【摘要】隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,地下空間的規(guī)劃發(fā)展也是非常大的趨勢(shì),地下建設(shè)項(xiàng)目的數(shù)量和規(guī)模迅速增大,由此產(chǎn)生大量的深基坑工程。在深基坑施工中,避免地下水的影響對(duì)于確保深基坑施工安全,保護(hù)臨近建筑以及周邊設(shè)施的安全有著重要意義,近年來,許多施工單位對(duì)設(shè)計(jì)圖紙、地層信息及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況不了解,盲目施工,導(dǎo)致安全事故頻發(fā)。本文探討了巖土工程施工中如何控制旋噴樁的施工質(zhì)量,提高施工安全性的措施,以供參考。
【關(guān)鍵詞】旋噴樁;質(zhì)量;安全性
【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.28.043
1、引言
在城市建設(shè)中,地下室土方開挖,基于對(duì)地下水的保護(hù),坑內(nèi)須止水或降水等措施來確保深基坑施工安全,目前比較常見止水或降水方式有高壓旋噴樁、水泥土攪拌樁、井點(diǎn)降水等,現(xiàn)高壓旋噴樁止水帷幕的施工技術(shù)逐漸取代了井點(diǎn)降水在基坑支護(hù)中廣泛應(yīng)用,高壓旋噴樁在基坑止水防滲領(lǐng)域中有著相當(dāng)重要的位置,不少項(xiàng)目采用高壓旋噴樁止水帷幕來止水防滲,通過樁與樁之間的緊密咬合,形成豎向止水帷幕,用于阻止開挖降水時(shí)基坑外透水層在坑內(nèi)外水位差的作用下向坑內(nèi)滲流。
高壓旋噴樁是利用鉆機(jī)將旋噴注漿管及噴頭鉆置于樁底設(shè)計(jì)高程,將預(yù)先配制好的漿液通過高壓發(fā)生裝置使液流獲得巨大能量后,從注漿管邊的噴嘴中高速噴射出來,形成一股能量高度集中的液流,直接破壞土體,噴射過程中,鉆桿邊旋轉(zhuǎn)邊提升,使?jié){液與土體充分?jǐn)嚢杌旌希谕林行纬梢欢ㄖ睆降闹鶢罟探Y(jié)體,從而使地基得到加固。旋噴樁支護(hù)形式有單管、雙管、三管等。為了使旋噴樁止水帷幕的施工符合技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的要求,必須對(duì)旋噴樁的施工質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān),而旋噴樁施工是工程常遇到的施工技術(shù)難點(diǎn),它直接影響到止水帷幕的整體性、閉合性,如果旋噴樁施工不當(dāng)會(huì)給整個(gè)工程帶來不可忽視的影響,甚至造成重大安全事故和經(jīng)濟(jì)損失。
2、工程概況
某建設(shè)項(xiàng)目,原始地貌單元屬河流沖積階地,場(chǎng)地原為菜地、水塘,經(jīng)人工改造整平,原始地形已改變,現(xiàn)場(chǎng)地地形起伏較大,場(chǎng)地標(biāo)高為34.51~39.64m,該基坑地下室為兩層,基坑支護(hù)深度約6.8~8.2m。
該項(xiàng)目場(chǎng)地巖土層自上而下為:人工填土、含有機(jī)質(zhì)粉質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土、粉細(xì)砂、圓礫、殘積層粉質(zhì)黏土、強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖,其中粉細(xì)砂層層厚1.30~6.00 m,圓礫層層厚0.70~4.40 m,場(chǎng)地內(nèi)地下水的主要補(bǔ)給來源為大氣降水、場(chǎng)地周邊的生活用水及河水,地下水類型主要為上層滯水、潛水和基巖裂隙水,其中上層滯水賦存于人工填土層,地下水位位于地面以下0~2m,潛水主要賦存于粉細(xì)砂和圓礫中,受大氣降水和上層地下水補(bǔ)給,水量非常豐富,與河水有直接的水力聯(lián)系,水位變化因氣候、季節(jié)而異,枯水期時(shí),地下水補(bǔ)給河水,汛期時(shí),河水水位較高,補(bǔ)給場(chǎng)地地下水。
由于該項(xiàng)目場(chǎng)地地下水非常豐富,考慮到基坑開挖施工的安全性,基于保護(hù)基坑周邊環(huán)境,不產(chǎn)生不利影響,基坑開挖過程中必須采取一定的止水措施,根據(jù)該場(chǎng)地的巖土層情況,采用了高壓旋噴樁形成閉合的止水帷幕,以達(dá)到止水效果。
3、影響高壓旋噴樁施工質(zhì)量的因素
根據(jù)以往施工高壓旋噴樁的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn),影響高壓旋噴樁的施工質(zhì)量因素有很多,主要體現(xiàn)在人員操作、工藝方法、施工設(shè)備等方面,1.人員因素:質(zhì)量意識(shí)差、操作水平低、崗前教育培訓(xùn)不夠,工人不夠熟練;2.工藝方法因素:漿液配合比、比重達(dá)不到設(shè)計(jì)要求、漿液攪拌不充分、樁孔測(cè)量定位偏差過大;3.施工設(shè)備因素:漿液流量不足,漿、水、氣壓力不滿足設(shè)計(jì)要求等。
通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、資料收集、施工旁站等方法,最后確定施工過程中影響高壓旋噴樁施工質(zhì)量主要由以下因素:1.操作人員責(zé)任心不強(qiáng);2.樁孔測(cè)量定位偏差過大;3.鉆機(jī)未進(jìn)行水平、垂直校正、4.漿液流量不足。
4、影響高壓旋噴樁施工質(zhì)量因素的解決
根據(jù)以上現(xiàn)場(chǎng)論證后得出影響高壓旋噴樁施工質(zhì)量因素進(jìn)行施工改進(jìn)和對(duì)策實(shí)施:
①操作人員責(zé)任心不強(qiáng):加強(qiáng)事前教育,增強(qiáng)職工責(zé)任心,嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程進(jìn)行施工。
②樁孔測(cè)量定位偏差過大:現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)人員參與測(cè)量定位,并紀(jì)錄;技術(shù)人員按照施工措施對(duì)操作人員進(jìn)行教育培訓(xùn),提高其精度。
③鉆機(jī)未進(jìn)行水平、垂直校正:現(xiàn)場(chǎng)鉆孔施工時(shí),施工技術(shù)人員進(jìn)行旁站,并測(cè)量紀(jì)錄;技術(shù)人員按照施工措施對(duì)操作人員進(jìn)行教育培訓(xùn),提高人員自覺性。
④漿液流量不足:現(xiàn)場(chǎng)漿液配比嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)要求,機(jī)械設(shè)備執(zhí)行操作規(guī)程,實(shí)時(shí)監(jiān)控漿液流量。
5、施工效果
施工小組經(jīng)過一個(gè)月的活動(dòng),所制定對(duì)策的各項(xiàng)活動(dòng)均得到落實(shí),并對(duì)高壓旋噴樁施工質(zhì)量進(jìn)行檢查與試驗(yàn),一般控制項(xiàng)目均以達(dá)到小組標(biāo)準(zhǔn)。具體體現(xiàn)在高壓旋噴樁止水帷幕施工各項(xiàng)目標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求,現(xiàn)場(chǎng)圍井注水試驗(yàn)也滿足設(shè)計(jì)要求,旋噴樁的施工質(zhì)量得到保證。具體試驗(yàn)情況如下:
①用高壓旋噴樁將四面圍封,使之與已施工旋噴樁形成一個(gè)有效外邊為3m*3m的圍井,樁徑800mm,樁間距600mm,樁深為11.5m,伸入下部不透水層至少1.0m(同設(shè)計(jì)旋噴樁)。具體樁位布置如下:
②圍井施工采用三重管高壓旋噴樁施工,其主要技術(shù)參數(shù)為,高壓水壓力35~38MPa,排量70~75L/min;空壓機(jī)壓強(qiáng)0.60~0.80MPa,排量1.4~2.0m3/min;水泥漿液壓強(qiáng)0.50~0.70MPa,排量70~85L/min;漿液比重1.60~1.65,旋轉(zhuǎn)速度9~11rpm,提升速度6~8cm/min。
③圍井注水試驗(yàn)采用常水頭法進(jìn)行,即在圍井內(nèi)設(shè)置一固定水位(本次試驗(yàn)水位1.02m,)通過量杯不斷向圍井內(nèi)注入水,保持固定水位不變,測(cè)得穩(wěn)定注水量Q后,代入公式計(jì)算滲透系數(shù)。圍井施工完成后不少于7天,將圍井開挖一定深度(2m左右),檢查圍井施工質(zhì)量,測(cè)得圍井外地下水位后,進(jìn)行注水試驗(yàn)。圍井注水試驗(yàn)剖面示意圖如下:
④圍井滲透系數(shù)按照以下式進(jìn)行計(jì)算: ,式中,K為滲透系數(shù)(cm/s),Q為穩(wěn)定流量(m3/d),根據(jù)試驗(yàn)測(cè)定取Q為200ml/30min(即為0.11cm3/s),t為圍井墻體平均厚度(取值0.66m),L為圍井周邊高噴墻軸線長(zhǎng)度(取值9.6m),H為圍井內(nèi)試驗(yàn)水位至井底的深度(取值11.02m),h0為地下水位至井底的深度(取值9.50m),經(jīng)計(jì)算K=4.8*10-8cm/s。
⑤試驗(yàn)結(jié)論:設(shè)計(jì)要求止水帷幕的滲透系數(shù)小于1*10-6cm/s,圍井注水試驗(yàn)滲透系數(shù)4.8*10-8cm/s,滿足設(shè)計(jì)要求。
結(jié)語:
通過現(xiàn)場(chǎng)對(duì)質(zhì)量把控,技術(shù)支持,嚴(yán)抓施工質(zhì)量,而項(xiàng)目的施工質(zhì)量安全是重中之重。因此,現(xiàn)場(chǎng)管理人員要建立安全責(zé)任制,落實(shí)責(zé)任人,施工前要進(jìn)行安全檢查,把不安全因素消滅在萌芽狀態(tài),現(xiàn)場(chǎng)施工操作人員要重視質(zhì)量安全,要有責(zé)任心,按設(shè)計(jì)工藝流程進(jìn)行施工,才能項(xiàng)目保證正常施工。
參考文獻(xiàn):
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作者簡(jiǎn)介:
廖凱(1989-),男,漢族,本科,工程師,研究方向:巖土工程設(shè)計(jì)工作。