穿坝建筑物导流及降排水基础处理施工技术.pdf

第9 卷第1 期 2 0 1 0 年 3月 石家庄铁路职业技术学院学报 V OL 9 No I J OURNAL OF S HI J 1 AZ HUANG I NS T I TUTE OF RAI L WAY T ECH NOLOGY M a r 2 0 1 0 穿坝建筑物导流及降排水基础处理施工技术 陈福贵 ( 中铁十八局集团有限公司 天津3 0 0 2 2 2 ) 摘要：结合临淮岗洪水控制工程的施工情况，论述导流渠开挖、围堰填筑以 及地基处理工程中 的具体施工技术。为同类施工提供参考。 关键词：导流渠开挖 围堰填筑 地基处理 施工技术 中图分类号： T U 7 4 5 2 文献标识码： A 文章编号： 1 6 7 3 1 8 1 6 ( 2 0 1 0 ) 0 1 0 0 1 9 0 5 1 工程概 况 临淮岗洪水控制工程位于淮河干流中游正阳关 以上 2 8 k m处，集水面积 4 2 1 6 0 k m ，工程主体 位于霍邱 、颍上两县交界处，北距颍上县城约 2 0 k m，南距霍邱县城约 1 4 k m。工程 的主要任务是当 淮河上、中游发生 5 O年一遇洪水时，配合现有水库、河道堤防和行蓄洪区调蓄洪峰，控泄洪水 ，使 淮河中游防洪标准提高到 1 0 0 年一遇。枢纽包括主坝、副坝、1 2孔深孔闸、4 9孔浅孔 闸、姜唐湖进 洪闸及船闸等水工建筑物。副坝分南副坝 、北副坝两部分，是枢纽的重要组成部分。本标段 内共有 西园涵、汤庄排涝涵、十里井涵 3座穿坝建筑物 ，穿坝建筑物的主要作用是挡洪以及解决排涝和引 水问题。临淮岗洪水控制工程北副坝及穿坝建筑物为一等 1级建筑物，防洪按 1 0 0年一遇洪水标准 设计，1 0 0 0年一遇洪水标准校核。 西园排涝涵位于颍上县南照集境 内，桩号 3 4 +3 4 2 ，控制排涝面积 5 0 k m2 ，设计流量 5 2 m s 。 工程由穿坝涵洞和上下游引渠组成。洞身为单孔钢筋混凝土箱形结构，过水断面尺寸 2 2 X2 4 m， 洞长 4 8 m，闸门采用预制钢筋混凝土梁格式结构，2 0 0 K N手电两用螺杆式启闭机启闭。涵洞底及 洞两侧护坡范围设置连续深层水泥搅拌桩防渗墙。 汤庄排涝涵位于颍上县南照集境内，桩号 3 7 +0 3 3 ，控制排涝面积 3 2 k m2 ，设计流量 3 3 m s 。 洞身为单孔钢筋混凝十箱形结构，过水断面尺寸 1 8 2 2 m，洞长 4 2 m，闸门采用预制钢筋混凝_十 梁格式结构，1 6 O l ( N手电两川螺杆式启闭机启闭。 十里井排涝涵位于颍上县南照集境内， 桩号 3 9 +6 6 6 。 控制排涝面积 3 5 k m ，I 几 汁流量 3 6 m s 。 洞身为单孔钢筋混凝土箱形结构，过水断面尺寸 1 8 2 4 m，洞长 3 6 m。采用钢筋 混凝土梁格式闸 门挡水，采 2 0 0 k N手电两用螺杆式启闭机启闭。 2 导流渠开挖及 围堰填筑 施工导流工程涉及 到的穿坝建筑物有两园涵 、汤庄排涝涵和十里井涵。三座穿坝建筑物施 I _I 收稿日期：2 0 0 9 1 卜1 2 作者简介：陈福贵 ( 1 9 6 0 一 ) ，男，汉 ，学士，工程 师，研究方向工程技术 。 1 9 石家庄铁路职业技术学院学报 2 0 1 0 年第 1 期 期为非汛期，工程必须在来年汛期之前竣： ，两园排涝涵导流流量为 1 8 2 r n s ，围堰设计挡水位 为 2 3 0 m，采用机泵抽排方式导流；汤庄排涝涵导流流量为 1 1 6 m s ，上下游设围堰 ，围堰设计 挡水位为 2 4 0 m，采用机泵抽排方式导流；十里井排涝涵导流流量为 1 2 6 m s ，上下游设围堰， 围堰设计挡水位为 2 4 5 m，采用机泵抽排方式导流：穿坝建筑物施工前，项 目部技术人员对围堰 和 导流渠的施工方案进行设计，将设计成果上报监理人审批，施工时严格按照监理人审批的施工 图纸进行围堰填筑 、维修和导流渠开挖和维修。在施工过程中，如果导流渠水位超过围堰设计标 准时，立即同监理人一起制定应急措施，尽量减少失事损失。工程完工后根据工程需要及时拆除 围堰 。 3 地基处理 工程施工 3 1施工准备 ( 1 )地基处理正式开工前，请设计人员进行技术交底，施工人员仔细阅读地勘报告，并在正式 打桩前进行现场单桩承载力、复合地基承载力试验，分别测试三组，为正式打桩提供正确的测试数 据，并编制复勘地质剖面图，提交建立监理程师及设计审核。 ( 2 )水泥搅拌桩施工前，首先修通进场道路，将上下游围堰填筑完毕，排除围堰内积水，平整 场地 ，清除障碍物。 ( 3 )所使用机具必须符合孔径 、深度等要求，并全部运至施工现场，在现场组架钻机并进行试 运转。要使加浆设备完好，输料管通畅。 ( 4 )做好施工前的测量工作，基础开挖前先放线 ，并预留出桩顶保护层 5 0 c m。 3 2施工程序 ( 1 )施工设备调入工地 ，选择好设备进场道路，使设备安全就位 ，作好各项准备工作。 ( 2 )按设计图纸的要求进行施工测量、放样工作。 ( 3 )按要求平整场地，清理现场 ，准备好存料场 ( 库) ，联系好原材料供应厂商，并送检复核 试验。 ( 4 )按要求正式施工。 ( 5 )- E 后检测。 ( 6 )竣工资料整理及验收。 3 3水泥搅拌防渗桩施工工艺 连续深层水泥搅拌桩施工主要川米形成连续防渗墙， 相邻水泥搅拌桩形成有效的部分重叠搭接， 确保桩与桩之间具有 良好的咬合。 3 3 1材料 ( 1 )选用 P 0 3 2 5以上普通硅酸盐水泥作为吲化剂，水泥掺量为不低于 l 5 ，确保水泥土 9 0 d 后的无侧限抗压强度不小于 1 5 MP a 。 ( 2 ) 为改善水泥土性质和桩体强度， 根据试验并经监理工程师批准后 ， 可适量选用部分外加剂 ， 如早强、缓凝或减水剂等，还可掺入不同比例的粉煤灰。 ( 3 )配合 比为水泥：砂= 1： 1 1： 2 ，为增加水泥砂浆和易性能，利于泵送 ，在征得监理工程 师同意后，加入减水剂( 木质素磺钙酸) ，掺入量为水泥用量的 0 2O 2 5，并加入硫酸钠，掺入 量为水泥用量的 l ，以 及加入石膏，掺入量为水泥用量的2，水灰比为0 4 1 0 5 ，水泥浆稠度 2 0 第 1期 陈福贵 穿坝建筑物导流及降排水基础处理施工技术 为 1 1 4 c m，起速凝早强作川。 3 3 2 工艺流 程 连续深层水泥搅拌桩施工工艺流程如下：平整场地一测量定桩位一桩机就位调平一预搅下沉一 配制固化剂浆液一第一次提升喷浆搅拌一重复下沉一第二次提升喷浆搅拌一清洗输浆管 、桩机移位 调平一打下一根桩。 3 3 3施工方法 ( 1 )场地清理。清理施工区域内的杂物、建筑垃圾，然后用推土机进行平整压实。 ( 2 )测量定位。会同业主、监理： 程师对施工场地的基准点、基轴线及水准点进行复核；对予 标定的基准点做好明显的标志和编号，并妥善保护：使用全站仪和钢卷尺等，采用坐标法进行桩位 区域边线的测定；对施工区域内的所有桩进行测量定位，并做好 明显、牢固的桩位标志，同时做好 测量记录。 ( 3 )桩机就位。利用起重机悬吊搅拌机到达指定桩位，起吊过程中保持起重机行走平稳。由专 人负责统一指挥桩机的就位： l lI 作，移动桩机前，先查清桩机上下、左右、前后各方有无障碍 ，发现 有阻及时排除。移动结束后 ，检查桩机定位情况，直至正确就位为止 。桩机就位对中后平稳周正， 其动力头、搅拌头及桩位三者的中心处于同一铅垂线上，搅拌头定位偏差不大于 5 c m。 ( 4 )预搅下沉 。将深层搅拌机用钢丝绳 吊挂在起重机上，用输浆胶管将贮料出罐砂浆泵同深层 搅拌机接通 ，待深层搅拌机的冷却水循环正常后，启动搅拌机电机，放松起重机钢丝绳，使搅拌机 借设备 自重沿导向架搅拌切土下沉。施工时，由电机的电流监测表严格控制下沉速度 ，取 0 3 8 - - 0 7 5 m mi n 。钻进时，要时刻观察地层的变化情况 ，测定桩端要求的实际深度 ，确定停钻位置。控制工作 电流指数不大于额定值，以防烧毁电机。如遇到较硬地层下沉速度过慢时，通过中心管压入少量稀 浆使土体湿润，从而加快下沉速度。钻进过程中，经常测定孔位和钻杆倾斜度的变化，把误差控制 在规范允许范围之内，即桩位误差不大于 5 0 mm，垂直度偏差不超过 1 5，若不满足要求，及时进 行 调整 。 ( 5 )制备水泥浆。在钻机就位与深层搅拌机预搅下沉的同时，进行水泥浆配制，配制浆液 的水 灰 比为 0 5 1 ，水泥掺入量不小于 1 5，边配制边搅拌。所配制浆液的拌制时间、浆液密度必须满 足设计要求。在浆液配制时可根据情况掺入同化、早强、缓凝或减水剂等外加剂。外加剂的使用必 须经过试验，并由监理人批准。 化剂浆液要严格按照预订的配比拌制 ，拌制好的浆液无离析，不 得停滞时间过长，超过两个小时的浆液不使用。拌制浆液的罐数、固化剂 、外加剂的用量、泵送浆 液的时间有专人统计记录 。 ( 6 )喷浆搅拌提升 ( 第一次注浆提升搅拌 ) 。搅拌机下沉到设计深度后 ，上提搅拌头 0 2 m左 右 ，然后开启灰浆泵，将水泥浆从搅拌机中心管不断压入地基中，待浆液到达喷浆 口时，按 O 3 0 5 m mi n的均匀速度边喷浆、边提升深层搅拌机 。喷浆连续、均匀，中途不停喷 。若因故停浆 ， 将搅拌机 下沉至停浆点以下 5 0 c m，待恢复供浆时再喷浆提升。待深层搅拌机喷浆提升至地面 以下 1 m时，慢速提升，当喷浆口即将出地面时， 停止提升，搅拌数秒，确保桩头均匀密实。关闭灰浆 泵 ，完成第一次注浆提升搅拌。 ( 7 )重复上下搅拌 ( 第二次注浆提升搅拌) 。深层搅拌机提升至设计处理深度的顶面标高时 ， 集料斗中的水泥浆全部排空。为使软士和水泥浆搅拌均匀，再次将搅拌机边旋转边沉入土中，至设 计处理深度后再将搅拌机提升出地面，在搅拌机第二次提升的同时，向地层中同时连续地压入水泥 2 l 石家庄铁路职业技术学院学报 2 0 1 0年第 l期 浆 。完成第二次注浆提升搅拌，即完成一根柱状截渗体 ，外形呈 “ 8 ”字形，一根接一根搭接，即成 壁状截渗体 。 ( 8 )清洗。向集料斗 中注入适量清水 ，开启灰浆泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，直至基本 干净 ，并将粘附在搅拌头的软土清洗干净。 ( 9 )桩机移位。待深层搅拌机提出地面后，关闭电机，然后将桩机移至新的桩位 ，重复上述步 骤进行下一根桩的施工。 3 3 4施工注意事项 ( 1 )施工前先平整施工场地，清除桩位处地上、地下一切障碍物。场地低洼时回填粘性土料， 不回填杂填土。 ( 2 )基础底面以上预留 5 0 0 mm厚的十层，搅拌桩施工到地面，开挖基坑时，将桩头凿至设计 标高。 ( 3 ) 施工前标定深层搅拌机械的灰浆泵输浆量、 灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆 口的时间和起吊 设备提升速度等施工参数，并通过成桩试验，确定搅拌桩的配 比和施工工艺。用流量泵控制输浆速 度，使注浆泵出口压力保持在 0 4 0 6 MP a 。保证搅拌提升速度与输浆速度同步。 4 质量检验及保证措施 4 1质量检验 ( 1 )材料检验。通过检查出厂证明、合格证、试验报告和施工记录，对使用的水泥品种、标号、 水泥浆的水灰比，水泥加固土的掺入比和外加剂的品种、掺量进行检验，符合设计要求。 ( 2 )成桩质量检验。在桩养护到一龄期 7 d后，选取数根桩体进行开挖 ，挖深 1 2 m，检查连 续墙是否连续 ，是否防渗。成桩后 7 d内用轻便触探器钻取桩身加固土样，根据触探击数用对 比法 判断各段水泥浆强度 ，检验桩的数量取 已完成桩数的 2以上。成桩后两周内用钻机取样 ，检验搅 拌桩的深度、断面尺寸、搭接情况、整体稳定性及搅拌均匀程度，桩身强度符合设计要求，且观察 无有渗水现象。定期进行沉降观测。施 r过程 中随时检查施工记录，对每根桩进行质量评定。对于 不合格的桩根据其位置和数量等具体情况，分别采取补桩或加强邻桩等措施。基坑开挖后，检验桩 位 、桩数和桩顶质量，不符合要求的，采取有效补救措施。 4 2质量保证措施 为了保证 桩的深度 ，在桩机钻塔醒 目位 置做好识别标记 ，同时搅拌头直径不小于设计 桩径 的 9 5，以保证桩的直径 。为保证桩身的连续性、均匀性及桩身的强度 ，施 工过程 中要做 到以 下几点： ( 1 )施工使用的水泥浆和外加剂通过加固土室内试验检验后方能使用，严格按设计配合比拌制 浆液，严格控制单桩的水泥用量。 ( 2 )为防止施工中灰浆产生离析 ，放浆前先搅动浆液 3 0 S ，再将浆液倒放集料斗中。 ( 3 )严格控制起吊设备的平整度和导向架的垂直度。 ( 4 )施工过程中严格控制搅拌机的下沉与提升速度 ，以使浆液与土体拌合均匀、充分。 ( 5 )泵送连续作业，压浆阶段不发生断浆现象，防止输浆管道堵塞。拌制浆液的罐数 、水泥浆 与外加剂的用量以及泵送浆液的时间等有专人负责记录。 ( 6 )全桩注浆均匀，不发生夹心层。施工中如发生管道堵塞事故，立即停泵处理，待处理结束 22 第 1 期 陈祸贵 穿坝建筑物导流及降排水基础处理施工技术 后立即把搅拌钻机下沉0 5 m，然后重新开泵压浆，等 1 0 - 2 0 s 后恢复提升搅拌，以防断桩。 ( 7 )为保证桩端施工质量，当浆液达到出浆1 3后，喷浆座底 3 0 s ，使浆液完全到达桩端 。 ( 8 )搅拌机预搅下沉过程中不冲水，当遇到较硬土层下沉太慢时，方可适量冲水，同时考虑冲 水成桩对桩身强度的影响。 ( 9 )前台搅拌机操作与后台供浆密切配合 ，联络信号明确。前台搅拌机的喷浆提升速度与次数 符合设计规定，后台供浆连续进行，一_口 因故停浆，立即通知前台。如果因故停机超过 3 h ，为防止 浆液硬结堵管 ，先拆卸输浆管路妥加清洗。 ( 1 0 )在搅拌桩机喷浆提升过程中，当搅拌头接近设计的桩顶标高时，为了保证搅拌桩桩头的 施工质量 ，在距桩顶还有 l m左右的距离时，适当降低搅拌桩机的提升速度 。当喷浆 13即将 出地表 时，停止提升 ，待喷浆搅拌数秒后，关闭压浆泵 ，再将搅拌头提出地表 。为保证桩头质量，对搅拌 桩桩头部位采用多次搅拌喷浆的施工方法。 ( 1 1 )为防止搅拌机在提出地表的过程中浆液喷洒到地表，在成桩结束时 ，先停压浆泵，使搅 拌机在桩头再搅拌数秒之后 ，再把搅拌头提出地表。 ( 1 2 )搅拌机喷浆提升的速度和次数符合设计要求，并安排专人负责记录搅拌机每米下沉或提 升的时间，深度记录误差不大于 5 0 mm，时间记录误差不大于 5 S ，施工中发现 的问题及处理情况均 作详细记录。 5 结语 在施工过程 中，严格按 地基与基础工程施工及验收规范( GB J 2 0 2 8 3 ) 、 基桩高应变动力检 测规程 ( J GJ 1 0 6 9 7 ) 、 基桩低应变动力检测规程 ( J G J 9 3 9 5 ) 、 建筑桩基础技术规程 ( J GJ 9 4 9 4 ) 、 建筑地基处理技术规程( J G J 7 9 9 1 )米施工。保证 了施工质量 ，取得了较好的经济效益和社会 效 益。 Fo un da t i on Tr e at m e n t Co ns t r u c t i o n Te c hn o l o g y o f S t r e a m Gu i da nc e ， Pr e c i p i t a t i o n a nd Dr a i n a g e o f Bui l di n g s Pa s s i ng a Da m CHE N F ( C h i n a R a i l w a y 1 8 B u r e a u G r o u p C o ， L t d T i a n j i n 3 0 0 2 2 2 C h i n a ) Ab s t r a c t ：I n c o n n e c t i o n wi t h t h e c o n s t r u c t i o n s i t u a t i o n o f L i n h u a i g a n g F l o o d C o n t r o l P r o j e c t ， s p e c i fi c c o n s t r u c t i o n t e c h n o l o g i e s o f e x c a v a t i o n o f a d i v e r s i o n c a n a l ，fil l i n g c o n s t r u c t i o n f o r c o f f e r d a m，a n d f o u n d a t i o n t r e a t me n t a r e d i s c u s s e d ， w h i c h c a n b e r e f e r r e d for s i mi l a r p r o j e c t s Ke y wo r d s ：e x c a v a t i o n o f a d i v e r s i o n c a n a l fi l l i n g c o n s t r u c t i o n for c o f f e r d a m f o u n d a t i o n t r e a t me n t c o n s t r u c t i o n t e c h n o l o g y 23