上海市機械施工集團有限公司 上海 200072
上海軌道交通13號線自然博物館站位于上海靜安區(qū)60#街坊和上海自然博物館的東側(cè),由于該處地理情況復(fù)雜,工程需要分段施工,道路翻交,所以先施工了北段地下連續(xù)墻和南段地下連續(xù)墻,留下了中間段地下連續(xù)墻待后施工。
本工程在前期施工中已對該處的地下連續(xù)墻接縫施工過高壓旋噴樁,但由于該處地下連續(xù)墻的深度為48 m,前期的高壓旋噴樁設(shè)備無法滿足該要求,導(dǎo)致后來在開挖過程中的抽水試驗無法滿足設(shè)計要求。經(jīng)過多方的討論研究,決定在基坑?xùn)|側(cè)6 處地下連續(xù)墻接縫位置再施工Φ1 800 mm雙高壓旋噴樁以進行堵漏止水。雙高壓旋噴樁施工范圍:-11.10 m~-45.50 m。因之前已進行過2 次旋噴加固,故需先采用鉆機引孔,然后再進行雙高壓旋噴樁施工作業(yè)。
(a)雙高壓旋噴樁加固的深度要求高。本工程地下連續(xù)墻設(shè)計深度達到48 m,墻厚1 000 mm,因此要求相應(yīng)的高壓旋噴樁作墻縫止水的加固深度也要達到48 m,孔徑為1 800 mm。為確保高壓旋噴樁與地下連續(xù)墻的緊密貼合,設(shè)計要求雙高壓旋噴樁的垂直度要在3‰之內(nèi)。
(b)本工程地下連續(xù)墻由于先期已進行過高壓旋噴樁的墻縫止水,只是由于設(shè)備的緣故,未能達到設(shè)計要求的48 m深度,故本次施工需在原注漿位置上先進行引孔,方能進行雙高壓旋噴樁的施工。
(c)旋噴樁施工過程中,會產(chǎn)生一定的擠土效應(yīng),而本工程場地臨近大田路居民區(qū),施工過程中如何減小對周圍構(gòu)筑物的影響是本工程的難點。
在旋噴樁施工過程中,當(dāng)排漿不暢時,即應(yīng)根據(jù)不同情況采取以下措施:
(a)鉆機成孔時,應(yīng)適當(dāng)加大鉆孔直徑,使注漿管與孔壁間留有較大間隙,以便于孔內(nèi)壓力釋放;同時降低高壓水壓力、加大漿液水灰比、加快注漿管提升速度。
(b)旋噴樁在施工前須先完成該樁周圍的小鉆孔,以便旋噴樁施工過程中產(chǎn)生的壓力能夠從周圍導(dǎo)孔處釋放出來,從而減少對附近構(gòu)筑物的影響。
(c)下注漿管時,要用高壓水清洗鉆孔,使孔徑擴大,然后再進行注漿。
(d)施工期間加大對隧道周圍監(jiān)測,一旦發(fā)現(xiàn)變形過大時,應(yīng)暫停施工,尋找原因并在采取相應(yīng)措施后再行施工。
(a)為了確保基坑施工安全,我們綜合了各方意見及工程進度的要求,先對原三軸攪拌樁地基加固區(qū)域進行補強,工期安排在第3道混凝土支撐養(yǎng)護期間進行。根據(jù)設(shè)計等各方意見并結(jié)合現(xiàn)場實際,決定采用Φ1 800 mm雙高壓旋噴樁進行注漿加固。
(b)雙高壓旋噴工法主要利用超高壓水和壓縮空氣噴射流,以及超高壓水泥漿和壓縮空氣噴射流,通過安裝在多重管前端的噴射器分2 個階段對土體進行切割攪拌,即位于上部的高壓水刀對土體先行導(dǎo)向切割破碎,位于下部的高壓漿刀再對土體進行2 次擴大切割破碎,同時噴射水泥漿與土體攪拌混合形成加固體。
(c)雙高壓旋噴法相對于三管法來說,雙高壓較三管法增加了射流破碎能力,加大了地層內(nèi)的土體細顆粒置換力度,其特點是加固深度深、樁徑大、加固強度比較均勻??紤]到該處已經(jīng)施工過高壓旋噴樁,再施工高壓旋噴樁存在較多的施工困難,難以滿足設(shè)計的止水要求,因此考慮采用具有更好止水效果的大樁徑雙高壓旋噴樁,既可以滿足設(shè)計要求,又可以縮短施工工期。
雙高壓旋噴工法示意見圖1。
圖1 雙高壓旋噴工法示意
雙高壓旋噴樁施工參數(shù)需要根據(jù)場地內(nèi)地質(zhì)情況、樁徑大小、樁體搭接要求等情況進行綜合確定(表1、表2)。
準(zhǔn)確確定樁位→引孔及鉆機就位鉆孔→漿液制備→將注漿三管下放至設(shè)計底標(biāo)高并開始旋噴注漿→將注漿三管提出地表清洗及移位。
試驗結(jié)果如表3所示。
試驗結(jié)果如表4所示。
表1 雙高壓旋噴樁單樁施工參數(shù)
表2 雙高壓旋噴樁單樁水泥用量表
表3 高壓旋噴樁止水后抽水試驗結(jié)果
表4 雙高壓旋噴樁止水后抽水試驗結(jié)果
從試驗結(jié)果看出:在施工普通高壓旋噴樁墻縫止水之后,24 h降水結(jié)果表明,坑外降水基本在2.7 m左右;而在施工雙高壓旋噴樁墻縫止水之后,24 h降水結(jié)果表明,坑外降水基本在1.6 m左右。其情況與相鄰的靜安區(qū)60#街坊的基坑降水情況基本一致,經(jīng)設(shè)計同意,隨即進行了軌交13號線自然博物館站車站中段的開挖工作,基本保證了施工工期。兩次降水試驗的結(jié)果也表明雙高壓旋噴樁對地下連續(xù)墻縫止水的確具有一定的效果,尤其適宜超深地下連續(xù)墻。但雙高壓旋噴樁也有局限性:其施工所占用的場地較大;由于雙高壓旋噴樁的噴射壓力較大,對周邊的環(huán)境會有一定的影響,須注意調(diào)整施工參數(shù)或采取相應(yīng)的措施。