地铁深基坑真空降水施工作业指导书

地铁深基坑真空降水施工作业指导书1 编制目的明确地铁深基坑真空降水施工作业工艺流程、操作要点和相应的工艺、质量标准，以指导、规范降水施工作业。

2 编制依据（1）《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111-98）（2）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）（3）《地铁设计规范》（GB50157-2013）（4）《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）（5）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）（6）《供水水文地质勘察规范》（GB50027-2001）3 适用范围（1）适用土层：粉土、砂土、碎石土、可溶岩、破碎带等渗透系数为1.0~200.0m/d的土层。

（2）适用管径：管井井管直径根据含水层的富水性及水泵性能选取，井管外径不小于200mm，井管外径大于水泵外径50mm。

（3）适用降水深度：适用于降水深度大于5m含水丰富的潜水、承压水、裂隙水。

真空井管降水根据地层条件及地下水埋深不同，降水深度都受到影响，一般有效降水范围为5~40m。

4 作业准备4.1 施工内业准备（1）技术人员应认真阅读、审核设计文件并学习实施施工组织设计，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。

（2）根据现场调查和设计文件明确基坑开挖深度、面积以及水文地质情况，根据条件选定合适的井点降水类型并据此制定降水施工方案。

（3）施工前掌握施工区域地下管线的分布情况，制定施工安全保证措施，提出应急预案。

（4）对施工人员进行技术交底并进行上岗前技术培训，考核后持证上岗。

4.2 外业准备（1）组织技术力量对设计院所交的所有导线点和水准点进行导线和水准复测。

（2）施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集，如现场放线、水位、流速等。

（3）做好现场施工调查，了解现场地理环境、地质地貌、交通、电力线、通讯线及影响井点降水的障碍物情况。

4.3 井位布置（1）坑内降水井数量；计算公式为：n=A/a式中n ——井数（口）；A ——基坑降水面积（m2）；a ——单井有效抽水面积（m2）；单井有效抽水面积a一般为180m2~250m2，也可以根据土的渗流系定；基坑降水面积A一般取为基坑面积。

（2）坑外降水井布置对于基坑外侧存在微承压水、承压水和补给水源充足的情况，为了防止基坑开挖过程中出现管涌现象，确保基坑安全，可在基坑外侧间距20米布置降压井，对于承压水头较大的部位则需要加密布置。

5 人员组织主要劳动力见表1。

表1 主要劳动力6 机具设备据设计工程量及施工现场情况，本工程的主要机械设备配备见表2。

2S系列真空泵相关参数见表3。

表2 施工主要机械配备表注：以上机械为降水施工常用机械，在实际施工运营过程中，根据现场情况以及物资配备情况，部分设备可能产生差异。

表3 2S系列真空泵相关参数6.1 2S系列真空泵使用须知6.1.1 管路的安装管路的法兰盘连接处应用热使其可靠的密合，尤其是泵的进气管路稍有不严密之处，就不能达到预定的真空度。

靠近泵的进气管必须装有闸阀，以便在停车前先行关闭，以防止泵内的水在排气管反面的压力作用下，返流到进气管甚至密封容器。

进气闸阀与泵进气口之间最好安装一个真空表，以随时检查泵是否正常，泵的供水管路上，也应装有闸阀，以便调节供水量，使其符合规定要求。

6.1.2 气水分离器的安装气水分离器应放置在地基上，若有必要改变安装位置时，应注意分离器的联接管路不得过长，转变不得过急（要求联接管路与泵进气口的距离，最高不大于半米，最长不大于2米，转变不得多于三个，否则水和气在管中流动损失必将增加，因此增加了泵排气端的压力，这样就降低了流量和真空度，增加了功率消耗）。

6.1.3 起动和停车起动：起动前，特别是长期停车的泵必须用手转动联轴器数转（2SK-0.4/0.8可转动电机风扇），确认转子能自由转动才行。

2SK-12、2SK-20、2SK-30起动前应将泵体内的水全部放掉，方可起动。

2SK系列泵的起动可按以下顺序：（1）关闭进气管路上的闸阀（用户自装）；（2）开动电动机（此时应注意电机的正反转）；（3）打开供水管路上的闸阀，供水量逐渐增加至供水量符合规定要求为止；（4）当泵达到极限真空时，打开进气管路上的闸阀，泵开始正常工作；（5）调整填料压盖，使水成滴为好，真空泵的极限真空下工作时，由于泵内产生物理作用而发生爆炸时，功率消耗并不增大，如发现随着功率增加而产生的爆炸声，说明泵已发生故障，此时应立即停车检查。

停车：单独适用2SK系列两级水环真空泵时，停车按以下顺序。

（1）关闭进气管路上的闸阀。

（2）关闭供水管路上的闸阀，停水后，不应立即停泵，应使泵继续转1~2分钟，排出部分工作液。

（3）关闭电动机。

（4）如果停车时间超过一天，须将泵体底部的螺塞打开，将水放净。

2SK-P1系列水环-大气泵机组的停车：（1）若大气泵直接安装在两级水环泵进气法兰上，可按2SK系列两级泵的停车顺序，操纵停车。

（2）若大气泵用旁通管路两级水环泵连接，并开电磁阀启闭，可先停止大气泵，再使两级泵停车。

7 施工材料（1）井壁管：井壁管均采用焊接钢管，井管外径不小于200mm，井管外径大于水泵外径50mm；（2）过滤器（滤水管）：滤水管的直径与井壁管的直径应相同；所有滤水管外均包一层30目~40目的尼龙网，尼龙网搭接部分约为20%~50%；尼龙网包好用铁丝捆绑牢实；（3）沉淀管：滤水管底部搭接1.00m沉淀管，防止井内沉砂堵塞而影响进水。

（4）密封盖：密封井管口，能够提供真空泵气管接入和抽水管接出口。

（5）井管外滤料：选用磨圆度较好的砂砾拌料，滤料要保证不均匀系数小于2。

砂砾滤层具体要求如下：用于井点降水的黄砂和小砾石砂滤层，应洁净，其黄砂含泥量应小于2%，小砾石含泥量应小于1%，其填砂粒径应符合5d50≤D50≤10d50要求，同时应尽量采用同一种类的砂粒，其不均匀系数应符合Cu=D60/D10≤5的要求；式中d50 ——天然土体颗粒50%的直径；D50 ——填砂颗粒50%的直径；D60 ——颗粒小于土体总重60%的直径；D10 ——颗粒小于土体总重10%的直径。

对于用于管井井点的砂波层，其填砂粒径以含水层土颗粒d50~d60（系筛分后留置在筛上的重量为50~60%时筛孔直径）的8~10倍为最佳。

8 施工工艺流程图1施工工艺流程图9 施工作业方法及要求9.1 施工程序场地平整‎→定井位→埋设护口管→安装钻机→成孔→清孔→下井管→填砾料→安装水泵→加真空抽水。

9.2 施工工艺9.2.1 施工准备9.2.1.1 测放井位根据降水管井平面布置图测放井位，井位测放完毕后应做好井位标记，方便后面施工。

如果布设的井位存在地面障碍物，应当设法清除障碍物，以利于打井的进行。

若地面障碍物不易清除或受其他施工条件的影响，无法在原布设井位进行打井时，应与工程师及甲方及时沟通并采取其他措施，必要的时候可对井位作适当调整。

9.2.1.2 埋设护口管埋设护口管时，护口管底口应插入原装土层中，管外应用粘性土或草辫子封严，防止施工时管外返浆，护口管上部应高出地面0.10m~0.30m。

9.2.1.3 钻机定位钻机定位时，为了保证孔的垂直度，机台应安装稳固水平，大钩对准孔中心，大钩、转盘与孔的中心三点成一线，严把开孔关，钻头与钻杆连接处带两根钻铤，并且，弯曲的钻杆不得下入孔内。

9.2.2 成孔施工施工机械设备选用GPS-10型工程钻机及其配套设备。

成孔时采用正循环回转钻进泥浆护壁的成孔工艺。

9.2.2.1 钻进成孔成孔时均一径到底；钻进开孔时应吊紧大钩钢丝绳，轻压慢转，以保证开孔钻进的垂直度。

如果地层地质条件较好，如主要以黏土层为主的地层，成孔施工采用孔内自然造浆，钻进过程中泥浆密度控制在 1.10~1.15，当提升钻具或停工时，孔内必须压满泥浆，以防止孔壁坍塌。

对于砂砾层等地质条件恶劣的地层，成孔过程中则需要进行人工制浆。

人工造浆过程如下：（1）原材料：商品复合膨润土、自来水、纯碱、高粘度增粘剂。

（2）浆液指标及配合比，见表4。

表4浆液指标及配合比（3）施工准备：现场设置一套泥浆制作系统，供一至两条作业线流水施工。

泥浆系统由泥浆箱、泥浆材料仓库、泥浆拌制机械、泥浆分离设备、泥浆输送泵及泥浆循环管路结合而成。

（4）拌制流程：泥浆搅拌采用高速回旋式搅拌机，制浆顺序见图2。

图2泥浆拌制流程（5）成孔过程中的注意事项：施工过程中根据监控数据及时调整泥浆指标。

如果不能满足孔壁土体稳定，须对泥浆指标进行调整。

1）在成孔过程中，泥浆由循环箱注入钻孔，边成孔边注入，保持泥浆液面距离护筒面0.2米左右，并高于地下水位1米以上。

2）清孔过程中，采用泵吸反循环，泥浆有循环箱泵入孔内，孔内泥浆抽到滤砂器，以物理处理后，返回循环池。

9.2.2.2 清孔换浆钻孔钻进至设计标高后，在提钻前将钻杆提至离孔底0.50m，进行冲孔清除孔内杂物，同时将孔内的泥浆密度逐步调至1.10，孔底沉淤小于30cm，返出的泥浆内不含泥块为止。

9.2.2.3 下井管井管进场后，应检查过滤器的缝隙是否符合设计要求。

首先必须测量孔深，并对井管滤水管逐根丈量、记录。

封堵沉淀管底部，为保证沉淀管底部封堵牢靠，下部封堵铁板不小于6mm。

其次要检查井管焊接，井管焊接接头处应采用套接型，套接接箍长20mm，套入上下井管各10mm；套管接箍与井管焊接焊牢、焊缝均匀，无砂眼，焊缝堆高不小于6mm。

检查完毕后开始下井管，下官时为保证滤水管居中，在滤水管上下两端各设一套直径小于孔径5cm的扶正器（找正器），扶正器采用梯形铁环，上下部扶正器铁环应1/2错开，不在同一直线上。

9.2.2.4 填埋滤料填滤料前在井管内下入钻杆至离孔底0.30m~0.50m，井管上口应加闷头密封后，从钻杆内泵送泥浆进行边冲孔边逐步调浆使孔内的泥浆从滤水管内向外由井管与孔壁的环状间隙内返浆，使孔内的泥浆密度逐步调到1.05，然后开小泵量按前述井的构造设计要求填入滤料，并随填随测填滤料的高度。

直至滤料下入预定位置为止。

填滤料时，根据孔口返水情况调整泵量。

填滤料过程中要跟踪滤料上返高度。

9.2.3 洗井在提出钻杆前利用井管内的钻杆接上空压机，先进行空压机抽水，待井能出水后提出钻杆再用活塞洗井。

活塞直径与井管内径之差约为5mm，活塞杆底部必须加活门。

洗井时，活塞必须从滤水管下部向上拉，将水拉出孔口，对出水量很少的井可将活塞在过滤器部位上下窜动，冲击孔壁泥皮，此时应向井内边注水边拉活塞。

当活塞拉出的水基本不含泥砂后，可换用空压机抽水洗井，吹出管底沉淤，直到水清不含砂为止。

空压机洗井原理如图3所示。

洗井完毕后，可以下泵试抽。

试抽成功，代表该井成孔完毕，可以投入使用。

图3空压机洗井原理示意图9.2.4 放泵抽水井管部件连接完毕后，与抽水设备连通，接通电源，即可进行试抽水，检查有无漏气、淤塞情况，出水是否正常，如有异常情况，应检修后方可使用。