浅谈深基坑桩间双液注浆止水的施工方法
2016-08-04黄义荣
摘 要:深基坑施工地下水对工程和周边建筑物安全有较大的影响,本工程在前期基坑设计时未采用封闭的止水帷幕,施工过程中发现地下水位较高,经过综合比较采用桩间双液注浆形成止水帷幕进行止水,确保了本工程安全实施。该施工方法同样适用于深基坑的局部渗漏止水。
关键词:深基坑;双液注浆止水;施工方法
1 工程概况
1.1 工程简介。三明市第一医院综合外科楼,为一类高层建筑,框剪结构,占地面积3751.91m2,总建筑面积45743.7m2,地下2层,地上13层。本工程±0.00相当于黄海标高138.00m,设有二层地下室,采用筏板基础,底板面相对标高-9.90m,底板厚1.00~1.50m,基坑开挖深度10~16.5m。本基坑场地四周为多层和高层建筑分布区,北侧与医院6层住宅楼平距3.3m,南侧1-1剖面距B栋病房大楼1m。
1.2 工程地质条件。勘察场地范围内的地层,表层为素填土,上部土层为第四系全新统河流冲洪积(Q3al-pl)形成的粉质粘土、卵石,下部为侏罗系长林组强风化粉砂岩,岩土层划分为4个工程地质层,分别为素填土层厚0.80-4.50m、粉质粘土层厚1.00-10.10m、卵石层厚0.70-13.10m、强风化粉砂岩层厚>45.60m(未揭穿)。
1.3 工程水文条件。本场地下水按其埋藏条件和性质可划分为孔隙潜水与风化基岩裂隙潜水。孔隙潜水赋存于卵石③中,含水层厚度较大,属富水性较好含水层,主要接受大气降水补给。基岩孔隙裂隙潜水赋存于散体状强风化粉砂岩④的裂隙中,属富水性含水层。主要接受大气降水补给,向西侧溪河排泄。孔隙潜水与基岩孔隙裂隙潜水水力联系密切。
1.4 现场施工情况。基坑支护设计采用212根直径1m的维护桩,桩长14.5~25m,桩距0.4m的76根,桩距0.6m的86根,桩距1m的50根。施工至黄海标高132~133位置时遇到地下水,且涌水量大,造成桩底塌孔流沙。场地监测地下水位平均值为132.59m,相对标高-5.41m.基坑坑底相对标高为-11.5m。2015年10月7日因基坑4-4剖面降水影响,北侧医院居民住宅楼监测点已达到报警值,监理方下达停止降水工作通知单。通过各种方案综合比选,设计变更采用桩间双液注浆止水帷幕,形成全封闭基坑截水。
2 施工准备工作
2.1 施工技术准备。编制详细的施工方案,并进行技术交底。
2.2 材料准备。水泥采用普通硅酸盐水泥P.O.42.5;水玻璃采用38”Be,水玻璃模数2.8。
2.3 施工机械配备。采用的主要机械设备如下:履带式钻孔机,型号135D,数量1台;泥浆搅拌机200L,数量1台;双液压泵送注浆机,?50,数量1台;混合器,数量1台;流量计1台。人员配备:钻孔班组4人,注浆班组5人。
3 主要施工工艺方法
3.1 施工顺序。场地工作面铺设→钻孔,?108×4.5mm套管跟进→安装注浆管→灰浆搅拌机、双液压泵送注浆机、混合器安装→注浆管制作→注浆浆液配制、试验→注浆前压水试验→一次注浆(上管段)→一次注浆过程中清管→一次注浆(下管段)→一次注浆后清管→二次注浆(一次注浆7d后进行)→二次注浆后清管。
3.2 施工工艺。(1)桩间布管示意图和施工工艺图。 (2)A管长4.04m,B管长6.34m,C管长8.75m。每根管上下分别钻?10mm对穿孔10个,每根管共20个注浆孔。(3)每根注浆管的顺序为A管→B管→C管依次注浆,相邻两个管的注浆时间间隔为20min。不同支护剖面具体施工参数如下表。(4)A/B/C管注浆前5分钟的双液按5~7分钟的凝固时间进行配制,5分钟后的双液按10~20分钟的凝固时间配制。(5)一次注浆水泥浆按1:1水灰比配制,注入浆液中水泥浆与水玻璃的体积比为2.0~4.0:1.0,具体的双液体积比可根据现场试验后调整采用。(6)一次注浆先注每根注浆管的上注浆管段,下注浆管段应事先用粘土封闭堵塞填实,待上注浆管段完成注浆后,将下注浆管段内粘土洗净后再进行下注浆管段注浆。(7)二次注浆在一次注浆7d后进行,二次注浆量为一次注浆量的一半。二次浆液由水泥浆和粘土浆按1:1混合后掺入5%~10%水玻璃搅拌而成。(8)现场应以控制注浆量为主,辅以注浆压力控制,一次注浆压力控制在1.0~3.0MPa左右,二次注浆压力提高20%。
4 质量检查及验收标准
注浆验收时应随机抽取5%注浆管即30个桩间缝进行注浆效果评定,每个桩间缝只钻一个斜孔,孔底端1m为花管,花管段管身钻取3?10@250孔眼,花管以上管身至孔口粘土封堵,再对花管进行注水试验,以满足渗透系数K为注浆前卵石层渗透系数(地勘报告为7.7m/d)的2%或小于0.25m/d为合格。止水效果检验采用观察维护桩面渗水量大小,同时观察出水的浑浊度,是否含有泥沙。也可采用口径100mm的污水泵抽干集水坑,通过抽水的泵量时间,停止后恢复时间,计算渗透系数。
5 应急预案
5.1 应急方案。当土方开挖过程中遇到坑壁渗水异常,如浑浊水涌出,水中夹带泥沙等情况时,应根据现场情况采用如下措施:(1)局部桩间补注双液浆;(2)渗漏较为严重直接封堵困难时,在坑内回填土封堵水流,然后在坑外打孔灌注聚氨酯或水泥-水玻璃双液浆等封堵渗漏处,封堵后再继续向下开挖。
5.2 采用信息化监控施工,由基坑监测单位加强监测。
参考文献
[1] JGJ120-2012.建筑基坑支护技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社,2012.
[2] GB50497-2009.建筑基坑工程检测技术规范[S].北京:中国计划出版社,2009.
[3] GB50010-2010.混凝土结构设计规范[S].中国建筑工业出版社,2010.
作者简介:黄义荣(1970- ),男,福建邵武人,工程师,研究方向:工程的施工和管理。