肖鐘仲,邱炳權,鄒卓楠,朱銀燕,李瀘著,曾陽彬
(中國建筑第四工程局有限公司 廣州 510665)
目前,隨著城市化不斷加快發(fā)展,土地資源日益緊缺,建筑行業(yè)逐漸加大力度重視地下空間的發(fā)展,地下室在建筑領域中的地位也愈發(fā)重要,但隨即而來的地下室質量問題或地下水等因素引發(fā)而來的滲漏及堵漏問題,也引起廣泛關注,有的甚至會影響建筑壽命及相應使用功能等。因此地下室滲漏的處理是當今建筑行業(yè)的重中之重。
本文通過工程實際案例,介紹富含巖層的裂隙發(fā)育的滲水處理方式,提出相應的解決方式,為類似的項目提供參考借鑒。
某工程位于廣州市海珠區(qū)琶洲,位處獵德大橋東側,臨近珠江,地貌屬珠三角沖積平原。該工程設有3 層地下室,地下室底板埋深約14.5 m,核芯筒最深處19.5 m,緊臨珠江邊,地處珠江水系斷裂帶,裂隙水源豐富。
⑴地下水位:根據(jù)項目勘察報告,可查得該工程地下水埋深介于0.70~3.90 m之間。
⑵地下水類型及賦存與補給:①上層滯水,主要賦存于填土中,補給來源主要為大氣降水,補給量受季節(jié)的影響明顯;②潛水,主要賦存于砂層中,是本場地的主要含水層,且微承壓性,補給來源主要靠大氣降水及相鄰含水層補給,補給量受季節(jié)和潮水的影響較明顯;③巖層總的裂隙水,與基巖的裂隙發(fā)育及其連通性有關,主要的補給來源為大氣降水或相鄰含水層,補給量受巖體破碎程度及連通性的影響明顯。
⑶地下水量評估:根據(jù)地勘報告,淤泥為弱透水層,砂層為強透水層,基巖巖性主要以泥質粉砂巖和泥灰?guī)r為主,強~中風化巖裂隙發(fā)育,裂隙中賦存一定的地下水,水量的補給與裂隙連通性有關,根據(jù)鉆孔簡易抽水試驗測得其涌水量Q=156~180 m3∕d。由于項目地處珠江水系斷裂帶,因此有著豐富的裂隙水,是基礎施工滲水處理的主要水源。
滲水現(xiàn)狀?滲水原因分析?滲水處理措施抉擇?鋼套管接高(包含止水閥設置)?關閥檢驗焊縫?高壓灌漿封堵?鑿除、養(yǎng)護。
滲水部位主要在消防電梯集水井,滲水主要從事先預埋的500鋼管降水井中涌出,滲水處為2處,集水井長寬高為1 600 mm×1 300 mm×4 500 mm,儲水量為9.36 m3。井底設置了直徑500 mm 的鋼制圓型降水井,井深200 mm,采用7.5 kW 水泵,參數(shù)見表1。根據(jù)現(xiàn)場抽水統(tǒng)計,從地下室井底抽至地面揚程為21 m,豐水期要將滿井水抽至降水井底80 min,枯水期要將滿井水抽至降水井底45 min。WQD 污水泵型號為WQ45-22-7.5,流量為45 m3∕h,揚程為22 m,功率為7.5 kW,電源為380 V∕50 Hz,轉速為3 000 r∕min,口徑為5 mm。
根據(jù)污水泵參數(shù)及涌水時間參數(shù)計算涌水量:豐水期涌水量:(45×80÷60-9.36)÷60=0.844 m3∕min。枯水期涌水量:(45×44÷60-9.36)÷60=0.406 m3∕min。
本次滲水主要位置在消防集水井,成因在核心筒施工時,為了使核心筒基坑干燥,解決基礎施工降水問題,從而將核芯筒周邊的水有組織地引入消防集水井,在消防集水井內(nèi),設置降水井,因此在基礎混凝土封閉后,有大量的水從集水井內(nèi)的降水井涌出。同時根據(jù)設計結構說明,本工程施工降水需施工至10層方能停止降水。
3.4.1 初步?jīng)Q策
根據(jù)結構施工情況,8 月底完成了10 層的結構施工,同時下半年為枯水期,對滲水點的封堵較為有利。因此決定在9月完成降水井封堵工作。
3.4.2 確定處理措施[5]
根據(jù)決策情況,針對已預埋止水鋼套筒及現(xiàn)場實際情況,項目部聯(lián)合公司針對該滲水點組織召開專題會議。經(jīng)會議討論,擬定幾項措施可供采用,但因各種因素情況,最終只采取一項處理措施[5]:在原有的預埋止水鋼套管的基礎上,先對該鋼套管進行接高600 mm,同時根據(jù)實驗測得1 m3的水在1 個DN65 閥管自重壓力流淌約需0.7 min,出水量大于枯水期涌水量0.406 m3∕min,為了后期封蓋焊接順利,在接高的鋼套管上設置2個直徑為DN65的閥門,如圖1所示。
圖1 鋼套管預留止水閥Fig.1 Steel bushing Reserved Water Stop Valve
鋼套管接高后,可取出原預留抽水泵,水由2個止水閥位置排出,排到降水井外集水坑后再由水泵抽至地面,然后進行焊接封閉鋼套管蓋板、關閉止水閥再進行高壓灌漿[6],最后進行鑿除、養(yǎng)護等細部處理。處理措施如圖2所示。
圖2 處理措施示意圖Fig.2 Schematic Diagram of Treatment Measures
將在已預留好止水閥中的直徑為500 mm 的鋼套管與原預留的止水鋼套管進行焊接接高,要求具備水下焊工證的電焊工1位,焊縫均勻飽滿,焊接位置不得滲水等。
焊接完蓋板后,待焊縫冷卻,關閉2個閥門進行焊縫檢驗,所有焊縫不得有漏水現(xiàn)象,若發(fā)現(xiàn)有漏水的地方,可重復上述步驟進行補焊。封鋼套管蓋如圖3所示。
圖3 封鋼套管蓋示意圖Fig.3 Schematic Diagram of Sealing Steel Casing Cover
在高壓灌漿封堵前,先準備好高壓灌漿所需的材料、設備及相應的人員安排。其中高壓灌漿材料選用快硬水泥灌漿材料[8],該材料為水硬性材料,適合有水作業(yè),主要對降水套管及滲水點縫隙進行封堵,在有水的情況下能快速凝結。
前期各項工作準備完成后,待鋼蓋板與鋼套管焊接焊縫達到相應要求后,對降水井鋼套管內(nèi)的壓力進行測量。套管內(nèi)的壓力采用直接測量法測得,主要方法為將壓力表通過閥門接口接入降水井鋼管的閥門上,打開閥門測得井內(nèi)壓力為3.1 MPa。高壓注漿采用壓力及注漿量雙指標進行控制。注漿壓力采用大于3.1 MPa穩(wěn)壓注漿,經(jīng)過測試,決定壓力穩(wěn)定在3.6 MPa,注漿量大于3.14×0.252×0.6=0.118 m3。當注漿量大于0.118 m3,穩(wěn)壓3.6 MPa 無法壓入時,變壓3 次,無法注入,即可停止注漿。高壓灌漿封堵如圖4所示。
圖4 高壓灌漿封堵Fig.4 High Pressure Grouting for Plugging
高壓灌漿封堵完成,待封堵位置的混凝土達到相應的強度后,對滲水點處的裝置進行拆除并鑿除相應高出地面的混凝土部分,按照相應的養(yǎng)護措施進行養(yǎng)護,且養(yǎng)護周期需滿足14 d 以上,待28 d 以后再對該部位做相應的防水加強措施。
⑴通過本工程處理措施及結合現(xiàn)場情況,可進行相關優(yōu)化:可將預埋止水鋼套管及鋼套管接高直接優(yōu)化為預埋含有止水閥的止水鋼套管。
⑵該滲水處理措施通過本工程應用情況,其可適用于以下各階段:①底板施工前,在沒有進行底板施工前,如發(fā)現(xiàn)該類似滲水情況,可及時優(yōu)先進行處理,這個時候解決相應滲水(含涌水)問題是最好的解決時段,后續(xù)一些相應處理也可簡單方便多;②底板施工時:出現(xiàn)類似該工程所舉案例,無法停下來先行解決該類似滲水問題時,可采用該優(yōu)化后的方式進行處理解決;③地下室底板施工完成后,后期出現(xiàn)涌水導致底板開裂、開洞等情況;④其它可適用的類似階段。
⑶在地下室滲水處理過程中,針對裂隙連通中的裂縫水引起的滲水情況,采用上述封堵處理措施,所取得效果非常顯著,完成相應的封堵工作,解決滲水情況,為后期地下室“無水”現(xiàn)象做出巨大的貢獻。
⑷此類技術封堵措施,可以實現(xiàn)施工期間的降水、快速施工,又能實現(xiàn)結構設計降水要求,同時降水又可以回收利用于文明施工用水,一舉三得。
⑸當今建筑行業(yè),地下室滲水現(xiàn)象已是普遍現(xiàn)象,采取相應處理措施或預防措施解決該現(xiàn)象,讓地下室呈現(xiàn)“無水”現(xiàn)象至關重要。通過本工程的實踐以及大量數(shù)據(jù)分析,認為應從源頭進行把控、從源頭進行消滅,在設計階段就應結合本工程可能出現(xiàn)的滲水情況,設計工程師制定相應的處理措施,如因特殊情況,再在施工階段根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行微調(diào),這樣才能更好、更徹底地解決滲水現(xiàn)象,推進實現(xiàn)地下室“無水”情況。
⑹本工程滲水處理措施效果,得到建設單位、監(jiān)理單位等相關單位的廣泛認可,該技術值得推廣和使用,為類似工程提供相應借鑒。