吉林长春中国建筑第八工程局有限公司华北分公司130000
摘要:文章针对某地区实际工程案例,对其施工过程中深基坑二次降水方式进行分析,希望能给相关人士提供重要的参考依据。
关键词:深基坑;二次降水施工
引言:文章当中的工程项目,基坑开挖及支护降水过程中,由于勘探与施工时间偏差,基坑支护、降水工程图纸设计人员对地勘报告参数选取不准确,基坑外围降水井数量不足,造成基坑内水位未降至施工基地标高。经现场施工、地勘、监理等单位负责人多次讨论,采取在电梯基坑、集水井部位增设明排降水泵的方式,在电梯基坑、集水井合理位置增设降水井点,将基坑内水位降至施工标高以下部位,为现场施工创造有利条件。
1.工程概况
本工程地下2层,地上4层,框架剪力墙结构。依据《地质勘察报告》,地下水为孔隙潜水,潜水初见水位埋深2.8m左右,稳定水位埋深1.8左右。水位随季节变化而变化,年水位变化幅度0.5~1.2m。基坑支护采用了支护桩和喷锚支护。基坑整体降水方案为沿基坑周边布置降水井点74个,间距6.0m左右,水位降深约为7.5~8.0m,通过管井降水,地下水位稳定在-6.8m左右。由于本工程降水又处于多雨季节,地下水位又处于丰富季节,基坑周围降水远远达不到降水要求,经现场施工、地勘、监理等单位负责人多次讨论,采用基坑内部二次降水。
2.地质情况
①层杂填土(Qml4):杂色,松散。②层粉砂(Qal+pl4):灰色,稍密,呈稍湿状态。③层卵石(Qal+pl4):灰-青灰色,中密,呈稍湿状态,成分以石英岩、花岗岩为主。
3.基坑支护及外围降水井降水
3.1基坑支护
本工程基坑周围共布置护坡桩150根,支护桩深度11.5m,待支护桩全部施工完毕后,再进行土方分层开挖,每次开挖深度不大于2m,同时进行喷锚支护,采用挖一层、锚一层、喷一层施工工艺,直至开挖到设计标高,从而大大保证了基坑施工的安全性。
3.2基坑外围降水井布置
沿基坑周边布置降水井点74口,间距6.0m左右,降水井深度16.0。
3.3基坑底部增设降水井
在基坑底部设置宽0.2m、深0.25m明沟,并在排水明沟内增设深1.0m降水井14口,将坡体及基坑中间的地下水引入降水井排出,通过对观测井观测水位有所下降,经测尺测量水位在原水位下降1m,降至-6.8m左右水位保持不变不在下降。这样整个大面积筏板已达到施工条件,但是电梯基坑、集水坑还是无法施工,初步考虑在电梯基坑、集水坑合理位置布井降水。
3.4二次降水方案确定
通过对基坑支护及降水工程施工图降水计算的分析,原图纸设计基坑中心水位下降深度为6.83m,而实际电梯基坑可施工的要求必须达到10.5m以下,这样肯定基坑外围降水井的数量达不到要求,必须在电梯基坑、集水坑合理位置布井降水,通过电梯基坑、集水坑、基坑底部二次布井降低基坑水位。
4.二次降水施工工艺及操作要点
4.1工艺流程
施工准备→测量放线确定降水井位置→机械就位→基坑开挖→固定降水管、安放抽水泵→集水坑四角开挖小沟预埋准75PVC管→铺设卵石→绑扎钢筋网片、上铺细网→浇筑混凝土垫层→粘贴防水→浇筑保护层、底板混凝土→封堵。
4.2操作要点
第一,准备工作。(1)根据已测放的建筑物控制线或轴线,测放出电梯基坑、集水坑的位置,然后确定降水井的准确位置,防止降水井的位置在剪力墙柱上。(2)用挖掘机在该部位进行开挖,开挖过程中涌水出现后,及时放置潜水泵抽取涌水,保证坑底不出现明水。(3)套管制作:根据计算准确制作套管。套管由两部分组成下部分为50cm花管,上部分为钢套管,钢套管的长度为,在钢套管下口50cm位置制作止水环。最终将花管与钢套管在现场焊接连接。第二,固定钢套管。(1)将准备好的套管一端埋入提前挖好的坑,套管埋入坑内的深度不小于50cm,并降套管固定好。(2)将固定好套管的位置再次复核,确保安放位置准确。(3)套管内放入潜水泵试抽并对基坑水位观测,观察水位正常后,再往花管周围铺设卵石,卵石粒径为1~5cm。第三,PVC滤管制作与铺设。(1)在准75cmPVC滤管上按梅花状打孔,孔间距为5cm。(2)在打完孔的PVC滤管上包裹一层密目网,防止泥土及小砂粒将滤管堵塞。(3)在基坑四角及中间部位挖通往花管的小沟,坡度为2%,外高内底,保证基坑底部的水通过滤管进入花管。(4)将提前准备好的PVC滤管埋入小沟,上面铺设卵石层,卵石层铺设厚度100mm。第四,钢筋网片绑扎、铺设细网。(1)在卵石层上面绑扎一层钢筋网片准10@150,防止基坑下沉及上部分混凝土开裂。(2)在钢筋网片上铺一层钢丝网,防止上部混凝土流入卵石层,造成卵石层凝固,四角及中间的水无法通过PVC滤管流入套管抽出。第五,垫层浇筑及水位观测。(1)浇筑混凝土垫层,垫层混凝土强度等级为C25,浇筑厚度100mm。在套管部位混凝土垫层做成圆角,方便防水层施工。(2)在浇筑完垫层后,采用测绳对水位丈量,发现水位稳定无变化。第六,防水卷材施工。(1)待垫层混凝土达到一定强度后,进行防水卷材粘贴(卷材为高分子防水卷材)。先在套管部位做一层附加层,附加层宽度500mm,每边宽度250mm。(2)套管部位卷材上翻至止水环下口,并进行密封,高度应达到250mm,从而保证此部位防水效果。(3)防水卷材共做两层,检查验收无误后,进行保护层施工。第七,降水井封堵。(1)待保护层达到一定强度后,进行放线和钢筋板扎,并浇筑筏板混凝土,降水井继续降水,按图纸设计要求根据计算当上部结构大于下部水的浮力时停止降水。(2)待上部结构大于下部水的浮力时停止降水,并对降水井进行封堵,封堵材料采用比筏板混凝土高一个等级的C40微膨胀混凝土,振捣密实,进行封堵,然后用法兰盘封堵。
4.3二次降水井的布置
通过对第一个二次降水井的施工,并对水位进行丈量观测,发现水位有明显的下降。后续通过以上经验又对其他集水坑及电梯基坑采用了同样施工方法,水位下降。保证了后续的工作。
5.降水井水位观测及基坑监测
5.1基坑降水观测
降水开始后,应对降水位影响范围内的建筑物及地下管线进行观测,发现沉降和水平位移过大时,应及时采取保护措施,降水初期按照《基坑支护及降水施工方案》要求每6h观测一次,待水位稳定后每12h观测一次。
5.2基坑监测
本工程基坑监测由建设单位委托第三方监测单位监测,监测采用仪器监测和巡视检查相结合的方法[1]。
6.小结
在施工过程中遇到基坑开挖深度较深,地下水位高,地下出水量大的工程,在保证施工安全、施工质量、施工进度、施工成本的前提下,尽快将水位将至可施工范围。通过该工程二次降水得出以下几点经验:(1)设计所参考的地勘报告必须准确,能准确反映地下水文及地质情况。(2)深基坑工程降水是一个综合和复杂施工过程。深基坑工程勘察失误、设计失误、施工失误、监测失误会直接导致降水失败,本工程的成败就在于降水是否能降下去,所以勘察报告必须详细反映地质情况,设计中计算所得设计参数必须准确,这样所编制的施工方案才能准确指导施工[2]。
结论:
简而言之,在本工程中基坑二次降水对于整个工程的安全生产、施工进度、建设质量起到了关键性的作用。不但降低了施工成本,缩短了施工工期,而且创造了良好的社会效益和经济效益,确保了基坑工程施工安全顺利完成。随着城市建设不断的发展,我们要不断研究新工艺,新技术,以此解决深基坑降水中的新问题。
参考文献
[1]贾秀华,陆启楼,张永.深基坑施工中降水及坑道围护技术浅析[J].江苏水利,2017(10):26-27.
[2]陈哲成.高层建筑深基坑降水施工技术的探讨[J].建筑安全,2018(8):45-48.