管井降水施工方案

§5.22 管井降水施工方案

本工程基坑内降水采用疏干管井降水。

5.22.1 深井降水特点

深井降水是在深基坑埋置深于基底的井管，通过设置在井管内的潜水电泵将地下水抽出，使地下水位低于坑底。本法具有排水量大，降水深，不受吸程限制，排水效果好；井距大，对平面布置的干扰小；可用于各种情况，不受土层限制；成孔（打井）用人工或机械均可，较易于解决；井点制作、降水设备及操作工艺、维护均较简单，施工速度快；但一次性投资大，成孔质量要求严格；降水完毕，井管拔出较困难。适于渗透系数较大（10～250m/d）的土层。

5.22.2 降水目的

根据本工程的基坑开挖及基础底板结构施工的要求，本次降水目的如下：

1、加固基坑内和坑底下的土体，提高坑内土体抗力，从而减少坑底隆起和围护结构的变形量，防止坑外地表过量沉降。

2、有利边坡稳定，防止纵向滑坡。

3、疏干坑内地下水，便于挖掘机挖土与土方外运，以及便于坑内施工作业。

4、降低承压含水层的水头压力，确保基坑底板保持稳定。

5.22.3方案部署

根据基坑面积和开挖深度，深井布置、深井深度、施工参数等作如下考虑：

1、基坑深井布置：深井布置距离基坑围护结构控制在5.0～8.0m，井与井之间距离控制在17.0～20.0m，在坑内呈棋盘形点状布置，布置的位置应避开立柱桩、围护支撑及主体结构梁、结构柱等部位，便于固定和抽水管理。

2、深井深度确定：降水深度控制在基坑底1.0m以下。

3、井点数量设置：按基坑面积不超过380m2左右设置一口。

4、深井施工参数：深井成孔直径为800mm，井管直径273mm，以粗砾砂为滤料。深井的结构剖面详见施工详图。

5、在降水井及管路等安装完毕正常抽水条件下，预降水约14天，即可进行土方开挖。在土方开挖的同时，继续进行降水。

6、降水期直到土方开挖结束，待基坑底板垫层铺好后，然后将井管割除并封井。

5.22.4 水文地质条件

依据本工程图纸设计说明，拟建场区地下水根据埋藏条件主要为浅部土层的潜水。

孔隙潜水：拟建场地浅部地下水属潜水类型，潜水位埋深随季节、气候等因素有所变化。

承压水：承压水的降水方案须有发包人委托专业的降水单位设计并出具专项降水方案。故降承压水的方案不在本方案考虑范围之内。

5.22.5 基坑降水计算

基坑开挖深度在10.2-14.55米。要求地下水位降至坑底以下1.0m，管井深度约20米，建议采用钢管井。

5.22.6 施工方法

深井井点施工工艺流程为：井点测量定位→挖井口、安护筒→钻机就位→钻孔→清孔→回填井底砂垫层→吊放井管→回填井管与孔壁间的砂砾过虑层→洗井→井管内下设水泵、安装抽水控制电路→试抽水→降水井正常工作→降水完毕拔井管→封井

5.22.7 深井施工方法

1、护筒埋设：根据深井平面图和基坑围护平面图，按约380m2布置1口深井，井距控制在18～20m之间，定出孔位后，预先埋设Φ700×1200的钢制孔口护筒，护筒必须周正、垂直，护筒与周边土体之间的环状间隙必须用粘土分层回填并夯实，以防孔口坍方，并在一侧设排泥沟、泥浆坑。

2、成孔：采用GPS-10型回转钻钻孔，自然造浆护壁，泥浆循环排渣的施工工艺，钻头直径为Φ700，成孔深度为20m和25m，成孔时应控制泥浆的比重在1.15～1.25之间，对易塌、易缩径地层，应灵活掌握泥浆比重，以防塌孔、缩径现象发生。

3、清井：钻孔深度达到要求后，立即将钻头稍提离孔底约200mm，逐渐调整泥浆性能，并用低速回转进行正点循环清孔，当泥浆比重达到1.15～1.20时，可结束清孔。

4、安装井管：清孔后应立即安装井管，以防坍孔；井管下放时，将预先制作好的井管用卷扬机分段下设，分段焊接牢固，直下到井底。井管安放时上下节焊接同心，保持垂直并位于井孔中间；井管顶部比自然地面高500mm左右。

5、填滤料：深井井管沉放完成后，及时在井管与土壁间填充3~15mm的细砾石砂砾滤料，砂砾滤料必须符合级配要求，将设计砂砾规格上、下限以外的颗粒筛除，合格率要大于90%，杂质含量不大于3%；填砾时不得用装载机直接填料，应用铁锹人工下料，以防分层不均匀和冲击井管，填滤料要一次连续完成，从底填到井口下3.3m。

6、洗孔：井管周围填砂滤料后，上部采用不含砂石的粘土封口。安设水泵前应按规定先清洗滤井，冲除沉渣。采用活塞反复上下抽动洗井（或采用空压机洗井），以期将井内滤

料中的泥土洗净并形成良好的滤水层，并将孔壁上的泥皮结构破坏，以增大出水量。洗井直至井管内排出的水由浑变清，达到正常出水量为止。洗井应在下完井管、填好滤料、封口后8h内进行，一气呵成，以免时间过长，井壁泥皮逐渐固化，难以破坏，影响渗水效果。

7、抽水设备安装：潜水泵在安装前，应对水泵本身和控制系统作一次全面细致的检查。检验电动机的旋转方向，各部位螺栓是否拧紧，润滑油是否加足，电缆接头的封口有无松动，电缆线有无破坏折断等情况，然后在地面上转3～5min，如无问题，始可放入井中使用。深井内安设潜水电泵，可用绳索吊入滤水层部位，带吸水钢管的应用吊车放入，上部应与井管口固定。设置深井泵的电动机座应安设平稳，转向严禁逆转（宜有逆止阀），防止转动轴解体。潜水电动机、电缆及接头应有可靠的绝缘，每台泵应配置一个控制开关，主电源线路沿深井排水管路设置。

8、试抽水：安装完毕应进行试抽水，满足要求后始转入正常降水工作。

9、井管拆除：考虑到本工程基坑为分层开挖方式，为方便施工，井管和滤管按每层开挖深度分段间隔设置，每一层开挖完成后，可将相应层的滤水管拆除；井管使用完毕，用吊车或用三木塔借助钢丝绳、倒链，将井管口套紧徐徐拔出，滤水管拔出洗净后再用，拔出所留的孔洞用砂砾填充、捣实。

5.22.8 降水运行

1、 成井基本要求

⑴必须在围护结构全封闭后才能进行坑内成井施工。

⑵地基加固施工结束后，方可进行成井施工，否则地基加固会影响成井质量。

2、疏干（混合）井运行

⑴疏干（混合）井降水应在基坑开挖前15-30天或更早进行，以保证有效降低开挖土体中的含水量，确保基坑开挖施工的顺利进行。

⑵根据开挖进度，井内水位应控制在基坑开挖面以下一定深度内。

⑶在全部降水井施工结束后，进行一次单井及群井抽水试运行，检验施工用电及排水情况，同时观测各井水位。根据基坑开挖和支撑的施工实际工况，对降水运行进一步细化，提出每个工况下开启减压抽水井的数量和井号，并计算出该工况下承压水位的安全深度，以指导降水运行。

⑷降水运行过程中总包方应每天将基坑周围的监测资料抄送降水项目部，以便及时了解、分析降水对周围环境的影响程度，有效控制降水运行。

⑸基础底板施工完成后，包括养护阶段和地下室及上部结构施工阶段，应由设计单位

提供基础及上部结构的抗浮力，在确保承压水水头压力不大于抗浮力的情况下，逐步减少减压井的开启数量，直至停止降水运行。根据设计要求停止降水时，应由总包单位出具“停止降水通知书”后，方可终止降水运行。

5.22.9 安全运行应急预案

降水成功与否直接关系到整个工程的安全，所以在施工过程中不能忽视一些影响降水安全的因素。

1、电源保证

为了保证不间断降水，在施工现场除提供一路工业用电外，同时配备柴油发电机，发电量为150kw，施工现场临时用电总电路采用双向闸刀，以确保两路供电自由切换，保证在基坑开挖过程中降水不得中断。

2、排水保证

排水是否正常将直接影响降水运行，根据降水最高峰分析，每天排水量较大，所以施工现场必须合理布置排水沟，以能够迅速将大量地下水排入城市管道中。

3、井管保护

基坑开挖时注意保护承压水井管，降压深井管一般直径273mm，壁厚4mm，管材强度不是很高，经不起一些机械设备的碰撞和冲击，降水单位必须保证井管连接的焊接质量。

坑内挖土时，挖机等不要直接碰撞坑内井管，井周边的土不得用挖机操作，可以人工扦土，并要有专人指挥。

坑内的疏干深井（混合井）随基坑开挖深度逐步割除多余的井管。对每口井设置醒目标志，并且对可能受车辆行走的电缆线以及管路部位加以防护，并且抽水人员加强对现场的巡视力度，对井管保护如图4-8-9所示。

5.22.10 监测措施

因基坑开挖深度比较深，必须委托专业监测单位对基坑围护结构和周边环境进行监测，加强信息化施工，监测数据必须提交一份给降水单位，对周边环境出现异常情况，监测单位必须通知降水单位，使降水单位根据数据实时调整抽水井数以及抽水井位置。

在合理的工作程序下，基坑开挖应加快进度，让基坑暴露的时间缩短，减少因开挖产生的沉降变形量。同时当基坑开挖时发现基坑内疏干深井的单井出水量没有显著的减少时应考虑止水帷幕是否渗漏，发现止水帷幕渗水的地方，及时阻漏，减少上层粘土层的固结变形，而引起基坑外水位的变化。

5.22.11降水引起的地面沉降控制

1、采用信息化施工，对周围环境进行监测，发现问题及时调整抽水井数量及抽水流量，以指导降水运行。

2、监测资料及时报送降水项目部，以绘制相关的图表、曲线，调控降水运行程序。

3、对各种管线、要保护的建筑、已建成的隧道等，必须由专业监测单位进行监测。

4、基坑施工过程中，如沚水帷幕发生渗漏或严重渗漏，应及时采取封堵措施，以避免导致基坑外侧浅层潜水位发生较大幅度下降以及由此引起的严重的地面沉降。

5.22.12 降水保证措施

1、技术保证措施

⑴降水试运行

在开始降水运行之前，准确测定各井口和地面标高，测定静止水位，安排好抽水设备、电缆及排水管道作试运行，以保证抽水系统完好。抽出来的水应排入场外市政管道中，以免抽出的水就地回渗，影响降水效果，坑内的降雨积水应立即排出坑外，尽量减少大气降水和坑内积水的入渗。

2、正式运行

⑴降水运行应与基坑开挖施工互相配合。

⑵ 在开挖前提前抽水，开挖前须保证有二周左右的预抽水时间，开挖阶段的降雨积水派专人负责，及时抽干。

⑶降水运行阶段对坏掉的泵应及时调泵并修整。

⑷降水阶段开始时排在±0.00m平台上，随着施工进程和降压深井的运行，疏干深井井管可以割下去，井管暴露部分随开挖进度分层分割并回收。

5.22.13 降水运行注意事项

1、所有降水深井的井管口设置醒目标志，做好标识工作，与挖机施工人员做好井管保护工作。挖土时在靠近井管部位时尽可能使用人工扦土，避免对井的损坏。

2、降水运行期间，现场实行24小时值班制，值班人员应认真做好各项质量和观测水位变化的记录，做到准确齐全。降水运行过程中对降水运行的记录，对停抽的井应及时测量水位，每天1～2次，降水分包负责将每天的降水运行记录提交一份给总包、监理及其他相关单位，对于水位出现的异常应及时分析整理。

3、降水运行阶段，电源必须保证，如遇电网停电，须提前二个小时通知，以便及时采取措施，确保降水的效果。

5.22.14 成井施工控制

深井成井要求按下表进行控制。

成井施工控制表

1、技术交底

施工质量标准及技术交底工作要严格按供水管井技术规范降水方案设计要求的各项规定进行开工前进行技术交底。

2、交接班制度

施工交接班质量检验要贯彻下岗检查的精神，严格执行“班组施工十不交制度”。

3、施工质量检查

施工现场必须坚持“三检”制度，即操作人员自检，班与班之间互检，质量员和监理

专检，检查内容必须有记录和整顿措施。

4、资料处理

工程资料由分包技术人员和项目工程师统一收集、整理、存放，并按要求报有关单位；

5、降水井质量验收标准：

⑴井深的弯曲度：井身应圆正，井的顶角及方位角不能突变，井斜不超过1度。 ⑵井管的安装误差：井管应安装在井的中心，上口保持水平。井管与井深的尺寸偏差不得超过全长的±2‰，过滤管安装上下偏差不得超过30 mm。

⑶井的含砂量：抽水稳定后，降压井水含砂量不得超过1/10000（体积比）。

⑷井出水量：单井出水量基本稳定，计算井损失小于4m。

5.22.16 工期保证措施

1、单机作业

根据钻井施工工艺的特点，单井施工要求连续施工，即从开孔到洗井不间断的作业，为加快施工进度，提高施工工效，本工程采用24小时昼夜施工。依据本工程的勘察资料的分层情况及设计图纸的要求，同时参考各种不可预见的地下障碍物及恶劣的气候因素等情况，并结合本工程的施工工况，要多次进出场施工，深井平均每1天成井8口。

2、施工计划进度

结合本工程的实际情况并根据施工情况而定。

3、降水运行计划

(正式降水运行应在止水帷幕、围檩形成封闭或局部封闭的区域内进行)

⑴疏干深井预抽水：15天以上。

⑵所有疏干深井以及降压深井的抽水运行工期待定。