李培培, 李 靖
河南省國防工業(yè)設計研究院有限公司(450000)
某無縫鋼管廠旋流井工程為該廠Φ100 mm機組工程配套設施,為一外徑10.2m、內徑8.0m的圓筒狀結構。旋流井池壁采用地下連續(xù)墻加內襯復合壁結構形式,地下連續(xù)墻厚為 0.8 m,內襯墻厚0.3 m,墻頂標高-0.800 m,墻底標高為-30.000m,基坑開挖深度為17.300m,內設三道500mm×1 000 mm的腰梁。內部結構包括冠梁、腰梁、底板、內襯墻等;連續(xù)墻、內襯墻及沉淀池底板均采用C30密實性防水混凝土,抗?jié)B等級S8;腰梁采用C30早強混凝土。地下水位-2.0 m,自然地面為±0.0 m,施工地點原為老廠基礎,自然地面以下3m為回填土,自然地面標高以下-35.0m~-3.0m大部分為黃褐色粉質黏土,其中夾雜粉土(-15.29m~-8.79m)和黏土層,土質比較均勻,但含砂率較高。本工程地下水位埋深在自然地面以下0.9 m左右,這是地質報告中提到的水位,實際穩(wěn)定水位在自然地面以下2.0 m處。由于地下水位和土質含砂率較高,采用泥漿護壁施工易塌槽;該連續(xù)墻將作為漩流井地下結構外墻,所以對接頭處的防滲漏要求較高。
地下連續(xù)墻的施工工藝主要包括:導墻修筑施工、泥漿制備及護壁、成槽施工、刷壁及清底處理、接頭鎖口管處理、鋼筋籠的制作和吊放、水下混凝土澆筑、鎖口管吊拔、降水井施工及運行、土方開挖、封底。
采用接頭管連接方式施工時,要求接頭管的拔出與墻體混凝土的澆筑配合的十分默契,而在本工程中恰恰是因為墻體混凝土的澆筑間斷時間長,使施工人員在掌握拔管時間上出現失誤而造成的,接頭管的拔除關鍵在于對混凝土的初凝和終凝時間的掌握。而且在比較大量的混凝土澆筑過程中,各盤混凝土的初凝與終凝時間也不盡相同,接頭管在混凝土剛初凝30min,使用外力將接頭管進行轉動,防止接頭管與混凝土黏結,導致接頭管無法拔出,在終凝后30min接頭管拔出。
在地下連續(xù)墻未拔出鎖口管內進行高壓注漿,防止?jié)B漏水?;娱_挖后,鋼板接頭與接頭管接頭相比,防滲漏效果明顯提高。
該工程前期采用機械開挖,雖然在開挖前對井口進行了封閉處理,但由于在現場施工過程中使用機械對無砂管挖除,造成埋井現象。鑒于開始的經驗,在后期的機械開挖中采用人工拆除無砂管,并在進行新一輪機械開挖之前對井口進行封閉,有效地防止了埋井現象的出現。
開挖到-3.0 m左右時發(fā)現第6幅槽段出現鼓包現象,俗稱“大肚兒”。 該鼓包寬3.0m,深7.0m,最厚處約2.0m,估計混凝土量為50m3。是因為該槽段施工時采用兩序成槽法,頭序施工將近到達設計位置時出現混凝土“繞流”現象,防止此類問題的措施:改變護壁泥漿的配合比,防止槽段在成槽的過程中坍塌。
1)開挖至-16.5 m處時,發(fā)現土層含水量較大,于是加快挖土,2小時后又發(fā)現從降水井返砂,填袋裝砂石仍不能阻止流砂。為避免基底土層的更大擾動,先向坑內回填5m厚土方進行止水止砂,進而對基坑實行封堵,即在旋流井外對連續(xù)墻接頭處實行高壓旋噴樁封閉,深度至-30m。每個接頭施工高壓旋噴樁6根共計36根樁,水泥摻入比20%,待接頭封閉完后,對旋流井內積水進行明排抽降,緩慢降低水位,在抽水過程中觀察有無涌水、涌砂現象;若無涌水、涌砂現象,將旋流井內水抽干至回填表面,再從回填土面試放三根φ100管至-17.5m處觀察是否有水或砂從管中涌出。
2)滲漏現象出現的主要原因:
①地下連續(xù)墻接頭處防滲漏措施不到位,高壓旋噴樁注漿深度不足,實際深度為20m;
②降水井施工過程中未對井進行封底且井深度不足應為25 m以下,實際只有不足20 m,造成旋流井內外水位差大致使產生管涌流砂;
③加上基坑開挖時間太長,長時間的降水,使得地下水道形成,在周圍的壓力作用下出現坑底涌水涌砂。
根據現場施工情況和后期出現的問題,在地下連續(xù)墻施工過程中(液壓抓斗成槽)應著重注意以下兩個方面:①成槽施工控制中,泥漿、成槽速度、成槽垂直度是關鍵控制點,是成槽質量的三個重要影響因素;②泥漿的比重、泥漿的黏度、在成槽過程中泥漿面的高度和泥漿的循環(huán)速度以及成槽速度決定著泥漿護壁的質量,泥漿控制和成槽速度如果配合不當,直接的后果是出現塌槽。
[1]吳菽之.地下連續(xù)墻的施工與技術經濟分析[J].鐵路工程造價管理,1999(04).
[2]李鵬.大溝河橋鉆孔灌注樁施工技術及質量控制[J].發(fā)展,2006(08).