建筑深基礎筏板后澆帶中降水井如何封堵?
1,、基坑概況
1.1 工程概況
案例工程位于某城市主干道交匯處一角,,屬超高層建筑,,塔樓36 層,地上總高165m,,裙房4 層21m,,地下室2 層,建筑面積近12 萬m2,。主要有商業(yè),、辦公與酒店等業(yè)態(tài)。
塔樓采用樁筏基礎,,埋深12m,,采用樁端、樁側(cè)后注漿鉆孔灌注樁,,塔樓與裙樓交界處設有800mm的沉降后澆帶(見圖1),,裙樓其它區(qū)域設有伸縮后澆帶;塔樓以外區(qū)域采用抗拔錨桿抗浮,。
圖1 塔裙交界環(huán)形后澆帶示意
1.2 水文地質(zhì)條件
據(jù)地質(zhì)勘探報告,,在勘探深度范圍內(nèi)場地地下水主要有兩層,第一層為賦存于①層雜填土,、③層粉質(zhì)黏土,、④層粉砂、⑤層粗砂中的孔隙潛水,,第二層為賦存于⑦層粗砂,、⑨層礫砂中的孔隙微承壓水。補給來源主要是降雨和側(cè)向逕流,,排泄途徑主要是人工開采和側(cè)向逕流,。勘察期間測得第一層地下水穩(wěn)定水位為1.30~2.00m(標高2.04~2.50m),,地下水位受季節(jié)性影響而變化,,變化幅度約為1.50m ;第二層地下水穩(wěn)定水位埋深較深,,對基坑設計和地下室的安全無影響,。
1.3 基坑支護設計與監(jiān)測
基坑開挖深度按12m 計,基坑周長520m,,平面呈方型,。基坑采用直立錨拉灌注樁三道錨索拉錨形式支護,,并采用水泥攪拌樁止水帷幕+ 樁間三管旋噴組合進行止水,。對鄰近道路和已有建筑物,,和周邊管線,、道路及建筑物變形加強了觀測,。
2、基坑開挖與降水措施
2.1 地下水控制
施工期間,,施工單位設置地下水位觀測井,,對地下水位進行動態(tài)觀測,按間距約15m 的密度在帷幕外側(cè)增設直徑不小于D300,、深度不少于6m 的地下水位監(jiān)測兼回灌井,,當?shù)叵滤唤捣^1.5m 時,及時回灌,,回灌時要觀測地下水位回升情況,,如效果不明顯,要在坡頂增設回灌溝,。但無論是增設回灌井還是回灌溝,,均注意回灌井盡可能遠離基坑邊,保證邊坡變形不惡化,。
2.2 基坑主要排水系統(tǒng)設計
1)設坡頂和坡底預制“∪”型排水溝,。
2)坑底每間距40~50m 設置集水井,集水井一般布置于坑底拐角處,,集水井1000×1000×1000mm,。基坑積水通過集水坑抽排至坑頂排水溝排走,。
3)坡頂排水溝在排入市政管線前,,先排至三級沉淀池過濾,沉淀池內(nèi)部有效空間尺寸為3000×1500×1500mm,。
2.3 雨季處置
該項目按以上工程樁,、基坑圍護設計、降排水方案組織實施開挖,,期間正值雨季,,暴雨較多,坑內(nèi)排水告急,,已成爛泥,,土方外運受阻。開挖到地表以下8~9 米時,,部分明水來源于土體地下水上升,,部分系原裙房抗浮錨桿穿透較深的第二層地下水所致(其實在塔樓核心筒電梯坑底開挖深度已達17m)。如不采取坑內(nèi)降排水措施,,將無法完成土方開挖,,筏板墊層也無法施工。
3,、在后澆帶位置布設降水井
各參建單位確定的降排水方案是在后澆帶中設了18 口降水井,,孔徑為600mm 鉆孔泥漿護壁,,7m 深,400mm 直徑鋼筋籠外包濾網(wǎng)到墊層以上,,周圍回填碎石于墊層以下,。放置潛水泵降排水,由于水量較大,,停泵有水,,無法完成碎石與混凝土墊層、防水層等施工,。只得持續(xù)降排水為筏板等施工創(chuàng)造條件,。雨季過后,地下水位稍有下降,,水量變小,。
鑒于該井位設置的特殊性,再據(jù)對周圍環(huán)境監(jiān)測影響甚微,、建筑結(jié)構(gòu)高度的上升測得沉降數(shù)據(jù)趨于穩(wěn)定等情況進行分析,,暫緩堵井繼續(xù)抽水,以不溢出地面為最宜,,待到按設計要求滿足“沉降后澆帶要求塔樓結(jié)構(gòu)封頂且沉降趨于穩(wěn)定后方可封閉”條件時,,堵井封帶依次進行。
4,、降水井封堵方案
從開始抽水到結(jié)構(gòu)封頂,,歷時抽水時間長達一年之久,預估深井周圍土體泥沙或許抽空,、或許已塌方,,故該井不宜僅堵井口。該井無預留封閉措施及位置的特殊性截至目前尚屬首例,,且無參考文獻,,這便成了將要攻克的技術難題。為確保封堵完好不滲漏,,項目部多次研究后修改確定了具體封堵措施,。
4.1 降水井周圍注漿
18 口井采用對稱逐一單口外圍注漿方式進行封堵,即在每口井周圍鉆孔注漿,,高壓噴射水泥漿和水玻璃,,使抽水過程中可能產(chǎn)生的塌方、空隙以及疏松的井口等得到充盈飽滿,,使其基本回歸到原自然土體狀態(tài),。
注漿孔布局:因原井徑600mm,濾網(wǎng)外徑400mm,,由于后澆帶較窄,,筏板鋼筋上下層比較密,,注漿孔只能在兩側(cè),1000mm 范圍各布設2 個,,4 個注漿機,,直徑110mm,,深度8m,。
地下室層高滿足鉆機操作高度,鉆機找平,,天車,、轉(zhuǎn)盤和樁位中心在同一鉛垂線上,鉆前空轉(zhuǎn),,檢驗機械性能,、泥漿泵、攪漿機等注漿設備的完好牢固性等,。
水泥漿配置:PC32.5 復合硅酸鹽水泥和水玻璃,。水灰比0.5∶1,注漿壓力15~20MPa,,水玻璃:水=1∶3配置備用,,待注漿完成后再注入水玻璃稀釋液。
采用高壓噴射注漿成孔,,旋轉(zhuǎn)選自.投標書代寫網(wǎng) yipai178.com 速度為20~25r/min,,提升速度為25~30cm/min,注漿壓力15~20MPa,,泥漿比重1.5~1.8,。鉆孔時,鉆機下的側(cè)向噴嘴噴射出的高壓水泥漿沖擊切割土體,,使水泥漿與土層充分融為一體,,施工技術員隨時注意運行狀態(tài),控制孔底標高即可終孔,,快速提鉆,。
孔內(nèi)噴射水玻璃:鉆頭提出后,立即下入注射水玻璃的管子到底,。直徑20mm PVC 管子制作,,底口封閉,側(cè)向開孔2mm 4 個,,小孔外采用外膠帶封閉,,以防水泥漿滲入,注射管就位后,,采用漏斗灌入備用的水玻璃液體,,每孔用量38L 約50kg,。如果水泥漿已成膠狀,則減少注入量,。注漿結(jié)束后開啟高壓水清理管路與設備,。
孔口封堵:注漿結(jié)束鉆頭提出后,孔內(nèi)水泥漿液面會凝固下沉,,應隨時補漿,,確保滿足封填面要求封住孔口,表面高度應低于墊層300mm,,該范圍用堵漏靈(內(nèi)摻JS 乳液)分層填實,。
4.2 降水井封堵
施工前,先割掉原降水井上口鋼筋,,以便施工操作,,并用自吸泵將井內(nèi)水壓至水井底部。在井內(nèi)埋設1 根φ32mm 壁厚塑料水管和1 根φ30mm 鋼管(下端封底,,500mm 范圍內(nèi)管壁開5 個3mm 小孔,,間隔1.5~2.0m),水管連接自吸泵作為施工抽水用,,鋼管為注漿管,,連接高壓注漿機閥門。
在堵漏靈中加入JS 乳液和水,,用電動攪拌器攪拌均勻(具有一定流動性),,將其倒入降水井上部,待其初凝后用小毛刷沾水潤濕養(yǎng)護,,使其表面光澤堅實,。堵漏靈具有一定強度后,將外露的塑料管割掉,,用細鋼筋將紗布塞入管內(nèi),,并在PVC 管內(nèi)灌入速凝堵漏靈(提前將堵漏靈拌好具有較好的流動性),將高出墊層的鋼管切除,。
在降水井上口涂刷JS 防水涂料,,內(nèi)加無紡布加強層,按圖2 示意做好墊層以下的防水卷材,,與原卷材搭接好后,,澆筑墊層與周邊墊層平齊。18 口井封堵完成后即可進行后澆帶常規(guī)澆筑事宜,。
圖2 井口處理示意