汪順利 (安徽省港航建設(shè)投資集團(tuán)有限公司,安徽 合肥 230000)
某復(fù)線船閘并列位于原一線船閘約55m處,按Ⅳ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),設(shè)計(jì)船型為500噸級(jí)兼顧1000噸級(jí)船舶,船閘尺寸為:240×23×4.0m(長(zhǎng)×寬×門(mén)檻水深)。閘室采用不透水結(jié)構(gòu),閘室采用整體式鋼筋混凝土倒“Π”型結(jié)構(gòu),順?biāo)飨蚍殖?5節(jié),每節(jié)分縫長(zhǎng)度16m。兩船閘共用上下游引航道,寬度75.0m,采用不對(duì)稱(chēng)布置,全長(zhǎng)1.2km,在征地拆遷完當(dāng)?shù)孛窬雍?,閘室主體工程施工過(guò)程中出現(xiàn)了基坑滲水現(xiàn)象。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)資料和鉆探資料,在地面以下60m內(nèi)勘探深度范圍內(nèi),地下水類(lèi)型為松散類(lèi)孔隙水,主要分三層含水層和二層隔水層,其中第一含水層為潛水,第二、第三含水層為承壓水。分層敘述如下:第一含水層由②層砂壤土、③層粉質(zhì)壤土和⑤層粉質(zhì)壤土組成,厚約3.0~11.3m,該層結(jié)構(gòu)松散,為孔隙型潛水,主要以大氣降水和河、溝塘水補(bǔ)給為主;第一隔水層為⑥1層粉質(zhì)粘土、⑥2層粉質(zhì)壤土,厚度4.0~13.0m,微透水性。第二含水層為⑧層砂壤土,中等透水性,含水類(lèi)型為承壓水;第二隔水層為⑨層粉質(zhì)壤土,微透水性,厚度大,為良好的隔水層;第三含水層為⑩1層細(xì)砂,局部夾少量砂壤土,中等透水,含水類(lèi)型為承壓水,具承壓性,層厚不均,出露高程一般在-10.0~-13.0m,對(duì)工程影響不大。勘察期間船閘上游水位高程為31.38m左右,下游水位高程為28.27m左右。同期勘察孔中穩(wěn)定水位高程為27.97~31.97m,從空間分布上看,靠近上閘首處地下穩(wěn)定水位在31.97~31.41m,下閘首處地下穩(wěn)定水位為27.97~27.98m,閘室位置處地下穩(wěn)定水位為29.54~30.43m。根據(jù)地質(zhì)狀況分析,含水層中與工程密切的為第二層含水層。
復(fù)線船閘距離一線船閘軸線約50~60m,基坑開(kāi)挖深度15m~20m,圍堰臨時(shí)擋水高度10~15m,水頭差較大?;游恢么嬖诖罅康牡脑肪用耧嬎鸵痪€船閘施工降水井,因地質(zhì)勘察前已被簡(jiǎn)單覆土封閉未能全部探明。當(dāng)基坑開(kāi)挖過(guò)程中,雖采取了井點(diǎn)降水等方式,但側(cè)面隔水層被擾動(dòng)后,造成基坑外河道明水地表水與透水層被連通,復(fù)線船閘基坑大量滲水。
主要采取對(duì)基坑周邊進(jìn)行防滲加固方式,采用地下連續(xù)墻為主,壓密注漿、高壓旋噴樁、現(xiàn)有空箱擋墻加固、灌注樁、粉噴樁、基底水泥土回填輔助的基坑截滲方案,具體布置如下。
①上閘首左岸及上閘首上游段(Q0~Q2):墻頂高程 28.0m,墻底高程為 7.0m,墻厚為 40cm,墻長(zhǎng) 148.4m,采用塑性混凝土防滲墻體。
圖1 截滲墻總平面布置圖
圖2 上閘首左岸、上游側(cè)及上游右岸輔導(dǎo)航墻右岸布置圖(Q0~Q7)
②上閘首上游側(cè)(Q2~Q5)、上游右岸輔導(dǎo)航墻右側(cè)(Q6~Q7):墻頂高程34.5m,墻底高程為7.0m,墻厚為80cm,墻長(zhǎng)(37.6+20.1)m,采用 C25鋼筋混凝土防滲墻體。
③上閘首、1-10#閘室段右岸(Q7~Q15):墻頂高程 34.5~28.5m,墻底高程7.0m,墻厚為40cm,墻長(zhǎng)221.7m,采用塑性混凝土防滲墻體。
④下游穿老船閘翼墻段、下游右岸輔導(dǎo)航墻段(Q15~Q23):墻頂高程33.0~29.0m,墻底高程7.0m,墻厚為80cm,墻長(zhǎng) 135.4m,采用C25鋼筋混凝土防滲墻體。
⑤下游左岸導(dǎo)航墻右岸、下游段及左岸(Q23~Q26):墻頂高程 29.0m,墻底高程7.0m,墻厚為40cm,墻長(zhǎng)152.1m。采用塑性混凝土防滲墻體。
因0.8mC25鋼筋混凝土導(dǎo)航墻需穿過(guò)老導(dǎo)航墻空箱導(dǎo)墻,為保證老導(dǎo)航墻穩(wěn)定性,需對(duì)老導(dǎo)航墻進(jìn)行加固處理。對(duì)現(xiàn)狀空箱導(dǎo)航墻基坑側(cè)兩節(jié)空箱采用素混凝土回填,臨基坑側(cè)空箱擋墻墻體與截滲墻之間采用錨筋連接,錨固劑采用高強(qiáng)環(huán)氧A級(jí)植筋膠。錨筋為直徑C25@5000鋼筋,間隔0.5m布置一層,梅花形布置。在一線船閘下游左岸空箱式導(dǎo)航墻空箱內(nèi)布置鋼筋混凝土阻滑樁。灌注樁施工前采用泥漿泵抽出原空箱內(nèi)填土?,F(xiàn)狀導(dǎo)航墻分縫處采用20b工字鋼配合20#槽鋼進(jìn)行錨固連接,每道分縫布置三層錨固層,每層采用三道工字鋼、兩道槽鋼連接。
下游右岸輔導(dǎo)航墻段截滲墻施工前需對(duì)雙排樁之間填土采用水泥土攪拌樁固化,干法施工。粉噴樁樁徑0.5m,樁距1.0m,樁頂高程29m,單樁長(zhǎng)6m~8m,平均樁長(zhǎng)7m,樁頂伸入現(xiàn)狀土層不小于1m,水泥含量15%。
高壓噴射旋噴樁采用兩管法旋噴樁機(jī)組施工,鉆孔及噴漿均分序施工,施工前做生產(chǎn)性圍井試驗(yàn),確定各施工參數(shù)。高噴過(guò)程中應(yīng)經(jīng)常檢查、調(diào)整高壓水泵、低壓泥漿泵的壓力、灌漿流量、空壓機(jī)風(fēng)壓和風(fēng)量、鉆機(jī)旋轉(zhuǎn)和提升速度以及實(shí)際的漿液耗用量等。
灌漿范圍及灌漿參數(shù):上閘首上游側(cè)混凝土截滲墻墻后布置兩排,截滲墻和上閘首之間的導(dǎo)航墻墻后布置三排,孔距和排距均為1.2m,漿液為純水泥漿,水灰比0.8,灌漿壓力 0.2~0.3MPa。
圖3 上閘首及閘室右岸布置圖(Q7~Q15)
圖4 下游穿老船閘翼墻段、下游右岸輔導(dǎo)航墻段布置圖(Q15~Q23)
圖5 下游左岸導(dǎo)航墻右岸、下游段及左岸布置圖(Q23~Q26)
現(xiàn)狀基坑水位30.8m左右,排水分兩期進(jìn)行,待上閘首左、右岸及上游側(cè)截滲墻以及下游右岸導(dǎo)航墻段、下閘首左、右岸和下游側(cè)截滲墻施工完成,且經(jīng)檢測(cè)具備截滲條件后,方可開(kāi)始一期基坑排水,基坑水位降至高程26.0m,降水速度不大于0.4~0.6m/d。然后進(jìn)行閘室段塑性混凝土截滲墻施工,待截滲工程全部完工、驗(yàn)收后,再進(jìn)行基坑第二期排水。
首先對(duì)滲透處進(jìn)行注漿臨時(shí)加固,保障一線船閘與復(fù)線船閘之間土體穩(wěn)定,然后第二步進(jìn)行上游鋼圍堰、下游老導(dǎo)航墻加固處理及下游右岸輔導(dǎo)航墻處粉噴樁施工,為地下連續(xù)墻施工提供場(chǎng)地條件,滿(mǎn)足度汛要求;第三步進(jìn)行上閘首左右岸及上游側(cè)(Q0-Q8)截滲墻、壓密注漿、高壓旋噴樁施工;第四步進(jìn)行下游右岸導(dǎo)航墻段截滲墻、下游左岸導(dǎo)航墻左右岸和下游段(Q17-Q26)截滲墻施工;第五步進(jìn)行下游穿老翼墻處、老船閘下閘首左側(cè)段(Q13-Q16)截滲墻施工,穿下游老翼墻施工時(shí),增加老導(dǎo)航墻觀測(cè)頻率,保證老導(dǎo)航墻安全以及一線船閘正常運(yùn)營(yíng);第六步經(jīng)檢測(cè)上下游截滲墻具備截滲條件后,將基坑的水位降至高程26.0左右,降水速度控制在0.4~0.6m/d,然后進(jìn)行閘室右側(cè)段(Q8-Q13)截滲墻施工;第七步經(jīng)檢測(cè)所有截滲墻均滿(mǎn)足規(guī)范及設(shè)計(jì)要求,具備截滲條件后,排干基坑內(nèi)積水,進(jìn)行后續(xù)工程施工,降水速度控制在0.4~0.6m/d?;觾?nèi)積水排干后進(jìn)行閘室內(nèi)淤泥清除、清洗,最后閘室基底水泥土換填。
圖6 一線船閘左岸導(dǎo)航墻整體連接平面布置圖
圖7 一線船閘左岸導(dǎo)航墻整體連接A-A剖面圖
圖8 下游右岸輔導(dǎo)航墻水泥攪拌樁布置圖
①如滲透擴(kuò)大,出現(xiàn)管涌情況,應(yīng)緊急采取水下澆筑混凝土等措施,堵塞透水通道,防止土層流失較嚴(yán)重;
②鋼筋混凝土截滲墻施工時(shí),必須保證其連續(xù)性,防止出現(xiàn)薄弱部位,保證截滲墻與灌注樁連接緊密,連接部位應(yīng)具有足夠強(qiáng)度及密實(shí)性;
③防滲墻采用水下混凝土澆筑,要求混凝土具有良好的和易性和流動(dòng)性。坍落度嚴(yán)格控制在180~220mm,對(duì)所送商品混凝土進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)抽查,控制最后一次混凝土的澆筑量,使其超出設(shè)計(jì)標(biāo)高50㎝,鑿去墻頂浮漿層后的標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求;
④閘室內(nèi)積水抽排時(shí)要嚴(yán)格控制抽水速度按照設(shè)計(jì)要求執(zhí)行,抽排水過(guò)程中對(duì)基坑邊坡、老建筑物以及塔吊進(jìn)行加密監(jiān)測(cè),如有異常變化,立即停止抽排。
船閘工程施工,閘室基坑開(kāi)挖為質(zhì)量安全控制重點(diǎn),尤其是復(fù)線船閘受一線船閘距離近、通航影響,基坑開(kāi)挖過(guò)程中容易出現(xiàn)透水、管涌、滲漏等現(xiàn)象。通過(guò)本復(fù)線船閘工程實(shí)例,確定在基坑四周布設(shè)封閉的截滲墻,截?cái)啻l周?chē)c基坑間地下水滲透,取得了良好的效果,為以后船閘工程施工提供了指導(dǎo)性意見(jiàn)。