朱建翔
(江蘇盛凡建設(shè)工程有限公司,南京212000)
本工程項目位于南京市浦口國企研發(fā)園內(nèi),浦濱路—谷慧路(東西)與網(wǎng)賢街—西江路(南北)之間,基坑四周地下結(jié)構(gòu)外墻距用地紅線約5~5.5m,施工空間較為緊張,向下設(shè)置3層地下室,基坑開挖深度為15.4~16.3m。地下室外墻與各側(cè)用地紅線間距離為7.5~10.0m。從地質(zhì)水文條件來看,工程所在區(qū)域土壤主要由素填土、粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、粉砂、粉細砂、含礫中粗砂幾種組成,其中素填土、粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土位于1 層和2 層,為潛水含水層,地下水位埋深為0.3~0.6m,相應(yīng)標(biāo)高為6.46~7.00m,年變幅為0.5~1.0m。而粉砂、粉細砂、含礫中粗砂則為承壓水層,弱承壓水水位相應(yīng)標(biāo)高4.53~4.57m,補給主要來自長江。
根據(jù)工程施工現(xiàn)場實際條件及基坑開挖、基礎(chǔ)底板結(jié)構(gòu)的施工要求,設(shè)計階段針對基坑降水工程作用特點設(shè)立了4 點降水目的:(1)要降低基坑內(nèi)開挖土體的含水量,將淺層地下水降低至開挖底板下方1m 以上,以免出現(xiàn)基坑滲水情況;(2)要對基坑邊坡與坑底進行加固,以免邊坡、坑底土層流失或出現(xiàn)坍塌事故;(3)要密切觀測基坑水位,并制訂針對性的基坑降水施工方案,以保證基坑降水施工的安全性;(4)要降低基坑承壓含水層的承壓水水位,減少坑底隆起和圍護結(jié)構(gòu)的變形量,以避免基坑底部的承壓水突涌。
基坑降水工程的設(shè)計需要以詳細的深基坑工程相關(guān)施工信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),因此,本項目設(shè)計階段對施工現(xiàn)場測量參數(shù)、輪廓、管線分布情況以及工程軸線、外墻線、邊坡開挖線、基坑開挖深度、排水位置、周邊建筑物基礎(chǔ)等數(shù)據(jù)參數(shù)及建設(shè)要求進行了現(xiàn)場勘查與資料收集整理,并通過對比分析得出相關(guān)參數(shù),最后據(jù)此對基坑降水施工的各項影響因素進行了全面考慮[1]。
基坑降水的具體方法有集水井降水、輕型井點降水、噴射井點降水等很多種,本項目通過對施工現(xiàn)場環(huán)境條件及建設(shè)要求等因素的綜合分析,決定采用集水井降水方法進行降水施工。設(shè)計過程中結(jié)合工程地質(zhì)勘察報告,確定了降水井井深、濾水管長度等多項數(shù)據(jù)參數(shù),同時根據(jù)現(xiàn)場實際施工情況及施工降水技術(shù)要求建立了降水設(shè)計計算模型。最后,還根據(jù)相關(guān)計算公式,將基坑涌水量、降水井設(shè)計參數(shù)、降水井個數(shù)、井間距、干擾井群單井出水量等計算出來。
經(jīng)過降水設(shè)計計算,確定本工程坑內(nèi)共布設(shè)疏干井50口、降壓井7 口,其中疏干井井深取24m,孔徑600mm,濾管采用外徑273mm,厚度3mm 的鐵管,外包80 目錦綸濾網(wǎng),濾料為中粗砂,回填至濾管頂部以上2m,其上采用優(yōu)質(zhì)黏土回填,而降壓井井深則為45m,孔徑、濾管內(nèi)徑、壁厚、外包等均與降水井相同,但濾管材質(zhì)為焊接鋼管,開挖底板面時上下1.5m為鋼管實管,濾料為中粗砂,回填至濾管頂部以上2m,其上采用優(yōu)質(zhì)黏土回填。井口高度、成孔偏差、井管偏差、井內(nèi)水位、出水含砂量等技術(shù)要求同樣在降水設(shè)計方案中得到明確。
本工程基坑降水施工規(guī)模相對較小,但施工流程同樣比較復(fù)雜,本文選取測量定位等關(guān)鍵環(huán)節(jié)對施工技術(shù)要點展開分析。
在正式施工之前,施工人員需要根據(jù)設(shè)計圖紙確定降水井的具體位置,并在井位測放完畢后做好明顯標(biāo)記,如布設(shè)井點處存在障礙物,則還要提前將障礙物清除或與甲方進行溝通,如障礙物無法清除則應(yīng)適當(dāng)調(diào)整井位,之后再進行護口管的埋設(shè)。護口管埋設(shè)需要注意控制好護口管內(nèi)徑與頂部高度,本工程中護口管設(shè)計內(nèi)徑800mm,護口管頂部與地面間距離的設(shè)計要求則為0.10~0.30m,埋設(shè)過程中需要將護口管底口應(yīng)插入原狀土層中,并用黏性土或草辮子在外部進行密封,以避免管外返漿。
待完成鉆機安裝、復(fù)核、定位并利用專業(yè)鉆機在規(guī)定位置鉆進成孔后,應(yīng)檢查鉆孔鉆進深度,如達到設(shè)計標(biāo)高,則應(yīng)將鉆桿提至離孔底0.50m,之后通過沖孔的方式將孔內(nèi)雜物清除干凈,并檢測孔內(nèi)泥漿密度,如泥漿中無泥塊,密度達到1.08g/cm3,且孔底沉淤在30cm 以下,則可停止清孔換漿,將換出的泥漿運出場地處理。
清孔換漿結(jié)束后可開始安放井管,但安放前必須要對井管及鉆孔進行嚴格檢查,其中井管主要是檢查過濾器縫隙是否符合設(shè)計要求,濾水管規(guī)格是否達標(biāo),而鉆孔則主要是檢查孔深參數(shù)[2]。檢查完畢后要將沉淀管底部用厚度在3mm 以上的鐵板封堵好。另外,井管焊接質(zhì)量與基坑降水施工質(zhì)量密切相關(guān),因此,安放的井管必須要保證焊接接頭為套接型,且各項相關(guān)參數(shù)符合設(shè)計要求,本工程規(guī)定井管焊接接頭的套接接箍長應(yīng)為20mm,套入上下井管各10mm,套管接箍與井管焊接應(yīng)保證焊接牢固、焊縫均勻且無砂眼,焊縫堆高不小于6mm。焊接檢查接受后方可開始下井管,下管時要在濾水管上下兩端各設(shè)一套直徑小于孔徑5cm 的扶正器(找正器),以保證濾水管位置的準(zhǔn)確,扶正器采用梯形鐵環(huán),上下部扶正器鐵環(huán)應(yīng)1/2 錯開,不在同一直線上[2]。
回填濾料是基坑降水施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié),在開始回填之前,施工人員需要將鉆桿下入到井管內(nèi)部,待鉆桿底部與孔底達到0.3~0.5m 后,應(yīng)及時為井管上口加上悶頭密封,并從鉆桿內(nèi)部開始泵送泥漿。注入泥漿時需要采取邊沖孔邊逐步調(diào)漿的策略,這樣才能夠保證孔內(nèi)泥漿可以從濾水管內(nèi)向外由井管與孔壁的環(huán)狀間隙內(nèi)返漿,待鉆孔內(nèi)泥漿密度達到1.05g/cm3后,可將泵量調(diào)小,并按照降水井構(gòu)造設(shè)計要求填入濾料。填料的同時一方面要記錄好濾料的高度,直至濾料下至地面以下1.5m的位置,另一方面則需要根據(jù)孔口返水情況調(diào)整泵量。
降水井成井后施工人員需要將護筒管拔出,換上空壓機進行洗井,洗井主要是對濾管進行清洗,清洗時應(yīng)按照從上到下的順序進行,并保證井內(nèi)水位淹沒洗井頭,如因特殊情況無法淹沒井頭,則要加水沖洗,為清除孔壁上的泥漿以及管底沉淤,還要采用空壓機進行清理,待洗井水清澈不含砂后停止清洗,開始排水工作。降水井排水前為保證降水井抽水效果,還需先進行試抽水,試抽水主要是將抽水泵下入到降水井之中,連接配電箱、布設(shè)排水管道等配件全部安裝完畢并檢查好安裝效果后,開始試抽,如試抽成功,則可直接投入使用,否則應(yīng)查明原因并進行調(diào)試處理。洗井及降水運行時,需要將排出的水通過三級沉淀池排入場外市政管道中,鉆孔泥漿則要排至泥漿池內(nèi)后進行外運處理。
隨著地下工程及高層建筑工程的建設(shè)規(guī)模不斷擴大,深基坑降水施工雖然已經(jīng)十分普遍,但要想保證基坑降水工程的施工質(zhì)量,仍需要結(jié)合實際施工情況及建設(shè)要求進行合理的降水設(shè)計,并把握好清孔換漿、安放井管等環(huán)節(jié)的施工技術(shù)要點。