1、三种深基坑降水井新型封堵装置的应用摘要传统的深基坑封堵方法往往因为水位上升快、压力大等问题造成封堵失效，造成质量问题。在结合工程实例的基础上，介绍了三个独立设计形成的封堵装置及操作方法，其结构形式虽略有不同，但都高效的解决了工程实践当中遇到的降水井封堵困难问题，降低造价，有较高的推广价值 关键词 降水井；封堵装置；预埋套管；法兰 Construction Li Hongyan (Zhongtian Construction Group Co.,Ltd, Zhejiang,Hangzhou,320000 ) 中图分类号：TU74 文献标识码：A 近年来，深基坑工程越来越多，规模也越来越大，许多深
2、基坑工程施工时，都会面临基坑降水井的封堵问题，传统的降水井封堵方法很多，最为常规的方法就是：当基坑停止降水后，先在管井管口子部位挂一小桶，防止混凝土进入孔内，用封堵灵、快硬水泥、堵漏王等和混凝土混合在一起，投入管井管内。此办法因停止降水后水位上升快，水泥硬化之前水位可能上升，挤出混凝土渗出，造成混凝土表面形成气孔或裂缝以致漏水后封堵失效。其当面临基坑底部承水压力很大，水位上升速度很快的临江或临湖等工程时，该传统方法几乎难以奏效，往往因此导致工程质量问题。针对该种情况，工程技术人员提出了不同的新思路，有效的解决了工程实际问题，在南京奥体中心游泳馆等一系列工程中得到了应用，并取得了一定的技术成果。
3、 本文基于临邑县人民医院（1 号封堵技术） 、苏州润华环球金融大厦（2 号封堵技术） 、杭州中水博度假酒店（3 号封堵技术）三个工程的基坑降水井封堵技术进行展开，对三种封堵技术的要点进行剖析，综合分析封堵技术的优劣点。 工程应用背景 （1）临邑县人民医院 该工程地下室东西方向长 79.2 米，南北方向长 27 米，基础位于地下水位以下四周。采用传统的施工基坑周围布置降水井，降低基坑地下水位，但对于基坑中间的降水效果较差。为保证基坑中间降水效果，节约工程造价，需在基坑中间布置降水井。但在基坑中间布置降水井，对于降水井的防水施工以及降水井封堵是个技术难题。所以，项目组对防水施工以及降水井封堵进行了
4、技术攻关，总结出 1 号封堵技术。 （2）苏州润华环球金融大厦 该工程位于长江漫滩地区，地下水丰富且高渗透性，渗透水压力很大，水位上升很快，传统的封堵方法难以解决降水井封堵问题，必须通过技术创新在短时间封死降水井，确保万无一失。所以，该工程项目组对深基坑降水井快速封堵工艺进行了一些列技术创新及作业指导，总结出 2 号封堵技术。 （3）杭州中水博度假酒店 该工程位于长三角地区，土层以粉砂土居多，地层水量丰富，极易渗透，考虑到基坑停止降水后水位上升较快，防水和封堵比较困难，项目组自行设计了套管、橡胶垫，并通过一些列措施较好的解决了该问题。2.工艺特点 2.11 号封堵技术 2.1.1 原理 对于基
5、坑较宽、降水较深的基坑进行降水施工时，在土方开挖之前，基坑中间布置降水井，垫层施工时埋设防水钢套管，当底板混凝土浇筑完成可以停止降水时，采用级配砂石、干水泥对降水井进行封堵，对钢套管采用法兰盖加密封垫进行封堵，钢套管上层浇筑防水混凝土。基坑降水井防水与封堵剖面图见图 1。 图 1 封水结构布置图 2.1.2 工艺特点 1）与通常的降水施工技术相比，在基坑中间布置适当的降水井可高效地降低地下水位，加快施工进度，缩短施工工期，大大降低工程造价。2）基坑内降水井的防水与封堵施工方法简便，操作人员不需进行专业训练，普通工人即可完成。 3）施工速度快，不影响其他工序的施工，也不影响施工进度。 4）采用的
6、材料均为施工中常用材料，材料成本低，其造价相当低廉。5）防水效果好，采用了多道防水构造措施，能保证混凝土底板的防水效果，具有较大的经济效益和社会效益。 2.22 号封堵技术 基础底板施工时，先预埋井套，待地下结构完成后，进行封堵操作，先封堵取泵井，再封堵弃泵井。取泵井采用封井盖安装，弃泵井（提前1 天安装封井盖）采用闷头拧死，分别再填实混凝土干料，二层止水板焊接的方式形成止水封头。相应封堵装置结构如图 2。 图 2 封堵结构布置图 2.2.2 工艺特点 1）封堵须统一指挥、同时开始，完成取泵或弃泵后，立即进行封井盖安装或闷头安装阻水，并快速完成二道止水板焊接以达到快速封堵的效果。 2）封井过程
7、相比其它方法操作简单、步骤少、速度快、无风险、成本低、效果佳。经实践，取泵井只需 22 分钟完成止水、弃泵井只需 17分钟完成止水。整个工作持续时间可控制在 70 分钟内全部结束。 3）降水期间水位控制准确，水泵更换维修方便，封堵时可取出部分或全部水泵。 2.33 号封堵技术 首先,在浇混凝土垫层前，放入制作好的套管，和垫层混凝土浇筑在一起。第二，在套管处留设洞口，浇筑地下室底板混凝土，套管外面焊的钢板止水环和底板混凝土相连，阻断套管外侧地下水向上渗流的第一条路径，地下水只能进入套管内。第三，上紧封堵橡胶垫及盖板，浇筑洞口处底板混凝土，完成封堵工作。 图 3 封堵结构布置图 经比较，3 号封堵
8、技术与 1 号封堵技术在其原理上及施工操作办法上来讲有基本类似，只是装置结构的设计形式有所不同，所以其工艺特点基本类似，在此不再赘述。 3 施工主要操作要点 3.11 号封堵技术及 3 号封堵技术的主要操作要点 （1）固定防水钢套管 1）在底板混凝土垫层浇筑前，将降水井表面找平，保证降水井同基底相平。将钢套管固定在降水井中心上方的降水井口上，降水泵穿过钢套管放入降水井进行降水。 2）浇筑底板混凝土垫层时，应注意对防水钢套管的保护，严禁振捣棒或平板振动器直接振捣钢套管。如果防水套管发生位移，应在混凝土初凝前及时将防水套管找正，保证防水套管位于降水井上方，且垂直。 （2）钢套管处防水层施工 施工底
9、板防水层时，防水层上翻至防水钢套管外侧止水环底部，采用密封胶泥进行防水收口处理。 （3）底板结构施工 1）施工底板防水保护层，应注意钢套管的保护，严禁直接振捣钢套管。 2）底板钢筋绑扎时，应按图纸和设计要求对防水套管周围进行施工。套管周围钢筋可以不断开绕过。当钢筋断开时，应在套管周围附加钢筋进行加强措施。 3）当防水套管高度大于 500mm 时，为保证套管的稳定性，可在套管止水外环上部点焊钢筋与底板钢筋固定。 （4）降水井回填 1）根据设计要求允许停止降水时，应先停止基坑内降水，在降水井封堵之后，再停止基坑外降水，减少基坑内降水井封堵时的水压，便于基坑内降水井封堵。 2）基坑内降水井封堵顺序应
10、按由内向外的原则进行，封堵顺序按审定的防水封堵方案施工。 3）基坑内降水井停止降水后，立即将降水泵取出，降水井底部回填搅拌均匀的级配砂石。回填数量应事先进行计算。数量应为降水井深度、直径扣除上部 2 米高确定。 4）降水井上部 2m 深范围回填普通硅酸盐干水泥，防止地下水位上升过快，影响防水井盖的封堵。回填高度至钢套管止水内环下平。 （5）防水钢套管法兰密封 1）根据管法兰盖板的大小和螺栓眼制作橡胶垫圈，橡胶垫圈厚度为10mm。 2）根据管法兰盖板的外径大小，画出橡胶垫圈的切割线，采用壁纸刀沿切割线割好橡胶垫圈。 3）将橡胶垫圈与管法兰盖板重叠压紧，按管法兰盖板上的螺栓孔画出螺栓眼的位置、大小
11、线，采用台钻钻好螺栓直径的螺栓孔。 4）将事先制作好的橡胶垫圈套入钢套管的螺栓上，再放入管法兰盖，用套筒扳手对称交错拧紧螺母。保证法兰盖板密封严密，不漏气。 （6）混凝土浇筑 1）在确认法兰盖板密封严密验收合格后，将钢套管内清理干净，盖板上部内浇筑比底板混凝土高一个标号等级的膨胀混凝土，混凝土塌落度为 30 至 50mm。采用小型振捣器将混凝土振捣密实。 2）混凝土可采用现场搅拌，应严格按配合比进行配料，尤其注意控制膨胀剂的掺量。 图 4 1 号封堵技术 图 5 2 号封堵技术 3.22 号封堵技术的主要操作要点 图 a 预埋降水井管 图 b 封闭底层井盖 图 c 取泵并填充干料图 d 二次止
12、水板焊接与浇筑 由于该装置用于临江地区，要求快速封堵，所以相对 1 号、3 号技术而言，时间控制更为严格，工作安排更为紧凑，甚至还需要水压及水位数据收集、有效性试验用以指导封堵施工。 （1）第一步：预埋降水井管（图 a） 根据制作放样图做好封井套，在基础底板施工时安装，安装顺序为：先绑扎板底钢筋（降水井套内的钢筋应断开，进行设计变更，边上增加加强筋）井套吊运、安装（降水井管周边留井套直径大范围不浇筑混凝土垫层，安装井套前座浆，保持井套稳定）绑扎上层钢筋，并将上下层钢筋与井套壁点焊，以保证混凝土浇筑时井套位置准确。 （2）第二步：封闭底层井盖 1）在封堵前一天安装好首层封井盖，安装期间继续抽水，
13、水管及电缆从封井盖开口的镀锌管中穿出。 2）落实好劳动组织安排及操作交底工作并做好记录将所有需要的机械、设备、各种工器具全部落实到位，尤其电焊机要求的数量较多，需由公司安排抽调协助，并提前一天在指定位置就位并试焊正常。 3）封井前将所有水泵开启强抽，一般在 2-3 小时内水位基本稳定到最低点，这是具备封井的最后一个条件。 （2）第三步：取泵，首层填充混凝土干料 1）封井盖安装后，瓦工将提前准备就位的混凝土干料填灌至一层止水板（由于封井盖渗出水影响，混凝土干料吸收渗漏水避免影响止水板焊接） ；紧接着电焊工立即开始一层止水板焊接，焊接安排 1 人（突发情况出现可增加 2 人） ，焊接时间应控制在
14、1315min 内（过快影响焊缝质量、过慢将可能出现渗漏水上溢影响正常焊接） 。 2）弃泵井停机取泵一般在取泵井一层止水钢板焊接全部完成并等待10min 后检查无任何异样后进行。并将取泵井的工作人员按计划安排在弃泵井个就各位。现场指挥发号指令，电工断电停机封井工迅速剪断水管和电缆（弃泵） ，水工迅速将闷头套上拧死。过程应控制在 1min 内完成。 （3）二次止水板焊接与混凝土浇筑 1）混凝土浇灌和二层止水板焊接应在紧前工作完成并等待 10min 观察一层止水板无渗水、无泛泡、无湿潮等异样后进行。 2）混凝土采用比底板混凝土高一标高的微膨胀混凝土浇筑（混凝土制作 1 组试块） ，二层止水板焊接操
15、作同一层，但无时间限制，要确保焊接质量。 3）全部工作完成后，收尾清理，检查整理所有工器具，调运机械设备等。 4. 应用总结 1 号封堵装置和 3 号封堵装置，其工艺原理是类似的，只是制作的结构形式有所不同，操作方法基本相同，试用与地下水压力相对不大，上升速度较慢的工程情况。2 号封堵装置，从结构形式上来讲稍微复杂一些，明确设计了取泵、混凝土干料投放及三层钢板封闭等环节，操作方法上更偏重于速度、严谨、有序，所以该装置制作成本相对较高，但是更加适用于地下水压力较大、上升速度较快的工程情况。无论如何，该三种新型封堵装置是小型技术的突破，都可以有效的解决封堵井封堵困难的问题，为施工解决难题，增加效益。 参考文献： 1 张建平,王付祥.强透水地层深基坑应用钢板桩支护与改进型轻型井点降水方案比较J. 施工技术. 2011(S1) 2 吴长路.武汉保利文化广场深基坑施工技术J. 施工技术. 2011(10) 3 李鹏举.深基坑管井降水套管封井方法及施工J. 科技情报开发与经济. 2010(13) 4 朱永清.复杂环境条件下深基坑综合支护技术的应用J. 施工技术. 2011(07) 5 朱健,郭伟光.大上海会德丰广场紧邻地铁深大基坑施工技术J. 施工技术. 2011(10) 6 王祺国,杨杰,沈孝庭.闹市区与地铁车站共墙的深基坑施工技术J. 施工技术. 2011(10)
