深基坑基础底板内降水井封堵施工技术的研究

杨鹏宇

(山西省长治市建筑质量安全指导中心，山西 长治 046000)

地下水的处理一直是施工首先要面对的难题，地下水形态多样，它与地下的地质构造、地下水位等有着密切的关系。地下水一般分为潜水、承压水等状态，水的状态不同，降水井封闭采取的方法就不同，但也考虑工程成本的降低以及工艺简单、操作方便的原则。基坑降水的方法主要有：轻型井点降水、喷射井点降水、明沟加集水井降水、深井井点降水等，各降水方法有其各自特点和适用情况。基坑降水目的是保证地下结构工程能够安全顺利地进行。工程降水一般采用的是深井井点法，该方法施工方便，降水速度快。降水井的封井是根据基坑降水时间确定封井时机，通常是待基础后浇带全部浇筑完成或基础结构±0.00 m封顶后一个月，工程沉降较平稳后才可封闭。降水井的封闭质量直接影响到建筑物的安全和使用功能。

1 降水井前期策划及布设

基坑开挖前根据工程地质勘察报告和设计要求确定降水井的位置、深度、直径及数量。降水井井管一般采用的是预制混凝土井管外裹一层滤网，保证泥沙不会随地下水进入井内。降水井按区域布设，根据降水井的数量、排水量要求、水泵的大小设置适合管径的排水管，将地下水排出场地内，并随时观察井内水位的变化。

2 地下水位于基底上1 m以内时降水井封井施工方法

2.1 施工流程

降水井井管切割→涂抹防水砂浆→抽水、起泵→投入级配砂石料→浇筑微膨胀防水混凝土封口→防水层施工。

2.2 施工方法

1)基础垫层施工后，将降水井井管切割至垫层顶标高位置处，在降水井井口部位抹防水砂浆。

2)将降水井内积水抽干，并快速起泵，接着向井内投入预先准备好的级配砂石料，至降水井口3 m处。

3)将防水卷材平铺且裹入井壁20 cm，在井壁内防水卷材表面抹聚合物水泥砂浆，2遍～3遍。

4)采用与基础筏板混凝土强度等级相同的抗渗补偿收缩混凝土浇筑至井口与基础垫层平齐，采用快硬水泥配置速凝混凝土浇筑。井内有水上返时，可用干水泥将水吸干，并立即做防水加强层。

5)降水井封堵完毕，周围10 cm及顶部刷水泥基渗透结晶型涂料三层厚度不小于1.2 mm，再按图纸要求的防水做法进行基础防水层施工。

2.3 质量控制

1)井口封堵施工质量验收应符合GB 50208—2011地下防水工程质量验收规范的相关规定。

2)上部灌注混凝土采用同基础筏板强度等级的抗渗微膨胀混凝土。

3)井口周圈及顶部水泥基渗透结晶型涂料涂刷3层厚度不小于1.2 mm。

4)在井口处要做防水附加层，确保地下防水效果。

3 地下水位超过基底1 m以上时降水井封井施工方法

该施工方法是采用在基础底板内埋置防水钢套筒，抽水不停，当达到封井时机时，再进行封闭[1]。

降水井封堵施工示意图见图1。防水钢套筒制作示意图见图2。

3.1 基坑开挖及防水钢套筒制作

3.1.1 基坑开挖

降水井内水位降至符合基坑开挖要求后，进行基坑开挖。开挖过程中降水井要随着基坑的降低而逐步下降。土方开挖时，要防止土方落入井内，减少降水井深度，因此，降水井上口应覆盖竹胶板进行防护。采用机械进行土方开挖时，降水井外边应预留40 cm土方采用人工开挖，避免机械碰撞降水井，确保降水井的完整性和正常工作。

3.1.2 防水钢套筒制作

1)采用φ325×8 mm的热轧无缝钢管制作钢套管，直径以正好套入降水井井管外侧为宜，钢套管高度考虑垫层与筏板厚度且超出基础筏板面不小于15 cm。

2)在钢套管的外侧壁下端焊接一道钢板止水外环，采用6 mm厚的钢板切割止水环，外环外径不小于525 mm,钢板止水外环的高度要埋置于筏板基础混凝土垫层中部。

3)在钢套管的外侧壁中部焊接第二道钢板止水外环，采用6 mm厚的钢板切割止水环,外环外径不小于525 mm,钢板止水外环的高度位于筏板基础中部。

4)在钢套管的内侧壁中间位置焊接第一道钢板止水内环，采用6 mm厚的钢板切割止水环,钢板止水内环的宽度为80 mm，厚度为6 mm。

5)在钢套管的内侧壁上端焊接第二道钢板止水内环，钢板止水内环低于钢套管上口25 cm，钢板止水内环的宽度为80 mm，厚度为6 mm，钢板止水内环上等间隔弧度设置6个固定螺栓，制作成管法兰。

6)盖板的制作：在钢套管的管法兰上设置与钢套管内径相同带6个与止水内环匹配螺栓孔的圆形橡胶垫，厚度10 mm;再用厚度为15 mm的圆形带螺栓孔钢板法兰盖封堵。

这样就做成一个内、外侧均有两道钢板止水环的防水钢套筒。

3.2 固定防水钢套筒

1)在筏板基础垫层浇筑前，将钢套管沿降水井中心固定在降水井上口位置，抽水泵穿过钢套管放入降水井进行抽降水。

2)在基础垫层施工时，用4根Φ20长150 mm的钢筋，将其对称井字焊接在防水钢套管底部，将钢筋及止水外环浇筑于垫层混凝土中。

3)在底板防水层施工时，防水层上翻至防水钢套管外侧中部止水外环底部，再用胶泥密封进行防水收口处理。

4)基础钢筋绑扎时要在防水钢套管处增设附加筋，并对防水钢套筒采取抗浮措施，防止钢套筒在基础混凝土浇筑时上浮。防水钢套筒周圈采用补偿收缩的混凝土，小功率振捣棒振捣密实，待初凝前进行二次抹面，基础施工期间降水井正常作业。

3.3 降水井封堵

建筑物基础结构施工部位达到设计抗浮要求后进行降水井的封闭，降水井的封堵采用“先内后两边”的顺序。单个井管封闭时，先加大该井周边的降水力度，井管内水位降至最低时进行封堵。

3.3.1 降水井封堵流程

降水井抽水→起泵→投入级配砂石料→浇筑微膨胀防水混凝土→封闭盖板→浇筑微膨胀防水混凝土→刷防水涂料。

3.3.2 施工方法

1)将井内水位降至最低，快速将水泵取出，然后将备好的级配砂石快速投入井内，填至距井口3 m处。

2)采用与筏板混凝土强度等级相同的补偿收缩混凝土进行填充，填充至管法兰底部，并振捣密实。

3)将橡胶垫穿过安装在管法兰顶部的螺栓上，再放管法兰盖，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。

4)井口盖板封闭完成，应观察24 h，无渗漏进行下步工序。

5)将高出筏板混凝土面的部分防水钢套筒切割至基础底板面，然后清理防水钢套筒内侧并涂抹防水涂料，用较筏板基础混凝土强度高一级别的防水补偿收缩混凝土填充密实钢套筒顶部，与外侧基础底板上表面平齐，在初凝前实施二次抹压，并对该处防水补偿混凝土进行养护，表面覆盖棉毡、塑料薄膜进行保湿养护，养护时间保证14 d以上。

6)防水钢套筒外扩50 mm周圈范围内涂抹防水涂料，彻底阻断渗流水通道，确保封井质量。

3.4 封井要点[2]

1)降水井具体封井顺序及时间要根据现场观测及设计要求确定，分批按区域进行，绝不允许一次性全部封闭。先期封闭完成的要观察24 h，无异样后方可继续封堵。

2)止水内、外环与钢套筒的焊接质量一定要保证，焊接完成后进行淋水试验，确保无渗漏水现象。

3)止水内、外环的位置及防水钢套筒的高度要计算好，保证止水内、外环的预埋位置准确及防水钢套筒高出筏板面15 cm(安全考虑，后期切割)。

4)封井前要征得设计院同意，建筑物达到抗浮要求后按计划方案进行封井。

5)封井前需对每个井进行井深测量，根据每个井的实测井深计算回填材料用量。

6)封井前要将材料及工具备全，封井要快，减小地下水影响。

7)防水涂料涂抹一定要全面、细致，特别是防水钢套筒与筏板混凝土接触部位。

3.5 降水井封井质量控制

1)钢套管防水与封堵施工质量验收应符合GB 50208—2011地下防水工程质量验收规范的相关规定；止水环焊接质量验收执行GB 50205—2020钢结构工程施工质量验收标准的相关规定。

2)所采购的钢板、焊条等材料必须“三证齐全”。加强质量检测，严把质量关。

3)严格认真做好封井前数据收集、有效性试验及封井施工准备工作，细化研判每道程序，不得以经验盲目施工。

4)封盖橡胶垫片选材优质，封盖固定螺栓全部拧紧。

5)封井后要持续观察封井效果，检查确认封井无渗水后，再继续逐个进行封井[3]。

4 应急处置

1)降水井在封闭完毕后仍有渗水现象，应采用高压注浆机从渗水处向里灌注聚氨酯。

2)封井处于雨期时，要及时排除坑外积水，并随时关注坑内降水井的水位变化，如有异常，暂停封井。

3)降水井处于阴暗、潮湿的地下环境中，施工现场应配备应急照明，保证施工的顺利进行。

4)封井所用材料要比计算量多出10%，以免材料不足，造成停工，影响封井效果。填井材料要就近堆放，减少工序间的停顿，加快填料速度，封堵效果更好。

5)注意观察周边降水井水位变化，如因降水井封闭导致周边降水井水位陡增，则应立即停止封井，查明原因后方可继续施工。

6)抽出的井内地下水应排入市政管网或重复利用，不得随意排放。

5 安全保证措施

1)降水工程实施前按设计要求建立沉降监测网，若通过沉降监测发现周边有的建筑物沉降已达到危险程度时，应及时采取回灌措施[4]。

2)为了防止施工用电停电的突然发生以及现场电路系统出现故障，造成降水井抽水或封井施工中断，要求降水井运行的整个过程都必须提供双电源措施保证供电，正常施工用电同时配备柴油发电机。

3)应急降水运行人员如应急项目负责人、应急电工、应急发电机工和应急降水操作人员做到24 h随叫随到，参加应急抢险，排除险情。

6 结语

在实际施工中，地下水变化可能会比较复杂，但只要掌握其变化规律和现场情况，将会应对自如。本文主要介绍了两种降水井封井方法，前一种比较简单，主要是针对地下水位较低时，可在基础垫层施工完成后，防水层施工前进行封闭，工艺简单，操作方便，经济适用；后一种比较复杂，主要是针对地下水位较高时，降水井封井按设计要求在结构施工完成相应节点后进行封堵，工艺相对比较复杂，重点是防水钢套筒的制作及封闭时间的控制，实践证明，采用该方法可以很好的达到降水井封井效果。此方法应用效果良好，是一项值得推广和应用的技术。