梅國棟 范明星 黃路路

摘要:在建筑行業飛速發展的背景下,面對不同的施工條件可以選擇技術工藝更多,能夠更大程度上適應施工要求,降低作業難度的同時,保證較高的施工效率與施工質量。為緩解工程建設與土地資源之間的供需矛盾,現代建筑工程加強了對地下空間的利用率,出現了越來越多的深基坑項目。部分情況下的深基坑項目地下水位較高,如果不采取措施有效處理,很容易出現滲漏水問題,威脅到工程整體結構的安全性與穩定性。本文主要就止水帷幕施工技術在高水位深基坑項目中的應用要點以及質量控制措施進行了簡單分析。
關鍵詞:高水位深基坑;止水帷幕;施工要點;質量控制
一、前言
在深基坑項目不斷增加的情況下,面對的施工條件也有著較大的差異,如果是遇到高水位深基坑項目,必須采取有效的措施來做好地下水位控制,避免對深基坑施工質量產生影響。止水帷幕在高水位深基坑施工中比較常見,施工技術已經比較成熟,并在長期的施工中積累了大量的經驗,明確了技術要點,可以更好地為工程施工提供技術指導??偨Y高水位基坑止水帷幕施工常見問題,并提前做好質量控制,通過各節點的管理,降低各類因素帶來的不利影響,達到與預期一致的施工效果。
二、止水帷幕施工技術特點
(一)止水帷幕施工要求
在選擇止水帷幕進行深基坑施工時,首先需要確定現場施工條件,安排專人就現場環境進行全面勘察,確定地質水文特點,然后在此基礎上來設計施工方案,確定施工要求和技術要點,提高施工可行性,避免環境因素帶來的不利影響。就以往實踐經驗來看,止水帷幕施工技術對不同地質環境具有較高的是影響,包括淤泥土質、中強程度風化土質與全風化土質以及存在地下流動水類型的土質環境,通過設置止水帷幕,可以達到良好的止水效果,確保工程結構的穩定性與安全性[1]。止水帷幕施工技術多數被應用在建筑行業深基坑項目中,但是其在其他工程項目中也具有較大的應用優勢,包括水利工程、交通工程以及電力工程等,均可以根據實際需求分析確定技術應用方法,并通過各環節控制達到最佳施工效果。
(二)止水帷幕施工特點
1. 注漿材料
止水帷幕施工技術已經相對成熟,在深基坑項目中應用經驗豐富,通過合理規劃可以有效降低施工難度,減少質量問題的發生。在實際施工中對于止水帷幕所應用的材料比較常見,例如水泥與水玻璃的混合材料,可以直接作為注漿材料被應用到深基坑施工中[2]。基于材料成分以及施工工藝的特點,在施工過程中可以更好地控制材料的凝固時間,提高施工質量。同時,水泥與水玻璃混合料具有良好的穩定性與凝固性,受到水流因素的影響較小,可以保證在較短的時間內達到凝固效果。
2. 注漿施工
深基坑施工作業需要在地下環境進行,可利用的作業空間較小,對施工人員技能水平以及技術工藝均有著較高的要求。一般情況下,為提高施工效率,可選擇豎井垂直管道類型注漿工藝施工,嚴格按照專業規范做好每一道工序的控制,提高注漿施工的標準性與專業性[3]。其中,要注意對注漿層厚度的合理控制,確保止水帷幕可以形成一個良好的整體。
3. 施工操作
止水帷幕施工作業難度較小,現場操作簡便,可保持較高的施工效率。從設備需求方面來講,無須準備多類型、多數量的設備,并且操作人員只需要具備基礎專業知識既可以滿足施工要求,遵循相關標準要求進行施工,很大程度上可以保證最終效果達標,這是決定止水帷幕適用性強的主要因素[4]。深基坑施工比較特殊,選擇止水帷幕作業可以降低設備的要求,可根據需求進行多臺設備同時施工,保持較高施工效率,縮短施工工期,在保證施工質量的同時,減小施工進度的壓力。
三、止水帷幕對高水位基坑施工影響
(一)對滲流影響
止水帷幕在高水位基坑項目施工的應用,可以促使地下水滲流路徑發生改變,地下水水力梯度最大值降到止水帷幕底部,導致附近的地下水滲流速度增大,地下水將會繞過止水帷幕向基坑底部滲流,基坑中心所承受的水壓力明顯高于四周。當地下水位較高時,會使得土體內孔隙水壓力增大,當孔隙水壓力消散后就會造成地表沉降,而通過設置止水帷幕,便可以較大程度上組織了孔隙水壓力的消散,繼而能夠有效預防地表的沉降[5]。圖1為止水帷幕對地下水滲流的影響示意圖。
(二)對基坑變形影響
止水帷幕不僅具有止水效果,同時也具有良好的擋土作用,在基坑施工中的應用,可以進一步提高支護結構的穩定性與整體性。根據實踐經驗來講,在選擇應用一排、兩排或三排等不同形式的止水帷幕施工時,基坑支護結構的穩定性大大提升,能夠有效預防變形情況。當止水帷幕施工深度越大時,產生的地面沉降以及基坑側壁位移等問題越小,一般可將止水帷幕底端設置到不透水層,確保達到最佳施工效果,以免深度過大而造成擋土效果削弱[6]。即便是遇到沒有不透水層的情況,也需要將止水帷幕深度控制在基底之下,并且家那個水平止水帷幕設置在基底巖土體內,通過聯合達到良好的防水防滲效果。
(三)對周邊環境影響
通過設置止水帷幕,可以進一步減緩基坑外水位的下降速度與下降深度,相應的對周邊環境產生的沉降以及變形問題就會大大削弱,確保了周邊環境以及已存工程的安全性,避免威脅到結構性能,同時也確保了基坑施工質量[7]。
四、高水位基坑止水帷幕施工要點
(一)設置止漿墻
在面對高水位基坑止水帷幕施工時,首先就是要設置止漿墻,一般注漿區域可選擇應用C15~C20的混凝土材料,控制注漿厚度在20~30 cm左右。安排經驗豐富的人員負責,做好每個環節的控制,杜絕出現冒漿的問題。
(二)現場測量定位
提前對現場進行全面清理,清除所有雜物垃圾,且要進行平整處理,然后以設計圖紙為依據,聯合樁位布置圖,完成樁位、控制點軸線的測量放線。由專業人員負責,現場測量放線前對現場周圍設置永久性控制點和方向線,并結合施工圖紙確定測量控制網,合理調節控制點和房現象與施工現場的間距,確保不會因為現場作業而受到損壞[8]。建立測量控制網以后,應用經緯儀與水準儀來進行各樁位的測量定位,保證測量參數的精確性,最后復核無誤后確定鉆孔位置,并進行標記。
(三)鉆孔施工技術
根據施工現場地質勘查結果來選擇合適的施工設備,降低鉆孔難度,提高鉆孔質量。根據準確測量定位的孔位進行鉆孔施工,要進行可靠的泥漿護壁處理。正式鉆孔需要合理控制鉆機速度,且由專人指揮合理調整鉆機設置的位置,并要進行停放位置以及角度等方面的校準,確保孔位準確,調節鉆桿與地面垂直便可進行鉆孔。對于不同基坑工程,對鉆孔口徑、鉆孔深度等方面的要求不同,施工人員需要嚴格按照施工方案進行,保證每個環節落實的規范性,在鉆孔完畢后要引用清水進行清孔[9]。另外,如果現場存在含水砂層,為避免坍孔問題的發生,可采取套管護壁的方法處理,確保成孔質量達標。整個鉆孔過程均需要嚴格記錄,為后續工序的開展提供可靠依據。
(四)安裝注漿管
在進行注漿施工時,需要根據相關標準與施工要求制定符合本工程實際情況的注漿方案,應在降低作業難度的同時,保證施工質量。一般無須注漿的位置,應選擇應用A型注漿管;需要注漿的位置,則應選擇B型注漿管,且需要在底部位置設置悶蓋[10]。在注漿作業結束后,需要根據相關要求對各注漿管進行可靠連接,確??梢皂樦@孔位置一直下到孔底。
五、高水位基坑止水帷幕施工質量控制
為避免在施工過程中出現質量以及安全問題,需要對整個施工流程進行動態監控量測,確認每個環節執行是否專業規范。在基坑開挖與基礎施工階段,應科學設置觀測點并加強監測,一旦監測數據超限或發生異常,需要立即停止施工,待問題處理后,才可繼續施工。注意如果在注漿噴射過程中出現噴嘴、管路堵塞的問題,首先需要觀察確認壓力是否驟然增大,然后針對高壓泵、注漿泵的吸水管進口以及泥漿漿桶安裝過1 mm的濾網。要求網篩面積必須能夠全面覆蓋進口位置,充分發揮過濾作用。如果發現噴射過程中出現泥漿供應不足的問題,應適當提高注漿管,然后用清水清洗噴嘴和管道,最后停止注漿泵運行做全面排查。并且,在噴射作業結束后,要及時檢查清理管道和噴嘴,以免出現泥漿硬化的問題。另外,如果遇到高壓泵排量不足的情況,首先要排查高壓泵閥和活塞缸是否正常,對于發生異常的部件要及時更換。檢查確認安全閥與管路是否存在泄露問題,杜絕出現泄壓的問題,保證施工質量達標。
六、結語
高水位基坑施工環境比較特殊,為保證支護結構的安全性與穩定性,必須選擇科學合理的技術工藝施工。止水帷幕在高水位基坑施工中具有較高的適應性,足以應對不同土質條件項目施工要求,通過對積累經驗的分析總結,確定施工要求與技術要點,采取針對性措施的管理,可以進一步提高工程施工質量。
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