自吸泵降水及型钢支护在基础局部施工中的应用

杨占连

(山西六建集团有限公司，山西太原 030024)

自吸泵降水及型钢支护在基础局部施工中的应用

杨占连

(山西六建集团有限公司，山西太原 030024)

通过对某工程场地土质的勘察、分析，决定采用局部自吸泵降水，工字钢加胶合板支护的施工方法，对该施工方法的工艺原理、特点及适用范围进行了阐述，并详细分析了该工法的工艺流程、操作要点及安全、环保措施，同时说明了运用该施工方法起到的经济效益和社会效益。

自吸泵，支护，工艺流程，措施，效益

0 引言

多层、高层建筑的电梯井、积水坑等部位基坑局部较深，部分工程该部位需要进行局部降水。施工降水应在基坑工程施工过程中满足支护结构和土方开挖施工的要求，并且不因地下水位的变化，对基坑周围的环境和设施带来危害，所以降水的质量及支护的成否直接影响工程的质量和进度。本人通过采用自吸泵对电梯井局部加深部位降水及支护的施工，在选择降水设备及设备的安装，支护的材料选型、使用等一系列施工生产活动中，丰富了施工工艺知识、积累成功的经验，熟练的掌握了施工工艺，谈谈采用自吸泵对电梯井局部加深部位降水及支护在施工中的应用。

1 工程简介

山西万立科技有限公司智能动态称重系统研发生产基地办公楼工程共有两部电梯，电梯井处基坑局部加深1.6 m，工程主体基坑位于地下水位以上，而电梯井局部基坑处于地下水位以下。若在基坑四周采用轻型井点或大口径井点进行降水，受场地条件限制而且措施费用较高，由于单层面积较大，考虑分段流水施工，根据场地土质情况，借鉴周边工程已完成的基础施工情况，结合勘察、监理及业主意见，故决定采用局部自吸泵降水，工字钢加胶合板支护的施工方法。

2 采用局部自吸泵降水，工字钢加胶合板支护施工的工艺原理

针对本工程，依据JGJ 120—2012建筑基坑支护技术规程和DBJ 04/T 306—2014建筑基坑工程技术规范，确定此支护结构的安全等级为三级。既要考虑到整个建筑物基础的流水作业顺利进行，又要考虑电梯井底板混凝土垫层的施工质量要求、工序连接和工期时间要求，采用电梯井局部加深部位用钻井机打孔洞，放置钢管，安装自吸泵，利用自吸喷射泵吸水管和抽水管一头出水一头进水的原理降低电梯井局部加深部位水位，小型挖掘机将工字钢插入，人工放置胶合板支护的方法进行施工。此方法满足规范要求的基本规定，符合基坑深度、环境条件、土类和地下水条件要求。

3 采用局部自吸泵降水，工字钢加胶合板支护施工的特点

1)采用局部自吸泵降水，工字钢加胶合板支护施工较好的解决了通常做法，即:使用早强混凝土强行浇筑，在渗水量较大的部位，混凝土在达到强度前即被冲刷掉，在水量相对较小的部位，侧壁及底部垫层能够尽快凝固而不受影响，但是在侧面与底部交接部位仍会不断渗水，在防水及保护层施工完毕后，垫层与防水层间积水会不断增加，进而挤破防水层，从而无法保证电梯基坑的结构及防水施工质量。而采用本工法处理电梯基坑渗水问题则可较好的解决上述问题，工程施工完成后未发现有渗漏现象，同时还可进行电梯基坑以外其他部分的基础施工。2)自吸泵可以重复使用，周转快、价格便宜，施工方法简单。可节约材料设备费用，并可节约人工、工期。

4 适用范围

适用于场地狭小、工期紧、分段施工的工程。

5 施工工艺流程和操作要点

5.1 工艺流程

测量确定电梯井位置→基坑局部加深分两次开挖→插入工字钢支撑→放置胶合板护壁→选择钻孔设备钻孔→清理孔洞放置钢管→回填细石子→自吸泵安装→开泵降水保证地下水位于基底500 mm以下。

5.2 操作要点

5.2.1 观察水位

查看地质勘察报告，了解地下水位情况及地下水流向，按地质勘查报告，地下水位埋深位于基础混凝土垫层以下0.50 m～2.00 m之间，含水量很大。电梯井开挖遭遇土层为含水层。

在电梯井轴线外2 m～3 m处，挖一个直径1 m左右的观察井，先挖0.50 m深井底已见水，这与地质勘查报告水位基本一致，观察24 h，再向下挖1.0 m观察出水情况，连续观察、测量水位有无变化，视水位有无变化情况及变化快慢，决定钻井深度、插管的疏密和工字钢的间距、插入深度。

5.2.2 测量定位

将电梯基坑外边界线用石灰粉标记在基坑平面上，技术人员复核外边界定位线，根据场地土质情况及已完成的基础施工情况，结合勘察、监理及业主意见，考虑基坑施工作业面，电梯基坑开挖尺寸18 m×15 m。

5.2.3 型钢加胶合板组合支护

1)依据JGJ120—2012设计原则，符合γ0Sd≤Rd承载能力极限状态;参考以往施工经验，设计工字钢埋入深度2.5 m，外露2.0 m;平均每两个工字钢间距30 cm，共218根工字钢。2)材料设备准备:小型挖掘机1台，钢管三脚架1个，倒链1条，16型工字钢，长4.5 m，共218根，废旧竹木胶合板150 m2(降水井工字钢布置平面图详见图1)。3)基坑局部加深开挖及支护。a.第一步沿电梯井外围一周画线处开挖深0.5 m，这时基坑底土体含水量处于饱和状态，见水停止开挖。b.沿着白灰标记线，将钢管三脚架就位，塔吊将进场的工字钢放到三脚架附近，人工将工字钢就位到三脚架处。c.小型挖掘机1台就位到三脚架处，人工配合扶正工字钢，挖掘机向下压工字钢，每隔30 cm插1根工字钢，插入前在工字钢上用粉笔在50 cm处画上标记，插入土中4.0 m，外露50 cm，待基坑挖到底标高时，工字钢埋入深度2.5 m，外露2.0 m。d.插入距离够4.5 m时，将1根工字钢横过来，用点焊的方式将插入的工字钢连成整体。e.胶合板护壁。待开挖到基底标高后，在插入的工字钢与基坑壁之间用废旧的胶合板做1.2 m高的护壁，防止土方坍塌。

图1 降水井工字钢布置平面图

5.2.4 确定自吸泵型号、井距、选择钻孔设备钻孔

根据现场地质勘察报告及已完成的基础施工情况，采用JET-160-1.5型自吸喷射泵进行降水，功率1.5 kW，最高扬程45 m，最大流量4.2 m3/h，斜度吸程35 m，管径25 mm。降水井的间距为0.8 m～1 m，数量65台进行降水。

经调研考察及地勘报告中水位情况，选择采用ZJ-60型水井钻井机钻孔，钻φ100 mm降水孔洞65个，井深度为1.5 m。

5.2.5 清理孔洞放置钢管

用自制专用工具，人工将洞内泥砂清理干净。准备65根长2 m，直径50 mm钢管，管头外包10目钢丝网，放置到深1.5 m的抽水井中，管周圈回填细石子。

5.2.6 自吸泵安装降水

自吸泵降水排水支护构造详见图2。

图2 自吸泵降水排水构造详图（单位：mm）

1)采用吸水管φ25 mm塑料管，长10 m 65根，分别放入到65个降水孔洞中;抽水管φ25 mm塑料管，长35 m 65根，吸水管和抽水管分别与自吸泵的吸水口和抽水口连接，抽水管引致基坑外蓄水池中，然后引至马路上的雨水井中。2)自吸泵与开关箱电源连接，每5个泵设立1个分配电箱，每个泵设立1个独立的开关箱。电梯井局部开挖前2 d 65台泵全部合闸降水，65个泵同时降水。3)降水设备安装好开始降水后，再开挖到基底标高。4)设专人观察记录水位变化情况;经观察水位变化情况显示，地下水位于基底500 mm以下，保证电梯基础开挖时地下水位于基底500 mm以下，如果水位稳定，可以适当隔一开一泵，继续挖土到基底标高，晾晒至达到施工作业环境;降水持续时间到浇筑完电梯基础混凝土7 d后停止降水。

5.2.7 拆除降水井及支护

1)切断电源，拆除开关箱及配电箱，电线闸箱入库。2)将降水吸管取出，用小型挖掘机将钢管拔出，迅速回填干水泥至电梯基础混凝土下平标高位置。3)用三角架倒链和小型挖掘机配合人工，将工字钢拔出，塔吊吊至堆放场地。4)人工将胶合板拔出，码放整齐，塔吊运送至基坑外的堆放场地。

6 验收标准

参照GB 50202—2002建筑地基基础工程施工质量验收规范中第7.8条“降水与排水”验收标准，制订了以下质量验收标准:

1)降水系统运转过程中应随时检查观测孔中的水位。2)降水施工的质量检验标准应符合表1的规定。

表1 降水施工质量检验标准

7 材料和设备

材料与设备见表2。

表2 材料和设备表

8 安全措施

1)加强安全教育，包括安全思想教育，安全技术知识教育，典型经验和事故教训教育。2)施工作业应遵守安全操作规程，进入施工现场必须戴安全帽，现场不准吸烟。3)施工现场的一切洞口必须加盖，设围栏、防护棚，并加警告宣传标志。4)降水会影响周边环境，降水运转过程中要设水位观测井及沉降观测点，以估计降水的影响。

9 环保措施

1)建立责任制，责任到人，使每人都有环境保护意识，对进场员工定期加强教育，制定环保奖罚条例细则。2)积极采取有效、稳定的措施防止或最大限度的减少大气污染、污水排放、能源浪费等现象。3)努力控制噪声污染，尽量减少施工设备噪声。4)除尘方面:对施工机械经过的道路及其他容易产生粉尘的作业场所，安排专人洒水，保持路面和作业场地湿润。5)生产、生活中产生的弃渣，必须严格按甲方及有关规定拉到指定地方堆放;生产、生活中产生的废浆、污水也必须按要求处理，做好施工区的环境卫生工作。6)坚持设备维修制度，使用性能良好的机械设备，减少废气污染，降低噪声污染。7)加强施工现场管理，施工现场要求清洁卫生，禁止乱扔乱放，各工序完工后要求工人清理现场。

10 起到的经济效益和社会效益

1)经济效益:所使用的65台自吸泵可以重复使用6次，价格300元/台，每次使用费用 50元/台，一次费用仅是 65台 × 50元/台=3 250元;工字钢218根，用完后可用于主体外防护;废旧胶合板150 m2;比采用传统潜水泵进行降水、砌砖支护处理，可节约材料设备费用15 000元;可节约人工费用1 200元;工期节约3 d。共计节约费用16 200元。2)社会效益:施工中采用电梯井局部加深部位自吸泵降水、型钢支护措施，取得了很好的效果，工程施工完成后未发现有渗漏现象，而且施工方便、节约工期。

11 结语

施工中如果采用通常做法即使用早强混凝土强行浇筑，在渗水量较大的部位，混凝土在达到强度前即被冲刷掉，在水量相对较小的部位，侧壁及底部垫层能够尽快凝固而不受影响，但是在侧面与底部交接部位仍会不断渗水，在防水及保护层施工完毕后，垫层与防水层间积水会不断增加，进而挤破防水层，从而无法保证电梯基坑的结构及防水施工质量。而采用本工法处理电梯基坑渗水问题则可较好的解决上述问题，工程施工完成后未发现有渗漏现象。所使用的自吸泵可以重复使用，周转快、价格便宜。比传统采用潜水泵进行降水、砌砖支护进行基础处理，可节约材料设备费用，并可节约人工、工期。

The application of self-prim ing pum p precipitation and type steel support in local construction

Yang Zhanlian

(Shanxi Sixth Construction Group Limited Company，Taiyuan 030024，China)

Through the exploration，analysis on a project site soil conditions，this paper decided to adopt the construction methods of local selfpriming pump precipitation，I-beam and plywood support，elaborated the process principle，characteristics and application scope of this construction method，and analyzed in detail the technology process，operation key points and safety，environmental protectionmeasures，at the same time illustrated the economic and social benefits use of the construction methods.

self-priming pump，support，technology process，measure，benefit

TU463

A

1009-6825(2015)29-0082-03

2015-08-06

杨占连(1978-)，女，工程师