三重管高压旋喷桩作为止水帷幕的应用

来源 :基层建设 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qyyqyy202
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  中铁十四局集团隧道工程有限公司
  中心摘要:在一些大城市,随着地铁建设和高层建筑的崛起,不少深基坑工程都采用了高压喷射注浆技术来进行深基坑的止水防渗,而三重管旋喷桩是其施工工艺的最先进形式。本文主要介绍无锡地铁二号线穿越靖海高架桥时,三重管旋喷桩的主要施工工艺。
  关键词:地铁 旋喷桩 桥桩 沙层
  1.工程概况
  1.1工程周边环境
  无锡地铁二号线靖海公园站位于上马墩路与江海东路交界处,2号线车站沿上马墩路纵向(东-西)布置,与设于沿江海东路布置的3号线形成“T”型换乘,车站位于城市主干道下,覆土3m,车站采用明挖施工。上马墩路规划道路红线为30m,江海东路规划道路红线为68m,江海东路上部设有分离式双向6车道江海高架。车站西北侧设置连接2号线与3号线的联络线,同时对于联络线与车站结构之间部分地块拟与车站结构同步施工以进行商业开发,覆土3m。
  1.2工程地质
  基坑范围内从上至下地层分别为:①1杂填土、③1a粉质粘土、③1粘土、③3粉土夹粉质粘土、④1粉砂、⑥1粘土、⑥2粉质粘土、⑦1粉质粘土、⑦2粉土、⑦3粉质粘土、⑧1粉质粘土、⑧2a粉质粘土夹粉土、⑧3粉质粘土、⑧4a粉质粘土夹粉土、⑧4粉土、⑧5粉质粘土、⑧6a粉质粘土夹粉土、⑨1粘土、⑨2a粉土夹粉质粘土、⑨2粉砂、⑩2粉质粘土。2号线车站结构底板主要座落⑥1层上,连续墙底主要落在⑦1、⑦2层上;3号线车站结构底板主要座落⑥2层上,连续墙底主要落在⑧3、⑧4a层上;联络线结构底板主要座落⑥1、⑥2层上,连续墙底主要落在⑧3层上。
  本段防水的重点在于④1粉砂层,该土层夹在两层淤泥质粘土层之间,位于地面下2.10~6.20米左右,层厚4.1m左右,由于该层为透水层,且在基坑开挖范围内,该层处理的好坏,直接关系到基坑日后开挖是否漏水。
  1.3 地下水文情况
  根据地下水赋存条件,本工点在勘察深度内沿线地下水类型主要为松散岩类孔隙水,具体包括:全新统潜水层②、全新统微承压水③1、上更新统承压水③2、上更新统承压水③3,中更新统承压含水层③4。对工程影响较大的主要为新统微承压含水层③1,
  该含水层由③3层粉土夹粉质粘土、④1层粉砂组成,评述如下:
  全线分布较普遍,富水性较低。顶板埋深一般在4.70~7.10m,顶板标高-3.45~-1.50m,层厚4.40~13.10m。地下水类型为HCO3·SO4-Na·Ca型水。地下水位受河水位及季节性降水控制,上、下普遍分布隔水层,分别为③1层粘土、 ⑥1层粘土,因此具微承压性。该含水层在勘察期间地下水位埋深1.46~2.90m、平均2.56m,标高0.74~2.39m、平均1.15m。
  由于本工点开挖深度大于该含水层埋深,故该含水层对地铁施工影响较大。
  1.4 方案确定
  本车站围护结构采用地下连续墙施工工艺,在穿越靖海高架桥时,受高度及桥桩限制,无法进行地下连续墙施工。根据本段的地质情况,设计采用φ1200@1350钻孔灌注桩进行围护加固,桩间采用φ800@600三重管旋喷桩旋喷桩进行止水,旋喷桩深度达到基坑底5米,通过桩间旋喷桩与灌注桩的咬合从而达到止水的效果。
  图1 车站三重管旋喷桩施工平面图
  2资源配置
  2.1 劳动力计划
  劳动力具体分工如表1所示。表中为每套设备的人员配置,工地施工采用24小时2班制,在施工中应各司其职,认真负责,相互协作,互相监督。机械操作工必须作好现场钻孔记录,取得第一手地质资料,以便注浆技术人员根据地质资料及时调整注浆参数。注浆记录人员必须把当班的记录及时整理。高压泵工应随时注意注浆泵压力变化,值班工程师及时记录并根据地质情况调整注浆压力及施工工艺参数。
  劳动力组织表 表1
  序号 工种 人数(每班) 职责 备注
  1 工班长 2 做好施工管理工作,负责本班组的劳动力安排
  2 机械操作工 4 负责钻机运转、移位和机械运转记录
  3 机前工 8 负责机械运行安全维修和移位测量
  4 高压泵工 6 负责高压泵运行送浆正常;换浆换水操作、作业安全
  5 清洁工 2 负责现场文明施工
  6 值班工程师 2 负责现场技术指导和管理
  合计 22
  2.2 主要施工机械设备
  主要施工机械设备如表2所示。
  主要机械设备配套表 表2
  序号 设备名称 规格型号 单位 数量
  1 旋喷机械 XP-30 台 2
  2 高压水泵 XPB-90E 台 2
  3 高压浆泵 XPB-90D 台 2
  4 空压机 健豹 台 2
  5 搅浆机械 JBJ-1000 台 2
  6 搅浆机械 JBJ-3000 台 2
  7 抽浆设备 泥浆泵 台 2
  8 螺旋水泥输送机 FS-250 台 1
  3 施工方法
  3.1 施工原理及工艺流程
  三管法旋喷是一种水、气喷射、浆液灌注搅拌混合喷射的方法。即用三层喷射管使高压水和空气同时横向喷射,并切割地基土体,借空气的上升力把被破碎的土由地表排除;于此同时,另一个喷嘴将水泥浆低压力喷射注入到被切割、搅拌的地基中,使水泥浆与土混合达到加固目的,其加固直径可达800~2000mm。
  采用三管法旋喷,应先送高压水、再送水泥浆和压缩空气;喷射时先应达到预定的喷射压力、喷浆量后,再逐渐提升注浆管,注浆管分段提升的搭接长度不得小于100mm;当达到设计桩顶高度或地面出现溢浆现象时,应立即停止当前桩的旋喷工作,并将旋喷管拔出并清洗管路。旋喷桩施工工艺流程见图2。   3.2 施工工艺参数
  施工工艺参数见表3
  旋喷桩施工主要技术参数 表3
  项目 技术参数
  压缩空气 气压(MPa) 0.5
  水 压力(MPa) 20~30
  水泥浆 压力(MPa) 0.5~1
  水灰比 0.8:1~1:1
  提升速度(cm/min) 6~12
  旋转速度(r/min) 8~12
  根据经验配比,确定水泥用量270kg/m,水灰比1:1,可计算出水泥浆密度为:
  1.50~1.51g/cm3
  可计算出每根桩水泥用量为:21.394m×270 kg/m÷1000=5.8t。
  每延米旋喷桩消耗水泥浆所占体积:(270+270)÷1.5÷1000=0.36m3
  以单位时间的喷浆量和喷嘴提升速度计算,计算公式为:
  由 Q=(H/v)q(1+β)推算
  q/v=Q/(H*(1+β)
  式中 Q—浆量(L);
  H—桩长(cm);
  q—单位时间喷浆量(L/min);
  β—损失系数,通常0.1~0.2(本方案取0.15);
  v—提升速度(m/min)。
  q/V=Q/(H*(1+β)=0.36×1000/(100×(1+0.15)) =3.13
  3.3 旋喷桩施工方法
  3.3.1 施工准备
  (1)场地平整
  正式进场施工前,进行管线调查后,清除施工场地地面以下1米以内的障碍物,不能清除的做好保护措施,然后整平、夯实;同时合理布置施工机械、输送管路和电力线路位置,确保施工场地的“三通一平”。
  (2)桩位放样
  施工前用全站仪测定旋喷桩施工的控制点,打设木桩作为标记,经过复测验线合格后,用钢尺和测线实地布设桩位,并用竹签钉紧,一桩一签,保证桩孔中心移位偏差小于50mm。
  (3)修建排污和灰浆拌制系统
  旋喷桩施工过程中将会产生10~20%的返浆量,将废浆液引入沉淀池中,沉淀后的清水根据场地条件可进行无公害排放。沉淀的泥土则在开挖基坑时一并运走。沉淀和排污统一纳入全场污水处理系统。
  灰浆拌制系统主要设置在水泥罐附近,便于作业,主要由灰浆拌制设备、灰浆储存设备、灰浆输送设备组成。
  (4)由于施工区域部分在高架桥下,受高架桥净高(7.3m)限制,我部对路面基层进行破除降低处理,并对旋喷桩桩机高度进行调整,以满足施工需要。
  3.3.2 钻机就位
  钻机就位后,对桩机进行调平、对中(采用水平靠尺与钻井机架吊锤球相结合的方法整平机架,对准设计桩位;而后用经纬仪或全站仪进行复核),调整桩机的垂直度,保证钻杆应与桩位一致,偏差应在50mm以内,钻孔垂直度误差小于1.5%;钻孔前应调试空压机、泥浆泵,使设备运转正常;校验钻杆长度,并用红油漆在钻塔旁标注深度线,保证孔底标高满足设计深度。
  3.3.3 喷水引孔钻进
  钻机施工前,应首先在地面进行试喷,在钻孔机械试运转正常后, 正式开始钻进。钻孔过程中要详细记录好钻杆节数,保证钻孔深度的准确。为防止泥砂堵塞喷嘴,要边射水边钻进,高压水喷嘴要用塑料布包裹,以防泥土进入管内。
  3.3.4 旋喷提升
  当喷射注浆管到达设计深度后,接通泥浆泵,然后由下向上旋喷,同时将泥浆清理排出。喷射时,先应达到预定的喷射压力,待喷浆正常后再逐渐提升旋喷管,以防止旋喷管被扭断。为保证桩底部的的成桩质量,喷嘴下沉到设计深度时,应在原位置旋转10秒钟左右,待孔口冒浆正常后再旋喷提升。钻杆的旋转和提升应连续进行,不得中断,钻机发生故障,应停止提升钻杆和旋转,以防断桩,同时立即检修排除故障。在旋喷提升过程中,可根据不同的土层,调整旋喷参数。
  3.3.5 钻机移位
  旋喷提升到设计桩顶标高时停止旋喷,提升钻头,清洗注浆泵及输送管道,然后将钻机移位,开始下一根旋喷桩的施工。
  4 质量标准及检查措施
  4.1 旋喷桩施工技术标准
  旋喷桩的施工技术要求见表4。
  旋喷桩施工技术检查表 表4
  项
  目 序
  号 检查项目 允许偏差或允许值 检查方法
  单位 数值
  主控项目 1 水泥及外掺剂质量 符合出厂要求 查产品合格证书或抽样送检
  2 水泥用量 合设计要求 查看流量表及水泥浆水灰比
  3 桩体强度或完整性检查 设计要求 按规定方法
  4 地基承载力 设计要求 按规定方法
  一般项目 1 钻孔位置 mm ≤50 用钢尺量
  2 钻孔垂直度 % ≤1.5 经纬仪测钻杆或实测
  3 孔深 mm ±100 用钢尺量
  4 注浆压力 按设定参数指标 查看压力表
  5 桩体搭接(按设计要求) mm >150 用钢尺量
  6 桩体直径 mm ≤50 开挖后用钢尺量
  7 桩身中心允许偏差 ≤0.2D 开挖后桩顶下500mm处用钢尺量,D为桩径
  4.2 施工检查内容
  (1)施工前检查
  在施工前对原材料、机械设备及喷射工艺等进行检查,主要有以下几方面:
  ①水泥的质量合格证及复验报告;
  ②浆液配合比是否合适工程实际土质条件;
  ③机械设备是否正常,在施工前应对高压旋喷设备、高压泥浆泵、水泵等作试机运行,同时确保钻杆(特别是多重钻杆)、钻头及导流器畅通无阻;   ④施工前还应对地下障碍情况统一排查,以保证钻进及喷射达到设计要求。
  ⑤施工前检查桩位、压力表、流量表的精度和灵敏度。
  (2)施工中检查
  施工中重点检查内容有:
  ①钻杆的垂直度及钻头定位;
  ②水泥浆液配合比及材料计量;
  ③钻机转速、沉钻速度、提钻速度及旋转速度等;
  ④喷射注浆时喷浆、喷水、喷气的压力、注浆速度及注浆量;
  ⑤孔位处的冒浆状况;
  ⑥喷嘴下沉标高及注浆管分段提升时的搭接长度;
  ⑦施工记录是否完备,每施工完成一根桩应有详细的施工原始记录。
  (3)施工后检查
  施工后按照设计要求对桩体强度及地基承载力进行检查验收。
  4.3 成桩质量检查
  (1)质量检验时间、内容
  施工完成后对桩体施工质量的检验,应在高压喷射注浆结束后28天进行,检查内容主要为28天无侧限抗压强度qu>=1.0Mpa,抗渗系数<1.0×10-7cm/s。
  (2)质量检验数量、部位
  检验点的数量为施工孔数的1%,并且至少要检验3个点。
  5、实施效果
  在三重管旋喷桩止水帷幕实施后,在基坑的开挖过程中,发现桩间漏水点比较少,只在局部发现过漏水点,在发现的漏水点处通过注水玻璃双液浆的方式进行处理,能比较迅速的堵住漏水点,总体来说,效果比较好,达到了预期效果。
  参考文献:
  [ 1 ] 张志强,何川. 地铁盾构隧道近接桩基的施工力学行为研究[ J ]. 铁道学报 , 2003, (1) .
  [ 2 ] 李勇.富水砂层浅埋暗挖大断面地铁风道施工技术 [ J ].隧道建设 , 2004, (6) .
  [ 3 ] 池永寿 , 杨英瑜.高压喷注水泥水桩基设计与计算 [M ].北京:中国铁道出版社 , 1994 .
  [ 4 ] 刘建国.水平旋喷搅拌桩工法应用研究 [ J ]. 铁道工程学报 , 2002, (2) .
  [ 5 ] 韩莉.水平旋喷搅拌桩在含水砂层超浅埋地铁隧道中的应用 [ J ].广东土木与建筑 , 2004, (08) .
  [ 6 ] 赵建夏 ,刘小峰. 钻孔咬合桩在深圳地铁工程中的应用[ J ].人民长江 , 2001, (9) .
其他文献
上海浦东路桥建设股份有限公司 201210  摘 要:水是人类不可缺少的一种资源,当今中国虽然有着丰富的水资源,但由于人口过多,导致中国成为世界上13个缺水国家之一,在水利工程方面,中国虽然取得过一些成就,如三峡工程,但是在水利工程施工过程中还存在许多的问题,本文就水利工程施工方面的突出问题进行探讨,并提出相应的解决对策。  关键词:水利工程 施工 突出的问题 治理措施  近年来,随着各类水利工程
期刊
摘要:伴随着事业单位改革的不断深入,旧体制下的思想政治工作开展方法与手段已经落后于时代,且已满足不了日益革新的形势需要。新形势下思想政治工作者面临着新的时代要求,因此,在实际的思想政治工作中应从实际出发,结合不断革新工作思想与方法,使其与社会发展形势相适应。本文就事业单位改革中思想政治建设做出了概述,并进行探讨,希望有所启发。  关键词:科学发展观;事业单位改革;思想政治建设  作为马克思主义中国
期刊
连云港市东海建设监理有限公司 222300  【摘 要】我国处于经济快速发展的阶段,由此带来的各个领域的建设如火如荼。同时,建筑行业作为我国国民经济的一个极其重要的组成部分,其发展对于我国国民经济整体的发展有着举足轻重的作用,并且建设项目的工程质量也对人民生活和生产产生了重要的影响,监理工作的开展对于建筑工程的建设过程意义重大,不仅保证了施工的质量而且保证了施工的进度。因此要提高建筑项目的整体建设
期刊
东南大学建筑设计研究院有限公司 江苏南京 210096  摘要:随着我国经济的快速发展和社会的不断进步,人们的生活水平也得到不断地提升,这也就是得在建筑行业的发展中的绿色建筑及其节能设计越来越受到人们的欢迎。本文通过对绿色建筑的定义及其在低碳经济发展中的意义的论述,来对绿色建筑节能设计方式进行探讨,从而为我国绿色建筑节能设计的相关研究提供一定的参考。  关键词:绿色建筑;节能设计;低碳经济  一、
期刊
江苏安厦工程项目管理有限公司  摘要:建设独立的工业体系,引进国外先进设备,是我国一项基本的技术政策。故此,相应的要建设大量的大、中型工业厂房和复杂的大、中型设备基础。  关键词:设备基础施工工艺 监理控制节点 大体积砼浇筑 预埋螺栓  一、大型设备基础的定位放线;  在设备基础区域一般采用钢管龙门桩进行定位测量放线,不仅提高了工程测量放线的速度,而且也减少了工程测量的误差。  1、在基础密集区,
期刊
(1空军勤务学院机场工程与保障系, 江苏 徐州 221000;2空军72719部队)  摘要 卷材防水平屋面在营区营房建筑中被广泛采用,但屋面的渗漏问题一直是营房工作中的刺手问题。本文借助事故树分析,建立了屋面渗漏事故树模型,然后采用布尔表达式进行定性分析,进而提出预防卷材防水屋面防渗漏的有效措施,以期使该问题得到基本解决。  关键词 事故树分析 卷材防水屋面 防渗漏  引言 营房维修工作是一项经
期刊
(江苏省华建建设股份有限公司)  摘要:伴随着现代社会经济的加速发展,我国的建筑业也在迅速的飞跃,尤其是高大模板支撑系统工程,根据本人多年的施工现场工作经验,结合下文简单的阐述高大模板支撑体系施工工艺以及相关的安全控制措施,仅供建筑同行朋友借鉴或者参考。  关键词:高大模板;支撑体系;安全施工;控制措施;建筑工程;  前言:  最近几年以来,建筑施工模板倒塌造成群死群伤的事故时有发生,不仅造成严重
期刊
(南通四建集团有限公司)  摘要:本文主要阐述了影响建筑屋面防水质量的相关因素,对产生质量问题的原因进行具体分析,针对这些问题进行研究,提出相应的解决建议,以促进我国建筑行业的持续发展。  关键词:建筑屋面防水质量;影响因素;建议  随着我国现代化建设的不断发展,加快了我国建筑行业的发展步伐。其中,建筑屋面防水技术是保证房屋质量的基础。但是自然环境等因素对房屋建筑屋面的作用是长期性的,使用一般的防
期刊
南京卓诚工程造价咨询有限公司 江苏省 南京市211200  摘要:工程造价是建筑工程结算与审核的重要内容,是国家对建筑施工企业实施造价控制的主要依据。工程造价的结算与审核工作主要是通过对工程项目预算进行系统、全面地审核,查找和分析预算存在的问题及不足,并据此采取有效的纠正措施。本文在分析目前我国建筑行业内存在的主要工程造价结算、审核问题的基础上,重点探讨了针改性的解决方案。  关键词:建筑工程;造
期刊
摘要:地下水抗浮问题一直是地下室施工人员重点研究的问题,因为几乎地下室的每项施工都会涉及到浮力的问题,一旦地下室被整体的上浮,底板损坏,地下水渗漏会干扰地下室的使用,因此必须要采取有效的措施加以处理,保证地下室能够正常使用。本文主要通过对地下室常见的做法以及抗浮处理技术的介绍,进而探讨了地下室抗浮措施时效之后的处理对策,仅供借鉴。  关键词:地下室;抗浮问题;分析;处理技术  地下室上浮是一定要解
期刊