气动降水施工技术在基坑降水中的应用  

宋广涛

摘 要：采用新型的气动降水技术，解决了电力安全隐患及施工场地经常需要拆除、拆除等问题，并能极大地提高基坑降水的利用率。采用空气管路进行空气泵的气动降压，大大减少了用电配电箱和电缆的工程造价，消除了安全隐患，提高了现场的安全文明施工形象。在实践中不断地积累施工经验，并总结出一整套的施工工艺，为以后的降水工程建设提供了有益的借鉴。

关键词：降水；基坑降水施工；施工技术

引言

基坑降水法就是把地下水位通过并点的方法进行降低。在工程建设中，对基坑降水的处理尤为重要，若处理不好，将导致工程坍塌。所以，要加强基坑积水的治理，保证工人在施工过程中不受影响，杜绝安全隐患。气动降水施工技术，以气压作动力，采用自动化控制及专用气压式降水装置，可完成基坑降水作业。接下来，本文将着重介绍气动降水工作原理和应用优势，分析其具体工作流程和操作要点。

一、气动降水工作原理

螺杆空气压缩机产生的高压气体被储存在储气罐内，通过干燥机器烘干，再通过分气设备将其送至各自动控制系统，并根据降水井的深度调整装置压力，然后根据水流量调整数字控制模块，使各控制开关打开。调整后的气体进入对应的水一气交换设备，数控模块根据命令对各个通道的开关进行控制。转换器由两个工作腔组成，每当转换器放在水里以后，开启进水单向阀，水进入腔内，由控制系统向转换器供给空气。当进水单向阀受到压力而关闭时，再开启出口单向阀，水就会受压流入排出管。当水泵中的水全部排出后，控制系统就会停止供应空气，然后将出口的单向阀关闭，将腔内的空气排放出，然后开启进口单向阀，让水流进入到室内。采用控制系统，两腔轮流工作，实现连续出水。

二、基坑气动降水优势

首先，这种方法具有明显的降水量调节、流量统计、扬程调节、智能控制、实时监测水位等功能，并可完成信息下载、远程控制、风险识别等任务。同时，采用气压式降水方法，在节能上也取得了很好的效果。采用变频调速和感应器，实现了有水就抽，没水就立刻停止的目的。在出水量变化大的区域，与常规的降压水泵相比，可以节省50%的电力。其次，在施工上，只需少量的工人就能完成大面积的降水工程，而且整个工程都是标准化的，安装简单，外形整洁。在安全上，气动降水法不需要在水下供电，非常安全。气动降水模型所需电力设备的数量是常规降水量的12倍，电缆线的使用率是常规降水量的1/15，电力设施和缆绳的使用率大大降低，安全隐患得到了有效的控制。气动降水法适合于具有丰富地下水的地基基础进行降水作业，气动式降水装置能不断地进行抽水，从而使基底土壤始终处于干爽状态，便于后续的施工。当底板注浆时，若地下水仍然充足，则可以将气压泵留在井中进行抽水，避免地下水上浮对底板混凝土强度造成不利影响。

三、气动降水施工工艺流程及操作要点

（一）工艺流程

气动降水施工工艺流程步骤较多，总结如下图所示：

（二）操作要点

（1）井孔定位。井位采用全站仪投点，按平面布局图进行井位定位，在底板混凝土浇筑之前，内井应在后浇区预留10~12口井，以保证连续降水。

（2）安装套管。先用手工挖好的泥浆槽，再埋上10 mm的钢护套，在套管定位时，以井心为圆心，按护管半径确定护管的位置，在护管到位后，用压力将护管埋深50 cm左右，护管的埋设应正确，中间点的误差不得大于5厘米。

（3）井机到位。将钻机的平台底座平整，并安装导轨，以保证钻头在钻井过程中落在护套的中央，并用垫木或水泥垫片将钻井机具的支架固定住。

（4）开孔。将泥浆泵入泥浆池，将泥浆注入井中，然后继续下钻，调整钻柱，避免钻头偏斜，在2m深度后增加钻速，以便于钻井。

（5）下井管。钻具成孔后立即下井，在下井时不得与井壁发生碰撞，以免发生坍塌。在下管之前，应选用不含砂管的无裂纹下入井。管子与管子之间采用竹片、编织袋等材质，在管道的交界处用竹片、编织袋等材料包住，每个管子之间的距离约20 cm，用8#铅丝固定，再用导轨上的钢索将井管吊入孔中，完成后，井管必须离地面20 cm及以上。

（6）填料。在下井后，在管周进行充填，并选用0.2-0.5 cm的无胶质连续级配砂砾进行充填，在回填期间，保证井筒不会发生偏移，防止由于两边回填高度差异而导致井筒倾斜；离孔口2米，上部用黏土密封，盖面为钢质。

(7)洗井。要注意从大到小的流速，先混后清，必要时用原来的钻机泵注入清水，再用清水更换，再进行循环洗井。

（8）试抽。本次抽水试验设计采用开挖较深区域附近的降水井进行试验。本次抽水试验共分为两个阶段，第一个阶段先进行单井定流量抽水，第二阶段进行两井定流量抽水；两组试验之间让地下水位充分恢复。

（9）布置排水管线。在基坑周边设置排水主管道，并在基坑地面下预先埋设了一条输水管线，通过该输水管线可以通过该输水管线进行排水。

（10）装泵。在完成气水置换泵管道、直径为40的管道后，泵进入井底水位。

(11）降水.在降水前，要对各井的水位进行测量和记录；在下水泵进行降水处理后，抽提后的水通过主管道流入沉淀池，经过三次沉淀后，保证水质达标，然后并入城市污水管网。

（12）井下水位记录。在降水期间，要对基坑周边道路和建筑物进行日常的水位监测，以确保其安全。若附近地面发生塌陷裂缝，则应立即更换观察井，并在必要时暂停降水，并采取相应的措施。

三、降水监测

首先，在降水过程中，应加强对基坑周边的沉降监测，如有塌陷、裂缝等现象发生，要对基坑的围护结构进行渗漏、基坑涌水等进行封堵处理。其次，在降水作业时，应及时监测出水的泥沙含量，当有大量的泥沙含量时，就要进行帷幕的渗漏。再次，在降水工程中，要对降水水量、水位进行观测，并绘出水量 Q、时间 t图、水位降深度和时间 t曲线，并对水位的变化进行了详细的分析。

总结

采用气动降水技术具有安全可靠、节能环保、拆改方便等优点，基坑工程中的气动降水法对基坑工程的影响现已有很好的使用效果，文章就其施工流程及要点作了探讨，以供其他类型采用类似的方法，并推广采用了较好的气动降水方法。

参考文献 

[1]基坑支护工程气动降水施工技术[C]//.2021年全国工程建设行业施工技术交流会论文集（上册）.,2021:118-121.

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[3]戴瑞,李献永,许行星,王志勇,张勇伟.气动降水施工技术在基坑降水中的应用[J].住宅与房地产,2020(03):234.