时间:2024-08-31
李培培, 李 靖
河南省国防工业设计研究院有限公司(450000)
某无缝钢管厂旋流井工程为该厂Φ100 mm机组工程配套设施,为一外径10.2m、内径8.0m的圆筒状结构。旋流井池壁采用地下连续墙加内衬复合壁结构形式,地下连续墙厚为 0.8 m,内衬墙厚0.3 m,墙顶标高-0.800 m,墙底标高为-30.000m,基坑开挖深度为17.300m,内设三道500mm×1 000 mm的腰梁。内部结构包括冠梁、腰梁、底板、内衬墙等;连续墙、内衬墙及沉淀池底板均采用C30密实性防水混凝土,抗渗等级S8;腰梁采用C30早强混凝土。地下水位-2.0 m,自然地面为±0.0 m,施工地点原为老厂基础,自然地面以下3m为回填土,自然地面标高以下-35.0m~-3.0m大部分为黄褐色粉质黏土,其中夹杂粉土(-15.29m~-8.79m)和黏土层,土质比较均匀,但含砂率较高。本工程地下水位埋深在自然地面以下0.9 m左右,这是地质报告中提到的水位,实际稳定水位在自然地面以下2.0 m处。由于地下水位和土质含砂率较高,采用泥浆护壁施工易塌槽;该连续墙将作为漩流井地下结构外墙,所以对接头处的防渗漏要求较高。
地下连续墙的施工工艺主要包括:导墙修筑施工、泥浆制备及护壁、成槽施工、刷壁及清底处理、接头锁口管处理、钢筋笼的制作和吊放、水下混凝土浇筑、锁口管吊拔、降水井施工及运行、土方开挖、封底。
采用接头管连接方式施工时,要求接头管的拔出与墙体混凝土的浇筑配合的十分默契,而在本工程中恰恰是因为墙体混凝土的浇筑间断时间长,使施工人员在掌握拔管时间上出现失误而造成的,接头管的拔除关键在于对混凝土的初凝和终凝时间的掌握。而且在比较大量的混凝土浇筑过程中,各盘混凝土的初凝与终凝时间也不尽相同,接头管在混凝土刚初凝30min,使用外力将接头管进行转动,防止接头管与混凝土黏结,导致接头管无法拔出,在终凝后30min接头管拔出。
在地下连续墙未拔出锁口管内进行高压注浆,防止渗漏水。基坑开挖后,钢板接头与接头管接头相比,防渗漏效果明显提高。
该工程前期采用机械开挖,虽然在开挖前对井口进行了封闭处理,但由于在现场施工过程中使用机械对无砂管挖除,造成埋井现象。鉴于开始的经验,在后期的机械开挖中采用人工拆除无砂管,并在进行新一轮机械开挖之前对井口进行封闭,有效地防止了埋井现象的出现。
开挖到-3.0 m左右时发现第6幅槽段出现鼓包现象,俗称“大肚儿”。 该鼓包宽3.0m,深7.0m,最厚处约2.0m,估计混凝土量为50m3。是因为该槽段施工时采用两序成槽法,头序施工将近到达设计位置时出现混凝土“绕流”现象,防止此类问题的措施:改变护壁泥浆的配合比,防止槽段在成槽的过程中坍塌。
1)开挖至-16.5 m处时,发现土层含水量较大,于是加快挖土,2小时后又发现从降水井返砂,填袋装砂石仍不能阻止流砂。为避免基底土层的更大扰动,先向坑内回填5m厚土方进行止水止砂,进而对基坑实行封堵,即在旋流井外对连续墙接头处实行高压旋喷桩封闭,深度至-30m。每个接头施工高压旋喷桩6根共计36根桩,水泥掺入比20%,待接头封闭完后,对旋流井内积水进行明排抽降,缓慢降低水位,在抽水过程中观察有无涌水、涌砂现象;若无涌水、涌砂现象,将旋流井内水抽干至回填表面,再从回填土面试放三根φ100管至-17.5m处观察是否有水或砂从管中涌出。
2)渗漏现象出现的主要原因:
①地下连续墙接头处防渗漏措施不到位,高压旋喷桩注浆深度不足,实际深度为20m;
②降水井施工过程中未对井进行封底且井深度不足应为25 m以下,实际只有不足20 m,造成旋流井内外水位差大致使产生管涌流砂;
③加上基坑开挖时间太长,长时间的降水,使得地下水道形成,在周围的压力作用下出现坑底涌水涌砂。
根据现场施工情况和后期出现的问题,在地下连续墙施工过程中(液压抓斗成槽)应着重注意以下两个方面:①成槽施工控制中,泥浆、成槽速度、成槽垂直度是关键控制点,是成槽质量的三个重要影响因素;②泥浆的比重、泥浆的黏度、在成槽过程中泥浆面的高度和泥浆的循环速度以及成槽速度决定着泥浆护壁的质量,泥浆控制和成槽速度如果配合不当,直接的后果是出现塌槽。
[1]吴菽之.地下连续墙的施工与技术经济分析[J].铁路工程造价管理,1999(04).
[2]李鹏.大沟河桥钻孔灌注桩施工技术及质量控制[J].发展,2006(08).
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