基坑降水井法兰片封堵工法.doc

基坑降水井法兰片封堵工法162020年4月19日文档仅供参考降水井封堵施工工法一、前言在长三角地区，土层以粉砂土居多，适宜用降水井降水。在地下室施工阶段，为降低地下水位，降水要求是按设计要求把地下水位降至设计标高以下，防止底板上浮，降水井在地下室底板施工完成后至地下室回填土、后浇带未封闭前完成前，需继续抽水，还需保留一部分降水井，因而出现了降水井封堵的问题。以前的降水井封堵方法。停止降水后，先在降水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，投入降水井管内，因停止降水后水位上升快，无封气、封水措施，经常造成封堵失效，本工法采用了钢套管，克服了封堵的通病。本工法具体做法是，降水井封堵是在打混凝土垫层时，放入制作好的套管，和垫层混凝土浇筑在一起，套管外面焊钢板止水环，阻断套管外侧地下水气向上渗流的第一条路径，按正常情况应在套管内侧设钢板止水环，但这样水泵不易拿出，因而需要在套管上口设一法兰，用橡胶垫圈密封，上紧螺栓，封盖与套管连接紧密后，阻断地下水向上渗流的第二条路径。此二条水流渗流路径均被阻止在地下室底板以下，起到有效的阻水、气封堵作用。二、工法特点2.1采用此法降水井封井，可在地下室施工完成至回填土完成、后浇带完成之前，继续从地下室抽出地下水，封堵后底板的有效高度应得到保证。2.2底板套管内外均设止水钢板，可起双保险止水作用。2.3封井时，能保证水泵从井内移出，又保证了基础底板混凝土的厚度。2.4当地下水位较高时，用带橡胶垫的盖板封死水路，这样在干燥的场所浇筑底板混凝土，施工质量能得到保证。水压的最大可控制在5kg/cm2 ，气压可控制在4kg/cm2，在混凝土缓慢硬化阶段，保证地下水、天然气不会穿透混凝土，不会形成小裂纹。特别是地下含有少量天然气的工程，在地下室底板浇筑时，地下天然气可从顺水流方向流至井口，防止从其它部位混凝土中冒出，使底板混凝土形成无数条贯通细小裂缝，采用事后补救、补漏的任何方法，也只能是采用治表不治本。因而对于此类地质情况地下室地板闭堵，此工法效果更明显。三、适用范围降水井适用范围：土质为粉土、砂土、碎石土、可溶岩、破碎带。渗透系数1.0200.0m/d，含水丰富的潜水、承压水、裂隙水。降水井封堵适用：地下室用降水井降水，在基础施工完成后仍需继续降水，且地下室土质中含有天然气，封堵比较困难的降水工程。四、工艺原理降水井一般用直径300波纹管，基础底板垫层浇筑之前制作完成套管。套管做法为：套管规格为273*5，长500，上口带一法兰盘，直径为373，厚10，法兰周边有10只螺栓孔，直径为12，螺栓规格为10长60，法兰盘与套管之间橡胶垫圈为3厚。管壁外口焊5厚止水环，长50，沿套管周边满焊，见附图一。套管插入波纹管内，管上口与底板下口相平，以便确保底板混凝土的厚度，浇垫层前套管用钢筋支架临时固定一下，浇完垫层后，套管就固定在垫层上。在浇筑底板混凝土前，用木模在法兰把阀兰盘内外隔开，在套管周边按要求对底板钢筋进行加强处理：四边附加钢筋212，锚固长度为30d,放置在主筋平面，中间加一道环筋212，搭接35d，上下各一根，见附图二。套管外侧的混凝土和底板一道浇筑。此时套管外侧止水环起第一道止水作用。木模内的混凝土，等抽水完成后，先清理干净法兰盘表面，放置3mm厚封闭垫圈，盖好盖板，旋紧螺栓，随后浇筑盖板上部的混凝土，混凝土强度等级应比底板混凝土强度等级提高一级，掺8%比例的膨胀剂，确保混凝土在硬化阶段不出现裂缝。附图一五、施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程施工准备套管制作降水井洞口留设临时固定套管位置浇筑垫层混凝土支模套管部位加强筋绑扎浇筑套管外侧底板混凝土取出水泵用螺栓固定好盖板浇筑盖板上部混凝土养护5.2操作要点5.2.1套管施工材料：直径273*5钢管，分段截断，长为500法兰盘，直径373，厚10止水钢板，做成圆环状，钢板厚5，内径373，园环宽50 螺栓，10只螺栓孔，直径为12，长60 封堵板，外直径373，厚10 橡胶垫片，3厚，内径373由专业电焊工，将法兰盘与钢管焊接，要求满焊，采用电弧焊，E43焊条，外侧焊缝高8mm，要求焊缝表面平整，不得有较大的凹陷、焊瘤，接头处不得有裂纹，咬边深度、气孔夹渣等数量与大小，以及接头尺寸偏差，不得超过下表的规定。项次偏差名称单位允许偏差值1接头处轴线的曲折度42焊缝高度mm23横向咬肉深度mm0.54焊缝表面气孔和夹渣个2套管大小由波纹管大小、插入深度决定，视情况可采用焊接钢管或成品带法兰的普通钢管制作，制作要求：严格控制套管直径和长度，套管规格比波纹管大一规格。如波纹管直径为300，套管用直径273，长度控制在500，与波纹管搭接500。制作好的套管如附图三。5.2.2安装套管制作完成后，下一步是埋设套管。1、为控制沉降，在垫层施工前，填一层石子，用钢筋做一些支撑架，临时支撑用。2、浇垫层时，发现套管歪斜，要及时扶正。3、垫层浇完后，及时进行木模支撑，和进行套管上口覆盖保护，防止杂物进入降水井内，木模支撑应严密，严防漏浆，否则浇底板混凝土时，浆液将污染螺栓，甚至进入降水井洞中，造成降水井排水不畅。4、严格控制套管支撑位置，应注意“标高、中线、前倾后仰、左高右低、左前右后”等各个方位的位置偏差。5、按设计要求套管下口可与底板下口相平或比底板下口稍低一些，允许偏差10mm，保证底板混凝土的厚度。见附图一。 5.2.3维护1、套管安装完成后，注意做好保护，防止杂物进入井内。2、降水要求是降至套管以下1000左右。3、当台风来临时，会出现基坑积水，这时应增加水泵数量，让套管不要浸水时间过长。否则将造成法兰盘表面生锈，封堵时，橡皮垫和封堵板结合不好，造成封堵失效。六、材料与设备机具设备表序号设备名称设备型号单位数量用途1电焊机BX1台1焊接法兰2台钻2516-1A台1钻孔3切割机J3GQ-400台1切割钢管用七、质量控制7.1工程质量控制标准7.1.1封堵施工质量执行钢结构工程施工质量验收规范 GB50205- 。1、封板、套筒外观不得有裂纹、过烧及氧化皮。检查数量:每种抽查5%，且不应少于10 只。2、钢结构用橡胶垫的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。检查数量:全数检查。检验方法:检查产品的质量合格证明文件、中文标志及检验报告等。3、焊条等焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及国家现行行业标准建筑钢结构焊接技术规程JGJ81 的规定。焊条等在使用前，应按其产品说明书及焊接工艺文件的规定进行烘焙和存放。检查数量:全数检查。检验方法:检查质量证明书和烘焙记录。4、焊缝尺寸允许偏差应符合本规范的规定。检查数量:每批同类构件抽查10%，且不应少于3 件；被抽查构件中，每种焊缝按条数各抽查5%，但不应少于1 条；每条检查1 处，总抽查数不应少于10 处。检验方法:用焊缝量规检查。检验方法:用放大镜观察检查和表面探伤。5、焊缝外观质量标准(mm)项目允许偏差未焊满0.20.04t，且2.0根部收缩0.20.04t，且2.0咬边0.1t 且1.0弧坑裂纹允许存在个别长度5.0 的弧坑裂纹电弧擦伤允许存在个别电弧擦伤接头不良缺口深度0.1t，且1.0表面夹渣深0.2t 长0.5t,且20.0表面气孔每50.0 焊缝长度内允许直径0.4t，且3.0 的气孔2 个，孔距6 倍孔径注：表内t 为连接处较薄的板厚。7.2法兰盘制作的要求控制7.2.1焊接工件外观检查，一般用肉眼或量具检查焊缝和母材的裂纹及缺陷，也可用放大镜检查，必要时进行磁粉或渗透探伤。焊缝的焊波应均匀，不得有裂纹、未焊合、夹渣、焊瘤、咬边、烧穿、弧坑和针状等缺陷，焊接区无飞溅残留物。7.2.2焊接材料的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。7.2.3T型接头要求熔透的对接和角对接组合烛缝，其焊角尺寸不应小于l/4。7.2.4焊缝感观应达到：外形均匀，成型较好，焊道与焊道、焊道与基本金属间过渡较平滑，焊渣和飞溅物基本清除干净。7.3质量保证措施7.3.1在放置套管前，用水平仪打好标高，钉好木桩，防止套管位置偏高，减小了底板混凝土的有效厚度。7.3.2做好套管下部的混凝土振捣密实工作。7.3.3及时清理，水位较高时，增加水泵容量或增加水泵数量，防止套管表面生锈。7.3.4降水井波纹管的安放垂直度的好坏，对套管平整度的有较大影响，否则，应加大套管。7.3.5法兰盘与钢管的焊接质量，应在接头清渣后逐个进行目测或量测，保证套管的水、气密封性。八、安全措施8.1做好套管处覆盖工作，防止工人不慎踏入。8.2电缆线路应采用“三相五线制”接线方式，电气设备和电气线路必须绝缘良好，场内架设的电力线路其悬挂高度和线间距除按安全规定要求进行外，将其布置在专用电杆上。8.3施工现场使用的手持照明灯使用36V的安全电压。8.4室内配电柜、配电箱前要有绝缘垫，并安装漏电保护装置。8.5建立完善的施工安全保证体系，加强施工作业中的安全检查，确保作业标准化、规范化。8.6焊接过程中及时清渣，焊缝表面光滑平整，加强焊缝应平缓过渡，弧坑应填满。8.7每台电焊机须设专用断路开关，并有与焊机相匹配的过流保护装置。一次线与电源接点不宜用插销连接，其长度不得大于5m，且须双层绝缘。九、环保措施9.1成立对应的施工环境卫生管理机构，在工程施工中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章，加强对施工工程材料、设备、废水、生产生活垃圾、弃渣的控制和治理，遵守防火及废弃物的规章制度，做好交通环境疏导，充分满足便民要求，认真接受城市交通管理，随时接受相关单位的监督检查。9.2将施工场地和作业限制在工程建设允许的范围内，合理布置、规范围挡，做到标牌清楚、齐全，各种标识醒目，施工场地整洁文明。9.3对施工中可能影响的各种公共设施制定可靠的防止损坏和移位的实施措施，加强实施措施，加强实施中的监测、应对和验证。9.4设立专用排水沟，集水坑，水集中排放。9.5定期清理沉淀池泥砂，按环境卫生指标达标外，并按当地环保要求的指定地点排放。十、效益分析10.1本工法将地下室底板的封堵，做在底板施工之前，对工程底板的厚度有了保证，减少了底板水气渗漏的现象。制作套管材料的单价如下：序号名称规格单价1法兰片DN27360元/只2无缝钢管DN273188元/米一只封堵套管成本为：188/2+60+60+ 20元（人工焊接及材料费）=234元。一次性投入，彻底堵住了水气渗漏的二条路径，特别是气渗漏，因它比水渗漏更难控制，特别在混凝土没硬化之前，它可冲破任何一道防线。封堵井在封堵之前可作为水气的出口，封堵后，水面标高上升，浮力增大，克服底板上浮的措施有抗拔桩和建筑物自重。地下室底板下的天然气，经过有效的封堵，使它的运行路线从降水井处逸出，改为从地下室底板外侧逸出。由此可见，此封井措施的社会效益和环境效益是明显的。10.2本工法与同类地下室降水井封堵相比，场地易于布置、工程进度快、干扰因素少、有利于文明施工，能确保周围设施完好使用，不会造成因封堵失败，而影响地下室的使用，形成了好的经济效益。十一、应用实例11.1、杭州136#地块（江南一品）2#地下库封井实例。1、工程概况工程场地位于杭州滨江区，该场地西侧为一号路，北侧为滨盛路。扬州136#地块（江南一品）2#地下库地下部分为二层，主楼地上20层，为框架-剪力墙结构，基础形式为钻孔灌注桩基础。建筑面积26000m2，本工程0.000标高相当于绝对标高6.90m基坑四周自然地坪标高为6.85m，基坑长度为81.3m，宽42m。工程 9月开工， 12月封顶。地质勘察报告在九（一）6条文中说明：在勘察期间发现局部地层中含有一定的天然气，而且压力较大，局部出现井喷、涌砂现象，施工时应引起足够重视，并采取一定的安全措施。根据勘察报告，土层情况如下：层素填土：灰黄色，湿，松散，以粘质粉土为主，含有少量碎石、植物根茎、腐殖质等。场地西侧（原为2层平房）地表见大块石。全场分布，层顶高程5.476.49m，层厚0.301.30m.-1层砂质粉土：灰、灰黄色，很湿，稍密。实测标贯锤击数N=511击，属中等压缩性土层。全场分布，层顶高程-4.52-6.04m,层厚0.802.5m。-2层砂质粉土：灰、灰黄色，湿，中密。含少量氧化铁锈斑及少量腐殖质。属中等压缩性土层，该层工程性能差。场区全区分布，层顶高程-2.224.13m,层厚5.109.00m。2、施工情况在基坑的四周布置降水井14只，每间隔10m布置一只。坑内降水井设24只，井深为16.50m，管井直径为300波纹管。井点间距为1000mm，井管长度为6.0m，根据现场排水情况，在场地的北面有二个下水井能够排水。在场地开挖线1m以外做500*400的排水沟，排水沟每隔50米做沉淀池一个，确保进入下水道内的水为清水。3、工程结果评介工程在基础底板完成后，根据设计单位意见，保留10口降水井继续抽水，其余降水井全部封闭。保留的10口降水井等地下室回填土全部完成后，全部封闭，按此工法进行封堵。在降水井封井后，用特定的仪器检漏仪ZB-2038观测降水井附近的渗漏情况：封堵表面无裂缝、渗漏，未发现天然气渗漏现象。沉降情况如下：沉降观测点共16处，房屋竣工时，最大沉降5mm，平均沉降4mm，较均匀。11.2、杭州中水博度假酒店工程降水井封堵实例。1、工程概况工程位于杭州市萧山区宁围镇顺坝村。工程结构为框架结构，地下室占地面积16306m2，地上6层。采用82口降水井，开挖深度为4.6m，支护形式为土钉墙。降水井深14.5m。地面标高一般在5.16.35m（系黄海高程系），工程开工 12月，至今 11月8日已施工至第3层，勘察单位：浙江国土工程勘察有限公司，本工程地下室基坑挖深范围内的地层为：（1-1层)耕植土灰色，湿，松散，粘质粉土性，含植物根系，局部见生活垃圾。层厚0.301.20m。（1-2层)冲填土：灰色，湿，松散，砂质粉土性，含半炭化植物残体。层厚0.904.50m。（2-1层)砂质粉土：灰色，很湿，中密，含云母碎片，无光泽反应，干强度低，韧性低，摇振反应迅速。地质勘察报告在十一（二）9条文中说明：在勘察期间发现局部地层中含有一定的天然气，而且压力较大，局部出现井喷、涌砂现象，施工时应引起足够重视，并采取一定的安全措施。2、施工情况 5月24日开始做降水井，从二层地下室处开始施工，管井直径为300波纹管，降水10天后进行土方开挖，从挖土情况看，降水效果较好。截止 9月10日，地下室外填土完成一半，室内降水井局部封堵。从封堵情况看，没有出现地面渗漏现象。3、工程结果评介采用降水井封堵工法，为保证施工过程楼房的安全稳定，并及时监测各主要工序施工阶段引起的沉降动态数值，我方对楼房进行了全过程监控量测。观测点共28处，房屋基础沉降监测结果显示，房屋施工至3层时，最大沉降3mm，平均沉降量为2mm，较均匀。施工全过程处于安全、稳定、快速、优质的可控状态。图片如下：