降压井混凝土与法兰盘双重封堵施工方法

摘要

本发明涉及一种降压井混凝土与法兰盘双重封堵施工方法，具体步骤如下：1.加工法兰盘、套筒和底板顶排钢筋处理，2.降压井短时集中抽水和球囊的塞入，3.浇筑膨胀混凝土，4.安装法兰盘盖板，5.表面砂浆抹平。本发明的方法能较好地解决常规降压井封堵质量受井内水压力、施工人员水平等因素影响较大的问题，在施工实践中，可完全解决降压井封井渗漏问题。

说明书

技术领域

本发明涉及一种地下工程施工中的封堵方法，尤其是一种用于地下结构降压井的封堵方法。

背景技术

自上世纪九十年代以来，随着包括高层建筑地基、地铁基坑等地下结构工程的逐渐兴起，降压井由于在降低地下承压水水位、维护基坑安全方面发挥巨大作用，因此运用非常广泛。然而，由于降压井使用结束后的常规封堵，易形成混凝土灌入后离析、封堵钢板与井管壁接缝往往在带水的情况下进行，焊接易产生缺陷导致漏水，降压井封堵后渗漏出现几率较大，虽可经二次注浆封堵，但只能暂时发挥止水作用。特别是在上海地区，地下水位较高、水量充沛，且随着现今基坑规模、开挖深度的不断加大，降压井的封堵一次成功率更不易得到保证。

发明内容

本发明是要提供一种降压井混凝土与法兰盘双重封堵施工方法，用于解决常规降压井封堵后渗漏多发的技术问题，提高降压井封堵的防渗可靠性，即使发生渗漏后，也可通过更换止水橡胶环和法兰片的形式弥补。

为实现上述目的，本发明的施工方法如下：

本发明的降压井混凝土与法兰盘双重封堵施工方法，具体步骤如下：

1.加工法兰盘、套筒和底板顶排钢筋处理

(1)根据降压井井管的尺寸、井管内水压，确定法兰盘的尺寸和螺栓的规格和数量；

(2)加工套筒及与法兰盘焊接

套筒与法兰盘连接的套筒壁厚为10mm，内径稍大于降压井井管外径，并套入法兰盘内，套筒顶部与法兰盘进行两侧封闭式焊接，阴角区焊缝铁水高度≥12mm，套筒内侧焊缝铁水高度≥6mm，套筒底部以下35cm位置焊接一圈4mm厚的镀锌止水钢板，环宽度20cm；套筒的底部嵌套于降压井井管，搭接长度≥5cm，并在套筒外侧将接缝进行封闭式焊接；

(3)底板顶排钢筋的处理

根据法兰盘外径的尺寸，绑扎钢筋时，将半径范围内的钢筋全部割除，在顶排钢筋下部15cm处补绑四根与顶排钢筋规格相同的钢筋；

2.降压井短时集中抽水和球囊的塞入

(1)降压井封堵前2小时，使用6T/小时的抽水泵进行大强度抽水，以使井内水位控制在封堵要求水线以下；

(2)在抽水到位后迅速塞入一充气球囊，球囊直径略大于井管内径2mm在球囊底部通过绳子栓一重物，扔入井内；

3.浇筑膨胀混凝土

在抽水工作完成前，待球囊塞入到位后立即开始浇筑混凝土，浇筑至法兰盘顶面以下为止；

4.安装法兰盘盖板

井内混凝土达到初凝稳定后，安装顶端法兰盘盖板；擦干净法兰盘表面并铺设橡胶垫圈；

5.表面砂浆抹平

法兰盘安装好后，再观察两天，在未发现有渗漏的情况下将降压井缺口位置用砂浆抹面。

上述第一步骤中，根据井管内水压力情况，采用钢制平面板式法兰盘，公称直径250mm，法兰盘外径375mm，厚度24mm，适用嵌套管子外径273mm；均匀布置八个螺栓孔，螺栓孔中心圆直径335mm，螺栓孔直径11mm；螺栓采用六角法兰盘M10螺栓，公称长度50mm，共8个螺栓；法兰盘盖板公称直径为250mm，法兰盘厚度为24mm，加工8个直径11mm螺栓孔。

上述第二步骤中，所用球囊充气后直径250mm，底部通过一普通绳子捆绑2kg重物。

上述第三步骤中，所用混凝土是微膨胀混凝土，通过微膨胀混凝土的自身膨胀达到与井管壁的紧密接触；浇筑前，计算使用混凝土的方量并留有一定余量，保证浇筑过程匀速、连贯性。

本发明的有益效果是：

1.法兰盘等核心设备购买方便、造价不高。

2.采用双重封堵措施，防渗设立两道防线，即使在第一道微膨胀混凝土防渗失效的情况下，法兰盘系统也可单独承担抗渗作用。

3.出现渗漏后易于补救处理，只需更换橡胶垫圈或者对渗漏焊缝进行补焊。

由于本发明的方法较好地解决了常规降压井封堵质量受井内水压力、施工人员水平等因素影响较大的问题，在施工实践中，可完全解决降压井封井渗漏问题。

附图说明

图1本发明的施工工艺流程图；

图2降压井封堵示意及法兰盘的示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

一.本发明的地下结构降压井混凝土与法兰盘双重封堵施工方法，其施工工艺流程及操作要点如图1，2所示：

(1)法兰盘的选材及加工

根据井管内水压力情况，采用钢制平面板式法兰盘3，公称直径250mm，法兰盘3外径375mm，厚度24mm，适用嵌套管子外径273mm。共均匀布置八个螺栓孔，螺栓孔中心圆直径335mm，螺栓孔直径11mm。

螺栓4采用六角法兰盘M10螺栓，公称长度50mm，共8个螺栓。

法兰盘3盖板公称直径为250mm，法兰盘3厚度为24mm，加工8个直径11mm螺栓孔。

加工方式：法兰盘3及法兰盘盖板委托机械加工厂定加工。

(2)套筒选材及加工

采用钢质套筒，套筒外径273mm，壁厚7mm，内径为259mm。

套筒长度根据底板厚度决定，800mm厚底板采用的套筒长度500mm。

加工方式：法兰盘及法兰盘盖板委托机械加工厂加工。

(3)焊接工艺要求

法兰盘3与套筒加工好后，进行焊接。焊接采用型号422号电焊条，规格为4mm。套筒外侧阴角的焊缝坡面高度12mm，套筒内侧的接缝低于法兰盘面2cm，焊缝坡面高度为6mm。焊缝必须保证密封性，焊好后敲掉焊渣，检查是否有砂眼、漏焊等现象。

套管底部以下35cm位置焊接一圈4mm厚的镀锌止水钢板2，与套筒进行双面焊接，焊缝坡面高度为4mm。

套筒与降压井井管进行单面焊，套筒内侧焊缝坡面高度保证4mm，电焊条采用型号422。

(4)短时集中降水要求

根据井管内涌水量的多少，确定抽水泵的规格。一般6T/小时规格的抽水泵能满足绝大多数降压井的抽水要求。提前抽水时间以最后满足浇筑要求为准(经验确定)，一般为2小时。

(5)球囊制作

球囊6可市场采购，球囊6充气后外径约250mm，底部通过一普通绳子捆绑2kg重物(如废钢筋头子7)。

(6)混凝土配置及浇筑要求

混凝土采用微膨胀混凝土5，添加膨胀剂UEA，按水灰比0.5～0.55进行配置。坍落度控制在12～16cm之间，浇筑速度控制在0.5m³/分钟左右，用量应按从井管底至法兰盘顶面计算，并考虑1.1左右的富余系数。第一次浇筑到顶后过10分钟等混凝土稍许沉降后，刮去表面浮浆，再浇筑到顶。

(7)法兰盘盖板安装

必须注意的是，在原来底板混凝土浇筑之前，要用塑料胶带贴住法兰盘的表面，防止混凝土浆污染法兰盘和流入螺栓孔内。

微膨胀混凝土5浇筑达到稳定后，撕去塑料胶带，清理干净法兰盘，对准位置安装橡胶垫圈，铺设盖板并拧紧螺栓。

(8)砂浆配置及施工

待法兰盘盖板安装好后，观察两天如无渗漏现象，将降压井位置进行砂浆抹面。砂浆的配合比：水泥∶砂子∶水＝0.4∶1∶0.3。保证表面与已施工底板结构无明显高差、色差。

二、本发明的降压井混凝土与法兰盘双重封堵技术的原理

填充微膨胀混凝土5和安装法兰盘3双重封堵，依靠微膨胀混凝土5自身膨胀与井管壁挤压，达到对井水的封堵作用。

其中底部球囊6的安装可防止混凝土在灌入降压井井管内的过程中与井水接触后井水上泛，以及防止混凝土入水发生离析现象，而影响到浇筑质量，球囊把井内水与混凝土完全隔离开来。

法兰盘3的安装是对微膨胀混凝土5封堵的补充，通过全封闭性的焊接、法兰盘3与法兰盘盖板之间通过垫圈封堵达到双重的防渗保证。

降压井井管上部焊接法兰盘套管的目的是因为降压井井管的壁厚较薄，难以满足法兰盘的焊接要求，因此上部接一段壁厚较大的套管。套管上焊接镀锌止水钢板可以有效的防止地下水通过套管外部渗漏到结构内。

三、本发明的降压井混凝土与法兰盘双重封堵技术的特点

1.法兰盘等核心设备购买方便、造价不高。

2.采用双重封堵措施，防渗设立两道防线，即使在第一道微膨胀混凝土防渗失效的情况下，法兰盘系统也可单独承担抗渗作用。

3.出现渗漏后易于补救处理，只需更换橡胶垫圈或者对渗漏焊缝进行补焊。

由于本发明的方法较好地解决了常规降压井封堵质量受井内水压力、施工人员水平等因素影响较大的问题，在施工实践中，几乎可完全解决降压井封堵渗漏问题。

四、本发明的降压井混凝土与法兰盘双重封堵技术的使用范围

在所有地区有降压井施工需要的基坑中，都适合采用本封堵技术。