摘要:在軟弱地基條件下沉井施工,最難把握的是井體突沉和偏斜、土及水體的反涌和止沉問題。以下介紹某經(jīng)濟開發(fā)區(qū)地下排污管網(wǎng)工程,由于采用了預(yù)先制作水泥樁置換土體、用砂礫填充井體周邊來增大摩阻系數(shù)等一些輔助技術(shù)措施,達到了預(yù)期的效果。
1工程概況
2011年初,在經(jīng)濟某開發(fā)區(qū)進行了地下排污管網(wǎng)工程的施工。在上海東路施工某一污水泵站時,由于地質(zhì)條件和施工技術(shù)等原因?qū)е乱淮笮统辆┕な???紤]到配套管道已經(jīng)完成施工,同時不影響整體工程進度,決定在距離原廢棄沉井15m處新建直徑ф12m,深16m泵房沉井一座。
根據(jù)地質(zhì)勘探資料:該井址原地面為耕植土,厚度為20cm,下臥層為兩次海相成陸土體,質(zhì)地較為均勻,無人為擾動(建筑物遺跡)因素,但承載力較低。井體下沉就位于淤泥質(zhì)亞赫土層中。
2施工準備及方案
2.1施工方案
為了預(yù)防井體超沉,我們在編制施工方案中,采取了三項針對性的措施:根據(jù)地質(zhì)勘察資料,首先施工井體就位(刃腳接觸部),在設(shè)計標高處打人水泥攪拌樁,水泥攪拌樁配合比由當?shù)刂行脑囼炇姨峁M瑫r采取人工加固地基土的方法。每立方米加固土中水泥摻人量為68kg,占加固土體重量的15%;外摻劑有石膏粉為水泥重量的4%,SN201-A為水泥重量的0.15%,水灰比為0.45:1,稠度(比重)為1.75。7d后復(fù)合土基無側(cè)限抗壓強度為1.IMPa。
施工中采用1/3樁徑相切,兩個注漿循環(huán),寬度為l.4m,深為2.5m。
其次是解決井體下挖后澆筑混凝土封底時可能出現(xiàn)的涌水問題。擬采用預(yù)埋泄水管減壓,在井體按“井”字形設(shè)計支撐梁網(wǎng)格,每格內(nèi)埋200mm鍍鋅鋼管5根。
最后是防止井體偏移措施。沿井壁處側(cè)設(shè)置500mm寬環(huán)形黃砂圈一道,黃砂要做到隨沉隨添加。以防止井體偏移和增大井體周邊摩阻力的均勻分布。
2.2施工準備
?。╨)先行施工水泥攪拌樁控制標高,讓復(fù)合土基有足夠的養(yǎng)護時間。
(2)施工平臺:挖去200mm原耕植土后再下挖400mm原土體,換填人比值為4:6的黃泥和砂礫(重量比),并分兩次夯實,整平;澆筑C15素混凝土。
3沉井井體制作與開挖
?。╨)井體制作步驟:按設(shè)計圖先行制作刃腳部位,然后澆筑井體內(nèi)的支撐梁;最后是分段制作井圈,具體尺寸參照設(shè)計圖施工,以此類推。
在澆筑下一道混凝土工序的過程中,一般以前道工序的混凝土達到設(shè)計強度的80%后進行,混凝土的強度以回彈法或留置同條件試塊壓強值來控制。
拆模后應(yīng)注意做好對混凝土的養(yǎng)護工作。
?。?)井體下沉:沉井須在混凝土達到設(shè)計強度后進行下沉,下沉前必須做好如下工作:
?、僭O(shè)計軸線對中和水準觀測點;②用切割機割斷混凝土平臺板面和鑿除清理;③清除井內(nèi)雜物、技術(shù)交底及回填環(huán)井體外側(cè)的黃砂隔離層;④安排專職安全員指導(dǎo)安全生產(chǎn)工作。
土體開挖要求:通過計算,第一次下沉量為60cm/臺班,第二次為80c叮臺班,與井內(nèi)設(shè)計支撐梁高度相等,然后按30。m一層速度掘進,最大日進尺控制在1叮臺班,嚴禁超挖。按照先中間后兩側(cè)均勻進行,根據(jù)設(shè)計“井”字支撐梁網(wǎng)格共需9個人同時挖土。
土體開挖質(zhì)量好壞直接關(guān)系到井體下沉的質(zhì)量,所以土體開挖必須遵循如下原則:在刃腳下沉階段,必須把刃腳周邊的雜物清理干凈,用切割機沿刃腳處割斷“平臺”混凝土,然后按先中間后周邊原則鑿除。
該沉井中間設(shè)有“井”字形支撐梁,在分隔塊內(nèi)挖土時,應(yīng)按1/2分隔梁處,兩人同時在分隔梁兩側(cè)開挖某一梁段,速度相等。然后延伸至刃腳30。m處停止,在井中心處一定要形成鍋底形狀。
當刃腳全部人土后,仍以挖井體中心點的土為主,其他點為輔。并視井體沉人情況作個別修邊,修邊時(含糾偏)可選某一側(cè)刃腳距支撐梁對稱中間點開挖。
若沉井人土正常,則以挖井體中心點土為主,依次循環(huán)。
?。?)相關(guān)注意事項。
視現(xiàn)場地質(zhì)條件變化情況及時改變施工工藝。該沉井下沉至第三節(jié)時,曾遇到過一層含砂礫土的夾層,人工挖掘提升外運工效較低,項目部與監(jiān)理經(jīng)過協(xié)商決定采用高壓水槍配泥漿泵抽漿的施工方法,在保證井體不偏位的情況下,直接把泥漿打人附近廢棄的沉井內(nèi),使工效得到了提高。但該方法僅掘進深11.5m,后又改回到人工挖掘方案。
注意觀測對環(huán)井體周邊的黃砂隔離層,如有下降及時回填,并作好記錄,標定部位,整理歸檔。
當井體下沉速度過快時,可向井內(nèi)注水止沉。這一方法對控制井體超沉有一定的效果。
當沉井接近設(shè)計標高,臨近水泥攪拌樁頂端時,日進尺由100cm/臺班遞減至50cm/臺班,最后控制在30cm/臺班至結(jié)束。以免對水泥攪拌樁復(fù)合土體造成損傷。
4沉井封底
?。?)根據(jù)相關(guān)規(guī)定:軸線偏位不大于井深的l%,高程+30mm、一50mm,中心線對中(傾斜度)不大于井深的0,5%。(2)該沉井安全順利就位,落在水泥攪拌樁復(fù)合土基上面。在施工過程中沒有采用水下混凝土澆筑工藝,但為確保工程質(zhì)量,我們在澆筑混凝土封底時仍保留了5個解印預(yù)埋管,孔內(nèi)涌水量是存在的但量不大。該泄水減壓管在完成底板鋼筋混凝土澆筑時同時封閉。(3)底板完成后,項目部專門邀請業(yè)主、勘探和設(shè)計人員,對相關(guān)截面尺寸、預(yù)留孔、預(yù)埋件、標高等作了專項驗收。
5結(jié)語
在該工程施工中,項目部針對軟弱地基條件施工方案進行了科學和周密的研究,認真吸取了附近沉井失敗的經(jīng)驗,大膽地采用水泥攪拌樁(復(fù)合土)先行封底,環(huán)井體周邊采用黃砂隔離層(借井體下沉帶人土體),加大周邊摩阻力的方案取得了成功。該方案工藝簡單,成本低廉,業(yè)主對此較為滿意??蔀檐浫醯鼗辆┕ぬ峁┙梃b。
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