CN109898533A - 筏板内置式降水结构、降水井的封井结构及封井方法 - Google Patents
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Abstract
筏板内置式降水结构、降水井的封井结构及封井方法，涉及建筑施工技术领域，筏板内置式降水结构设置于基坑底部，包括有排水沟、集水坑、井管、水泵、外排水管和电线，所述井管包括无砂滤水管和导水管，无砂滤水管埋设于集水坑内，无砂滤水管的顶部低于排水沟的上表面，导水管设置在无砂滤水管的顶部，并且导水管的顶部超出排水沟的上表面，导水管的顶部盖设有盖板。本发明解决在局部积水位置设置降水井，在底板混凝土浇筑前进行封堵，而后进行底板施工，如果地表水位较高、水量较大的话，存在封闭时不能及时进行底板混凝土浇筑，导致底板垫层、防水及保护层因封闭受到地下水浮力上浮而遭到破坏的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，具体为一种筏板内置式降水结构、降水井的封井结构及封井方法。
背景技术
随着建筑领域技术的不断发展，建筑物无论是在向上延伸的高度上，还是在向下延伸的深度上，都已经远远超出传统的施工技术水平所能承载的范围。随着建筑物的埋置深度越来越深，对应的建筑底部筏板标高也越来越低，甚至低于地表潜水层标高，且由于受到周围环境影响，很多工程都面临基坑中带水作业。
传统的基坑降水措施，多采用在基坑四周设置止水帷幕，并在止水帷幕外设置降水井，使水位降低，低于坑底标高。但由于土体的粘滞性，水位并不是完全保持在一个平面，基坑中心的水位始终要高于基坑四周的止水帷幕周围的水位标高，而在此位置的电梯基坑或者集水坑的坑底标高又比较低，所以仍面临带水作业。
另外还有一种降水措施是在局部积水位置设置一口降水井进行降水，在底板混凝土浇筑前进行封堵，而后进行底板施工。但是如果地表水水位较高、水量较大，在封闭的同时，如果不能及时进行底板混凝土浇筑，则将会导致底板垫层、防水及保护层因封闭受到地下水浮力上浮而遭到破坏。
因此，急需寻找一种简便易行的降水井施工技术，在实现坑底降水的同时还能保证底板防水效果不遭到破坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种筏板内置式降水结构、降水井的封井结构及封井方法，以解决在局部积水位置设置降水井，在底板混凝土浇筑前进行封堵，而后进行底板施工，如果地表水位较高、水量较大的话，存在封闭时不能及时进行底板混凝土浇筑，导致底板垫层、防水及保护层因封闭受到地下水浮力上浮而遭到破坏的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种筏板内置式降水结构，设置于基坑底部，包括有排水沟、集水坑、井管、水泵、外排水管和电线，所述井管包括无砂滤水管和导水管，无砂滤水管埋设于集水坑内，所述无砂滤水管的顶部低于排水沟的上表面，导水管设置在无砂滤水管的顶部，并且所述导水管的顶部超出排水沟的上表面，导水管的顶部盖设有盖板；
所述水泵设置在无砂滤水管的底部，外排水管和电线与水泵连接并且伸出基坑外；
所述无砂滤水管外的集水坑内填有集水坑级配碎石；
所述导水管外的基坑中由下至上依次铺设有排水沟级配碎石、混凝土垫层、防水层、混凝土保护层和基础筏板，所述导水管的顶端伸出混凝土保护层并且埋在基础筏板中。
优选地，所述基础筏板包括下层基础筏板和上层基础筏板，所述导水管的顶部超出下层基础筏板的上表面，并且导水管的顶部埋在上层基础筏板中。
优选地，所述导水管的顶部焊接有法兰接头，所述盖板为与法兰接头配合的法兰板。
优选地，所述导水管的底部设有底座，所述导水管通过底座支设在无砂滤水管的顶端。
优选地，所述导水管外壁设有止水环，所述止水环位于基础筏板中，并且其下表面与防水层的竖向延伸段接触。
另外，本发明还提供了一种降水井的封井结构，设置于基坑底部，包括有排水沟、集水坑和井管，所述井管包括无砂滤水管和导水管，无砂滤水管埋设于集水坑内，所述无砂滤水管的顶部低于排水沟的上表面，导水管设置在无砂滤水管的顶部，并且所述导水管的顶部超出排水沟的上表面，导水管的顶部盖设有盖板；
所述无砂滤水管外的集水坑内填有集水坑级配碎石，所述无砂滤水管中浇筑有混凝土；
所述导水管外的基坑中由下至上依次铺设有排水沟级配碎石、混凝土垫层、防水层、混凝土保护层和基础筏板，所述导水管的顶端伸出混凝土保护层并且埋在基础筏板中，所述导水管中浇筑有混凝土。
优选地，所述基础筏板包括下层基础筏板和上层基础筏板，所述导水管的顶部超出下层基础筏板的上表面，并且导水管的顶部埋在上层基础筏板中。
另外，本发明还提供了一种降水井的封井方法，包括以下步骤：
步骤一、在基坑开挖后，预留覆土，按设计位置放线，确定集水坑和排水沟的位置；
步骤二、开挖集水坑和排水沟，排水沟向集水坑方向找坡；
步骤三、将无砂滤水管放置在集水坑的底部，在无砂滤水管外的集水坑中回填集水坑级配碎石，从而将无砂滤水管临时固定，将水泵放置在无砂滤水管的底部，将外排水管和电线与水泵连接；
步骤四、将导水管放置在无砂滤水管的顶部，在导水管外的排水沟中回填排水沟级配碎石，从而将导水管和无砂滤水管临时固定；
步骤五、启动水泵，将基坑中的水排出基坑外，使水位在坑底标高500mm以下；
步骤六、进一步开挖，清除基坑内预留覆土后，在导水管外的基坑中由下至上依次铺设混凝土垫层、防水层和混凝土保护层；
步骤七、在导水管外的混凝土保护层上浇筑混凝土形成下层基础筏板；
步骤八、关闭水泵，撤出外排水管和电线和水泵，在导水管和无砂滤水管中浇筑混凝土，然后用盖板将导水管封闭；
步骤九、在导水管外的基坑中继续浇筑混凝土形成上层基础筏板，使导水管埋在基础筏板中。
优选地，所述步骤六中铺设排水沟级配碎石、混凝土垫层、防水层和混凝土保护层时，水泵持续工作，使水位在坑底标高500mm以下。
优选地，所述导水管和无砂滤水管中混凝土的配比与基础筏板的混凝土配比相同。
与现有技术相比，本发明的特点和有益效果为：
（1）本发明中的降水井包括无砂滤水管和导水管，将降水井中的水抽出后，在基坑中从下至上依次施工混凝土垫层、防水层和混凝土保护层，然后在混凝土保护层上浇筑混凝土形成下层基础筏板，下层基础筏板的上表面低于导水管的顶部。接着撤出水泵，在降水井中浇筑混凝土，将降水井封闭。最后在下层基础筏板上继续浇筑混凝土形成上层基础筏板，上层基础筏板的上表面高于导水管的顶部，使降水井永久埋在基础筏板中。传统非嵌固式降水井的井筒上部高于底板顶标高，相较于传统非嵌固式降水井，该降水井导水管顶面低于筏板顶部，为降水井嵌固于基础筏板内、上部浇筑与下层基础筏板同标号的抗渗混凝土创造条件。
（2）传统非嵌固式降水井需采取相应截挡措施在混凝土垫层、防水及混凝土保护层的对应穿管位置预留洞口，后期穿管后还需采取加固措施保证的导水管稳定，同时需对预留孔洞及导水管之间缝隙二次封堵。而本发明的筏板内置式降水井节点一次性施工完成，无需在放置前期预留，避免二次封堵。同时，充分利用底板的混凝土垫层、防水及混凝土保护层等构造措施，使自身的稳定性满足施工要求，除金属导水管及无砂滤水管外无需做其他投入。
（3）传统非嵌固式降水井较浅井筒较短，而本发明的筏板内置式降水井有向上延伸，可以容纳较多水量。在集水坑中的水量会迅速上涨时，本发明的筏板内置式降水井能够容纳较多的水量，能够在水溢出之前预留充分的时间，施工人员可进行灌注混凝土、法兰盖板封堵施工。本发明的筏板内置式降水井的容量大、滤水措施充分、水泵选型较多及构造措施简单，可广泛应用于各种同类型需进行降水的基坑，弥补止水帷幕降水无法达到施工要求的缺点，满足各工程地表水水位以下施工时的需求。
（4）本发明的筏板内置式降水井抗渗性能优良，采取了五重抗渗措施：第一，在降水井内部填充与基础筏板同配合比的抗渗混凝土，能够对下部水起到阻断作用。第二，采用法兰盖板进行封堵，降低渗漏隐患。第三，降水井自身带有止水环，能够起到对水路的阻断作用。第四，防水层在上卷导水管管壁后，管根部位防水卷材外缠绕膨胀止水条，加强防水构造措施。第五，整个降水井处于基础筏板抗渗混凝土中，导水管上部混凝土浇筑厚度满足抗渗要求。
（5）本发明的降水井在混凝土垫层、防水层、混凝土保护层、钢筋绑扎、混凝土浇筑整个过程中持续发挥有效降低地表水水位的作用，使整个施工过程处于无水状态，便于施工且不破坏防水材料。而后在底板浇筑到达一定高度后进行封闭，此时混凝土重力能够克服地表潜水产生的浮力，保护防水不被破坏。
（6）本发明的筏板内置式降水井在安装好无砂滤水管和导水管后，再施工混凝土垫层、防水层和混凝土保护层，不需要在混凝土垫层、防水层、混凝土保护层和基础筏板上预留孔洞，结构的整体结合性好，抗渗性能更好。
附图说明
图1为筏板内置式降水井位置节点平面示意图。
图2为图1中A-A剖面的示意图。
图3为导水管的结构示意图。
图4为降水井的封井结构的示意图。
图5为下层基础筏板施工完成时的示意图。
图6为降水井封闭时的示意图。
图7为上层基础筏板施工完成时的示意图。
附图标注：1-无砂滤水管、2-导水管、21-底座、22-止水环、3-盖板、4-集水坑、5-排水沟、6-水泵、7-外排水管和电线、8-集水坑级配碎石、9-排水沟级配碎石、10-混凝土垫层、11-防水层、12-混凝土保护层、13-基础筏板、131-下层基础筏板、132-上层基础筏板、14-膨胀止水条、15-法兰接头。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创新特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步说明。
在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。
如图1～3所示，一种筏板内置式降水结构，设置于基坑底部，包括有排水沟（5）、集水坑（4）、井管、水泵（6）、外排水管和电线（7）。井管包括无砂滤水管（1）和导水管（2），无砂滤水管（1）埋设于集水坑（4）内，无砂滤水管（1）的顶部低于排水沟（5）的上表面。
导水管（2）可以作为外排水管的临时排水路径，同时还可以用于水泵（6）在撤泵前的维修和取出的通道。导水管（2）的底部设有底座（21），导水管（2）通过底座（21）支设在无砂滤水管（1）的顶端。导水管（2）的顶部超出排水沟（5）的上表面，导水管（2）的顶部焊接有法兰接头（15），导水管（2）的顶部盖设有盖板（3）。盖板（3）为与法兰接头（15）配合的法兰板。如采用钢板焊接，首先需要专业人员操作，其次，由于焊接时间较长，为给焊接工作留够充足的焊接时间，故下层基础筏板（131）浇筑高度较低时就要停止降水开始焊接，浇筑高度无法抵抗地下水所产生的浮力，可能会造成混凝土垫层（10）、防水层（11）、混凝土保护层（12）破坏。因此，法兰板与钢板相比，安装便捷，施工方便，不要求专业焊工操作，而且能够有效地保护混凝土垫层（10）、防水层（11）、混凝土保护层（12）不被破坏。水泵（6）设置在无砂滤水管（1）的底部，外排水管和电线（7）与水泵（6）连接并且伸出基坑外。水泵（6）的泵体尺寸小于导水管（2）和无砂滤水管（1）的内径，如果水泵（6）发生故障，可以及时进行维修，而且在导水管（2）和无砂滤水管（1）封闭前可以将水泵（6）取出，水泵（6）可以循环利用，减少不必要的投入，节约成本。
无砂滤水管（1）外的集水坑（4）内填有集水坑级配碎石（8），形成水流通路导水管（2）外的基坑中由下至上依次铺设有排水沟级配碎石（9）、混凝土垫层（10）、防水层（11）、混凝土保护层（12）和基础筏板（13），导水管（2）外壁设有止水环（22），止水环（22）位于基础筏板（13）中，并且其下表面与防水层（11）的竖向延伸段接触。施工缝为薄弱环节，施工过程中，水流可能延缸筒外壁与混凝土之间的路径侵入基础筏板（13），而在焊接止水环（22）后，水流起到增肌水流路径的作用。当水流路径足够长时，即可起到止水效果。防水层（11）转角处远离导水管（2）的一侧设有膨胀止水条（14）。导水管（2）的顶端伸出混凝土保护层（12）并且埋在基础筏板（13）中。基础筏板（13）包括下层基础筏板（131）和上层基础筏板（132），导水管（2）的顶部超出下层基础筏板（131）的上表面，并且导水管（2）的顶部埋在上层基础筏板（132）中。下层基础筏板（131）的厚度约为1m。
该筏板内置式降水结构可以应用在基坑中的任何位置，不受基坑深度和区域的限制。并且所有材料在工厂预制，现场无需裁割，无废料产生，经济绿色环保。
如图4所示，一种降水井的封井结构，设置于基坑底部，包括有排水沟（5）、集水坑（4）和井管。井管包括无砂滤水管（1）和导水管（2），无砂滤水管（1）埋设于集水坑（4）内，无砂滤水管（1）的顶部低于排水沟（5）的上表面，导水管（2）设置在无砂滤水管（1）的顶部，并且导水管（2）的顶部超出排水沟（5）的上表面，导水管（2）的顶部盖设有盖板（3）。
无砂滤水管（1）外的集水坑（4）内填有集水坑级配碎石（8），无砂滤水管（1）中浇筑有混凝土。导水管（2）外的基坑中由下至上依次铺设有排水沟级配碎石（9）、混凝土垫层（10）、防水层（11）、混凝土保护层（12）和基础筏板（13），导水管（2）的顶端伸出混凝土保护层（12）并且埋在基础筏板（13）中，导水管（2）中浇筑有混凝土。基础筏板（13）包括下层基础筏板（131）和上层基础筏板（132），导水管（2）的顶部超出下层基础筏板（131）的上表面，并且导水管（2）的顶部埋在上层基础筏板（132）中。
如图5～7所示，一种降水井的封井方法，包括以下步骤：
步骤一、在基坑开挖后，预留覆土，按设计位置放线，确定集水坑（4）和排水沟（5）的位置。
步骤二、开挖集水坑（4）和排水沟（5），排水沟（5）向集水坑（4）方向找坡1%，集水坑（4）坑底较排水沟（5）的沟底低500mm左右，使集水坑（4）具有汇水功能。
步骤三、将无砂滤水管（1）放置在集水坑（4）的底部，在无砂滤水管（1）外的集水坑（4）中回填集水坑级配碎石（8），从而将无砂滤水管（1）临时固定，将水泵（6）放置在无砂滤水管（1）的底部，将外排水管和电线（7）与水泵（6）连接。
步骤四、将导水管（2）放置在无砂滤水管（1）的顶部，在导水管（2）外的排水沟（5）中回填排水沟级配碎石（9），从而将导水管（2）和无砂滤水管（1）临时固定。
步骤五、启动水泵（6），将基坑中的水排出基坑外，使水位在坑底标高500mm以下。
步骤六、进一步开挖，清除基坑内预留覆土后，在导水管（2）外的基坑中由下至上依次铺设混凝土垫层（10）、防水层（11）和混凝土保护层（12）。铺设排水沟级配碎石（9）、混凝土垫层（10）、防水层（11）和混凝土保护层（12）时，水泵（6）持续工作，使水位在坑底标高500mm以下。
步骤七、在导水管（2）外的混凝土保护层（12）上浇筑混凝土形成下层基础筏板（131），下层基础筏板（131）的浇筑高度视现场水位实际情况而定，保证混凝土浇筑产生的重力足以抵抗该位置的混凝土垫层（10）、防水层（11）、混凝土保护层（12）由于水位高度引起的浮力，从而避免混凝土垫层（10）、防水层（11）、混凝土保护层（12）遭到破坏。
步骤八、关闭水泵（6），撤出外排水管和电线（7）和水泵（6），在导水管（2）和无砂滤水管（1）中浇筑混凝土，然后用盖板（3）将导水管（2）封闭。导水管（2）和无砂滤水管（1）中混凝土的配比与基础筏板（13）的混凝土配比相同。在导水管（2）和无砂滤水管（1）封闭前可以随时对水泵（6）进行检修。
步骤九、在导水管（2）外的基坑中继续浇筑混凝土形成上层基础筏板（132），使导水管（2）埋在基础筏板（13）中。
该降水井的封井方法尤其适用于地下水位较高、水量较大的降水井的施工。
以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种筏板内置式降水结构，设置于基坑底部，包括有排水沟（5）、集水坑（4）、井管、水泵（6）、外排水管和电线（7），其特征在于：
所述井管包括无砂滤水管（1）和导水管（2），无砂滤水管（1）埋设于集水坑（4）内，所述无砂滤水管（1）的顶部低于排水沟（5）的上表面，导水管（2）设置在无砂滤水管（1）的顶部，并且所述导水管（2）的顶部超出排水沟（5）的上表面，导水管（2）的顶部盖设有盖板（3）；
所述水泵（6）设置在无砂滤水管（1）的底部，外排水管和电线（7）与水泵（6）连接并且伸出基坑外；
所述无砂滤水管（1）外的集水坑（4）内填有集水坑级配碎石（8）；
所述导水管（2）外的基坑中由下至上依次铺设有排水沟级配碎石（9）、混凝土垫层（10）、防水层（11）、混凝土保护层（12）和基础筏板（13），所述导水管（2）的顶端伸出混凝土保护层（12）并且埋在基础筏板（13）中。
2.根据权利要求1所述的一种筏板内置式降水结构，其特征在于：所述基础筏板（13）包括下层基础筏板（131）和上层基础筏板（132），所述导水管（2）的顶部超出下层基础筏板（131）的上表面，并且导水管（2）的顶部埋在上层基础筏板（132）中。
3.根据权利要求2所述的一种筏板内置式降水结构，其特征在于：所述导水管（2）的顶部焊接有法兰接头（15），所述盖板（3）为与法兰接头（15）配合的法兰板。
4.根据权利要求2所述的一种筏板内置式降水结构，其特征在于：所述导水管（2）的底部设有底座（21），所述导水管（2）通过底座（21）支设在无砂滤水管（1）的顶端。
5.根据权利要求2所述的一种筏板内置式降水结构，其特征在于：所述导水管（2）外壁设有止水环（22），所述止水环（22）位于基础筏板（13）中，并且其下表面与防水层（11）的竖向延伸段接触。
6.一种降水井的封井结构，设置于基坑底部，包括有排水沟（5）、集水坑（4）和井管，其特征在于：
所述井管包括无砂滤水管（1）和导水管（2），无砂滤水管（1）埋设于集水坑（4）内，所述无砂滤水管（1）的顶部低于排水沟（5）的上表面，导水管（2）设置在无砂滤水管（1）的顶部，并且所述导水管（2）的顶部超出排水沟（5）的上表面，导水管（2）的顶部盖设有盖板（3）；
所述无砂滤水管（1）外的集水坑（4）内填有集水坑级配碎石（8），所述无砂滤水管（1）中浇筑有混凝土；
所述导水管（2）外的基坑中由下至上依次铺设有排水沟级配碎石（9）、混凝土垫层（10）、防水层（11）、混凝土保护层（12）和基础筏板（13），所述导水管（2）的顶端伸出混凝土保护层（12）并且埋在基础筏板（13）中，所述导水管（2）中浇筑有混凝土。
7.根据权利要求6所述的一种降水井的封井结构，其特征在于：所述基础筏板（13）包括下层基础筏板（131）和上层基础筏板（132），所述导水管（2）的顶部超出下层基础筏板（131）的上表面，并且导水管（2）的顶部埋在上层基础筏板（132）中。
8.一种降水井的封井方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一、在基坑开挖后，预留覆土，按设计位置放线，确定集水坑（4）和排水沟（5）的位置；
步骤二、开挖集水坑（4）和排水沟（5），排水沟（5）向集水坑（4）方向找坡；
步骤三、将无砂滤水管（1）放置在集水坑（4）的底部，在无砂滤水管（1）外的集水坑（4）中回填集水坑级配碎石（8），从而将无砂滤水管（1）临时固定，将水泵（6）放置在无砂滤水管（1）的底部，将外排水管和电线（7）与水泵（6）连接；
步骤四、将导水管（2）放置在无砂滤水管（1）的顶部，在导水管（2）外的排水沟（5）中回填排水沟级配碎石（9），从而将导水管（2）和无砂滤水管（1）临时固定；
步骤五、启动水泵（6），将基坑中的水排出基坑外，使水位在坑底标高500mm以下；
步骤六、进一步开挖，清除基坑内预留覆土后，在导水管（2）外的基坑中由下至上依次铺设混凝土垫层（10）、防水层（11）和混凝土保护层（12）；
步骤七、在导水管（2）外的混凝土保护层（12）上浇筑混凝土形成下层基础筏板（131）；
步骤八、关闭水泵（6），撤出外排水管和电线（7）和水泵（6），在导水管（2）和无砂滤水管（1）中浇筑混凝土，然后用盖板（3）将导水管（2）封闭；
步骤九、在导水管（2）外的基坑中继续浇筑混凝土形成上层基础筏板（132），使导水管（2）埋在基础筏板（13）中。
9.根据权利要求8所述的一种降水井的封井方法，其特征在于：所述步骤六中铺设排水沟级配碎石（9）、混凝土垫层（10）、防水层（11）和混凝土保护层（12）时，水泵（6）持续工作，使水位在坑底标高500mm以下。
10.根据权利要求8所述的一种降水井的封井方法，其特征在于：所述导水管（2）和无砂滤水管（1）中混凝土的配比与基础筏板（13）的混凝土配比相同。
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