土木与建筑工程
高文帅
（中铁十四局集团有限公司山东济南250000）
摘要：车站深基坑降水的施工工作是地铁车站施工工程项目的最主要内容之一。该文以苏州洪湖路地铁站工程项目为例，分析了城市地铁车站工程施工环境复杂、施工场地狭窄、基坑与四周建筑距离比较近、基坑挖掘深度比较大、地下水位和工程地质等现场具体情况，最终决定使用综合效益较好的管井降水法，真正实现基坑无水施工，显著提升了整个工程项目的施工效果。 关键词：地铁车站深基坑降水井施工管井降水法
中图分类号：TU992文献标识码：A文章编号：1674-098X(2021)12(c)-0067-03 1工程概况
苏州市轨道交通S1线工程的第21座车站为洪湖
路站，该车站主要处于章基路与洪湖路交叉路口的北
侧，沿章基路由南向北分布。章基路的道路宽度为
13m，规划的道路红线宽度设置为31m，使用“地下连
食品广告监管制度续墙+内支撑”的围护方法来处理基坑。
2工程难点
（1）该施工区域地下水比较丰富，含水层比较厚，给基坑施工造成了严重的影响。地勘报告中显示，车站场区范围之内以砂性土层为主，含水层以粉砂夹粉土构成，地下水比较丰富，基坑挖掘底板处于含水层中，地下水给其带来的影响非常大。
（2）基坑内外的水利联系没有被围护结构隔断，降水后，基坑外部会出现沉降的情况。半插入式地下连续墙是维护结构的主要方式，围护结构给地下水的渗流造成了较强的绕流阻水作用，然而基坑内外的水力联系一直存在，基坑内水位降到设计的标准以后，坑外地下水随之减少，使坑外地表出现了沉降变形的情况。
（3）基坑降水会造成地表沉降变形的情况发生，给四周环境造成不同程度的危害，要管控好降水给四周建筑物造成的影响。
3降水井施工技术
3.1施工流程
降水井使用的施工工艺为泥浆循环钻进、机械吊装下管成井技术，具体的施工流程如图1所示。
3.2前期准备
国家海洋局极地办（1）以井点平面布置为基础，使用全站仪完成井位测放工作，误差控制在30cm以内。施工条件和地面障碍物给井点布设造成影响时，要适当调整现场情况。
（2）钢护筒埋设施工时，使用厚度为4mm的钢板制作钢护筒，高度设置为100cm，直径为75cm。井位确定后，先挖掘孔洞，后钻机就位施工。将护孔管插入到原状土层里，使用黏性土将管外面封堵严实。
（3）钻机底座要放置平稳，孔中心与大钩对齐，孔中心、转盘和大钩保持在同一水平线上。
3.3成孔施工
使用正循环回转钻进泥浆护壁技术完成成孔施工。
（1）降水井孔直径设置为60cm，使用正循环钻机成孔技术，在开孔施工时，尽量做到轻压慢转，保证开孔的垂直度［1］。钻进施工技术为人工造浆施工，遇到比较厚的砂层时，采取人工制备泥浆护壁的方式来处理，泥浆用量控制到最少，提升水的渗透能力。
（2）钻进施工达到设计标准后，开始清洗下管前的沉淀沉渣［2］，置换孔内泥浆时使用大泵完成，将孔内泥
浆比重降到最小。
（3）下管施工前逐根检查透水管的质量，管的垂直误差控制在1%以内，使用固定物固定好接头与透水管
图1降水井施工流程图环氧环己烷
DOI：10.16660/jki.1674-098X.2201-5640-7145
作者简介：高文帅（1995—），男，本科，助理工程师，主要从事地铁建造施工的工作。
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连接处。
（4）透水管放入到孔内后回填滤料，滤料的主要材质为中粗砂，依据设计标准，填料的计算量要高于95%，将2m厚的黏性土回填到地表以下并做好记录
工作。
（5）回填完黏土和滤料后开始洗井施工，使用QY40-30-5沥青水电泵长时间抽排干净泥沙，接着再
次测量井深，如果孔内沉淀的沙子比沉淀管高，需要再次清洗［3］。
（6）成井施工完成后，放入井泵，与真空管路、排水管道并联，将真空泵安装就位，与电源连通。
（8）在抽水设备上做好明显的标记，防止抽水设施出现碾压或者碰撞的情况。
（9）将降水和洗井排出的水借助明渠全部引入到场地的三级沉淀池中，经过处理方可汇入市政管道。钻孔泥浆全部排放到泥浆池中沉淀，将沉淀的泥浆运送到指定位置堆放，泥浆不能直接排入到市政管道或者三级沉淀池中。
3.4降水运行
3.4.1试运行
运行以前，做好地下水位、地面标高和各井口的测量工作。启动抽水设备，仔细检查排水系统和抽水设备运行情况［4］，抽水系统符合相关标准后才能进行抽水作业。
3.4.2降水运行情况
在挖掘基坑前，进行生产性抽水试验，时间保持在7d左右。在降水试验期间，密切关注基坑外侧水位变
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包袱抖不完化情况，认真检查止水帷幕的绕流情况。在降水时，尽快保证给四周环境造成的影响降到最低，严格管控降水井抽水时间。当基坑深度保持在6.5m以内时，不能启动坑内降水井；当基坑深度保持在6.5m以上时方能启动。
基坑降水前，监测单位挖好坑外潜水位观测孔，随后打开降水井开始降水作业。通常情况下，降水井会始终保持连续抽水的状态，一旦发现有降水异常的情况，立即采取措施处理。
3.4.3常规管理
（1）在降水运行前，合理布设降水井的排水管道，方便、顺畅地插入到施工现场的排水设施中。
（2）设置单独的电源线，做好降水供电系统维护工作。
（3）抽水井的排水管、抽水泵电缆插头、供电电箱插座做好标识，一旦发生变动，立即更换标识，为抽水作业管理提供便利。
（4）在降水运行以前，降水施工人员应对水泵的开关、电路切换等做到了如指掌，保证降水连续运行，防止因为供电原因而导致井底突水的情况发生。
（5）在降水前，仔细测量降水井的井口标高和静止水位，并做好详细记录。
（6）做好试运行工作，仔细检查应急预案、排水系统、抽水设备和供电系统，做好试运行结果备案工作，并以该结果为依据整改没有达到降水要求的地方［5］。
（7）基坑挖掘深度达到6.5m时，降水井开始抽水作业；当基坑挖掘到达底部时，把地下水位降低到挖掘施工的1m以下。
（8）挖掘基坑后，在降水井上贴反光带，做好防护工作。
（9）抽水时，做好观测水位数据和抽水井流量记录工作。在观测降水井水位时，先将一口抽水井抽干后静止12h，再观察水位。
（10）在抽水运行时，对设备的运行情况做好检查工作，一旦发现问题立即采取措施处理。
（11）在抽水作业时，将各监测点观测资料、观测孔水位、流量与时间的关系曲线绘制出来，同时，做好水位降深、井涌水量的相关信息记录工作，动态掌控降水运行情况，优化升级降水方案。
（12）从实际的施工情况出发，降水完成后，做好井孔注浆封闭工作；在井管、井口位置设置醒目的标识牌；挖掘施工时，与挖掘施工人员、总包单位一起完成好井管保护工作。
3.4.4回灌运行管理
以坑外观测井水位观测结果为依据，与地表监测结果相结合，满足沉降变化预警值或者水位变化值的要求后，启动回灌作业。坑外④2a层水位下降深度超出2m以后，积极与其他部门沟通，确定回灌井的启动问题，使用自来水当回灌水源，不断提升回灌的效果，同时将回扬次数降到最少。
其他回灌运行时，注意的问题有：使用自然回灌的方式；以实际微承压水位的变化为依据调节回灌水量，使抽与灌保持平衡的状态。在回灌运行时，控制好回灌水量，过大易导致基坑渗入的问题，过小则会使地下水位失控，给回灌效果造成严重的影响。定期组织开展回扬冲洗工作，回扬过程中，将动水位、静水位做好测定和记录工作。
3.5封堵降水井
留作泄水孔的降水井水量保持在6t/h以内，井管从底板上穿过，当结构重量达到抗浮标准方可开始封堵施工［6］。在浇筑底板前，使用不透水钢管替换穿越底板位置的钢滤管，如果达不到更换要求，要使用钢管将钢滤管紧紧套住，底板的厚度小于钢管长度，并将环形外止水钢板焊接到距离底板地面1/2底板厚度范围之内的钢管外表面上，降水井壁厚与钢板厚度相同。在混凝土首次灌入24h后，复测管内地下水的恢复高度，地下水位恢复高度保持在0.5m以内时，再将混凝土灌入至井管位置并振捣密实；地下水位恢复高度达到0.5m以上时，将管内雨水抽干净，再将混凝土灌入至井管位置处并振捣密实。混凝土终凝后，切割井管
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管口，其高度要比底板顶面位置略低一些。凿除井管
管口位置20cm的混凝土，将两道内止水钢板焊接到
管内，降水井壁厚与钢板厚度相同，再使用细石混凝土
铺垫钢丝网片将井管管口至内止水钢板位置抹平。
降水井的出水量超过6t/h时，使用以下方案完成
封井作业：浇筑底板以前，使用不透水钢管替换从底板
位置穿过的塑料管、混凝土井管和钢滤管，如果达不到
更换要求，将钢管紧紧套在塑料管、混凝土井管和钢滤
管外面，底板厚度小于钢管长度，并将环形外止水钢板
焊接到距离底板地面1/2底板厚度范围之内的钢管外表
面上。封井注浆施工前，依据井结构图纸计算水泥浆使
用量，水泥浆在施工现场拌和，在注浆管下入井管内时
保持居中的状态，滤管底部与注浆管底端保持统一。注
浆管安装完成后，在井管口位置处固定好，分次将细石
子填入到井管中，细石子回填高度比滤管顶部高出2m
左右，与底板底部的间距控制在2m。在注浆施工过程
中，完成0.5m，注浆管随之提升0.5m，注浆达到细石子
顶部后，拔出注浆管，注浆完成且水泥浆达到终凝状态
时，将井管中的余水抽干净，认真观察井管内水位恢复
竞争力指数
情况。混凝土首次灌输时间达到24h以后，测量管内地
下水高度，如果恢复高度保持在0.5m以内，再次将混凝
土灌入到井管口位置振捣密实；如果恢复高度保持在0.5m以上，抽干余水后，再次将混凝土灌入到井管口位置振捣密实。二次灌注混凝土达到终凝状态后，切割井
管管口高出底板顶面的部分，将井管管口内20cm厚的
混凝土凿除，并将两道内止水板焊接到管内，降水井壁
厚与钢板厚度相同，焊接好内止水钢板，使用细石混凝
土和钢丝网片将内止水钢板至井管管口位置抹平。3.6抽水试验
当第一道支撑梁施工结束达到设计强度以后，才
能开展基坑预降水试验。
3.6.1抽水试验目的
抽水试验的目的为获悉水文地质系数，如渗透系
数（k）、影响半径（R）等，详细分析抽水试验数据以后，
将Q＝f（s）曲线图绘制出来（Q为抽水试验出水量，s为
水位降深），对降水方案的合理性和科学性进行检验，
实现对抽水试验区域四周环境的测评，以此为依据整
合降水井结构和数量。
3.6.2抽水试验内容
（1）单井抽水试验。使用SJ01抽水井完成单井抽
水试验，观测井为SJ02和SJ03。在确定含水层初始水
位、影响半径（R）和渗透系数（k）时，以单井抽水试验结
论为依据。
（2）生产性抽水试验。降水井施工结束后，开展生
产性降水模拟试验，观测井设置为SJ01、SJ05、SJ11、SJ16、SJ22、SJ28和SJ32，将水泵安装到其他降水井中完成抽水作业，检查降水井数量是否达到设计标准。在分析坑内连续降水给坑外地下水水位造成的影响时，通过对坑外水位变化情况的观测来获得准确信息，并为降水运行方案的制定提供可靠的信息支撑。3.6.3抽水试验方法
稳定流抽水试验法是该工程使用的主要抽水试验方法，根据非稳定流抽水试验标准来观测数据。
（1）试验性抽水完成以后，在正式抽水以前做好静止水位观测工作，观测的时间间隔为0.5h或者1h。达到稳定状态的主要表现为连续4个观测点的变幅保持在2cm以内，无明显下降或者上升的情况。
（2）在设置动水位和水量观测时间时，开始5min 后观测一次，随后每隔5min再观测一次，观测6次以后，每隔0.5h观测一次即可。在观测气温和水温时，每隔2h一次即可。在读取抽水井水位的测量值时，要读取到厘米；在读取观测井水位的测量值时，要读取到毫米。使用数字式水表仪完成出水量的测量工作。
（3）抽水作业完成以后，观测水位的恢复情况，每隔5min观测一次，观测6次以后，每隔0.5h观测一次即可，直到水位接近静止的状态时方可停止观测。
（4）抽水试验的稳定延续时间设置为8～24h，降深的稳定延续时间要确保连续无间断，如果中间出现了间断的情况，适当延长抽水稳定时间。在设置抽水试验的稳定标准时，涌水量和水位要同时趋于稳定的状态，抽水井水位波动值保持在水位降低值的1%以内。
4结语
地铁车站工程项目的施工工期和安全受车站深基坑降水的直接影响，科学布设降水井，正确选择滤料和井管，使用恰当的成井施工技术，运用得力的运行管理办法，方可使整个工程项目的施工安全取得最佳的成效。该工程在挖掘基坑时使用的主要方法为管井降水法，该方法具有较强的实用性，且比较经济实惠，最终取得了良好的施工效果。
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技术研究,2020(12):76-77.
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