文/胡彥勇 甘肅第二建設集團有限責任公司 甘肅蘭州 730050
從工程施工角度來講,這種基坑圍護技術屬于工程施工的范圍,而且應用較為普遍。同時,此項工程實施的好壞會影響到整個工程的質(zhì)量。在此情況下,需要施工單位對該工程予以足夠的重視,并對相關技術不斷進行提升和完善。根據(jù)相關調(diào)研結(jié)果顯示,此項工程中的關鍵性內(nèi)容是滲漏技術。目前,此項技術在實施等方面還存在著諸多不足,進而造成基坑圍護工程的質(zhì)量難以提升。為了能夠從根本上解決相關問題,需要業(yè)內(nèi)人士以具體工程的實際狀況為基礎,對遇到的問題進行分析和解決。
為了便于研究,本文選取某具體工程作為研究對象。此工程的具體狀況如下:基坑的實際挖掘深度在10.4m左右,部分集水坑的深度甚至超過1.5m,分別使用鉆孔灌注樁和三軸攪拌樁作為基本圍護和止水帷幕,設置的樁長分別為23.8m和17.45m。根據(jù)采樣獲得的數(shù)據(jù)表明,基坑范圍內(nèi)的土質(zhì)成分較為復雜,按照深度不同,具體包括①填土、②3-1黏質(zhì)粉土夾粉質(zhì)黏土、②3-2黏質(zhì)粉土、②3-3粉砂、④淤泥質(zhì)黏土,深度10到14m之間。在這當中,具有較高風險的土質(zhì)層是粉砂。由于受到基建設施的影響,在止水帷幕工程施工到西北角位置時,無法繼續(xù)進行,因此對原定施工方式進行了轉(zhuǎn)換。在工程進行到地板上半米左右的位置時,出現(xiàn)滲水現(xiàn)象,在發(fā)現(xiàn)后及時采取預訂方案,對此問題進行解決。但是由于問題發(fā)生點位于②3-3粉砂層,造成在進行堵漏過程中有沙土進入,進而導致滲漏范圍不斷增大。在此狀況下,對漏點狀況難以進行準確的判斷。
圖1所表示的,就是相應的滲漏水處理方法,具體步驟如下:首先,對疑似存在滲漏的樁縫進行注漿處理,實際采用的方法是單管法,在處理完成后發(fā)現(xiàn),問題并沒有得到徹底的解決;其次,由于無法對漏點位置進行準確的判斷,因此對整個基坑進行了第二次基坑圍護,但是在隨后進行挖掘施工時發(fā)現(xiàn),滲漏問題依然存在;再次,對漏點位置進行大致的判斷,并以此為中心,確定一個半徑20m的圓形,在此范圍內(nèi)采取特殊手段進行基坑圍護,但是在此操作完成后發(fā)現(xiàn),問題并沒有得到有效的解決。上述所有操作,共計持續(xù)了60天左右,為了尋找漏點并實施相應措施,對基坑進行了反復填挖,不但嚴重影響了工程的施工周期,并且對周圍環(huán)境造成了嚴重的破壞,例如路面下沉等。為了盡快解決相關問題,有關機構(gòu)安排眾多部門加入到解決問題的隊伍當中。
圖1 前期滲漏水處置措施平面示意
本文所選取的研究案例,在土質(zhì)方面具有較為鮮明的特性,即具有結(jié)構(gòu)復雜的含水層,數(shù)量在5個以上,松散物質(zhì)的厚度在300m以上。在這當中,對工程產(chǎn)生影響最為巨大的是承壓水,根據(jù)深度的不同,還可以將它進行更進一步的劃分,即淺層承壓水等。具體來講,這種承壓水所處的深度通常不會很深,而且在分布上具有一定的分散性。由于這種類型的承壓水所處的土質(zhì)層存在流動性大等特點,因此很容易在防護相對脆弱的地方造成破壞。在本文所研究的案例中,就是由于相關工程在施工技術方面存在問題,導致施工過程中出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。
具體來講,這種方法就是將水泥漿和水玻璃這兩中液體按照特定比例進行混合,形成新的施工材料,并借助這種材料進行防滲。在實際施工過程中,比較常用的混合比例是1:0.3到1:1之間,水泥和石灰的調(diào)配比例在0.5到1之間,而水玻璃則是在30到40°Bé。在進行實際應用前,需要進行相應的測試,根據(jù)具體工程需求對調(diào)配比例等方面進行確定,從而使最終完成的效果能夠滿足相關需求。
比較普遍的方式主要有單管以及雙管兩種方法:使用單管法的過程當中,首先需要進行雙液注漿,將2種不同的溶液分離開,輸送到混合器當中,再進行混合,緊接著將由此生成的混合溶液利用注漿管輸入到土體當中,在實驗過程當中,對漿液配比等等提出了較高的要求,一旦某一步處理不當,很有可能導致堵管問題的產(chǎn)生;在使用雙管法的過程當中,首先需要提前在成孔之下放置兩根注漿管,將兩種不同的溶液分別輸入到兩個不同的管道當中,并在注漿管的下部出口這一部位實現(xiàn)容易的混合,此刻,由于漿液配比的可調(diào)性比較高,因此不容易發(fā)生堵管的現(xiàn)象。這兩種類型的注漿法運用相對而言比較的廣泛,其設備比較的簡單,操作起來并不負責,經(jīng)濟效果好,不過這樣的方式注漿的影響范圍具有一定的波動性,再加上地下水對于漿液的固化造成了比較大的影響,一旦凝固之后,其體積會直接收縮,堵漏的效果也比較不佳。
雙液旋噴具體表示的是借助于旋噴這一設備進行噴漿,在這一過程當中,將水玻璃溶液摻加進去,由此使得樁體可以在最短時間當中實現(xiàn)固化,進而實現(xiàn)堵漏。雙液旋噴一般具有兩重管法等兩種主要的形式。兩重管法具體而言,便是對兩重旋噴進行改進和完善,將氣道直接輸送到水玻璃當中,從而實現(xiàn)同軸的噴射操作;三重管法具體來說,便是對三重管旋噴進行改進和完善,不能夠借助于氣包噴漿的作用噴射成樁,其下部的噴嘴會直接在已經(jīng)成樁的內(nèi)部進行水玻璃漿液的噴發(fā),由此使得樁體能夠得以快速的凝固。在現(xiàn)實生活當中,雙液旋噴的運用相對來說比較少,不過由于其機械化水平比較高,能夠使得噴漿和漿液之間實現(xiàn)較好的混合,在進行配比的過程當中,可以根據(jù)壓力等進行有效的調(diào)節(jié),止水堵漏的效果相對而言比較好,不過其缺陷在于擾動比較大,使得地面會發(fā)生隆起,在使用的過程當中,需要充分考慮到周圍的環(huán)境。
聚氨酯注漿材料具有防滲和堵漏的特征,其漿液和水之間容易發(fā)生化學反應,從而生成一種和水不相容的凝膠體,從而實現(xiàn)堵水和防滲。在進行滲漏水的處理過程當中,通常便會使用油溶性雙組分聚氨酯這一材料,按照一定的比例進行混合,在注漿之前首先進行發(fā)泡實驗,直到發(fā)泡率高于20倍。其施工方式一般是采用單管法的方式,在注漿相對而言比較的簡單,漿液充分混合和攪拌之后,在借助于齒輪泵等將其泵入到土地當中,施工之后,需要及時的對泵等進行清洗。
經(jīng)分析該工程特點及滲水漏水情況后,需使用雙液旋噴才能解決當前問題。在得到許可后,實施相應的方案。
以試水漏水區(qū)域為中心點,向外計算十米的范圍內(nèi),樁與樁之間的縫隙內(nèi)卡進一根三重管雙液旋噴樁。旋噴樁直徑為800mm,樁高16m,陷于粘土層2m,樁與樁之間相隔1050mm,以坑底為界向上50cm為樁頂。因進樁時位置有移動且轉(zhuǎn)彎處易受圈梁影響,需要不斷調(diào)整間隔,樁與樁之間的搭接需300mm,間隔需500mm,以形成較為連續(xù)的加固體。(圖2)
圖2 處置措施設計示意
(1)在施工前期的準備過程中需要及時對基坑內(nèi)排樁樁體的樁縫進行封閉。具體措施為:在排樁樁體的鋼筋上焊厚度達1cm的鋼板。如果沒有處理條件的,可考慮采用螺栓。
(2)施工過程中應充分考慮雜填對于整個施工進程的影響,需引用型號為AtlasAirROCD65的鉆機進行作業(yè),其鉆機原理為潛孔振動。該風動露天鉆機可將孔引到軟土層。在此之后,可改為MDL-120G鉆機進行作業(yè),將孔引深18m。
(3)孔洞生成后,通過旋噴鉆桿逐漸下至16m,并開始提升噴漿的準備步驟。
(4)利用空氣壓縮機,將空氣、水泥漿等通過高壓泵進行輸送,其中高壓泵壓力可高達20MPa,空氣壓力達0.7MPa,流量80L/min,在調(diào)試到指定參數(shù)后,開始進行提升噴漿。
(5)在整個提升噴漿過程中,若發(fā)生冒漿,水玻璃溶液也會開始泵入,而水玻璃溶液的壓力可達3MPa。如果基坑內(nèi)沒有滯留大量液體,則水玻璃溶液會在提升噴漿的前一小時內(nèi)泵入,直到液體平面達到樁頂。
在工程實施期間,理想狀態(tài)下應是冒漿后,滲流通道開放,水玻璃溶液泵入基坑內(nèi),泥漿以上部孔口為通道。在全部樁體施工完畢后,進行卸載泥包。經(jīng)過檢測滲漏沒有出現(xiàn)反復后,挖開墊層底并加固區(qū)與區(qū)之間的樁縫。在整體整平的狀態(tài)下通過扎綁鋼筋及墊層澆筑,解除滲漏狀態(tài)。
由于施工狀態(tài)多為地下作業(yè),導致基坑滲水漏水消息頻繁。地下作業(yè)時滲水漏水的情況不同于地面作業(yè),情況較為復雜。而處理滲水漏水的情況需要專業(yè)的設備與人才團隊,才能保證復雜情況得到平穩(wěn)的處理,從而降低對于作業(yè)人員及設備、成本等因素的影響。