隨著城市建設(shè)的發(fā)展，地下工程規(guī)模及深度越來越大，受復(fù)雜地質(zhì)條件的影響，地下水對(duì)地下工程的施工影響越來越大，如地下水控制措施選取不當(dāng)，則不僅造成工期的滯后，甚至對(duì)周邊環(huán)境造成較大的影響。目前管井降水作為一種施工便捷、技術(shù)成熟、效果顯著的降水技術(shù)，在基坑工程中得到廣泛的應(yīng)用，并且取得了良好的降水效果，滿足了工程的需要，取得了較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

本文對(duì)相鄰的兩個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行對(duì)比，分析管井的兩種降水設(shè)備所造成的成本差異，為后續(xù)類似項(xiàng)目的施工提供選型建議。

1. 工程概況及地質(zhì)情況

A項(xiàng)目位于太原市某區(qū)，用地面積99332.96㎡，主要包括高層住宅、別墅區(qū)、商業(yè)樓。其中: 商業(yè)用地面積4686.99㎡。居住用地面積75832.29㎡?？偨ㄖ娣e為355565㎡。

B項(xiàng)目位于太原市某區(qū)，用地面積64609.21㎡，主要包括高層住宅、幼兒園、小學(xué)，其中:幼兒園用地面積2700㎡，小學(xué)用地面積8838.95㎡，居住用地面積53070.26㎡，總建筑面積為305462.89㎡。

2. 工程地質(zhì)與水文地質(zhì)狀況

A項(xiàng)目所處地貌單元為汾河西岸Ⅰ級(jí)階地，項(xiàng)目場(chǎng)地地形起伏較大。巖性以雜填土，素填土、粉質(zhì)粘土、粉土、中細(xì)砂、粉細(xì)砂為主，含水層主要為中細(xì)砂?？辈炱陂g實(shí)測(cè)混合穩(wěn)定水位埋深介于2.8m-6.5m之間，穩(wěn)定水位標(biāo)高介于771.53-774.33m之間，勘察期為平水期。

B項(xiàng)目勘察期間實(shí)測(cè)混合穩(wěn)定水位埋深介于1.5m-4.4m之間，穩(wěn)定水位標(biāo)高介于776.5-777.5m之間，勘察期為平水期。

3. 基坑環(huán)境

A項(xiàng)目基坑形狀近似不規(guī)則八邊形，面積約56131㎡?；娱_挖深度為3.12m-8.45m。除基坑?xùn)|側(cè)外，其他方位均存在有市政道路，地下管線等情況。基坑?xùn)|側(cè)為現(xiàn)場(chǎng)硬化道、用地紅線及濱河西路綠化帶。

B項(xiàng)目基坑形狀似不規(guī)則五邊形，面積約45656㎡。基坑開挖深度為3.25-5.05m?；铀闹芫嬖谟惺姓缆?，地下管線等情況。

在基坑開挖前，預(yù)先在基坑四周或基坑內(nèi)埋設(shè)一定數(shù)量的濾水管，利用抽水設(shè)備在開挖和開挖過程中不斷地抽水，使地下水位降低到坑底以下。管井降水適用于降水深度較大，土層為細(xì)沙、粉砂或軟土的地區(qū)。

因基坑主要開挖范圍均為細(xì)沙、粉土，且管井降水速度快，效果顯著，因此，山西太原大多房建項(xiàng)目都選用管井降水的方式，下面主要分析管井井點(diǎn)降水成本。

1. 各項(xiàng)目基本降水情況對(duì)比

1.1 A項(xiàng)目、B項(xiàng)目基本降水信息對(duì)比

1.2 通過分析各項(xiàng)目開挖深度及降水高度，A項(xiàng)目因自然地勢(shì)低，導(dǎo)致降水高度遠(yuǎn)高于B項(xiàng)目。

2. 降水設(shè)備使用情況對(duì)比

常見的管井降水設(shè)備:傳統(tǒng)降水設(shè)備、氣動(dòng)降水設(shè)備。本案例中A項(xiàng)目采用傳統(tǒng)的電泵設(shè)備進(jìn)行降水，B項(xiàng)目采用較為先進(jìn)的氣動(dòng)降水設(shè)備進(jìn)行降水。以下為電泵降水、氣動(dòng)降水的基本區(qū)別。

2.1 組成對(duì)比

①氣動(dòng)降水設(shè)備組成一套氣動(dòng)系統(tǒng)可覆蓋60-80口井，系統(tǒng)可調(diào)節(jié)為持續(xù)出水和間斷出水模式。具體可根據(jù)地下水位及地層滲透性來確定覆蓋數(shù)量、出水模式及間隔時(shí)間。

②電泵降水組成

潛水泵和部分電纜線置于水下，用電設(shè)備較多，電纜線多，開挖、車輛、腳手架、模板、鋼筋、混凝土等都和降水交叉作業(yè)，難以規(guī)范。

2.2 功能對(duì)比

傳統(tǒng)的降水不采用水表計(jì)量。氣動(dòng)降水設(shè)備的計(jì)量方式是采用容積法，而且是前端計(jì)量，即先計(jì)量后降水。另外氣動(dòng)降水設(shè)備可以統(tǒng)計(jì)出任何時(shí)間段的流速，對(duì)于巖土工程分析提供數(shù)據(jù)的支持。

2.3 安全性對(duì)比

用電設(shè)備數(shù)量不僅包括潛水泵的數(shù)量，還包括三級(jí)箱和二級(jí)箱的數(shù)量。配電箱雖然不耗電，但是作為有電通過的獨(dú)立設(shè)備，其內(nèi)部構(gòu)造、操作方法、零部件壽命等原因均影響其用電安全性。所以這里視為用電設(shè)備。

2.4 節(jié)能對(duì)比

電泵降水時(shí)的狀態(tài)：平均分配，保證降水漏斗，不停泵。

氣動(dòng)降水時(shí)的狀態(tài)：按需分配。

考慮前期施工現(xiàn)場(chǎng)不穩(wěn)定、后期流水施工施工作業(yè)機(jī)器使用效率不穩(wěn)定，故選取降水15天后的功率，用電量選取施工中期相對(duì)穩(wěn)定作業(yè)時(shí)段對(duì)比分析節(jié)能降耗。

從設(shè)備配備來講，由于降水行業(yè)的特殊性，每口井的出水量是不同的，在配備電泵時(shí)就高不就低，統(tǒng)一配備，統(tǒng)一管理。這樣就會(huì)使實(shí)際所配功率大于理論所需的功率。不僅造成了設(shè)備的浪費(fèi)，還造成了用電量的浪費(fèi)。

從現(xiàn)場(chǎng)管理來講，電泵的開停間隔一方面和水位上漲的速度有關(guān)，另一方面和操作人員有關(guān)。在基坑內(nèi)使用電泵降水不適合采用自動(dòng)化控制，成本高，管理難度大。

2.5 整體布局對(duì)比

電泵

氣泵

氣動(dòng)降水設(shè)備集成度高，整體布局合理：

高價(jià)值的部分（指供氣系統(tǒng)和控制系統(tǒng)）自身壽命長(zhǎng)、而且放置于不容易被破壞的非作業(yè)區(qū)，將低價(jià)值的部分（指分氣管和水氣置換系統(tǒng)）放置于作業(yè)區(qū)，但因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而不易損壞。

危險(xiǎn)的部分（指供氣系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，有電或機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)）放置于非作業(yè)區(qū)，無人員和機(jī)械的干擾，而將安全的部分（指分氣管和水氣置換系統(tǒng)）放置于作業(yè)區(qū)，交叉作業(yè)又無安全隱患。

綜合以上分析，無論從現(xiàn)場(chǎng)安全、節(jié)能還是人員配置的方面考慮，因?yàn)樵诤笃谑褂煤碾娏可蠚鈩?dòng)降水更低，所以氣動(dòng)降水從長(zhǎng)期的使用成本來看，成本方面更有優(yōu)勢(shì)。

1. 招采階段建議

① 臺(tái)班時(shí)間約定：在招標(biāo)結(jié)算，需要明確降水井臺(tái)班為8小時(shí)還是晝夜；

② 有效降水時(shí)間認(rèn)定：需要約定有效降水時(shí)間的記取方式，一般情況下是按照實(shí)際降水臺(tái)班的95%記取。

2. 過程管控建議

① 土方開挖過程中實(shí)時(shí)觀測(cè)土質(zhì)情況和降水效果，若發(fā)現(xiàn)降水效果差，基坑有突涌，滲水的風(fēng)險(xiǎn)一定要及時(shí)上報(bào)，尋求解決方案。

② 盡可能壓縮降水時(shí)間，基坑降水原則上要盡早封井，降水工程中建議采用自動(dòng)控制設(shè)備，減少人工及用電。本著盡早封井的原則，考慮到現(xiàn)場(chǎng)安全等要求?，F(xiàn)場(chǎng)封井一般是墊層基礎(chǔ)施工時(shí)封三分之一、主樓出正負(fù)零再封三分之一、主樓地上4--5層完成，地庫(kù)覆土完成封剩下的三分之一。所以在降水井施工前要會(huì)同建設(shè)單位、監(jiān)理單位、設(shè)計(jì)單位確定預(yù)留降水井的數(shù)量、位置留設(shè)、停止降水時(shí)間等等。

③ 降水臺(tái)班臺(tái)賬需要監(jiān)理簽字并做好留底，日常降水過程中咨詢可不定時(shí)抽查，記錄降水井的數(shù)量及降水時(shí)長(zhǎng)。

3. 結(jié)算階段建議

① 結(jié)算時(shí)需注意招標(biāo)文件、合同清單有關(guān)于降水臺(tái)班的要求。一般情況下，樁基單位的降水臺(tái)班結(jié)算依據(jù)清單約定會(huì)按照實(shí)際臺(tái)班的95%結(jié)算；有些項(xiàng)目電泵降水按臺(tái)班進(jìn)行結(jié)算，而氣動(dòng)降水應(yīng)采用電費(fèi)結(jié)算。

② 一套氣動(dòng)降水設(shè)備啟動(dòng)后，施工方往往會(huì)以水氣置換器也全部打開，不能單獨(dú)控制為由，虛報(bào)降水臺(tái)班數(shù)量，但實(shí)際上每個(gè)水氣置換器都單獨(dú)控制開關(guān)。并且施工方結(jié)算報(bào)送降水工作時(shí)間大多按24小時(shí)計(jì)入，氣動(dòng)降水可根據(jù)地下水位及地層滲透性來確定覆蓋數(shù)量、出水模式及間隔時(shí)間，每個(gè)降水井不是持續(xù)降水。結(jié)算時(shí)實(shí)際臺(tái)班數(shù)量不方便據(jù)實(shí)統(tǒng)計(jì)，所以建議氣動(dòng)降水計(jì)價(jià)清單招標(biāo)時(shí)按簽電費(fèi)計(jì)價(jià)，這樣結(jié)算時(shí)可以根據(jù)項(xiàng)目獨(dú)立電表的實(shí)際用電量結(jié)算，減少過程管控風(fēng)險(xiǎn)和結(jié)算爭(zhēng)議。