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黑龙江鸿利房地产开发有限公司
【摘 要】近些年来,很多新兴的技术被广泛的应用到建筑行业,其中,高压旋喷止水帷幕技术是其中重要的一种技术,它在深基坑支护工程中被大量的使用,以其本身的科技性能受到广大建筑设计师的欢迎和好评。本文从这种技术出发,结合我国一些地区的实例,指出了在其应用的过程中应该重点关注的问题,根据笔者多年的施工经验,提出了一系列的解决方法和措施,供建筑施工人员参考。
【关键词】高压旋喷;止水帷幕;深基坑支护
一般情况下,高压旋喷止水帷幕主要用于一些高科技的领域,它是利用钻机进行钻孔,将孔底的水喷射出去的方法,动力源来自于高压的作用。这种技术通过冲击作用,切割表面的土体结构,并且和搅拌机相连,形成一定的圆柱形桩体结构,在旋喷桩之间项目咬合,形成帷幕的过程。帷幕的主要作用是支护和止水,可以有效的隔断地下水的渗流,防止出现地下水的涌砂现象,因此可以广泛的适用于地下水位丰富的地区,降水的时间和周期比较长,可在沙土和粘土中被广泛的应用。
1、工程概况
某工程项目,地下的深坑基的面积达到了5200平方米,开挖的深度在15米左右,此处的地下水位比较丰富,压力较强,因此可以使用高压喷射止水技术。但是该地区的地质条件比较复杂,在基坑范围内存在一定的素填土和杂填土解耦股,粉质和粘质的土壤含量丰富,在这种情况下,需要在场地的四周进行科学检测,制定规划,方可进行处理。而该地区四周有大量的高压线和大型的办公楼和住宅小区,因此如果同时开挖,势必造成下沉和变形的现象,给人们的生产和生活带来不便。
2、支护方案及降水设计
2.1基坑支护
根据现场的条件,首先需要进行基坑的支护工作。在基坑的开挖深度和范围方面,要综合的考虑周围各种因素,保证周边建筑物的施工安全,确保地下和地上一些基础设施的安全性,合理的对其下部的支护进行位移方面的限制。因此采用的是桩锚支护的形式,一来可以最大限度的保护施工基坑的尺寸,二来可以提升操作空间,为地下室的操作提供良好的施工条件和环境。
2.2降水设计
该项工程还需要进行坑基下部的降水设计,这是由于基坑下部主要是一些砾岩和粘土层结构,这些结构会造成地下水位的下降。考虑到当地的地下水比较丰富,因此在工程量大的情况下,要形成一定的降水漏斗,从而难以保证基坑的处理作用。
在这种情况下,要结合周边的工程和基本的降水经验,对其基坑的处理方法进行改进,采用高压喷射注浆技术,在外部形成一道防水的桩体结构,采用连续止水和护坡桩基结合的方式,保证不透水层的有效性。一般的落地式竖向止水帷幕结构需要在基坑的四周进行封堵,才能够保证基坑内的存水,而在帷幕的施工中,为了防止基坑外部的水渗入到基坑内部,需要和外部的灌注桩支护结合,对基坑的外围进行稳定,从而避免给周围的自然环境带来影响。
2.3止水帷幕设计参数
需要注意的是,止水帷幕的直径和设计的观念和当地的土质和施工的方法有关,特别是在灌注桩外侧的布置方面,要采用双层的排水水泥搅拌桩的形式进行,留好桩基的中间距离,相互之间进行搭接,大家的宽度不得小于100毫米,上部的高度控制要超过地下水1000毫米左右。
帷幕形成后在及坑内布置排水井,基坑四周0.5m设置排水沟,抽出基坑内的存水。灌浆用水泥采用42.5普通硅酸盐水泥,掺加水泥重量2%的速凝剂(比例可根据不同材料和地下水的水头压力适当调整),高压旋喷桩帷幕桩体成型后抗压强度要求不小于3Mpa。
3、止水帷幕施工
3.1止水帷幕施工方法
工艺流程:测量定位放线→钻机就位→调整钻架角度→钻孔到设计标高→封堵垂向喷嘴→搅浆→由下向上旋喷→冲洗→移位。
①严格按照设计孔位进行测量放线,并复核孔距,标明孔号;钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于50mm。
②将导孔钻机就位后校正钻机的水平度和钻杆的垂直度,倾斜度不得大于1%,钻进中采用泥浆护壁,压轮钻头钻进,泥浆采用膨润土造浆,比重大于1.2,以防塌孔埋钻,钻进过程中注意检查钻杆的垂直度,钻孔深度进入下部砾岩0.5m。
③钻孔完成后,将高压喷车就位,并校正高压喷车的垂直度,然后开动高压泵,空压机、泥浆泵,检查三量合格后,将喷射管插入孔底,待返浆充分后,按设计施工参数一边旋转喷浆,一边提升。
④达到喷射段后继续提升50cm~70cm,然后停高压泵、空压机,继续灌入5~10分钟水泥浆液,灌浆管提出后,再向孔内进行人工间歇注浆,保证孔内浆面高度稳定。
⑤施工完毕,应把注浆管等机具冲洗干净,管内不得残存水泥浆。每台喷车施工15~20孔/日。
⑥施工中应先打试桩2~3根,了解施工工艺及旋喷效果,根据实际情况对施工参数进行调整和优化,最终确定施工参数。
⑦为确保桩与桩间能很好地咬合,施工中采用跳孔的施工顺序,先完成一序孔(内排),再完成二序孔(外排)。两孔间隔不小于72小时。
⑧基坑内的水采取在四周挖集水井的方法,集中抽出基坑内存水。
3.2施工质量控制要点
钻杆的垂直度和钻头定位;水泥浆配合比及材料称量;钻机转速、沉钻速度、提钻速度及旋转速度等;喷射注浆时喷浆的压力、注浆速度及注浆量;孔位处的冒浆状况等。
3.3局部渗水处理
土方开挖完成后,基底干燥,支护桩间只有少量渗水,分析主要是由于旋喷桩在施工过程中遇到比较大的漂石等地质情况时会影响止水帷幕效果。为避免采取封堵措施后,在止水帷幕和支护桩之间形成流水通道,因此采用导水的办法,在渗水点埋入导管,导管四周用堵漏灵封闭,将水导入集水坑,然后抽出。
4、综合应用效果
为保证地下室基坑施工安全和对基坑支护设计参数进行验证,在基坑的东西南北四个方向分别安装一个斜测管,单孔斜侧管埋深18m,测深17.5m,铝合金斜测管浇筑在混凝土桩内,监测沿开挖边坡最大临空面位移方向,来监测边坡随开挖进程的水平位移及变化情况。工程总计进行了十几次监测,从监测情况来分析,在开挖深度至基底前,边坡位移随开挖深度变化较快,位移在4mm~7mm左右,但基坑开挖结束后,由于时效作用边坡位移呈缓慢增加并逐渐趋于稳定,经过8个多月的时间,桩顶端最大水平位移10.46mm,桩身最大位移为9.93mm,表明边坡在基坑支护是安全的,目前基坑肥槽回填已经基本完成。
5、结语
总而言之,在当今的止水帷幕的施工中,想要达到预期的效果,就必须做好人工作业,尽量的减少施工的时间和工期,保证施工的安全。同时,在基坑边坡的稳定性方面,要尽可能的减少水平位移的程度,保证井点降水的经济效益,做好后期的管理,为以后的施工关切和设计理念提供一定的参考依据。
参考文献:
[1]段刚.大型基坑安全监测及分析[J].科技信息.2011(22)
[2]邹敬林.关于高压旋喷桩加固技术在深基坑施工中的应用[J].科技资讯.2011(18)
[3]郑旭春.浅谈深基坑施工与支护[J].科技风.2009(24)
【摘 要】近些年来,很多新兴的技术被广泛的应用到建筑行业,其中,高压旋喷止水帷幕技术是其中重要的一种技术,它在深基坑支护工程中被大量的使用,以其本身的科技性能受到广大建筑设计师的欢迎和好评。本文从这种技术出发,结合我国一些地区的实例,指出了在其应用的过程中应该重点关注的问题,根据笔者多年的施工经验,提出了一系列的解决方法和措施,供建筑施工人员参考。
【关键词】高压旋喷;止水帷幕;深基坑支护
一般情况下,高压旋喷止水帷幕主要用于一些高科技的领域,它是利用钻机进行钻孔,将孔底的水喷射出去的方法,动力源来自于高压的作用。这种技术通过冲击作用,切割表面的土体结构,并且和搅拌机相连,形成一定的圆柱形桩体结构,在旋喷桩之间项目咬合,形成帷幕的过程。帷幕的主要作用是支护和止水,可以有效的隔断地下水的渗流,防止出现地下水的涌砂现象,因此可以广泛的适用于地下水位丰富的地区,降水的时间和周期比较长,可在沙土和粘土中被广泛的应用。
1、工程概况
某工程项目,地下的深坑基的面积达到了5200平方米,开挖的深度在15米左右,此处的地下水位比较丰富,压力较强,因此可以使用高压喷射止水技术。但是该地区的地质条件比较复杂,在基坑范围内存在一定的素填土和杂填土解耦股,粉质和粘质的土壤含量丰富,在这种情况下,需要在场地的四周进行科学检测,制定规划,方可进行处理。而该地区四周有大量的高压线和大型的办公楼和住宅小区,因此如果同时开挖,势必造成下沉和变形的现象,给人们的生产和生活带来不便。
2、支护方案及降水设计
2.1基坑支护
根据现场的条件,首先需要进行基坑的支护工作。在基坑的开挖深度和范围方面,要综合的考虑周围各种因素,保证周边建筑物的施工安全,确保地下和地上一些基础设施的安全性,合理的对其下部的支护进行位移方面的限制。因此采用的是桩锚支护的形式,一来可以最大限度的保护施工基坑的尺寸,二来可以提升操作空间,为地下室的操作提供良好的施工条件和环境。
2.2降水设计
该项工程还需要进行坑基下部的降水设计,这是由于基坑下部主要是一些砾岩和粘土层结构,这些结构会造成地下水位的下降。考虑到当地的地下水比较丰富,因此在工程量大的情况下,要形成一定的降水漏斗,从而难以保证基坑的处理作用。
在这种情况下,要结合周边的工程和基本的降水经验,对其基坑的处理方法进行改进,采用高压喷射注浆技术,在外部形成一道防水的桩体结构,采用连续止水和护坡桩基结合的方式,保证不透水层的有效性。一般的落地式竖向止水帷幕结构需要在基坑的四周进行封堵,才能够保证基坑内的存水,而在帷幕的施工中,为了防止基坑外部的水渗入到基坑内部,需要和外部的灌注桩支护结合,对基坑的外围进行稳定,从而避免给周围的自然环境带来影响。
2.3止水帷幕设计参数
需要注意的是,止水帷幕的直径和设计的观念和当地的土质和施工的方法有关,特别是在灌注桩外侧的布置方面,要采用双层的排水水泥搅拌桩的形式进行,留好桩基的中间距离,相互之间进行搭接,大家的宽度不得小于100毫米,上部的高度控制要超过地下水1000毫米左右。
帷幕形成后在及坑内布置排水井,基坑四周0.5m设置排水沟,抽出基坑内的存水。灌浆用水泥采用42.5普通硅酸盐水泥,掺加水泥重量2%的速凝剂(比例可根据不同材料和地下水的水头压力适当调整),高压旋喷桩帷幕桩体成型后抗压强度要求不小于3Mpa。
3、止水帷幕施工
3.1止水帷幕施工方法
工艺流程:测量定位放线→钻机就位→调整钻架角度→钻孔到设计标高→封堵垂向喷嘴→搅浆→由下向上旋喷→冲洗→移位。
①严格按照设计孔位进行测量放线,并复核孔距,标明孔号;钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于50mm。
②将导孔钻机就位后校正钻机的水平度和钻杆的垂直度,倾斜度不得大于1%,钻进中采用泥浆护壁,压轮钻头钻进,泥浆采用膨润土造浆,比重大于1.2,以防塌孔埋钻,钻进过程中注意检查钻杆的垂直度,钻孔深度进入下部砾岩0.5m。
③钻孔完成后,将高压喷车就位,并校正高压喷车的垂直度,然后开动高压泵,空压机、泥浆泵,检查三量合格后,将喷射管插入孔底,待返浆充分后,按设计施工参数一边旋转喷浆,一边提升。
④达到喷射段后继续提升50cm~70cm,然后停高压泵、空压机,继续灌入5~10分钟水泥浆液,灌浆管提出后,再向孔内进行人工间歇注浆,保证孔内浆面高度稳定。
⑤施工完毕,应把注浆管等机具冲洗干净,管内不得残存水泥浆。每台喷车施工15~20孔/日。
⑥施工中应先打试桩2~3根,了解施工工艺及旋喷效果,根据实际情况对施工参数进行调整和优化,最终确定施工参数。
⑦为确保桩与桩间能很好地咬合,施工中采用跳孔的施工顺序,先完成一序孔(内排),再完成二序孔(外排)。两孔间隔不小于72小时。
⑧基坑内的水采取在四周挖集水井的方法,集中抽出基坑内存水。
3.2施工质量控制要点
钻杆的垂直度和钻头定位;水泥浆配合比及材料称量;钻机转速、沉钻速度、提钻速度及旋转速度等;喷射注浆时喷浆的压力、注浆速度及注浆量;孔位处的冒浆状况等。
3.3局部渗水处理
土方开挖完成后,基底干燥,支护桩间只有少量渗水,分析主要是由于旋喷桩在施工过程中遇到比较大的漂石等地质情况时会影响止水帷幕效果。为避免采取封堵措施后,在止水帷幕和支护桩之间形成流水通道,因此采用导水的办法,在渗水点埋入导管,导管四周用堵漏灵封闭,将水导入集水坑,然后抽出。
4、综合应用效果
为保证地下室基坑施工安全和对基坑支护设计参数进行验证,在基坑的东西南北四个方向分别安装一个斜测管,单孔斜侧管埋深18m,测深17.5m,铝合金斜测管浇筑在混凝土桩内,监测沿开挖边坡最大临空面位移方向,来监测边坡随开挖进程的水平位移及变化情况。工程总计进行了十几次监测,从监测情况来分析,在开挖深度至基底前,边坡位移随开挖深度变化较快,位移在4mm~7mm左右,但基坑开挖结束后,由于时效作用边坡位移呈缓慢增加并逐渐趋于稳定,经过8个多月的时间,桩顶端最大水平位移10.46mm,桩身最大位移为9.93mm,表明边坡在基坑支护是安全的,目前基坑肥槽回填已经基本完成。
5、结语
总而言之,在当今的止水帷幕的施工中,想要达到预期的效果,就必须做好人工作业,尽量的减少施工的时间和工期,保证施工的安全。同时,在基坑边坡的稳定性方面,要尽可能的减少水平位移的程度,保证井点降水的经济效益,做好后期的管理,为以后的施工关切和设计理念提供一定的参考依据。
参考文献:
[1]段刚.大型基坑安全监测及分析[J].科技信息.2011(22)
[2]邹敬林.关于高压旋喷桩加固技术在深基坑施工中的应用[J].科技资讯.2011(18)
[3]郑旭春.浅谈深基坑施工与支护[J].科技风.2009(24)