CN105484277A - 一种电梯基坑或集水坑内管井降水施工用构件及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及地下室建筑施工技术领域，尤其是涉及高水位电梯基坑或集水坑施工技术领域，具体公开了一种电梯基坑或集水坑内管井降水施工用构件，包括中空套管，套管的下部垂直于套管设有水平支承板，套管在支承板的上方设有檐板，套管贯穿檐板和支承板，檐板和支承板与套管固定无缝连接；套管下部位于支承板下方的部分用于插入管井内，支承板用于水平架放在管井口外支承套管。本发明还公开了一种施工方法，包括管井降水、土方开挖、构件安放、垫层施工、防水层施工、基础筏板砼浇筑、土方回填以及管井封堵等步骤。应用本发明能够方便的进行电梯基坑或集水坑垫层、防水层和基础筏板的施工，能够保证施工防水质量、提高施工效率、缩短施工周期。

Description

一种电梯基坑或集水坑内管井降水施工用构件及施工方法

技术领域

本发明涉及地下室建筑施工技术领域，尤其是涉及高水位电梯基坑或集水坑施工技术领域。

背景技术

随着社会经济的不断发展，在现代建筑业，为满足使用需求及合理利用土地资源，均在工程中设计地下车库及地下室（以下简称地下室）。此时地下室的防渗漏问题就紧接而来，电梯基坑和集水坑在地下室处于最低的位置，此两个部位的处理对整个地下室的基础筏板防水尤为重要。

在建筑工程施工过程中，当地下水位高于基础垫层标高时，为了满足施工需求及保证其地基承载力采取在拟建建筑物外围设置井点降水从而降低地下水位。然而由于地质情况及地下水渗透系数的原因采取在拟建建筑物外围设置井点降水的方法很难保证将地下室内的最深位置（电梯基坑和集水坑）位置处的水位降低至其基础垫层标高下，且即便能够使地下水位降低达标，所需耗时较长，对地下水位控制难度高，容易出现混凝土严重跑浆及空洞现象，造成后期施工难度大、危险高，施工周期长，施工成本高。

现有技术也有采用在地下室基坑内进行管井降水再进行结构施工的方法，其采用钢制井管，降水后再在钢制井管外进行结构施工，其存在的技术问题有：施工完成后结构强度低，耐久性差，基底承载能力弱，易损坏；施工中容易造成防水层损坏，浇筑混凝土与钢管结合处容易渗漏水，导致后期反水隐患；钢制井管及泵埋在地下，造成浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种电梯基坑或集水坑内管井降水施工用构件，结构简单，在电梯基坑或集水坑内进行管井降水，应用本发明构件能够方便的进行电梯基坑或集水坑垫层、防水层和基础筏板的施工，能够保证施工防水质量，提高施工效率，缩短施工周期。

本发明还公开了应用该构件的一种电梯基坑或集水坑内管井降水施工方法，本发明方法降水效果好，地下室防水收口、混凝土浇筑施工简单、方便、难度低，能够保证结构的强度和耐久性以及防水层的密封完整性，基底承载能力强、不易损坏，施工质量好、施工周期短，应用该方法能够有效防止地下水反水，不会出现混凝土严重跑浆及空洞现象。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种电梯基坑或集水坑内管井降水施工用构件，包括中空套管，所述套管的下部垂直于所述套管设有水平支承板，所述套管在支承板的上方设有檐板，所述套管贯穿所述檐板和支承板，所述檐板和支承板与所述套管固定无缝连接；所述套管下部位于支承板下方的部分用于插入管井内，所述支承板用于水平架放在管井口外支承套管。

优选的，所述套管为无缝钢管，所述支承板和檐板为钢板，所述檐板和水平板与所述套管无缝焊接。

进一步地，所述套管为多个，间隔分布在所述支承板上，每个套管上均设有一个檐板。

优选的，所述檐板为圆板，所述支承板为矩形板。

优选的，所述套管贯穿所述檐板和支承板的中心。

一种电梯基坑或集水坑内降水施工方法，包括以下步骤：

S1、电梯基坑或集水坑开挖前，在其开挖点内钻孔并安放井管、水泵，采用轻型井点法进行降水；

S2、待地下水位降低至设计基底标高以下之后，进行电梯基坑或集水坑土方开挖，拆除基底以上井管，使基底平整；

S3、取出降水管井内水泵，将构件安放在降水管井口；构件包括中空套管，套管的下部垂直于套管设有水平支承板，套管在支承板的上方设有檐板，套管贯穿檐板和支承板，檐板和支承板与套管固定无缝连接；套管下部位于支承板下方的部分插入降水管井内，支承板水平架放在降水管井口外基底上支承套管；所述檐板与支承板间的距离大于电梯基坑或集水坑设计垫层与防水层的厚度；构件安放好之后，再将水泵从构件套管内置入降水管井，继续进行降水；

S4、依次进行垫层混凝土浇筑、侧壁砌筑并抹灰、防水层施工，其中垫层覆盖构件水平支承板至套管外壁，防水层覆盖垫层且其在套管处位于檐板下方；

S5、再进行防水保护层、基础筏板和侧壁防水施工；

S6、待地基与基础工程施工完毕、土方回填完，停止降水，取出水泵，迅速在降水管井内及构件套管内灌注抗渗微膨胀混凝土进行封堵；

S7、待封堵混凝土浇筑完3天后，在套管内紧贴封堵混凝土固定设置封闭板将套管封闭，封闭板与套管无缝密闭连接，再在封闭板与电梯基坑或集水坑底浇筑一层抗渗微膨胀混凝土封压层，将构件掩埋，使电梯基坑或集水坑达到设计标高。

进一步地，在S4防水层施工中，防水层还覆盖套管在檐板下的外露外壁。

进一步地，在S6中，在构件套管内灌注抗渗微膨胀混凝土至套管顶部后振捣密实，将构件套管内顶部的混凝土挖出，再次浇筑混凝土振捣密实。

进一步地，在S1中，管井施工采用泥浆护壁式成孔，保证孔壁垂直，再于孔中安放井管，井管的滤管段为无砂混凝土管，其与孔壁之间填充满经水洗过的绿豆砂作为滤料层。

进一步地，在S1中，钻孔后先于孔内底部置入混凝土井座，再安放井管；所述井座底面为平面，上部为锥体形状。

进一步地，电梯基坑或集水坑内降水管井为多个，构件的套管个数与降水管井个数相同，且其在支承板上的位置与降水管井的位置一一对应，每个套管上均设有一个檐板。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：应用本发明构件能够方便的进行电梯基坑或集水坑垫层、防水层和基础筏板的施工，能够保证施工防水质量、提高施工效率、缩短施工周期。

本发明施工方法降水效果好，地下室防水收口、混凝土浇筑施工简单、方便、难度低，构件经封闭板封闭后，使得结构层与降水管井形成有效隔离且提高了结构的强度和耐久性，防止反水现象发生，不会出现混凝土严重跑浆及空洞现象；檐板能够有效保护防水层，防止防水卷材与构件的连接处在后期混凝土浇筑施工中受压破损，保护防水层的密封完整，形成有效防水。

本发明施工方法施工质量好、施工周期短，能够广泛应用在各类建筑工程地下水位较基坑水位高的地下室工程，对于仅电梯基坑及集水坑局部部位地下水位较高的施工尤为合适，对周边环境影响小，具有良好的经济效益和社会效益。

附图说明

图1是本发明管井降水施工用构件一种实施例的主视图；

图2是图1所示实施例的俯视图；

图3是图1所示实施例的纵剖面示意图；

图4是电梯基坑或集水坑内管井降水的结构示意图；

图5是管井降水施工用构件在管井上的安装示意图；

图6是电梯基坑或集水坑内应用管井降水施工用构件后垫层及防水层的一种施工结构示意图；

图7是电梯基坑或集水坑内应用管井降水施工用构件后基础筏板的一种施工结构示意图；

图8是电梯基坑或集水坑应用管井降水施工用构件后施工完成的结构示意图；

图9是本发明施工方法实施例的工艺流程图；

图10是电梯基坑或集水坑土方开挖前管井的结构示意图。

为方便清楚的示出相应结构，图4-8均对降水管井结构做了简化和部分省略。

其中，1、构件、11、套管；12、支承板；13、檐板；2、垫层；3、防水层；4、电梯基坑或集水坑；5、降水管井；51、井管；52、滤料层；53、井座；6、水泵；7、防水保护层；8、基础筏板；9、封闭板；10、封压层。

具体实施方式

为了能够更加清楚地描述本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

一种电梯基坑或集水坑内管井降水施工用构件1，见图1-3，包括中空套管11，套管11的下部垂直于套管11设有水平支承板12，套管11在支承板12的上方设有檐板13，套管11贯穿檐板13和支承板12，檐板13和支承板12与套管11固定无缝连接；套管11下部位于支承板12下方的部分用于插入管井内，支承板12用于水平架放在管井口外支承套管11。

其中，套管11为无缝钢管，支承板12和檐板13为钢板，檐板13和水平板与套管11无缝焊接。檐板13为圆板，支承板12为矩形板。套管11贯穿檐板13和支承板12的中心。

对本技术方案的进一步改进，套管11为多个，间隔分布在支承板12上，每个套管11上均设有一个檐板13。该种结构适用于较大电梯基坑或集水坑4内设有多个降水管井5的情况使用。相比于每个降水管井5安放单套管11构件1，具有更好的承载能力，保证基底受载均匀平衡，结构强度更高。

一种电梯基坑或集水坑内降水施工方法，包括以下步骤：

S1、电梯基坑或集水坑4开挖前，在其开挖点内钻孔并安放井管51、水泵6，采用轻型井点法进行降水，见图10；

S2、待地下水位降低至设计基底标高以下之后，进行电梯基坑或集水坑4土方开挖，拆除基底以上井管51，使基底平整，见图4；

S3、取出降水管井5内水泵6，将构件1安放在降水管井5口；构件1包括中空套管11，见图1-3，套管11的下部垂直于套管11设有水平支承板12，套管11在支承板12的上方设有檐板13，套管11贯穿檐板13和支承板12，檐板13和支承板12与套管11固定无缝连接；套管11下部位于支承板12下方的部分插入降水管井5内，支承板12水平架放在降水管井5口外基底上支承套管11；所述檐板13与支承板12间的距离大于电梯基坑或集水坑4设计垫层2与防水层3的厚度；构件1安放好之后，再将水泵6从构件1套管11内置入降水管井5，继续进行降水，见图5；

S4、依次进行垫层2混凝土浇筑、侧壁砌筑并抹灰、防水层3施工，见图6，其中垫层2覆盖构件1水平支承板12至套管11外壁，防水层3覆盖垫层2且其在套管11处位于檐板13下方；

S5、再进行防水保护层7、基础筏板8和侧壁防水施工，见图7；

S6、待地基与基础工程施工完毕、土方回填完，停止降水，取出水泵6，迅速在降水管井5内及构件1套管11内灌注抗渗微膨胀混凝土进行封堵；

S7、待封堵混凝土浇筑完3天后，在套管11内紧贴封堵混凝土固定设置封闭板9将套管11封闭，封闭板9与套管11无缝密闭连接，再在封闭板9与电梯基坑或集水坑4底浇筑一层抗渗微膨胀混凝土封压层10，将构件1掩埋，使电梯基坑或集水坑4达到设计标高，见图8。

对本技术方案的进一步改进，在S4防水层3施工中，防水层3覆盖套管11在檐板13下的外露外壁，见图6。

下面以某住宅楼地下室电梯基坑和集水坑施工为例对本发明的施工方法作进步一步说明，参见图9。

一、施工流程

1、加工构件1

按设计方案尺寸加工构件1，对构件1要严格控制其原材料质量及焊接质量，保证其承载力及防止水的渗漏。

构件1用直径273mm×高2250mm×壁厚6mm的无缝套管（进入管井内300mm）与700mm*700mm*5mm钢板焊接在一起的组合构件1。在钢板上返400mm位置处延套管11焊制100mm宽钢板用作防水卷材翻檐。

直径273mm的无缝套管11在钢板下部伸出300mm，以利进入内径325mm管井内能自行保证稳定状态。

2、地下室基坑土方开挖

为防止管井施工扰动原土层，在进行地下室基坑土方开挖时，先挖至地下室基底标高以上1000mm。

3、井点定位

认真核对与CFG桩的位置关系距桩边不小于300mm，防止串孔及水泥浆进入降水井内；根据设计图纸，用全站仪放出井点位置。

4、管井施工

1）挖泥浆坑，在每个井位坑旁挖一个5000*5000*1000mm泥浆坑。泥浆坑内铺设塑料布，防止泥浆破坏基坑原土层，每个泥浆坑待管井打完后用专用泥浆车将其外运。

2）钻机就位成孔

选用GZ-1000型钻机，采用泥浆护壁式成孔（掺入膨胀土），成孔时，要保证孔壁垂直。降水井孔径为ф600，井深20m。

3）安放井管

根据图纸设计要求，采用无砂混凝土管做井管51，安放混凝土井座53、井管51时，要垂直、逐节沉入，同时管顶部要比地下室基底标高高1500mm。井座53底面为平面，上部为锥体形状。降水井地表以下0～2m为实管，2～20.5m为滤水管(孔隙率大于30%)。

4）填入滤料

井管51下入后，及时在井管51与孔壁间分层填入经水洗2～3遍绿豆砂滤料作为滤料层52，为防止出砂量过大，本工程采用以砂治砂的方法。粒径应大于滤网的孔径，一般为3～5mm。

5）填入淤质粘土及卵石

为防止井底出砂量过大在填完滤料后在井内填入各200mm高淤质粘土及卵石滤水层，控制井底出砂量。

6）洗井

在下完井管51，填好滤料，封口后8小时内，用污水泵清洗井，以确保水的渗透路径畅通。

5、降水

抽水洗井完毕后，下入水泵6进行抽水降低地下水位。

6、电梯基坑、集水坑土方开挖

待水位降低至垫层2底标高以下700mm后进行该部位的土方开挖。将电梯基坑、集水坑基底标高降低200mm。

7、安放构件1

待土方开挖后基底平整，取出管井内水泵6，吊装安放构件1，安放完毕再将水泵6置于内。

8、垫层2、侧壁砖胎膜、抹灰、防水施工

1）构件1安放完毕后进行垫层2混凝土浇筑。

2）垫层2浇筑完后按图纸设计尺寸对电梯基坑、集水坑侧壁进行砌筑并抹灰。

3）侧壁砌筑、抹灰完后待基底干燥后进行防水层3施工

9、防水保护层7、钢筋、模板、混凝土施工

待防水施工完检查验收后即进行防水保护层7、基础筏板8（钢筋、模板、混凝土）、侧壁防水施工；电梯基坑、集水坑坑内筏板顶标高较原设计标高底200mm，在对电梯基坑、集水坑桶模制作时高度较原设计要高200mm。

10、地下室外围土方回填

11、管井抗渗微膨胀混凝土封堵

待地基与基础工程施工完毕，土方回填完将管井内及构件1套管11内灌注C40P6抗渗混凝土（微膨胀），浇至套管11顶部以下200mm。

在浇筑混凝土前迅速将管井内的水泵6电源关闭并取出，浇筑混凝土。浇筑时待混凝土浇至套管11顶部后振捣密实，用小勺将构件1套管11内500mm高混凝土挖出（存在浮浆），再浇筑500mm高混凝土振捣密实，以保证该部位的承载力。

12、封、压抗渗混凝土施工

待C40P6抗渗混凝土（微膨胀）浇筑完3d后，在混凝土上部与构件1焊接直径较套管11小10mm的钢板（壁厚5mm），待焊完1d后电梯基坑、集水坑再浇筑200厚C40P6抗渗混凝土（微膨胀），电梯基坑、集水坑浇筑完成后标高为原设计标高。

二、施工质量要求

1、钻孔：一径到底，不留沉渣，井孔要求正、圆、直、孔斜率<1%。

2、下管：井管居中，不偏不斜。

3、填砾：0-2m段井管与井壁间填土充粘土球，2-20m段填充滤料，滤料上端用粘土球封孔。

4、观察排水井水量，含砂量大小，如有异常，及时反馈信息，加以调整抽出的水含砂量不超过1/5万，长期运行期间不超过1/10万。

5、严格控制水位，定期观测，使水位平稳，缓慢下降，防止过快造成不均匀沉降。

6、井点运行要连续工作，应准备双电源。

7、在开始抽水时，每隔4～8h测一次，每天记录观测数据，控制水位下降速度。

8、5天后达到预定标高前，每日观测1～2次。地下水位降到预定标高后，要每周测一次。但若遇下雨时，须加密观测。

9、构件的安放必须保证基底平整。

10、防水的施工需严格控制。

11、管井及构件的混凝土封堵要在浇筑混凝土前迅速将管井内的水泵电源关闭并取出，浇筑混凝土。浇筑时待混凝土浇至套管顶部后振捣密实，用小勺将构件套管内500mm高混凝土挖出（存在浮浆），再浇筑500mm高混凝土振捣密实，以保证该部位的承载力。

12、待C40P6抗渗混凝土（微膨胀）浇筑完3d后，在混凝土上部与构件焊接直径较套管小10mm的钢板（壁厚5mm），待焊完1d后电梯基坑、集水坑再浇筑200厚C40P6抗渗混凝土（微膨胀），电梯基坑、集水坑浇筑完成后标高为原设计标高。

13、构件与封口钢板的焊接需保证焊缝饱满、不漏焊、不夹渣。

14、封压混凝土浇筑前需弹出控制线以保证混凝土浇筑完恢复到原标高。

本工法采用钢制材料与混凝土相结构的方法，其优点在于：

1、使用本工法降水速度快；

2、使用本工法施工速度快，降水费用低；

3、管井封堵采用抗渗混凝土与焊接钢板双重保险，防水施工质量能有效控制。

本工法施工结构简单、安装方便、经济、造价较低，与在基坑外将水相比工期减少50%，节约资金约30%，有效减少土粒的大量流失，有效保证了地下室的防渗漏问题和降低了劳动强度，具有明显的社会效益和经济效益。

Claims (10)

1.一种电梯基坑或集水坑内管井降水施工用构件，其特征在于：包括中空套管（11），所述套管（11）的下部垂直于所述套管（11）设有水平支承板（12），所述套管（11）在支承板（12）的上方设有檐板（13），所述套管（11）贯穿所述檐板（13）和支承板（12），所述檐板（13）和支承板（12）与所述套管（11）固定连接；所述套管（11）下部位于支承板（12）下方的部分用于插入管井内，所述支承板（12）用于水平架放在管井口外支承套管（11）。

2.根据权利要求１所述的一种电梯基坑或集水坑内管井降水施工用构件，其特征在于，所述套管（11）为无缝钢管，所述支承板（12）和檐板（13）为钢板，所述檐板（13）和水平板与所述套管（11）无缝焊接。

3.根据权利要求１所述的一种电梯基坑或集水坑内管井降水施工用构件，其特征在于，所述套管（11）为多个，间隔分布在所述支承板（12）上，每个套管（11）上均设有一个檐板（13）。

4.根据权利要求１所述的一种电梯基坑或集水坑内管井降水施工用构件，其特征在于，所述檐板（13）为圆板，所述支承板（12）为矩形板。

5.根据权利要求１所述的一种电梯基坑或集水坑内管井降水施工用构件，其特征在于，所述套管（11）贯穿所述檐板（13）和支承板（12）的中心。

6.一种电梯基坑或集水坑内降水施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、电梯基坑或集水坑（4）开挖前，在其开挖点内钻孔并安放井管（51）、水泵（6），采用轻型井点法进行降水；

S2、待地下水位降低至设计基底标高以下之后，进行电梯基坑或集水坑（4）土方开挖，拆除基底以上井管（51），使基底平整；

S3、取出降水管井（5）内水泵（6），将构件（1）安放在降水管井（5）口；构件（1）包括中空套管（11），套管（11）的下部垂直于套管（11）设有水平支承板（12），套管（11）在支承板（12）的上方设有檐板（13），套管（11）贯穿檐板（13）和支承板（12），檐板（13）和支承板（12）与套管（11）固定无缝连接；套管（11）下部位于支承板（12）下方的部分插入降水管井（5）内，支承板（12）水平架放在降水管井（5）口外基底上支承套管（11）；所述檐板（13）与支承板（12）间的距离大于电梯基坑或集水坑（4）设计垫层（2）与防水层（3）的厚度；构件（1）安放好之后，再将水泵（6）从构件（1）套管（11）内置入降水管井（5），继续进行降水；

S4、依次进行垫层（2）混凝土浇筑、侧壁砌筑并抹灰、防水层（3）施工，其中垫层（2）覆盖构件（1）水平支承板（12）至套管（11）外壁，防水层（3）覆盖垫层（2）且其在套管（11）处位于檐板（13）下方；

S5、再进行防水保护层（7）、基础筏板（8）和侧壁防水施工；

S6、待地基与基础工程施工完毕、土方回填完，停止降水，取出水泵（6），迅速在降水管井（5）内及构件（1）套管（11）内灌注抗渗微膨胀混凝土进行封堵；

S7、待封堵混凝土浇筑完3天后，在套管（11）内紧贴封堵混凝土固定设置封闭板（9）将套管（11）封闭，封闭板（9）与套管（11）无缝密闭连接，再在封闭板（9）与电梯基坑或集水坑（4）底浇筑一层抗渗微膨胀混凝土封压层（10），将构件（1）掩埋，使电梯基坑或集水坑（4）达到设计标高。

7.根据权利要求6所述的一种电梯基坑或集水坑内降水施工方法，其特征在于：在S4防水层（3）施工中，防水层（3）还覆盖套管（11）在檐板（13）下的外露外壁。

8.根据权利要求6所述的一种电梯基坑或集水坑内降水施工方法，其特征在于：在S6中，在构件（1）套管（11）内灌注抗渗微膨胀混凝土至套管（11）顶部后振捣密实，将构件（1）套管（11）内顶部的混凝土挖出，再次浇筑混凝土振捣密实。

9.根据权利要求6所述的一种电梯基坑或集水坑内降水施工方法，其特征在于：在S1中，管井施工采用泥浆护壁式成孔，保证孔壁垂直，先于孔内底部置入混凝土井座（53），再安放井管（51）；所述井座（53）底面为平面，上部为锥体形状；井管（51）的滤管段为无砂混凝土管，其与孔壁之间填充满经水洗过的绿豆砂作为滤料层（52）。

10.根据权利要求6-9中任一所述的一种电梯基坑或集水坑内降水施工方法，其特征在于：电梯基坑或集水坑（4）内降水管井（5）为多个，构件（1）的套管（11）个数与降水管井（5）个数相同，且其在支承板（12）上的位置与降水管井（5）的位置一一对应，每个套管（11）上均设有一个檐板（13）。