深井真空降水在興力達(dá)廣場基礎(chǔ)施工中的應(yīng)用

張 惠 兵

(江蘇南通六建建設(shè)集團(tuán)有限公司，江蘇 如皋 226500)

深井真空降水在興力達(dá)廣場基礎(chǔ)施工中的應(yīng)用

張 惠 兵

(江蘇南通六建建設(shè)集團(tuán)有限公司，江蘇 如皋 226500)

以上海興力達(dá)廣場工程為例，結(jié)合工程情況，對基礎(chǔ)施工中深井真空降水方案進(jìn)行了研究，闡述了降水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，并對其施工工藝流程及技術(shù)要求作了說明，解決了該技術(shù)在施工時(shí)遇到的諸多難題。

深井真空降水，基坑，施工

1 工程概況

上海興力達(dá)廣場工程位于上海市普陀區(qū)真光路1326號，占地面積10萬m2，地面自然標(biāo)高約-0.5 m。整個(gè)建筑由商業(yè)廣場、汽車展示及休閑影視城、B型公寓三部分組成，均設(shè)2層地下室。基坑總面積6.7萬m2，其中：商業(yè)中心基坑面積4.1萬m2，坑底標(biāo)高-11.5 m，開挖深度11 m；汽車展示及休閑影視城基坑面積1.2萬m2，坑底標(biāo)高-8.65 m，開挖深度8.15 m；B型公寓式基坑面積1.4萬m2，坑底標(biāo)高-10.25 m，開挖深度9.75 m，整個(gè)工程土方開挖量約93萬m3。

基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)由以下幾部分組成：

1)柱列式鉆孔灌注樁支護(hù)墻，商業(yè)廣場樁徑900 mm，樁底標(biāo)高-19.80 m，汽車展示及休閑影視城樁徑900 mm，樁底標(biāo)高-14.15 m；B型公寓式辦公樓樁徑900 mm，樁底標(biāo)高-19.80 m。

2)鉆孔樁外側(cè)兩排700 mm水泥土攪拌樁止水帷幕，攪拌樁止水帷幕樁底標(biāo)高：商業(yè)廣場-19.80 m，汽車展示及休閑影視城-14.15 m；B型公寓-19.80 m。

3)圍護(hù)樁內(nèi)側(cè)被動土采用深層水泥土攪拌加固。

4)坑內(nèi)設(shè)一道雙拼H型鋼斜支撐，支撐中心標(biāo)高-4.8 m。

坑內(nèi)地下水屬潛水型，主要來源為大氣降水，地下水位穩(wěn)定在-1.8 m左右?；娱_挖范圍內(nèi)第①層土為雜填土，埋深1.5 m，第②層為褐黃色粉質(zhì)粘土(夾砂)，埋深3.2 m～9.0 m，第④層土為灰色淤泥質(zhì)粘土，埋深9.0 m～16.5 m，基底坐落在第④層土層上。

2 降水方案選擇

土方開挖時(shí)要求基坑內(nèi)水位降至基底下0.5 m～1.0 m處，既要保證坑內(nèi)土體干燥，同時(shí)又不能因降水引起坑外四周土體沉降，以致建筑物、地下管線受損。

根據(jù)工程情況可供選擇的方案有輕型井點(diǎn)降水、噴射井點(diǎn)降水、深井真空降水等。由于本工程降水深度無論是商業(yè)廣場、汽車展示及休閑影視城，還是B型公寓都大于6 m，若使用輕型井點(diǎn)降水必須二級或多級才能達(dá)到預(yù)期效果，這樣就要增加降水設(shè)備、多次施工，既不經(jīng)濟(jì)又影響挖土進(jìn)度，拖延工期，所以此方案不可取。噴射井點(diǎn)降水深度可達(dá)8 m～20 m，但是該方法在滲透系數(shù)為3 m/d～50 m/d的沙土中效果最佳。本工程土質(zhì)為淤泥質(zhì)粘土，滲透系數(shù)較小(各層滲透系數(shù)見表1)，采用此方法效果也不理想，最后選用深井真空降水。此方法是近年來隨著上海市高層建筑的不斷增加，深基礎(chǔ)的增多而發(fā)展起來的一種降水方法。它是輕型井點(diǎn)降水和深井降水相結(jié)合的產(chǎn)物。既能一次成井達(dá)到降水深度，又能在井管內(nèi)形成真空，解決土質(zhì)滲透系數(shù)小，滲水慢的問題，以達(dá)到理想的降水效果。

表1 各層土滲透系數(shù)表

3 降水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 降水原理

深井真空降水系統(tǒng)由水噴射機(jī)組、深井泵、井管、濾管、管路等部分組成。用鉆機(jī)成孔安裝井管，井管外側(cè)填粗砂做過濾層，上部填粘土封嚴(yán)，在井管上口安裝深井泵，接真空設(shè)備——水噴射機(jī)組。啟動真空設(shè)備，在井管內(nèi)形成真空，井管周圍土體中的水便通過濾層、濾管匯集于深井內(nèi)，啟動深井泵將水排出。真空泵與深井泵交替工作，不斷將水排出，達(dá)到降低地下水位的目的。

3.2 井深確定

商業(yè)廣場開挖深度11.0 m，止水樁底標(biāo)高-19.8 m；汽車展示及休閑影視城開挖深度8.15 m，止水樁底標(biāo)高-14.15 m；B型公寓開挖深度9.75 m，止水樁底標(biāo)高-19.80 m。深井套管長度確定為商業(yè)廣場12 m、汽車展示及休閑影視城9.2 m、B型公寓式辦公樓11 m、濾管長3 m、沉砂管長1 m。沉砂管底標(biāo)高商業(yè)廣場-16.50 m，汽車展示及休閑影視城-13.65 m，B型公寓式辦公樓-15.25 m。深井構(gòu)造見圖1。因坑外有止水帷幕，坑底土質(zhì)滲透系數(shù)極小，可視為隔水層，這樣布置降水不會影響坑外水位，以保證四周建筑物的安全。

3.3 井點(diǎn)布置

根據(jù)施工總體安排，先開挖商業(yè)廣場基坑。在商業(yè)廣場地下基礎(chǔ)底板施工完后再開挖汽車展示及休閑影視城、B型公寓式辦公樓土方，所以降水分兩期進(jìn)行。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)每口井降水有效范圍200 m2～300 m2。考慮到基坑內(nèi)側(cè)被動土加固因素。商業(yè)廣場部分布置184口井，汽車展示及休閑影視城部分布置60口井，B型公寓式辦公樓部分布置72口井,一組噴射機(jī)組串聯(lián)四口深井。(1)號～(4)號井為一號機(jī)組，(5)號～(8)號井為二號機(jī)組，(9)號～(12)號井為三號機(jī)組，(13)號～(16)號井為四號機(jī)組，(17)號～(20)號井為五號機(jī)組，(21)號～(24)號井為六號機(jī)組，依次編號，共計(jì)79組。

4 施工工藝

4.1 施工程序

設(shè)備進(jìn)場→定井位→立鉆架→成孔→下井管→清孔填濾水層→洗井→安裝水泵→安裝真空泵→連接管路→基坑降水→拆井→出場。

4.2 施工要求

深井真空降水從成井到降水、拆除各階段應(yīng)注意以下幾個(gè)方面的問題。

4.2.1 開鑿深井

現(xiàn)場定位布點(diǎn)時(shí)要根據(jù)井點(diǎn)布置圖，并考慮避開工程樁、水平支撐，同時(shí)要靠近支撐，便于土方開挖后水泵固定、管理。實(shí)際施工井位連續(xù)進(jìn)行，不可中斷。成井和下管時(shí)應(yīng)保證鉆井深度到位。

4.2.2 安裝井內(nèi)水泵、真空泵

安裝前需要檢查電機(jī)和泵體，確認(rèn)完好無誤后方可安裝，施工過程中必須保證各連接部位密封可靠不漏氣。安裝完畢需要進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)，有不正?，F(xiàn)象及時(shí)排除。真空泵進(jìn)出水、進(jìn)出氣調(diào)節(jié)好，保證運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

4.2.3 安裝管路系統(tǒng)

管路上應(yīng)裝有真空表、水表、閘閥、單向閥。氣管連接處必須注意密封防止漏氣。管路在基坑邊緣匯入總管，將水排入下水道。

4.2.4 降水管理

降水系統(tǒng)安裝完畢后，立即安排三班人員日夜值班進(jìn)行降水，詳細(xì)記錄排水量。定期檢查坑內(nèi)水位高低，并做好記錄，作為土方開挖的依據(jù)。一般正常抽水兩周后即可進(jìn)行土方開挖。在基坑開挖過程中需密切注意真空效果，保證系統(tǒng)真空度不小于0.06 MPa，當(dāng)真空表數(shù)值不正常時(shí)，即降水系統(tǒng)漏水，應(yīng)進(jìn)行檢查及時(shí)做好密封工作。

降水開始前應(yīng)在基坑外沿設(shè)置水位觀察井，降水期間每天進(jìn)行水位下降時(shí)，應(yīng)控制抽水力度或暫停抽水，并采取穩(wěn)定坑外水位的措施。土方開挖后，若止水帷幕滲漏應(yīng)及時(shí)封堵。

4.2.5 井點(diǎn)拆除

根據(jù)上海地區(qū)土質(zhì)及地下水情況，當(dāng)設(shè)計(jì)無特殊要求、有止水帷幕的坑內(nèi)降水在基坑墊層施工完成后即可停止降水拆除井點(diǎn)。先拆除管路系統(tǒng)，再拆除深井泵，最后在墊層底部位置將井管割斷，井內(nèi)灌混凝土封堵。

本工程汽車展示及休閑影視城井點(diǎn)即按以上時(shí)間和方法拆除處理，在后續(xù)施工期間沒有地下水上升現(xiàn)象。

商業(yè)廣場、B型公寓工程設(shè)計(jì)要求留設(shè)1/4的深井降水持續(xù)至結(jié)構(gòu)全部封頂。為此在地下室底板中部高度井管上焊鋼板止水圈，將井管澆入底板混凝土內(nèi)。根據(jù)主樓降水情況，我們將在地下-2層結(jié)構(gòu)施工完成后拆除真空降水系統(tǒng)，在底板上表面割斷井管，利用原有井孔，改用普通潛水泵抽水，以控制地下水位。待結(jié)構(gòu)封頂后，用混凝土封堵井孔，井口用鋼板封焊，再澆混凝土密封。

5 降水效果

在興力達(dá)廣場工程的基礎(chǔ)土方開挖過程中，采用深井真空降水取得了良好的效果，保證了土方挖運(yùn)的順利進(jìn)行。在商業(yè)廣場第二層土方開挖過程中連續(xù)降雨十多天，由于降水效果良好，基坑土體干燥，給土方施工單位創(chuàng)造了條件，商業(yè)中心土方開挖任務(wù)仍然提前完成。

經(jīng)過興力達(dá)廣場工程基礎(chǔ)施工實(shí)踐，我們認(rèn)為深井真空降水效果好，費(fèi)用適中，降水管理簡單，土方開挖方便。目前在上海地區(qū)深基坑施工中被普遍采用，是一種比較理想的降水方法。

The application of deep vacuum precipitation in Xinglida Plaza foundation construction

ZHANG Hui-bing

(Jiangsu Nantong Sixth Construction Group Limited Company, Rugao 226500, China)

Taking Shanghai Xinglida Plaza project as an example, combining with the engineering situation, this paper researched the deep vacuum precipitation scheme in foundation construction, elaborated the design method of precipitation system, and explained its construction process and technical requirements, solved the difficulties of the technology encountered in construction.

deep vacuum precipitation, foundation pit, construction

1009-6825(2014)31-0106-02

2014-08-29

張惠兵(1964- )，男，工程師

TU753

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