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浅谈管井降水在基坑施工中的应用

2014-07-21周启萍梁如冰

科技创新与应用 2014年23期
关键词:基础施工技术应用

周启萍 梁如冰

摘 要:随着水利工程建设发展的越来越快,在数量和规模上都有不同程度的增长。水利工程的施工环境一般比较恶劣,施工现场的难度较高,尤其是在地下水位较高的地区,在进行基坑施工时,要做好降水工作,保证基坑工程的顺利进行。管井降水作为一种高效的降水措施,被广泛的应用于基坑施工中,并且取得了较好的效果,文章对此进行阐述。

关键词:管井降水;基坑施工;基础施工;技术;应用

在进行水利工程施工中,由于施工场地的水文地质环境不同,所采取的施工方法也会不同。在进行基坑施工时,一定要保证施工环境的干燥,所以针对水位较高的施工现场,要做好降水工作。管井降水现已经作为一种成熟的施工技术广泛的应用于基坑工程施工中,并且发挥了重要的作用。在文章中以工程实例的形式阐述了管井降水的实际应用,对于基坑施工具有重要的意义。

1 管井降水工程开展的背景

在进行水利工程施工之前,要对施工现场进行地质勘查,然后才能够制定施工方案,尤其是对于水工建筑物的施工,更要做好基坑施工位置的勘查,因为基坑施工的质量对于整个水工建筑物的质量有直接的影响。比如沿海地区或者是大江大河的中下游地区,在地表下都埋藏有第四纪覆盖层,浅层地面的土质基本为粘土、淤泥或者是粉砂等,其特点是颗粒间的联接性不强,透水性大,含水量高,在受到地下水渗透压力的作用下,容易引起土质的液化流动,严重时会发生管涌,严重影响到基坑施工的安全,容易发生塌方等安全事故。所以在进行地基施工时,如果基地高程低于地下水位时,就要采取有效的降水措施,为基坑施工创造有利的环境。经过大量的施工实践,管井降水具有较好的效果,所以在这种地质环境下具有一定的优势。

2 工程概况及地质简况

某工程的基坑开挖边坡为1:3,经测量,土质为粘性土,并且地下水位较高,超出设计的基础高程。经过对施工现场进行勘测,对于开挖的边坡不进行支护,所以对基坑采取降水措施成为施工的关键,使地下水位低于开挖面,并且不要扰动天然地基,在基坑的底部预留30cm厚的保护层。工程现场的地层主要分为两层,上部砖红色粘土,下部基岩以砂砾岩为主。

3 材料及设备

井管:采用砼井管,井管内径φ300mm,管壁厚度50mm,其下部为1.0m的沉淀管,上部为无砂砼滤管。水泵:明沟排水使用2台22kW泥浆泵,每口深井内配置1台150QJ20-26/4型深井泵,每台水泵配置一个控制开关。

4 基坑降水施工

4.1 总体施工方法

施工总体分三阶段进行:第一阶段652.5m高程以上,开挖边坡为1:3;第二阶段652.5m高程以下开挖时采用明沟排水及管井排水;开挖前在652.5m高程开始打深井,在截渗墙施工结束七天后开始管井降水;第三阶段是在基坑开挖结束后利用管井井点作为集水井,采用明沟和管井同时降低地下水,确保结构施工在旱地进行。

4.2 明沟排水布置

基坑为矩形,长62.8m,宽32.0m,随着基坑的开挖,当基坑高程接近652.5m时,沿基坑四周设置排水沟,在基坑四角或隔20~30m设一直径为0.8m的集水井,沟底宽0.3m,沟底比基坑低0.4m,集水井底比排水沟低0.8m。随着基坑开挖,排水沟和集水井随之分级设置与加深,直到坑底达到设计标高为止。

4.3 管井降水布置

抽降管井沿基坑周围距基坑外缘1.5m布置,在基坑左右侧各布置一排管井,每侧布置5口井,管井布置数量根据降水的效果增加或减少。井中心距离建筑物边线1.5m,井间距为8m,井口直径为600mm,井管分节安装,随基坑开挖逐节拆除至开挖面以上30cm,结构施工期间井内常水位高程控制在648.0m以下,以保证土体地下水位低于基坑底面0.5m。

4.4 深井施工方法

4.4.1 施工程序

井位放样→做井口、安护筒→钻机就位、钻孔→回填井底砂垫层→吊放井管→回填管壁与孔壁间的过滤层→安装抽水控制电路→试抽→降水井正常工作。

4.4.2 吊放井管、滤料回填及粘土止水

为保持钻孔与井管同心,井外壁绑扎导向木块,钻架不移动,用原钻架吊装混凝土管,在复量孔底高程无误后,填写记录。底端先配置一节混凝土盲管,用硬木托盘用钢丝绳揽吊,徐徐下落孔内,直至预定深度。盲管上接滤管,对好接口,外壁包一层80目尼龙滤布,两管接头200mm,用无纺布包扎,其外再用3~4根毛竹片竖向固定,用10#镀锌铁丝箍紧,管外回填中粗砂。

4.4.3 洗孔、抽水

井管安装好后,应立即进行洗孔,不可拖延。洗井后,出水量达到要求,即开始正式抽水,并且通过观测孔测记地下水位。

4.4.4 封井

本工程在基础结构施工完成以后,经监理工程师批准,开始有序地停抽封井,确保质量,不留隐患。为了保证封堵安全,在拆封前先用砂砾回填,上部0.5m填粘土夯实。

5 管井的运用管理

为保证管井降水的顺利进行,要做好现场的管理工作。首先,建立完善的组织机构,合理分配各个职能部门的职责,将具有的责任落实到具体的岗位和个人。其次,制定完善的规章管理制度,对施工现场的人员和机械设备进行管理,保证其能够按照预期的程序运行,使施工现场处于受控状态。再次,为了保证施工现场的连续运转,要做好备用电源管理,将备用电源与专用线路进行并网,在电力系统出现故障时,能够及时启动备用电源,保证生产的持续运行。为了加强对现场的管理,要设置专业的监督小组,对施工现场的线路以及各项设备的运行情况进行检查,及时发现问题,及时处理,为施工的顺利进行提供基础的保障。

6 安全管理措施

安全施工是工程能够正常运行的基础,所以做好现场的安全管理工作尤为重要,要制定严格的安全管理制度,并且对执行过程进行监督。配备专人监视降水情况,及时发现问题及时处理。严禁在施工现场私拉乱接电线,要设置专业的电工施工。做好现场安全监督管理工作,严禁发生安全事故,为施工创造有利的环境。

7 结束语

水利工程的快速发展,对施工质量的要求不断提升,基坑施工是整体施工质量的关键部分,所以要保证基坑施工的质量。在地下水位较高的区域,如果超出了设计的基坑高程,就需要做好降水措施。管井降水具有良好的降水优势,所以在基坑施工中广泛的应用。在实际的施工过程中,还要结合工程现场的实际状况,采用管井降水与其他降水方式相结合的方法,以此保证最佳的降水效果,为基坑施工创造有利的环境。

参考文献

[1]伍夕国,彭东升.管井降水施工工艺在水电工程施工中的运用[J].水利水电施工,2009(04).

[2]李亮.浅谈管井降水技术在地铁车站深基坑施工中的应用[J].城市建设理论研究,2012(34).

[3]吴林高.工程降水设计施工与基坑渗流理论[M].北京:人民交通出版社,2009.

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