5.5m，即管底標高為-20.6m。
4.2.4回填粗砂要四周均勻，不能過快，防止局部脫空，降水井用砂要求粗砂，決不允許采用建筑細砂，以免堵住濾管孔，影響抽水效果。
4.2.5真空泵安裝在基坑邊，通過真空水管與井管接通，把真空水管放至井底，待井內(nèi)的水被抽干后再開始抽空氣使管內(nèi)形成真空，使井管周圍的水在真空負壓作用下經(jīng)過濾料進入濾管，經(jīng)過真空管和空氣一起進入真空水泵排出基坑外排水溝內(nèi)。
4.2.6井點系統(tǒng)安裝完畢，必須及時試抽，全面檢查管路接頭質量，井點出水情況和抽水機械運轉情況等。如發(fā)現(xiàn)漏氣和“死井”，應立即處理。
4.2.7在降水過程中，應按時觀測流量、真空度、密切注意周圍環(huán)境變化有無異常，并做好原始記錄。
5. 降水運行
5.1疏干井抽水方法
本次采用真空深井的方法降低潛水位，真空泵安裝在基坑中間和基坑四周，通過真空水管與井管接通。第一道支撐施工后，把真空水管放至井底，待井內(nèi)的水被抽干后再開始抽空氣使管內(nèi)形成真空，使井管周圍的水在真空負壓作用下經(jīng)過濾料進入濾管，經(jīng)過真空管和空氣一起進入真空水泵排出基坑外排水溝內(nèi)。其中每3～5口井共用一臺真空射流泵(型號為JSJ60)，抽水安裝示意圖如下：
5.2降水試運行
5.2.1降水井施工完一口井即投入運行一口，以便及時抽通水井，確保降水井的出水量。
5.2.2試運行之前，需測定各井口和地面標高、靜止水位，然后開始試運行，以檢查抽水設備、抽水與排水系統(tǒng)能否滿足降水要求。
5.2.3安裝前應對泵體和控制系統(tǒng)作一次全面細致的檢查。檢驗電動機的旋轉方向、各部位連接螺栓是否擰緊，潤滑油是否足、電纜接頭的封口無松動、電纜線有無破損等情況，然后轉1秒左右，如無問題，方可投入使用。安裝完畢應進行試抽水，滿足要求后轉入正常工作。
5.2.4試運行抽水時間控制在1天，即每口井成井結束后連續(xù)抽水1天，以檢查出水質量和出水量。
5.3正式降水運行
根據(jù)總體進度計劃，降水運行在基坑圍護結束、第一道支撐施工后進行，第一次降水為期15天，以保證地下水水位降低到第二道支撐以下2m左右；第二次降水為期12天確保把地下水位降低到基坑底板以下1m。
6. 工藝特點
