高水位地下室承壓降水井封堵施工技術(shù)

張石民

(成都華陽建筑股份有限公司，四川成都 610213)

傳統(tǒng)降水井封堵，采用在止水鋼套管內(nèi)部提前焊接法蘭盤，在主體結(jié)構(gòu)封頂、沉降穩(wěn)定、后澆帶完成之后，取出降水管停止降水，在法蘭盤上安裝盲板進(jìn)行封堵[1-2]。但在地下水壓力較高時(shí)，盲板安裝困難，并且盲板安裝后，法蘭與盲板的墊片間依然會(huì)有水流射出，封堵效果不理想。

為解決傳統(tǒng)施工存在的缺陷，基于張家巷子舊城改造項(xiàng)目實(shí)際應(yīng)用，采取在盲板上開設(shè)排水孔和注漿孔，孔外安裝球閥，通過注漿孔外三通注漿管路分別注入快硬水泥漿和水玻璃-磷酸復(fù)合溶液，實(shí)現(xiàn)降水和快速封堵地銜接施工。注漿封堵后，再拆除盲板，焊接永久封堵蓋板[3-5]。

1 工法特點(diǎn)和適用范圍

排水泵與注漿泵通過自動(dòng)化程序控制，提前設(shè)置注漿壓力，注漿過程無需手動(dòng)操作，實(shí)時(shí)記錄并計(jì)算繪制出P-Q(最大壓力值-壓入流量)曲線。通過注漿孔分別注入快硬水泥漿和水玻璃-磷酸復(fù)合溶液，填充降水井內(nèi)空隙，消除盲板與法蘭間漏水問題，可有效保證永久蓋板的焊接質(zhì)量。通過控制面板提前設(shè)置灌漿過程中的最大注漿壓力、初始壓力、壓力提升梯度、保壓時(shí)間等參數(shù)，自動(dòng)控制注漿過程，提高了注漿施工精度。

適用于地下水位高、壓力高的地下室施工降水井封堵。

2 工藝原理

在止水鋼套管頂部提前焊接法蘭，法蘭上安裝盲板，盲板上開設(shè)排水口和注漿口，排水口和注漿口外各安裝一個(gè)球閥。關(guān)閉注漿口閥門，排水口外接排水管進(jìn)行降水。

降水井封堵時(shí)在注漿口外安裝三通注漿管路，關(guān)閉排水口閥門停止降水，三通注漿管路一條管路注入快硬水泥漿，一條管路注入水玻璃-磷酸復(fù)合漿液，通過一體化面板控制在管路上安裝的電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥，自動(dòng)控制快硬水泥漿、水玻璃-磷酸復(fù)合漿液的前后分次注入，封堵完成無滲水后取下盲板，在鋼套管內(nèi)部焊接永久封堵板。

3 工藝流程及操作要點(diǎn)

3.1 施工工藝流程

止水鋼套管等制作—止水鋼套管安裝—安裝帶孔盲板—注漿—拆除盲板—焊接永久堵板—地下室底板封閉。

3.2 技術(shù)操作要點(diǎn)

3.2.1 止水鋼套管等制作

將DN250的鋼管(φ273×5 mm)，切割下料成長850 mm 1段，管口一端與管道中部打磨平整、清除浮銹。在管口安裝DN250的法蘭，管道中部安裝止水環(huán)，將法蘭和止水環(huán)調(diào)整與管道垂直后與鋼管點(diǎn)焊固定，法蘭和止水環(huán)安裝無誤后將兩者與鋼管雙面滿焊連接。在DN250盲板中間開設(shè)2個(gè)φ48 mm的孔，孔中心間距150 mm。在孔內(nèi)焊接DN40、長度200 mm的短管，短管一端外套絲20 mm，套絲端朝盲板外側(cè)。在短管絲口上安裝2個(gè)DN40球閥。分別下料3段DN20的鋼管：一段長300 mm，兩端車絲，上下1/3位置開設(shè)馬口；一段長100 mm，一頭車絲；一段長100 mm，一端車絲，一端斜口。將兩段短接焊接在長管馬口上，在絲口上安裝2個(gè)DN20球閥。

3.2.2 止水鋼套管安裝

止水鋼套管制作完成后，在墊層施工前，將止水鋼套管安裝固定到降水井的波紋管上，后將鋼套管澆筑到墊層中，澆筑過程中如果發(fā)現(xiàn)止水鋼套管發(fā)生偏移，需要及時(shí)調(diào)整到位。在地下室底板鋼筋綁扎時(shí)需要對鋼套管進(jìn)行支撐固定，并對在鋼套管上口覆蓋塑料薄膜保護(hù)，嚴(yán)防雜物進(jìn)入降水井里。在套管四周按設(shè)計(jì)要求附加同底板規(guī)格的鋼筋進(jìn)行加強(qiáng)。在降水井位置預(yù)留深度200 mm的后澆槽，然后澆筑地下室底板，期間直接在止水鋼套管內(nèi)放入降水管進(jìn)行降水。

3.2.3 安裝帶孔盲板

在后澆槽內(nèi)提前放置潛污泵，取出降水井內(nèi)的降水管，在降水井內(nèi)回填級配砂石至降水井頂面以下1.5 m。安裝帶孔盲板(安裝時(shí)盲板上2個(gè)球閥打開)，啟動(dòng)潛污泵排水。擰緊盲板與法蘭螺栓，關(guān)閉盲板上2個(gè)球閥。在盲板排水口外接排水軟管，排水軟管另一端與排水泵連接，安裝完畢后打開排水口外閥門，啟動(dòng)排水泵降水。關(guān)閉潛污泵電源，取出潛污泵。

3.2.4 注漿

待抗浮結(jié)構(gòu)和主體結(jié)構(gòu)施工完成后、結(jié)構(gòu)自身能夠滿足抗浮要求后，可關(guān)閉降水泵停止降水，進(jìn)行降水井內(nèi)注漿封堵。水泥漿液使用強(qiáng)度等級為32.5的無收縮快硬硅酸鹽水泥，按照1.0的水灰比進(jìn)行配置，水泥漿凝結(jié)時(shí)間控制在10 min以內(nèi)。化學(xué)漿液以水玻璃和磷酸為主要原料，先將水玻璃與水稀釋成1∶1的水玻璃溶液，再將磷酸與水稀釋成1∶10的磷酸溶液。按照1∶1的比例將配好的水玻璃溶液和磷酸溶液進(jìn)行充分混合后，測定凝結(jié)時(shí)間。在盲板注漿口球閥外安裝三通注漿管，與復(fù)合注漿泵接通。通過復(fù)合灌漿泵先灌入快硬水泥漿，待快硬水泥漿硬化后，取下排水口外排水軟管，停止降水，保持排水口球閥開啟，并觀察降水井內(nèi)是否繼續(xù)有水向外流出。當(dāng)無水流出后關(guān)閉排水口球閥，使用復(fù)合灌漿泵通過注漿口再灌入水玻璃-磷酸化學(xué)漿液。僅以注漿壓力作為停止注漿的控制標(biāo)準(zhǔn)：當(dāng)注漿壓力達(dá)到0.5 MPa時(shí)，并且未發(fā)生漏漿情況，即可結(jié)束注漿。

3.2.5 拆除盲板

注漿完成后拆除三通注漿管，并及時(shí)用清水進(jìn)行管路沖洗，防止注漿管路內(nèi)漿液硬化造成堵塞，方便后續(xù)使用。關(guān)閉盲板上注漿口和排水口上的球閥。待降水井內(nèi)漿液凝固硬化半個(gè)月后，將法蘭蓋板上的螺栓松開，取下盲板，檢查降水井內(nèi)封堵是否到位。

3.2.6 焊接永久堵板

使用20 mm鋼板下料φ260 mm的堵板，堵板邊緣開45°單邊坡口，后將邊緣打磨平整、清除毛刺、浮銹等。將鋼套管內(nèi)硬化的封堵材料往下鑿除30 mm，將其表面修理平整、不平處撒上膨潤土填平，并將止水鋼套管內(nèi)壁打磨、清理干凈。將堵板安放在止水鋼套管內(nèi)部，四周調(diào)平，堵板頂面低于法蘭面10 mm。堵板與鋼套管點(diǎn)焊固定，檢查合格后將堵板四周滿焊牢固。

3.2.7 地下室底板封閉

將后澆槽側(cè)壁及底面進(jìn)行鑿毛處理，清除浮漿、脫模劑、灰塵等雜物，再使用清水充分潤濕后澆槽的側(cè)壁和底面，但不得有積水。在后澆槽內(nèi)部按照涂刷水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料，涂刷方向應(yīng)一致、均勻、無積洼。在防水涂料涂刷養(yǎng)護(hù)3天后，需再延長放置14天，方可澆筑后澆槽混凝土。后澆槽混凝土選用比地下室底板高一個(gè)等級的微膨脹混凝土，澆筑完成后灑水濕潤養(yǎng)護(hù)14天。

4 質(zhì)量控制

(1)止水鋼套管固定安裝時(shí)，應(yīng)使用水準(zhǔn)儀測量法蘭頂面標(biāo)高，后進(jìn)行固定。嚴(yán)格控制好套管的支撐位置以保證套管標(biāo)高，防止套管發(fā)生傾斜、移位、沉降等。

(2)底板混凝土澆筑前要對鋼套管上口覆蓋進(jìn)行檢查，防止混凝土污染法蘭盤。底板混凝土澆筑時(shí)要對鋼套管周邊的混凝土振搗密實(shí)，避免空鼓。

(3)嚴(yán)禁在降水過程中隨意停止降水泵的運(yùn)行，需將所有物資全部準(zhǔn)備齊全后，方可停泵封井。

5 安全措施

(1)當(dāng)降水井由于場地條件限制，需布置在支護(hù)樁之間時(shí)，此時(shí)降水井兩側(cè)的支護(hù)樁長應(yīng)增加1.0 m。

(2)注漿過程中如果注漿壓力陡升，應(yīng)立即停止注漿，改為注入清水，待壓力恢復(fù)正常后，再進(jìn)行注漿。

(3)現(xiàn)場工人應(yīng)穿戴安全帽、防滑鞋等勞保用品。注漿工人需嚴(yán)格佩戴橡膠手套、橡膠靴和防護(hù)口罩。

(4)地下室結(jié)構(gòu)施工期間需對基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)以及基坑周邊的建筑物進(jìn)行定期監(jiān)測。主要監(jiān)測內(nèi)容為：樁頂水平位移、垂直位移、傾斜；建筑物沉降、傾斜；地表沉降；土體水平位移、沉降等。

6 環(huán)保措施

(1)設(shè)立專用排水溝、集水井，降水經(jīng)過沉淀處理達(dá)標(biāo)后集中排放。定期清理沉淀池泥沙，沉渣應(yīng)使用專業(yè)車輛運(yùn)至環(huán)保部門指定棄渣場地。

(2)水泥漿液制漿區(qū)應(yīng)設(shè)置在人員較少的區(qū)域，并配備相應(yīng)的防塵、除塵設(shè)施。

(3)制備化學(xué)漿液剩余原料及空桶不可隨意丟棄，應(yīng)及時(shí)安排專人運(yùn)至專門處理地點(diǎn)，嚴(yán)禁使用燃燒處理的方法。

7 經(jīng)濟(jì)效益

避免因滲漏等質(zhì)量問題的引起返工修補(bǔ)費(fèi)用支出，節(jié)省人工費(fèi)、材料費(fèi)、機(jī)械費(fèi)和管理費(fèi)，并且較原計(jì)劃提前完成降水井封堵，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

8 結(jié)束語

通過注漿孔前后分次注入快硬水泥漿和水玻璃-磷酸復(fù)合漿液，填充降水井內(nèi)空隙，消除盲板與法蘭間漏水問題，能夠有效地解決高水位承壓降水管的封堵難題。該工藝及操作現(xiàn)場實(shí)施封堵完成后無滲水情況發(fā)生，可為類似高水位地下室承壓降水井封堵施工提供參考。