地铁车站附属结构降水井封堵安全

地铁车站附属结构降水井封堵安全一、工程概况地铁车站附属结构降水井封堵工程需综合考量工程地质与水文地质条件，确保施工安全与结构稳定性。以某典型地铁车站附属结构为例，该工程位于城市繁华区域，地下水位较高且水量充足，底板距自然地面高度约14米，水压差较大。场地内分布有多层松散沉积层，地下水类型主要为潜水，存在于埋深15米以下的砂、卵石层中，主要接受大气降水渗入及侧向径流补给，水位年变化幅度可达1-5米，近3-5年最高地下水位埋深为21.2米。附属结构区域共设置降水井15口，其中14口井出水量较大，1口井出水量相对较小，井位距基坑围护结构外轮廓不小于2.0米，局部受场地限制可适当调整，井深需深入底板以下不小于5米，以保证地下水位降至基坑底以下至少0.5米。管井井孔直径0.8米，井管直径0.5米，滤水层厚度0.15米，采用钢筋笼骨架、外包铁丝网的钢筋笼管井结构。二、施工准备（一）技术准备工作施工前需完成详细的技术准备，确保封堵作业科学有序进行。首先，组织技术人员熟悉设计图纸和工程地质勘察报告，明确降水井的平面布置、结构参数及水文地质特征，重点分析地下水位动态变化规律及对周边环境的影响。其次，对每口降水井进行深度测量，精确计算填料用量，根据井位分布及涌水量大小制定封堵顺序，原则上应由低到高、由大到小，先封堵涌水量大的降水井，再封堵涌水量小的降水井，由基坑外围向中间逐渐封闭，同时考虑地下水上下游关系，优先封堵上游水位的井。此外，需进行停泵实测水位上升至底板的时间，以确定封井的最短时间和人员配置，必要时通过抽水试验验证降水效果及水位恢复速度，为封堵方案优化提供依据。（二）材料与工具准备根据封堵工艺要求，提前准备充足的施工材料及工具。主要材料包括级配砂石（砂石配合比3:7）、C20干拌混凝土、C25混凝土、C45P8微膨胀抗渗混凝土、一般硅酸盐水泥或快硬性水泥、水不漏（速凝型）、水玻璃、橡胶垫圈（厚度5mm）、钢套管（Φ300mm×8mm热轧无缝钢管，高度1.0m）、止水环（采用不小于6mm厚钢板加工，外径不小于0.5m）、法兰盖板、M16螺栓、聚氨酯防水涂料等。施工工具需配备电焊机、角磨机、套筒扳手、铁锹、自吸真空泵、注浆机、水泵（40-50m³/h泵量，部分高水位区域采用5.5KW大功率水泵）、球阀（Q41F-16C型，PN16，DN125）、振捣棒、塑料薄膜、毛毡等。所有材料进场前需进行质量检验，确保符合设计及规范要求，如微膨胀混凝土的膨胀率、抗渗等级，钢材的力学性能等，工具设备需进行调试，保证运行正常。（三）现场准备现场准备工作需为封堵施工创造良好条件。首先，清理降水井周边场地，确保作业面开阔，移除妨碍施工的障碍物，对基坑内积水进行排除，防止雨水流入坑内影响作业。检查塔吊基础底板预留洞封闭情况，确保该部位混凝土强度达到设计要求，避免施工过程中出现结构失稳。对降水井井口进行处理，按照管法兰盖板尺寸凿除预留降水井洞，保证法兰盖板能与预埋钢管紧密连接，同时对预埋钢板及螺栓进行除锈处理，用角磨机打磨至钢板面，刷聚氨酯防水涂料一遍。此外，设置临时排水系统，在基坑外围开挖排水沟，防止地表水流渗入，对周边建筑物及地下管线进行监测点布设，确保封堵过程中周边环境安全。三、封堵工艺（一）常规降水井封堵工艺常规降水井封堵采用“分层回填+法兰密封+混凝土浇筑”的多道防线工艺，具体步骤如下：停泵与水位控制：按照封堵顺序依次对深井进行停泵，同时加强相邻降水井的降水工作，确保待封井水位降至井管底部以下，减少封堵时的水压。防水钢套管施工：钢套管采用Φ300mm×8mm热轧无缝钢管制作，在外侧中部焊接止水环，底部固定在降水井中心上方的井口，顶部焊接法兰片。固定后进行底板防水层施工，防水层上翻至钢套管外侧止水环底部，采用密封胶泥收口。分层回填：首先采用级配砂石（3:7）对深井进行回灌，分层夯实至底板以下1m范围，然后浇筑C20干拌混凝土至止水环底部，振捣密实。上部200mm采用C25混凝土浇注至井口，期间每浇筑一层需撒入一层水不漏干粉，并用适量水调成膏状抹平，直至顶面冒“青烟”，确保回填体密实无水渗透。法兰盖板安装：在钢套管顶部安装橡胶垫圈，放入法兰盖，用套筒扳手对称交错拧紧双螺母，保证密封严密。安装前需检查螺栓与法兰孔的匹配性，确保无漏气、渗水现象。微膨胀混凝土浇筑：法兰盖板验收合格后，在钢套管内浇筑C45P8微膨胀混凝土，振捣密实，初凝前进行二次碾压，减少塑性收缩。表面覆盖塑料薄膜及毛毡养护，养护时间不少于14天。（二）高水位降水井后封堵工艺对于高水位、大水量的降水井，采用“水泵抽水+球阀控制+双液注浆”的后封堵工艺，具体措施如下：设备更换与安装：提前将待封堵井的水泵更换为5.5KW大功率水泵，泵管通过防水钢套管、法兰转换头、球阀穿出，确保水泵位于井内合适深度，泵管与球阀连接紧密。抽水与准备：在其他降水井封堵完成后，将水泵功率开到最大，出水管提起20cm，保持持续抽水，观察水位变化情况，确保封堵前水位稳定。快速封堵操作：以最快速度断电、割断泵管及电缆，使水泵掉入井内，瞬间关闭球阀，阻断地下水涌出通道。操作过程需一气呵成，减少水位回升时间。双液注浆加固：在球阀上方法兰位置连接注浆管，采用水泥+水玻璃双液浆进行注浆，注浆压力逐步提升至接近降水井水压，打开球阀缓慢注浆至井内，直至注满并稳压一段时间，确保浆液充分填充井内空隙，形成有效止水帷幕。后续处理：注浆凝固后，拆除球阀及连接法兰，清理钢套管，安装钢扪板，补充焊接截断的底板主筋，浇筑微膨胀混凝土并养护。四、质量控制（一）材料质量控制严格把控施工材料质量，建立材料进场检验制度。级配砂石需确保含泥量≤3%，颗粒级配符合设计要求；水泥、混凝土等原材料需有出厂合格证及检验报告，进场后按规定进行抽样复试，微膨胀混凝土的膨胀剂掺量需通过试验确定，确保28天膨胀率符合设计标准；钢套管、止水环、法兰盖板等钢材需进行力学性能及防腐处理检验，橡胶垫圈需具有良好的弹性和耐水性，螺栓强度等级满足受力要求。所有材料经检验合格后方可使用，严禁使用不合格产品。（二）施工过程质量控制施工过程中需加强各环节质量管控，确保封堵效果。降水井垂直度误差应≤1%，井径误差控制在±20mm范围内；停泵后需密切监测水位变化，确保水位降至设计深度方可进行回填；分层回填时，砂石料需分层夯实，每层厚度不超过300mm，干拌混凝土需按配合比准确计量，振捣密实，水不漏干粉撒布均匀，确保与混凝土充分结合；法兰盖板安装前需对预埋钢板及螺栓除锈处理，橡胶垫圈尺寸与法兰匹配，安装时对称拧紧螺母，保证密封面无间隙；微膨胀混凝土浇筑时需控制坍落度，振捣至表面泛浆无气泡，初凝前进行二次抹压，养护期间保持表面湿润，严禁早期失水。（三）验收标准封堵工程验收需符合《地下工程防水技术规范》（GB50108）一级防水等级标准，具体要求如下：防水钢套管与封堵施工质量符合规范规定，无渗漏现象；法兰盖板密封严密，无漏气、渗水；混凝土表面无湿渍，结构强度达到设计要求；降水井封堵后，周边地下水位稳定，未对结构及周边环境造成不良影响。验收时需提供施工记录、材料检验报告、混凝土试块强度报告等资料，必要时进行现场注水试验，验证封堵效果。五、安全措施（一）施工安全防护施工现场需建立健全安全防护体系，确保作业人员安全。作业前对施工人员进行安全教育培训，考核合格后方可上岗，特种作业人员需持证上岗。井口周边设置防护栏杆，高度不低于1.2m，悬挂安全警示标志，夜间设警示灯。使用电焊机、角磨机等电气设备时，需配备漏电保护器，接地接零保护可靠，电缆线无破损，操作人员佩戴绝缘手套、护目镜等防护用品。下井作业前需进行通风换气，检测井内空气质量，防止有毒有害气体危害，必要时配备呼吸器。吊装材料时，严格遵守起重作业规程，检查吊具索具安全性，设专人指挥，严禁超载吊装。（二）地下水位监测加强封堵过程中的地下水位监测，实时掌握水位变化动态。在降水井周边及相邻建筑物设置水位观测孔，监测频率为封堵期间每2小时一次，封堵完成后每天一次，持续一周，后期每周一次，直至水位稳定。监测数据及时分析整理，如发现水位异常回升或突涌迹象，立即启动应急预案，采取加大相邻井抽水量、补充封堵材料等措施，防止发生透水事故。同时，对周边建筑物及地下管线进行沉降观测，控制沉降速率不超过规范限值，确保周边环境安全。（三）应急措施制定完善的应急预案，应对突发情况。现场配备应急水泵、沙袋、注浆设备等物资，成立应急小组，明确职责分工。若发生封堵不严导致渗水，立即停止作业，采用速凝型水不漏填塞渗漏点，同时启动备用降水井降低水位；如出现管涌现象，迅速用沙袋堆砌围堰，向管涌口投放级配砂石、水泥等材料，必要时进行双液注浆加固；遇暴雨天气，及时关闭井口，加强排水，防止雨水倒灌。应急预案需定期组织演练，提高应急处置能力，确保突发事故得到及时有效控制。（四）用电安全施工现场用电严格执行“三级配电、两级保护”制度，配电箱设置防雨、防砸措施，严禁非电工接线拆线。降水井抽水设备及封堵施工电气设备需单独回路供电，安装漏电保护器，动作电流不大于30mA，动作时间不大于0.1s。电缆线架空敷设或穿