基坑內降水井的防水與封堵施工工法

《基坑內降水井的防水與封堵施工工法》是山東天齊置業集團股份有限公司、江蘇南通二建集團有限公司完成的建築類施工工法；作者分別是肖華鋒、崔超、劉玉彥、呂茂森、呂東、孫成偉；該工法的適用範圍是需要進行降水的較寬基坑，以及基坑局部加深部位降水井的防水與封堵，也適用於普通基坑在中間布置降水井的防水與封堵。

《基坑內降水井的防水與封堵施工工法》主要的工法特點是：加快了施工進度，縮短了施工工期，降低了工程造價；防水與封堵施工方法簡便，操作人員不需進行專業訓練；防水效果好。

2009年10月19日，《基坑內降水井的防水與封堵施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2007-2008年度國家二級工法。

基本介紹

• 中文名：基坑內降水井的防水與封堵施工工法
• 工法編號：GJEJGF017-2008
• 完成單位：山東天齊置業集團股份有限公司、江蘇南通二建集團有限公司
• 主要完成人：肖華鋒、崔超、劉玉彥、呂茂森、呂東、孫成偉
• 審批單位：中華人民共和國住房和城鄉建設部
• 主要榮譽：國家二級工法（2007-2008年度）

形成原因

隨著中國建築業的快速發展，建築基坑工程不斷向地下延伸，深基坑工程越來越多，並且基坑規模越來越大。當建築基坑位於地下水位以下時，施工採取的主要降水方法是在基坑四周布置各種降水井，以保證正常施工。這種方法對基坑中間降水效果較差，降水時間長。當建築物基坑較寬時，這種方法難以保證基坑中間的降水效果。為解決基坑較寬工程中間部位的降水問題，可以在基坑中間布置降水井，但如何對降水井進行防水處理、對降水井怎樣進行封堵，並滿足工程使用功能、符合國家相關規範要求又是一個必須解決得技術難題。

針對基坑內布置降水井，山東天齊置業集團股份有限公司、江蘇南通二建集團有限公司開展了基坑內降水井的防水與封堵技術課題研究，並先後在勝利油田防空人防工程、山東省建築科學研究院住宅樓和濟南市兒童醫院外科病房樓及車庫等多個工程中套用，不斷總結經驗並加以改進，逐漸形成了《基坑內降水井的防水與封堵施工工法》。

工法特點

《基坑內降水井的防水與封堵施工工法》的工法特點是：

1.與通常的降水施工技術相比，在基坑中間布置適當的降水井可高效地降低地下水位，加快施工進度，縮短施工工期，降低工程造價。

2.基坑內降水井的防水與封堵施工方法簡便，操作人員不需進行專業訓練，普通工人即可完成。

3.施工速度快，不影響其他工序的施工，也不影響施工進度。

4.採用的材料均為施工中常用材料，材料成本低，其造價低廉。

5.防水效果好，採用了多道防水構造措施，能保證混凝土底板的防水效果，具有較大的經濟效益和社會效益。

操作原理

適用範圍

《基坑內降水井的防水與封堵施工工法》適用於需要進行降水的較寬基坑，以及基坑局部加深部位降水井的防水與封堵，也適用於普通基坑在中間布置降水井的防水與封堵。

工藝原理

《基坑內降水井的防水與封堵施工工法》的工藝原理敘述如下：

對於基坑較寬、降水較深的基坑進行降水施工時，在土方開挖之前，在基坑中間布置降水井，在墊層施工時埋設防水鋼套管，在底板混凝土澆築完成可以停止降水時，採用級配砂石、乾水泥對降水井進行封堵，對鋼套管採用法蘭蓋加密封墊進行封堵，鋼套管上層澆築防水混凝土。基坑降水井防水與封堵剖面圖見圖1。

圖1 基坑降水井防水與封堵剖面圖

施工工藝

工藝流程

《基坑內降水井的防水與封堵施工工法》的工藝流程見圖2。

圖2 降水井的防水與封堵施工工藝流程

操作要點

《基坑內降水井的防水與封堵施工工法》的操作要點如下：

1.降水方案設計

（1）根據工程圖紙和地質條件，結合工程實際情況進行降水方案設計。

（2）當工程基坑中間有電梯井、污水井等局部加深部位時，可在加深部位中間或附近布置降水井，提高降水效率。

（3）降水井布置應避開樁基、框架柱、剪力牆、基礎梁等豎向構件部位，避免交叉作業。

2.編制基坑內降水井的防水與封堵方案

根據審定的降水方案，編制基坑內降水井防水與封堵施工專項方案，施工方案應報監理單位審批。

3.基坑管井施工

（1）降水井濾管部分宜採用無砂混凝土濾管，外包孔眼為1~2毫米濾網。

（2）降水井施工方法同普通大口徑井點。

4.基坑土方開挖

（1）土方開挖時，應注意對降水井上口採取覆蓋複合竹膠板等保護措施，防止開挖土方落人井內，減少降水井深度。

（2）進行土方開挖應對吸水管、水泵電纜採取防護措施，應採用搭設鋼管支架對吸水管、電纜架空。鋼管支架應避開挖掘機、自卸汽車行走路線，防止吸水管、電纜破損。

（3）採用機械進行土方開挖時，應距離降水井外邊預留300毫米土方採用人工開挖，嚴禁挖掘機碰撞降水井。

5.防水鋼套管制作

（1）採用Φ325×8的熱軋無縫鋼管制作鋼套管，鋼套管高度為混凝土底板與墊層厚度之和。

（2）加工防水套管止水外環。根據鋼套管外徑，選擇不小於6毫米厚的鋼板加工止水環。止水外環外徑不小於525毫米，內徑為320毫米。用石筆在鋼板上畫出切割線，可採用乙炔切割。

（3）焊接止水外環。採用E422焊條焊接止水外環，止水外環距離頂部的高度不小於250毫米。

（4）止水內環螺栓焊接。根據防水鋼套管的內徑，市場購買型號相符的DN150管法蘭和管法蘭蓋，其外徑為300毫米。選擇M16螺紋長度不小於60毫米的六角螺栓。採用E422焊條，將螺栓焊接於止水內環上，螺栓帽位於止水內環下部。

（5）根據焊接螺栓的止水內環加工橡膠墊圈，橡膠墊圈厚度不小於10毫米。

（6）採用E422焊條焊接止水內環，止水內環位於防水套管高度的中間部位。

（7）焊接鋼套管底座。選擇4根Φ20長150毫米的鋼筋，將其對稱焊接在防水套管底部。

（8）防水鋼套管加工完成後，應對防水套管進行除銹，並刷兩遍防鏽漆。防水鋼套管示意圖見圖3。

圖3 防水鋼套管示意圖

6.固定防水鋼套管

（1）在底板混凝土墊層澆筑前，將降水井表面找平，保證降水井同基底相平。將鋼套管固定在降水井中心上方的降水井口上，降水泵穿過鋼套管放入降水井進行降水。

（2）澆築底板混凝土墊層時，應注意對防水鋼套管的保護，嚴禁振搗棒或平板振動器直接振搗鋼套管。如果防水套管發生位移，應在混凝土初凝前及時將防水套管找正，保證防水套管位於降水井上方，且垂直。

7.鋼套管處防水層施工

施工底板防水層時，防水層上翻至防水鋼套管外側止水環底部，採用密封膠泥進行防水收口處理。

8.底板結構施工

（1）施工底板防水保護層，應注意對防水鋼套管的保護，嚴禁直接振搗鋼套管。

（2）底板鋼筋綁紮時，應按圖紙和設計要求對防水套管周圍進行施工。套管周圍鋼筋可以不斷開繞過。當鋼筋斷開時，應在套管周圍附加鋼筋進行加強措施。

（3）當防水套管高度大於500毫米時，為保證套管的穩定性，可在套管止水外環上部點焊鋼筋與底板鋼筋固定。

（4）澆築底板混凝土時，混凝土澆築至防水套管外側，防水套管內側不澆築。

9.降水井回填

（1）根據設計要求允許停止降水時，應先停止基坑內降水，在降水井封堵之後，再停止基坑外降水，減少基坑內降水井封堵時的水壓，便於基坑內降水井封堵。

（2）基坑內降水井封堵順序應按由內向外的原則進行，封堵順序按審定的防水封堵方案施工。

（3）基坑內降水井停止降水後，立即將降水泵取出，降水井底部回填攪拌均勻的級配砂石。回填數量應事先進行計算。數量應按降水井深度、直徑，扣除上部2米高確定。

（4）降水井上部2米深範圍回填普通矽酸鹽乾水泥，防止地下水位上升過快，影響防水井蓋的封堵。回填高度至鋼套管止水內環下平。

10.防水鋼套管法蘭密封

（1）根據管法蘭蓋板的大小和螺栓眼製作橡膠墊圈，橡膠墊圈厚度為10毫米。

（2）根據管法蘭蓋板的外徑大小，畫出橡膠墊圈的切割線，採用壁紙刀沿切割線割好橡膠墊圈。

（3）將橡膠墊圈與管法蘭蓋板重疊壓緊，按管法蘭蓋板上的螺栓孔畫出螺栓眼的位置、大小線，採用台鑽鑽好螺栓直徑的螺栓孔。

（4）將事先製作好的橡膠墊圈套入鋼套管的螺栓上，再放入管法蘭蓋，用套筒扳手對稱交錯擰緊螺母。保證法蘭蓋板密封嚴密，不漏氣。

11.混凝土澆築

在確認法蘭蓋板密封嚴密驗收合格後，將鋼套管內清理乾淨，蓋板上部內澆築比底板混凝土高一個強度等級的膨脹混凝土，混凝土坍落度為30~50毫米。採用小型振搗器將混凝土振搗密實。

12.混凝土養護

在混凝土達到初凝後，進行二次壓光，立即覆蓋塑膠薄膜、毛氈，對該處膨脹混凝土進行養護，養護時間不小於14天。

材料設備

材料

《基坑內降水井的防水與封堵施工工法》所用的主要材料明細見表1。

表1 主要材料（單☐井）

序號	材料名稱	材料規格	單位	數量	備註
1	鋼套管	DN325X8	米	底板+墊層厚度	∕
2	砂子	中砂	立方米	降水井深度	∕
3	石子	5~31.5毫米	立方米	降水井深度	∕
4	水泥	普通矽酸鹽	千克	250	∕
5	六角螺栓	M16	個	10	∕
6	螺母	M16	個	10	∕
7	鋼板	250X250X6	平方米	0.1	∕
8	管法蘭蓋	DN150	個	1	∕
9	橡膠墊圈	厚10毫米	個	1	∕
10	管法蘭	DN150	個	1	∕
11	鋼筋	Φ20毫米	毫米	600	∕
12	膨脹混凝土	高於底板一級	立方米	底板厚	∕

設備

《基坑內降水井的防水與封堵施工工法》所用的主要機具明細見表2。

表2 主要機具

序號	材料名稱	材料規格	單位	數量	用途
1	交流電焊機	BX2-300	台	1	焊接止水環
2	套筒扳手	∕	套	1	擰固螺栓
3	台鑽	∕	台	1	墊圈打眼
4	振動檫	Φ30毫米	根	1	膨脹混凝土振搗
5	切割機	∕	台	1	切割套管
6	氧氣	∕	瓶	1	切割止水環
7	乙炔	∕	瓶	1	切割止水環
8	鋼絲刷	∕	把	5	除銹
9	潛水泵	Φ100毫米	台	1	降水

質量控制

《基坑內降水井的防水與封堵施工工法》的質量控制要求如下：

1.鋼套管制作、安裝施工質量標準

（1）封堵所用材料鋼套管、鋼板、管法蘭、管法蘭蓋、密封膠泥、橡膠墊圈、砂子、石子、水泥、膨脹劑等均應有材料合格證。

（2）止水外環、內環與鋼套管焊縫應均勻、密實，不得有氣泡、夾渣等現象。

（3）鋼材表面均不允許有結疤、裂紋、摺疊和分層等缺陷。鋼材表面的鏽蝕深度，不得超過其厚度的1/4。

（4）鋼套管與混凝土墊層應固定牢固，嚴禁有鬆動現象。

2.鋼套管防水收口施工質量標準

鋼套管防水與收口施工質量應符合《地下工程防水技術規範》GB50108-2001的相關規定。

3.降水井回填質量標準

（1）底部回填級配砂石應有實驗室出具的配合比，按配合比施工。

（2）上部回填乾水泥應採用普通矽酸鹽水泥或快硬性水泥。

4.防水套管密封質量標準

（1）鋼套管密封質量應符合《地下工程防水技術規範》GB50108-2001的相關規定。

（2）管法蘭蓋的螺母應擰緊、法蘭蓋板密封嚴密，不得有漏氣、滲水現象。

5.膨脹混凝土質量標準

（1）膨脹混凝土與鋼套管應結合緊密，表面不得有裂縫、龜裂等現象。

（2）防水套管處混凝土不得有滲水現象，結構表面無濕漬，符合一級防水等級標準。

安全措施

施工單位採用《基坑內降水井的防水與封堵施工工法》施工時，除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外，尚應遵守注意下列事項：

1.進行土方開挖應對吸水管、水泵電纜採取防護措施，應採用搭設鋼管支架對吸水管、電纜架空。鋼管支架應避開挖掘機、自卸汽車行走路線，防止吸水管、電纜破損。

2.基礎、主體結構施工期間應加強對吸水管、降水泵電纜的保護，降水泵電纜應穿PVC套管保護。

3.降水泵用電必須採用TN-S接零保護系統。

環保措施

《基坑內降水井的防水與封堵施工工法》的環保措施如下：

1.施工現場成立以項目經理為組長的環境保護小組，完善各項管理制度，逐級落實責任，將組織、落實、檢查、驗收一體化、規範化、制度化。

2.基坑降水防水與封堵施工中，應該做好建築施工現場的環境管理工作，依照ISO14000標準和《中華人民共和國環境保護法》，採取有效的管理措施做好環保工作。

3.混凝土施工時，應採用低噪聲環保型振搗器，以降低城市噪聲污染。

4.密封膠泥防水材料應使用無污染環保型膠泥。

效益分析

以勝利油田防空專業隊掩蔽工程為例對《基坑內降水井的防水與封堵施工工法》進行效益分析。

1.節約投資：該工程採用基坑外降水結合基坑內降水的複合方案，降水工程造價98.7萬元。

若採用基坑外降水方案，降水工程造價約125萬元。採用基坑外降水結合基坑內降水的複合方案節約投資26.3萬元。

2.節能環保：採用基坑內降水抽水量比基坑外降水降低了1/2，有效地保護了水資源。

3.縮短施工工期：由於基坑內降水提高了降水效率，土方開挖前降水僅用了5天。如果採用基坑外降水，前期降水需用了10天，基坑內降水縮短施工工期5天。

註：施工費用以2007-2008年施工材料價格計算

套用實例

《基坑內降水井的防水與封堵施工工法》的套用實例如下：

勝利油田防空專業隊掩蔽工程位於濟南路的勝利會場東鄰，原勝利花園處，建築面積12704平方米，東西長104.75米，南北長129.65米。工程開工日期：1999年10月，竣工日期：2000年9月。

基坑深6.3米，局部深7.45米，其中下深廣場深6.85米，局部深7.95米。地下水位常年在自然地坪以下1米左右。降水方案設計：在基坑四周布置輕型井點，同時在基坑中間布置10眼大口井。基坑中間的降水井在主體結構施工完成後停止使用，基坑內降水井全部採用基坑降水井防水與封堵施工工法進行施工。經過實踐檢驗，基坑降水井防水封堵效果優良，防水套管處混凝土無一處有滲水現象，結構表面無濕漬，完全符合一級防水等級標準。

榮譽表彰

2009年10月19日，中華人民共和國住房和城鄉建設部以“建質[2009]162號”檔案發布《關於公布2007-2008年度國家級工法的通知》，《基坑內降水井的防水與封堵施工工法》被評定為2007-2008年度國家二級工法。