深井泵在井点降水的应用实例探究

1、工程概况

    某桥桩基施工时，其中一根桩(20’-2)在灌注过程中，在离原地面约11.0 m处，因混凝土输送时间太长，同时因混凝土离析导管发生堵塞。虽经处理混凝土最终灌注到位，但经桩基检测，发现在该断面位置，因混凝土离析致使混凝土强度不高。后经过钻芯取样，发现该处约1m范围内混凝土基本离析，蜂窝太多，被判为缺陷桩，必须处理合格后才能正常使用。

2、处理方案比选

    根据当时情况，广一水泵提出3种方案供比选。方案1：整体凿除方法，即将整桩用冲击钻冲碎处理，再在原桩位处重新灌注。这种处理方法很彻底，能确保桩身质量，但由于该桩长达80m，直径1.8 m，且经过检测，发现除在离原地面11 m处约1m范围内桩身质量有缺陷外，其他部分桩基质量良好，同时桩基处理周期也长，最快也需20 d，因此，从经济效益和进度上看，此方案不太可行。方案2：压入水泥浆补强方法，这种方案虽然时间较快、费用也较低，但处理后的桩身质量不一定能得到保证，因此此方案也没有被采纳。方案3：局部凿除后接桩方法，即将桩顶至桩基有缺陷部位以下约1 m范围内所有桩基混凝土凿除。凿除到预定断面后，若发现该断面无离析混凝土，则进行桩基检测。若桩身质量良好，可停止凿除，然后将凿除断面按施工缝处理，下导管进行混凝土灌注，直至桩顶设计标高，同时，在桩顶以下3 m范围内采用人工振捣，确保桩身质量。若桩身质量不好，则根据具体情况具体分析，一般情况下，在采取本方案之前，通过检测能确认缺陷断面基本位置，在缺陷断面位置以下的桩身质量基本良好。若出现异常情况，如缺陷断面在20 m以内，可继续凿除，达到质量要求后再接桩，否则，缺陷断面过深则处理成本过大，此方案就不可取。

    20’-2桩基缺陷桩已通过几次检测，基本确认缺陷断面位置，同时缺陷断面位置以下桩身质量良好，且缺陷断面位置离原地面11m左右，因此，综合考虑，方案3既经济且进度也快，同时又能保证桩身质量，因此决定采用此方案处理。

3、处理方案实施

    由于工程所在地位于长江三角洲地区，土质以中、粗砂地层为主，透水性好，地下水位较高，在处理20’-2桩基时，除了要在桩基四周打入一个直径为1.9 m的钢护筒作护壁外，最关键的方案是如何将地下水位标高降低，降低后水位标高必须低于最终凿除断面以下约1 m处，这样才能确保凿除成功和顺利接桩，否则将会出现涌水翻砂现象，凿除工作将无法进行，更不用说接桩了。因此，此方案实施的核心就是采取措施以降低地下水位。
    我们都知道，降低地下水位一般都采用井点排水法。井点排水法有很多种，如轻型井点降水法、管井井点降水法、深井泵除，然后将凿除断面按施工缝处理，下导管进行混凝土灌注，直至桩顶设计标高，同时，在桩顶以下3m范围内采用人工振捣，确保桩身质量。若桩身质量不好，则根据具体情况具体分析，一般情况下，在采取本方案之前，通过检测能确认缺陷断面基本位置，在缺陷断面位置以下的桩身质量基本良好。若出现异常情况，如缺陷断面在20 m以内，可继续凿除，达到质量要求后再接桩，否则，缺陷断面过深则处理成本过大，此方案就不可取。

20。-2桩基缺陷桩已通过几次检测，基本确认缺陷断面位置，同时缺陷断面位置以下桩身质量良好，且缺陷断面位置离原地面11 in左右，因此，广一水泵综合考虑，方案3既经济且进度也快，同时又能保证桩身质量，因此决定采用此方案处理。

 

4、深井泵井点降水

4.1 深井潜水泵井点降水设备

    深井泵井点降水设备由深井泵或深井潜水泵及井管滤网组成。根据本工地实际情况，抽水设备采用深井潜水泵，井管直径d=0.25 m，滤管长度L=1.5 m。

4.2深井泵井点设计计算

    1)桩位处总涌水量计算。

    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)计算单点井点涌水量q。

    q=65πdl3k1/3(查表可知K=20)=65×3.14 ×0.25×1.5×201力=207.75 m3／d

    3)确定井管数量n。

    n=1.1,b／q=1.1 X l 103.01／207.75=5.84个

    4)扬程计算。

    H=1.1×(h.+h)=1.1×(15+5)=22 m

    根据计算结果及施工经验，井管中心的位置离桩位中心10.0 m，井管数量为6个。抽水泵采用型号为250QJ50×25-7.5、扬程为25 m的潜水电泵，共8台，每井l台，2台备用。

4.3深井井点施工程序

    深井井点施工程序为：井位放样一做井口、安护筒一钻机就位、钻孔一回填井底砂垫层一吊放井管一回填管壁与孔壁间的过滤层一安装抽水控制电路一试抽一降水井正常工作.+拔井管。

4.4深井泵井点降水施工注意事项

    1)钻井孔时力求垂直，钻井直径应大于井管200 mm。

    2)安装井管时，井管内径应大于潜水泵外径60～80 mm。本次采用的潜水泵外径为80 mill，井管内径为250 mm，符合要求。

    3)潜水泵安装时，井口用混凝土基础。

    4)潜水泵的电缆需可靠绝缘。

    5)使用完毕，滤水井管拔出时，先将井口周围深0.3 m的土挖除，用钢丝绳将管口套紧，再用人字扒杆配合倒链滑车将井管徐徐拔出。

5、广一水泵结语

    20’-2桩基处理采用深井泵井点降水效果很好，桩基处理施工进展十分顺利，中途无涌水翻砂现象，不到10 d就完成了桩基处理，处理后的桩基经检测其质量达到优良，完全符合设计要求。因此，对于在砂质地层中同等或相似条件的缺陷桩基处理，采用此种方法，优势十分明显，值得推广。