黄河滩地承台轻型井点降水施工技术

黄河滩地承台轻型井点降水施工技术

郭丙瑞魏军辉

中交一公局第三工程有限公司北京101102

摘要：官渡黄河大桥主桥为75+125×5+75m的预应力连续箱梁，其中107#-116#墩位于黄河北岸滩地，承台基坑开挖面积大，深度为6-8m，采用轻型井点降水，进行滩地处基坑开挖施工。

关键词：黄河滩地，基坑降水，轻型井点降水

1.工程概况

官渡黄河大桥是国道107公路跨越黄河的控制性工程，主桥桥垮布置为3×（75+5×125+75)m，共计三联2325m，主墩和过渡墩为空心薄壁墩（仅107#和128#墩为方柱墩+盖梁结构），基础为承台+钻孔灌注桩结构，桥梁上部结构均采用挂篮现浇预应力连续箱梁。

主桥107#-116#墩位于黄河北岸滩地，地质为粉、细沙，地下水位较高，承台施工开挖面积大，通过对地质情况进行分析，并且结合主河道承台降水施工经验，采用分层开挖，再降水的方法。根据承台底标高和原地面标高，按照坡比1:1来进行放坡，两台挖掘机由里到外、由中间到两边的顺序开挖第一层无水层，然后再进行井点降水来达到降水的目的。

2.井点降水分类及适用范围

井点降水法用于地下水位比较高的施工环境中，是基础工程施工中的一项重要技术措施，能疏干基土中的水分、促使土体固结，同时可以减少土坡土体侧向位移与沉降，稳定边坡，消除流砂，使位于天然地下水以下的基础工程施工能避免地下水的影响，提供干燥的施工条件，还可以减少土方量、缩短工期、提高工程质量和保证施工安全。

轻型井点法：轻型井点是沿基坑四周每隔一段距离埋设井点管至蓄水层内，利用抽水设备将地下水从井点管内不断抽出，是原有地下水降至坑底以下，在施工过程中要不断的抽水，直至施工完毕。

喷射井点法：如果仍采用轻型井点要采用多级井点，就会增加基坑挖土量、延长工期并增加设备数量，因此，当降水深度超过8m，宜采用喷射井点，降水深度可达8-20m。

电渗井点法：电渗井点是井点管做阴极，在其内侧相应的插入钢筋或钢管做阳极，通电后在电场的作用下，使土中的水流加速向阴极渗透，流向井点管。这种方法耗电多，只能针对土层渗透系数较小的土层。

管井井点法：沿基坑每隔一定距离设置一个管井，每个管井单独用一台水泵不断抽水来降低水位。在地下水资源丰富、渗透系数较大的土层比较实用。

深井井点法：当降水超过15m时，在管井井点采用一般的潜水泵和离心泵满足不了降水的要求，可加大管井深度，采用深井泵即深井井点要解决。深井井点一般可降低水位30-40m，甚至达到更深的深度。

官渡黄河大桥承台开挖降水主要分主河道和滩地两种，主河道内土层渗透系数大，开挖深度深，采取插打钢围堰加管井井点法进行降水。该方法针对渗透系数较大的土层有显著的效果，但是，施工成本高，工期长，不适用于滩地土层渗透系数小、开挖深度低的基坑，因此主桥107#-116#墩结合现场实际情况，从高效、经济、适用的角度采用轻型井点法进行井点降水。

3.轻型井点降水特点及原理

轻型井点降水是沿基坑四周每隔一定间距布设井点管，井点管底部设置滤水管插入透水层，上部接软管与集水总管进行连接，通过真空吸水泵将集水管内水抽出，从而达到降低基坑四周地下水位的效果，保证了基底的干燥无水。

4.轻型井点降水施工工艺

4.1井点布置

主桥107#-116#墩承台基础位于黄河滩地，地下水资源丰富，且开挖基坑面积较大，开挖深度较深，故采用先开挖一层至地下水位处，再进行井点单排环型布置，利用单排井点降水，来达到降水的目的。

首先进行基坑处原地面标高的测量，根据地面标高及基底设计标高确定基坑开挖深度，计算开挖坡率及开挖尺寸，依据开挖尺寸，先开挖第一层，在第二层距离基坑边缘约1.0m处，布置井点吸水管位置。

4.2施工顺序

测量放线→开挖第一层→挖井点沟槽→冲孔→下设吸水井点管→灌填粗砂滤料→铺设集水管→连接集水管与井点管→安装抽水设备→试抽→正式抽水→基础施工→撤离井管

利用7.5KW高压水泵，通过软管与一根特制的Φ40钢管相连，钢管端部设有喷水孔，由两名操作工人手持钢管在集水管位置上下抽动，直至成孔，成孔深度一般比滤管深度0.5m，冲孔时注意冲水管垂直插入水中，并做左右上下摆动，成孔后立即拔出Φ40冲水管，插入井点管,，以免坍塌，集水管放入完成后，向孔内灌入少量粗砂，保证流水畅通。

每根井点管埋设完成后应检查其渗水性能，检查方法为，在正常情况下，井点口应有地下水向外冒出;否则从井点管口向管内灌清水，看管内水下渗情况，如果下渗越快，说明该管质量优良。

然后铺设Φ100集水PVC管，集水管与井点水管之间的连接采用L=1.0m，Φ40的橡胶软管连接，两头用铁丝拧紧，缠上生料带，以防漏气，最后连接真空水泵进行试抽。

试抽的主要目的是检查接头的质量，井点的出水状况，真空泵的运转情况，如发现漏水、漏气现象，应及时进行加固或采用生料带进行处理，因为漏气会影响整套系统的正常工作，影响整体的降水效果。

5.轻型井点降水注意事项及保障措施

5.1注意事项

在正式开工前，由电工及时办理用电手续，保证在抽水期间不停电，应该备有发电机设备。抽水应持续进行，特别是开始抽水阶段，时停时抽，会导致井点管的滤网阻塞。同时由于中途长时间停止抽水，造成地下水位上升，会引起土方边坡塌方等事故。

轻型井点降水应经常进行检查，其出水规律应“先大后小，先浑后清”。若出现异常情况，及时进行检查。

便道侧基坑边，应做好防护警示标志，摆设爆闪灯。

在抽水过程中，特别是开始抽水是应检测有无井点管淤塞的“死井”，可通过管内水流声、管子表面是否潮湿等方法进行检查。如“死井”数量超过10%，则严重影响降水效果，应及时采取措施，采用高压水反复冲洗处理。

如在冬季施工，应做好干管保温，防止受冻。

基坑周围上部应做好挡水埝，防治雨水流入基坑。

水泵抽出的水应按施工方案设置的明沟排出，离基坑越远越好，以防止渗下回流，影响降水效果。

5.2保障措施

井点管透水节段必须包裹严实不透砂，埋设深度应达到方案要求标高，并插于透水层。透水节段必须回填中粗砂，保证抽水效果。

井点管与橡胶管、橡胶管与集水管、集水管和真空泵的连接保证密封不漏气。

抽水用电必须严格实行三项五线制，配电系统采用“三级配电两级保护”实行“一机一闸一漏一箱”的规定。

降水期间，应设专人巡视降水情况和机具设备的维护，当发生机械故障，应及时处理，确保正常抽水。

开始抽水时，如观测降水在计算时间内还没达到规定降水深度时，应立即检测原因，对降水进行重新修正和计算，直到达到规定降水深度后才可进行下道工序施工。

6.结语

本项目主桥107#-116#墩在黄河滩地，承台基坑开挖降水采用轻型井点降水法，在实际施工中能够大大降低施工成本，并且可以加快施工进度，确保工程可以高效、经济、快速的完成。

参考文献

[1]李志平，彭振斌，张伟，轻型井点降水在基坑工程中的应用[J];土木基础；2008年03期

[2]吴国栋，张可能，付敏等，真空轻型井点降水在基坑工程中的应用[J];西部探矿工程；2008年05期