气动降水施工技术在基坑降水中的应用

气动降水施工技术在基坑降水中的应用

路慧

中建新疆建工（集团）有限公司 新疆乌鲁木齐 830000

摘要：随着城市化进程的加快，城市地下空间得到了越来越多的应用。在我国大多数地区，雨水建设是地下空间开发中不可或缺的一种手段。采用气压式降水施工技术，可有效地减少工程造价、减少安全隐患，使施工现场的安全、文明施工形象得到明显改善，并使基坑的降水效益得到明显改善。

关键词：气动降水；基坑降水；施工技术

气压式降水是一种利用气压气体作为动力，采用自动控制和专用气压式降水量装置进行基坑降水的一种施工技术。气压式降水量装置包括三大系统：气源系统、自动控制系统、水气置换系统。气源系统包括：螺旋空压机、储气罐、干燥机、空气分离器；该系统由开关装置、调压装置、数字控制模块等部分构成；该系统包括一个排气阀，一个单向阀，一个换能器。

一、气动降水的工作原理

压缩空气由空压机和储气罐供给，压缩空气经智能控制盒输送至管井底部的水气换流器，再利用气压技术将水送出管井，从而达到自动、智能化的气压降水量。将该装置置于水中，排出装置的止回阀开启，水流进入泵体，由控制系统供给泵空气，使进水单向阀受到压力而关闭，出水单向阀开启，水被压力流入出水管。当水泵中的水全部排出后，控制系统将停止供气，关闭出口单向阀，将泵中的气体排放出去，并开启进口单向阀，使水流进入泵内，如此反复。

二、气动降水技术施工流程及要点

（一）施工流程

基坑井点气压降水技术的施工工艺主要有：前期的位置测量、钻孔、安装井管、抽水、钻孔等。井孔定位→挖泥浆沟（坑）→井机就位→成孔→下井→管填滤料→上段密封→洗井→试抽→布置排水管线→装泵→降水。

（二）施工要点

①测定井位。井位采用全站仪投点，按平面布局图确定井位，在浇筑底板之前，内井应在后浇区预留10~12口井，以保证连续降雨，并保证在地基以下1m处。②埋设护筒。先用手工挖好的泥浆槽，再埋上10mm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50cm左右，护管的埋设应正确，中间点的误差不得大于5厘米。③井机就位。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开钻成孔。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。在钻完钻孔后立即下井，在下井时，不得与井内的岩壁发生碰撞，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20cm，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20cm及以上。⑥填滤料。在完成井筒施工后，在管周进行充填，并选用0.2-0.5cm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过大而导致井筒倾斜；离洞口2米，上部用粘土密封，盖面为钢质。⑦洗井。在洗井时，应注意排出的水流速度由大到小，先混后清，如有需要，用原有的钻机泵注入清水，即用清水换浆，然后再进行循环冲洗。⑧试抽。在此基础上，对在开挖深度较高的地区进行了降水量井的设计。该工程的抽水实验分两期进行，一期采用单井定流量，二期采用双井定流量；在两个实验间，使地下水位完全恢复。⑨布置排水管线。沿基坑周边设置的排水主管道为UPVC直径De160，在基坑地面下面预先埋设一条输水管线，通过该管道将雨水输送到下水道。⑩装泵。在安装好水气换热器、气管、直径为40的管道后，将水泵放到井下。⑪降水。在下雨前，要对各井的水位进行测量，并作好原始记录；在下水泵进行降雨处理后，所抽取的水经De40排水管进入主管道，再从主管道进入沉淀池，在三次沉淀后，其水质达标，进入城市污水管网。

三、气动降水的优势

（一）安全节能

在管道安装的过程中，我们需要注意的是，要严格把关每一个环节。首先是对管路系统进行检查和维护。我们可以根据实际情况来选择合适型号的阀门、泵等设备；然后就是做好安全措施；最后再做起每个工序所需用量及施工质量保证工作完成之后才可正式上岗作业，在管道安装完毕后必须及时地将其清理干净，并保持干燥状态。同时在管道铺设结束时需要对它进行清洁和消毒处理，确保没有破损现象出现，并做好记录，在检查合格后才能开始下一步工序。

（二）功能强大、安拆方便、寿命长

自动控制、流量统计、即时渗水流速监测、扬程和出水量可以调节，标准化的部件，标准化的快速接头，安拆方便，外观整齐。无旋转结构，无机械密封，结构简单，不易损坏。自动降水技术具有强大的功能，其能有效防止水滴、雾和渗漏，对空气中的污染物进行及时清除。在管道内安装各种传感器检测水位。其可根据用户要求实时监测水质变化并提供报警信号；通过收集大量数据来分析处理，从而实现快速报警或远程监控等功能；自动降水技术还具有强大的排污、排水和管理功能，它能有效地对空气中污染物进行清除，并将其转化为水雾或污水排出。

（三）自动化控制、节能环保

在进行降水施工的时候，我们不仅仅要考虑到经济效益，同时也应该注意节能环保。比如说使用了节水型设备来代替传统用水时产生大量污染气体和废渣等问题；采用先进的自动化技术对系统中所需要用到水量、蒸汽量以及温度等等都做出合理地控制与调节。对于那些大型工程项目来说其自身就有很多不确定因素存在，在进行降水施工之前要先做好各项准备工作，比如说要对工程环境进行详细地调查，了解施工现场的实际情况，然后在这个基础上对可能出现问题和困难点做出科学合理地分析。

（四）经济性高

通过项目成本分析，气动降水施工较电动泵降水经济性更高，节约施工成本。在施工过程中，泵管、管道和设备的安装都要用电，所以必须使用大量的电力。而对于一些大型工程来说由于其工期较长且施工地区较广等因素影响下面采取高压水枪降水技术来进行降水时需要采用大直径水力喷淋系统才能形成一个较大密度压力范围内连续均匀分布着大面积小雨雪冰雹在空中凝结成雾状降落到基坑底面以下约10m/a左右的细沙，并在降水后的基坑上形成一个较大密度压力范围，从而保证施工地区周围环境空气质量达标。

四、基坑降水技术应用中需要注意的问题

（一）降水试应用

很多时候，我们都要先精确的测量出井口和地面的标高，然后才能确定井口的位置，，然后才能进行抽水。我们会将这些水排到一个临时的收集系统中，然后用一个抽水机将它们排到外面的城市道路上，这样我们就不会把水抽走了。坑中雨水形成的积水也要及时从坑洞中排出，以最小化大气中的大气降水和坑洞中的积水。

（二）正式运行

在基坑施工中，必须根据施工进度和施工顺序，保证施工中出现的问题，并密切关注施工单位所提供的开挖面附近的水位数据。如果挖掘时间太短，或者遇到了什么突发事件，需要及时处理的话，可以增加抽水量，增加井口，这样才能减少水位，同时也要注意保养，记录下水位和水量，因为一个小小的失误，就会造成巨大的损失。

结语：

因此，在基坑开挖时，基坑降水是保证基坑工程安全、降低周边建筑质量的有效措施。采用气压式降水技术进行基坑降水的效果比较理想。因此，地基处理技术在施工中的应用是非常必要的。因此，在建设项目的基础上，必须对其进行深入的分析和研究，以保证其安全、消除安全隐患、提高工程质量。

参考文献：

[1]李映.气动降水技术在基坑降水施工中的应用分析[J].建筑与装饰，2021(10):188，192.

[2]戴瑞，李献永，许行星，等.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(3):234.