大庆西城工业园区铁路专用线工程施工降水的一点体会

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  摘要:随着建设经济的快速发展,建筑施工工程也越来越多。建筑工程的质量优劣不仅仅关系到建筑企业的经济效益和声誉,更为重要的是直接影响到人民群众的生命安全和国家的民生大计。因此要对建筑工程的质量做好把关。本文就当前我国建筑工程质量监督的问题进行分析,并提出可行性的对策,仅供同行参考。
  关键词:建筑工程 质量监督 管理体制
  施工降水是平改立、下穿既有线工程的难点和重点施工环节。基坑降水是否合格直接影响工程施工进度和施工安全,因此施工降水是每个工程的关键、控制性环节。由于大庆地区地下水较丰富,如基坑降水控制不好就会导致基坑边坡塌方影响下步工序施工和留下安全隐患,特别是既有线地段如果施工降水控制不好,将会导致路基下沉危及行车安全。经过两年来的施工(2011-2012),施工降水虽然有過局部失败的地方,但我们积极吸取教训,不断调整降水方案,既确保了工程的顺利进行,又确保了既有线行车安全,现结合大庆西城工业园区铁路专用线工程浅谈一点心得体会。
  一、工程概况
  本工程位于大庆市让胡路区,专用线自让胡路西站站场东端壮让线南侧第四股道的140号道岔心(对应ZRK173+475=DK0+000)引出,沿140号道岔直股引出,以一个R—355m回头曲线与既有壮让线拉开线间距向南,再转向北下钻让胡路西站站内12条站线,再下钻哈齐客专、让杜路、翔驰路,于长义街西侧、沿西部排水干渠前行于兴庆路与北二路之间设让库车场,至车挡结束(DK9+452.292),线路长度6.440km。其中封闭U型槽长2794.1m,封闭式路堑的里程范围:改DK0+600m—DK5+180.6 m(短链3011.981m)、DK5+277.63m--DK5+344.02 m和DK5+389.92m--DK6+550 m;框构桥为3座,总长143.17m,其中横跨让杜公路一座,lp-9.0m,全长45.9米,一座穿越让西站场,lp-9.0m,全长87米,一座位于滨州线与哈齐客专桥下U型槽之间,lp-9.0m,全长10.27米。也就是说本工程有2937.27m位于地面以下施工,因此施工降水效果是否达标是直接影响工程工期的重点控制环节。
  二、降水施工方案
  本工程降水分两大部分,第一部分是U型槽施工降水,第二部分是既有线下框构桥施工降水。根据勘察设计单位提供的地质资料,地面以下0—4.6m为粉质黏土层,渗水系数为0.1m/d;4.6—7.0m为粉砂层,渗水系数为2.45m/d;7.0—14.5m为粉质黏土层。
  (一)U型槽施工降水
  1、施工方案简述
  本工程基坑开挖总长度2937.27m,深度由3.0m—12.0m不等,为了把施工降水控制好我们根据地质构造和现场实际制订了降水方案,采用了多级轻型井点降水和配合基坑明抽的方式降水。我们根据基坑深度3.0m—5.0m深采用一级轻型井点降水;基坑深度5.0m—9.0m深采用二级轻型井点降水,明抽配合;基坑深度9.0m—12.0m深采用三级轻型井点降水,明抽配合。轻型井点管采用 Φ48mm×3.5mm×6m的塑料管制成,管下端滤管长0.8m—1.0m,井点管安装间距为1.2m,轻型井点管的布置详见下图(具体轻型井点降水施工工艺在此不再详细叙述)。
  2、施工降水过程中存在的问题
  基坑降水初期我们发现1.0m-6.5m深降水效果较好,7.0m-9.0m深降水效果欠佳。由于此地质结构层的地下水没有降好,基坑开挖后不断渗水形成流砂,流砂不断外涌造成基坑边坡大量塌方,给施工增加了难度、留下了安全隐患并影响着工期。
  3、原因分析
  针对上述问题我们积极查找原因,经现场实际调查发现有以下两方面原因造成:
  我们认为当土方开挖到见地下水时才安装二级轻型井点设备降水,二级轻型井点管安装过迟,结果造成二级轻型井点管安插得太深,有的滤管插入到粘泥层里,使得一级降水和二级降水没有衔接上,一级降水和二级降水间有1.0m-2.0m范围内没有降水,产生降水盲区,而此范围恰是地面以下7m-9m的范围,造成降水效果不好。
  此处地质结构为粉质粘土层,渗水系数小仅为0.1m/d,轻型井点管的间距过大,并且轻型井点管的插入深度不应该一样的深度。
  4、采取的措施及效果
  (1)我们吸取先前的教训,当土方开挖到距地下水位约1.0m~1.5m时,就安装二级轻型井点降水设备,井点管安插得不宜过深降水范围要与一级轻型井点降水衔接上;减小井点管的间距由原来的1.2m变为0.8m,并且相邻井点管的安插深度相错1.0m~1.5m,这样可以提高粉质黏土层的降水效果。因采取了以上措施基坑降水达到了比较理想的效果,为后续工序的顺利施工奠定了基础。
  (2)另外当挖到基底淤泥层时,如果有局部渗水可采用挖集水坑下水泵明抽的方法控制。通过基坑降水吸取的教训我们认为,只要各级降水衔接好不产生降水断层,合理控制好各级降水的时间长度,可采取挖探坑的方式检查降水效果好坏。并根据不同的地质构造,地质构造层厚度,渗透系数和基坑深度,可以确定合理的降水方案,既经济又满足施工要求,并根据现场实际及时调整降水方案。
  (二)既有线下框构桥施工降水
  1、施工方案简述
  根据设计要求框构桥采用就地现浇方式施工,框构桥两侧设钻孔防护桩防护,防护桩外侧设高压旋喷桩止水帷幕阻水,如下图所示。
  為了施工既有线下框构桥,我们进行了两次D型梁架空,同时也进行了两次施工降水工作。第一次D型梁架空和施工降水是为了施工二次架空的D型梁支点桩、钻孔防护桩和止水帷幕,第二次D型梁架空和施工降水是为了施工框构桥。(具体钻孔桩和高压旋喷桩施工工艺在此不再详细叙述)。
  2、简述降水施工的过程和存在的问题   线下工程能否成功的关键是地下水能否降好满足施工要求,2011年8月底既有线下两侧各开出一个7.5m—8.0m宽、高1.7m通道后,为了能够在地面以下4.0m深处施工D型梁支点桩、止水帷幕、钻孔防护桩等作业项目,先在每个通道两侧各插一级轻型井点降水,降水管长4.0m,由于地下4.6m—7.0m深为粉砂层,渗透系数大降水效果满足施工要求。2011年9月份施工了两侧的止水帷幕(使用的单管高压旋喷桩设备),经现场挖开检查止水帷幕形成质量,结果发现个别地段没有形成连续封闭的水泥墙,旋喷桩之间没有形成有效的咬合。有的喷射直径达不到设计要求的φ500mm,只是形成了直径300mm—400mm的柱状体,所以止水帷幕墙体有局部漏水的问题。
  为了确保线下降水万无一失,2012年4月份在项目部组织召开了既有线下框构桥工程施工方案论证会,会上决定于2012年5月份在钻孔防护桩桩间补钻高压旋喷桩提高和加强止水帷幕的止水效果。2012年6月初在两侧防护桩冠梁形成后,分别在防护桩内、外侧安装了一级轻型井点降水,防护桩外侧安装井点降水的目的是一但止水帷幕因变形产生裂缝渗水,就可启动外侧井点降水设备控制客水流入基坑内。防护桩内侧在挨着冠梁处 (下转第页)
  (上接第页) 挖了一条深1.5m、宽1.2m的水沟,在沟内安装一级轻型井点管,这样可以增加有效降水深度。冠梁横向支撑安装完毕后一级轻型井点又降了4—5天时间,经挖探坑观察地下水位已经降至横向支撑下方3.5m—4.0m深处,保证了线下第二层出土(线下分三次出土,0-4m一次,4-8.5m一次,8.5-11.5m一次),当线下第二层出土接近完成后立即进行了二级轻型井点管的布设,一、二级轻型井点同时工作降低地下水位(基坑内的剩余存水),随着土方第三层的开挖,一级轻型井点逐渐失效,二级轻型井点降水为主,局部渗漏辅以明泵抽水排出,当基础C20垫层混凝土施工完成后,由于水量变小二级轻型井点降水逐渐取消,在基坑两侧做出排水沟、集水坑以明泵抽水為主,当框构主体施工完毕后立即回填撤出排水设备。
  3、原因分析
  针对上述止水帷幕存在的漏水问题我们成立了质量调查小组查找原因,经现场实际调查发现有以下三方面原因造成:
  第一所用设备为单管高压旋喷设备加之设备老化,喷浆时无法达到25-30Mpa喷不到规定的直径。
  第二人员监控不到位,对旋喷管提升速度(宜为10-15cm/min),对钻杆旋转速度(宜为5-16r/min),对桩间距(应为400 mm)等参数监控不好,甚至作业人员有不按技术交底施工的现象。
  第三施工作业人员责任心不强,有只图进度快、不注重施工质量的思想。
  4、采取的措施及效果
  为了确保既有线下施工降水万无一失,吸取2011年的教训我们重新换了一家有责任心的施工队伍,设备也更改为双管的高压旋喷设备。正式施工前我们让施工队伍先做了试验,经检查试验段形成了连续的水泥墙,单根桩径符合要求。试验成功后我们才进行线下桩间止水施工,我们派专人定机跟踪作业加大了监督检查力度,对喷浆压力、旋喷管提升速度(宜为10-15cm/min)、钻杆旋转速度(宜为5-16r/min)、桩间距(应为200 mm)等参数进行了严格监控,如发现不符合要求的立即重新补钻,同时严格要求施工作业队按技术要求施工,后经基坑开挖后证明桩间止水效果达到了预期效果,虽然有个别漏点经过添堵并不影响下步施工,止水效果比较成功,通过止水帷幕把客水阻挡在了基坑外侧,为线下施工安全提供了保证,同时也确保了既有线行车安全。
  综上所述,不论框构桥部分,还是U型槽部分,都要形成降水封闭。既有线正下方施工降水与南、北两侧基坑施工降水,连成一体形成了南北贯通的连续、封闭的降水结构,阻挡了客水的进入。本工程采用了止水帷幕、多级轻型井点降水和局部明排水的综合降水方法,把基坑内的地下水位控制在了规范要求的范围内,满足了施工要求,確保了工程工期。
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