地鐵超深基坑坑內(nèi)降水施工技術(shù)

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摘要：以某地鐵盾構(gòu)區(qū)間為工程背景，圍繞地鐵超深基坑坑內(nèi)降水及降水井封堵施工技術(shù)展開探討，總結(jié)了坑內(nèi)降水處理中應(yīng)考慮的因素，并從具體施工流程以及施工工藝要點(diǎn)等方面對其進(jìn)行分析，以期為類似工程提供參考。

關(guān)鍵詞：超深基坑；降水作業(yè)；降水井封堵

1工程概況

18號線土建2標(biāo)盾構(gòu)區(qū)間段長14910.928m，車站及風(fēng)井總長1160.5m，在換刀或取石區(qū)域打設(shè)6口降水井，盾構(gòu)機(jī)前采用PVC降水井，其余位置降水井則為鋼管型，鋼管為Φ300的管徑，Φ800的成孔孔徑，對排水井的水位進(jìn)行測量，以確保水位低于隧道底板1m。

2地鐵超深基坑坑內(nèi)降水處理中應(yīng)考慮的因素

在地鐵項(xiàng)目的施工作業(yè)中，進(jìn)行超深基坑坑內(nèi)降水作業(yè)這一工序時(shí)，有以下幾個(gè)方面需深度考量：（1）施工前需對施工環(huán)境地質(zhì)進(jìn)行檢測，熟悉施工場地地下水的流動(dòng)情況，而后依據(jù)實(shí)際項(xiàng)目施工方案及超深基坑坑內(nèi)降水的建設(shè)需求制定出最佳的施工方案，并逐步進(jìn)行超深基坑的施工作業(yè)，使超深基坑能夠達(dá)到方案需求標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到效益最大[1]；（2）施工方案需結(jié)合施工費(fèi)用及實(shí)際技術(shù)水平等因素制定，從多方面對超深基坑坑內(nèi)降水進(jìn)行深度探究，而后以實(shí)際理論為基礎(chǔ)結(jié)合項(xiàng)目具體情況，使施工方案更加合理、細(xì)化，最大程度保證該工序施工質(zhì)量符合整體施工標(biāo)準(zhǔn)要求；（3）為了盡可能避免出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性安全隱患問題，需要把超深基坑坑內(nèi)降水研究融合到前期作業(yè)中，為地鐵施工計(jì)劃的安全進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。

3降水施工

降水井具體施工工藝流程：現(xiàn)場踏勘→施工準(zhǔn)備→井位施放→埋設(shè)護(hù)筒→泥漿及泥漿循環(huán)系統(tǒng)配備→鉆機(jī)安裝→成孔→測量孔深、直徑、傾斜度→清孔→下井管→清運(yùn)泥漿，起拔護(hù)筒、鉆機(jī)移位→填濾料→洗井→做檢查井→清運(yùn)渣土→埋設(shè)排水聯(lián)絡(luò)管線→下泵抽水→清理現(xiàn)場→恢復(fù)原地面。需要注意的施工技術(shù)要點(diǎn)如下：（1）勘測放井位置：按照井位平面布置示意圖勘測出放井位置。當(dāng)?shù)孛嬲系K物以及施工條件對井位產(chǎn)生影響時(shí)，可對現(xiàn)場進(jìn)行合理改動(dòng)。在施工開始前，必須探查地下管道，防止其他管道在施工中被破壞[2]。（2）預(yù)埋護(hù)口管：護(hù)口管底口應(yīng)插入原狀土層，管外用黏土和草編填塞密封，防止作業(yè)過程中泥漿返出管外，護(hù)口管的上部應(yīng)與地面有0.3~0.5m的距離。（3）鉆機(jī)安裝：鉆機(jī)安裝應(yīng)平穩(wěn)。吊鉤應(yīng)與孔中心對齊，吊鉤、轉(zhuǎn)盤和孔中心應(yīng)對齊。（4）鉆進(jìn)成孔：降水井孔徑為800mm，一徑到底。當(dāng)鉆入開口孔時(shí)，應(yīng)將鉤絲繩懸掛并輕輕按下，以確保開口孔內(nèi)鉆入的垂直程度。在建造孔洞時(shí)，用制漿機(jī)制漿，將黏土置于孔洞中，形成泥覆蓋物。鉆井過程中，泥漿密度控制在1.10~1.15之間。當(dāng)提起鉆桿或停止工作時(shí)，必須在孔上涂上泥漿，以防止墻壁倒塌[3]。（5）清理、灌漿：鉆到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，把鉆桿抬到距孔底0.5m處。通過沖壓去除孔內(nèi)雜質(zhì)，直至孔內(nèi)泥漿密度達(dá)到1.10，且底部淤泥厚度＜30cm，回返的泥漿沒有泥塊。（6）井下管道：井下管道進(jìn)入現(xiàn)場后，需要查看過濾器間隙是否符合設(shè)計(jì)要求?？椎纳疃缺仨氃谙鹿苤斑M(jìn)行測量。當(dāng)井深達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，開始下井管。首先需在過濾管兩頭分別安裝1個(gè)符合型號的扶正器，以此來保證過濾管能夠處于正中的位置。在進(jìn)行井管焊接的過程中需保證焊接質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)，焊接位置準(zhǔn)確。（7）填充濾料：在填充濾料之前，將鉆桿插入井管中0.30~0.50m，然后使用堵頭將井管密封。泥漿從鉆桿中流出，進(jìn)而邊打邊注入清水，使泥漿稀釋到一定程度，此時(shí)孔內(nèi)的泥漿會由于壓力而從過濾管及管縫中逐漸溢出，孔內(nèi)泥漿密度上升[4]。當(dāng)泥漿稀釋至1.05后，依據(jù)井的實(shí)際建設(shè)結(jié)構(gòu)需求，進(jìn)行濾料的填充作業(yè)，填充量需達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的位置。（8）井口封閉：使用優(yōu)質(zhì)黏稠土填充濾料填充表面。為防止填土過程中出現(xiàn)“造橋”現(xiàn)象，在填土前應(yīng)將黏土搗碎（顆粒尺寸＜5cm）。進(jìn)行灌裝作業(yè)時(shí)，需注意灌裝的速度及量，進(jìn)行井管周圍的灌裝時(shí)需降低速度、減少數(shù)量。灌裝完成后還需進(jìn)行管外的密封作業(yè)，保證密封性。（9）洗井：工程主要運(yùn)用聯(lián)合洗井的方式進(jìn)行作業(yè)，主要流程如下。①在填海工程完成后，井中的泥沙首先由空氣壓縮機(jī)清洗。將空氣壓縮后送入氣管內(nèi)，到達(dá)排水管下方后，會使管內(nèi)密度變?yōu)樗c空氣結(jié)合體，小于排水管外的泥漿和水混合物的密度，這樣管內(nèi)和管外的壓力就有了差別。排水管外混濁水的密度由于輸入空氣量的上升而下降，進(jìn)而使混合物排至井外，最終使濾料中土壤含量不斷減少，直到被清洗。若井內(nèi)的泥沙量較大，可運(yùn)用保持氣體沸騰的方式來降低泥皮與泥沙的結(jié)合性。②活塞洗井。運(yùn)用活塞的方式需將活塞由下而上拉出過濾管，使水溢出井。對于出水量小的井，活塞可在過濾位置上下移動(dòng)，沖擊孔壁表皮。此時(shí)，應(yīng)將活塞拉到井的注入側(cè)。拔出活塞時(shí)，應(yīng)能聽到活塞拔出后伴有明顯的爆破聲，并且有很多的氣水混合物涌出。否則，應(yīng)更換活塞的橡膠圈。（10）安泵試抽：在降水井內(nèi)安裝完潛水泵后開始試抽水。（11）水井采用排水系統(tǒng)運(yùn)行。主管運(yùn)用直徑Φ219的鋼管，分管運(yùn)用直徑Φ100的鋼管。從降水井抽水后，由支管聚集至干管再至沉淀池，經(jīng)沉淀后排入到城市的排水系統(tǒng)。

4降水井封堵

（1）在抽水作業(yè)中，將坑底下500mm的井壁（孔和井管之間）虛土處理干凈，之后用C15混凝土填實(shí)。（2）把降水井中的水泵拿出，下注漿管（Φ50鋼管），下入深度離井底大概300mm，將球閥安裝在坑底附近注漿管上。（3）井管內(nèi)填充Φ10~20礫石，礫石高度h＜H-L-0.5（H為坑底至井底距離，m；L為擋水器長度，m）。（4）將安全氣囊放在坑底下方≥300mm的位置，然后充氣，氣囊使整個(gè)排水井充滿。并在48h后，將氣囊上部殘留的水處理掉，然后將管子切斷到設(shè)計(jì)高度。（5）井口用Φ210mm的鋼板焊絲，完成后方可進(jìn)行注漿作業(yè)，調(diào)制泥漿水與灰的最佳比例為0.5∶1。注漿結(jié)束后馬上關(guān)掉球閥，之后將注漿管截?cái)?，讓井口成為一個(gè)平面，最終將井口到墊層頂標(biāo)高位置用混凝土澆筑[5]。

5注意事項(xiàng)

降水井施工及降水過程中應(yīng)注意：（1）成孔：成孔過程中孔位偏差和垂直度一定要把控好，垂直度偏差控制在1%內(nèi)。（2）下管：保證下管垂直。（3）填礫料：濾料的含泥量需嚴(yán)格把控。（4）洗井：需控制好沉沒比，做到水清砂凈。（5）下泵：下泵前要認(rèn)真查看泵體有無漏電現(xiàn)象，下到位后需固定好位置。（6）水位觀察：降水過程中要時(shí)刻查看水位變化情況。（7）排水：作業(yè)時(shí)要提防水回流和水管被泥沙堵塞。

6結(jié)語

綜上所述，地鐵超滲透基坑坑內(nèi)降水和降水井封堵較成功，完全達(dá)到了防水作業(yè)的質(zhì)量目標(biāo)。降水井封堵因?yàn)榧夹g(shù)簡單、作業(yè)方便，因此可以將施工成本降低。在地鐵超深基坑降水工程中具有推廣應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]張永樂，張進(jìn)，孫中昕，等.深基坑降水井封堵施工技術(shù)[J].施工技術(shù)，2015（S1）：85-88.

[2]李亞飛.復(fù)雜地質(zhì)地鐵車站超深基坑降排水施工技術(shù)[J].石家莊鐵道大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2017（S1）：148-150.

[3]黃鋒.地鐵深基坑降排水施工技術(shù)[J].工程建設(shè)，2017（3）：84-86.

作者：鄧青 單位：中國水利水電第七工程局有限公司