安徽省淮水北調(diào)工程固鎮(zhèn)泵站降排水施工技術(shù)

張 毅

(蚌埠市江河水利工程建設(shè)有限責(zé)任公司，安徽 蚌埠 233000 )

安徽省淮水北調(diào)工程固鎮(zhèn)泵站降排水施工技術(shù)

張 毅

(蚌埠市江河水利工程建設(shè)有限責(zé)任公司，安徽 蚌埠 233000 )

文章通過安徽省準(zhǔn)水北調(diào)工程固鎮(zhèn)泵站降水施工實(shí)例，從基坑降水、排水施工、管井封填堵等方面對(duì)施工降排水技術(shù)進(jìn)行探討。

水利工程；基坑降水；施工

0 引 言

水工建筑物一般位于河道上或臨近河岸，具有工程量大、投資多、工期長(zhǎng)，以及水文與地質(zhì)復(fù)雜等特點(diǎn)，其建基面通常低于外河水位和地下水位，對(duì)施工降排水要求較高，如若方案措施不當(dāng)，將對(duì)工程安全、質(zhì)量、工期、投資等造成重大影響。因此，采取科學(xué)合理有效的降排水方法和措施是必要的。

1 降排水方式

根據(jù)水文與地質(zhì)情況，結(jié)合工程實(shí)際，固鎮(zhèn)泵站降排水方式如下：

(1)泵室。基坑最大開挖深度約14m,泵室底板底部高程為3.5m，齒槽底高程為2.0m，泵室底板位置土質(zhì)主要為重粉質(zhì)壤土和少量砂壤土。工程區(qū)地下水類型主要為孔隙水?？碧狡陂g測(cè)得地下水位埋深為0.30m-1.40m，高程為14.16m-15.81m，同期澮河水位高程為14.17m，采用管井(深井)降水。

(2)進(jìn)水池、穿堤涵?；赘叱虨?.1m，地面高程為16.5m，最大挖深為7.4m，基底位置土質(zhì)為重粉質(zhì)壤土，滲透性微弱，采用明溝排水較為合適。

(3)前池。底高程為9.4m～5.2m,最大開挖深度約8.1m～12.3m，土質(zhì)為中粉質(zhì)壤土和重粉質(zhì)壤土，滲透性弱，采用深井降水較為合適。

(4)控制段?；A(chǔ)水泥土回填范圍高程為6.9m～12.4m，該段為斜坡開挖長(zhǎng)度為12.8m，在6.3m～7.5m為砂壤土層，貫穿東西，為了在開挖泵室時(shí)不擾動(dòng)該段基礎(chǔ)及有效的截住砂壤土層的滲透水，在泵室施工階段對(duì)該段垂直于泵軸線方向采用輕型井點(diǎn)降水，基坑兩側(cè)采用明溝排水。

(5)壓力水箱?；赘叱虨?2.5m，地面高程為17.5m，最大挖深為5m，基底位置土質(zhì)為重粉質(zhì)壤土，滲透性微弱，采用明溝排水。

2 施工降排水

2.1 明溝排水

工程初期排水主要是抽排基坑內(nèi)的積水，澮河處臨時(shí)擋水圍堰填筑完畢后，在基坑內(nèi)安裝抽排機(jī)械，由集水面積和匯水量等計(jì)算，選用2臺(tái)QX-15-34的潛水泵，排水期間每天水面下降速度控制在0.8m以下，以免引起基坑四周和圍堰土體坍塌?；娱_挖完成后，在基坑底部周邊開挖截水溝(排水明溝)，攔截基坑滲水和匯流降水，并利用基坑開挖土方沿基坑頂邊線填筑一道擋水土埂，以免因降水產(chǎn)生的地表徑流沖刷基坑邊坡，基坑上、下游側(cè)各設(shè)一個(gè)集水井，集水井與截水溝(排水明溝)連通，匯集滲水和降水。施工期內(nèi)的積水(滲水和降水)通過安放在集水井內(nèi)的潛水泵抽排。

2.2 管井(深井)降水

沿泵站前池、主泵房?jī)蓚?cè)間隔20m設(shè)置1口管井(深井)，井徑為40cm，井深25m。成井距基坑開挖外邊線5m，兩邊對(duì)稱共布置8眼深井,由于泵室齒槽底高程為2.0m，建基面垂直于泵軸線的開挖面距離較大，為保證降水效果，在前池反濾處泵軸線兩側(cè)10m的位置再各打1眼管井(深井)，后期作為做承壓井使用。

(1)工藝流程。管井(深井)降水施工的工藝流程為：測(cè)量定位、確定高程→挖埋鉆孔護(hù)筒→制配合格泥漿→鉆機(jī)就位→報(bào)請(qǐng)批準(zhǔn)開鉆→鉆成孔→安裝無砂管井筒→回填粘土及砂礫→洗井、抽水。

(2)成孔。管井(深井)成孔采用XY-600型兩部鉆機(jī)設(shè)備鉆進(jìn)成孔?？讖桨丛O(shè)計(jì)要求選用直徑600mm3葉鉆頭，1次成孔。配套水泵為BWT450/12泥漿泵，最大工作壓力不低于1.2MPa，輸漿量不低于5L/S，可鉆性控制在2.5～4m/h，在粘土層可自造漿，進(jìn)入砂性土層采用泥漿池合格泥漿。嚴(yán)格控制泥漿比重1.1至1.2，泥漿粘度18～20s，含砂量小于5.0%，一般自鉆孔流出的比重在1.2～1.3，經(jīng)高位池沉淀過濾后入低位池，經(jīng)檢測(cè)合格方可泵送到鉆孔循環(huán)。

(3)安裝無砂管井筒。為保持鉆孔與無砂管井管同心，井管外壁綁扎導(dǎo)向木塊，鉆架不移動(dòng)，用原鉆架吊裝無砂管，在復(fù)量孔底高程無誤后，填寫記錄。底端先配置1節(jié)混凝土盲管，用硬木托盤和鋼絲繩攬吊，徐徐下落孔內(nèi)，直至預(yù)定深度。盲管上接濾管，對(duì)好企口，外壁包1層80目尼龍濾布，兩管接頭200mm，用無紡布包扎，其外再用3～4根毛竹片豎向固定，用10#鍍鋅鐵絲箍緊。-3.0米高程以上用混凝土盲管。

(4)濾料回填及粘土止水.無砂管與鉆孔之間存有約10cm左右的環(huán)形空間，先用備好的砂礫回填，形成過濾器，填到含水層頂板高程后，改填硬可塑的粘土球，分層搗實(shí)。直到上端管頂回填粘土。濾料規(guī)格為中粗砂，細(xì)度模數(shù)為3.5左右，經(jīng)篩分測(cè)算，粒徑控制在D50=(5～10)d50,不均勻系數(shù)Cu<5，曲率Cc>3,回填砂礫及粘土球應(yīng)計(jì)量復(fù)核，嚴(yán)防斷空。

(5)洗井、抽水。為防止泥皮硬化，井管安裝回填后應(yīng)立即進(jìn)行洗井，不可拖延。為此，在鉆井前應(yīng)做好排水管槽，用潛水泵大幅度降水抽水為主，效果不明顯時(shí)改用活塞拉抽局部真空法洗井，必要時(shí)可用焦磷酸鈉破漿。本工程主要采用了潛水泵抽水。

洗井后，開始進(jìn)行試抽水，試抽水主要目的不在于獲取水文地質(zhì)參數(shù)，而是檢驗(yàn)管井出水量的大小，當(dāng)試抽水出水量達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后，即開始正式抽水，并且通過觀測(cè)孔測(cè)記地下水位，邊成井、邊測(cè)量、邊分析、邊改進(jìn)、邊加井，直到基坑水位降到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為度。

2.3 注意事項(xiàng)

降排水的注意事項(xiàng)如下：①降低地下水時(shí)，應(yīng)遵循“按需抽水”、“抽水量最小”的原則，保護(hù)地下水資源。②設(shè)計(jì)與施工應(yīng)科學(xué)、合理，選擇合適的方法進(jìn)行基坑降水與排水，避免產(chǎn)生流砂、管涌、坑底突涌，防止坑壁土體的坍塌，保證施工安全和減少對(duì)周圍環(huán)境的影響。③降排水過程水文與地質(zhì)變化在地面以下，勘探成果與實(shí)際揭露可能變化較大，要理解設(shè)計(jì)意圖和方案，摸清設(shè)計(jì)與實(shí)際之間的差異，變化較大時(shí)及時(shí)補(bǔ)充和修改設(shè)計(jì)。④井點(diǎn)施工屬于隱蔽工程，要加強(qiáng)施工過程的質(zhì)量管理，嚴(yán)格控制成井口徑、孔深、井管配制、填料、洗井、抽水等工序，做好現(xiàn)場(chǎng)施工記錄。⑤降排水全過程要加強(qiáng)安全管理，消除人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)和管理上的缺陷，特別是安全隱患排查和觀測(cè)。⑥做好資料收集、整理，及時(shí)歸檔。

3 管井封堵

由于承壓水位較高，給封井帶來復(fù)雜的技術(shù)問題，在泵站基礎(chǔ)工程完成以后，并經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)，開始有序地停抽封井，確保質(zhì)量，不留隱患。為了保證封堵安全，在拆封前先用砂礫回填至承壓含水層頂板，再用粘土球填實(shí)到地面設(shè)計(jì)高程下2m，再將井管拆到地面設(shè)計(jì)高程下1m，最后用混凝土澆筑到地面設(shè)計(jì)高程，其中頂端1m高范圍內(nèi)的混凝土截面擴(kuò)大到φ1.0m。

4 結(jié)束語(yǔ)

固鎮(zhèn)泵站深基坑施工降排水方案，是根據(jù)土層的滲透系數(shù)，降水的深度和工程特點(diǎn)，經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和節(jié)能比較后確定的。降排水設(shè)計(jì)時(shí)，將基坑降水和基坑支護(hù)等進(jìn)行了統(tǒng)籌考慮，施工要求標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，降水過程采用信息化管理，定時(shí)檢測(cè)降深、出水量，以抽水試驗(yàn)驗(yàn)證降水效果，優(yōu)化了降排水施工方案，保障了工程安全、質(zhì)量和工期。目前，該工程已投入運(yùn)行，降排水施工技術(shù)的成功運(yùn)用，為安徽省淮水北調(diào)工程深基坑降排水設(shè)計(jì)和施工積累了經(jīng)驗(yàn)。

[1] 陳錫清.淺談基坑工程降排水方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].福建建設(shè)科技，2007，(3)：33-35.

[2] 張嘉強(qiáng).深基坑開挖降排水設(shè)計(jì)[J].上海鐵道科技，2008，(3)：28-30.

[3] DBJ/T15-20-97，建筑基坑支護(hù)工程技術(shù)規(guī)程[S]．

(責(zé)任編輯 陳化鋼)

The Guzheng station's construction of drainage technology applied in the project of the diversion of Huaihe's water to the north,in Anhui province

ZHANG Yi

Bengbu River Water Conservancy Project Construction Co., Ltd Bengbu 233000,China)

Through the Guzheng station's drainage construction example,the construction of drainage technology is described from the dewatering of foundation pit ,drainage construction,tube and well blocking,etc.

dewatering of foundation pit; drainage construction; tube and well blocking

2016-09-12；

2016-09-29

張 毅(1982-)，男，安徽懷遠(yuǎn)人，工程師，從事水利水電工程施工。

10.3969/j.issn.1671-6221.2016.04.012

TV551.4

A

1671-6221(2016)04-0036-03