自吸泵降水及型鋼支護在基礎(chǔ)局部施工中的應(yīng)用

楊占連

(山西六建集團有限公司，山西太原 030024)

自吸泵降水及型鋼支護在基礎(chǔ)局部施工中的應(yīng)用

楊占連

(山西六建集團有限公司，山西太原 030024)

通過對某工程場地土質(zhì)的勘察、分析，決定采用局部自吸泵降水，工字鋼加膠合板支護的施工方法，對該施工方法的工藝原理、特點及適用范圍進(jìn)行了闡述，并詳細(xì)分析了該工法的工藝流程、操作要點及安全、環(huán)保措施，同時說明了運用該施工方法起到的經(jīng)濟效益和社會效益。

自吸泵，支護，工藝流程，措施，效益

0 引言

多層、高層建筑的電梯井、積水坑等部位基坑局部較深，部分工程該部位需要進(jìn)行局部降水。施工降水應(yīng)在基坑工程施工過程中滿足支護結(jié)構(gòu)和土方開挖施工的要求，并且不因地下水位的變化，對基坑周圍的環(huán)境和設(shè)施帶來危害，所以降水的質(zhì)量及支護的成否直接影響工程的質(zhì)量和進(jìn)度。本人通過采用自吸泵對電梯井局部加深部位降水及支護的施工，在選擇降水設(shè)備及設(shè)備的安裝，支護的材料選型、使用等一系列施工生產(chǎn)活動中，豐富了施工工藝知識、積累成功的經(jīng)驗，熟練的掌握了施工工藝，談?wù)劜捎米晕脤﹄娞菥植考由畈课唤邓爸ёo在施工中的應(yīng)用。

1 工程簡介

山西萬立科技有限公司智能動態(tài)稱重系統(tǒng)研發(fā)生產(chǎn)基地辦公樓工程共有兩部電梯，電梯井處基坑局部加深1.6 m，工程主體基坑位于地下水位以上，而電梯井局部基坑處于地下水位以下。若在基坑四周采用輕型井點或大口徑井點進(jìn)行降水，受場地條件限制而且措施費用較高，由于單層面積較大，考慮分段流水施工，根據(jù)場地土質(zhì)情況，借鑒周邊工程已完成的基礎(chǔ)施工情況，結(jié)合勘察、監(jiān)理及業(yè)主意見，故決定采用局部自吸泵降水，工字鋼加膠合板支護的施工方法。

2 采用局部自吸泵降水，工字鋼加膠合板支護施工的工藝原理

針對本工程，依據(jù)JGJ 120—2012建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程和DBJ 04/T 306—2014建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范，確定此支護結(jié)構(gòu)的安全等級為三級。既要考慮到整個建筑物基礎(chǔ)的流水作業(yè)順利進(jìn)行，又要考慮電梯井底板混凝土墊層的施工質(zhì)量要求、工序連接和工期時間要求，采用電梯井局部加深部位用鉆井機打孔洞，放置鋼管，安裝自吸泵，利用自吸噴射泵吸水管和抽水管一頭出水一頭進(jìn)水的原理降低電梯井局部加深部位水位，小型挖掘機將工字鋼插入，人工放置膠合板支護的方法進(jìn)行施工。此方法滿足規(guī)范要求的基本規(guī)定，符合基坑深度、環(huán)境條件、土類和地下水條件要求。

3 采用局部自吸泵降水，工字鋼加膠合板支護施工的特點

1)采用局部自吸泵降水，工字鋼加膠合板支護施工較好的解決了通常做法，即:使用早強混凝土強行澆筑，在滲水量較大的部位，混凝土在達(dá)到強度前即被沖刷掉，在水量相對較小的部位，側(cè)壁及底部墊層能夠盡快凝固而不受影響，但是在側(cè)面與底部交接部位仍會不斷滲水，在防水及保護層施工完畢后，墊層與防水層間積水會不斷增加，進(jìn)而擠破防水層，從而無法保證電梯基坑的結(jié)構(gòu)及防水施工質(zhì)量。而采用本工法處理電梯基坑滲水問題則可較好的解決上述問題，工程施工完成后未發(fā)現(xiàn)有滲漏現(xiàn)象，同時還可進(jìn)行電梯基坑以外其他部分的基礎(chǔ)施工。2)自吸泵可以重復(fù)使用，周轉(zhuǎn)快、價格便宜，施工方法簡單?？晒?jié)約材料設(shè)備費用，并可節(jié)約人工、工期。

4 適用范圍

適用于場地狹小、工期緊、分段施工的工程。

5 施工工藝流程和操作要點

5.1 工藝流程

測量確定電梯井位置→基坑局部加深分兩次開挖→插入工字鋼支撐→放置膠合板護壁→選擇鉆孔設(shè)備鉆孔→清理孔洞放置鋼管→回填細(xì)石子→自吸泵安裝→開泵降水保證地下水位于基底500 mm以下。

5.2 操作要點

5.2.1 觀察水位

查看地質(zhì)勘察報告，了解地下水位情況及地下水流向，按地質(zhì)勘查報告，地下水位埋深位于基礎(chǔ)混凝土墊層以下0.50 m～2.00 m之間，含水量很大。電梯井開挖遭遇土層為含水層。

在電梯井軸線外2 m～3 m處，挖一個直徑1 m左右的觀察井，先挖0.50 m深井底已見水，這與地質(zhì)勘查報告水位基本一致，觀察24 h，再向下挖1.0 m觀察出水情況，連續(xù)觀察、測量水位有無變化，視水位有無變化情況及變化快慢，決定鉆井深度、插管的疏密和工字鋼的間距、插入深度。

5.2.2 測量定位

將電梯基坑外邊界線用石灰粉標(biāo)記在基坑平面上，技術(shù)人員復(fù)核外邊界定位線，根據(jù)場地土質(zhì)情況及已完成的基礎(chǔ)施工情況，結(jié)合勘察、監(jiān)理及業(yè)主意見，考慮基坑施工作業(yè)面，電梯基坑開挖尺寸18 m×15 m。

5.2.3 型鋼加膠合板組合支護

1)依據(jù)JGJ120—2012設(shè)計原則，符合γ0Sd≤Rd承載能力極限狀態(tài);參考以往施工經(jīng)驗，設(shè)計工字鋼埋入深度2.5 m，外露2.0 m;平均每兩個工字鋼間距30 cm，共218根工字鋼。2)材料設(shè)備準(zhǔn)備:小型挖掘機1臺，鋼管三腳架1個，倒鏈1條，16型工字鋼，長4.5 m，共218根，廢舊竹木膠合板150 m2(降水井工字鋼布置平面圖詳見圖1)。3)基坑局部加深開挖及支護。a.第一步沿電梯井外圍一周畫線處開挖深0.5 m，這時基坑底土體含水量處于飽和狀態(tài)，見水停止開挖。b.沿著白灰標(biāo)記線，將鋼管三腳架就位，塔吊將進(jìn)場的工字鋼放到三腳架附近，人工將工字鋼就位到三腳架處。c.小型挖掘機1臺就位到三腳架處，人工配合扶正工字鋼，挖掘機向下壓工字鋼，每隔30 cm插1根工字鋼，插入前在工字鋼上用粉筆在50 cm處畫上標(biāo)記，插入土中4.0 m，外露50 cm，待基坑挖到底標(biāo)高時，工字鋼埋入深度2.5 m，外露2.0 m。d.插入距離夠4.5 m時，將1根工字鋼橫過來，用點焊的方式將插入的工字鋼連成整體。e.膠合板護壁。待開挖到基底標(biāo)高后，在插入的工字鋼與基坑壁之間用廢舊的膠合板做1.2 m高的護壁，防止土方坍塌。

圖1 降水井工字鋼布置平面圖

5.2.4 確定自吸泵型號、井距、選擇鉆孔設(shè)備鉆孔

根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)勘察報告及已完成的基礎(chǔ)施工情況，采用JET-160-1.5型自吸噴射泵進(jìn)行降水，功率1.5 kW，最高揚程45 m，最大流量4.2 m3/h，斜度吸程35 m，管徑25 mm。降水井的間距為0.8 m～1 m，數(shù)量65臺進(jìn)行降水。

經(jīng)調(diào)研考察及地勘報告中水位情況，選擇采用ZJ-60型水井鉆井機鉆孔，鉆φ100 mm降水孔洞65個，井深度為1.5 m。

5.2.5 清理孔洞放置鋼管

用自制專用工具，人工將洞內(nèi)泥砂清理干凈。準(zhǔn)備65根長2 m，直徑50 mm鋼管，管頭外包10目鋼絲網(wǎng)，放置到深1.5 m的抽水井中，管周圈回填細(xì)石子。

5.2.6 自吸泵安裝降水

自吸泵降水排水支護構(gòu)造詳見圖2。

圖2 自吸泵降水排水構(gòu)造詳圖（單位：mm）

1)采用吸水管φ25 mm塑料管，長10 m 65根，分別放入到65個降水孔洞中;抽水管φ25 mm塑料管，長35 m 65根，吸水管和抽水管分別與自吸泵的吸水口和抽水口連接，抽水管引致基坑外蓄水池中，然后引至馬路上的雨水井中。2)自吸泵與開關(guān)箱電源連接，每5個泵設(shè)立1個分配電箱，每個泵設(shè)立1個獨立的開關(guān)箱。電梯井局部開挖前2 d 65臺泵全部合閘降水，65個泵同時降水。3)降水設(shè)備安裝好開始降水后，再開挖到基底標(biāo)高。4)設(shè)專人觀察記錄水位變化情況;經(jīng)觀察水位變化情況顯示，地下水位于基底500 mm以下，保證電梯基礎(chǔ)開挖時地下水位于基底500 mm以下，如果水位穩(wěn)定，可以適當(dāng)隔一開一泵，繼續(xù)挖土到基底標(biāo)高，晾曬至達(dá)到施工作業(yè)環(huán)境;降水持續(xù)時間到澆筑完電梯基礎(chǔ)混凝土7 d后停止降水。

5.2.7 拆除降水井及支護

1)切斷電源，拆除開關(guān)箱及配電箱，電線閘箱入庫。2)將降水吸管取出，用小型挖掘機將鋼管拔出，迅速回填干水泥至電梯基礎(chǔ)混凝土下平標(biāo)高位置。3)用三角架倒鏈和小型挖掘機配合人工，將工字鋼拔出，塔吊吊至堆放場地。4)人工將膠合板拔出，碼放整齊，塔吊運送至基坑外的堆放場地。

6 驗收標(biāo)準(zhǔn)

參照GB 50202—2002建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范中第7.8條“降水與排水”驗收標(biāo)準(zhǔn)，制訂了以下質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn):

1)降水系統(tǒng)運轉(zhuǎn)過程中應(yīng)隨時檢查觀測孔中的水位。2)降水施工的質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表1的規(guī)定。

表1 降水施工質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)

7 材料和設(shè)備

材料與設(shè)備見表2。

表2 材料和設(shè)備表

8 安全措施

1)加強安全教育，包括安全思想教育，安全技術(shù)知識教育，典型經(jīng)驗和事故教訓(xùn)教育。2)施工作業(yè)應(yīng)遵守安全操作規(guī)程，進(jìn)入施工現(xiàn)場必須戴安全帽，現(xiàn)場不準(zhǔn)吸煙。3)施工現(xiàn)場的一切洞口必須加蓋，設(shè)圍欄、防護棚，并加警告宣傳標(biāo)志。4)降水會影響周邊環(huán)境，降水運轉(zhuǎn)過程中要設(shè)水位觀測井及沉降觀測點，以估計降水的影響。

9 環(huán)保措施

1)建立責(zé)任制，責(zé)任到人，使每人都有環(huán)境保護意識，對進(jìn)場員工定期加強教育，制定環(huán)保獎罰條例細(xì)則。2)積極采取有效、穩(wěn)定的措施防止或最大限度的減少大氣污染、污水排放、能源浪費等現(xiàn)象。3)努力控制噪聲污染，盡量減少施工設(shè)備噪聲。4)除塵方面:對施工機械經(jīng)過的道路及其他容易產(chǎn)生粉塵的作業(yè)場所，安排專人灑水，保持路面和作業(yè)場地濕潤。5)生產(chǎn)、生活中產(chǎn)生的棄渣，必須嚴(yán)格按甲方及有關(guān)規(guī)定拉到指定地方堆放;生產(chǎn)、生活中產(chǎn)生的廢漿、污水也必須按要求處理，做好施工區(qū)的環(huán)境衛(wèi)生工作。6)堅持設(shè)備維修制度，使用性能良好的機械設(shè)備，減少廢氣污染，降低噪聲污染。7)加強施工現(xiàn)場管理，施工現(xiàn)場要求清潔衛(wèi)生，禁止亂扔亂放，各工序完工后要求工人清理現(xiàn)場。

10 起到的經(jīng)濟效益和社會效益

1)經(jīng)濟效益:所使用的65臺自吸泵可以重復(fù)使用6次，價格300元/臺，每次使用費用 50元/臺，一次費用僅是 65臺 × 50元/臺=3 250元;工字鋼218根，用完后可用于主體外防護;廢舊膠合板150 m2;比采用傳統(tǒng)潛水泵進(jìn)行降水、砌磚支護處理，可節(jié)約材料設(shè)備費用15 000元;可節(jié)約人工費用1 200元;工期節(jié)約3 d。共計節(jié)約費用16 200元。2)社會效益:施工中采用電梯井局部加深部位自吸泵降水、型鋼支護措施，取得了很好的效果，工程施工完成后未發(fā)現(xiàn)有滲漏現(xiàn)象，而且施工方便、節(jié)約工期。

11 結(jié)語

施工中如果采用通常做法即使用早強混凝土強行澆筑，在滲水量較大的部位，混凝土在達(dá)到強度前即被沖刷掉，在水量相對較小的部位，側(cè)壁及底部墊層能夠盡快凝固而不受影響，但是在側(cè)面與底部交接部位仍會不斷滲水，在防水及保護層施工完畢后，墊層與防水層間積水會不斷增加，進(jìn)而擠破防水層，從而無法保證電梯基坑的結(jié)構(gòu)及防水施工質(zhì)量。而采用本工法處理電梯基坑滲水問題則可較好的解決上述問題，工程施工完成后未發(fā)現(xiàn)有滲漏現(xiàn)象。所使用的自吸泵可以重復(fù)使用，周轉(zhuǎn)快、價格便宜。比傳統(tǒng)采用潛水泵進(jìn)行降水、砌磚支護進(jìn)行基礎(chǔ)處理，可節(jié)約材料設(shè)備費用，并可節(jié)約人工、工期。

The application of self-prim ing pum p precipitation and type steel support in local construction

Yang Zhanlian

(Shanxi Sixth Construction Group Limited Company，Taiyuan 030024，China)

Through the exploration，analysis on a project site soil conditions，this paper decided to adopt the construction methods of local selfpriming pump precipitation，I-beam and plywood support，elaborated the process principle，characteristics and application scope of this construction method，and analyzed in detail the technology process，operation key points and safety，environmental protectionmeasures，at the same time illustrated the economic and social benefits use of the construction methods.

self-priming pump，support，technology process，measure，benefit

TU463

A

1009-6825(2015)29-0082-03

2015-08-06

楊占連(1978-)，女，工程師