强透水性砂卵石地层承台基础明挖施工----九合职称论文
[摘要] 本文主要介绍了透水性较强地层基坑开挖过程中降水、堵水、隔水、封底的施工方法,对类似工程具有一定的参考价值。 [关键词] 强透水 基坑 防水 施工 1、工程概况 遂渝铁路穿井坝涪江特大桥位于合川市境内,横跨涪江,主跨为68m+128m+66m连续钢构,主墩中心里程为DIK90+316,主墩为双薄壁式墩,基础为钻孔桩基础。 主墩位于遂宁岸较为平缓的河滩处,墩心位置靠近岸边,共20根钻孔桩,桩径为Φ150cm,桩长17m,地质情况由上而下分别为砂卵石、泥岩和砂岩。承台尺寸为15.3×13×4m(长×宽×高),埋入砂卵石层。桥墩中心里程处旱季水深2.2m,涨幅1~2.0m,基坑开挖时最高水头差达8~10m。 2、施工方案选择 根据施工现场情况及施工条件,可采用双壁钢围堰、φ800mm钢管桩围堰、筑岛后插打φ48mm钢管桩注浆止水帷幕、钢筋砼沉井围堰等。通过对其效益、工期、施工难易程度等方面进行综合比较(详见主墩基础围堰施工方案对比分析表),φ48mm钢管桩注浆止水帷幕施工方案具有筑岛材料可就地取材、施工简便、工程造价低、施工周期短等特点,于是将此方案用于主墩。 主墩基础围堰施工方案对比分析表 序号 施工方案 优点 缺点 1 双壁钢围堰 防水效果好, 能安全渡过汛期 加工时间及施工期长,施工工艺要求高,需大吨位起吊设备,钻孔必须在钢围堰下到位后才能进行,造价高。 2 φ800mm钢管桩围堰 防水效果好, 能安全渡过汛期 制作及施工期长,需先筑岛或架设打桩平台后才能进行打桩,需配置大吨位打桩及吊装设备,造价高。 3 钢筋砼沉井围堰 防水效果好 现浇及等强时间长,不能满足汛前墩身抢出洪水位的工期要求,必须在汛期前完成基础施工。 4 钢板桩围堰 防水效果好 市场来源缺乏,如加工,则加工工艺复杂。需配置大吨位打桩及吊装设备。 5 φ48mm钢管桩注浆止水帷幕 施工工艺简单,操作简便,造价低,施工工期短,仅需10天时间可完成打桩和注浆工作。 防水效果相对较差,需配置适量抽水机并配以其它辅助措施(如基坑内设置混凝土隔水墙),必须在汛期前完成基础施工。、 3、基础施工 φ48mm钢管桩注浆止水帷幕施工方案具体施工内容包括:筑岛、打Φ48钢管、注水泥浆液、机械开挖、基坑内基础周围设砼隔水墙、封底、强排水等。 3.1 筑围堰 围堰应为胶结状堰体,用泥结砂卵石或砂夹卵石中间填筑粘土,以防止或减少渗漏水;围堰顶宽及大小应根据围堰内外水头差计算确定,围堰顶面高出承台施工期的最高水位0.5m以上,外侧坡率缓以1:1.5,基坑开挖坡度1:1.25,迎水面用双层彩条布夹黑发心棉封堵,外压砂夹卵石编织袋,以增加抗冲刷和抗渗能力。 3.2 堰体内打钢管桩 钢管桩采用Φ48钢管。分两排布置,第一排布置在堰体中间,间距1.2m,分两轮打桩,第一轮打1、3、5…,第二轮打2、4、6…;第二排布置在距基坑边缘2.0 m左右的位置,排距1.0m,密排打桩,起到隔水抗渗防坍的作用,打桩顺序采取间隔打桩,先每隔1.2m打第一轮,然后,分中加密。 钢管桩底部必须置于坑底2.0m以下,用简易110型柴油触探机导孔、打入花管。对于打入深度超过6.0m或土层密度大,打入难时,可采用地质钻机导孔,再用简易110型柴油触探机打入。 钢管桩顶部1.5m范围不钻注浆孔,其余部位钻ф6mm的注浆孔,注浆孔按梅花形布置,上下间距15cm。 3.3 堰体内注水泥浆液固结 3.3.1注浆方法 采用单液注浆,边打边注,第一排分两轮注浆,第一轮注1、3、5…,第二轮注2、4、6…;第二排先每隔1.2m注第一轮,然后,分中加密并注压水泥浆,使水泥浆与钢管共同形成止水帷幕。 3.3.2注浆参数 注浆材料:采用水泥浆、水泥为42.5R普通硅酸盐水泥。 浆液配比:水灰比为1:0.8~1:1 浆液扩散半径采用0.7m。 注浆压力0.8~1.2MPa,对于紧密的砂卵石地层的注浆压力应适当增大。 3.4 基坑开挖 注浆浆液终凝后就可进行基坑开挖,基坑采用挖掘机开挖,先开挖三方周边到坑底以下1.0m,作排水用,然后开挖剩余部份。边开挖边抽水,及时进行边坡防护,防护采用砌码编织袋,随码随打φ48钢管桩以固定,钢管桩长度2~2.5m,开挖边坡坡率为1:1.25。 3.5基坑排水 基坑排水主要是抽排止水帷幕注浆不到位产生的局部渗漏水及因未封底前坑底的渗水,基坑排水是挖基是否成功的关键环节之一。砂卵石地层涌水严重,抽水机配置应根据渗水量的大小配足,并备有足够的备用抽水机。集水井布置在基坑四角,距承台周边1.5m之外,进行强制抽水。 3.6砼隔水墙 开挖时,若基坑内渗漏水严重,无法使水位下降,达不到在无水状态下进行承台砼施工,则采用砼隔水墙,把基坑涌水拦截在隔水墙外,同时兼作封底砼的模型。 砼隔水墙采用C25钢筋砼,设置在承台尺寸以外,厚0.8~1.0m,高度根据坑内渗水及配置抽水设备情况而定,其顶面高度高出坑内稳定水面0.5m以上,且应满足隔水墙底部低于封底砼底部0.5m。 3.7砼封底 封底厚度及封底砼等级由计算确定。封底砼可整体一次灌注,也可分次分块灌注,分块灌注时,分块施工缝采用白铁皮连接,以防顺接缝漏水。对隔水墙漏水严重的一侧应最后封堵。有水基坑封底采用由一端开始,向另一端推进,直至结束,以确保砼的连续性。若隔水墙底部翻水严重,最后部份混凝土难以用砼封堵时,该处暂作集水坑,待封底砼终凝后,剩余的封底混凝土采用水下混凝土封堵。待砼达到一定强度后,抽干隔水墙内的水进行下道工序的作业。 4、结束语 φ48mm钢管桩注浆止水帷幕施工方法,不能在水中施工,适宜于江边浅水处或旱地透水性强的地层,且应有抽水设备配合才能实施。此方法的最大优点在于可就地取材,经济适用,配置设备为简单的常用设备,资源易求,可操作性强。 参考文献 [1]刘宝琛.急待深入研究的地铁建设中的岩土力学课题[J].铁道建筑技术,2000,20 (3):1-3 [2]TB10003-2001 铁路隧道设计规范[S].中国铁道出版社,2001 [3]中铁十六局集团公司.国贸站地表及桥基监控量测资料[R].2005
2008-3-27