与深大基坑内支撑相结合的基坑排水技术

与深大基坑内支撑相结合的基坑排水技术

景国涛1,,白军1,,王晓峰2,,卫中宁2,,李朝智2

1.中建八局第三建设有限公司 江苏南京  210000

2.南京市建筑工程质量安全监督站  江苏南京  210000

摘要：在土方开挖阶段，基坑排水一般采用塑料管材直接向坑外抽排的方式，该排水方式往往存在管线布置混乱、维修更换频繁、管道跑冒滴漏等问题，而且在深大基坑内该问题尤为突出。为了解决上述问题，结合深大基坑支护特点，将基坑临时排水系统与深大基坑内支撑相结合，使基坑排水更加系统化、集成化、自动化，变基坑传统的无组织排水为有组织排水，大大提高了基坑临时排水效率，同时，也降低了后期的运行维护成本，保证了深大基坑实施过程中的安全稳定。

关键词：深大基坑；内支撑；结合；排水

引言

随着建筑业的快速发展，超深超大复杂基坑将会越来越多，现场施工形式也逐渐开始向系统化、集成化、自动化方向转变。原有的基坑降水及明水汇集至坑内集水井，然后通过水泵抽排至坑边排水沟内的传统基坑排水方式，存在排水管线排布混乱、运行维护困难、跑冒滴漏等弊端，排水管路损耗大，难以达到预期排水效果，且不能满足现场绿色文明施工管理的要求。目前，急需寻求一种新型排水方式以解决上述问题。

1工艺原理

沿基坑周边设置排水沟与沉淀池相连，用于排除基坑四周道路保洁降尘用水及基坑排水系统形成前的坑内降水及雨水；在首层栈桥内靠近沉淀池位置设置钢质排水立管，该排水立管随基坑土方开挖及支撑梁施工进度向下延伸，并沿下层支撑结构水平布置，用于排除坑内降水、雨水等明水。在栈桥侧面布置竖向排水沟，用于排除栈桥面明水。

2工艺流程及操作要点

2.1工艺流程

本技术工艺流程见图1所示。

图1  工艺流程图

2.2操作要点

2.2.1坑外临时排水设施施工

依托项目基坑东西长640m，南北宽170m，开挖深度15.9m，地下水埋深0.9m。基坑内共设计三层混凝土内支撑，其中首层为栈桥板，兼做场内材料堆场及临时道路使用，以下两层为支撑梁。坑外东、西、北三侧设有市政排水管网。基坑北侧共设置4处沉淀池，基坑东西两侧各设置1处沉淀池。沿基坑四周设置排水沟与沉淀池相连，用于排除基坑四周道路保洁降尘用水及基坑排水系统形成前的坑内降水及雨水。坑外三级沉淀池采用水泥砖砌筑[1]，内壁采用防水砂浆抹平，每级沉淀池尺寸为1000×1000×1500mm；坑外排水管同样采用水泥砖砌筑，内嵌直径400mmPVC管，防止排水沟渗漏。

2.2.2支撑梁上集水池施工

在第二、第三层支撑梁上设置集水池，用于收集基坑降水及首层栈桥明水，最终通过水泵排至坑外沉淀池内，经沉淀后排入市政排水管网。集水池结合现场支撑梁围合空间制作，底部及侧墙均采用200mm厚钢筋混凝土板封闭，与支撑梁同时浇筑，集水池容积为3m³，满足支撑梁承载力要求。集水池内配浮球阀，达到设定水位后，水泵自动启动进行排水。集水池沿南北向对撑设置，每道南北向对撑梁设置2个集水池（东、西两侧角撑区域各设置1个集水池；第二层混凝土支撑及第三层混凝土支撑上设置的集水池位置相同）。

2.2.3排水立管布设

在首层栈桥边靠近坑外沉淀池位置布置DN150钢质排水立管（每个沉淀池位置设置2根立管，基坑北侧靠东边的两处沉淀池各设置4根立管），其中1根立管底部延伸至开挖面（另1根立管与排水横管连接，详见第2.2.4节），主要是将坑内明水通过排水明沟汇集到集水井后，采用水泵通过竖向排水立管抽排至坑外沉淀池内。当雨天及汛期来临前，在坑内靠近竖向排水立管位置明挖集水井，其他距离较远位置采用明挖排水沟与坑内明挖集水井相连，集水井内放置水泵与钢质排水立管相连，将集水井内汇集的明水抽排至坑外沉淀池内[2]。具体节点做法详见图2所示。

图2  排水立管布设做法详图

2.2.4排水横管布设

在第二、三层支撑梁上设置DN150钢质排水横管，目的是将支撑梁上集水池内的水通过排水横管排出坑外，排水横管与排水立管相连接。基坑内降水井降水抽排至就近的集水池内，然后通过支撑梁上设置的排水横管及与其相连的排水立管，利用集水池内放置的水泵抽排至坑外沉淀池内，经充分沉淀后排入市政排水管网。具体节点做法详见图2所示，排水横管平面布置位置见图3所示。

图3  排水横管平面布置图

2.2.5首层栈桥侧向排水立管布设

首层栈桥临边位置均设置200mm厚、300mm高混凝土挡水坎，防止栈桥明水任意流入基坑内，挡水坎与首层栈桥同时浇筑成型。同时，为了排除栈桥板面明水，在支撑梁上集水池对应位置，首层栈桥板挡水坎开孔后，安装DN150侧向钢质排水立管，用于排出首层栈桥内明水。栈桥侧向排水立管沿支撑梁格构柱敷设（支撑梁及栈桥梁交点处均有格构柱设置），便于栈桥侧向排水立管固定。立管底部接入支撑梁上设置的集水池内，首层栈桥板内明水通过侧向排水立管排入集水池后，利用集水池内水泵抽排至坑外沉淀池。

2.2.6水泵安装运行

在支撑梁上设置的集水池内放置消防水泵，将集水池内降水等通过排水横管及排水立管抽排至坑外沉淀池内；在基坑集水井内设置消防水泵，将集水井内明水通过排水立管排至坑外沉淀池内。

后期地下结构施工阶段，基坑内支撑拆除后，可将排水横管回收再利用；排水立管继续保留，与基础底板及楼层内正式集水井相连接，用于抽排地下结构施工期间集水井内汇集的明水。

3应用范围

本技术适用于基坑内设计有混凝土内支撑的基坑工程，尤其适用于含有多层混凝土内支撑的深大基坑工程。

结语

（1）与传统基坑排水方式相比，本技术排水管线系统化、集成化、自动化程度高，无需单独架设排水管线支架，基本不受外部施工环境影响，能够彻底解决传统基坑排水方法中排水管线布置混乱的问题，可大大提高现场文明施工水平。

（2）本技术排水管均采用钢质排水管，使用期间基本无需维修更换，使用完毕后可回收再利用，大大降低运行维护成本，并能有效杜绝跑冒滴漏等问题出现。

（3）本技术的排水系统在土方开挖完成后，可与地下结构排水系统结合继续使用，一次投入，多次利用。

参考文献：

[1] 建筑施工手册（第五版）[M]. 北京: 中国建筑工业出版社，2013.

[2] 中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑深基坑工程施工安全技术规范 JGJ311-2013[S].北京:中国建筑工业出版社，2013.