摘 要:针对贵阳地铁1号线望城坡站在八一水库回填区域施工方法及采取的措施,成功解决了地铁车站在地下水丰富且地质情况较差地区地下车站施工技术难题,通过采用围护桩外侧增加咬合桩止水帷幕及围护桩桩间进行钢花管注浆等措施,克服了地铁车站在类似情况下的技术难题,为后续类似工程提供借鉴。
关键词:地铁车站 回填区域 地下水丰富 咬合桩止水帷幕 钢花管注浆
0引言
城市地铁车站工程在施工中经常下穿地下水丰富、地质情况较差区域。城市地铁施工不仅会造成周边地层及建构筑物沉降和变形,还会造城周边建筑物不均匀沉降、开裂、甚至破坏。通常车站根据埋深考虑明挖及暗挖施工,本文主要根据车站位置实际情况,分析了地铁车站在地下水丰富的回填区域施工方法及经验,供大家在后续类似工程中参考。
1工程背景
望城坡站车站全长253.5 m,标准段宽19.20 m,顶板覆土厚1.9~4.90m,基坑深度为16.5~19.8m。车站周边既有构建筑物较多,望城坡车站地层从上到下依次为:块石层、泥岩、灰岩,块石层最厚处约15米,水位位于地表下3~5米。车站小里程部分位于原“八一水库”,原水库采用块石进行回填成现状地貌,在原八一水库底部位置含有大量淤泥层,且地下水丰富,场地内深度和分布不均。拟建车站场地内的人工填土主要为砼、回填块石,主要是由于场地内既有建筑物和既有道路的修建而回填的,人工填土在场地内深度和分布不均、均匀性差、结构松散。
2施工支护参数、工法及技术措施
2.1支护参数
为保证车站基坑施工安全、防止周边建(构)筑物不均匀沉降引起的不可控风险,拟在基坑外部设置截水帷幕。根据现场工程地质环境及现场实际情况,结合坑外截水所采用的截水帷幕形式,支护结构考虑以下两种方案:
第一部分:钻孔咬合桩(素混凝土桩)止水帷幕。钻孔咬合桩(素混凝土桩)作为止水帷幕,结合本段地质情况,在块石及淤泥层中,为保证顺利成孔,围护桩施工中需全套管根进。故止水帷幕采用? 1200mm@1000mm全套管钻孔咬合桩,咬合距离为200mm,其与主体围护桩净距为500mm,桩长需进入不透水中风化岩层不小于1m。咬合桩布置如图1所示
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图1全套管钻孔咬合桩止水帷幕
第二部分:分桩间止水方案。在围护桩桩间进行φ108钢花管注浆,钢花管注浆进入中风化岩层不小于1米。钢花管注浆孔位布置如图2所示
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图2 钢花管注浆止水帷幕
2.2施工工法
全套管钻孔咬合桩的钻孔桩采用的是旋挖钻机进行施工,使A桩与B桩之间咬合形成基坑的围护结构。为便于切割咬合,A桩采用缓凝型混凝土进行施工,要在A桩的混凝土凝固前完成对B桩的混凝土施工,实现A桩与B桩的咬合。在施工咬合桩前,需提前施做混凝土导墙,便于机械准确定位,校对垂直度A桩浇注混凝土B桩浇注混凝土,保证咬合质量。
3施工技术措施
咬合桩施工过程中可能存在下部桩位偏移达不到理想止水效果,出现漏水,须按“局部堵水、定点注浆”的原则,进行漏点注浆,具体措施如下:
在临近漏点位置的素桩上引孔,施放φ42mm的注浆钢花管(长6m),进行漏点注浆,先注双液浆,后根据止水情况,酌情采用水泥浆进行注浆止水。
若旋喷桩现场不具有实施条件,应考虑桩背后土体注浆加固,宜在对应部位的块石层土体施放注浆钢花管(φ42@1200×1200),注水泥浆,水泥浆水灰比为0.5:1~1:1,未避免压力过大对周边房屋基础造成破坏,注浆压力宜控制在0.3~0.6Mpa,注浆压力可根据现场实际情况做适当调整。注浆钢花管须穿透块石层。
4咬合桩实施故障处理
4.1桩孔倾斜处理
施工过程中容易造成桩孔倾斜,可能会造成施工过程桩间渗漏,及桩体倾限,对主体结构产生影响。在施工过程中发现套管有倾斜趋势,可以反复摇动、扭、挪钢套管支座来消除倾斜。倾斜严重时,如垂直度偏斜超过3‰,没办法靠桩机自身调整时,可以采取向孔内填砂,向上拔出套管,重新校正精度和成孔。无法利用套管钻机重新成孔时,在待处理桩位的两侧进行注浆处理,形成止水帷幕拦截地下水。
4.2管涌处理
钻孔过程中淤泥质粘土和砾质粘土在饱和压力水作用下,软化呈流塑状,引起管涌;在B桩成孔过程中,由于A桩混凝土未凝固,A桩混凝土有可能从A、B桩相交处涌入B桩孔内,也可能发生管涌。在施工过程中缓慢施工,减小振动对孔底土层的扰动。将A桩混凝土的坍落度尽量调小,来降低混凝土的流动性。B桩成孔过程中应注意观察相邻两侧A桩混凝土顶面,如发现A桩混凝土下陷,则应立即停止B桩开挖,并一边将套管尽量下压,一边向B桩内填土或注水,直到完全制止住管涌为止。
5监控量测
望城坡车站周边构建筑物属于受基坑开挖影响较敏感的区域,且车站在施工抽排水过程中,容易造成周边结构的严重变形。临近基坑结构的建筑物,须加强地面监测,当不均匀沉降达到15mm时,基坑开挖需停止,对建筑物基础采用袖阀管注浆加固,基础加固质量达到要求后,方可恢复基坑开挖。在施工过程中临近构建筑物沉降可控。
6结论与建议
在地下水丰富的回填区域施工地下车站过程中遇溶洞时很容易造成车站邻近建构筑物变形甚至破坏,望城坡车站在原八一水库回填区通过采用围护桩外侧增加咬合桩止水帷幕及围护桩桩间进行钢花管注浆等措施。确保了车站基坑开挖过程达到控制地下水的目的,并顺利实施后续工序且效果良好。本次车站在地下水丰富的回填区施工分析对类似工程具有参考意义,后续类似回填区域工程施工可根据周边环境条件、地质水文条件、建构筑物特点等选择更为经济、安全、合理的方案。
参考文献
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