谷曉燕
渭南市雨水泵站工程為渭南市市政基礎設施項目,位于渭河右堤南側,臨渭區(qū)羅劉村,廠區(qū)占地面積 4 550 m2。建(構)筑物占地面積 1 095m2,包括泵房及前池、變配電室、綜合用房以及出水管道、消能池、排水明渠、箱涵等其他附屬設施。自然地面高程346.7m,前池基礎底部高程 330.2m,開挖深度16.5m。
地貌:施工地段位于渭河南岸一級階地前緣,地形開闊平坦,自然地面海拔高程為 346m。
地層:為渭河沖積平原第四系松散堆積物,巖性為0m~0.5m,耕作土,0.5m~1.0m黃土狀粉土,1.0 m~4.0m粉質粘土,4.0m~6.9m粘土,6.9m~8.0m粉土,8.0m~25.0m粉細砂,25.0m~30.0m粉質粘土,30m以下為細砂。
根據工程地質報告及相關水文資料顯示,本施工場地屬第四系松散層孔隙潛水,主要接收大地降水及北部渭河水的側向徑流補給,含水層主要為細砂,地下水位埋深7.0m左右,單井抽水試驗計算的滲透系數為16.794m/d,影響半徑為230.8m,最大可能涌水量在 1 920m3/d以上,由于開采排水,改變了地下水的自然動力條件,又增加了該區(qū)的補給水量??傊搮^(qū)含水層厚度大,地下水滲流條件好,地下水豐富,地下水單井開采量約為 1 920m3/d。
根據現場勘察及現有資料分析計算,考慮經濟、高效、安全、可靠的原則,施工排水采用深井井點降水。在距基坑開挖線邊緣3m處每隔20m左右布設抽水井1眼,共 14眼,井深 40m,井徑500mm,采用200QJ80-44型潛水泵抽水,若12眼井未將水位降下,將繼續(xù)增加井數。將所有水泵的出水匯入兩根 DN 325鋼管越過渭河大堤至堤北側,直接排至渭河主河道內。
槽鋼支護:在基坑放線后,因開挖范圍內有多處墳地,遷墳較為困難,及 339.7m高程以下為流砂層段。在開挖后有局部坡比及尺寸難以達到設計要求,因此在現有部位采用人工用大錘將槽鋼打入地面進行支護,防止邊坡滑塌(見圖1)。
用竹架板支護,頂部用5 cm厚的木板護頂,同時用鋼管將木板逼緊,頂部用7m長φ45mm鋼管與平臺底部2m長φ45 mm鋼管與槽鋼連接,形成三角形支撐。槽鋼支護間距為 50 cm,平臺以下為8m,平臺以上外露1m(見圖2)。
雨季在邊坡周圍及坡角處設排水溝。在基坑底西北角開挖深為1.5m,直徑為1m的集水坑,安放水泵將基坑的雨水抽出。為防止夜間施工墜落,基坑開挖后采用鋼架管在基坑周邊進行圍護,并布設密目安全網。
在抽水過程中觀察觀測井和抽水井的水位是否下降,觀測井布設在基礎西邊位置。
1)深井施工順序為:測量定位→鉆機就位→成孔→下設井管→填砂礫料→洗井→下設潛水泵及鋼管→試水→正常降水→施工完后封井。
2)定位:根據設計降水平面布置圖,測量定出每個深井準確位置,鉆機依井點位置就位。
3)成孔:降水井采用CZ-22型鋼繩沖擊式鉆機成孔,并采用自成泥漿護壁,鉆頭直徑570mm,成孔直徑600 cm~620 cm,井深為40m,待井深達到聾木深度后,進行抽渣換漿,使泥漿密度保持在1.15 g/cm3~1.25 g/cm3之間。成孔過程中,如個別井底部塌孔,對這些井孔增加泥漿稠度護壁,個別孔上部塌孔嚴重的,下入一定深度護筒進行護壁,都收到預期效果。
4)下設井管:將事先制作好的井管,利用鉆機自身設置的卷揚機分段下設,井管直下到井底,位置應在井孔中間,管頂部比自然地面高500mm左右。
5)填礫料:井管下入后及時填粒徑為3 mm~10 mm的天然礫料,填至距自然地面1 000mm,上部用粘土分層回填并搗實,每口井填入礫料量約為 3m3。
6)洗井:主要采用活塞、空壓機(壓力為0.8 N/mm2,排氣量為12m3/m in~16m3/min)及3.6 cm~5.0 cm潛水泵聯(lián)合洗井,直至抽出清水為止,每口井的洗井時間約為 24 h~30 h。
7)下設水泵:將潛水泵安裝在距泥砂管底1m~1.5m處,吸水管底端應裝逆止閥,設于管井抽水的最低水位以下。上端連同出水管用鋼板箍固定于井管上端;水泵的出水管應高于集水管,并與其連通,集水管的出口處應安裝水表。
8)降水:1號、2號井兩臺水泵為一組;3號、4號兩臺水泵為一組;5號、6號兩臺水泵為一組;7號、8號兩臺水泵為一組;9號、10號兩臺水泵為一組;11號、12號兩臺水泵為一組;13號、14號兩臺水泵為一組,每組電源集中于一個配電箱上,單泵單閘,專人管理。在抽水過程中應經常對抽水設備進行檢查;為在排水井工作期間能觀測到水位變化情況,在排水區(qū)設一個觀測井,定時觀測管井內的水位及集水總管內的流量,并做好抽水記錄,晝夜不停直到基礎施工完成回填土后為止。
9)拔管及封井,井管使用完畢,用人字桅桿借助鋼絲繩、倒鏈,將井管管口套緊,徐徐拔出。濾水管拔出洗凈后備用。目前,渭南市雨水泵站工程降水工作已結束,實踐證明采用深井井點降水法,在本工程施工中是科學的、成功的。
[1] 史紅福,李 濤.軟弱地區(qū)的泵站沉井結構設計與施工[J].山西建筑,2010,36(16):166-167.