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摘要:以水利工程施工为例,在水利工程施工中需要结合设计图纸,进行基坑开挖工作。在明挖基坑内部的承压降水井停止降水时,会在很短时间内涌出大量降水。此种降水问题如不能得到及时解决,势必会影响明挖基坑坑内质量,不利于后续施工开展。基于此,本文结合明挖基坑坑内承压降水井封堵问题进行分析,并对降水井进行封堵工作,希望封堵工作具有可靠性,能够解决降水涌出问题。
关键词:明挖基坑;承压降水井;封堵施工;技术研究
前言
明挖基坑作为一种全新施工方式,此种施工方式相对简单,具有安全、经济等多种特点。但是,在明挖基坑施工过程中,为解决地下水位问题,多应用承压降水井,承压降水井操作相对简单、成本低,能够在明挖基坑施工中充分去除降水,是当前明挖基坑主要降水方式。但是,在实际挖掘工作中,明挖基坑很容易受到地质环境影响,当基坑内部无隔水层时,基坑内地下水处于承压状态,在停止降水后,会出现大量地下水,致使承压降水井施工封堵问题难度增大,不仅会影响明挖基坑后续工作开展,更影响施工整体防水效果,致使明挖基坑结构出现不稳定等问题。因此,应在明挖基坑施工中,做好承压降水井封堵施工技术,在确保施工安全同时为后续工程开展构建良好环境。
1、明挖基坑承压降水井基坑封堵工程概况
以某地水利工程施工为例,在此项工程中主体是暗涵结构,暗涵设计为倒虹吸结构,倒虹吸进出口应用竖井与两侧分洪道连接。倒虹吸总长108.8m,总宽60.3m,其中隧洞部分总长92m。隧洞断面由9个并排城门洞形断面组成,一衬顶板最大覆土6.5m,一衬开挖断面宽6.7m*高8.2m,二衬内壁断面宽5m*高6m。暗涵一衬锚喷混凝土厚350mm,二衬自密实混凝土厚500mm,中部设置临时仰拱将暗涵分为上下两个导洞,一二衬之间设置HDPE防水层。拱顶设有大管棚、小导管,采用双液浆深孔注浆止水。
2、明挖基坑承压降水将封堵方案设计
2.1封堵方案原理
在承压降水井封堵方案设计中,应遵循护壁原理[2],在施工准备工作中,做好不停止降水处理方式,并在承压降水井正常运行过程中,将地下水与地面水进行隔离,在隔离以上部分,应用混凝土进行浇筑,对承压降水井井管进行封堵,并留出预留管部分。在封堵工作完成后,应关闭施工现场水阀与闸阀,运用混凝土对隔离以下部分进行压力注浆,在这一过程中,应根据现场勘查结构,根据地下水压力对封堵工作进行调整,从而使隔离上下水层能够达到平衡静止状态。只有在封堵处理工作中,使明挖基坑内部形成泥皮,不断降低井壁透水性,在保持压力同时,在固定时间,打开相应闸阀,检查内部泥浆浓度,检查泥浆稳定性,如果在检查过程中发现泥浆浓度下降,应注入玻璃水,加速承压降水井泥浆凝固速度,从而完成降水井封堵工作。
2.2封堵技术要点
在承压降水井封堵工作中,应遵循施工流程,结合工艺流程,做好技术要点管控工作,例如,在具体封堵工作中,首先,应当安装水管与相应闸阀,并在这一过程中预埋防水钢套管[3]。其次,应做好底部防水与浇筑砼工作,检查浇筑浓度是否合格,如出现不合格问题,应关闭水泵或是闸阀,再一次注浆,使承压降水井压力更为稳定。最后,如注浆浓度符合要求,应加入玻璃水,使浆液更快凝固。
2.3施工操作要点
为确保施工期道路安全,防止地面沉降变形,选用深孔注浆止水方案,避免降水导致地面沉降。在孔洞外侧下部各设置一排高压旋喷桩,与两侧竖井地连墙形成闭合,阻断外部来水,减小暗涵区域注浆止水压力及难度。在1号和9号洞外侧下部增加高压旋喷桩止水帷幕,深入到下部粘土层不小于1.5m,保证止水帷幕呈闭合状态。在明挖基坑开挖后,应在承压降水井上部安装闸阀,确保闸阀处于开启状态。与此同时,应做好后期注浆与管道封闭工作,及时监测注浆情况,确保各个组件紧密连接,在各个连接口缠绕胶带,提升连接处密闭性。此外,底板砼内部应预埋防水钢套管,预埋的钢管壁厚应达到3毫米,套管中部宽150毫米、厚3毫米的止环。并将止水环与镀锌钢管进行电焊,电焊施工中焊缝密实,高度不能小于3毫米。
只有满足这些要求,才能提升水管气密性,使承压降水井更好运转,为后续施工顺利开展构建良好环境。
3、明挖基坑承压降水井注浆封堵施工技术
3.1做好水压测量工作
在混凝土的强度达到80%左右,应安装注浆压力表,并在具体工作中,做好连接工作接通注浆管路,从而达成静压平衡状态要求,并在注浆工作前,应用连通器原理,并进行地下水压测量工作。在测量过程中,应严格遵循测量方式与技术要求,结合水头差计算理论,再次基础上提升0.2MPa,并关闭注水管阀,应用注浆泵将其清水压回其中,并关闭闸阀对压力表进行观察,确保压力值稳定,测量此时的地下水水压。
其次,在封堵技术中,应做好注浆配比工作,注浆水泥因选择P.042.5普通硅酸盐水泥,其中水灰比为0.5:1,双浆的配比为1:1.5.在注浆现场施工时,应对材料型号与规格进行检查,并做好分类工作,避免原材料出现混用或是错用等问题。最后,承压降水井注浆工作,应严格遵循各项注浆标准,并遵循相关规范。只有这样,才能提升注浆封堵能力。
3.2控制注浆各项指标
在明挖基坑坑内承压降水井封堵施工中,应以压力控制技术为主,在这一过程中,做好压力测量工作。与此同时,在注浆中应充分考量不同孔隙率与扩散问题,注浆量不能小于承压降水井井管1.2倍。在首次注浆工作中,应关闭水泵与相关闸阀,并打开注浆管,当注浆压力到达1.2倍时,可以停止注浆工作,如果在30分钟内注浆压力保持稳定,才能确保注浆达到地下水底层中,并充分扩散。如果,注浆达不到稳定压力值,则应进行观察,并进行多次注浆工作。在反复几次注浆后,达到注浆标准,则能完成封堵工作,使水泥浆充分填充,并进行拆除工作。
3.3降水井封堵技术要点
对降水井封堵技术进行分析,在封堵技术中,应遵循井位平面布置图,对现场进行勘察工作,并做好障碍物清除工作,对现场施工进行合理改动,在施工前,应对施工现场与准备工作进行检查,并做好地下管道检查工作,防止其他管道在施工中受到碰撞,造成损坏。其次,应结合预埋护口管施工技术,将管插入原状土层中,并做好密封与填实[4]工作,防止泥浆外渗或是返出管外。此外,应结合钻井成孔施工技术,选择一径到底材料,在钻孔时将钩丝悬挂,轻轻按下,在这一过程中,应确保口径垂直。应用制浆机制作封堵泥浆,形成泥浆覆盖层,当钻杆工作停止时,应进行泥浆涂抹工作,最大限度规避墙壁倒塌等问题。与此同时,在明挖基坑管道下井时,应查看过滤器是否满足设计要求,并对孔的深度进行综合测量,只有孔径、深度达到既定要求,才能开始下井管,使焊接工作有序开展。最后,在洗井工作中,应结合联合洗井方式,在回填工作完成后,将空气压缩,使管内空气与泥浆充分混合,内部混合密度小于外部密度,防止渗透与洗不净等多种问题出现。
4、结束语
在明挖基坑施工中,为提升明挖基坑施工效率,应做好承压降水井封堵工作,运用加压方式,确保降水井的井壁与地下水产生静态平衡压力,从而在封堵过程中,解决流动水中泥浆固结效果不佳,解决降水井停止工作大量水涌出问题,并在可靠施工技术支持下,结合现场实地勘察环境,对封堵方案不断调整,做好不同细节工作。只有遵循设计方案或是施工技术要求,做好材料准备与测量工作,并在这一过程中,结合承压降水井封堵技术要点,遵循封堵工艺流程,提升明挖基坑施工质量,为明挖基坑后续工作开展奠定良好基础,才能从根源处提升封堵技术可靠性,维护明挖基坑工作顺利开展。
参考文献
[1]师磊,许鹏,王亮.浅析深基坑施工降水井封井施工控制要点[J].建材与装饰,2019(28):57-58.
[2]庞磊.分析地铁超深基坑坑内降水及降水井封堵施工方法[J].居舍,2019(14):45.
[3]张路.地铁超深基坑坑内降水及降水井封堵施工方法研究[J].智能城市,2018,4(24):138-139.
[4]王建男.地铁项目深基坑降水工程中的降水井封闭技术研究[J].建筑施工,2018,40(02):174-175+178.