1、基坑內降水及承壓減壓管井封堵施工工法1 前 言在地下水位較高的地區開挖深基坑，由于含水層被切斷，在壓差作用下，地下水必然會不斷地滲流入基坑，如不進行基坑降排水工作，將會造成基坑浸水，使現場施工條件變差，地基承載力下降，在動水壓力作用下還可能引起流砂、管涌和邊坡失穩等現象，因此，為確保深基坑施工安全，必須采取有效的降水和排水措施。在結構施工階段，隨著建筑高度的不斷提升而大底板的沉降逐漸減小，在沉降后澆帶兩米外的承壓減壓井可逐步封堵，等到沉降后澆帶澆筑完畢且達到混凝土齡期強度后開始封堵其兩側的管井；最后封堵的一批管井因底板下水壓力較強大，采取管井下埋設大功率潛水泵和管井外配備大功率自吸泵共同降排水

2、來達到封堵此類管井的目的。在淮安蘇寧電器廣場項目施工過程中，技術人員克服多方困難，成功摸索出了一套適用于深基坑超高層建筑施工階段管井降水以及承壓減壓管井的封堵工藝方法。2 工法特點統一引領，統籌兼顧本工法在指導降水井封堵過程中，在大工藝流程的統一引領下，針對不同階段、不同管井工作特點可采用不同的封堵措施，做到統籌兼顧。2.0.2節約成本管井降排水及封堵過程中，投入的人、料、機不斷增加，通過對投入的材料機械合理組合，可達到成本的節約。結構施工階段，利用管井內排出的地下水集中匯集到指定的水箱，此水箱通過增壓管路系統把地下水使用于建筑施工過程用水及施工現場人員所用的廁所沖洗用水，此做法每天可節約一筆

3、可觀的費用。2.0.3 工期節省管井在不同的時間段內均衡成功封堵，為地下室地面工程的施工提供了先決條件，從而為工程的工期進度提供了保障。3 適用范圍深基坑超高層地下室用承壓水減壓井降水，在基礎施工完成后仍需繼續降排水，沉降后澆帶趨于穩定后而承壓減壓管井封堵比較困難的工程。 4 工藝原理根據基坑平面形狀與大小，地質和水文情況，工程性質、降水深度和現場結構施工進度，合理規劃現場降水管線的走向，利用結構施工階段分區對降水管線進行分區管理，使降水管線跟隨現場施工區域的調整而調整，整個工程的降水工作有力地確保了地下室大底板基礎施工及主體結構施工的安全。同時，承壓管井的封堵數量采用每次小批量，每口井采取多

4、步驟封堵工藝。管井封堵前進行井的深度的測量，井內若有建筑垃圾要及時清除，隨后進行石子、鋼管等的備料，采取措施確保管井內的水不外流的情況下，自吸泵抽水、井內下料、澆筑混凝土、關閉鋼管閘閥等步驟達到每口井的封堵密實不滲漏，在混凝土凝固前后隨時專人監測，管井若有滲水及時采取相應措施進行補漏，通過管井封堵工藝的周密安排，使地下、主體結構工程得以順利進行。5 施工工藝流程及操作要點5.1施工工藝流程降水施工管井封堵準備自吸泵抽水管井內碎石回填混凝土第一次澆筑管道球閥關閉混凝土第二次澆筑鋼蓋板焊接混凝土第三次澆筑特殊管井封堵降水及封堵設備回收自吸泵繼續抽水及混凝土養護混凝土養護混凝土養護5.1施工操作要點

5、 5.2.1 降水施工 地下室大底板施工前，降水管井（波紋管）已施工完畢，在地下大底板鋼筋綁扎階段加設同一口徑的鋼套筒與波紋管套接。波紋管與鋼套筒的鏈接利用墊層上部鋼筋焊接，接口處用油麻絲封堵。封堵降水井井口具體做法見圖，降水工作隨著工作區域的推進，降水施工布局也在不斷地調整，降水施工的工藝流程見圖5.2.1-2。施工中的具體要求有如下幾點：與波紋管同口徑的鋼套筒降水管井（波紋管） 圖5.2.1-1 封堵降水井井口做法圖統計井點數量井點編號水位測量降水管線分區管理底板結構施工階段降水地下室結構施工階段降水水量減少降水管線調整地下室清理階段降水地上結構施工階段降水降水施工的工藝流程圖1統計井點數

6、量土方開挖完成后，專業分包移交降水井時，統計現場降水井的數量和分布區域，對現場每個降水井進行編號管理。2 井點編號1） 對降水井編號采用統一規則：J1（降水井）、J2（減壓井）、BJ（補井）、S（深井）、Z6(增補井)2） 對井點編號的同時，對水泵電纜、降水箱、開關的編號，做到一開關對應一個水泵。 圖5.2.1-3 井點編號對應圖3 水位測量。降水階段，派專人每天測量每個井點的水位，并記錄每天的各個井點的測量數據。4 降水管線分區管理分區管理現場的降水井，并對降水電箱也分區管理。抽水時為了保證抽水連續性，現場應準備獨立電箱當電源、設備因故障停止抽水后，應立即排除設備故障，保證抽水連續，必要時現

7、場應準備發電機備用電源。5 底板結構施工階段降水地下底板結構施工階段，每次底板混凝土澆筑的時候，派降水人員現場巡視，以防混凝土澆筑到降水井里。圖5.2.1-4 底板降水施工圖6 地下室結構施工階段降水底板澆筑完成后，對現場的降水井進行重新的分區，降水管線進行重新規劃，確保降水管線不影響后續的結構施工，保證結構施工不對現存的降水管破壞。7 水量減少隨著地下室結構施工的進行，地下水水量明顯減少。根據現場情況合理調整降水井的數量，對部分降水井實行分時分區降水，保證水泵的正常運行，降低水泵的損壞。8 降水管線調整地上結構施工的進行，現場空間的減少，對降水管線進行重新的規劃，使用現有的電梯井、集水坑等容

8、水空間，將降水井進行水平和豎向的分區。部分降水井的水通過集水坑統一抽到地上排水溝。9 地下室清理階段降排水地下室施工清理階段，個別降水井有可能會遭到一定的破壞，此時派專人對可能遭到破壞的降水管井采取相應措施進行保護工作。地下室清理階段，將降水管線重新整理，把降水軟管全部換成鋼管。在核心筒的電梯井安裝8根鋼管，將地下室部分降水井的水管，全部引入電梯井，通過電梯井的大功率潛水泵，將水排到一層的排水溝。圖5.2.1-5 施工清理階段降水管井的保護圖10 地上結構施工階段降排水主體結構出0.00后，進入地上結構施工階段，此時把地下管井排水管道匯集到電梯基坑，在電梯基坑中安裝兩臺多葉輪大功率高揚程潛水泵

9、，潛水泵通過浮球控制系統把電梯坑內的水打進室外臨時水箱，臨時水箱通過增壓系統把水箱里的水輸送到施工現場的用水點。圖5.2.1-6 地上施工階段管井排水二次利用圖5.2.2 管井封堵準備1 認真閱讀圖紙和相關規程、規范明確質量標準。2 配備足夠人員、施工所需機械并對機械性能進行檢查確認。3 因降水井長期運轉，有的井內有少量泥沙堆積或雜物回落到井中，所以封井前對每個井進行測量，確定井深，并根據實測井深計算每個井的回填用點材料量。4 封井前把要使用的砂石料、混凝土，按計算量在井口備足，并準備夯實工具（混凝土澆筑采用插入式振搗器振搗），把井內的回填料夯實。5 將插入鋼套筒中的鋼管一端切割出距離均勻的縫

10、隙并包裹細紗布，阻隔泥沙和碎石，便于順利抽水。如圖5.2.2-1圖5.2.2-1 鋼管切割及包裹圖片6 鋼管的另一端用套絲機套絲，套絲端涂刷油漆，填充麻絲，之后連接絲口球閥一端，球閥的另一端連接一段鋼管，此側鋼管用鋼絲管對接自吸泵。如圖、圖5.2.2-2 鋼管套絲及纏麻絲圖片 圖5.2.2-3 鋼管與球閥鏈接5.2.3 自吸泵抽水1 購置的自吸泵要有足夠的吸程，滿足井內的承壓水能順利抽出。2 自吸泵的吸水口和出水口用法蘭片連接，法蘭片上焊接約30cm的鋼管，吸水口側的焊接鋼管用鋼絲管與井內的鋼管對接，出水口側的焊接鋼管連接排水軟管（或鋼絲管）將自吸泵吸出的水及時排到指定地點，3 自吸泵使用時應

11、保證管道和泵體內清潔無雜物，必要時要拆開清理，泵進出口連接的管道接口處確保不漏氣，必要時將接口處用黃泥、保護膜密封或間斷性地開啟自吸泵以便排出管內空氣，同時自吸泵使用過程中轉輪處要注滿水，注水是確保自吸泵進出口水壓的平衡，也是保證自吸泵長時間運行電機產生的熱量進行降溫，進而延長了自吸泵的使用壽命。4 自吸泵抽水連接圖見圖 圖5.2.3 自吸泵與鋼管連接抽水圖5.2.4 管井內碎石回填 自吸泵與鋼管連接抽水的過程中，隨時觀察井內水位的變化，水面在大底板底面以下，準備往井內回填碎石，碎石的粒徑直徑大小1050mm。在碎石回填前，要用清水沖洗碎石使其表面無污泥，此做法使被碎石包裹的鋼管有更流暢的吸水

12、性。碎石回填的高度一般高于球閥下鋼管被細紗布包裹的長度。碎石回填過程中，要確保井內鋼管位置居于管井的圓心位置，此做法是為后續過程中球閥關閉的方便性做好前期準備。管井內碎石的回填見圖5.2.4。圖5.2.4 管井內碎石的回填5.2.5 混凝土第一次澆筑在碎石回填完成后，要觀察一段時間管井內水位的情況，第一次澆筑混凝土前要確保井內的水位在碎石面下方一定的距離，留足井內混凝土的厚度，保證第一次混凝土的澆筑質量。待時機成熟后，快速澆筑混凝土。 P8、微膨脹混凝土其強度等級比大底板混凝土高一個等級。 采用振搗器振搗混凝土時，每一振點的振搗時間，應以使混凝土表面呈現浮漿、不出現氣泡和不再沉落為準。圖5.2

13、.5 混凝土第一次澆筑5.2.6 管道球閥關閉第一次混凝土澆筑完畢后，要進行及時養護。混凝土終凝達到一定強度后，關閉管道的球閥。球閥上部的管件、自吸泵、電纜等及時進行回收并轉移到下一批待封堵的管井工序中。圖5.2.6 管道上球閥關閉5.2.7 第二次澆筑混凝土管道球閥關閉后，第一次澆筑的混凝土的達到一定強度，完全終凝前，進行第二次混凝土的澆筑。澆筑高度的位置與球閥上部的套筒下沿齊平并及時振搗、養護。混凝土表面要飽滿以便于下一工序的鋼板焊接。見圖5.2.7。圖5.2.7 混凝土第二次澆筑5.2.8 鋼蓋板焊接 第二次混凝土澆筑完畢達到規定強度后，在混凝土表面與最上部套筒的下邊圓用大于套筒鋼板厚度

14、的鋼板切割同規格圓鋼板進行焊接。焊接時確保焊縫的飽滿，同時用氣割切除突出底板面的鋼套筒。圖5.2.8 混凝土第二次澆筑后鋼蓋板的焊接5.2.9 混凝土第三次澆筑鋼管上部套筒處的底邊圓被鋼蓋板焊接后，可以進行第三次混凝土澆筑，混凝土的澆筑、振搗、養護與前兩次砼澆筑一樣。見圖5.2.9-2。待第三次混凝土澆筑終凝時間完畢后，用氣焊割除末端多余的套筒，以便于底板后續收面的工作開展。圖5.2.9-1套筒割除圖片-2 混凝土第三次澆筑5.2.10 特殊管井的封堵在承壓管井的封堵過程中，因結構或地質水文條件的原因，出現了一小部分管井需采用特殊的措施才能成功封堵。如：最后封堵的兩至三口井，因地下水量較大，幾

15、臺小口徑的自吸泵無法使井內的水及時排出。此時采取的方式是用大功率、大口徑、多葉輪、高等揚程的多級潛水泵為主，自吸泵輔助抽水來共同完成此類管井的封堵。在此情況下，多級泵直接埋進井內，不能再回收利用。此類承壓管井具體操作步驟先后順序如下：1 大功率、大口徑、多葉輪、高揚程的多級潛水泵直接放置于井內并采取固定措施，大水量通過該多級泵排至集中水池。見圖5.2.10-1圖5.2.10-1 多級泵置于井中2 多級泵工作時，往井內回填碎石，回填碎石高度大于泵頂端20CM。并第一次澆筑混凝土至碎石上部。見圖5.2.10-2圖5.2.10-2 回填碎石3 在第一次澆筑的混凝土強度達到80%后，圖5.2.10-3

16、 切斷鋼絲管、自吸泵抽水圖5.2.10-4 鋼絲管中打入木塞A5 木塞A打入鋼絲管一定深度后，在木塞A的上部填充堵漏王使木塞A若有滲水能夠立即凝固。在堵漏王的上部鋼絲管中再打入木塞B。圖5.2.10-5鋼絲管中打入木塞B6 在第一次澆筑的混凝土終凝時間前進行第二次混凝土澆筑，澆筑高度至底板面持平。見圖5.2.9-6。圖5.2.10-6 管井內第二次混凝土澆筑1降水及封堵設備回收隨著管井的封堵進程，一批潛水泵、自吸泵可逐步回收，維修保養后以備后續工程使用。提高設備的周轉次數，節約成本。 圖5.2.11降水設備的回收圖片5.3勞動力組織（見表5.3）表5.3 勞 動 力 組 織 情 況 表序號單項

17、名稱所需人數備注1管理人員42焊工23封井技術人員54雜工55電工2合計186 材料與設備本工法應用過程中，所需材料與設備如下（見表6） 表6 材料與設備表序號材料、設備名稱規格型號單位用途1電氣絕緣膠帶卷電線接駁2剝線鉗把3鋼絲管50、20、100卷自吸泵、潛水泵抽水4麻繩米泵固定5三級電箱個泵專用箱6潛水泵40、2.2kW臺施工降水7潛水泵100、10kW臺最后一批管井封堵8自吸泵50、3.5kW臺管井封堵9橡膠手套副10尖嘴鉗把11十字螺絲刀把12一字螺絲刀把13內六角扳手把14手電筒只15電焊機三相 BX1-500臺鋼管焊接16氧乙炔焊機鋼板切割17鋼板20mm套管口封堵18角磨機GW

18、S 8-100臺打磨鋼板及木塞19發電機120KW臺應急供電20焊條THJ422、JT-D707包焊接21消防水管卷施工排水7 質量控制7.1.1 焊縫的焊波應均勻，不得有裂紋、未焊合、夾渣、焊瘤、咬邊、燒穿、弧坑和針狀等缺陷，焊接區無飛濺殘留物。7.1.2 鋼板封死滿焊前應保證焊接部位干燥，必要時需進行烘干處理。7.1.3 套管下部的混凝土振搗密實。7.1.4 垃圾應及時清理，水位較高時，增加水泵容量或增加水泵數量，防止套管表面生銹。7.1.5 上部封堵鋼板板與鋼套管的焊接質量，應在接頭清渣后逐個進行目測或量測，保證套管的水、氣密封性。7.1.6 降水抽水期間，應設專人晝夜對降水情況和機具設

19、備進行看護，當發生有機械故障或出現清水混濁等異常現象進，應及時處理。7.1.7 因抽水時間較長，對抽水設備和電源設備應經常檢查和維護，如發現電機有異常噪音和電源過熱等情況，應及時進行必要的維護和檢修。7.1.8 在抽水期間內，對基坑周圍建筑物設臨時沉降觀測點每日對建筑物進行沉降觀測一次（觀測應有觀測記錄），當發現有沉降異常時，應及時采取措施處理，處理時可在井點管和建筑物之間設回灌井，采用回灌法，保證建筑物地基以下水位平衡。混凝土振搗棒振動時間每點控制在 20-30s，以混凝土表面已呈現浮漿及石子不再沉落，不冒出氣泡為止。7.1.10對于砼的保養要對已澆筑好的砼上部及時灑水保溫、保濕養護，減少砼

20、的暴露時間，冷量損失，減少砼表面熱擴散防止表面裂縫，控制溫度收縮。8 安全措施做好套管處覆蓋工作，防止工人不慎踏入。電纜線路應采用“三相五線制”接線方式，電氣設備和電氣線路必須絕緣良好，場內架設的電力線路其懸掛高度和線間距除按安全規定要求進行外，將其布置在專用電桿上。施工現場使用的手持照明燈使用36V的安全電壓。室內配電柜、配電箱前要有絕緣墊，并安裝漏電保護裝置。建立完善的施工安全保證體系，加強施工作業中的安全檢查，確保作業標準化、規范化。焊接過程中及時清渣，焊縫表面光滑平整，加強焊縫應平緩過渡，弧坑應填滿。每臺電焊機須設專用斷路開關，并有與焊機相匹配的過流保護裝置。一次線與電源接點不宜用插銷

21、連接，其長度不得大于5m，且須雙層絕緣。8.0.8 地下室潮濕環境下，嚴格確保用電安全，消除隱患，包括施工用電與照明用電。8.0.9 照明充足、到位，保證施工人員在地下室的正常作業與安全。8.0.10 加強對周圍地表及建筑物的沉降觀測，及時取得數據，保證安全施工。一旦發現監測記錄有異常，立即進行分析，必要時停止降水，進行加固。8.0.11一旦發生水位觀測孔中的水位 水量變化異常局部區域出現超降現象，立即采取措施，停止降水，必要時進行地下回灌。9 環保措施成立對應的施工環境衛生管理機構，在工程施工中嚴格遵守國家和地方政府下發的有關環境保護的法律、法規和規章，加強對施工工程材料、設備、廢水、生產生

22、活垃圾、棄渣的控制和治理，遵守防火及廢棄物的規章制度，做好交通環境疏導，充分滿足便民要求，認真接受城市交通管理，隨時接受相關單位的監督檢查。將施工場地和作業限制在工程建設允許的范圍內，合理布置、規范圍擋，做到標牌清楚、齊全，各種標識醒目，施工場地整潔文明。對施工中可能影響的各種公共設施制定可靠的防止損壞和移位的實施措施，加強實施措施，加強實施中的監測、應對和驗證。設立專用排水溝，集水坑，水集中排放。定期清理沉淀池泥砂，按環境衛生指標達標外，并按當地環保要求的指定地點排放。9.0.6 對施工降水成立專門的施工環境衛生管理小組。9.0.7 在工程施工過程中嚴格遵守國家和地方政府下發的有關環境保護的

23、法律、法規和規章，并針對施工降水接編制專項的環保方案。9.0.8 降水完成后，做到工完場清，文明施工。10 效益分析10.0.1 縮短基礎施工工期，合理布置井點，可加快降水時間，降水施工后能保證基坑干燥，雨季施工不受影響，為地下建筑物施工提供良好的作業面。10.0.2 統一管理現場的降水水泵和水管，降低了管理成本。工程進度快，干擾因素少，有效節約施工場地，保證了現場文明施工的要求。本工法與同類地下室承壓水減壓井封堵相比，場地易于布置、工程進度快、干擾因素少、有利于文明施工，能確保周圍設施完好使用，不會造成因封堵失敗，而影響地下室的使用，形成了好的經濟效益。施工現場的用水可取自地下降水管井中的排

24、水，每天為項目提供約500噸的施工用水，僅此這一做法節約了一筆可觀的直接成本。11 應用實例淮安蘇寧電器廣場項目工程11.1 工程概況淮安蘇寧電器廣場工程位于淮安市清河區淮海東路158號，工程總投資約為10億元，用地面積8906.6平方米，總建筑面積約為88423.9平方米。建筑主要功能為商業、寫字樓及酒店式公寓，地下3層（負16米，最深處負21.9米，為淮安市目前在施最深基坑），地上裙房6層，高32米，塔樓41層，高168米，工程建成后將是淮安市標志性建筑。11.2 結構設計概況結構形式基礎結構形式樁承臺、筏板基礎裙房結構形式框架剪力墻結構塔樓結構形式框架核心筒結構建筑結構安全等級二級抗震設

25、防烈度7度建筑防火等級一級耐火等級一級建筑抗震設防類別主樓16層及地下一層為乙類，其余丙類抗震等級主樓18層剪力墻為特一級，以上為一級，框架為一級。地下1層及裙房框架二級，地下23層框架三級，剪力墻三級11.3 工程地質概況11.3.1 地形地貌本場地原為淮海大廈，地勢平坦，地面標高13.514.12m，相對高差0.62m,場地地貌類型屬黃泛沖擊平原。11.3.2 土層分布01層：雜填土（Q4m1）主要由粉土、粉質粘土組成，層頂標高，層厚 0.9m4.3m，場地普遍分布； 02層：粘土（Q4a1）底部夾薄層粉土（或為粉質粘土），層頂標高9.8m-13m，層頂埋深 0.9m4.3m,層厚0.32

26、.9m，場地普遍分布；03層：粘土（Q4a1）夾薄層粉質粘土，層頂標高，層頂埋深 2.4m5.4m,層厚0.23.3m，場地普遍分布；04層：淤泥質粉質粘土（Q4a1）局部為淤泥質粉土，部分底部夾薄層粉質粘土，層頂標高，層頂埋深 3.7m7.3m,層厚0.43.7m，場地普遍分布；05層：粉土（Q4a1）局部為粉砂，夾薄層粉質粘土。層頂標高，層頂埋深 4.5m9.3m,層厚10.214.3m，場地普遍分布；06層：粉細砂粉土（Q4a1）局部為粉土，夾粉質粘土，層頂標高-6.1m -4.77m，層頂埋深 18.8m19.6m,層厚8.911.3m，場地普遍分布；07層：細中砂（Q4a1）局部為粉

27、砂，夾粉質粘土，層頂標高-16.37m -14.51m，層頂埋深 28.50m30.30m,層厚3.44.7m，場地普遍分布。（參見圖11.4.2）圖11.3.2 地質、地下水、支護圖11.4 基坑工程概況11.4.1 基礎形式裙樓及主樓采用柱下樁承臺。11.4.2 基坑規模基坑面積約7234，周長約452.3m。11.4.3 基坑開挖深度本基坑工程0.00m相當于絕對標高+14.35m，自然地面標高-0.80-0.40m，基坑底標高-16.40m（塔樓處-18.40m）。電梯井坑中坑部位超挖2.5、3.5m。11.4.4 基坑特點基坑形狀不規則、深基坑(基坑最深處為-21.9m)、止水帷幕為懸掛式帷幕、地下水系豐富、地質情況變化較大。11.4 施工情況淮安蘇寧電器廣場項目，基坑設計階段降水井數量為31口，后在基坑開挖過程中發現地下水水位仍較高，經論證和設計確認，最終確定降水井總數77口。自2012年6月6日，接收全部降水井起，經過50余批次、近一年半時間的努力，77口承壓降水井全部成功封堵，整個施工過程中，水位始終保持平衡，為結構階段施工，創造了有利條件，爭取了時間，并且保證了基坑的安全性，幾乎未對周邊建筑物造成影響，得到各方一致好評。