地下综合管廊降水施工工艺探讨姜庆

地下综合管廊降水施工工艺探讨姜庆

中建五局第三建设有限公司天津分公司天津300000

摘要:城市地下管廊建设方兴未艾,可有效解决城市空间、用地紧张、道路拉链等问题。由于地质条件的不同,综合管廊施工面临着诸多问题,为了能够更好得保护城市环境,需要不断加强城市地下空间的综合利用。为此,加强研究富水地区地下综合管廊施工技术具有很大的现实意义。

关键词:地下综合管廊;降水施工;工艺探讨

1工程概述

淄博市高青县太公大道综合管廊项目位于高青县南部新区,西起芦湖路,东至开泰大道,起点桩号为K0+080,终点桩号为K3+750,全长约3.67公里;管廊标准断面为现浇单层双舱矩形箱涵结构,标准断面尺寸为7.3m×3.6m,分为综合舱、热力舱。本工程所在场区地面标高10.0米-11.0米,地下水位平均标高在8.89米,最高水位在11.0米,基坑开挖深度平均7.5米,最大开挖深度11米;地下水位较高,北距千乘湖最近处只有380米,且场地附近沟渠众多,地下水补充来源充足,对降水施工较为不利。

鉴于本工程地下水很丰富,深基坑底所处层土质渗水性大,本工程选用成熟的管井降水加止水帷幕施工工艺,降低施工风险。据设计要求,在管廊南、北两侧全线坡顶外设置止水帷幕,水泥搅拌桩直径650mm,间距400mm,长度15m,单排设置;总长度约277500米,采用三轴水泥搅拌桩施工;同时管廊基坑北侧单侧设置降水井,坡顶外侧0.5m处,每隔20.0m设置1口井,成孔直径0.7m,井内径0.4m,井深20.0m;场区周边道路管线复杂,排水需周密组织。降水工作的成效直接影响工程进展,必须做到精心组织,精心施工。

2管井降水

2.1降水工艺流程

管井降水的工艺流程具体见下图。

2.2定位放线

按照设计要求及现场实际情况,会同业主单位测放出井位,井位误差应控制在合理范围内,打入长30cm的木桩,按编号准确地在图纸上标明井号。

2.3钻机就位

各钻机根据施工区域和技术交底,将钻机就位,就位时,应做到对点—调平—对点—调平,直到确认在钻机底盘水平,钻架垂直且四角支撑稳固的情况下,由施工员给其下达开孔通知单。

2.4钻机成孔

钻机开孔时,在深度7m范围内应中速钻进,防止开孔时孔斜,钻进过程中,钻机操作人员应随时检查钻架的垂直情况和四角支撑的稳固情况,保证钻架在垂直状态下钻进,成井垂直度≤1%。随时调整泥浆比重,以利于泥浆携带岩渣上返至井口外,达到清渣目的。必要时采用膨润土造浆,以确保孔壁稳定。

2.5下井管

钻进成孔结束,应及时下入井管,每节井管外包60目的滤网,采用4根竹片,三道铁丝捆绑,井管接头之间使用防雨布或塑料布封严,以防止泥砂从接头缝隙进入井内,造成淤井,捆绑好的井管下放时,固定在井架两端的钢丝绳应同时下放,保证井管平稳下入井内,井管外壁,捆绑扶正器,确保井管在井内居中,使滤料均匀地分布在井管四周。

2.6填滤料

下管结束,应及时填滤料,填滤料时,先盖好井口,应采用人工从井管四周均匀地填入,禁止整车滤料从一个方向倒入,同时,采用注水填料,填料应缓慢,不得快速集中倾倒,造成井管外围局部堵塞,无法成井而形成废井。

2.7洗井抽水

填完滤料的井,应及时下污水泵洗井抽水,选用污水泵抽水量应大于单井出水量,采用自上而下间歇式洗井的方法进行洗井抽水,直到洗清为止,洗井结束,及时向井管外填补滤料并用粘土填实。

洗井抽出泥浆用于下个井成孔,循环使用,最后将剩余的泥浆排放到沉淀池内。

2.8降水井的运行

鉴于场区周边道路、管线复杂,经现场调查安排排水措施:先由降水井抽至太公大道南侧现状雨水管,经管道汇集至太公大道千乘湖桥下,再由4台大型泥浆泵抽水排至太公大道北侧污水管内,经污水管排出场外。

2.9降水井的回填

当基坑进行回填后进行降水设备的拆除和外围降水井、回灌井、观测井的回填。回填方法:

①首先采用级配砂石回填至现况地表下0.5m。

②向降水井内注水沉淀2天。

③然后采用C15混凝土将沉淀后井口填至现况地表。

3止水帷幕施工

本工程综合考虑各因素影响,采用三轴水泥土搅拌桩施工。

3.1三轴搅拌桩施工顺序:

搅拌成桩一般采用跳槽式双孔全套复搅式连接和单侧挤压式连接方式两种施工顺序。其中阴影部分为重复套钻,保证墙体的连续性和接头的施工质量,水泥搅拌桩的搭接以及施工设备的垂直度修正是依靠重复套钻来保证,从而达到止水的作用。

3.2泥浆制备

水泥采用42.5复合硅酸盐水泥,浆液存放时间不准超过5h。浆液配合比实验测试内容应包括拌制时间、浆液密度、浆液流动性,浆液沉淀速度和沉淀稳定性,浆液的初凝及终凝时间等。

采用二级搅拌形式,初级为高速搅拌,使浆液搅制均匀;二级为低速防沉淀,浆液搅制均匀后用比重秤测定其密度达到技术要求后方可进行下一工序施工。

3.3地面试喷

移机到位,必须进行地面试喷,主要检查内容为管路是否畅通,压力是否正常,水嘴是否完好等各施工参数是否正常。

3.4喷射灌浆

试喷完毕下喷管至预定高程,调整作业喷射装置,静喷1-2min待孔口有浆液溢出后,按设计提速旋转浆、气同轴切割喷射自下而上提升成桩。拆卸管、倒卡盘迅速,防止埋管、堵水咀,每次拆、卸管及倒卡盘后喷射前需复搭接喷射0.3~0.5米,以确保桩体连续性。相邻桩的施工时间间隔不宜超过12h。

施工过程中,应经常检查泥浆泵的压力;浆液流量、空压机的风压和风量,桩机转速提升速度和旋转速度,及其是否有异常冒浆和不返浆现象。

3.5回灌终孔及废浆排放

喷射提升至预定高程,灌浆完毕后,浆液析水固结下沉,需及时回灌至孔口液面不再下沉为止,可采取自流回灌方式,余废浆采用合理方式挖除或排走。

3.6特殊情况处理

3.6.1、喷射过程因故中断恢复施工时,复喷0.5米,以防断桩。

3.6.2、不返浆处理

孔口不返浆时需根据现场实际情况分析原因,采取相应措施,可放慢提速、降低水压、气压气量、充填沙子或停止提升、原地注浆等措施。较严重时,分级配置填料,大量充填砂石料。

3.6.3、串孔现象

由于地层相对疏松、密实度差时而向相邻两序已喷孔发生串气、串浆现象时,及时降低气压、气量,注意串孔的回灌质量。

3.6.4、事故灌浆孔

立即用钻机扫孔复喷,或以泥浆洗孔,防止已灌注浆液析水凝固,造成工程隐患。如水泥浆已凝固可贴近成孔处叠加施工。

3.6.5、帷幕渗水

对于局部开挖验证施工参数的止水效果,如出现无法封堵的情况,应在基坑外侧采用双液压注浆。基坑上部利用锚索孔下入注浆管,局部开挖下排锚索工作面对漏水进行双液压注浆,基坑开挖工作面以下漏水可在基坑外侧垂直打入注浆孔进行注浆。

双液压注浆采用42.5水泥浆,水灰比0.60,水玻璃模数2.4~2.8,浓度30~45波美度,胶凝时间控制在3~5分钟,配比根据现场试验进行确定。

4结语

综合管廊在中国内地开始兴起并广为推广。本工程地处黄河岸边,地下水丰富,希望本文能为富水地区的综合管廊建设提供参考。

参考文献:

[1]本刊编辑部.城市地下综合管廊设计与施工[J].建筑机械化,2016,37(09):10-14.

[2]赵义.关于城市地下综合管廊施工技术研究[J].科技风,2017(18):85+88.

[3]朱萍.城市地下市政综合管廊施工方法初步探讨[J].建材与装饰,2017(44):16-17.

[4]兰坤,汪晓博,陈广,田浩均.浅谈城市综合管廊的防水设计及防水措施[J].四川水泥,2017(11):112+109.

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