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建筑深基坑施工封閉降水技術實際應用案例

093建筑材料2021-07-18 12:09:11

一、案例工程概況

案例工程基坑開挖深度12m，地下水水位-4m，基坑面積7239㎡，需降水施工。為節約地下水資源，防止因降水對周邊建筑物和道路造成沉降影響，基坑四周采用368根長15m高壓旋噴止水樁，與支護樁相結合，形成良好的隔水帷幕系統，達到封閉降水要求。

二、封閉止水方案設計

1、高壓旋噴止水樁設計

在支護樁施工完成后進行止水帷幕樁施工。因相鄰兩支護樁邊距為1.2m，在兩顆支護樁之間不同軸線（見附圖）擺噴兩顆φ1400mm高壓旋噴止水樁，樁底標高323.00m；為保證樁與樁之間的咬合面積，旋噴樁中心與支護樁中心距為600mm，旋噴樁中心與旋噴樁中心距為800mm。高壓旋噴止水樁共計356棵，施工順序為先施工支護樁，待混凝土終凝后，再進行高壓旋噴止水樁的封水施工，以達到止水效果。抗拉錨索隨土方開挖施工進行。

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支護樁與旋噴樁位置關系

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基坑支護布置平面圖

2、降水井點設計

根據場地地質和水文條件，由于案例工程見地下水后都為沙土，結合當地降水經驗，擬采用集水坑及邊溝坑內降水。與坑外降水相比較，可以有效減少和控制降水對周邊環境的影響。降水目的在于疏干基坑深度范圍內的地下水和基巖中的裂隙水，以滿足坑底施工的要求。

結合地區經驗和類似工程做法，實際布集水坑時按照平均間距30m沿帷幕邊緣周圈布置12個，集水坑大小為0.6X0.6X0.9米，邊溝深度0.5米。降水井點隨土方開挖逐漸下沉，但始終保證井點底標高比挖土平面低1.2m（見上圖基坑支護布置平面圖井點位置）。降水水泵采用7.5KW直徑100揚程30m的混水泵進行降水。

三、封閉降水施工

1、止水樁施工工藝和技術要求

隔水帷幕樁采用高壓旋噴方式成樁。方式方法為：用鉆機引孔，孔徑127mm，鉆至基巖表面后，插入高壓噴射管，啟動高壓注漿泵注漿，勻速轉動注漿管，同時勻速提升注漿管。高壓噴射注漿施工的所有參數根據試驗確定。旋噴止水樁要在支護樁施工完成后8天后才可施工。

1）準備工作

高噴臺車移至成孔處，檢查各個管路是否暢通，連接是否牢固（確保安全）。同時，制漿站配制好水灰1：1，比重1.4-1.5的漿液，高壓泵、空壓機檢測好設備，防止中途發生故障，影響施工。

2）下噴射管

下管前，先進行地面水、氣、漿試噴，檢查各項工藝參數是否符合設計要求，檢查完畢，用膠布包扎住噴嘴，防止堵塞，將噴射管下至設計深度方可噴射施工。

3）噴射提升

噴射管下到設計深度，開始灌入符合要求的水、漿、氣。靜噴，待水泥漿液冒出孔口，按設計的提升速度，旋轉速度等參數，自下而上邊噴射、邊提升，直至設計噴射高程，噴射過程中，各機臺負責人及技術人員嚴格控制各種參數及運行情況，定時測量，記錄，并做好原始記錄工作，對出現的問題，根據實際情況采取相應措施。

A、施工中如遇拆卸管時要快，防止塌孔和堵嘴。

B、噴射過程中常發生漏漿現象，應停止提升，向孔內填充砂子等填充物，待冒漿后繼續提升。

C、噴射中途若因故中斷，要盡量縮短中斷時間，及時恢復灌漿，恢復灌漿時，要搭接30㎝以上，保證凝結體的連續性。

4）回灌

噴射結束后，根據液面下降情況，對噴射孔內進行靜壓充填灌漿，要反復進行充填，且間隔時間不可太長，直至液面不下沉為止。

5）沖洗

噴射結束后，及時將各管路沖洗干凈，不得留有殘渣，以防填塞，特別是輸漿系統要連續沖洗，直到管路中出現清水為止。

6）記錄

詳細記錄噴射時各項參數及孔口返漿情況及所遇問題，記錄表清晰工整，便于匯總，每孔施工完后，及時請監理認證，并簽字。

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封閉降水效果圖

2、沉井降水施工方法和要求

1）施工準備

在土方開挖至地下水位標高前準備好污水泵、800直徑高1m鋼筋混凝土井圈，電纜接至降水井點附近，并設開關箱。

2）集水井

當機械挖土方至地下水位標高時開始在隔水帷幕內側設計好的位置下井圈，將井圈內放好混水泵，隨抽水隨挖井圈內土方，并沉降井圈，沉降至土層以下1.2m以上時集水井點完成。其他井點按上述方法依次施工。當分層分段開挖到下一層土方時再次沉井降水，始終保持水位標高低于挖土分層厚度，直至挖到設計標高（預留30cm人工清理）。最終基底標高要比降水標高高50cm，保證基坑內無明水。

3）邊溝

每次分層開挖前，為了更好的疏導隔水帷幕內的水，在沿隔水帷幕周邊設50cm深疏導水溝，將水引導至集水井內。當挖至設計基底標高時，周圈疏導水溝用粒徑50mm左右的卵石填充，成為盲溝，以免影響基礎受力，增加水疏導效果。盲溝必須在基礎剛性角以外設置。

4）降水要求

案例工程降水井點設計為12個，在施工過程中根據基槽內實際水量進行調整，盡量減少基坑降水，能夠滿足施工即可。在基礎防水和回填工作完成后根據實際情況逐漸減少水泵，當施工完成荷載滿足設計抗浮要求即可停止降水。

四、基坑施工封閉降水技術應用效果和體會

案例工程采用的隔水帷幕深度達12m，根據地質勘察報告判斷，基坑內外的水力聯系已基本被截斷。但由于存在基巖裂隙水，較少的基巖裂隙水有可能繞過帷幕底端滲入基坑。實際施工時在主體到4層時6臺水泵抽水量就已經滿足施工要求，充分體現了隔水帷幕的止水效果。同時解決了因降水對周邊道路和原建筑造成的沉降影響，節約了水資源，受到市政部門領導和周邊鄰里的高度好評，經濟和社會效益顯著。

基坑標高帷幕