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建筑技术丨不透水土层地下室排水卸压抗浮施工技术

2025-02-24

建筑技术丨不透水土层地下室排水卸压抗浮施工技术

来源:建筑技术杂志社

1 工程概况

某住宅小区位于成都市金牛区,工程总建筑面积约390 000 m2,占地面积约85 000 m2,地下室总建筑面积约120 000 m2,由15栋23~26层的高层住宅及与主楼地下室连通的2层裙楼地下室组成。地层主要为杂填土、粉质粘土、全风化泥岩,持力层为粉质粘土层,无抗浮水位要求。

2021年初,随着主体结构陆续封顶,地下室车库顶板及基坑肥槽完成覆土回填。进入当年汛期后,当地连续普降大雨,6月中旬施工单位巡查时发现,地下室底板局部出现起拱变形,影响面积约1 300 m2,最大起拱高度为50 mm,施工单位立即对底板起拱最大部位进行开孔排水泄压,经过一段时间的泄压后,起拱部位变形减小,并逐渐恢复。

变形发生后,建设单位邀请勘察单位对该小区的地下水位重新进行测量,发现存在上层滞水,且较之前的勘察报告地下水位提高了1.5 m。调查发现是地表水沿肥槽渗入地下室底板,使水头高度逐渐提高,产生的水浮力超过了地下室自重和覆土配重后造成基础底板起拱变形。

为了尽快解决底板上浮问题,建设单位组织设计单位、勘察单位、施工单位以及有关专家研究讨论解决方案,综合考虑工程地质条件、基坑周边环境等因素后,进行了技术及经济可行性分析,项目部决定通过采用地下室排水卸压抗浮技术解决问题。

2 排水卸压抗浮施工工艺

2.1 测量放线

在施工前按设计方案确定集水坑局部破拆线,局部破拆线应考虑钢筋的连接长度问题,本工程以集水坑坑壁一侧2.5 m位置作为破除控制线。

2.2 破除混凝土及清理土方

混凝土拆除采用电锤、风镐等工具,在拆除抗水板前,施工单位应熟悉设计图纸,弄清建筑物的建筑、结构情况,检查拟破除抗水板内各类管线分布情况,并对施工作业人员进行施工技术交底和安全技术交底。

混凝土破除完成后,在挖出土方时应预留防水层的搭接长度,施工过程中及时对外露钢筋进行保护,避免清理土方时污损既有钢筋。

2.3 反滤层施工

靠近卸压集水坑一侧反滤层采用粒径10~20 mm的砾石或碎石,厚度900 mm。靠近基坑土层一侧反滤层采用粒径1~5 mm的砂砾,厚度800 mm。反滤层应按层次、厚度要求做到层次分明,一次施工完成。

为了防止反滤层堵塞,反滤层与土层之间应设置连续的过滤土工织物,上方设置防止底板垫层混凝土浇筑时渗入的隔离膜。

2.4 导水管安装

导水管采用直径133 mm、壁厚4 mm的321不锈钢管,沿集水坑一侧均匀布置2根,导水管伸入反滤层的端部应开孔,孔径8 mm,孔距50 mm,呈梅花形布置,导水管中部焊接止水环,导水管端部采用过滤网包缠,防止堵塞。

导水管作为将地下水排入集水坑的关键部件,其位置、标高直接影响地下水的流向、流量等,在安装导水管时,应严格控制导水管的出水口标高、平面安装位置,最后采用可靠措施固定导水管。

2.5 底板封闭

依次恢复混凝土垫层、防水层,并将底板钢筋按原结构设计图纸要求复位,弯曲变形的原有钢筋应校正后方可绑扎施工,钢筋应进行除锈处理,表面应清除干净。支设集水坑模板时,模板板面应平整、接缝严密、易于施工,模板支架应牢固。

在混凝土浇筑前应将新、旧混凝土结合面凿毛并清理干净,原结构混凝土界面应提前浇水,使界面充分湿润,并在基层表面涂抹1层水泥基渗透结晶型防水涂料。混凝土浇筑时应根据浇筑顺序由深至浅分层进行,每层厚度应不超过500 mm。新浇混凝土采用补偿收缩混凝土,其强度等级应比原底板混凝土强度等级提高一级,抗渗等级应符合原结构设计要求。

2.6 限压阀、排水系统安装

底板混凝土浇筑完毕后,施工单位应及时安装限压阀和排水系统。限压阀可以实现对不同时段、不同水压力的精准控制,以适应水压力的周期性变化规律。潜水提升泵采用一用一备、双电源模式,并设置超警戒水位报警装置。集水坑改造如图1所示。

 

1 集水坑改造示意

2.7 排水卸压系统运行与维护

排水卸压系统在使用过程中,应建立制度对抽排水系统、机电控制系统进行检查及维护,做好日常保养及定期维护工作,每季度宜不少于1次。

雨季前管理方应安排专人检查设备及管道的运行情况,若发现异常,应立即对设备管道进行检修。

3 技术特点

1)与传统抗浮方法相比,排水卸压抗浮技术减少了钢材和混凝土的用量,施工简单快捷,降低了施工费用和施工时间,所需费用只需要常规抗浮方法的30 %~50 %,经济效益显著。

2)通过改造集水坑,增设反滤层、导流管,采用水位自动控制潜水泵将基坑内的水收集并排至雨水系统,从而减小了地下室的水浮力,并将水位控制在地下室底板面以下,同时解决了地下室的抗浮和抗渗问题。

4 结束语

排水卸压抗浮技术突破了传统的地下工程抗浮技术路线,由抵抗浮力变为卸除浮力,是抗浮技术的全新突破,具有良好的发展潜力和推广应用价值,可为类似工程提供借鉴和指导。


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