抗滑樁施工排水措施淺議

萬 霞， 任 超

(中國葛洲壩集團(tuán)第一工程有限公司，湖北宜昌 443002)

1 基本情況

某水電站1#堆積體下部前緣采用抗滑樁加固，共87根，樁長18～32 m，其中樁孔深度小于20 m的14根，樁孔深度大于20 m的73根，分布在1#堆積體下方的原S306道路面上，樁頂高程603.5 m，樁底分布在高程 571.5 ～589.5 m，樁身開挖尺寸為3.1 m×4.1 m，采用厚30 cm混凝土全樁護(hù)壁，樁身凈尺寸為2.5 m×3.5 m，布置間距6 m，排距5 m。

抗滑樁處的地層成分以碎石夾粘土及砂卵石層為主，巖石穩(wěn)定性差，裂隙發(fā)育，滲水量大?？够瑯妒┕て陂g，大渡河水位在高程591～593 m之間，即樁底位于大渡河常水位以下，最大深度約20.5 m。由參建各方聯(lián)合測定，單根樁最大排水量為118 m3/h，主要來自巖石裂隙滲漏水和雨水。

2 排水思路

樁身混凝土應(yīng)保證其符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度，必須保證混凝土的均勻性、密實(shí)性，防止井內(nèi)積水影響混凝土的配合比和強(qiáng)度。

排水思路為:以“井外排水和井內(nèi)降水”為主，輔以“引、堵”措施。

井外排水:第一節(jié)護(hù)壁應(yīng)高出地面50 cm以上，供阻止雨水流入井內(nèi)和擋渣之用。若大量雨水沿井壁流入井內(nèi)，特別是在覆蓋層井挖段易出現(xiàn)井壁坍塌，不但影響施工進(jìn)度，而且存在較大的安全風(fēng)險(xiǎn)。為防止雨水、地表水下滲，在有條件的情況下，井與井四周空地宜澆筑低標(biāo)號(hào)混凝土硬化(一般情況下厚15 cm)?？够瑯妒┕み^程中，在井口上方搭設(shè)簡易防雨設(shè)施(如防雨棚，防雨棚高度應(yīng)大于渣料運(yùn)輸提升機(jī)高度)。在抗滑樁靠近邊坡側(cè)設(shè)置一道截水溝，以防止地表水滲入地下，危及抗滑樁開挖時(shí)的穩(wěn)定并增大襯砌混凝土壁上的側(cè)壓力。

井內(nèi)降水:集中資源先挖深樁，深樁作為集水井，可保淺樁開挖。挖深孔的作用一是促形象，二是作為集水井，三是保淺孔開挖。

3 排水措施

抗滑樁施工分為井挖、護(hù)壁、樁身混凝土澆筑三個(gè)階段。針對不同階段的滲水問題，制定了相應(yīng)的排水措施，具體措施如下。

3.1 井挖階段排水措施

(1)滲水量小時(shí)。

選用小潛水泵抽水，邊抽水邊開挖，成孔后及時(shí)澆筑相應(yīng)段的混凝土護(hù)壁，然后繼續(xù)下一節(jié)的施工。

(2)滲水量大時(shí)。

如果滲水量大，在樁孔內(nèi)應(yīng)先挖深集水井，在解決抽水問題后才能展開開挖施工。若通過強(qiáng)排措施效果不佳、也不容易開挖時(shí)，應(yīng)從施工順序考慮;對于附近的兩口或三口深樁排水、淺樁開挖采用“深井排水，淺井開挖”交替循環(huán)施工的方法并合理組織施工，應(yīng)能達(dá)到較好的效果。

受井內(nèi)作業(yè)空間限制，在開挖面應(yīng)對角布置集水井，即采用跳角布置集水井的方式(圖1)，集水井深1 m。根據(jù)井內(nèi)滲水量大小選擇適當(dāng)排量的水泵進(jìn)行抽排，以降低工作面的積水深度。盡量采用大排量潛水泵抽排水，以避免小排量潛水泵布置太多而使開挖工作面受限，影響開挖進(jìn)度。

圖1 抗滑樁集水井布置圖

3.2 護(hù)壁階段的排水措施

井壁滲水問題不容忽視，其不僅影響正常井挖進(jìn)度，而且因本工程抗滑樁口徑大、深度大、樁身混凝土量大、澆筑時(shí)間較長，如果井壁滲水問題得不到解決，將會(huì)影響混凝土澆筑質(zhì)量，降低樁身混凝土強(qiáng)度。

護(hù)壁的主要目的是保證整個(gè)樁井開挖過程中的施工安全，護(hù)壁質(zhì)量是杜絕井壁滲水的主要措施。護(hù)壁混凝土質(zhì)量尤為重要。在施工過程中，要嚴(yán)格控制混凝土配合比、混凝土拌和、混凝土振搗等工序。根據(jù)本工程實(shí)踐可知，只要護(hù)壁混凝土澆筑質(zhì)量不出現(xiàn)問題，隨著樁井開挖深度逐漸下降，滲漏水將逐步逼向樁下部。

護(hù)壁混凝土澆筑前，應(yīng)查找滲漏部位，在滲漏部位采用堵漏王(快干水泥)封堵。對于出水量較大的孔可用木楔或“鋼楔+棉絮”打入，周圍再用堵漏王封閉，或在集中漏水部分嵌入PVC泄水管并安裝閘閥;護(hù)壁混凝土澆筑時(shí)，打開閥門讓水流出，否則，在較大的壓力水下，護(hù)壁的澆筑質(zhì)量將無法得到保證。護(hù)壁混凝土屬薄壁混凝土，采用50型軟軸振搗器振搗，并輔助錘敲打護(hù)壁模板，以保證混凝土密實(shí)。護(hù)壁上、下節(jié)之間進(jìn)料口部位進(jìn)料口封口混凝土采用人工鋼釬插搗(圖2)。若混凝土振搗不到位，將會(huì)成為滲水通道。

護(hù)壁混凝土完成后、進(jìn)行下一節(jié)井挖施工前，護(hù)壁上、下節(jié)接縫處宜采用堵漏王加強(qiáng)處理。

3.3 樁身混凝土施工階段的排水措施

(1)滲水量較小時(shí)(小于10 m3/h)。

樁身混凝土澆筑前，先抽干孔內(nèi)積水，抽水的潛水泵要裝設(shè)逆流閥，以保證提出水泵時(shí)不致使排水管中的殘留水倒流至樁內(nèi)。

因潛水泵底座距離吸水口位置約15 cm高，樁底始終存在15 cm高的積水抽不干。解決辦法為:提出水泵后，可將部分干拌混凝土混合料或干水泥鋪入孔底，應(yīng)快速、集中下料。開澆前，現(xiàn)場備3～4車(30～40 m3)混凝土料。

圖2 護(hù)壁階段混凝土澆筑圖

(2)滲水量較大時(shí)(大于等于10～40 m3/h)。

按照上述措施，在有效解決了護(hù)壁滲水問題后，滲水主要來自樁底。樁身混凝土澆筑前，采用強(qiáng)排和預(yù)埋泄水管的措施，先在樁底澆筑20 cm厚同標(biāo)號(hào)墊層混凝土壓水，然后再按照正常方法澆筑樁身混凝土。

(3)滲水量大于40 m3/h。

如果井內(nèi)的水量大于40 m3/h、確實(shí)無法采取抽水強(qiáng)排措施予以解決時(shí)，樁身混凝土澆筑必須采取導(dǎo)管混凝土工藝。為提高混凝土澆筑的可靠性，宜采用雙導(dǎo)管。

4 其他措施

(1)成立專門的抽排水隊(duì)，主要負(fù)責(zé)日常的抽排水工作和水泵的維修與保養(yǎng)。

(2)配置足夠的應(yīng)急抽水設(shè)備和設(shè)施(包括抽水備用電源)。

5 應(yīng)用效果

上世紀(jì)50年代我國曾在少量工程中使用抗滑樁技術(shù)。從60年代開始，該項(xiàng)技術(shù)得到了推廣，并從理論上得到了完善和提高。到80年代，高邊坡中的抗滑樁應(yīng)用技術(shù)已達(dá)到一定水平。施工排水是施工中最常見的問題，但排水始終又是困擾施工管理的一大難題。通過該工程排水措施的成功實(shí)踐，為特殊地質(zhì)條件下抗滑樁施工提供了進(jìn)度和質(zhì)量保障，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益，可為類似工程提供技術(shù)借鑒。