深基坑基礎底板內降水井封堵施工技術的研究

楊鵬宇

(山西省長治市建筑質量安全指導中心，山西 長治 046000)

地下水的處理一直是施工首先要面對的難題，地下水形態多樣，它與地下的地質構造、地下水位等有著密切的關系。地下水一般分為潛水、承壓水等狀態，水的狀態不同，降水井封閉采取的方法就不同，但也考慮工程成本的降低以及工藝簡單、操作方便的原則。基坑降水的方法主要有：輕型井點降水、噴射井點降水、明溝加集水井降水、深井井點降水等，各降水方法有其各自特點和適用情況。基坑降水目的是保證地下結構工程能夠安全順利地進行。工程降水一般采用的是深井井點法，該方法施工方便，降水速度快。降水井的封井是根據基坑降水時間確定封井時機，通常是待基礎后澆帶全部澆筑完成或基礎結構±0.00 m封頂后一個月，工程沉降較平穩后才可封閉。降水井的封閉質量直接影響到建筑物的安全和使用功能。

1 降水井前期策劃及布設

基坑開挖前根據工程地質勘察報告和設計要求確定降水井的位置、深度、直徑及數量。降水井井管一般采用的是預制混凝土井管外裹一層濾網，保證泥沙不會隨地下水進入井內。降水井按區域布設，根據降水井的數量、排水量要求、水泵的大小設置適合管徑的排水管，將地下水排出場地內，并隨時觀察井內水位的變化。

2 地下水位于基底上1 m以內時降水井封井施工方法

2.1 施工流程

降水井井管切割→涂抹防水砂漿→抽水、起泵→投入級配砂石料→澆筑微膨脹防水混凝土封口→防水層施工。

2.2 施工方法

1)基礎墊層施工后，將降水井井管切割至墊層頂標高位置處，在降水井井口部位抹防水砂漿。

2)將降水井內積水抽干，并快速起泵，接著向井內投入預先準備好的級配砂石料，至降水井口3 m處。

3)將防水卷材平鋪且裹入井壁20 cm，在井壁內防水卷材表面抹聚合物水泥砂漿，2遍～3遍。

4)采用與基礎筏板混凝土強度等級相同的抗滲補償收縮混凝土澆筑至井口與基礎墊層平齊，采用快硬水泥配置速凝混凝土澆筑。井內有水上返時，可用干水泥將水吸干，并立即做防水加強層。

5)降水井封堵完畢，周圍10 cm及頂部刷水泥基滲透結晶型涂料三層厚度不小于1.2 mm，再按圖紙要求的防水做法進行基礎防水層施工。

2.3 質量控制

1)井口封堵施工質量驗收應符合GB 50208—2011地下防水工程質量驗收規范的相關規定。

2)上部灌注混凝土采用同基礎筏板強度等級的抗滲微膨脹混凝土。

3)井口周圈及頂部水泥基滲透結晶型涂料涂刷3層厚度不小于1.2 mm。

4)在井口處要做防水附加層，確保地下防水效果。

3 地下水位超過基底1 m以上時降水井封井施工方法

該施工方法是采用在基礎底板內埋置防水鋼套筒，抽水不停，當達到封井時機時，再進行封閉[1]。

降水井封堵施工示意圖見圖1。防水鋼套筒制作示意圖見圖2。

3.1 基坑開挖及防水鋼套筒制作

3.1.1 基坑開挖

降水井內水位降至符合基坑開挖要求后，進行基坑開挖。開挖過程中降水井要隨著基坑的降低而逐步下降。土方開挖時，要防止土方落入井內，減少降水井深度，因此，降水井上口應覆蓋竹膠板進行防護。采用機械進行土方開挖時，降水井外邊應預留40 cm土方采用人工開挖，避免機械碰撞降水井，確保降水井的完整性和正常工作。

3.1.2 防水鋼套筒制作

1)采用φ325×8 mm的熱軋無縫鋼管制作鋼套管，直徑以正好套入降水井井管外側為宜，鋼套管高度考慮墊層與筏板厚度且超出基礎筏板面不小于15 cm。

2)在鋼套管的外側壁下端焊接一道鋼板止水外環，采用6 mm厚的鋼板切割止水環，外環外徑不小于525 mm,鋼板止水外環的高度要埋置于筏板基礎混凝土墊層中部。

3)在鋼套管的外側壁中部焊接第二道鋼板止水外環，采用6 mm厚的鋼板切割止水環,外環外徑不小于525 mm,鋼板止水外環的高度位于筏板基礎中部。

4)在鋼套管的內側壁中間位置焊接第一道鋼板止水內環，采用6 mm厚的鋼板切割止水環,鋼板止水內環的寬度為80 mm，厚度為6 mm。

5)在鋼套管的內側壁上端焊接第二道鋼板止水內環，鋼板止水內環低于鋼套管上口25 cm，鋼板止水內環的寬度為80 mm，厚度為6 mm，鋼板止水內環上等間隔弧度設置6個固定螺栓，制作成管法蘭。

6)蓋板的制作：在鋼套管的管法蘭上設置與鋼套管內徑相同帶6個與止水內環匹配螺栓孔的圓形橡膠墊，厚度10 mm;再用厚度為15 mm的圓形帶螺栓孔鋼板法蘭蓋封堵。

這樣就做成一個內、外側均有兩道鋼板止水環的防水鋼套筒。

3.2 固定防水鋼套筒

1)在筏板基礎墊層澆筑前，將鋼套管沿降水井中心固定在降水井上口位置，抽水泵穿過鋼套管放入降水井進行抽降水。

2)在基礎墊層施工時，用4根Φ20長150 mm的鋼筋，將其對稱井字焊接在防水鋼套管底部，將鋼筋及止水外環澆筑于墊層混凝土中。

3)在底板防水層施工時，防水層上翻至防水鋼套管外側中部止水外環底部，再用膠泥密封進行防水收口處理。

4)基礎鋼筋綁扎時要在防水鋼套管處增設附加筋，并對防水鋼套筒采取抗浮措施，防止鋼套筒在基礎混凝土澆筑時上浮。防水鋼套筒周圈采用補償收縮的混凝土，小功率振搗棒振搗密實，待初凝前進行二次抹面，基礎施工期間降水井正常作業。

3.3 降水井封堵

建筑物基礎結構施工部位達到設計抗浮要求后進行降水井的封閉，降水井的封堵采用“先內后兩邊”的順序。單個井管封閉時，先加大該井周邊的降水力度，井管內水位降至最低時進行封堵。

3.3.1 降水井封堵流程

降水井抽水→起泵→投入級配砂石料→澆筑微膨脹防水混凝土→封閉蓋板→澆筑微膨脹防水混凝土→刷防水涂料。

3.3.2 施工方法

1)將井內水位降至最低，快速將水泵取出，然后將備好的級配砂石快速投入井內，填至距井口3 m處。

2)采用與筏板混凝土強度等級相同的補償收縮混凝土進行填充，填充至管法蘭底部，并振搗密實。

3)將橡膠墊穿過安裝在管法蘭頂部的螺栓上，再放管法蘭蓋，用套筒扳手對稱交錯擰緊螺母。保證法蘭蓋板密封嚴密，不漏氣。

4)井口蓋板封閉完成，應觀察24 h，無滲漏進行下步工序。

5)將高出筏板混凝土面的部分防水鋼套筒切割至基礎底板面，然后清理防水鋼套筒內側并涂抹防水涂料，用較筏板基礎混凝土強度高一級別的防水補償收縮混凝土填充密實鋼套筒頂部，與外側基礎底板上表面平齊，在初凝前實施二次抹壓，并對該處防水補償混凝土進行養護，表面覆蓋棉氈、塑料薄膜進行保濕養護，養護時間保證14 d以上。

6)防水鋼套筒外擴50 mm周圈范圍內涂抹防水涂料，徹底阻斷滲流水通道，確保封井質量。

3.4 封井要點[2]

1)降水井具體封井順序及時間要根據現場觀測及設計要求確定，分批按區域進行，絕不允許一次性全部封閉。先期封閉完成的要觀察24 h，無異樣后方可繼續封堵。

2)止水內、外環與鋼套筒的焊接質量一定要保證，焊接完成后進行淋水試驗，確保無滲漏水現象。

3)止水內、外環的位置及防水鋼套筒的高度要計算好，保證止水內、外環的預埋位置準確及防水鋼套筒高出筏板面15 cm(安全考慮，后期切割)。

4)封井前要征得設計院同意，建筑物達到抗浮要求后按計劃方案進行封井。

5)封井前需對每個井進行井深測量，根據每個井的實測井深計算回填材料用量。

6)封井前要將材料及工具備全，封井要快，減小地下水影響。

7)防水涂料涂抹一定要全面、細致，特別是防水鋼套筒與筏板混凝土接觸部位。

3.5 降水井封井質量控制

1)鋼套管防水與封堵施工質量驗收應符合GB 50208—2011地下防水工程質量驗收規范的相關規定；止水環焊接質量驗收執行GB 50205—2020鋼結構工程施工質量驗收標準的相關規定。

2)所采購的鋼板、焊條等材料必須“三證齊全”。加強質量檢測，嚴把質量關。

3)嚴格認真做好封井前數據收集、有效性試驗及封井施工準備工作，細化研判每道程序，不得以經驗盲目施工。

4)封蓋橡膠墊片選材優質，封蓋固定螺栓全部擰緊。

5)封井后要持續觀察封井效果，檢查確認封井無滲水后，再繼續逐個進行封井[3]。

4 應急處置

1)降水井在封閉完畢后仍有滲水現象，應采用高壓注漿機從滲水處向里灌注聚氨酯。

2)封井處于雨期時，要及時排除坑外積水，并隨時關注坑內降水井的水位變化，如有異常，暫停封井。

3)降水井處于陰暗、潮濕的地下環境中，施工現場應配備應急照明，保證施工的順利進行。

4)封井所用材料要比計算量多出10%，以免材料不足，造成停工，影響封井效果。填井材料要就近堆放，減少工序間的停頓，加快填料速度，封堵效果更好。

5)注意觀察周邊降水井水位變化，如因降水井封閉導致周邊降水井水位陡增，則應立即停止封井，查明原因后方可繼續施工。

6)抽出的井內地下水應排入市政管網或重復利用，不得隨意排放。

5 安全保證措施

1)降水工程實施前按設計要求建立沉降監測網，若通過沉降監測發現周邊有的建筑物沉降已達到危險程度時，應及時采取回灌措施[4]。

2)為了防止施工用電停電的突然發生以及現場電路系統出現故障，造成降水井抽水或封井施工中斷，要求降水井運行的整個過程都必須提供雙電源措施保證供電，正常施工用電同時配備柴油發電機。

3)應急降水運行人員如應急項目負責人、應急電工、應急發電機工和應急降水操作人員做到24 h隨叫隨到，參加應急搶險，排除險情。

6 結語

在實際施工中，地下水變化可能會比較復雜，但只要掌握其變化規律和現場情況，將會應對自如。本文主要介紹了兩種降水井封井方法，前一種比較簡單，主要是針對地下水位較低時，可在基礎墊層施工完成后，防水層施工前進行封閉，工藝簡單，操作方便，經濟適用；后一種比較復雜，主要是針對地下水位較高時，降水井封井按設計要求在結構施工完成相應節點后進行封堵，工藝相對比較復雜，重點是防水鋼套筒的制作及封閉時間的控制，實踐證明，采用該方法可以很好的達到降水井封井效果。此方法應用效果良好，是一項值得推廣和應用的技術。