超大超深井坑地基處理研究

劉志猛　李曉明　張強(qiáng)　吳匯成　丁輝

摘 要：在基礎(chǔ)施工過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)遇到承載力不夠或原土貌有深井、坑、洞等，需要進(jìn)行地基處理。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，結(jié)合不同基礎(chǔ)情況，進(jìn)行地基處理施工，尤其是超大超深井坑的施工方法以及施工安全、質(zhì)量是確保主體沉降穩(wěn)定、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)安全的關(guān)鍵條件。文章結(jié)合魯信隨珠花園項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)深水井處理，介紹超大超深井坑處地基處理方法。

關(guān)鍵詞：超大超深；井坑；地基處理；分層澆筑；預(yù)埋降水管

工程中經(jīng)常會(huì)遇到原地貌中有水井或深坑等情況，水井較小、水位較小的水井可以采用素混凝土或毛石混凝土換填。而遇到口徑較大，水量豐富的大口井，因?yàn)樯婕暗浇邓?、大體積混凝土、淤泥清理等問(wèn)題，處理方法較為麻煩。文章結(jié)合工程實(shí)際情況，介紹一種大口徑、水位豐富的水井的處理方法。

1 工程概況

（1）工程場(chǎng)區(qū)位于青島經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)金沙灘路以北、金山路（南北屯路）以東、濱海大道以南。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)及勘察報(bào)告描述場(chǎng)區(qū)東側(cè)36號(hào)鉆孔以北（10#與18#樓之間）有大口井（編號(hào)：井2），場(chǎng)區(qū)東北側(cè)19#樓處有一大口井（編號(hào)：井1）。

（2）井2，直徑約12米，井口以混凝土蓋板封閉，該井深約16米，水位埋深約3.0米。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)場(chǎng)區(qū)大開(kāi)挖后，此井井底距設(shè)計(jì)基底約3米。經(jīng)勘察、甲方、施工、監(jiān)理、設(shè)計(jì)共同協(xié)商，建議此井采用C20毛石混凝土超深處理至基礎(chǔ)底，處理前應(yīng)把井坑內(nèi)建筑垃圾，淤泥等雜物清理干凈。

井1，井壁為砌石材料，井徑約18米，井口標(biāo)高約13.66米，井深約18米，水位埋深2.5米，該井最高水位埋深約1.7米，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，此井井底距設(shè)計(jì)基底約10米。經(jīng)勘察、甲方、施工、監(jiān)理、設(shè)計(jì)共同協(xié)商，此井1處理辦法為：a.19#應(yīng)大面開(kāi)挖至基底標(biāo)高（包含井1范圍）；b.井內(nèi)水抽干，降低周邊水位，底部淤泥及側(cè)壁清理干凈至巖石；c.基底標(biāo)高以下采用C20毛石混凝土回填。

2 施工準(zhǔn)備

2.1 協(xié)調(diào)準(zhǔn)備

清理完井底及井壁，打毛石混凝土前請(qǐng)勘察、設(shè)計(jì)、甲方、監(jiān)理進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)察看是否達(dá)到持力層，是否具備澆筑條件。

2.2 現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備

接通兩處深井施工用水、用電，修整通往兩處深井臨時(shí)道路；組織相關(guān)施工設(shè)備進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，以保證施工的順利進(jìn)行；并進(jìn)行設(shè)備試運(yùn)行等。

2.3 材料準(zhǔn)備

準(zhǔn)備好毛石，粒徑為15-30cm，毛石選用質(zhì)地堅(jiān)實(shí)，無(wú)風(fēng)化剝落、無(wú)裂紋、潔凈的石料，表面積不宜太大，一般以一個(gè)人能輕易捧的動(dòng)的渾厚石材為宜，強(qiáng)度等級(jí)不低于MU20；毛石尺寸不大于30厘米；條狀、片狀毛石不得使用。毛石表面應(yīng)清潔，無(wú)泥垢、水銹等。表面如有污泥、水銹，應(yīng)用水沖洗干凈。毛石混凝土混凝土標(biāo)號(hào)為C20商品混凝土。

2.4 機(jī)械設(shè)備、機(jī)具準(zhǔn)備

PSQ型潛水泥漿泵、汽車(chē)泵、振搗棒、運(yùn)輸車(chē)、鐵锨，相應(yīng)的開(kāi)關(guān)電箱，檢查好電源線路，保證澆搗砼時(shí)的施工用電。

3 施工工藝

施工準(zhǔn)備→井壁及井底清理→驗(yàn)槽→澆筑底層砼→振搗→拋填毛石→澆筑第二層砼→振搗→拋填毛石→澆筑第三層砼→振搗（根據(jù)實(shí)際循環(huán)施工）→收平→檢驗(yàn)驗(yàn)收。

4 施工要點(diǎn)

（1）混凝土施工。為解決大體積混凝土里表溫差過(guò)大，影響混凝土質(zhì)量的問(wèn)題，經(jīng)與商混站實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員商討，為減小混凝土水化熱，減少水泥用量，加入適量粉煤灰（后附混凝土配合比檢測(cè)報(bào)告）。既解決了混凝土里表溫度過(guò)大，又省掉了預(yù)埋散熱管。

（2）在混凝土澆筑前，每個(gè)井各自采用120孔徑泥漿泵進(jìn)行排泥降水，澆筑前，必須保證井底無(wú)積水、積泥。由于水井出水量較大，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況將泥漿泵埋入混凝土中不取出。

（3）場(chǎng)區(qū)東側(cè)36號(hào)鉆孔以北（10#與18#樓之間）有大口井（編號(hào)：井2）澆筑混凝土：毛石拋填要分層進(jìn)行，先澆筑25-30cm厚C20混凝土，接著拋填毛石，毛石大面朝下，毛石距離槽邊大于15cm，毛石間的距離不小于10cm，毛石插入混凝土約一半后，再灌混凝土，填滿所有空隙，開(kāi)動(dòng)振搗棒進(jìn)行振搗，混凝土蓋住毛石達(dá)30cm時(shí)再放上層毛石。所摻加毛石數(shù)量應(yīng)控制不超過(guò)基礎(chǔ)體積的30%。插入振搗棒要求每塊毛石四周都能振搗到位。插入式振動(dòng)時(shí)間以砼不冒汽泡，砼不下陷為止，上下兩層砼澆筑時(shí)間間隔不大于2小時(shí)。

南側(cè)井設(shè)置一個(gè)降水井，對(duì)井內(nèi)水進(jìn)行排水，降水井采用直徑500mm、厚4mm無(wú)縫鋼管，高度5m；采用高壓水泵進(jìn)行降水，降水至混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。

（4）場(chǎng)區(qū)東北側(cè)19#樓處有一大口井（編號(hào)：井1）澆筑毛石混凝土：此井為敞口井，井底有淤泥，澆筑前應(yīng)放入泥漿泵將井底淤泥清理干凈，澆筑時(shí)將此泥漿泵埋于井底。此井需澆筑毛石混凝土深度約10米，因?yàn)榇篌w積混凝土，無(wú)法一次澆筑完成，此井分四次澆筑。每次澆筑深度分別為三米，三米，二米，二米，澆筑方法同上，每次澆筑間隔為三天，第二次澆筑至距電梯基坑底標(biāo)高以下10cm，將電梯基坑位置放線，支模板，預(yù)留出電梯基坑。采用汽車(chē)吊配合現(xiàn)場(chǎng)石方調(diào)運(yùn)，同時(shí)將200型挖機(jī)吊入井內(nèi)，人工配合挖機(jī)分層平鋪毛石，并將井底四周因開(kāi)挖時(shí)，形成的積石下挖，均鋪在井底。

澆筑最后兩米毛石混凝土前，應(yīng)先將毛石砌筑井壁開(kāi)挖至混凝土澆筑完成面（基底標(biāo)高以下二米）及將井壁外側(cè)砌井時(shí)開(kāi)挖回填區(qū)域開(kāi)挖至持力層，開(kāi)挖深度及寬度以現(xiàn)場(chǎng)情況定，全部用C20毛石混凝土換填。每層澆筑時(shí)，先從井壁四周開(kāi)始澆筑，塌落度控制在210mm，加強(qiáng)振搗，使混凝土漿填充入井壁內(nèi)側(cè)，整個(gè)井壁成為一個(gè)整體。

（5）井1距基底標(biāo)高為10米，井徑18米，無(wú)法振搗混凝土，因此施工前應(yīng)搭設(shè)兩排雙排腳手架，作為操作平臺(tái)。腳手架采用φ48×3.6的鋼管搭設(shè)，立桿縱距1.5m，立桿排距1.5m，小橫桿縱距1.5米，大橫桿步距1.5m。搭設(shè)腳手架前井底應(yīng)先澆筑一層200mm厚C20混凝土墊層，立桿根部鋪設(shè)通長(zhǎng)腳手板，離墊層200mm高設(shè)縱橫向掃地桿。每步小橫桿上鋪設(shè)腳手板，每步小橫桿上600mm、1200mm高處處設(shè)置兩道防護(hù)桿。立桿、剪刀撐、掃地桿和第一、二步橫桿將澆筑在混凝土中，不取出，待澆筑完成后，進(jìn)行注漿處理。

（6）北側(cè)水井，在澆筑時(shí)，預(yù)埋四口直徑500mm、厚4mm無(wú)縫鋼管，高度9m，鋼管外側(cè)設(shè)放射鋼筋，做法為：三根直徑20三級(jí)鋼筋圍鋼管均勻排布，鋼筋長(zhǎng)度500mm，每排間距500mm，從底至頂，共19排；底部?jī)擅追秶鷥?nèi)，布置梅花形滲水孔，間距200mm，徑20mm；澆筑混凝土?xí)r，設(shè)置四臺(tái)高壓潛水泵，進(jìn)行排水；預(yù)留水井底部外側(cè)堆填碎石；四臺(tái)水泵隨時(shí)抽水，至混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，將水井采用C20膨脹混凝土一次灌滿。

澆筑混凝土?xí)r，由于預(yù)埋水井較高，澆筑時(shí)每個(gè)水井需兩個(gè)人用長(zhǎng)繩進(jìn)行調(diào)整固定。

（7）錯(cuò)層澆筑毛石砼時(shí)，為保證水平接縫的可靠連接，要求錯(cuò)層處毛石有1/2體積外露，待上層砼澆筑時(shí)能結(jié)合良好。最后一層砼澆筑完畢后，為防止砼表面干縮、裂縫，應(yīng)在初凝和終凝前加強(qiáng)人工抹壓處理，終凝后應(yīng)進(jìn)行澆水覆蓋養(yǎng)護(hù)。

5 結(jié)語(yǔ)

本工程采用C20毛石混凝土分層澆筑，并預(yù)埋降水管的措施進(jìn)行大口井處地基處理，效果良好。解決了大體積混凝土水化熱過(guò)大，大口井水量豐富的問(wèn)題，同時(shí)利用預(yù)留降水井在主體施工期間作為施工用水使用，節(jié)約資源，具有一定的推廣意義。

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