试析深基坑降水施工技术在高层建筑施工中的应用

发表时间:2021/4/27   来源:《城镇建设》2021年1月3期   作者:刘涛成
[导读] 深基坑施工是高层建筑工程中的一项重要内容,深基坑施工质量直接影响高层建筑的安全性
        刘涛成
        中建鸿腾建设集团有限公司  四川  成都   610091

        摘要:深基坑施工是高层建筑工程中的一项重要内容,深基坑施工质量直接影响高层建筑的安全性、稳定性。本文运用调查法、文献法等对高层建筑施工中深基坑降水施工技术进行分析论述,旨在提升深基坑降水施工质量,确保高层建筑结构安全。
        关键词:高层建筑;深基坑降水;施工技术

        高层建筑有利于提升土地利用率,让人们的住房需求得到满足。但高层建筑在使用过程中也容易出现沉陷、倾斜变形等问题,使住户的人身安全与财产安全得不到保障。这是因为,与普通建筑相比,高层建筑的基础要更深一些,这使得建筑基部容易受到地下水的影响,从而出现沉降、塌陷等问题。针对此,在进行高层建筑的施工建设时就必须做好深基坑降水施工。
1工程概况
        某高层建筑基坑总面积为11923m2,开挖至标高-21.978m~-25.658m,基坑深度非常大。工程整体上采用半逆施工的方法,基坑中心的部分采用正施法,支撑部分采用逆作。在本工程中,主要利用中心环梁来对基坑进行支护。
图1深基坑结构图示

2高层建筑中深基坑降水施工技术应用
2.1降水试验
        在进行高层建筑深基坑降水施工时,要高度重视降水试验工作。在将基坑开挖至设计的深度后,就采用专业设备与方法进行降水试验,通过降水试验准确找到基坑出水量与坑内水位降深之间的关系,并掌握基坑抽水活动是否对周边环境产生影响,判断降水井内水位是否达到设计标准等。根据试验结果适当调整施工方案,使后续各项施工活动能更安全、有效地开展。通过降水试验可知,适量抽取地下水并不会对周边环境造成过大影响,但如果抽水量过大则会导致周边地表下降沉陷,使周边建筑地基不稳。因此在施工过程中还是要对实际的抽水量做合理控制【1】。
2.2降水井布设
        为获得相对理想的降水效果,采用环形布设管井,管井设置时各项技术参数都经过详细计算与深入分析,尤其是在计算井间距时,综合考虑了各项影响因素,保证了井间距科学合理。由于施工环境相对复杂,因此在基坑外分别布设10口潜水观测井与6口承压水观测井,用于监测地下水变化情况。降水井由井管、沉淀管、滤水管以及井盖等构成。井管壁采用的是钢管作为过滤器,沉淀管在降水井中主要起到过滤、沉淀等作用,沉淀管直径与滤水管直径相同,管的底口采用钢板进行封闭。井盖在整个降水井中主要起到安全防护、拦截地表污水与固体废弃物等作用【2】。
        本工程施工区域内地下水十分丰富,水位较高,再加之地形地势等也相对复杂,因而整体的施工难度较大。经施工前的勘察得知,基坑底部存有承压含水层,且降水水量较大,在施工时有可能需要抽取地下水。但如果大范围抽取地下水也会受周边的道路、建筑物等带来负面影响,同时也不利于在基坑结构的稳定。因此在施工时必须结合各项实际情况,如地形地势、地下水含量、气候特征、周边建筑密度以及类型等科学设计施工方案,合理选择施工策略,从而保证基坑与周边环境以及建(构)筑物的安全【3】。
2.3沉淀池布设
        由于施工量以及施工难度均较大,为防止出现任何安全问题与质量问题,采用分阶段施工与分阶段使用的方法。在施工过程中,为尽可能降低施工风险,对降水位做了适当的抬高, 减少了承压水抽取量。在施工前先做好勘察、观测工作,根据观测结果适当调整降水量,然后分层开挖,到开挖到设计高度时进行质检并进行下一道工序的施工。在土方开挖阶段,通过控制水泵放置高度来调节与控制降水高度。为确保施工质量,在施工区域合适的位置设置大小、容量足够的三级沉淀池,主要用其沉淀处理降水井内的地下水,将地下水经过专业沉淀处理后再排出场外。施工时,采用拼装式洗井装置来辅助工作,确保各项施工活动能顺利安全进行。与传统的洗井装置相比,拼装式洗井装置比较轻巧方便,便于使用也方便维护,能为深基坑降水的施工带来很大帮助。在施工过程中,每间隔2个小时观测以此降水水位,在这一过程中做好各项数据记录,每日施工结束后对出水量进行统计,并根据具体的数据对施工计划做出适当调整,以保证最终的施工质量。在施工时也可在施工现场安装水位超限报警装置,避免实际水位与设计水位不相符【4】。
2.4降水施工
        进行深基坑降水施工时,在施工区域内的相应位置设置排水槽,以便地下水能顺利排出。每节排水槽必须用焊接法焊接牢固,确保其能在施工过程中发挥出作用。在正式进行排水施工之前开展试排水工作,对排水槽的渗漏性进行检测。
具体的检测方法是于水槽中注入一定量的水,观察检验水槽排水是否顺畅,是否出现渗漏以及水槽实际排水能力是否达到施工要求等。根据实际的试验结果对排水槽做出调整改进,为后续各项施工活动的开展打好基础。为防止垃圾等固体废弃物进入水槽导致水槽排水补偿,在施工时于水槽的末端设置暗排水管道,并且在暗排水管道上方焊钢筋网对垃圾、污染物等进行拦截。在施工时,根据设计将降水井划分为四个区,每个区域安放一组水箱,通过水箱进行集水【5】。
        施工时,在基坑中将区域内降水井抽水集中到第四道支撑四组沉淀池中,经三级沉淀后由钢管道送入基坑外围三级沉淀池,再次沉淀后通过排水槽排出。在施工过程中,每隔3d将排水槽以及沉淀池清理一次,防止泥沙淤积。在清理过程中要做好对各设备的防护工作,避免排水槽受损。

结语
        在高层建筑深基坑降水施工中,除了要做好以上工作外,还需规范开展降水监测工作。在监测过程中重点关注泥砂含量、水位变化、排水管状况以及离心泵与水泵的运转情况、每日单井出水量、总出水量等。根据观测结果做好降水井施工方案调整与井内设备维护,使高层建筑深基坑降水施工质量达到标准要求。

参考文献
[1]银英姿,程振.超高层建筑深基坑降水施工技术[J].居舍,2019(36):25.
[2]林金发.综合降水施工技术在高层建筑深基坑工程中的应用探讨[J].河南建材,2019(06):9-11.
[3]许立山,王坤,陈锋,周千帆,寇清.中国尊大厦深基坑降水及土方施工技术[J].施工技术,2019,48(04):5-9.
[4]徐君诚.深基坑降水施工技术在高层建筑施工中的应用[J].住宅与房地产,2018(03):208.
[5]胡杰.高层建筑深基坑支护及降水施工技术应用探讨[J].住宅与房地产,2016(30):171.
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