广西建工集团第二建筑工程有限责任公司 广西南宁 530000
摘要：地下室工程发生强渗漏的处理是非常棘手的技术难题，本文结合对某工程地下室底板电梯井处局部喷涌式强渗漏的封堵处理实例，分析了强渗漏封堵的重点、难点，并对施工过程采取的降水措施、底板开凿、混凝土二次浇筑灌填等技术进行详细阐述，为类似工程提供参考借鉴。
关键词：地下室；喷涌式渗漏；降水；底板开凿；混凝土浇筑灌填
1 前言
随着建设工程对地下空间的利用日益广泛，建筑地下结构埋深也越来越深，其防水抗渗难度也随之增大，在地下结构施工过程中由于控制不当或因防水设计考虑欠缺等原因，导致地下工程的渗漏成为多发现象，已成为众多项目面临的常规性技术课题。地下室常规轻微渗漏一般可采取压浆法或针入堵漏灵材料等方法进行堵漏处理，但当遇到地下水头较高，或具承压地下水的地质情况下出现喷涌式强渗漏时，采用常规的堵漏方法则难以获得理想的效果，即使处理完毕，也很难根除以后可能再次出现渗漏的隐患。
2 工程概况
某工程位于广西南宁市北湖路，为地下4层，地上4栋31层的高层住宅楼，框剪结构，建筑面积145704㎡，基础为筏板基础，基础底部开挖深度为-16.8m，枯水期地下水位为-6.5m，且具有承压水特性，基础底部处于承压水隔水层以下。该工程在基础电梯井底板的混凝土浇筑接近结束时，由于混凝土供应因突发意外事件中断供料而未能整体浇筑成型，且由于底板预留的降水减压管因施工需要拆除，造成在后期雨季中因地下水位大幅度上升而导致电梯井处局部出现涌喷式渗漏。
3 渗漏特点及封堵施工难点分析
1）施工阶段正值雨季，地下水位高，且具有一定承压特性。
2）基坑周边原有降水管井无法将地下水位将至地下室底板以下。
3）渗漏点大，渗漏口约为300x300mm，呈喷涌式渗漏状态。
4）喷涌渗漏过程一直采用水泵进行抽水，并根据初期抽水中含有大量泥沙的现象，可判断渗漏处底板下方的局部土体已被掏空。
4 封堵技术方案分析
考虑到由于渗漏口较大，且渗漏处底板下方局部土体被掏空，如要获得较为理想的封堵效果，必须对漏点采用灌注混凝土进行刚性封堵，而要进行回灌混凝土，必须先将地下水位大幅度降低，并应维持在地下室底板以下，方能为混凝土浇筑回灌创造必要的施工条件。而经计算，如要满足降水要求，需要在基坑周边增设至少8个大口径降水管井，而这无疑会导致成本剧增和工期延长。
根据流量经进一步分析计算，在利用好现有的降水管井基础上，再在渗漏点采用2-3台大功率水泵，可以将水位降至底板以下。但必须对底板混凝土开凿出可供水泵放置的空间。经项目部研究决定采用开凿底板降水后，再采用混凝土二次浇筑封堵的施工方法。
5 主要施工技术措施和操作要点
5.1主要技术措施
5.1.1承压水降水措施
结合基坑周边现有的降水管井，并通过采用边抽水边对底板进行开凿作业，将底板及垫层凿穿并继续开挖至底板基础以下一定空间，形成可供多台潜水泵作业的降水基坑，并在开挖出的内四周施做引流导排系统，将喷射水流引流至坑洞底部的集水坑内，再采用多台大功率潜水泵将基坑内的涌水抽至坑外，以满足混凝土浇筑封堵的施工条件，见图5.1。
5.1.2混凝土浇筑封堵措施
在保持抽水工作，使涌水不影响混凝土浇筑的情况下，分两次对基坑及底板进行混凝土浇筑，第一次浇筑至底板厚度的1/2，待混凝土强度满足要求后，关闭潜水泵机并闭合其出水管的阀门开关，并拆除阀门开关以上的管道后，对底板面筋焊接恢复，然后进行第二次混凝土浇筑至底板原标高面，见图5.1。
5.1.3底板开凿及坑洞开挖要求
在凿穿底板后对其下的基础继续开挖出一定空间，其截面略大于底板的凿口，该空间不仅能满足降水作业的要求，而且灌注混凝土后能对底板凿口下方的地下水起到很好的阻断、隔离作用。在底板开凿的垂直面上，开凿一圈宽10cm，深6cm的止水环槽，并在二次混凝浇筑的底板沿壁部位进行植筋，增强新旧混凝土的整体性，提高防水效果，见图5.1。
5.2主要施工流程及操作要点
5.2.1施工工艺流程见图5.2。
5.2.2持续降水作业
整个施工过程都几乎伴随着降水作业，由于地下水具有承压特性，造成喷涌式的渗漏，因此，在封堵过程中都必须时刻保持对涌水进行排除作业，为各道工序的开展提供必要的施工条件。在降水初期，涌水量较小，可采用一台15Kw的潜水泵作为降水排水的设备。但随着基坑开挖时，涌水量增大，此时，增设或换用更高功率的潜水泵（潜水泵的数量及其功率的选用根据实际涌水量确定，以保证基坑内的积水不影响到各项工作的开展为标准）。当第二次混凝土浇筑前，仍要保证埋设的潜水泵保持抽水作业。
5.2.3底板及垫层开凿
1、在保持采用潜水泵降水作业的同时，采用风镐机凿开底板表层松散混凝土，开凿尺寸应满足操作人员对作业面的需求，最小边长不小于1.2m。凿开表层后，采用气割或砂轮机将底板面筋切断，并继续往下开凿，凿至底板底筋时，按同样的方法将底筋切断。
2、由于底板开凿过程属于水中作业，为使降水及开凿作业得到较好的配合，开凿作业应分层分区进行，即将开凿面的某个区域（如在开凿面的一侧）开凿出一定深度的集水坑（集水坑尺寸视采用潜水泵的数量而定），供潜水泵置于其中进行抽水作业，然后在开凿面其他周边按次序开凿，以此循环，将开凿面一层层进行开凿破除，为提高二次混凝土浇筑的防渗性能，当底板开凿至厚度的一半时，在其周边开凿出一圈止水槽，止水槽高度及深度均为10cm。见图5.3。
5.2.4基坑开挖及潜水泵的埋设
1、底板及垫层凿穿后，便进行底板基础（基坑）的开挖，基坑开挖的目的为了埋设潜水泵将地下水位降至底板以下，以便底板浇筑混凝土封堵。但随着底板的凿穿，涌水量剧增，一台潜水泵难以满足降水的需求，此时，需要将底板以下的基础进行开挖，形成较大的汇水坑，汇水坑不仅用于放置多台泵机抽水降水作业，其空间经混凝土浇筑填塞形成底板（垫层）基础后，为底板渗漏点提供了第一道刚性防水屏障。
2、底板下的基坑开挖截面为上大下小的倒梯形，上截面尺寸比底板孔眼宽500-600mm，深度为600-800mm，内侧面形成坡度（30-50度）。
集水坑（抽水坑）开挖及埋设潜水泵：在基坑底部中间开挖形成集水坑，集水坑为方形或圆形，其深度略深于潜水泵的高度，宽度比潜水泵直径大200～300mm。在集水底部铺设一层卵石碎石滤层后放置潜水泵，潜水泵四周堆放卵石或碎石滤料。滤料粒径控制在40-60mm，以提高其透水性能。潜水泵出水管处安装截水阀门，截水阀门位于底板止水槽以上50mm处。
4、施工降水作业要求：在基坑、集水坑的开挖，以及后续的水流引导施工过程中，应保持持续降水作业，由于该阶段的涌水量较大，除了在集水坑内埋设1～2台潜水泵外，一般还需要在基坑底增设2-3台水泵进行抽水，增设的水泵数量及功率选用，应按其总抽水量（排水量）满足基坑内作业条件为准。
5.2.5坑洞引流导排系统施工
1、基坑开挖成型后，其涌水方式具有喷射性，即是从基坑壁四周喷射出来，基坑混凝土浇筑过程中，这种喷射水流会对混凝土造成冲刷，无法满足基坑混凝土浇筑的条件，因此，必须将喷射水流沿着基坑壁引导流至坑底再进行抽除。其做法是：在基坑斜坡面上铺设（铺挂）碎石滤层后，再沿基坑面上自上而下铺设一层铁皮覆盖在碎石滤层上。
2、卵石滤料层设置：在基坑斜坡面上铺设一层厚度不小于50mm的卵石层，当水流太大，卵石滤料层铺设难以稳固时，可先用安全网将卵石包裹成一袋袋的滤料后，再在基坑坡面上插钢筋条，将滤料袋挂在其上。滤料层应从基坑坡顶铺设至基坑底部，和集水坑处的滤料连成整体。
3、引流板设置：将基坑坡面及底部铺设好碎石滤料层后，再在其面上铺设一层薄铁皮，薄铁皮的作用是隔离基坑混凝土浇筑时混凝土和基坑壁的接触，使在基坑被混凝土浇筑填充后，基坑壁的喷射水流经滤料层和铁皮阻挡，仍能沿着铁板内侧引流至基坑底部，避免喷射水流对混凝土造成冲刷。铁皮上部应插入基础及底板之间的缝隙，下部延伸到基坑底板，并覆盖埋设潜水泵面上的滤料。铁板铺设覆盖滤料层时，其搭接宽度一般为10-15cm， 接口处采用打铁钉方式钉紧连接，并在接口处采用堵漏材料进行适当封堵，保证铁皮板侧壁接口处不产生较大渗漏即可，见图5.4。
5.2.6 混凝土浇筑封堵
混凝土材料应采用P8的防水混凝土，其强度等级比原底板混凝土强度高一个等级，并掺速凝剂及微膨胀剂，其掺量符合规范要求。混凝土浇筑封堵分两次进行：
1、第一次混凝土浇筑
基坑导流工作完成后，即可进行第一次混凝土浇筑封堵，浇筑混凝土前，应将底板底筋焊接恢复，并留出可供非埋设水泵从基坑提出的空间，一般为直径30-40cm的缺口。
第一次混凝土浇筑封堵操作要快速进行，当非埋设水泵一提出基坑（埋设潜水泵继续保持抽水作业），立即向坑内快速泵送浇筑混凝土，不间断浇筑直至底板止水槽以下约100mm处，通过混凝土的重量对基坑形成巨大压力，将渗流通道压住封堵。
2、第二次混凝土浇筑
第二次混凝土浇筑的前提：第二次混凝土浇筑必须等第一次浇筑的混凝土凝结产生足够的强度后（一般为混凝土终凝后）方可进行，只有当第一次浇筑的混凝土凝固并达到相应强度后，方能防止地下承压水在埋设潜水泵停止工作和关闭出水管阀门情况下对混凝土造成扰动和破坏。第二次混凝土浇筑按以下步奏进行：
1）基层处理：第二次混凝土浇筑前应将第一次浇筑的混凝土表面清理干净，剔除浮渣和凿毛处理，同时将底板沿壁及止水槽清理干净。
2）植筋：为增强新浇筑混凝土的抗浮性能，和增强底板新旧混凝土结合性能，在第二次混凝土浇筑前，在底板凿孔内壁及凿孔周边植筋，凿孔壁内植筋：采用结构胶材料，长度200mm，直径16的螺纹钢，植筋纵横向间距为200mm。孔外植筋：在底板开凿露出的面筋部位按150～200mm的间距植拉结筋，见图5.6。
3）关闭潜水泵机及其阀门，拆除阀门以上的管道及割除泵机线缆。
4）焊接恢复底板面筋（为浇筑振捣方便，可留出一定大小的浇筑振捣口，待浇筑接近顶板顶面时再焊接恢复）。
5）浇筑混凝土及养护。
7 结语
在具有承压水地下室工程底板喷涌式渗漏情况下，采用底板开凿、多台水泵联合降水、二次灌注混凝土封堵等技术措施，可较好解决喷涌式强渗漏难题。与采用在增设管井降水后再封堵的施工方法相比，虽有一定的操作难度，但综合成本较低，处理速度快，并可从根本上杜绝再次发生渗漏的隐患，以该工程处理实施案为例，渗漏封堵处理完毕后，经过半年的观测检查，渗漏点未发生任何渗漏现象。采用本方法与采用增设管井降水后再封堵的施工方法相比，处理费用节约共计47.6万元，工期共节约21天，获得了良好的经济效和社会效益，对类似工程有着较好的借鉴和参考作用。
参考文献：
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[4]孙浩杰; 郑超某工程地下室渗漏的治理案例分析.智能城市 2016-05-25.
论文作者:伍尚将
论文发表刊物:《基层建设》2017年6期
论文发表时间:2017/6/15
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