基于不同地质条件下止水帷幕施工工艺选择与质量控制--中国期刊网

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基于不同地质条件下止水帷幕施工工艺选择与质量控制

发表时间：2020/10/12 来源：《基层建设》2020年第19期作者：袁成太谭晓李轩

[导读] 摘要：文章主要是分析了深基坑土钉墙支护作业土建工程在施工的过程中遇到的难题，同时讲解了基坑支护作业的安全性以及施工技术的设计和主要要求，望能为有关人员提供到一定的参考和帮助。

        中建新疆建工（集团）有限公司新疆乌鲁木齐 830000
        摘要：文章主要是分析了深基坑土钉墙支护作业土建工程在施工的过程中遇到的难题，同时讲解了基坑支护作业的安全性以及施工技术的设计和主要要求，望能为有关人员提供到一定的参考和帮助。
        关键词：止水帷幕；深基坑；土钉墙
        1.前言
        止水帷幕是一种墙式结构属于挡土桩，主要作用是用来防止地下水的渗漏。当前我国建筑企业使用到止水帷幕施工作业技术的应用程度在不断加深，同时也增加了深基坑土钉墙支护的实际使用效率，从而有效提升到我国建筑施工技术的质量管理体系。
        2、工程概况
        本工程建筑总用地面积15651平方米，总建筑面积80757平方米，地上14层，地下2层，地上建筑面积为54778平方米，地下建筑面积为25190平方米。
        3、工程地质、水文及施工条件
        3.1、工程地质条件
        根场地原始地貌丘陵熔岩地。场地原为白云区政府云城街道办事处，现已征地拆迁改造，场地上旧建筑物已拆除，但场地砖渣还未完全清除。地下室底板土层主要为粉质粘土，存在少量强、中风化岩层勘探期间钻孔孔口标高介于11.5米～12.6米。根据钻探揭露，场地内地层自上而下依次为：人工填土层（Qml）、粉质粘土、强风化灰岩、中风化灰岩、微风化灰岩。
        3.2、场地水文地质条件
        场地地下水按含水介质类型（含水层的空隙性质）不同可分第四系浅部土层中的孔隙水和深部基岩裂隙水。场地内、粉质粘土层为相对隔水层。场地内基岩裂隙水主要赋存于基岩风化裂隙中，具有一定的承压性。强风化岩带中裂隙多被泥质次生矿物及化学沉淀充填，使其导水性降低；中风化～微风化岩带中水量大小多与裂隙的张裂程度、发育程度有关，场地内中风化带裂隙十分发育，为地下水的赋存提供了良好条件，地下水水量可能较丰富。勘察施工期间，实测钻孔内稳定水位埋深为0.10～4.10m，标高在8.38～12.11m之间。本场地地下水水位变化幅度约1.0～2.0m。
        3.3、场地周围条件
        本项目基坑周边环境较为复杂，为在原有建筑拆除的基础上进行基坑开挖，
        基坑东侧：地下室边线外约5.0m为用地红线，距离地下室边线约6.0m处为9层联富大厦，桩基础，无地下室；
        基坑南侧：地下室边线外2.6~9.5m为用地红线，距离地下室边线约4.7m为2~4建筑，天然基础；
        基坑西侧：地下室边线外4.8~12.3m为用地红线，地下室边线外约8.5m为2~5层建筑，天然基础；
        基坑北侧：地下室边线外3.0~6.0m为用地红线，地下室边线外约8.6m为9层齐富大酒店，桩基础，无地下室。基坑北侧有规划广州地铁十二号线区间隧道，地下室边线距离区间隧道结构最近约为17.2m，根据施工节点，本项目基坑施工期间地铁区间隧道未开始施工。拆除建筑物及场地内。
        拟建场地原始地貌属冲洪积地貌单元，整体地势较平坦，室外设计地坪标高（±0.00）为+12.550米，基坑底标高为+2.450m，基坑开挖深度约9.55m。
        4、止水帷幕设计参数
        基坑整体采用Ø1000@1200灌注桩+一道砼内支撑支护形式；基坑整体采用Ø850@600三轴搅拌桩止水。基坑降水采用坑外截水，坑内集水明排，不设置降水井。
        帷幕桩桩径850mm，桩间距600mm，桩间咬合为250mm，边坡帷幕桩设计为地面下12m，有效桩长为10m。

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        5、止水帷幕施工工艺
        按止水帷幕技术要求，止水帷幕施工工艺为：测量定孔位→成孔→制浆→高压喷射作业→旋转摆动提升→补灌水泥浆→成桩。
        5.1、测量定孔位
        定孔位测量时，施工单位应严格按工程设计要求执行，对孔距进行检查和复核并标明桩号。测量定孔位误差应控制在50mm以内。
        5.2、成孔
        钻孔前，施工人员应对钻杆的垂直度和水平方向进行检查和校正，确保其垂直和水平方向设计符合施工技术要求，垂直度和水平方向应控制在1%以内。在钻孔过程中，钻头应优先选用压轮钻头，并以密度大于1.2的膨润土泥浆作为护壁，防止钻孔中出现塌孔的问题。
        5.3、制浆
        本工程采用32.5的矿渣硅酸盐水泥，按浆液配合比1：1，采用高速搅拌机搅拌30分钟以上，搅拌结束后使用细筛过滤置于储浆桶中，储浆桶设有缓慢搅拌装置，避免浆液沉淀和离析。浆液存放不得超过两个小时，一般以一小时左右使用为宜。
        5.4、高压喷射
        在钻孔和制浆结束后，可开始高压旋喷成桩工作。施工人员先对喷射车的垂直度进行检查和校正，并启动空压机、高压泵和泥浆泵，将喷射管放置于孔底，当喷射出现返浆步并充分稳定后，可按工程设计参数进行旋转摆动提升施工，边提升边摆动喷嘴，确保喷射质量满足工程质量要求。根据笔者施工经验，施工单位应在高压喷射前1小时搅拌浆液，为了防止喷射施工中浆液出现堵塞的情况，可采用边喷水边插管的方法，水压力应小于1MPa。
        5.5、补灌水泥浆
        当喷射达到帷幕桩标高后，施工人员应提升喷射段50～70cm，并停止相关高压泵及空压机，停泵后继续灌注5至10分钟，并结合施工实际情况以人工方式进行补灌，确保帷幕桩施工质量。
        6、施工注意事项及质量控制
        6.1、止水帷幕施工注意事项
        施工设计单位应根据工程地质勘察和现场试验情况，合理设置帷幕桩设计参数和控制参数，防止施工单位返工，确保施工质量。在喷浆施工前，施工单位应检查喷射设备及管理系统的性能满足施工要求，管路系统各段密封圈良好无泄漏，喷嘴及管路内无异物。在制浆前，施工人员应对水泥型号、出厂合格证等进行检查，确定水泥无结块。在水泥搅拌过程中，施工人员应合理控制水灰比及搅拌时间，并经常检查泥浆的密度，避免出现沉淀或离析情况。喷射作业前，施工人员应对喷管及喷嘴进行检查，防止喷嘴堵塞，当喷管距孔底0.5m时，应先开启注浆泵并泵送泥浆，同时旋转下放，当下至孔底后，再启动高压泵和空压机，待压力、流量等参数正常后方可进行提升。在喷射过程中，施工人员必须注意水、浆、气的压力及流量有无异常，当出现压力骤然下降、上升或冒浆情况时，应尽快采取措施加以解决。喷射完毕后，应迅速拔出喷射管。补浆结束后，应立即停风、停水，继续使用注浆泵注浆，当出现返浆时应停止注浆，然后及时清洗喷射管路及喷嘴。
        6.2、止水帷幕施工质量控制措施
        在喷射过程中，当喷嘴或管路出现堵塞，可表现为压力骤然上升的现象，针对该问题，施工人员可在高压泵及注浆泵的吸水管进口和泥浆浆桶中设置过滤网，滤网规格以1mm左右为宜，不宜过小或过大。同时，筛网的面积应完全覆盖进口位置，确保过滤作用。当喷射过程中出现泥浆供应不足的情况，应考虑将注浆管提升一定距离，适当抽送清水清洗喷嘴及管路后再停泵检查。此外，在喷射结束后，为防止泥浆硬化，施工人员应及时做好各系统的清理工作。当高压泵排量不足时，施工人员应检查高压泵阀、活塞缸等，对磨损严重的配件进行及时更换。同时，对吸水管道进行检查，确认有无漏气的情况，避免高压泵吸入空气，从而降低吸水管道的流动阻力。检查活塞缸往复次数是否正常，消除高压泵转动系统中的打滑现象。检查安全阀、管路，查看有无泄漏问题，避免出现泄压问题。
        7、结束语
        由上可知，应用止水帷幕施工工艺能有效提升到护坡桩以及旋喷桩的要和情况，同时还能有效避免到地下水向基坑内渗漏的情况，从而起到了很好的防护效果，能够为后续的施工提供到一个良好的施工环境。
        参考文献：
        [1]席彬彬，张兴其，严中，等.不同深度止水帷幕条件下隧道基坑渗流场特性分析[J].兰州工业学院学报，2020（1）：24-27.
        [2]席彬彬，张兴其，严中，等.不同深度止水帷幕条件下隧道基坑渗流场特性分析[J].兰州工业学院学报，2020，027（001）：P.24-27.