漳州市西区排涝工程泵房基坑井点排水与封堵技术.pdf

2 0 1 5年第 3期 漳州市西区排涝工程泵房基坑井点排水与封堵技术 杨 少 华 ( 漳州市芗城区西区排涝管理处，福建 漳州 i 3 6 3 0 0 0 ) 摘要 ：漳州市西区排涝工程在基坑排水井点封堵处理过程 中，采用静水浇注水下混凝土方法有 效解决了施工 中基坑井点封堵问题 ，节省 了工程投资，加快了施工速度，保证 了X． z - 质量。该 文对此进行 总结，供类似工程参考。 关键词：基坑 ；井点；封堵；泵房 中图分类号： T U 4 6 3 文献标识码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 2— 3 0 1 1 ( 2 0 1 5 ) 0 3— 0 0 4 2—0 3 1 西区排涝站工程概况 1 ． 1 总体布置 漳州市芗城 区西区排涝站位于芗城 区西区城 乡 结合部 ，漳州市康 山土堤的洲尾亭水闸旁 ，南靠 防 洪堤 ，北 接 三 湘 江 出 口处。排 涝 工 程 治 涝 面 积 1 8 ． 7 6 k m ，工程等别为 V等 ，泵站为 5级。工程包 括电排站 、变配 电站 、高压输电线路和排涝港道整 治等四大部分。 电排站装机 8台 9 0 0 Z L B一1 0 0轴流泵，配置 8 台 J S L一1 4—1 0立式 电机 ，单机容量 2 5 0 k W，总装 机容量 2 0 0 0 k W，水泵单台出水量 3 I n ／ s ，总出水 量 2 4 m。 ／ s ，设计扬程 5 ． 4 4 m。排涝标准为 1 O年一 遇 2 4小时降雨一天排完。 排涝港道全长 1 0 ． 9 k m，整治工程包括 ：清 除 河障 1 1座 ( 闸、堤等 ) ：清 理港 道水 浮莲 、淤 积 土 ；建造泵站进 口段港道砌石 3 2 0 i n ，砌石 护坡 为 斜坡式 ，坡顶高程 6 ． 5 0 I n ，进水港道顶宽 4 0 I n 。 1 ． 2 电排站 ( 1 )泵房 ：泵房机组安装段长 3 8 ． 9 5 m，宽 6 ． 8 m，最大高度 1 5 ． 1 5 1T I ，分上 、中、下三层。地面高 程 7 ． 0 0 5 i n ，集水池底板高程 1 ． 1 0 m，厚0 ． 8 1 1 1 。集 水池用隔墩分成 8个分室 ，池前设拦污栅和检修 闸 门。泵房机组安装段 总建筑面积 5 6 2 0 1 1 1 。泵房装 配车间段长 5 m，宽 6 ． 8 n l ，最大高度 l 5 ． 1 5 I n ，分 上 、下二层 ，地面高 程 7 ． 0 0 5 IT I ，基础结构采用换 沙基 础 。 ( 2 )进水建筑物 ：包括进 口段 、平顶段 、斜坡 收稿 日期 ：2 0 1 5— 0 7—1 4 4 2 段及前池段等。进 口段长 1 0 i n ，设抛砌石护底 ，底 高程 3 ． 2 4 13 1 ． 。平顶段前缘宽 2 4 I n ，收缩末端为 2 O m，长 2 3 ． 8 m，底高程 3 ． 2 4 m，整体钢筋混凝土厚 0 ． 4 5 I T I 。前缘设 6孑 L 5墩交通桥 ，墩前部设置拦污 栅。斜坡段为 1 ： 1 0 ． 5顺坡 ，底高程 由 3 ． 2 4 i n降到 1 ． 1 0 i n ，水平长 2 2 ． 4 7 m，宽 由 2 0 1T I 扩至 3 3 ． 0 i n 。 底板钢筋混凝土结构 ，厚 0 ． 6 5 I n ，末端设排水孔二 道，共 3 2孔 ，梅花 形布设 。前池 段 长 4 ． 5 I n ，宽 3 3 ． 0 IT I ，底 高 程 I ． i 0 m，钢 筋 混 凝 土 结 构，厚 0 ． 6 5 m。 ( 3 )出口建筑物 ：由压力管道、消力池及防洪 堤等组成。出水管为 8条钢管，直径 0 ． 9～1 ． 2 m， 壁厚 1 0～1 2 mm，单管长 5 4 ． 5 1 m，管中心高程 6 ． 0 I n ，底部设 混凝 土 砌石 管座 ，出 口处 安装 1 2 0 0 m m拍 门。消力池长 4 ． 5 i n ，底高程 4 ． 4 i n ，消力坎 长 0 ． 5 m，坎顶高程 5 ． 1 0 I n ，池尾部为堆砌石防冲 槽。防洪堤为埋管后复建 ，堤 顶高程 l 3 ． 3 6 IT I ，顶 宽 1 0 ． 0 I l l ，背水平台高程 1 0 ． 2 IT I ，宽 1 0 1 T I 。堤外 坡坡 比 1 ： 2 ． 2 6 ，内坡坡 比 1 ： 2 ． 2 5 。堤 体 内设一 道 C 1 5混凝土防渗墙 。 为防止地基渗流，增强地基抗液化能力 ，沿泵 房一斜坡 的外沿线 ，采用射水法建设一道 防渗墙 ， 墙体深至地基强风化层 ，一般深 1 4～1 6 i n 。 1 ． 3 地质情况 排涝站地基土层属第 四系冲洪积 ，场地 内 自上 而下土层分别为耕土、粉质粘土、淤泥质土、含泥 细砂 、砾粗砂。场地地表 的耕土和泥质细砂 、人工 填土厚度小 ，其下 的粉质粘土 、淤泥质土为流塑状 态 ，含泥细砂层松散 、含泥。以上土层都属软弱土， 2 0 1 5年第 3期 未经处理均不宜作为天然地基 。含泥细砂标准贯入 试验击数为 4— 7击 ，七度地震会发生严重液化 ，应 根据建筑 物的特性 考虑 防震措 施。 由于该 层埋 深 8 ． 8 m，地下水位埋深浅 ，具承压性质 ，基坑开挖时 会产生涌水涌砂 ，开挖量及难度均较大 。 根据 《 中国地震烈度区划图 ( 1 9 9 0 ) 》 ，该工程 区地震烈度属七 度区 ，场地土类 型属 中软场地 土 ， 建筑场地类型为 I I 类 。 2 基坑井点排水方案 由于电排站基坑靠近 内港与外江两个水体 边 ， 地下水位即为内港水面与外江水面的连线，高程约 3 ． 0 m左右 ，高于建筑物底板高程 。根据理论计算 ， 并参考有关经验 ，在基坑 四周及基 坑内合理布置井 点 ，采用筒井排水法将地下水位降低 至基坑开挖高 程 以下 。 开挖前 ，在基坑周边开挖 6口井 ( 即图 1中的 3 ～8 井 ) ，深 1 0 m，底 高程约 一4 ． 0 m，开挖井径 41 1 0 0 m m，钢筋笼直径 O 0 mm，外填 2 0 0 m m厚 经过筛分的 4 5 m m以上的粒粗砂。经各段基础开挖 施工实践 ，证明这种井点布设不够密 ，无法满足基 础开挖和混凝土浇筑施工的需要 。所 以在斜坡段施 工过程 中，增设 2口井 ( 即图 1中的 1 、2 井 )布 设在斜坡段 ，一 口深 6 m，另一 口深 7 m，其余设计 同基坑周边井。但泵房段施工 时，仍无法保证混凝 土垫层施工时基底 面无水。故采用 l 临时降水措施 ， 即在泵房段前池段布设两 口井 ，深 1 m左右，其余 1◆ l 蕾 ／ c ， l 2 0 0 0 0， } 平 顶段 l t ／ 羹 ：f 前池 1 泵房 ＼ ／ l I I I i 、 5 — ，／ 交通公路 I I I l I I l I I l 康 山 土堤 l I l I ⋯ I 图 1 工程平面及 筒井布置图 潜水泵 2台，临时租用柴油机式的4寸离心泵 2台 ， 保证基坑周边及斜坡段每个井点基本有 3台抽水泵 抽水 ，前池段两 口井各有 1台 2寸潜水泵抽水 。基 坑东西侧布设两条规 格排水沟 ，集 中排 出井 点水。 井点排水方案确保了电排站进 口段、平顶段 、斜坡 段 、前池段及泵房段基础施工J ua n进行 。 3 基坑排水井点封堵施工 3 。 1 基坑井点正常封堵施工 基坑基础混凝土养护达到一定强度后 ，进行基 坑排水井点封堵施工 。首先 ，进行基坑排水井点停 止抽水观察 。先停止前池段两 口井 中的一 口，发现 水位低于前池段混凝土垫层面 2 0 0 m m。再停止另一 口井 ，发现水位与前池段混凝土垫层面持平。然后 对斜坡段两 口井 中一 口井进行停止抽水观察 ，停止 一 台抽水泵抽水时 ，发现水位低 于前池段混凝土基 础面 1 5 0 m m；停止 2台抽水泵抽水 ，发现水位迅速 漫过前池段混凝土基础面。反过来 ，先进行斜坡段 两 口井中一 口井停止抽水观察 ，发现水位迅速漫过 前池段混凝土基础面。这种情况下 ，只能对前池段 临时降水措施的两 口井进行封堵施工。先用大小较 均匀的沙石子封填至混凝土垫层底部，焊接好钢筋 ， 一 次性浇筑混凝土 ，第二天再用切割机割掉 凸出的 钢筋笼 。 电排站基坑外 6口井在基坑工程完工后 ，逐个 用沙土封堵 ，直到整个电排站工程全部完工，因为 电排站工程施工过程及混凝土养护需要用水。 3 ． 2 基坑井点异常封堵施工 封填斜坡段底部 1 及 2 井时 ，由于地下水 冒出 严重 ，用正常的混凝土浇筑方法很难确保封填质量 ， 需采用更可靠的封堵技术。 3 ． 2 ． 1 动水 中浇注水下混凝土封堵 关闭井点抽水机组 ，地下水迅速向上抬升 ，且 溢出基坑井点表 面，形成动水。动水 中浇注混凝土 进行基坑井点封堵存在以下问题：①由于刚拌合的 混凝土属稠性胶合体 ，在动水 中，混凝土 中的水泥 浆会随着水的流失 而减少 ，从 而降低 混凝土质 量。 ②动水中浇注水下混凝土可以封堵基坑井点，但易 造成混凝土整体结构结合不实 ，产生穿孔现象 ，过 后即使采用 速凝剂封铺 ，效果也不好 。总之 ，基坑 井点采用动水 中浇注水下混凝土封堵 ，易降低混凝 土质量 ，产生管涌现象 ，使整个工程存在隐患 ，因 此 不可 取 。 43 2 0 1 5年第 3期 3 ． 2 。 2静水中浇注水下混凝土封堵 关闭井点抽水机组 ，使地下水位恢复到原有高 程 ，保持静水状 态。在静水 中浇注水下混凝土进行 基坑井点封堵具有 以下优点：① 由于地下水保持静 水状态 ，不存在流动性 ，因此混凝 土中的水泥浆不 会流失 ，可保持混凝土原有 的质量。②采用漏斗进 行静水中浇注水下混凝土，先从底部开始浇注 ，然 后抬升 ，始终使地下水保持静水状态 ，保证混凝土 整体结构结合密实。总之 ，基坑井点采用静水中浇 注水下混凝土封堵 ，可 以保证混凝土质量 ，减小工 程隐患 ，从而保证工程质量。 3 ． 2 ． 3井点混凝土静水封堵 以 1 井点为例。筒井直径 7 0 0 mm，深 6 m，井 筒箍筋 l 4 @5 0 0 mm，竖筋 8 1 2( 见图 2 a ) 。用电 焊焊成一个圆筒 ，外侧捆扎一层竹片 ，再缠上三层 尼龙网，底部用木盖封住 ，即成井筒。首先预制好 比 1 井点外径大一点的钢管 ，直径约 8 0 0 m m，长约 1 ． 5 m。将预先制作的钢管安装到井点上，再用抽水 机组将 地下水位 降低至钢 管 以下 ( 即底 板钢筋 以 下)( 见图2 b ) ，接着焊接底板底层钢筋与钢管，最 后在钢管外 四周 浇注厚约 2 0 0—3 0 0 m m 的混凝 土 ( 见图2 c ) ，将钢管底部缝 隙堵死。混凝土凝固 2 4 h 后，关闭抽水机组 ，使地下 水位恢复到原有 高程 ， 形成静水状态 ( 见图2 d ) 。 b 监 g 图 2 1 井点混凝土静水封堵全过程 基坑井点 的地下水 形成静水状态后 ，先用砂 、 石子将基坑井点封 堵至钢 管底部 6 0 0～7 0 0 m m 左 右，停 5～6 h ；在钢管上架起一架方形漏斗 ，漏斗 底部伸到砂石子表面 ；用搅拌机拌合大于 C 2 0标号 的混凝土 ( 水： 水泥： 砂： 石子为 0 ． 4 4 ： 1 ： 1 ． 4 2 ： 3 ． 1 7 ) ， 通过漏斗倒人井点 内，边倒边缓慢抬升漏斗 ( 见 图 2 e ) 。施工方法如一般水下混凝土浇注 ，直到混凝 土浇注到底板底部钢筋下 面 ( 见 图 2 f ) ，养护 6～ 7天 。 养护期满后 ，抽掉钢管 内的水 ，检查混凝土表 面是否 冒泡。若有 ，则用速凝剂 ( J X—HE A膨胀 防 水剂 )封堵 ，直到不存在 冒泡等 问题。再用电焊机 4 4 钢管 8 ( m ： 匝 J ‘ ’ l _ 。 ， J ● - l_ t 。 。’ 。。 ： ● ● ～ 7 h 沿底板上层钢筋下部割掉钢管，在钢管下部焊上底 板下层钢筋 ，将底板上层钢筋绑扎为一个整体 ( 见 图 2 g ) 。最后一次性浇注到底板表面 ( 见图 2 h ) 。 2 基坑井点采用 同样方法封堵。 4结语 漳州市西 区排涝工程基坑井点排水方案中，对 特殊井点采用静水 中浇注水下混凝 土进行封堵的工 艺是成功的，有效解决 了施工中的封堵问题 ，保证 了混凝土质量 ，避免了管涌现象 ，排除了工程隐患 ， 保证了施工质量 ，且大大加快了施工速度 。 作者简介 ：杨 少 华 ( 1 9 7 2一) ，男，福 建 漳州 人，工程师，从事水利工程建设与管理工作。