胡儉明
鶴山市強盛建筑工程有限公司 廣東鶴山 529700
摘要:本文主要針對深基坑坑內降水及降水井封堵施工技術展開了探討,通過結合具體的工程實例,對管井封堵前期的影響作了分析,并給出了一系列相應的施工措施和解決方案,以期能為有關方面的需要提供有益的參考和借鑒。
關鍵詞:深基坑;降水井;封堵;施工技術
近年來隨著城市現代化的發展,深基坑施工中經常會遇到地下水的問題,需要我們進行降水施工,而在施工完成后需要進行有效的封堵。因此,我們需要采取有效的施工技術,確保降水及降水井封堵的施工質量,以提高深基坑工程整體施工的質量和水平。
1 應用工程概況
某工程地下室3層,基坑開挖深度為14.0~16.6m,場地混合穩定水位在0.6~1.8m,為混合水位,標高6.62~7.08m。弱承壓水穩定水位埋深3.10~3.64m,水位標高4.75~4.98m。根據勘察揭示的場地巖土層結構特征分析,潛水主要分布在雜填土、淤泥粉質黏土以及粉砂互層中;弱承壓水分布在砂性土、粗砂混礫石層中,如圖1。
圖1 管井與土層分布示意
2 管井封堵前期影響分析
管井降水一般會產生較大的地下水位下降漏斗,周圍也會因水位下降產生地面沉降,造成周圍道路破壞、建(構)筑物開裂、地下管線斷裂等現象,因此管井降水需要考慮周圍環境的影響。由于本基坑所處場地屬于軟土低區,且基坑中存在坑中坑的現象,對其坑中坑內水壓進行實測,當潛水泵停止抽水后,水位會在30s內迅速漫上來,表明管井內水壓較大,補給速度快,這對有效阻止地下水位的上升,保證建筑物結構順利施工及防水效果均帶來了很大的難度。
本工程設計的管井有兩大類:疏干井與承壓井。
為了滿足施工進度,保證施工質量,根據降水設計的計算得出,疏干井在基礎底板施工前可先行封堵,先行封堵的疏干井施工過程中,由于大量管井在同時進行降水工作,水位已降至基礎底板以下,可以順利封堵;而剩余的承壓井不能封堵,這部分承壓管井的降水工作一直持續到主體結構封頂,沉降后澆帶澆筑完畢,地下室頂板覆土完成。承壓井在基礎底板施工時不能封閉,為了不影響基礎底板施工,管井需要接長,做好管井接長部分與基礎底板接觸部位的防水措施,降水結束后的井口封堵就是一項很重要的工作。本工程由于基坑開挖深度之深,地下水位的高度之高,因此必須采用特殊的方法才能解決降水和控制水位的問題,本文主要敘述承壓管井封堵的方法。
3 基底承壓管井封堵施工措施及解決方案
基于深基坑承壓井的封堵我們采用了一種先預埋后封堵的處理方式來進行管井施工的方法,先封閉后導水,將地下水由堵變為導,解決了封堵時的涌水問題,使管井封堵過程不留質量隱患且施工易于操作,具體包括鋼套管的制作與預埋,管井封堵配件的預制,封堵配件的安裝與連接。
3.1 鋼套管的制作與預埋
3.1.1 預埋套管選用的技術參數
(1)預埋鋼管應采用無縫鋼管,不得有嚴重銹蝕和損傷現象。
(2)預埋鋼管內徑的選擇應利于排水管由此管中伸出,同時為了方便檢查和更換潛水泵,防止泥砂進入等原因,不宜采用小于或大于深井井管內徑的鋼管。
(3)預埋鋼管的長度和壁厚、底部預埋鋼管鋼板基礎、水平止水鋼板、鋼筋錨固筋等部件的尺寸與位置、應根據墊層的厚度以及基礎底板的厚度、鋼筋配置情況、混凝土保護層大小、混凝土振搗時產生的側壓力、管構件的耐久性等因素來綜合考慮,以確保預埋鋼管位置的精確與穩定、方便施工和有利于建筑物總體防水效果。
3.1.2 預埋套管制作的具體實施步驟
(1)預埋鋼管為無縫鋼管,直徑275mm,壁厚5mm。鋼管的長度為基礎底板的厚度1500mm+底板以下的長度1100mm+出基礎底板面以上500mm,其中500mm的高度是為了防止澆筑基礎底板混凝土流入井內;鋼管內徑與管井內徑相同。
(2)在管井底部填充砂石,填充至預埋鋼管底部標高處,將預制的鋼管深入基礎底板以下部分用麻絲加油膏包裹后,放置在管井口進行居中對位。
(3)在距離基礎底板下表面150mm處,上表面250處,沿預埋鋼管的外壁設置厚度為5mm,寬150mm的環形止水鋼片,并與之滿焊,以防止地下水沿鋼管外壁滲上來。
(4)在鋼管外壁,離建筑物基礎底板上下表面各200mm等間距焊接,4排(豎向)3層(橫向)直徑16mm長度400mm的錨固鋼筋,用于鋼管與基礎底板混凝土的錨固連接。由于鋼管位置處底板鋼筋削弱,采用在預埋鋼管500mm×500mm范圍內,采用同底板相同規格級別的鋼筋進行加強,每邊各4根鋼筋位于底板鋼筋上方。
(5)當基礎底板的鋼筋綁扎完畢后,將鋼管與底板上層鋼筋焊接,使鋼管在底板中穩固,鋼管的預埋圖如圖2所示。
圖2 鋼管的預埋
3.2 管井封堵配件的預制
根據預埋管的內徑,預制井口封堵配件,其制作步驟如下。
(1)切取厚度20mm,直徑小于預埋管內徑1~2mm的封堵鋼板,中心開取22mm的圓孔(見圖3a)。同時需要相同的封堵鋼板,中間焊接一直徑為80mm的吊鉤(見圖3b,3c)。
(2)購置直徑為20mm,壁厚3mm,長為1420mm的成品無縫內套絲無縫鋼管。
(3)將1420mm長的鋼管焊接于封堵鋼板的圓孔內,正反面均勻施焊,焊縫高度、寬度≥8mm,且不得有夾渣、裂痕、漏焊等現象。
(4)沿焊接鋼管的外壁設置厚度為5mm,寬度258mm的環形止水鋼片,并與之滿焊,以防止地下水沿鋼管外壁滲上來。
(5)取規格為直徑14mm,壁厚3mm的無縫鋼管,制作100mm的悶頭外絲管,并進行試驗。
圖3 管井封堵配件加工
3.3 封堵配件的安裝與連接
當建筑物主體結構施工完成、基坑回填、覆土加荷施工結束,符合設計抗浮條件并按設計要求停止降水后,即可進行封堵,具體方法如下。
(1)工序1
選擇建筑所在地枯水期進行集中降水,待水位降至基礎底板地面以下,迅速抽出潛水泵,將預制封堵配件用橡膠密封圈封閉,放置管井預埋管內基礎底板以下,連接自吸泵進行降水,將水有組織的排出地下室外,如圖4所示。
圖4 自吸泵降水示意
(2)工序2
采用鋼筋支撐與封堵配件進行焊接連接,防止井內下部承壓水頂托力將封堵配件頂上來,如圖5所示。
圖5 鋼筋支撐與封堵配件焊接示意
(3)工序3
澆筑比基礎底板混凝土強度高一等級的混凝土至D20無縫管絲口下部標高處,如圖6所示。
圖6 澆筑混凝土至無縫管絲口示意
(4)工序4
待混凝土到達設計強度的75%時,迅速抽出自吸泵,在地下水還未上升至基礎底板地面以上時,再將配套的D20套絲管螺蓋迅速擰緊,并澆筑混凝土至螺桿頂端,如圖7所示。
圖7 封堵螺蓋示意
(5)工序5
焊接鋼蓋板最后在其與基礎底板高差部分澆筑比基礎底板混凝土強度高一等級的混凝土,填塞密實,不留間隙,初凝后蓄水保養,切除超出基礎底板頂面的預制鋼管,完成封井施工,如圖8所示。
圖8封井填充混凝土示意
4 施工過程注意事項
(1)嚴格控制預埋鋼管的加工質量,尤其是止水翼環與鋼管的焊接質量,止水環必須連接焊接,保證不漏焊,焊縫均勻、飽滿、不得有沙眼和空洞。
(2)混凝土必須振搗密實,保證施工質量,澆筑高度剛好與基礎底板上表面平齊,不得過高或過低。
(3)操作過程要迅速、密切配合,嚴格執行工人崗位責任制,工序交接,隱蔽驗收、質量檢查、安全等一系列保障體系。
(4)封堵過程中應進行水位監測,記錄每天的抽水數量,控制封堵時水位,確保封堵質量,并進行成品保護。
(5)封堵結束后,應定期進行檢查,看是否具有滲漏現象,及時采取補救措施。
5 結語
綜上所述,深基坑降水和降水井封堵作為深基坑施工中的重要兩部分,其施工質量的好壞將影響著深基坑整體施工。因此,我們需要制定科學合理的施工方案,并采取相應有效的措施做好工程建設,以為深基坑工程的施工提供幫助。
參考文獻:
[1]王家法、宋文濤.深基坑局部鋼管降水井法蘭片法封堵施工技術[J].施工技術.2012(16).
[2]王明艷、周義寶.深基坑大水量降水井封堵施工技術[J].科技視界.2013(22).