鄧斌，何向東，顏敏

(重慶建工第二建設(shè)有限公司，重慶 400030)

西南地區(qū)深基坑管井降水施工工藝

鄧斌，何向東，顏敏

(重慶建工第二建設(shè)有限公司，重慶 400030)

西南地區(qū)多大江大河，地質(zhì)情況復(fù)雜，沿江、沿湖建筑深基坑施工降水極為困難，為指導(dǎo)施工，該文對(duì)西南地區(qū)深基坑管井降水工程施工進(jìn)行了研究。詳細(xì)闡述了管井降水施工工藝、施工準(zhǔn)備、施工方法、質(zhì)量控制等內(nèi)容。

管井降水；管井施工；質(zhì)量控制

0 引言

西南五省風(fēng)景秀美，江河湖泊眾多，以長(zhǎng)江為主的7大河流縱橫而過，沿江沿河建筑不可避免。在這些地區(qū)建筑施工時(shí)，首先需要考慮解決的重大技術(shù)課題就是降低地下水。筆者通過大量的工程實(shí)踐認(rèn)為，通過在場(chǎng)地周圍設(shè)置止水帷幕，基坑內(nèi)采用管井降低地下水的方法是一種切實(shí)可行的方法。

圖1 管井降水工藝流程圖

管井井點(diǎn)，它由井管、濾管及抽水設(shè)備等組成。由于管井降水井距大，易布置，排水量大，降水深，抽水設(shè)備及施工工藝簡(jiǎn)單等眾多優(yōu)點(diǎn)而被廣泛使用。對(duì)于土質(zhì)差好、工期長(zhǎng)的工程來說，既經(jīng)濟(jì)又合理。

1 管井降水工藝流程（圖1）

2 施工準(zhǔn)備

2.1 作業(yè)條件

施工現(xiàn)場(chǎng)需“三通一平”，具備供水、供電及排水能力。施工場(chǎng)地范圍地質(zhì)勘測(cè)資料齊全，根據(jù)實(shí)際地下水位埋深、土層分布和基坑放坡系數(shù)，確定井點(diǎn)位置、數(shù)量和降水深度。在施工范圍內(nèi)的地下管線應(yīng)該妥善處理。并核對(duì)降水井位置，經(jīng)甲方、監(jiān)理驗(yàn)線完畢方可施工。

2.2 材料準(zhǔn)備[1-2]

組織所需材料入場(chǎng)，各種材料需有合格證明、質(zhì)量報(bào)告，入場(chǎng)后復(fù)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(diǎn)管內(nèi)徑宜大于潛水泵外徑50mm。

(1)濾水管：一般長(zhǎng)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(diǎn)焊固定。墊筋外用螺旋形12號(hào)鐵絲纏繞，其間距為1mm，并與墊筋用錫焊焊牢?；蛘咴诠芡獍?0孔/cm2和41孔/cm2鍍鋅鐵絲網(wǎng)兩層或尼龍網(wǎng)。上下管間連接宜用對(duì)焊。當(dāng)土質(zhì)較好且深度在15m內(nèi)，也可用外徑380～600mm、壁厚50～60mm，長(zhǎng)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(wǎng)。

(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(shè)3‰的坡度，與附近下水道連通。

2.3 機(jī)具準(zhǔn)備

(1)成孔設(shè)備：CZ型沖擊鉆機(jī)、回轉(zhuǎn)鉆機(jī)、潛水鉆機(jī)及配套卷?yè)P(yáng)機(jī)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(fā)電機(jī)組（一臺(tái)備用）。

3 施工方法

3.1 放線、定位

根據(jù)施工圖確定管溝邊線，由地下水情況，確定井點(diǎn)濾管位置。按設(shè)計(jì)要求布設(shè)井位，確定標(biāo)高。放線定位完畢，需進(jìn)行驗(yàn)線。

3.2 制備泥漿

在回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)成孔過程中，泥漿循環(huán)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(xiàn)場(chǎng)開挖泥漿池，池的位置根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)條件選定。泥漿池容積應(yīng)由實(shí)際工程的管井井深、井?dāng)?shù)、排漿量綜合決定，按上節(jié)計(jì)算求得。泥漿池應(yīng)避開地下管網(wǎng)，必要時(shí)采用磚石泥漿池。若施工現(xiàn)場(chǎng)不允許，可設(shè)置專用泥漿箱。

3.3 護(hù)口管設(shè)置

為防止孔口塌陷，管井開孔段若為松散軟弱土層，需設(shè)置護(hù)孔管。護(hù)孔管直徑一般大于設(shè)計(jì)孔15cm；護(hù)孔管底口宜進(jìn)入具有一定強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定的土層50cm左右；中心偏差宜小于20mm；埋設(shè)垂直度偏差不大于0.5%。當(dāng)孔口段為層厚較大、強(qiáng)度較高的黏性土?xí)r，可不必設(shè)置護(hù)孔管。

3.4 鉆機(jī)就位

基坑內(nèi)井點(diǎn)的布設(shè)，應(yīng)盡可能方便坑內(nèi)機(jī)械作業(yè)及坑內(nèi)結(jié)構(gòu)施工。鉆機(jī)需準(zhǔn)確、平穩(wěn)就位，就位后必須保證穩(wěn)固、水平，保證井點(diǎn)垂直，其垂直度偏差一般不大于1/100。

3.5 鉆進(jìn)成孔

鉆進(jìn)時(shí)一般采用地層自造泥漿護(hù)壁。成孔開始時(shí)，應(yīng)減壓低速成孔，待孔內(nèi)泥漿均勻，泥漿比重達(dá)到1.1以上，開始進(jìn)尺；這時(shí)盡量快速鉆進(jìn)，避免鉆井時(shí)間太長(zhǎng)，減少鉆具對(duì)井壁的擾動(dòng)及沖洗浸泡孔壁的時(shí)間，以免影響降水質(zhì)量和效果。井徑宜大于井管外徑200mm以上，且井管外徑不宜小于200mm，井管內(nèi)徑宜大于水泵外徑50mm。井孔應(yīng)保持圓正垂直，孔深不小于設(shè)計(jì)深度。

3.6 泥漿密度調(diào)節(jié)

泥漿密度調(diào)節(jié)俗稱換漿，就是對(duì)孔內(nèi)泥漿密度進(jìn)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(shí)，泥漿控制在1.10～1.15左右，在粉砂層、易塌孔層中成孔時(shí)，泥漿比重在1.10～1.20左右；詳見質(zhì)量控制。

3.7 濾管、井管入孔安裝

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

3.8 回填砂礫過濾層

在選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)土體主含水層砂粒直徑和填礫技術(shù)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(shí)，最好保持連續(xù)，將泥漿擠出井孔，并隨填隨測(cè)填入濾料的高度。當(dāng)填入量與理論值不符時(shí)，需及時(shí)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(nèi)應(yīng)該用黏土封填，以防漏氣。在井口做磚砌保護(hù)井襯，并在其表面抹砂漿(圖2)。

圖2 管井結(jié)構(gòu)示意圖

3.10 聯(lián)合洗井

洗井工序是關(guān)系到井管出水量的一個(gè)關(guān)鍵工藝環(huán)節(jié)。成井后，用負(fù)壓活塞洗井方法輔以空壓機(jī)排淤，用這種聯(lián)合的方法清除井內(nèi)泥漿至完全出清水為止，再用污水泵反復(fù)進(jìn)行恢復(fù)性抽洗。洗井應(yīng)在成井后立即進(jìn)行，不能超過4h。完成后可進(jìn)行試抽水，以此確定其出水量。若洗井后濾料下沉量過大，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)填。

3.11 架設(shè)電纜

鋪設(shè)電纜和電閘箱，安裝并接通電源。配電箱開關(guān)應(yīng)按一井一閘設(shè)置，使各井可獨(dú)立啟動(dòng)和關(guān)閉，方便實(shí)施應(yīng)需抽水和關(guān)閘檢修。而且用電設(shè)備須可靠接地，做好防水、防雨工作，須由專人負(fù)責(zé)管理。

3.12 安裝水泵

安裝前，檢查電機(jī)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(shè)計(jì)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。若水泵接通電源，不出水，應(yīng)立即關(guān)閉電源，查找原因，防止燒毀線圈。

3.13 抽水運(yùn)行

管井施工完畢，進(jìn)行試抽水，若各項(xiàng)指標(biāo)正常，便開始正式降水。抽水需要連續(xù)抽水，不應(yīng)中途間斷，水泵、井管維修應(yīng)逐一進(jìn)行。抽水工作需一直進(jìn)行，直至深基礎(chǔ)施工完畢。

3.14 水位觀測(cè)

對(duì)每個(gè)井的出水量進(jìn)行觀測(cè)，檢查單井抽水能力。并對(duì)地下水位進(jìn)行時(shí)刻觀測(cè)，安排三班人員日夜值班進(jìn)行降水控制操作及數(shù)據(jù)記錄。抽水初期每30min觀測(cè)1次，水位穩(wěn)定后應(yīng)每2h觀測(cè)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(dāng)基坑外降水井在降水結(jié)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(shí)。也可全部用黏土封填搗實(shí)?；觾?nèi)降水井采用混凝土封井。

4 質(zhì)量及安全保證措施

(1)當(dāng)遇到砂卵石地層時(shí)，可采用粘土護(hù)壁成孔。當(dāng)?shù)貙油临|(zhì)松散時(shí)，孔內(nèi)泥漿應(yīng)高于地面。

(2)抽水時(shí)要保證連續(xù)進(jìn)行，以避免泥渣沉淀淤管。為此，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)準(zhǔn)備雙電源，當(dāng)電源、設(shè)備因故障停止抽水后，應(yīng)立即更換電源，盡快排除設(shè)備故障，保證抽水連續(xù)，必要時(shí)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)準(zhǔn)備發(fā)電機(jī)備用電源。

(3)每臺(tái)水泵應(yīng)配置一個(gè)控制開關(guān)，保證“一機(jī)、一閘、一漏、一箱”的實(shí)現(xiàn)，主電源線路要沿管井排水管路設(shè)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(shí)，井深、井距必須根據(jù)設(shè)計(jì)要求定位、施工。

（6）不允許出現(xiàn)死井，洗井一定要及時(shí)，抽水及時(shí)，從而保證降水效果良好。

（7）井點(diǎn)成孔后，應(yīng)立即下井點(diǎn)管并填入豆石濾料，以防塌孔。不能及時(shí)下井點(diǎn)管時(shí)，孔口應(yīng)蓋蓋板，防止物件掉入井孔內(nèi)堵孔。

（8）重慶地區(qū)冬期施工時(shí)，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(yùn)行過程中，配備專人抽水，定期檢查記錄，做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)維護(hù)和檢修，力求防患于未然。

5 結(jié)語

實(shí)踐證明，管井降水能夠達(dá)到預(yù)期效果。只要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)及水文地質(zhì)條件，做好方案設(shè)計(jì)，注重施工工藝，嚴(yán)格遵循施工要求，就可達(dá)到預(yù)定的降水深度。

由于管井井點(diǎn)施工是隱蔽性工程，必須注重全過程質(zhì)量監(jiān)督。嚴(yán)格控制管井孔徑、孔深、井管配制、濾料級(jí)配、回填質(zhì)量、聯(lián)合洗井、抽水運(yùn)行等關(guān)鍵工序，做到不合格不驗(yàn)收。

[1]沈偉.管井降水在基坑施工中的應(yīng)用[J].工程建筑，2011(3)：34-35.

[2]張勝森.管井降水在深基坑開挖中的應(yīng)用[J].山西建筑，2010，36(10)：103-104.

[3]呂勤，熊軍.管井降水在深基坑工程中的應(yīng)用[J].低溫建筑技術(shù)，2005(2)：71-72.

Tube Well Dewatering Technology for Deep Foundation Pitin Southwest China

SouthwestChina,geologically complicated,ishome tomany big rivers,causing difficulties for dewatering of deep foundation pitof buildings along the riversand lakes.To guide relevantconstruction,tubewelldewatering of deep foundation pit in the southwestpartof China isstudied and construction technology,construction preparation,constructionmethod and quality controlof tubewelldewatering areelaborated in detail.

tubewelldewatering;tubewellconstruction;quality control

TU 51

A

1671-9107(2012)10-0036-03

10.3969/j.issn.1671-9107.2012.10.036

2012-07-10

鄧斌(1972-)，男，大學(xué)本科，高級(jí)工程師，總工程師，從事建筑工程技術(shù)質(zhì)量管理工作。

何向東(1967-)，男，四川峨嵋人，大學(xué)本科，高級(jí)工程師，從事建筑施工管理工作。

孫蘇

施工安全