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深井泵在井點降水的應用實例探究
1、工程概況
某橋樁基施工時,其中一根樁(20’-2)在灌注過程中,在離原地面約11.0 m處,因混凝土輸送時間太長,同時因混凝土離析導管發(fā)生堵塞。雖經(jīng)處理混凝土最終灌注到位,但經(jīng)樁基檢測,發(fā)現(xiàn)在該斷面位置,因混凝土離析致使混凝土強度不高。后經(jīng)過鉆芯取樣,發(fā)現(xiàn)該處約1m范圍內(nèi)混凝土基本離析,蜂窩太多,被判為缺陷樁,必須處理合格后才能正常使用。
2、處理方案比選
根據(jù)當時情況,廣一水泵提出3種方案供比選。方案1:整體鑿除方法,即將整樁用沖擊鉆沖碎處理,再在原樁位處重新灌注。這種處理方法很徹底,能確保樁身質(zhì)量,但由于該樁長達80m,直徑1.8 m,且經(jīng)過檢測,發(fā)現(xiàn)除在離原地面11 m處約1m范圍內(nèi)樁身質(zhì)量有缺陷外,其他部分樁基質(zhì)量良好,同時樁基處理周期也長,最快也需20 d,因此,從經(jīng)濟效益和進度上看,此方案不太可行。方案2:壓入水泥漿補強方法,這種方案雖然時間較快、費用也較低,但處理后的樁身質(zhì)量不一定能得到保證,因此此方案也沒有被采納。方案3:局部鑿除后接樁方法,即將樁頂至樁基有缺陷部位以下約1 m范圍內(nèi)所有樁基混凝土鑿除。鑿除到預定斷面后,若發(fā)現(xiàn)該斷面無離析混凝土,則進行樁基檢測。若樁身質(zhì)量良好,可停止鑿除,然后將鑿除斷面按施工縫處理,下導管進行混凝土灌注,直至樁頂設計標高,同時,在樁頂以下3 m范圍內(nèi)采用人工振搗,確保樁身質(zhì)量。若樁身質(zhì)量不好,則根據(jù)具體情況具體分析,一般情況下,在采取本方案之前,通過檢測能確認缺陷斷面基本位置,在缺陷斷面位置以下的樁身質(zhì)量基本良好。若出現(xiàn)異常情況,如缺陷斷面在20 m以內(nèi),可繼續(xù)鑿除,達到質(zhì)量要求后再接樁,否則,缺陷斷面過深則處理成本過大,此方案就不可取。
20’-2樁基缺陷樁已通過幾次檢測,基本確認缺陷斷面位置,同時缺陷斷面位置以下樁身質(zhì)量良好,且缺陷斷面位置離原地面11m左右,因此,綜合考慮,方案3既經(jīng)濟且進度也快,同時又能保證樁身質(zhì)量,因此決定采用此方案處理。
3、處理方案實施
由于工程所在地位于長江三角洲地區(qū),土質(zhì)以中、粗砂地層為主,透水性好,地下水位較高,在處理20’-2樁基時,除了要在樁基四周打入一個直徑為1.9 m的鋼護筒作護壁外,最關鍵的方案是如何將地下水位標高降低,降低后水位標高必須低于最終鑿除斷面以下約1 m處,這樣才能確保鑿除成功和順利接樁,否則將會出現(xiàn)涌水翻砂現(xiàn)象,鑿除工作將無法進行,更不用說接樁了。因此,此方案實施的核心就是采取措施以降低地下水位。
我們都知道,降低地下水位一般都采用井點排水法。井點排水法有很多種,如輕型井點降水法、管井井點降水法、深井泵除,然后將鑿除斷面按施工縫處理,下導管進行混凝土灌注,直至樁頂設計標高,同時,在樁頂以下3m范圍內(nèi)采用人工振搗,確保樁身質(zhì)量。若樁身質(zhì)量不好,則根據(jù)具體情況具體分析,一般情況下,在采取本方案之前,通過檢測能確認缺陷斷面基本位置,在缺陷斷面位置以下的樁身質(zhì)量基本良好。若出現(xiàn)異常情況,如缺陷斷面在20 m以內(nèi),可繼續(xù)鑿除,達到質(zhì)量要求后再接樁,否則,缺陷斷面過深則處理成本過大,此方案就不可取。
我們都知道,降低地下水位一般都采用井點排水法。井點排水法有很多種,如輕型井點降水法、管井井點降水法、深井泵除,然后將鑿除斷面按施工縫處理,下導管進行混凝土灌注,直至樁頂設計標高,同時,在樁頂以下3m范圍內(nèi)采用人工振搗,確保樁身質(zhì)量。若樁身質(zhì)量不好,則根據(jù)具體情況具體分析,一般情況下,在采取本方案之前,通過檢測能確認缺陷斷面基本位置,在缺陷斷面位置以下的樁身質(zhì)量基本良好。若出現(xiàn)異常情況,如缺陷斷面在20 m以內(nèi),可繼續(xù)鑿除,達到質(zhì)量要求后再接樁,否則,缺陷斷面過深則處理成本過大,此方案就不可取。
20。-2樁基缺陷樁已通過幾次檢測,基本確認缺陷斷面位置,同時缺陷斷面位置以下樁身質(zhì)量良好,且缺陷斷面位置離原地面11 in左右,因此,廣一水泵綜合考慮,方案3既經(jīng)濟且進度也快,同時又能保證樁身質(zhì)量,因此決定采用此方案處理。
4、深井泵井點降水
4.1 深井潛水泵井點降水設備
深井泵井點降水設備由深井泵或深井潛水泵及井管濾網(wǎng)組成。根據(jù)本工地實際情況,抽水設備采用深井潛水泵,井管直徑d=0.25 m,濾管長度L=1.5 m。
4.2深井泵井點設計計算
1)樁位處總涌水量計算。
查表可知K=20,R=200 m,r=0.95 rn)=1.366×20(2 × 15-12)×12/19200-lg0.95=1103.01 m3/d
2)計算單點井點涌水量q。
q=65πdl3k1/3(查表可知K=20)=65×3.14 ×0.25×1.5×201力=207.75 m3/d
3)確定井管數(shù)量n。
n=1.1,b/q=1.1 X l 103.01/207.75=5.84個
4)揚程計算。
H=1.1×(h.+h)=1.1×(15+5)=22 m
根據(jù)計算結(jié)果及施工經(jīng)驗,井管中心的位置離樁位中心10.0 m,井管數(shù)量為6個。抽水泵采用型號為250QJ50×25-7.5、揚程為25 m的潛水電泵,共8臺,每井l臺,2臺備用。
4.3深井井點施工程序
深井井點施工程序為:井位放樣一做井口、安護筒一鉆機就位、鉆孔一回填井底砂墊層一吊放井管一回填管壁與孔壁間的過濾層一安裝抽水控制電路一試抽一降水井正常工作.+拔井管。
4.4深井泵井點降水施工注意事項
1)鉆井孔時力求垂直,鉆井直徑應大于井管200 mm。
2)安裝井管時,井管內(nèi)徑應大于潛水泵外徑60~80 mm。本次采用的潛水泵外徑為80 mill,井管內(nèi)徑為250 mm,符合要求。
3)潛水泵安裝時,井口用混凝土基礎。
4)潛水泵的電纜需可靠絕緣。
5)使用完畢,濾水井管拔出時,先將井口周圍深0.3 m的土挖除,用鋼絲繩將管口套緊,再用人字扒桿配合倒鏈滑車將井管徐徐拔出。
5、廣一水泵結(jié)語
20’-2樁基處理采用深井泵井點降水效果很好,樁基處理施工進展十分順利,中途無涌水翻砂現(xiàn)象,不到10 d就完成了樁基處理,處理后的樁基經(jīng)檢測其質(zhì)量達到優(yōu)良,完全符合設計要求。因此,對于在砂質(zhì)地層中同等或相似條件的缺陷樁基處理,采用此種方法,優(yōu)勢十分明顯,值得推廣。

