一种紧邻既有建筑物含流砂层深基坑管井降水施工方法与流程

一种紧邻既有建筑物含流砂层深基坑管井降水施工方法本发明属于建筑，具体来说涉及一种紧邻既有建筑物含流砂层深基坑管井降水施工方法。

背景技术：

1、随着城市化进程加快，城市用地日益紧张。在既有建筑周边进行基坑开挖并支护已成为基坑施工新常态。含流砂层的地层地区广泛分布，在该地层进行基坑开挖极易引起坑内涌水涌砂、紧邻既有建筑沉降的施工难题。现有技术主要通过灵活选择降水方法和开挖方式解决上述问题，方法缺乏普适性，且忽视了含流砂层地层中砂性土颗粒对降水井的淤堵。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述缺点而提供一种有效保证周边建筑安全，保证降水过程中管井滤管不淤堵，使承压降水井封井一次完成，防止粉砂地层流砂现象发生的紧邻既有建筑物含流砂层深基坑管井降水施工工法。

2、本发明的目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的:

3、本发明的一种紧邻既有建筑物含流砂层深基坑管井降水施工方法，其特征在于；包括以下步骤；

4、1）施工准备；

5、结合工程地质条件、工程地质勘察报告、工程所在地水文气候条件以及待建工程周边建筑、地下电缆管线情况，根据施工总体安排对施工现场进行三通一平，确保施工现场降水施工所需的各种道路、水电管线具备条件，施工人员、施工机具、施工物资的准备工作；

6、2）确定管井布设方案；

7、根据工程地质勘察报告结合基坑开挖深度选择降水方式；

8、3）设备进场；

9、截水帷幕施工机械有三轴搅拌机及配套设备，组成隔断墙的密排钻孔灌注桩使用的有旋挖钻机及配套设备；

10、4）测量放线；

11、根据提供的测量控制点，通过作图计算确定井点位置。在井位点挖小土坑，深度为300mm-500mm，井点点位与设计点位偏差不大于 50mm；

12、5）基坑围护施工；

13、基坑围护施工包括截水帷幕施工和隔断墙施工，其中；截水帷幕施工采用三轴搅拌桩作为截水帷幕，桩位放样，桩机就位，检验、调平钻机，正循环钻进至设计深度，打开高压注浆泵，反循环边喷浆边提升至设计桩面以上 0.5m，重复搅拌下钻，反循环提钻至桩顶地表后提出地面，成桩结束，下一循环水泥搅拌桩施工，桩机就位对中、调平、校正垂直度，保证机身与地面夹角为 90°，确保桩垂直度误差在 1.0%以内，所需泥浆根据设计要求配置，泥浆应充分搅拌保证均匀，制成泥浆的 ph、粘度、含砂率参数指标符合设计要求，待冷却水循环正常后启动搅拌机，放松起重机钢丝绳，使搅拌机沿导向架切土搅拌下沉，下沉速度由电机的电流监测表控制，当遇到硬土层下沉较慢时，冲水以利于钻进，搅拌机下沉至设计深度后开启灰浆泵，出口压力保持在 0.4mpa-0.6mpa，使水泥浆连续喷入，搅拌机旋喷速度控制在0.4-0.60m/min，当提升至设计标高时，宜停止提升并搅拌数秒，以保证桩头均匀密实，为使喷入土中的水泥浆与土体充分搅拌，重复搅拌下沉直至设计要求深度，然后搅拌提升，并沿桩体在下部上下 1.0m范围内复喷，施工完毕后；

14、其中；隔断墙施工是向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗管道中的残积水泥浆，同时清除钻头粘附土，搅拌桩水泥含量质量比不得小于土重15%-20%；搅拌桩采用 p.o. 42.5 普通硅酸盐水泥，水灰比为 1﹕0.5；压浆提升速度控制在0.3-0.5m/min；桩身垂直度偏差不得超过 1.0%，桩位偏差不得大于 50mm；桩体压浆要求一气呵成、不得中断，每根桩宜装浆一次并喷搅完成；要求连续施工，桩搭接穿插交叉施工，相邻两桩施工间隔不得超过 12h；如超过，应采取在两桩中部加桩补救；施工过程因故停浆，宜将搅拌机下沉至停浆点下 500mm，恢复供浆后再搅拌提升，拌时采用三喷三搅施工工艺；

15、6）管井施工；

16、管井施工包括钻孔、清孔、回填井底砂垫层、滤管段放淤堵、下井管并回填滤料、调试与试抽水、正式抽水、封井；

17、a.钻孔；钻机移动至井点位，调整钻机，保证钻机平衡、牢固，钻井过程中不发生偏移、倾斜；

18、b.清孔；成孔完成后应及时清孔，清孔时采用足够长度的软胶管插入井底进行注水清孔，直至流出清水为止，应逐孔进行清洗，避免出现死井；

19、c.回填井底砂垫层；清孔完成后回填井底砂垫层，回填滤料、砂垫层厚度应满足要求；

20、d.管段防淤堵；针对含流砂层层地质情况，井点管安管前应先对滤管段进行处理，在滤管段外侧包裹粗、细两层纤维的针刺非织造土工织物即土工布；

21、e.下井管并回填滤料；把组装好的滤管通过吊车起吊至清孔后的管井孔内，井管固定好后下放滤料；

22、f.调试与试抽水；在正式抽水前必须试抽，以检查抽水设备运转是否正常，在基坑中心设置观测井点，调试与试抽水完成后正式抽水；

23、g.正式抽水；调试与试抽水完成后抽水；

24、h封井；根据管井所处位置，封井分为正常封井和基坑承压降水井封底，结构底板施工完成，基坑内施工完成的部分满足主体结构抗浮要求；基坑降水井井内稳定水位位于基坑面以下 2m-3m，基坑承压降水井封底，保持承压降水井水位处于静止状态，采用优质黏土对承压降水井填充，填充高度应比滤管高出2m-3m，待黏土完全沉淀稳定，用水泵将水抽出，用水位计测量承压水渗透情况，将含砂率小的黏土、水泥按体积比 1﹕1 充分混合后加水拌合制成球状，对承压降水井填充，填充高度约 2m，用水位计检测承压水渗透情况；向承压降水井填入瓜子片和砂的拌合物，砂石拌合物的回填高度应在基坑底板以上 2m，用钢筋将注浆管与井口固定后开始注浆，使水泥浆通过瓜子片的空隙渗入井管缝隙；到达水泥浆的初凝时间后，割除井管至底板面以下 0.5m；观测 2h-4h，若井管内有少量水溢出，使用快干水泥对井管封闭；若井管内无水溢出且封闭效果满足要求，焊接钢板封闭井口；将承压降水井预留的基坑混凝土底板周边凿毛，垃圾清理完成后绑扎钢筋进行二次混凝土浇筑。

25、步骤1）中所述的三通一平是水通、电通、道路通和场地平整。

26、步骤2）中所述的降水方式是明排水、管井降水。

27、步骤5）中所述的三喷三搅是‌将桩机定位在预定的施工位置，‌接着，‌通过钻杆下沉到预定的深度，‌在达到设计深度后，‌边搅拌边提升钻杆，‌同时喷浆，‌提升后，‌再次下沉到设计深度，‌再次边搅拌边提升钻杆，‌进行喷浆，‌完成上述步骤后，‌停止喷浆。

28、本发明与现有技术相比，具有明显的有益效果；从以上技术方案可知：通过管井降水是用水泵排除土体中的水分，减小或消除土体中的动水压力，提高基坑稳定性,此外，由于渗流向下，在动水压力作用下，管井降水可使坑底土层趋于密实。采用管井降水降低地下水位，可使施工人员在无水、干燥的环境下进行土方开挖和基础施工，不仅可避免涌水、涌砂、冒泥、翻浆，而且有效防止粉砂地层流砂现象的发生。高压旋喷桩、搅拌桩等截水帷幕施工时，由于含流砂层层渗透系数大，层内地下水动水压力大、水流速度快，导致水泥浆尚未硬化形成强度即被地下水冲散，不能完全隔断坑内外的地下水联系，造成紧邻既有建筑沉降。通过在紧邻既有建筑和基坑支护结构之间设置隔断墙（密排钻孔灌注桩），在隔断墙与基坑围护结构间双液注浆（硅酸盐水泥、水玻璃），可在建筑与基坑之间形成有效防护，隔断坑内外地下水联系，有效减小基坑降水对紧邻既有建筑的影响，防止建筑沉降。在管井滤管段上包裹粗细维度不同的 2 层针刺非织造土工织物（土工布）可有效防止粉砂造成的滤管段淤堵。外层 8d 维度的针刺非织造土工织物对粉砂进行第一层阻隔，内侧 6d 维度的针刺非织造土工织物对粉砂进行二次阻隔。d（旦尼尔）是密度单位，用于衡量纤维细度，指9000m 长的纤维在公定回潮率时的质量克数。8d 维度的针刺非织造土工织物由 8d 纤维制成，9000m 长的 8d 纤维在公定回潮率时的质量克数为 8g。粉砂颗粒粒径不一，粒径较大的颗粒由外层 8d 维度的针刺非织造土工织物阻挡。粒径适中的颗粒通过外层土工织物后，由内层 6d 维度的针刺非织造土工织物阻挡。粒径较小的颗粒通过两层非织造土工织物进入井管，不会造成淤堵。含流砂层层渗透系数大，引起承压降水井井管内地下水补给较快。管井抽水停止后，井内水位快速上升。井口水泥砂浆溶解于水中不能硬化，严重减慢施工进度，降低施工质量。本工法采用粘土拌合水泥制成球状，对承压降水井进行填充，可阻止井管内地下水上升，为顺利封井创造有利条件。总之;本发明有效保证周边建筑安全，保证降水过程中管井滤管不淤堵，可使承压降水井封井一次完成，防止粉砂地层流砂现象发生。