深井真空降水在兴力达广场基础施工中的应用

张 惠 兵

(江苏南通六建建设集团有限公司，江苏 如皋 226500)

深井真空降水在兴力达广场基础施工中的应用

张 惠 兵

(江苏南通六建建设集团有限公司，江苏 如皋 226500)

以上海兴力达广场工程为例，结合工程情况，对基础施工中深井真空降水方案进行了研究，阐述了降水系统的设计方法，并对其施工工艺流程及技术要求作了说明，解决了该技术在施工时遇到的诸多难题。

深井真空降水，基坑，施工

1 工程概况

上海兴力达广场工程位于上海市普陀区真光路1326号，占地面积10万m2，地面自然标高约-0.5 m。整个建筑由商业广场、汽车展示及休闲影视城、B型公寓三部分组成，均设2层地下室。基坑总面积6.7万m2，其中：商业中心基坑面积4.1万m2，坑底标高-11.5 m，开挖深度11 m；汽车展示及休闲影视城基坑面积1.2万m2，坑底标高-8.65 m，开挖深度8.15 m；B型公寓式基坑面积1.4万m2，坑底标高-10.25 m，开挖深度9.75 m，整个工程土方开挖量约93万m3。

基坑围护结构由以下几部分组成：

1)柱列式钻孔灌注桩支护墙，商业广场桩径900 mm，桩底标高-19.80 m，汽车展示及休闲影视城桩径900 mm，桩底标高-14.15 m；B型公寓式办公楼桩径900 mm，桩底标高-19.80 m。

2)钻孔桩外侧两排700 mm水泥土搅拌桩止水帷幕，搅拌桩止水帷幕桩底标高：商业广场-19.80 m，汽车展示及休闲影视城-14.15 m；B型公寓-19.80 m。

3)围护桩内侧被动土采用深层水泥土搅拌加固。

4)坑内设一道双拼H型钢斜支撑，支撑中心标高-4.8 m。

坑内地下水属潜水型，主要来源为大气降水，地下水位稳定在-1.8 m左右。基坑开挖范围内第①层土为杂填土，埋深1.5 m，第②层为褐黄色粉质粘土(夹砂)，埋深3.2 m～9.0 m，第④层土为灰色淤泥质粘土，埋深9.0 m～16.5 m，基底坐落在第④层土层上。

2 降水方案选择

土方开挖时要求基坑内水位降至基底下0.5 m～1.0 m处，既要保证坑内土体干燥，同时又不能因降水引起坑外四周土体沉降，以致建筑物、地下管线受损。

根据工程情况可供选择的方案有轻型井点降水、喷射井点降水、深井真空降水等。由于本工程降水深度无论是商业广场、汽车展示及休闲影视城，还是B型公寓都大于6 m，若使用轻型井点降水必须二级或多级才能达到预期效果，这样就要增加降水设备、多次施工，既不经济又影响挖土进度，拖延工期，所以此方案不可取。喷射井点降水深度可达8 m～20 m，但是该方法在渗透系数为3 m/d～50 m/d的沙土中效果最佳。本工程土质为淤泥质粘土，渗透系数较小(各层渗透系数见表1)，采用此方法效果也不理想，最后选用深井真空降水。此方法是近年来随着上海市高层建筑的不断增加，深基础的增多而发展起来的一种降水方法。它是轻型井点降水和深井降水相结合的产物。既能一次成井达到降水深度，又能在井管内形成真空，解决土质渗透系数小，渗水慢的问题，以达到理想的降水效果。

表1 各层土渗透系数表

3 降水系统设计

3.1 降水原理

深井真空降水系统由水喷射机组、深井泵、井管、滤管、管路等部分组成。用钻机成孔安装井管，井管外侧填粗砂做过滤层，上部填粘土封严，在井管上口安装深井泵，接真空设备——水喷射机组。启动真空设备，在井管内形成真空，井管周围土体中的水便通过滤层、滤管汇集于深井内，启动深井泵将水排出。真空泵与深井泵交替工作，不断将水排出，达到降低地下水位的目的。

3.2 井深确定

商业广场开挖深度11.0 m，止水桩底标高-19.8 m；汽车展示及休闲影视城开挖深度8.15 m，止水桩底标高-14.15 m；B型公寓开挖深度9.75 m，止水桩底标高-19.80 m。深井套管长度确定为商业广场12 m、汽车展示及休闲影视城9.2 m、B型公寓式办公楼11 m、滤管长3 m、沉砂管长1 m。沉砂管底标高商业广场-16.50 m，汽车展示及休闲影视城-13.65 m，B型公寓式办公楼-15.25 m。深井构造见图1。因坑外有止水帷幕，坑底土质渗透系数极小，可视为隔水层，这样布置降水不会影响坑外水位，以保证四周建筑物的安全。

3.3 井点布置

根据施工总体安排，先开挖商业广场基坑。在商业广场地下基础底板施工完后再开挖汽车展示及休闲影视城、B型公寓式办公楼土方，所以降水分两期进行。根据经验每口井降水有效范围200 m2～300 m2。考虑到基坑内侧被动土加固因素。商业广场部分布置184口井，汽车展示及休闲影视城部分布置60口井，B型公寓式办公楼部分布置72口井,一组喷射机组串联四口深井。(1)号～(4)号井为一号机组，(5)号～(8)号井为二号机组，(9)号～(12)号井为三号机组，(13)号～(16)号井为四号机组，(17)号～(20)号井为五号机组，(21)号～(24)号井为六号机组，依次编号，共计79组。

4 施工工艺

4.1 施工程序

设备进场→定井位→立钻架→成孔→下井管→清孔填滤水层→洗井→安装水泵→安装真空泵→连接管路→基坑降水→拆井→出场。

4.2 施工要求

深井真空降水从成井到降水、拆除各阶段应注意以下几个方面的问题。

4.2.1 开凿深井

现场定位布点时要根据井点布置图，并考虑避开工程桩、水平支撑，同时要靠近支撑，便于土方开挖后水泵固定、管理。实际施工井位连续进行，不可中断。成井和下管时应保证钻井深度到位。

4.2.2 安装井内水泵、真空泵

安装前需要检查电机和泵体，确认完好无误后方可安装，施工过程中必须保证各连接部位密封可靠不漏气。安装完毕需要进行试运转，有不正常现象及时排除。真空泵进出水、进出气调节好，保证运转正常。

4.2.3 安装管路系统

管路上应装有真空表、水表、闸阀、单向阀。气管连接处必须注意密封防止漏气。管路在基坑边缘汇入总管，将水排入下水道。

4.2.4 降水管理

降水系统安装完毕后，立即安排三班人员日夜值班进行降水，详细记录排水量。定期检查坑内水位高低，并做好记录，作为土方开挖的依据。一般正常抽水两周后即可进行土方开挖。在基坑开挖过程中需密切注意真空效果，保证系统真空度不小于0.06 MPa，当真空表数值不正常时，即降水系统漏水，应进行检查及时做好密封工作。

降水开始前应在基坑外沿设置水位观察井，降水期间每天进行水位下降时，应控制抽水力度或暂停抽水，并采取稳定坑外水位的措施。土方开挖后，若止水帷幕渗漏应及时封堵。

4.2.5 井点拆除

根据上海地区土质及地下水情况，当设计无特殊要求、有止水帷幕的坑内降水在基坑垫层施工完成后即可停止降水拆除井点。先拆除管路系统，再拆除深井泵，最后在垫层底部位置将井管割断，井内灌混凝土封堵。

本工程汽车展示及休闲影视城井点即按以上时间和方法拆除处理，在后续施工期间没有地下水上升现象。

商业广场、B型公寓工程设计要求留设1/4的深井降水持续至结构全部封顶。为此在地下室底板中部高度井管上焊钢板止水圈，将井管浇入底板混凝土内。根据主楼降水情况，我们将在地下-2层结构施工完成后拆除真空降水系统，在底板上表面割断井管，利用原有井孔，改用普通潜水泵抽水，以控制地下水位。待结构封顶后，用混凝土封堵井孔，井口用钢板封焊，再浇混凝土密封。

5 降水效果

在兴力达广场工程的基础土方开挖过程中，采用深井真空降水取得了良好的效果，保证了土方挖运的顺利进行。在商业广场第二层土方开挖过程中连续降雨十多天，由于降水效果良好，基坑土体干燥，给土方施工单位创造了条件，商业中心土方开挖任务仍然提前完成。

经过兴力达广场工程基础施工实践，我们认为深井真空降水效果好，费用适中，降水管理简单，土方开挖方便。目前在上海地区深基坑施工中被普遍采用，是一种比较理想的降水方法。

The application of deep vacuum precipitation in Xinglida Plaza foundation construction

ZHANG Hui-bing

(Jiangsu Nantong Sixth Construction Group Limited Company, Rugao 226500, China)

Taking Shanghai Xinglida Plaza project as an example, combining with the engineering situation, this paper researched the deep vacuum precipitation scheme in foundation construction, elaborated the design method of precipitation system, and explained its construction process and technical requirements, solved the difficulties of the technology encountered in construction.

deep vacuum precipitation, foundation pit, construction

1009-6825(2014)31-0106-02

2014-08-29

张惠兵(1964- )，男，工程师

TU753

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