李曉晶

(山西一建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030003)

地下工程施工中為防止地下水通過基坑側(cè)壁與基底流入基坑，通過抽水井或滲水井等措施降低基坑內(nèi)外地下水位的方法。

1 施工方法

(1)測放井位：根據(jù)設(shè)計(jì)施工圖中管井井點(diǎn)平面布置圖測放井位，用木楔等作為井位的標(biāo)識(shí)標(biāo)志，井位點(diǎn)的允許偏差不大于300mm。當(dāng)井點(diǎn)位置受施工現(xiàn)場堆土不平或積水等影響時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況作相應(yīng)的位置調(diào)整，變動(dòng)范圍應(yīng)控制在1.5m范圍內(nèi)，定位時(shí)還應(yīng)錯(cuò)開建筑物的墻、柱、梁、樁頭、塔吊和施工電梯基礎(chǔ)。

(2)護(hù)孔管埋設(shè)：當(dāng)?shù)孛鏋殡s填土，土質(zhì)比較松軟易塌孔時(shí)，應(yīng)采用護(hù)管保護(hù)孔口防止坍塌，護(hù)孔管應(yīng)穿過松散土層插入到原狀土層中，松散土層外置的護(hù)孔管外部應(yīng)用粘性土回填密實(shí)，防止護(hù)管外返漿造成孔口坍塌，護(hù)孔管應(yīng)高出井點(diǎn)位置標(biāo)高200mm以上便于操作。

(3)降水井鉆孔、成井：降水井采用正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔的方法，鉆機(jī)成孔孔徑為600mm，鉆機(jī)鉆至設(shè)計(jì)井底標(biāo)高后，采用懸吊式托盤下管法逐節(jié)放入無砂濾水管，管內(nèi)徑為400mm。無砂濾水管的孔隙率≥30%。在砂層土層段用100目(每646.16mm2，即每平方英寸)尼龍紗網(wǎng)嚴(yán)密包裹無砂管，減少涌砂隱患。在下濾水管前先下長2.0m沉砂管，然后再下無砂管。下管時(shí)，必須將無砂管的中心對(duì)準(zhǔn)成孔的孔中心位置，嚴(yán)禁無砂管的管壁磕碰到成孔的孔壁造成孔壁坍塌。降水時(shí)用麻(或棕)繩將水泵吊裝到降水井內(nèi)防止墜落，吊裝至設(shè)計(jì)的降水水位標(biāo)高以下1000mm～1500mm。

(4)填濾料：降水管安裝完畢后，隨即在降水管壁與孔壁之間對(duì)稱均勻填入碎石濾料，用鋼筋插搗密實(shí)。

(5)洗井：成井后應(yīng)進(jìn)行洗井，確保降水過程中的降水效果，洗井標(biāo)準(zhǔn)是以井內(nèi)出水清沏為宜，并且洗井時(shí)間應(yīng)大于3h。

(6)標(biāo)識(shí)：為方便管理，井口及抽水管要粘貼安全警示標(biāo)識(shí)以及井號(hào)編號(hào)標(biāo)識(shí)。

(7)排水：降水施工過程中排出的水，必須通過現(xiàn)場排水管網(wǎng)經(jīng)沉淀池二次沉淀后排入就近城市的市政排水管網(wǎng)中。具體排水路線為管井內(nèi)水管(1寸)→支管(2寸)→總管(直徑110mm)，水管變截面處通過變徑防倒灌三通連接。

(8)降水設(shè)備選型介紹：本基坑降水采用氣動(dòng)降水施工方法。氣動(dòng)降水是采用高壓氣體為動(dòng)力，結(jié)合自動(dòng)控制系統(tǒng)和專業(yè)的氣動(dòng)降水設(shè)備實(shí)現(xiàn)基坑降水的施工工藝。氣動(dòng)降水由氣源系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)和水氣置換系統(tǒng)組成。氣源系統(tǒng)包含空壓機(jī)、儲(chǔ)氣罐和分氣組成。自動(dòng)控制系統(tǒng)包含開關(guān)裝置、調(diào)壓裝置和數(shù)控系統(tǒng)。水氣置換系統(tǒng)包含排氣閥、止回閥和置換器?？偟墓ぷ髟砣缦拢嚎諌簷C(jī)產(chǎn)生的高壓氣體存儲(chǔ)到儲(chǔ)氣罐，經(jīng)過分氣分配到各個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)內(nèi)，根據(jù)降水井深度調(diào)節(jié)調(diào)壓裝置，根據(jù)出水量調(diào)節(jié)數(shù)控模塊，開啟各控制開關(guān)。經(jīng)過調(diào)壓后的氣體被分配到各個(gè)水氣置換系統(tǒng)中。數(shù)控模塊根據(jù)指令控制每一路氣體的開啟與關(guān)閉。排氣閥協(xié)助置換器中的廢氣排出的更快。

置換器工作原理：I型置換器：有一個(gè)工作腔室。將置換器緩緩放入井中水位以下，打開進(jìn)水單向閥門，水流入腔室內(nèi)，這時(shí)控制系統(tǒng)向置換器開始供氣，進(jìn)水單向閥門受到氣壓關(guān)閉，出水單向閥門打開，水受到氣壓流入出水管。泵體內(nèi)的水全部排出后，控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)停止供氣，出水單向閥門自動(dòng)關(guān)閉，腔室內(nèi)的氣體排出，進(jìn)水單向閥門打開，水流入腔室，以此往復(fù)循環(huán)進(jìn)行降水施工。II型置換器：有兩個(gè)工作腔室，每一個(gè)腔室工作原理與I型置換器相同。通過控制系統(tǒng)使兩個(gè)腔室交替工作，完成連續(xù)降水工作。

(9)群井降水：空壓機(jī)和儲(chǔ)氣罐搬運(yùn)不便，空壓機(jī)和儲(chǔ)氣罐均放置在西側(cè)基坑開外線以外，避開堆料場、臨時(shí)道路等。盡量在以后的施工過程中少挪動(dòng)。自動(dòng)控制箱安放在12口降水井的中間位置，這樣操作方便，節(jié)省分氣管。排水集中在主管道排至市政管網(wǎng)，排水口放置沉淀池。

(10)氣動(dòng)降水特點(diǎn)：降水井內(nèi)無用電設(shè)備，安全可靠，降水過程中使用氣管代替了電纜線，安全整潔；自動(dòng)化控制，有水即抽，無水即停，節(jié)能環(huán)保；可調(diào)節(jié)揚(yáng)程，可調(diào)節(jié)出水量，功能強(qiáng)大，適應(yīng)性強(qiáng)；氣管設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)化長度，連接采用標(biāo)準(zhǔn)化接頭，方便快捷。

(11)沉淀池：在現(xiàn)場布置了2個(gè)沉淀池(東北角)，基坑周邊設(shè)DN110排水總管，排水坡度≥3‰，并在合適位置預(yù)留不小于DN40進(jìn)水管便于與排水管連接。地下水通過排水管排到沉淀池，最終排入市政污水管網(wǎng)。

2 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

井深誤差：小于井深的2‰；孔斜：小于1%；井水含砂量：抽水穩(wěn)定后，小于8‰；井底沉渣厚度不大于80mm，沒有出水不暢或死井等情況；水位觀測精度±10mm，流量觀測精度±0.1m。

3 成品保護(hù)

嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)范要求及設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工，鉆孔安裝要保證鉆孔的垂直度及鉆孔深度。根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)情況將濾水管準(zhǔn)確下放置透水地質(zhì)層段，下管時(shí)要保證垂直下管，不歪斜。井管安裝完畢后，立即對(duì)稱均勻回填濾料。土方開挖期間應(yīng)做好井位標(biāo)識(shí)，開挖期間井口始終保持高于周邊地面300mm以上，并做好井口部位的遮擋措施。經(jīng)常檢查排水管，防止?jié)B漏，冬季降水，應(yīng)采取防凍措施。井管、濾管在運(yùn)輸及現(xiàn)場安裝過程中應(yīng)輕起輕放，相互之間應(yīng)方木等間隔開，且堆放時(shí)在底部應(yīng)加墊方木堆放整齊，并分類碼放。降水時(shí)應(yīng)有專人值班定期巡查對(duì)降水深度等進(jìn)行監(jiān)測記錄，防止超降，并對(duì)電源及周邊環(huán)境等進(jìn)行檢查，防止停電或其他外界因素影響降水。對(duì)井點(diǎn)系統(tǒng)的管路連接是否嚴(yán)密，有無滲水，漏氣現(xiàn)象進(jìn)行排查級(jí)維護(hù)，在降水過程中不得間斷排水。管井水管過路時(shí)應(yīng)套好鑄鐵管并采取固定措施，現(xiàn)場條件受到限制時(shí)可將過路水管開槽埋地，水管頂部覆土厚度不小于400mm。管井頂部及周圍井管可通過竹片連接成整體避免彎折損壞。管井周圍土方應(yīng)及時(shí)回填密實(shí)且高于周圍自然地坪，在人員車輛密集處沿管井周邊砌筑一圈240mm寬200mm高機(jī)紅磚墻體。冬季施工應(yīng)采用加熱帶或保溫棉將空壓機(jī)，儲(chǔ)氣罐，電動(dòng)控制箱及水管嚴(yán)密包裹防止受凍，抽水必須連續(xù)進(jìn)行。

4 質(zhì)量保證措施

通過觀測井定時(shí)檢查降水深度，保證基坑降水深度在基坑底標(biāo)高以下500mm～1000mm范圍內(nèi)，確保上部土方的施工順利進(jìn)行。當(dāng)個(gè)別井在降水過程中不能滿足設(shè)計(jì)降水深度時(shí)，應(yīng)采取重新洗井，加大水泵功率等補(bǔ)救措施。降水井封閉的數(shù)量和時(shí)間經(jīng)過設(shè)計(jì)確認(rèn)。降水前應(yīng)將自然水位進(jìn)行統(tǒng)一測量記錄。降水開始后，在降水水位未達(dá)到設(shè)計(jì)降水深度以前，每天觀察降水標(biāo)高不少于3次。當(dāng)降水井內(nèi)的水位達(dá)到設(shè)計(jì)要求的降水深度并能保持穩(wěn)定時(shí)，每天對(duì)水位進(jìn)行1次觀測，在雨季等豐水期時(shí)，每天觀測次數(shù)不少于2次為宜。降水設(shè)備及管路應(yīng)進(jìn)行定期保養(yǎng)和維護(hù)，降水期間應(yīng)確保連續(xù)不間斷抽水。施工現(xiàn)場配備發(fā)電機(jī)組，功率在200kW以上，當(dāng)電路停電時(shí)，快速開啟備用電源，確保降水施工連續(xù)進(jìn)行。降水的相關(guān)技術(shù)資料應(yīng)由現(xiàn)場的技術(shù)人員按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行統(tǒng)一收集、整理、存放，各項(xiàng)記錄應(yīng)規(guī)范和完整，手續(xù)齊全完整。

5 氣動(dòng)降水設(shè)備使用注意事項(xiàng)

控制柜應(yīng)輕移輕放，避免強(qiáng)烈震動(dòng)，并接入開關(guān)箱。在移動(dòng)控制柜時(shí)，應(yīng)斷電和斷氣。進(jìn)氣壓力不得大于0.8MPa。調(diào)節(jié)氣壓時(shí)，應(yīng)先將調(diào)壓閥蓋拔出，然后左右旋轉(zhuǎn)。左-，右+。壓力調(diào)至工作壓力即可，過高或過低將影響使用。應(yīng)定時(shí)將空壓機(jī)儲(chǔ)氣罐和控制箱儲(chǔ)氣罐底閥打開放水，一天兩次。如標(biāo)有自動(dòng)放水則不用。放水時(shí)，如果設(shè)備還在工作，應(yīng)慢慢打開底閥。要將主氣管拆掉時(shí)，應(yīng)將主氣罐上的閥門關(guān)掉，將控制柜內(nèi)儲(chǔ)氣罐的底閥打開，將高壓氣體排出，再拆掉主氣管。置換器下放至井底以上1m，避免長期抽水將置換器淤死。防水接頭對(duì)接時(shí)應(yīng)旋緊，不用時(shí)將蓋子蓋好。在零度以下使用本產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)將高壓氣體進(jìn)行干燥處理后進(jìn)入控制箱。

6 結(jié) 語

采用空壓機(jī)進(jìn)行空氣置換降水，在降水井內(nèi)沒有用電設(shè)備，安全可靠，降水過程中使用氣管代替了電纜線，現(xiàn)場整潔排布整齊；智能化控制，降到要求水位即停，超過要求水位自動(dòng)抽水，節(jié)能環(huán)保，提高了降水效率，降低了耗電量；可在一定范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)揚(yáng)程，可調(diào)節(jié)出水量，可以控制降水量，降低對(duì)周圍地下水的抽取，保護(hù)環(huán)境；氣管采用標(biāo)準(zhǔn)化長度及標(biāo)準(zhǔn)化快接頭，便于施工操作。在降水工程施工中可以更廣泛的推廣應(yīng)用。