豐水地區(qū)混凝土檢查井底板滲漏非開挖修復施工方法

周建波，脫晨

(1.中國水利水電第五工程局有限公司，成都，610066；2.邢臺路橋建設集團有限公司，河北邢臺，054001)

0 引言

檢查井是為城市地下雨、污水管網(wǎng)基礎設施的維修、安裝方便而設置的，是市政管道系統(tǒng)基礎設施的重要組成部分。檢查井一般設在管道交匯處、轉(zhuǎn)彎處、管徑或坡度改變處，以及直線管段上每隔一定距離處，是便于管道系統(tǒng)定期檢查的附屬構(gòu)筑物。檢查井雖是一種附屬構(gòu)筑物，但對于市政雨、污水管網(wǎng)工程作用巨大，必須按照設計要求進行施工。否則，輕則滲水量大，增加市政雨、污水管網(wǎng)的運行費用和處理負擔；重則可能造成地下水、土壤污染的嚴重后果。

檢查井滲漏會造成土壤污染、水環(huán)境污染、水土流失，嚴重時會導致地面掏空坍塌，引發(fā)安全事故，現(xiàn)狀老舊檢查井常規(guī)采取明挖原位新建來修復，明挖修復往往受地面交通、地面構(gòu)筑物、綜合管線等影響無法施工。非開挖修復工藝對周邊環(huán)境影響小、施工簡單便捷，近年來被廣泛應用于老舊排水管網(wǎng)系統(tǒng)改造中。本文以新都區(qū)毗河流域水環(huán)境綜合整治PPP項目-清流鎮(zhèn)雨污水管網(wǎng)改造工程為例，對豐水地區(qū)混凝土檢查井底板滲漏非開挖修復的施工方法進行分析總結(jié)。

1 工程概況

新都區(qū)毗河流域水環(huán)境綜合整治PPP項目-清流鎮(zhèn)雨污水管網(wǎng)改造工程主要對城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)進行治理。工程位于成都市新都區(qū)清流鎮(zhèn)，污水管道施工5684m，其中d600鋼筋混凝土污水管施工1450m；d500鋼筋混凝土污水管施工889m；d400鋼筋混凝土污水管施工394m；DN300HDPE熱態(tài)纏繞B型管2951m。檢查井共計220座，埋設深度在1.5m～3m。

根據(jù)鉆孔水文地質(zhì)觀測資料，場地地下水主要賦存于砂、卵石層中，屬孔隙潛水，由大氣降水及地表水補給，經(jīng)地下徑流及地面蒸發(fā)排泄。粉質(zhì)粘土為隔水層；素填土、粉土為弱透水層；細砂、卵石屬強透水層及含水層，水位隨季節(jié)性變化較大。勘察時為地下水豐水期，初見水位在砂、卵石層中，實測地下水靜止水位埋深為0.9m～3.0m間，絕對標高在527.32m～532.20m左右。地下水位年變幅1.5m～2.0m左右。根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料，該區(qū)豐水期為6-9月，枯水期為1-3月，其余月份為平水期。據(jù)了解，近年來最高地下水靜止水位約為現(xiàn)地面下1.0m。

2 非開挖修復技術適用條件及工藝原理

檢查井出現(xiàn)散滲或集中滲漏的原因，主要是由蜂窩、空洞、不密實及抗?jié)B標號低等缺陷造成[2]。非開挖修復技術適用于城鎮(zhèn)市政管網(wǎng)工程中檢查井埋深較深、地下水位較高、交通量大、開挖空間受限等區(qū)域的檢查井底板滲漏情況的修復。

檢查井非開挖修復方法主要有檢查井預制內(nèi)襯法、紫外光固化法、離心噴涂法、玻璃纖維貼片加固法、灌漿修復等方法，根據(jù)新都區(qū)清流鎮(zhèn)地質(zhì)條件及檢查井滲漏情況，針對地下水位高的特點，采用在檢查井內(nèi)降水進行底板修復的方法。

先用污水泵把檢查井內(nèi)水抽干，找到底板滲漏點，并標記好位置。當水壓不大于0.01MPa(小于1m水頭)，漏水孔較小時可用直接封堵法。先將漏水孔鑿毛，并把孔壁鑿成與混凝土表面接近垂直的形狀，不能剔成上大下小的楔形槽。用水沖凈槽壁，隨即將快凝止水灰漿捻成與槽直徑相近的圓錐體，待灰漿開始凝固時，迅速用力堵塞于槽內(nèi)，并向孔壁四周擠壓使灰漿與孔壁緊密結(jié)合，封住漏水。外面再涂抹防水砂漿保護層[3]。

嚴重涌水時需拆除溜槽和底板，在鑿除混凝土底板10cm×10cm的范圍處插入一根PE塑膠管(管徑根據(jù)現(xiàn)場滲水強度選擇)，插入深度控制在0.9m～1m左右，通過塑膠管連接粉碎自吸式污水泵降低地下水。水位降低后，檢查井墊層以下采用C15防滲、早強、微膨脹混凝土進行填充，人工再用堵漏王進行防滲處理，在底板無漏水的情況下，安裝氣囊做內(nèi)模進行底板和溜槽的整體澆筑。澆筑完成后污水泵繼續(xù)抽水，直到混凝土終凝為止。最后再取出污水泵，截斷PE塑膠管并采用防滲水泥砂漿及堵漏劑進行封堵。如此底板滲漏修復處理完成。

3 施工工藝流程及操作要點

3.1 工藝流程

潛水泵底板表面抽排水→溜槽及底板鑿除→降水花管降水→底板以下填充防滲混凝土→人工防滲處理→底板鋼筋重新綁扎→配置專用混凝土→定制氣囊封口→底板、溜槽混凝土澆筑、振搗→等強、降水井至少抽水10h以上→拆除溜槽氣囊內(nèi)模→拆除降水管→封堵降水口(泄壓孔)。

檢查井底板滲漏修復與混凝土澆筑施工工藝如圖1、圖2所示。

圖1 檢查井底板滲漏修復施工工藝示意

圖2 底板、溜槽混凝土澆筑施工示意

3.2 施工要點

3.2.1 溜槽和底板鑿除

采用污水泵排除井內(nèi)積水，標記滲漏位置、大小，人工采用風鎬鑿除溜槽及底板混凝土，再擴大底板以下滲漏處。

3.2.2 自制花管降水

根據(jù)地下水位的降水深度、底板土體的滲透系數(shù)，估算出滲入滲漏處理裝置中的水的流量，再選擇花管直徑及降水泵的揚程及流量。降水的效果直接影響到處理底板漏水的成敗。

根據(jù)實際測試，為方便施工，硬質(zhì)PE管更方便操作，在管壁間隔2cm打梅花形孔，用于地下水進入管體，用降水泵抽出，可增加小型降水管的直徑也可增加打入地下的深度，以提高降水井的降水效果。

3.2.3 封閉底板滲漏

在插入降水管降水處的底板以下采用防滲混凝土進行填充，以封閉底板滲水，保證后續(xù)干地施工。

3.2.4 定制氣囊安裝

根據(jù)實際管道走向(夾角)、管徑大小，定制橡膠氣囊，等待底板鋼筋綁扎工作完成后，即可安裝定制氣囊，用于底板和溜槽同時澆筑的內(nèi)模，達到一體化施工，提高整體性和防滲性，一次成型的效果。

3.2.5 專用混凝土調(diào)配

因豐水地區(qū)地下水位底板處理要解決承壓(強度)及防滲問題，平時用的混凝土根本達不到要求，根據(jù)實際需要調(diào)配出能夠快速初凝并達到一定強度，且能有效閉水的快凝水防水混凝土(稱之為“聚合水泥”)。

配合聚合水泥需要丙綸粘接膠粉、42.5普通硅酸鹽水泥、粉狀速凝劑、粉狀抗?jié)B劑，配比如下：膠粉∶水泥∶速凝劑∶抗?jié)B劑=1∶10∶1∶1。

用配比好的聚合水泥替代純水泥，再用中粗砂、石子及水(根據(jù)底板面積水的多少，可對水量做適當增減)，按照常用C30的配比進行配置。

3.2.6 泄水孔的封堵

待混凝土底板及溜槽一次成型澆筑完成后，不間斷降水，保證地下水位在混凝土以下，等待10h后從混凝土面剪斷PE降水管，此時底板已經(jīng)凝固，加上留有泄水孔，底板及溜槽的強度足以抵抗水壓力，降水管會涌出壓力水，然后等強度達到75%強度后進行泄水孔的封堵[1]。

溜槽澆筑完成后，泄水孔頂面距離底端的距離約1m。泄水孔封堵的方法步驟如下：

第一步，先用橡木塞(10cm)直接打進泄水孔，打入底部，完成對承壓水的封堵；第二步，采用速凝堵漏王快速填充約10s，水完全堵住(填塞10cm)；第三步，使用純配置的聚合水泥砂漿填充中間(50cm)，承接壓力，抵抗?jié)B漏；第四步，采用半干純水泥漿填充頂面30cm，保證泄水孔強度。

3.3 材料與設備

3.3.1 主要材料

本方法修復施工的材料主要為堵漏王、膨脹劑、商品混凝土、PE塑料管等需滿足規(guī)范設計指標要求。

3.3.2 設備

本施工方法中使用的主要設備見表1。

表1 機械設備

4 總結(jié)

本文通過對新都水環(huán)境綜合整治工程項目中豐水地區(qū)檢查井底板滲漏修復從方法比選、非開挖修復的優(yōu)勢等方面，以及對非開挖修復施工中系列技術問題進行總結(jié)，形成了可推廣、可復制的施工方法。同時，隨著國家對城市水環(huán)境的重視，相關水環(huán)境綜合整治工程項目也將愈來愈多，該檢查井底板滲漏施工方法，也為后續(xù)同類型工程的施工提供了參考。