建筑深基础筏板后浇带中降水井如何封堵?

作者:郎你个郎 | 分类:新闻 | 浏览:79 | 评论:

  1、基坑概况

  1.1 工程概况

  案例工程位于某城市主干道交汇处一角,属超高层建筑,塔楼36 层,地上总高165m,裙房4 层21m,地下室2 层,建筑面积近12 万m2。主要有商业、办公与酒店等业态。

  塔楼采用桩筏基础,埋深12m,采用桩端、桩侧后注浆钻孔灌注桩,塔楼与裙楼交界处设有800mm的沉降后浇带(见图1),裙楼其它区域设有伸缩后浇带;塔楼以外区域采用抗拔锚杆抗浮。

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  图1 塔裙交界环形后浇带示意

  1.2 水文地质条件

  据地质勘探报告,在勘探深度范围内场地地下水主要有两层,第一层为赋存于①层杂填土、③层粉质黏土、④层粉砂、⑤层粗砂中的孔隙潜水,第二层为赋存于⑦层粗砂、⑨层砾砂中的孔隙微承压水。补给来源主要是降雨和侧向迳流,排泄途径主要是人工开采和侧向迳流。勘察期间测得第一层地下水稳定水位为1.30~2.00m(标高2.04~2.50m),地下水位受季节性影响而变化,变化幅度约为1.50m ;第二层地下水稳定水位埋深较深,对基坑设计和地下室的安全无影响。

  1.3 基坑支护设计与监测

  基坑开挖深度按12m 计,基坑周长520m,平面呈方型。基坑采用直立锚拉灌注桩三道锚索拉锚形式支护,并采用水泥搅拌桩止水帷幕+ 桩间三管旋喷组合进行止水。对邻近道路和已有建筑物,和周边管线、道路及建筑物变形加强了观测。

  2、基坑开挖与降水措施

  2.1 地下水控制

  施工期间,施工单位设置地下水位观测井,对地下水位进行动态观测,按间距约15m 的密度在帷幕外侧增设直径不小于D300、深度不少于6m 的地下水位监测兼回灌井,当地下水位降幅超过1.5m 时,及时回灌,回灌时要观测地下水位回升情况,如效果不明显,要在坡顶增设回灌沟。但无论是增设回灌井还是回灌沟,均注意回灌井尽可能远离基坑边,保证边坡变形不恶化。

  2.2 基坑主要排水系统设计

  1)设坡顶和坡底预制“∪”型排水沟。

  2)坑底每间距40~50m 设置集水井,集水井一般布置于坑底拐角处,集水井1000×1000×1000mm。基坑积水通过集水坑抽排至坑顶排水沟排走。

  3)坡顶排水沟在排入市政管线前,先排至三级沉淀池过滤,沉淀池内部有效空间尺寸为3000×1500×1500mm。

  2.3 雨季处置

  该项目按以上工程桩、基坑围护设计、降排水方案组织实施开挖,期间正值雨季,暴雨较多,坑内排水告急,已成烂泥,土方外运受阻。开挖到地表以下8~9 米时,部分明水来源于土体地下水上升,部分系原裙房抗浮锚杆穿透较深的第二层地下水所致(其实在塔楼核心筒电梯坑底开挖深度已达17m)。如不采取坑内降排水措施,将无法完成土方开挖,筏板垫层也无法施工。

  3、在后浇带位置布设降水井

  各参建单位确定的降排水方案是在后浇带中设了18 口降水井,孔径为600mm 钻孔泥浆护壁,7m 深,400mm 直径钢筋笼外包滤网到垫层以上,周围回填碎石于垫层以下。放置潜水泵降排水,由于水量较大,停泵有水,无法完成碎石与混凝土垫层、防水层等施工。只得持续降排水为筏板等施工创造条件。雨季过后,地下水位稍有下降,水量变小。

  鉴于该井位设置的特殊性,再据对周围环境监测影响甚微、建筑结构高度的上升测得沉降数据趋于稳定等情况进行分析,暂缓堵井继续抽水,以不溢出地面为最宜,待到按设计要求满足“沉降后浇带要求塔楼结构封顶且沉降趋于稳定后方可封闭”条件时,堵井封带依次进行。

  4、降水井封堵方案

  从开始抽水到结构封顶,历时抽水时间长达一年之久,预估深井周围土体泥沙或许抽空、或许已塌方,故该井不宜仅堵井口。该井无预留封闭措施及位置的特殊性截至目前尚属首例,且无参考文献,这便成了将要攻克的技术难题。为确保封堵完好不渗漏,项目部多次研究后修改确定了具体封堵措施。

  4.1 降水井周围注浆

  18 口井采用对称逐一单口外围注浆方式进行封堵,即在每口井周围钻孔注浆,高压喷射水泥浆和水玻璃,使抽水过程中可能产生的塌方、空隙以及疏松的井口等得到充盈饱满,使其基本回归到原自然土体状态。

  注浆孔布局:因原井径600mm,滤网外径400mm,由于后浇带较窄,筏板钢筋上下层比较密,注浆孔只能在两侧,1000mm 范围各布设2 个,4 个注浆机,直径110mm,深度8m。

  地下室层高满足钻机操作高度,钻机找平,天车、转盘和桩位中心在同一铅垂线上,钻前空转,检验机械性能、泥浆泵、搅浆机等注浆设备的完好牢固性等。

  水泥浆配置:PC32.5 复合硅酸盐水泥和水玻璃。水灰比0.5∶1,注浆压力15~20MPa,水玻璃:水=1∶3配置备用,待注浆完成后再注入水玻璃稀释液。

  采用高压喷射注浆成孔,旋转速度为20~25r/min,提升速度为25~30cm/min,注浆压力15~20MPa,泥浆比重1.5~1.8。钻孔时,钻机下的侧向喷嘴喷射出的高压水泥浆冲击切割土体,使水泥浆与土层充分融为一体,施工技术员随时注意运行状态,控制孔底标高即可终孔,快速提钻。

  孔内喷射水玻璃:钻头提出后,立即下入注射水玻璃的管子到底。直径20mm PVC 管子制作,底口封闭,侧向开孔2mm 4 个,小孔外采用外胶带封闭,以防水泥浆渗入,注射管就位后,采用漏斗灌入备用的水玻璃液体,每孔用量38L 约50kg。如果水泥浆已成胶状,则减少注入量。注浆结束后开启高压水清理管路与设备。

  孔口封堵:注浆结束钻头提出后,孔内水泥浆液面会凝固下沉,应随时补浆,确保满足封填面要求封住孔口,表面高度应低于垫层300mm,该范围用堵漏灵(内掺JS 乳液)分层填实。

  4.2 降水井封堵

  施工前,先割掉原降水井上口钢筋,以便施工操作,并用自吸泵将井内水压至水井底部。在井内埋设1 根φ32mm 壁厚塑料水管和1 根φ30mm 钢管(下端封底,500mm 范围内管壁开5 个3mm 小孔,间隔1.5~2.0m),水管连接自吸泵作为施工抽水用,钢管为注浆管,连接高压注浆机阀门。

  在堵漏灵中加入JS 乳液和水,用电动搅拌器搅拌均匀(具有一定流动性),将其倒入降水井上部,待其初凝后用小毛刷沾水润湿养护,使其表面光泽坚实。堵漏灵具有一定强度后,将外露的塑料管割掉,用细钢筋将纱布塞入管内,并在PVC 管内灌入速凝堵漏灵(提前将堵漏灵拌好具有较好的流动性),将高出垫层的钢管切除。

  在降水井上口涂刷JS 防水涂料,内加无纺布加强层,按图2 示意做好垫层以下的防水卷材,与原卷材搭接好后,浇筑垫层与周边垫层平齐。18 口井封堵完成后即可进行后浇带常规浇筑事宜。

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  图2 井口处理示意

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