伍玉勇
湖南移動樞紐樓位于長沙市車站北路,地下三層深15.3m,地上22層,高87m,總建筑面積79000m2,屬國家一類重要通信指揮建筑物。由于建筑物的特殊及重要性,施工過程中和施工完成后,基坑(地下室)有效止水和降水,成為本工程的關鍵技術問題。
帷幕止水及降水方案
基坑止水帷幕方案原擬采用深層攪拌樁,但考慮灌注樁在施工中流砂對樁基施工的影響,而大口徑井降水對周圍一定范圍內的土體進行了降水,使場區(qū)土的有效應力增加,土體進一步固結,從而使深層攪拌樁難以施工。根據(jù)場地深基坑強透水層特點,決定采用高壓旋噴樁止水帷幕。既能達到理想的止水效果,且旋噴樁與支護灌注樁相結合,使逆作施工更加安全可靠。
在基坑逆作施工中,止水帷幕雖能起到止水作用,但考慮到周圍土體含水豐富,水壓大,水位高的情況下,止水帷幕可能在一些部位發(fā)生滲水、漏水、管涌現(xiàn)象,給基坑施工帶來困難,所以決定對周圍及坑內土體采取降水措施。根據(jù)抽水試驗,確定采用大口徑井降水方案。
止水帷幕與降水井設計
止水帷幕采用高壓旋噴樁施工,在不同深度分別采用高壓擺噴和定噴。高壓擺噴是在某一角度范圍內進行噴射,樁體固結體斷面呈扇形,定噴是改變噴射方向,樁體固結成板狀。根據(jù)本工程的地質情況,決定止水帷幕采用擺噴和定噴兩種方法。鋼筋混凝土支護樁間距為1.2m,旋噴半徑定為0.7m,旋噴鉆孔間距定為1.25m,使噴射體能夠相互重疊,形成封閉墻體。標高18.5~31m范圍采用擺噴,31~34.5m范圍采用定噴。擺噴角度分225°和180°兩種。
經(jīng)計算參數(shù)出各含水層的總涌水量后,分類確定單井抽水量和降水井的數(shù)量。設計大口徑井深度定為16.8m,降水井井距為20m,水流上游西南向另布置5口井;坑內設8口井。降水井共設26口。
降水井采用機械鉆井,成孔直徑600mm,井管采用直徑300m無砂混凝土管,濾水段井管加扎鋼絲或棕網(wǎng)片,孔壁與井管之間填粒徑為3~24mm礫石作為過濾層。抽水采用深井潛水泵。
止水帷幕與降水井施工工藝
止水帷幕施工采用3重管高壓旋噴,即用高壓泵產(chǎn)生20Mpa左右的高壓噴射水流,同時在其周圍環(huán)繞一股0.8Mpa左右的圓筒狀氣流,進行高壓水噴射流和氣流同軸噴射沖切土體,形成土體中最大的空隙,然后由泥漿泵注入壓力為2~5Mpa的水泥漿填充,噴嘴作旋轉和提升運動,最后水泥漿在土中凝固成固結體。施工參數(shù)見表1。
施工程序為:
插管作業(yè)鉆機成孔一拔出芯管一換旋噴管,插入到預定深度,插管過程中邊射水邊插管,以防止泥砂堵塞噴嘴,水壓一般控制在1.0Mpa左右。
噴射作業(yè)噴射作業(yè)應注意檢查控制漿液初凝時間,噴射介質流量、壓力,旋轉及提升速度等參數(shù)使其符合要求,并做好記錄,繪制作業(yè)過程曲線。本工程施工中高壓泵用水為地下水,水中有細小砂粒,為防止砂粒堵塞或劃傷噴嘴,采用特細絲網(wǎng)對水提前進行過濾。
大口徑降水井成井施工執(zhí)行JGJ94-94規(guī)范中規(guī)定的成孔工藝。主要工序為:井位測設→成孔→下井管→填礫→洗井→抽水。成孔過程中應檢查控制成孔深度、直徑、垂直度,防止出現(xiàn)鉆孔的垮塌和縮頸,確保井管位置居中、垂直,接頭牢固。填礫時要求檢查控制砂礫粒徑,按要求對稱回填。填礫后應洗井至抽出清水。需定期觀測水位、水量,做好記錄。