段津山

（天津新亞太工程建設(shè)監(jiān)理有限公司， 天津 300060）

近年各城市地鐵建設(shè)全面展開(kāi)，基坑開(kāi)挖深度越來(lái)越深，降水工程的地位愈發(fā)重要。降水工程不僅保證基坑內(nèi)主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量，而且保障基坑的自身安全，避免降水造成周邊環(huán)境破壞。以往降水工程往往被忽視。由于降水工程專(zhuān)業(yè)性較強(qiáng)，監(jiān)理單位對(duì)降水工程管理有些力不從心，導(dǎo)致降水工程不能得到有效管理。

筆者公司監(jiān)理的天津地鐵 5 號(hào)線直沽站為三層換乘站，主體結(jié)構(gòu)基坑長(zhǎng) 159.2 m，標(biāo)準(zhǔn)段基坑寬 23.5 m，深 28.1 m；盾構(gòu)井段基坑寬 27.5 m，深 29.9 m，坑底位于粉土層和粉質(zhì)粘土層。車(chē)站主體采用蓋挖逆作法施工，圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用地下連續(xù)墻與 SMW 工法樁結(jié)合的支護(hù)形式，坑內(nèi)設(shè)置兩道混凝土支撐。根據(jù)地基土的巖性分層、室內(nèi)滲透試驗(yàn)結(jié)果，場(chǎng)地埋深 50.00 m 以上可劃分為潛水含水層、第一承壓含水層、第二承壓含水層，并且淺層潛水含水層以素填土、粉質(zhì)黏土為主。該層水位埋深淺，含水量相對(duì)豐富，含水介質(zhì)顆粒較細(xì)，水力坡度小，滲透性差，地下水徑流十分緩慢，不易抽排水。尤其承壓水層范圍較廣，對(duì)坑內(nèi)結(jié)構(gòu)施工的安全及周邊環(huán)境的安全構(gòu)成威脅。在實(shí)際監(jiān)理工作中，對(duì)降水工程的每一個(gè)環(huán)節(jié)嚴(yán)格控制，并通過(guò)降水過(guò)程數(shù)據(jù)的分析，發(fā)現(xiàn)圍護(hù)結(jié)構(gòu)尤其地連墻的缺陷，及時(shí)加固補(bǔ)救，保證了工程安全和質(zhì)量，避免降水造成周邊環(huán)境破壞。下面從幾個(gè)方面介紹監(jiān)理對(duì)降水施工的管理。

1 施工隊(duì)伍的資質(zhì)管理

總包單位單位必須選擇具有資質(zhì)的降水分包單位，一般業(yè)主要求分包單位必須具有工程勘察乙級(jí)及以上，鑿井甲級(jí)資質(zhì)或地基與基礎(chǔ)工程專(zhuān)業(yè)承包乙級(jí)資質(zhì)。監(jiān)理應(yīng)嚴(yán)格審查資質(zhì)是否符合，審查合格后督促及時(shí)簽署合同并到有關(guān)部門(mén)備案。監(jiān)理審查安全生產(chǎn)協(xié)議，對(duì)不符合要求的條款及時(shí)要求施工單位修改并重新報(bào)審。

2 降水方案的審查批準(zhǔn)

施工前，監(jiān)理單位組織施工單位結(jié)合地質(zhì)勘探資料對(duì)圖紙進(jìn)行會(huì)審，總包單位委托分包單位在設(shè)計(jì)單位降水設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，編制實(shí)施性的降水方案。降水方案須經(jīng)過(guò)專(zhuān)家評(píng)審并簽署意見(jiàn)，監(jiān)理對(duì)修改后的方案進(jìn)行審批。降水方案應(yīng)包括：工程概況、降水方案選擇、降水井?dāng)?shù)量及布置、經(jīng)結(jié)構(gòu)形式、排水管網(wǎng)布置降水井施工工藝、封井方法、基坑降水計(jì)算分析降水對(duì)環(huán)境影響評(píng)價(jià)，降水方案應(yīng)明確降水井的啟動(dòng)條件降壓的具體步驟。監(jiān)理單位審批降水方案后，還應(yīng)要求施工單位編制有針對(duì)性的《降水試驗(yàn)方案》，并對(duì)降水試驗(yàn)方案進(jìn)行審批。降水試驗(yàn)方案應(yīng)包括：工程概況、降水試驗(yàn)的目的、降水試驗(yàn)的方法、降水試驗(yàn)期間的監(jiān)測(cè)內(nèi)容和方法、降水試驗(yàn)的時(shí)間安排、設(shè)備人員安排、降水試驗(yàn)的安全質(zhì)量保證措施等。

3 降水井施工階段的質(zhì)量控制

3.1 材料、設(shè)備的進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收

監(jiān)理工程師對(duì)進(jìn)場(chǎng)的降水井施工的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收，要求降水設(shè)備的管道部件和附件在組裝前必須認(rèn)真檢查和清洗。監(jiān)理工程師對(duì)進(jìn)場(chǎng)的井管檢查驗(yàn)收，并隨時(shí)檢查井點(diǎn)管在場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸、裝卸和堆放時(shí)，濾管濾網(wǎng)是否受到損壞。當(dāng)采用黏土球回填進(jìn)行層間止水時(shí)，進(jìn)場(chǎng)的黏土球的直徑不大于 50 mm，塑性指數(shù)不小于 20。

3.2 降水井成孔及井管控制

根據(jù)成井施工工序，所有降水井均在圍護(hù)結(jié)構(gòu)閉合后進(jìn)行施工。在降水井施工時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)其他影響降水施工，尤其是影響降水井成井質(zhì)量的施工工序應(yīng)全部結(jié)束，如坑內(nèi)地基加固等施工工序，避免對(duì)成井降水產(chǎn)生影響。

考慮基坑的降水效果，部分降水井尤其是靠近基坑圍護(hù)的降水井可能會(huì)位于基坑四周的支撐內(nèi)。對(duì)于這部分井，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工工況進(jìn)行合理的成井順序安排?？拷尾课坏目觾?nèi)降水井，應(yīng)盡量靠近混凝土支撐的格構(gòu)柱，這樣能夠避免后續(xù)基坑開(kāi)挖過(guò)程中的碰撞，也便于后期管理保護(hù)。

成孔施工采用全斷面回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)機(jī)，疏干井、降壓井須分開(kāi)設(shè)置，不得采用混合井，轉(zhuǎn)機(jī)就位后檢查井位是否有偏差，成孔后監(jiān)理應(yīng)檢查成孔直徑、成孔深度及成孔垂直度。疏干井及潛水水位觀測(cè)井應(yīng)采用水泥礫石濾水管或鋼管，坑外潛水水位觀測(cè)井不得進(jìn)入承壓水層，降壓井及承壓水位觀測(cè)井必須采用鋼管，深度應(yīng)根據(jù)附近勘察孔地址資料確定，并符合設(shè)計(jì)要求。成井施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)水文地質(zhì)條件與降水設(shè)計(jì)不符時(shí)，監(jiān)理應(yīng)及時(shí)聯(lián)系勘查與設(shè)計(jì)部門(mén)，共同進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析。

3.3 礫料及黏土球回填

降水井和水位觀測(cè)井井管就位后，檢查井管的垂直度及井底深度是否符合要求，合格后進(jìn)行孔內(nèi)礫料回填。這是降水井施工質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接影響降水效果。監(jiān)理要嚴(yán)格把控，施工過(guò)程監(jiān)理要現(xiàn)場(chǎng)旁站監(jiān)督，監(jiān)督過(guò)程控制礫料回填滿足下面要求。

(1)礫料頂、底面標(biāo)高與設(shè)計(jì)值誤差不大于 100 mm。

(2)礫料均勻回填。與設(shè)計(jì)誤差小于 10%。

(3)礫料回填實(shí)際方量不少于理論方量。

3.4 監(jiān)理對(duì)層間止水效果檢驗(yàn)必須進(jìn)行以下三項(xiàng)檢查

(1)井管內(nèi)水頭標(biāo)高基本符合該層承壓水區(qū)域性測(cè)壓管水頭標(biāo)高。

(2)井管內(nèi)外水頭差變幅不大于 100 mm/30 min。

(3)井管內(nèi)水頭變幅不大于 100 mm/30 min。

3.5 洗 井

洗井是保證降水井正常工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，應(yīng)在試降水前進(jìn)行洗井。另外，在降水井正式降水過(guò)程中，監(jiān)理如果發(fā)現(xiàn)降水井出現(xiàn)出水不暢時(shí)，也可要求降水單位洗井，保證降水質(zhì)量。

洗井時(shí)水泥礫石濾水管井宜采用水泵或空壓機(jī)等方法洗井，鋼管井采用水泵、空壓機(jī)及活塞等方法洗井，監(jiān)理嚴(yán)格控制洗井時(shí)間，降水井洗井時(shí)間不能少于 48 h，降壓井及承壓水觀測(cè)井不應(yīng)少于 24 h。洗井過(guò)程出水量應(yīng)接近設(shè)計(jì)要求，且出水的泥沙含量小于 0.1%(體積比)，洗井后，沉淀管內(nèi)沉渣厚度小于 100 mm。

4 降水試驗(yàn)階段質(zhì)量控制

正式降水前必須進(jìn)行試運(yùn)行，檢驗(yàn)降水井的降水效果，并進(jìn)一步檢驗(yàn)供電系統(tǒng)、抽水設(shè)備、排水系統(tǒng)及應(yīng)急預(yù)案能否滿足降水要求；試運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行記錄，根據(jù)試運(yùn)行結(jié)果，對(duì)于無(wú)法滿足降水要求的部分進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

降水井、水位觀測(cè)井施工完成后，監(jiān)理驗(yàn)收合格，并且監(jiān)測(cè)單位監(jiān)測(cè)準(zhǔn)備工作完成、施工單位對(duì)施工人員的安全技術(shù)交底和值班安排完成后可以進(jìn)行降水試驗(yàn)。

降水試驗(yàn)抽水時(shí)，采取單井抽水，不宜群井抽降，并分層逐步將將水位降至設(shè)計(jì)要求的最深水位處，不得一次將水位降到設(shè)計(jì)要求水位，每層降水深度控制在 3 m 左右，每層抽水后，保持水位穩(wěn)定 24 h 以上，加強(qiáng)坑內(nèi)、坑外以及周邊環(huán)境監(jiān)測(cè)，確認(rèn)沒(méi)有出現(xiàn)較大變化后，進(jìn)行下層抽水。

試抽水時(shí)，必須對(duì)井內(nèi)動(dòng)水位及井口出水量進(jìn)行觀察，抽水期間每隔 30 min 測(cè)一次；保持水位期間，每隔 6 h 測(cè)一次。監(jiān)理要求施工單位做好記錄，監(jiān)理每日檢查。

5 降水井運(yùn)行

基坑內(nèi)降水時(shí)，至少比土體開(kāi)挖提前 21 d 或更早進(jìn)行，以保證有效降低開(kāi)挖土體中的含水量，確?；娱_(kāi)挖施工的順利進(jìn)行，水位降至開(kāi)挖面標(biāo)高以下至少 1.0 m 后，方可進(jìn)行下一步土方開(kāi)挖施工。

基坑降水運(yùn)行主要遵循“分層降水，按需降水”，嚴(yán)禁一次降到底，即基坑開(kāi)挖前首先進(jìn)行疏干預(yù)降水，保障基坑順利開(kāi)挖，水位降至開(kāi)挖面標(biāo)高以下至少 1.0 m 后，方可進(jìn)行下一步土方開(kāi)挖施工，不要過(guò)早、過(guò)量地抽取地下水。降水井運(yùn)行前，所有降水井出水口必須安裝水表，以便準(zhǔn)確記錄出水量，每口降水井應(yīng)單獨(dú)配備水泵及開(kāi)關(guān)箱，降水井應(yīng)按照降水方案及施工進(jìn)度啟動(dòng)疏干井及降壓井，同時(shí)進(jìn)行周邊環(huán)境和水位變化監(jiān)測(cè)。配備降水值班人，隨時(shí)觀測(cè)坑內(nèi)水位變化和降水井運(yùn)行情況，確?？觾?nèi)水位保持在開(kāi)挖面以下1 m。

6 降水井及觀測(cè)井的保護(hù)

施工過(guò)程中，降水井被破壞的事情時(shí)常發(fā)生。監(jiān)理單位應(yīng)協(xié)調(diào)各單位，制定相應(yīng)措施，督促施工單位與各個(gè)分包單位簽訂降水井保護(hù)協(xié)議，制定獎(jiǎng)懲措施，保證降水井安全、可靠。施工過(guò)程中降水井的保護(hù)還應(yīng)采取以下措施。

(1)降水井應(yīng)避開(kāi)盾構(gòu)出入口、盾構(gòu)吊裝孔、出土口、運(yùn)輸通道等區(qū)域；降水井的布置應(yīng)規(guī)則有序，盡量減少其對(duì)基坑開(kāi)挖施工的影響，同時(shí)也利于降水井的保護(hù)。

(2)隨著基坑開(kāi)挖深度的不斷加深，井管的暴露長(zhǎng)度不斷加大，井管沿縱向與每道支撐及時(shí)焊接鋼筋進(jìn)行加固。

(3)開(kāi)挖過(guò)程中需加強(qiáng)對(duì)降水井的現(xiàn)場(chǎng)看護(hù)，并經(jīng)常測(cè)量井內(nèi)，沉淤過(guò)多影響降水效果時(shí)，及時(shí)進(jìn)行洗井確保降水井正常運(yùn)行。

(4)坑內(nèi)挖土?xí)r，挖機(jī)等施工機(jī)械不能直接碰撞坑內(nèi)井管，井周邊的土不得用挖掘機(jī)操作，可以人工扦土，并派專(zhuān)人指揮。

(5)坑內(nèi)所有降水井的井位準(zhǔn)確定位，在井口邊設(shè)置小紅旗等醒目標(biāo)志并標(biāo)明降水井類(lèi)型及井號(hào)。降水井暴露部分纏反光標(biāo)識(shí)，方便夜間施工對(duì)降水井的保護(hù)。

(6)地面的觀測(cè)井要砌筑高出地面井臺(tái)，井臺(tái)上涂明顯油漆標(biāo)志并標(biāo)注觀測(cè)井編號(hào)，每個(gè)觀測(cè)井需加井蓋，避免來(lái)往施工機(jī)具對(duì)觀測(cè)井的破壞。

7 排水措施

工程降水抽取地下水，減少基坑開(kāi)挖范圍內(nèi)土體中含水量，需要施工現(xiàn)場(chǎng)必須有合適的排水設(shè)施以滿足工程降水的需求，確保降水運(yùn)行排水的順暢，保障降水效果。對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)的排水設(shè)施，根據(jù)工程實(shí)際情況進(jìn)行安排，滿足以下要求。

(1)排水設(shè)施滿足工程降水最大出水量的需求，并保障排水的順暢。

(2)盡量縮短降水井與排水設(shè)施之間的距離，減少降水井排水的沿程水頭損失，降低抽水設(shè)備的揚(yáng)程消耗。

(3)基坑抽水運(yùn)行時(shí)基坑兩側(cè)設(shè)有排漿池，基坑抽水運(yùn)行期間在基坑擺放相應(yīng)的集水箱，保證基坑內(nèi)降水井排水管線在最短的距離排入集水箱，在集水箱內(nèi)放污水泵作二次轉(zhuǎn)接抽水最后排入市政排水管網(wǎng)。

8 封 井

深基坑開(kāi)挖到坑底后，做封井準(zhǔn)備工作。首先試停抽水，試停抽期間應(yīng)觀測(cè)試停抽降水井內(nèi)水位以及未澆筑底板或底板未至強(qiáng)度區(qū)域的觀測(cè)井水位，以確保當(dāng)前降水可以滿足未澆筑底板或底板未至強(qiáng)度區(qū)域的降壓需求；若滿足要求，則延長(zhǎng)試停抽時(shí)間，并繼續(xù)保持水位觀測(cè)；若無(wú)法滿足要求，則必須開(kāi)啟預(yù)設(shè)降水井以確保基坑抗突涌安全。

封井時(shí)監(jiān)理應(yīng)召集總承包方、設(shè)計(jì)方以及降水方按照設(shè)計(jì)文件確定封井原則并形成相關(guān)文件；在滿足封井設(shè)計(jì)要求提出的相應(yīng)要求時(shí)，由總承包發(fā)方出封井指令或降水方提出封井申請(qǐng)由總承包方確認(rèn)，監(jiān)理審批同意后，降水方按指令或確認(rèn)文件停止所有井抽水并實(shí)施降水井封井。

封井時(shí)應(yīng)注意出水量較大及后留疏干井與減壓井同時(shí)封堵，封井后要嚴(yán)格做好封井效果的檢驗(yàn)工作。當(dāng)檢測(cè)符合設(shè)計(jì)要求后，方可逐個(gè)實(shí)施封井工作。

9 結(jié) 語(yǔ)

降水工程不僅直接影響到主體結(jié)構(gòu)的工程安全、質(zhì)量，對(duì)工程的進(jìn)度也起著至關(guān)重要的作用，降水工程疏干開(kāi)挖范圍內(nèi)土體中的地下水，方便挖掘機(jī)和工人在基坑內(nèi)施工作業(yè)；降低坑內(nèi)土體含水量，提高坑內(nèi)土體強(qiáng)度；降低下部承壓含水層的承壓水水位，減少坑底隆起和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形量，防止基坑底部突涌的發(fā)生，確保施工時(shí)基坑底板的穩(wěn)定性，保證施工順利進(jìn)行。