莫汝景,李楠,劉獻(xiàn)忠,燕春慧
(1.廣州市恒盛建設(shè)工程有限公司,廣州 510000;2.廣州鐵路投資建設(shè)集團(tuán)有限公司,廣州 510000;3.廣州軌道交通建設(shè)監(jiān)理有限公司,廣州 510000)
伴隨著城市空間結(jié)構(gòu)的重組和規(guī)劃,地下空間特別是大型復(fù)雜地下結(jié)構(gòu)的開發(fā)利用越來越普及[1]。本文以廣州白云站地鐵22號線地下深基坑施工為例,論述支護(hù)結(jié)構(gòu)施工工藝——溶巖地區(qū)深基坑“墻錨”支護(hù)體系錨索二次堵漏封堵施工。由于地下連續(xù)墻[2]的開挖將導(dǎo)致土層中的自重應(yīng)力釋放,錨索預(yù)應(yīng)力隨之改變(雖然泥漿可提供一部分支護(hù)力,但不足以補償降低的應(yīng)力),由此導(dǎo)致錨索索頭松動,產(chǎn)生漏水、滲水現(xiàn)象。
本工程為廣州白云(棠溪)站綜合交通樞紐一體化建設(shè)工程施工總承包項目土建工程。位于廣州市中心城區(qū)西北部,白云區(qū)西南部,為新市街、棠景街和石井街交會處,南距廣州流花火車站約5 km,東距白云新城約2 km,與鐵路廣州白云站工程相鄰。本項目以綜合交通樞紐配套場站工程、周邊配套市政道路工程、地鐵預(yù)留工程所在的區(qū)域為建設(shè)范圍,包括綜合交通樞紐配套場站工程、周邊配套市政道路工程、地鐵預(yù)留工程3個子項目。
本工程錨索施工區(qū)域的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)情況描述如下:
從上往下主要是雜填土、中粗砂、粉質(zhì)黏土、泥灰?guī)r、石灰?guī)r,地下溶洞較多。其特性見表1。
表1 土層類別特性表
廣州白云站地鐵22號線基坑西側(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用3 m深度放坡+8道錨索+1道支撐+1 200 mm厚連續(xù)墻,佛八、新線西端頭基坑?xùn)|側(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用11.2 m深度放坡+5道錨索+1 000 mm厚連續(xù)墻。因此,錨索工程主要分布在22號線基坑西側(cè)、佛八、新線西端頭基坑?xùn)|側(cè)。
1)本工程錨索設(shè)計采用預(yù)應(yīng)力,規(guī)格有3φs15.2 mm、4φs15.2 mm、5φs15.2 mm、6φs15.2 mm四種。
2)錨索灌注水泥漿,設(shè)計水灰比為0.45∶0.55,注漿體強度不低于30 MPa;采用復(fù)式注漿工藝,注漿材料采用P·O42.5R普通硅酸鹽水泥純漿。
3)錨索穿透地連墻,錨頭的錨具經(jīng)除銹、涂防腐漆3遍后采用鋼筋網(wǎng)罩、C30現(xiàn)澆混凝土腰梁封閉,腰梁截面形式為450 mm×600 mm。
4)佛八、新線西端頭基坑盾構(gòu)通過范圍內(nèi)錨索需回收。
5)錨索工程數(shù)量約2.8萬m,腰梁數(shù)量約200 m3。
6)錨索斷面大樣圖如圖1所示。
圖1 錨索斷面大樣圖
設(shè)計圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用放坡+錨索+支撐+連續(xù)墻相結(jié)合的方案,具體如下:
廣州白云站地鐵22號線基坑西側(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用3 m深度放坡+8道錨索+1道支撐+1 200 mm厚連續(xù)墻;
佛八、新線西端頭基坑西側(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用3 m深度放坡+8道錨索+1 000 mm厚連續(xù)墻,東側(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用11.2 m深度放坡+5道錨索+1 000 mm厚連續(xù)墻。
據(jù)現(xiàn)場調(diào)查統(tǒng)計,錨索漏水部位在錨索孔,即錨墊板與腰梁接觸部位,漏水主要原因初步分析是沒有封錨所致。
錨索施工完成最終須進(jìn)行封錨,現(xiàn)場施工時因基坑開挖可能造成錨索拉力松弛,有補張拉和試驗檢測的需要,無法立即進(jìn)行封錨(封錨后錨頭外露自由端將會切除),而自由端注漿體在錨索張拉受力時可能產(chǎn)生剪切破壞,產(chǎn)生裂縫,從而導(dǎo)致錨索孔漏水[3]。
針對錨索處漏水現(xiàn)場堵漏措施采用引流+水性注漿液封堵,引流采用PVC管。
水性注漿液材料和性能如下:
1)漿液遇水后自行分散、乳化、發(fā)泡,立即進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),形成不透水的彈性膠狀固結(jié)體,有良好的止水性能。
2)反應(yīng)后形成的彈性膠狀固結(jié)體有良好的延伸性、彈性、抗?jié)B性及耐低溫性,在水中永久保持原形。
3)與水混合后黏度小,可灌性好,固結(jié)體在水中浸泡對人體無害、無毒、無污染。
4)漿液遇水反應(yīng)形成彈性固結(jié)體物質(zhì)的同時,釋放二氧化碳?xì)怏w,借助氣體壓力,漿液可進(jìn)一步壓進(jìn)結(jié)構(gòu)的空隙,使多孔性結(jié)構(gòu)或地層能完全充填密實,具有二次滲透的特點。
5)漿液的膨脹性好,包水量大,具有良好的親水性和可灌性,同時漿液的黏度、固化速度可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。
錨索施工工藝流程如圖2所示。
圖2 錨索施工工藝流程圖
1)漏水后會在出水點附近出現(xiàn)漏水通道,形成一定的水頭壓力,如果對漏水點完全封堵,在水壓力下,可能會將堵漏點再次沖開,故采用先引流后堵漏的方法。首先找準(zhǔn)漏水中心點,在漏水點處腰梁上用電鉆鉆孔。
2)在滲漏孔內(nèi)插入1根2.5 mm厚PVC引流軟管使其穿過引流孔,將水匯集于引流管內(nèi)排出,引流管插入的一端外包紗布作為反濾層,避免地連墻背后砂、土、石顆粒流失。
3)引流管周邊漏水區(qū)域用水性注漿液進(jìn)行快速封堵。
4)待引流管周邊漏水區(qū)域注漿液凝固后,將引流軟管拔出,再用軟木塞子嵌入引流孔內(nèi)側(cè),止住水流后外側(cè)用水性注漿液進(jìn)行封堵。
1)在穿過連續(xù)墻的錨索漏水部位設(shè)置封堵結(jié)構(gòu),在錨索漏水部位的腰梁下方開設(shè)引流孔,引流管插在引流孔上,通過引流管將漏水部位的水匯集于其內(nèi)并排出,封堵結(jié)構(gòu)從內(nèi)到外設(shè)有全套管和雙注漿管,在雙注漿管內(nèi)灌有水性注漿液,通過雙注漿管將水性注漿液注入引流管內(nèi),由引流管將水性注漿液送入漏水部位,通過在漏水部位注入水性注漿液,可以縮短工期和節(jié)約資金,能夠快速對漏水部位進(jìn)行封堵,從而解決錨索在張拉受力過程中所產(chǎn)生的剪切破壞,導(dǎo)致錨索索頭松動,產(chǎn)生漏水、滲水現(xiàn)象的技術(shù)問題。除此之外,封堵結(jié)構(gòu)適用于復(fù)雜的地層結(jié)構(gòu),采用本封堵結(jié)構(gòu)進(jìn)行漏水處理,可灌性好,能實現(xiàn)快速止水,大幅度地提高其施工效率,減少質(zhì)量安全隱患,同時達(dá)到節(jié)約人工成本的效果。
2)所采用的水性注漿液為聚氨酯堵漏漿液的防水堵漏建筑材料,具有親水性好,可以與漏水部位的水結(jié)合后立即產(chǎn)生聚合反應(yīng),分散乳化或發(fā)泡膨脹,并與沙石泥土黏結(jié)成彈性固結(jié)體,迅速堵塞裂縫,永久性止水;另外,采用聚氨酯堵漏漿液在制作上也非常簡單,可以隨做隨用,具有低成本、高效率的特點,符合建筑節(jié)約要求,具有廣闊的應(yīng)用前景。
3)本施工技術(shù)的全套管外纏有工程膠布,起到固定引流孔孔壁的作用。另外,在全套管內(nèi)注有防腐油脂,對引流孔的表面起到防護(hù)并延緩腐蝕的作用,解決鉆孔時容易出現(xiàn)塌孔卡鉆,以及塌孔對地面沉降會造成影響的技術(shù)問題。
4)本施工技術(shù)的錨索的主筋為鋼絞線,通過錨索定位器相互間隔地套在鋼絞線上,在鋼絞線的外部設(shè)置有防腐漆,通過防腐漆可以保證鋼絞線處于自由狀態(tài),不受水性注漿液約束,同時避免水性注漿液灌注過程中,對鋼絞線造成擠壓或錯位,還可以減少巖土層中的水分對鋼絞線的腐蝕,延長了其使用壽命。
錨索二次堵漏封堵施工技術(shù),通過雙注漿管將水性注漿液注入引流管內(nèi),由引流管將水性注漿液送入漏水部位,通過在漏水部位注入水性注漿液,能夠快速對漏水部位進(jìn)行堵漏封堵,從而解決錨索張拉受力產(chǎn)生剪切破壞所產(chǎn)生裂縫漏水的技術(shù)問題。除此之外,本堵漏施工技術(shù)適用于地質(zhì)情況條件復(fù)雜,場內(nèi)特殊性巖土主要有填土、軟弱土和風(fēng)化巖等,巖層巖面標(biāo)高較淺,部分位置存在溶洞,施工難度較大等復(fù)雜的地層結(jié)構(gòu),通過本封堵施工技術(shù)可以快速進(jìn)行漏水處理,可灌性好,能實現(xiàn)快速止水,大幅度地提高其施工效率,減少質(zhì)量安全隱患,同時達(dá)到節(jié)約人工成本的效果。