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所屬欄目:冶金論文 發布日期:2010-12-20 16:58 熱度:
[摘要]:介紹明挖地鐵車站采用旋噴樁做帷幕止水施工要點,提出對施工過程有關質量問題控制的具體措施.
[關鍵詞]:旋噴樁,施工技術,質量控制
隨著我國經濟的迅猛發展,作為城市軌道交通的地鐵工程在我國20多個大中城市,陸續在建設施工中,而地鐵工程的地下水問題,直接制約著地鐵施工的進度,也給地鐵工程的安全施工帶了隱患。旋噴樁帷幕止水施工技術在地鐵工程中的應用,切實有效的防治了因地下水給地鐵施工帶來的不便。
1、工程概況及地質情況
北京市亦莊輕軌亦莊站位于通州區次渠鎮,呈南北走向的地下島式車站,車站全長147.9m,寬20.1m,單層雙跨矩形框架結構,采用明挖法施工工法,該工程地層土質以細砂層、粘土為主。
由于工程所處位置為廣闊郊外農田,地下水含量比較豐富,基坑外圍降水實施困難,如何實際有效的防治車站主體施工中的地下水,成了施工中的首要問題。通過對照地質勘探資料分析確定,影響該工程結構主體施工的水源,主要有二層:第一層為潛水,位于自然地面以下3-5.4m,第二層屬于第一層承壓水,位于自然地面以下10.3-16.1m,水頭高2-3m。
綜合地質實際情況,該工程設計采用ø800mm圍護樁做基坑開挖直護,圍護樁外圍施做雙重管超高壓旋噴樁帷幕止水,形成治水屏障起到阻水止水的作用,基坑內實施管井輔助降水的措施進行基坑地下水的防治。
2、旋噴樁帷幕止水施工參數選擇
雙重管旋噴樁帷幕止水,就是利用鉆機、高壓注漿泵等設備,在20Mpa左右的高壓力的作用下將水泥漿液從注漿管的噴嘴中噴射出沖擊削切土體,借助注漿管的旋轉和提升,使水泥漿和土體拌合成水泥土樁體,經過一定時間凝固后達到一定強度,即形成圓柱狀的固結體,這些按施工順序緊鄰的固結土體互相咬合,從而形成旋噴帷幕止水屏障,起到阻水治水的效果。
該工程設計采雙排柱列式布設,單排樁有效直徑d=0.80m,樁間距s=0.50m,咬合寬度為0.30m,其中鉆孔深度為17.15m,成樁長度為15.05m,樁底落在第5層細砂層中,樁身28天無側限抗壓強度不小于1.5mpa,沿地鐵基坑四周封閉布設,該項工程施做完工,主要起到對地鐵車站施工止水阻水的效果,為后續的基坑土方開挖創造施工便利條件。
由于該工程的土質種類主要以細砂和粘土為主,密實度有明顯的差異。經過PH-5c型液壓機和BW120/30高壓泵,采用雙管法對現場試樁,試樁結束后,對成樁體開挖檢查,依據開挖檢查結果,綜合確定了最佳旋噴樁施工參數確定如下:
(1)水泥漿液水灰比采用1:1,水泥摻量280kg∕米;(2)旋噴壓力,由于采用加大泵壓力來增加其流量及流速,進而增大噴射力,壓力選擇水、漿噴射流壓力均為25mpa;(3)旋噴提升速度,根據施工經驗宜為15~25cm/min,現確定為15cm∕min;(4)噴嘴直徑選用2.8mm(兩個)。
3、質量控制概述
3.1該工程施工工藝流程如下:
3.2施工質量保證措施
(1)鉆孔施工:開鉆前,嚴格按照施工設計布置圖,布好孔位。鉆機定位要準確,開鉆前的鉆點位與布孔之間的距離相差不得大于2cm。
(2)配料:采取嚴格準確的計量工具,嚴格按設計陪方配料施工。
(3)旋噴:旋噴施工一定要按程序嚴格施工,對旋噴壓力、提升速度距離的控制一定按實驗確定參數施工,一旦出現異常當壓力突然上升或從孔壁、地面溢漿時,立即采取有效措施,確保成樁質量。
(4)對旋噴施工的每道工序,應安排專人負責,做好每道工序的記錄,確保施工工序的數據可追溯性。
4、影響施工質量的因素
在本工程施工中,影響雙重管旋噴樁施工質量的主要因素有以下幾個方面:
4.1施工準備不足
施工前準備不充分,未設立健全項目組織機構,技術交底不清,施工人員對施工組織設計和要求不了解,機具及配套設施未能滿足施工要求。如因施工人員不熟悉圖紙,定錯孔位,造成孔距過大;配套設備不完善而盲目趕工,隨意施工,施工順序錯誤而造成漏噴等。
4.2施工參數不合理
沒有按照地層實際情況來確定施工參數,正式施工前未做有代表性地層的試樁試驗以確定適當的參數。如提速、轉速、壓力、外加劑摻量的變化均將直接影響施工效果。
4.3施工操作、工序不當
不按有關操作規程和施工方案施工。一線施工操作人員未經培訓上崗,對機械使用不熟練,而造成機械頻繁出現故障,如鉆機定位不平穩造成孔斜,樁體開岔;開泵前未清理高壓管道,出現異物堵塞噴嘴而出現爆管;泵工與噴射機臺人員配合不協調;施工工藝不當,造成串孔串漿等。
4.4使用不合格材料
沒有對進場使用的材料進行檢驗,使用了不符合標準的材料。如標號不符,受潮結塊的水泥,已離析的水泥漿;漿液未按設計配合比配制,配置計量不準確,漿液密度不穩定等。
4.5設備殘舊老化
設備老化、不配套,施工前未進行檢修,施工時出現故障,造成施工中斷過久,不連續而影響施工質量。
4.6地層原因
地層含有過大的砂卵石、塊石影響噴漿效果;地層中地下水豐富,旋噴漿液時水泥漿液被稀釋運移而無法粘結;砂層在旋噴漿過程中孔內坍塌造成沉砂抱管等施工困難。
4.7管理缺失
施工技術負責人不到位,施工管理制度缺失,管理混亂,沒有對施工過程進行監督和檢查。如因鉆孔達不到設計深度或遇不明物鉆不到設計深度時,沒有采取相應的措施;未對鉆孔位置、地面標高、終孔深度進行核查和驗收等。
5、確保施工質量的主要控制
鑒于上述影響施工質量的主要問題,為保證該項工程的施工質量,施工中應加強了以下幾方面的控制:
(1)嚴格遵守《建筑地基處理技術規范》(JGJ79-2002)等國家規范的有關條文和設計圖紙進行施工,確保工程質量。
(2)開工前選擇確認好有資質的施工單位,進行精心施工。
(3)施工中控制好普通硅酸鹽水泥的質量,把好1:1漿液質量關,及時進行流動度、粘度的檢驗,保證漿液配比,確保其施工的可噴性和穩定性。
(4)對施工全過程實施檢查,檢查鉆機孔的準確性、垂直度、下鉆深度。控制好旋噴樁鉆頭提升速度、旋噴壓力,確保高壓噴射中使水泥漿和土體充分攪拌,固結體均勻,強度最佳,避免漿液用量不均,造成返漿浪費。
(5)施工過程中要不停觀察,當出現不冒漿或返漿超過20%時,及時調整鉆頭旋轉速度和提升速度,對異常情況,即時采取有效處理措施。
(6)旋噴樁施工中,要經常隨機開挖出成樁體1m左右,及時檢查旋噴的質量,確保成樁的質量符合要求。
(7)在距樁頂2m范圍內,應及時進行復噴,確保該段樁體的直徑和強度。
(8)應及時準確、完整的做好施工記錄,記錄內容應包括樁號、樁長、下管深度、開終噴深度及起止時間,接換管深度和時間、中斷噴射的時間、深度和原因。
6、旋噴效果驗證
1.雙重管超高壓旋噴樁止水帷幕施工完后,通過對成樁體的隨機抽樣開挖檢查,對樁體的外觀固結整體性、均勻性、有效樁徑、咬合尺寸檢查,其中樁徑為0.82-0.90m,咬合均大于0.30m,符合設計要求;基坑主體開挖后的實際工程現狀:車站基坑開挖至結構底板位置后,主體圍護結構壁四周無明水、無滲水,旋噴樁帷幕止水達到止水阻水治水的效果,符合設計要求。
2.通過對旋噴樁樁體鉆孔取芯,送實驗室進行必要實驗研究,對取芯樣品的密實度、結石的性質、漿液充填率及有期限的抗壓強度實驗,均符合要求。
7、結束語
通過該工程實踐證明,在地鐵施工中控制好旋噴樁帷幕止水施工質量,對所處富水區域,周邊降水實施比較困難的地鐵工程,對提高地鐵工程施工進度、避免因水造成的地鐵安全事故,是一種切實可行的施工技術方法。
文章標題:地鐵工程旋噴樁帷幕止水施工質量控制
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