探究地下水控制及帷幕樁施工的具體工藝

趙毅瑋

摘? ? 要：本文將結(jié)合筆者具體接觸的一則案例，探究建筑項目地下水控制以及帷幕樁施工的具體措施。

關(guān)鍵詞：建筑施工;地下水控制;帷幕樁施工

1? 本論文的主要研究依據(jù)

本論文的主要研究依據(jù)包括JGJ 120—2012《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》、JGJ/T 111—98《建筑與市政降水工程技術(shù)規(guī)范》、GB 50497—2009《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》、JGJ 94—2008《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》、GB 50202—2002《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》、JGJ 46—2005《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范》。

2? 案例項目的基本情況

項目位于大連中山區(qū)東港區(qū)內(nèi)，該項目總建筑面積198500.00m2，其中地上為163740.00平方米;地下為34760.00m2。擬建建筑物呈長方形及異形，住宅（高層建筑物）結(jié)構(gòu)形式擬采用剪力墻結(jié)構(gòu)，配套公建及地下車庫結(jié)構(gòu)形式擬采用框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)形式擬采用深基礎(chǔ)。擬建場地原地貌單元屬近岸海域水下岸坡，經(jīng)人工填海整平后形成人工海岸帶。地下水水位埋深為3.60m～4.10m，標高為0.2m～1.15m。

3? 地下水控制方法的選擇

由于地下水位標高為0.2m～1.15m，水量較大且受潮汐影響，水位變化也較大，單純的降水由于水量較大，難以保證干槽作業(yè)，因此采用外截內(nèi)疏的方式方可保證干槽作業(yè)。本工程只能采取外堵內(nèi)排的方法控制地下水——止水帷幕。本工程的帷幕是利用沖擊鉆憎水漿液護壁成孔且一部分轉(zhuǎn)化為鋼筋混凝土護坡樁，另一部分原位固化形成樁體，兩部分間隔通過相互搭接形成止水帷幕的一種施工工藝。

根據(jù)本工程的地層特點，本方案設(shè)計帷幕樁設(shè)計樁徑850mm 。偏北部分帷幕樁長16.00m，南半部帷幕樁長13.00m即可保證帷幕全部進入中風化巖形成完整的隔水帷幕。只要帷幕樁樁長進入中風化巖0.50m即可。搭接長度是指兩樁重合的長度根據(jù)確定的止水帷幕的深度，帷幕樁間距定為600mm，相互搭接250mm。

（1）由于本帷幕不作為支護結(jié)構(gòu)，對樁體強度要求較低，因此水泥與紅粘體土的摻合比不小于15%，固化劑摻入量為水泥用量5%～10%。

（2）水泥采用PSA32.5水泥，漿液含水量現(xiàn)場確定。

（3）造漿在孔內(nèi)進行，次序為紅粘土、水泥、固化劑。

（4）攪拌方式：筒式?jīng)_擊鉆頭上下拉動。

4? 帷幕樁施工工藝

4.1? 帷幕水泥土樁施工工藝流程

本工程采用的沖擊鉆成孔水泥土樁和護坡樁聯(lián)合隔水帷幕，護坡樁與帷幕樁的成孔間隔時間不得少于3天。主要施工工藝流程如下：測量放線、挖淺孔（0.5m）、鉆機對位、孔內(nèi)造漿（護壁材料）、沖擊成孔、補造漿、成孔到底、原漿固化、下一孔位。

4.2? 施工方法說明

（1）預挖淺孔：深度不小于0.50m，可在落潮時進行，以便于孔內(nèi)造漿。

（2）紅粘土填孔：在淺孔中填滿紅粘土。

（3）預成孔：將鉆機對位低沖擊開孔，隨著孔深增加補紅粘土和海水，鉆至深度3.00m。

（4）孔內(nèi)造漿：預成孔完成后，孔內(nèi)配置憎水性護壁漿液。

（5）沖擊成孔：漿液配好，正常沖擊成孔，當漿液液面突然下降時，是由于孔底大塊被擊碎裂隙暴露所致，應(yīng)立即停止沖擊。

（6）補漿：補漿時先填紅粘土，再根據(jù)材料用量補水并調(diào)勻，然后加水泥和固化劑。

（7）恢復成孔：重復上述步驟。

（8）原位固化：達到預定深度后，在孔內(nèi)漿中投入造漿材料，并用沖擊鉆頭上下拉動，使之成為硬膏狀即可。

4.3? 施工工藝要點

（1）護壁漿液是本工程帷幕順利成孔的關(guān)鍵，漿液配置不達要求，不許沖擊成孔。

（2）帷幕樁應(yīng)跳樁成孔，分成兩序成孔，以免串孔，鄰孔成孔時間不得少于3天。

（3）成孔原則上不淘渣，當泥漿稠度過大影響成孔效率時，可上下提拉鉆頭，漿下部稠漿返至上部，然后繼續(xù)鉆井。

（4）成孔漿液粘稠度根據(jù)所處位置的含石量、粒徑及海水貫通程度進行調(diào)整，以達到最佳成孔效率。

4.4? 帷幕護坡樁施工工藝流程

水泥土樁帷幕連續(xù)施工一段后，對帷幕頂部的浮漿進行挖掘，并重新放線，然后先挖樁坑，然后開始護坡樁施工，護坡樁施工一段后，帽梁接著進行施工。連梁施工完畢，候凝三天，即可進行土方作業(yè)。

護坡樁成孔工藝與帷幕樁相同，不同的是成孔結(jié)束后，清孔并采用水下灌注混凝土成樁工藝。

4.5? 帷幕護坡樁施工工藝要點

（1）成孔：與帷幕樁成孔工藝相同。由于護坡樁與水泥土帷幕樁咬合施工，時間間隔的控制非常關(guān)鍵，間隔時間太短，帷幕樁尚處于流動狀態(tài)，會造成串孔，并破壞帷幕的整體性;時間太長，帷幕樁的強度過高，會造成成樁困難，甚至無法成孔。根據(jù)實際施工經(jīng)驗，成樁時間放在水泥土樁形成后3～5天，較為適宜。因此應(yīng)控制好兩種樁型的施工進度。

（2）次清孔。一次清孔在終孔后直接進行，清孔時，鉆具提離孔底20cm左右，清孔應(yīng)采用大密度泥漿，一次清孔須基本徹底，然后應(yīng)及時進行孔徑測試。

（3）鋼筋籠制作：鋼筋籠嚴格按設(shè)計圖紙和施工規(guī)范進行綁扎成型，鋼筋籠豎向鋼筋伸至帽梁長度應(yīng)超過帽梁中線;鋼筋籠成品經(jīng)監(jiān)理檢驗合格后，用吊裝設(shè)備（吊車或鉆機）吊放入樁孔。

（4）混凝土灌注施工。

灌注導管安裝：①導管安裝須在鋼筋籠安裝后抓緊進行。②導管壁厚不宜小于3mm，直徑300mm，導管分節(jié)長度要符合施工工藝要求。③導管不得有彎曲，凹陷，接頭須用密封圈封實阻水，用前應(yīng)試拼，試裝。④導管入孔深度控制在距孔底0.5m左右。

二次清孔：二次清孔后的沉淤厚度不大于100mm。泥漿密度≤1.30，粘度20″～26″，含砂量≤3%。

混凝土灌注：①水下混凝土灌注應(yīng)在二次清孔后的30minm內(nèi)進行。②混凝土初灌時，導管內(nèi)采用球膽隔水塞，以保證球膽從導管下口頂出前混凝土基本與水不混合。③混凝土的初灌量須保證混凝土灌入后，導管埋入混凝土面深度以0.8m～1.3m。④混凝土灌注過程中，導管應(yīng)自始至終埋于混凝土中。嚴禁將導管提出混凝土面。導管埋入混凝土面深度以3～6m為宜，最少不得<2m。導管應(yīng)勤提勤拆，一次拆管不超過6m。⑤水下砼在灌注過程中，應(yīng)充分利用導管的提升反插作用，來達到擠壓搗實灌入孔內(nèi)水下砼的目的，使之與周圍土體更加緊密結(jié)合，增加單樁承載力。⑥混凝土在灌注過程中，應(yīng)經(jīng)常測定混凝土的上升面高度，并根據(jù)灌入量與上升高度計算各樁段的充盈系數(shù)?；炷恋墓嘧⒅挥性跇俄敇烁吆蛷姸却_認滿足設(shè)計要求時才可停止。樁頂預留高度不得小于500mm。⑦混凝土澆灌結(jié)束，及時割斷吊筋，拔出護筒，清除孔口泥漿及混凝土殘漿，樁頂空鉆段及時回填。

商品砼的驗收：一是坍落度的檢測，坍落度必須滿足水下砼的灌注要求，坍落度損失值在16m～22cm，不符合標準的砼要退回去。二是以現(xiàn)場制作的砼試塊作為本鉆孔灌注樁單位工程砼強度的最終評定依據(jù)?？紤]到砼的初凝對成樁質(zhì)量的影響，運至現(xiàn)場的商品砼從攪拌站產(chǎn)出，經(jīng)運輸?shù)綄嶋H灌注使用，時間間隔不得大于2小時。

帽梁施工：護坡樁完成一定數(shù)量后，開始帽梁施工。帽梁施工前應(yīng)鑿去樁頂浮漿并清理干凈。帽梁鋼筋按設(shè)計圖紙綁扎，主鋼筋保護層不小于20mm，梁內(nèi)側(cè)支木模，外側(cè)采用土模;混凝土澆注時，采用振搗棒振搗密實。

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