论文部分内容阅读
【摘要】深基坑工程是高层建筑前期的重要分项工程之一，其施工难点较多，常需应用综合降水施工技术。本文主要结合实际案例对综合降水施工技术在高层建筑深基坑工程中的应用进行了分析，旨在给相关施工工作带来一点有用的参考。
【关键词】综合降水施工技术;高层建筑;深基坑工程;应用
近年来，随着我国城市化的发展，城市土地资源紧缺问题正日益严峻，因此城市中建设了越来越多的高层建筑，以将大部分建筑空间延伸到上层，实现节省土地资源、缓解城市土地资源紧缺压力的目的。降水施工是高层建筑深基坑工程中的一项重要施工环节，常用的降水施工技术较多，但单一技术的局限性较大，只有采取综合降水施工技术，才能够满足实际施工要求。以下就结合实际案例来谈谈综合降水施工技术在高层建筑深基坑工程中的应用，仅供参考。
1、项目概况
某高层建筑项目为高层住宅建筑，总占地面积3333743.78平方米，建筑面积10776平方米，主要由2栋住宅楼+地下室组成，住宅楼地上高度均53.9米，标准层层高2.95米，底层层高3.6米，基坑开挖深度3.5米，基坑面积4400平方米。本项目位于东部沿海地区，区域内地下水水位较高（钻孔测量0.5-4.6米，标高1.5-5米）且与河流互动性强，水系丰富，地面径流密布，周围多水渠、塘及沟壑，土质主要为砂性土和粉质土，渗透性较强。
2、本项目的深基坑降水施工难点分析
经分析发现，本项目在深基坑降水施工过程中，存在着以下几项施工难点：①由于本项目的基坑开挖深度较大、范围较广，且边坡采用的是放坡处理法，需要分两次开挖基坑，放坡开挖深度和下部垂直基坑开挖深度分别达到了7米和8米，总计开挖深度达到了15米，因此在实际基坑开挖施工中难以采用一次降水施工技术;②由于本项目的基坑采用的是无支撑体系，上部进行放坡开挖，放坡坡度为1：1.5，放坡级别为2级，下部则应用了双排钻孔灌注桩+桩间搅拌桩的重力坝围护结构，因此上部边坡的降水效果在很大程度上影响了下部围护结构的安全性与稳定性;③由于本项目所处区域内地下水水位较高且与河流互动性强，水量补给充足，因此若想保证深基坑施工的安全性，必须要在施工期间进行不间断的降水施工;④由于本项目的深基坑施工时间处于汛期内，区域短期降水量可高达100mm/h，因此若想保障施工工作的顺利开展，需要在施工场地内配置完善的地面排水设施。
3、综合降水施工技术在本项目深基坑工程中的应用
3.1方案对比与选择
常见的几种降水施工技术分析：①明沟降水技术：该技术是通过在地表设置排水沟和集水井，利用水泵抽出集水井中的水以实现快速排水，其比较适用于开挖深度不高、地质密实、降水深度和范围小及坑壁稳定性高的基坑工程中，优点是设备需求少、操作简单、成本低，缺点是容易因排出的地下水沿基坑坡面涌出而导致基坑土体软化乃至出现泥浆;②轻型井点技术：该技术是通过在基坑周围隔段设置若干轻型降水井点管并将之深度插入到蓄水层中，使轻型井点构成一个完整整体，利用抽水设备及时抽出地下水，其比较适用于基坑面积不大、降水深度不高的基坑工程中，优点是地下水渗透的拦截效率高、能够增强边坡和围护桩间土体的稳定性，缺点是施工量大、占用场地大、操作繁琐、成本高;③喷射井点技术：该技术是通过埋设井点管并在其内部设置喷射器，利用抽水设备和高压水泵输入高压水或空气压缩机输入压缩空气来抽出地下水，其比较适用于降水深度大、渗透系数小的基坑工程中，优点是降水深度和范围大，缺点是设备复杂、能耗高;④管井降水技术：该技术是通过钻孔成井并将降水管井埋设在井内，先利用降水管井使地下水渗透至井内，再利用排水设备排出井内的水，其比较适用于渗透系数大、地下水丰富的基坑工程中，优点是井点直径大、出水量大、成本低，缺点是容易造成周围建筑物不均匀沉降。结合本项目的实际情况，综合经济性、安全性、可行性及施工效率等各方面因素对几种降水施工技术进行对比，最终选择了上部应用轻型井点技术+下部应用管井降水技术的深基坑降水施工方案。
3.2确定井位
由专业测量人员利用专业测量工具准确测量出相关数据，据此确定管井位置，并设置明显的标志。确定钻孔位置后，先就位井管、砂料及钻孔等，再进行钻机移机就位。之后埋设护孔管，确保其垂直插入地面20-50厘米，外围用黏土填实。
3.3钻进清孔
钻进前先准确测量钻具长度，钻进时合理控制钻进深度，明确含水层岩层。注意泥浆比重宜在1.15-1.25之间。钻进到终孔设计深度后进行清孔，清孔时将泥浆比重控制在1.10左右，孔底沉渣控制在不超过10厘米。
3.4下井管
下井管前先按照工程设计方案将井管排列组合好，下井管时确保平稳入孔，自然落管，垂直焊接，且在滤水管上、下各安装2组扶正器，环形填砂砾间隙厚度最小应达到150毫米。
3.5填砂砾冲孔
把钻杆沉至管底50 厘米，在井口处加上补心，再以填浆循环法填入砂浆至预定高度。
3.6止水封孔
在填砂砾冲孔完毕后的20分钟后，对上部进行止水封孔。
3.7洗井
利用活塞和空压机联合洗井，最少应设置2个洗井台班，直至抽出清水且井底沉砂在20厘米以下为止。
3.8下泵试抽
洗井结束并恢复水位后进行下泵试抽，下泵试抽确保现场临时用电可靠连接，下井深度控制在管井下半部，试抽时间为2小时，之后再测定井内水位，安装水表。
3.9抽水作业
在管井施工完成后进行抽水试验，选择合适的抽水井作为试验井、相邻管井作为观测井，根据实际情况确定抽水时间，待水位恢复后測定水位变化及观测时间间隔，据此确定各土层的含水情况，进而对降水运行方案进行适当优化。
3.10降水作业
派遣专业人员进行现场降水作业，详细准确的记录地下水位、水位降深及井涌量等信息，同时利用已抽干的管井观测地下水位恢复情况。
结语：
综上所述，在现代城市当中，高层建筑已经成为了主流建筑形式，但高层建筑对施工质量提出了更高的要求，若想切实保障其施工质量，首先应当要保障深基坑工程的施工质量，而综合降水施工技术作为在高层建筑深基坑工程中的常用技术，它的施工技术水平直接影响着深基坑工程的施工质量。
参考文献：
[1]林金发.高层建筑卵石层综合降水设计及施工技术应用研究[J].广东建材，2019，35（10）：58-60.
[2]徐木新.复杂岩溶地质高水位基坑综合降水施工技术[J].施工技术，2018，47（13）：14-16.
[3]王青.上海文化广场改造工程超深基坑综合降水施工技术[J].上海建设科技，2013（02）：42-44.
【关键词】综合降水施工技术;高层建筑;深基坑工程;应用
近年来，随着我国城市化的发展，城市土地资源紧缺问题正日益严峻，因此城市中建设了越来越多的高层建筑，以将大部分建筑空间延伸到上层，实现节省土地资源、缓解城市土地资源紧缺压力的目的。降水施工是高层建筑深基坑工程中的一项重要施工环节，常用的降水施工技术较多，但单一技术的局限性较大，只有采取综合降水施工技术，才能够满足实际施工要求。以下就结合实际案例来谈谈综合降水施工技术在高层建筑深基坑工程中的应用，仅供参考。
1、项目概况
某高层建筑项目为高层住宅建筑，总占地面积3333743.78平方米，建筑面积10776平方米，主要由2栋住宅楼+地下室组成，住宅楼地上高度均53.9米，标准层层高2.95米，底层层高3.6米，基坑开挖深度3.5米，基坑面积4400平方米。本项目位于东部沿海地区，区域内地下水水位较高（钻孔测量0.5-4.6米，标高1.5-5米）且与河流互动性强，水系丰富，地面径流密布，周围多水渠、塘及沟壑，土质主要为砂性土和粉质土，渗透性较强。
2、本项目的深基坑降水施工难点分析
经分析发现，本项目在深基坑降水施工过程中，存在着以下几项施工难点：①由于本项目的基坑开挖深度较大、范围较广，且边坡采用的是放坡处理法，需要分两次开挖基坑，放坡开挖深度和下部垂直基坑开挖深度分别达到了7米和8米，总计开挖深度达到了15米，因此在实际基坑开挖施工中难以采用一次降水施工技术;②由于本项目的基坑采用的是无支撑体系，上部进行放坡开挖，放坡坡度为1：1.5，放坡级别为2级，下部则应用了双排钻孔灌注桩+桩间搅拌桩的重力坝围护结构，因此上部边坡的降水效果在很大程度上影响了下部围护结构的安全性与稳定性;③由于本项目所处区域内地下水水位较高且与河流互动性强，水量补给充足，因此若想保证深基坑施工的安全性，必须要在施工期间进行不间断的降水施工;④由于本项目的深基坑施工时间处于汛期内，区域短期降水量可高达100mm/h，因此若想保障施工工作的顺利开展，需要在施工场地内配置完善的地面排水设施。
3、综合降水施工技术在本项目深基坑工程中的应用
3.1方案对比与选择
常见的几种降水施工技术分析：①明沟降水技术：该技术是通过在地表设置排水沟和集水井，利用水泵抽出集水井中的水以实现快速排水，其比较适用于开挖深度不高、地质密实、降水深度和范围小及坑壁稳定性高的基坑工程中，优点是设备需求少、操作简单、成本低，缺点是容易因排出的地下水沿基坑坡面涌出而导致基坑土体软化乃至出现泥浆;②轻型井点技术：该技术是通过在基坑周围隔段设置若干轻型降水井点管并将之深度插入到蓄水层中，使轻型井点构成一个完整整体，利用抽水设备及时抽出地下水，其比较适用于基坑面积不大、降水深度不高的基坑工程中，优点是地下水渗透的拦截效率高、能够增强边坡和围护桩间土体的稳定性，缺点是施工量大、占用场地大、操作繁琐、成本高;③喷射井点技术：该技术是通过埋设井点管并在其内部设置喷射器，利用抽水设备和高压水泵输入高压水或空气压缩机输入压缩空气来抽出地下水，其比较适用于降水深度大、渗透系数小的基坑工程中，优点是降水深度和范围大，缺点是设备复杂、能耗高;④管井降水技术：该技术是通过钻孔成井并将降水管井埋设在井内，先利用降水管井使地下水渗透至井内，再利用排水设备排出井内的水，其比较适用于渗透系数大、地下水丰富的基坑工程中，优点是井点直径大、出水量大、成本低，缺点是容易造成周围建筑物不均匀沉降。结合本项目的实际情况，综合经济性、安全性、可行性及施工效率等各方面因素对几种降水施工技术进行对比，最终选择了上部应用轻型井点技术+下部应用管井降水技术的深基坑降水施工方案。
3.2确定井位
由专业测量人员利用专业测量工具准确测量出相关数据，据此确定管井位置，并设置明显的标志。确定钻孔位置后，先就位井管、砂料及钻孔等，再进行钻机移机就位。之后埋设护孔管，确保其垂直插入地面20-50厘米，外围用黏土填实。
3.3钻进清孔
钻进前先准确测量钻具长度，钻进时合理控制钻进深度，明确含水层岩层。注意泥浆比重宜在1.15-1.25之间。钻进到终孔设计深度后进行清孔，清孔时将泥浆比重控制在1.10左右，孔底沉渣控制在不超过10厘米。
3.4下井管
下井管前先按照工程设计方案将井管排列组合好，下井管时确保平稳入孔，自然落管，垂直焊接，且在滤水管上、下各安装2组扶正器，环形填砂砾间隙厚度最小应达到150毫米。
3.5填砂砾冲孔
把钻杆沉至管底50 厘米，在井口处加上补心，再以填浆循环法填入砂浆至预定高度。
3.6止水封孔
在填砂砾冲孔完毕后的20分钟后，对上部进行止水封孔。
3.7洗井
利用活塞和空压机联合洗井，最少应设置2个洗井台班，直至抽出清水且井底沉砂在20厘米以下为止。
3.8下泵试抽
洗井结束并恢复水位后进行下泵试抽，下泵试抽确保现场临时用电可靠连接，下井深度控制在管井下半部，试抽时间为2小时，之后再测定井内水位，安装水表。
3.9抽水作业
在管井施工完成后进行抽水试验，选择合适的抽水井作为试验井、相邻管井作为观测井，根据实际情况确定抽水时间，待水位恢复后測定水位变化及观测时间间隔，据此确定各土层的含水情况，进而对降水运行方案进行适当优化。
3.10降水作业
派遣专业人员进行现场降水作业，详细准确的记录地下水位、水位降深及井涌量等信息，同时利用已抽干的管井观测地下水位恢复情况。
结语：
综上所述，在现代城市当中，高层建筑已经成为了主流建筑形式，但高层建筑对施工质量提出了更高的要求，若想切实保障其施工质量，首先应当要保障深基坑工程的施工质量，而综合降水施工技术作为在高层建筑深基坑工程中的常用技术，它的施工技术水平直接影响着深基坑工程的施工质量。
参考文献：
[1]林金发.高层建筑卵石层综合降水设计及施工技术应用研究[J].广东建材，2019，35（10）：58-60.
[2]徐木新.复杂岩溶地质高水位基坑综合降水施工技术[J].施工技术，2018，47（13）：14-16.
[3]王青.上海文化广场改造工程超深基坑综合降水施工技术[J].上海建设科技，2013（02）：42-44.