導(dǎo)語：帷幕止水施工技術(shù)論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1工程概況

工程地點為沖積平原,京滬鐵路、京津城際鐵路兩側(cè)地勢低洼,有溝渠分布,兩鐵路路基均為高路基,高度分別為5.5和3.2m。區(qū)域內(nèi)地層巖性為黏性土、粉土、粉砂,夾有淤泥質(zhì)土,多為軟塑狀,具有含水量高、壓縮性高、透水性差和強度低的特點,淺層黏土含水量高、孔隙比大,具有軟土的特性。地下水為第四系孔隙水,理深1.65~2.6m。

2技術(shù)難點及止水方案設(shè)計

2.1技術(shù)難點

(1)帷幕止水作為影響京津城際高鐵運營安全的核心因素,基坑施工期間不得影響京津城際路基沉降,施工引起的京津城際路基附加差異沉降必須控制在1mm以內(nèi),標(biāo)準(zhǔn)要求高。

(2)地下水位高,基坑開挖深度大。該工程區(qū)域地下水位埋深僅1m左右,而臨近高鐵基坑開挖深度達(dá)6m。

(3)兩線間橫向止水帷幕(兩排咬合)距離最近的京津城際到發(fā)線16.8m,距城際路基坡頂14.3m,城際剛構(gòu)橋下止水帷幕距離剛構(gòu)橋承臺邊緣2.5m。止水帷幕距離京津城際高鐵路基、橋梁墩臺及路橋過渡段較近,止水帷幕高壓噴射對城際高鐵構(gòu)成一定影響。

2.2止水方案設(shè)計

旋噴樁止水帷幕的止水效果是關(guān)系到高鐵運營安全的核心因素,為達(dá)到旋噴樁止水帷幕施工后框構(gòu)橋工作坑及U形槽基坑開挖后不滲不漏,實現(xiàn)無水施工,頂進期間,線間止水帷幕滲透系數(shù)控制在1×10-8m/s以下。根據(jù)建模分析,采用加強型止水方案,即京津城際高鐵和京滬鐵路之間設(shè)置兩道足夠長的平行于鐵路的止水帷幕且框構(gòu)工作坑、U5形槽、U4形槽都采取封閉式帷幕止水及封底措施的方案,在保證止水帷幕止水效果的前提下,京津城際高鐵差異沉降總量控制在1mm以內(nèi)。設(shè)置兩線間橫向止水帷幕能有效減小頂進期間降水對京津城際高鐵的沉降影響,為保證止水帷幕充分發(fā)揮作用,其底部至少在降水井底部以下4m。嚴(yán)控止水帷幕施工質(zhì)量,保證高鐵和施工點間形成有效的隔水帶,增長滲流路徑。止水帷幕縱向保證足夠長度,長度至少超過工作基坑1.5倍。根據(jù)以上要求,線間止水帷幕1總長164m,框構(gòu)橋兩側(cè)各63m,樁長21m,三排咬合;止水帷幕2長126m,位于框構(gòu)橋兩側(cè),并與U5止水帷幕連接在一起,樁長15m,兩排咬合。

3止水帷幕試驗

3.1旋噴樁封閉帷幕止水參數(shù)試驗

結(jié)合地質(zhì)情況,根據(jù)經(jīng)驗分別采取表1所示旋噴參數(shù)施作兩組閉合成環(huán)的止水帷幕且封底,高壓旋噴樁采用單管法施工。待旋噴樁達(dá)到強度后,開挖封閉止水帷幕內(nèi)部土體,止水帷幕1單樁成樁效果較好,但樁位間距大小不一,樁徑達(dá)不到要求,直徑僅55cm,樁與樁之間搭接較少。帷幕四周有6處滲出水點,拐角有3處出水點。止水帷幕2成樁完整,樁墻排列整齊,樁位間距均勻,樁與樁之間搭接滿足要求,旋噴樁直徑63cm,止水帷幕無滲漏現(xiàn)象。為此,止水帷幕及封底施工采用止水帷幕2旋噴施工參數(shù),同時盡量減少止水帷幕相鄰樁體施工時間間隔,并在旋噴止水帷幕拐角處進行加樁,覆蓋結(jié)合處。

3.2城際剛構(gòu)橋下止水帷幕及封底旋噴樁試驗

高鐵剛構(gòu)橋下止水帷幕及封底旋噴樁距離鋼構(gòu)橋橋臺結(jié)構(gòu)最小距離為2.5m,橋臺結(jié)構(gòu)為受力最不利位置。采用原位試驗測試U4形槽止水帷幕施工對橋臺、承臺的影響。3.2.1試驗設(shè)計施工一段橋臺,樁基、承臺及橋臺的配筋、砼標(biāo)號、寬度及高度與剛構(gòu)橋完全相同,長度為3m,相當(dāng)于從剛構(gòu)橋的橋臺上切下3m長的一段。在測試位置粘貼感應(yīng)片并作防水處理,設(shè)置溫度補償片,安裝調(diào)試測試儀器。在完成橋臺背后填土后,施作與剛構(gòu)橋下相同的止水帷幕和封底旋噴樁,觀測橋臺結(jié)構(gòu)的受力情況、水平位移和沉降,以檢測止水帷幕及封底旋噴樁施工對橋臺結(jié)構(gòu)的影響是否在允許范圍內(nèi)。3.3止水帷幕施工對不同距離點位水平位移和沉降的影響試驗在黏土層中,不同旋噴壓力作用下測試高壓旋噴施工對周圍土體擠壓作用的影響范圍及大小,確定止水帷幕安全施工距離。分別以25、28MPa各施工一道止水帷幕,止水帷幕長15m,雙排咬合,樁長18m,在距止水帷幕6、9、12、15m處設(shè)置觀測點。

4止水帷幕及封底旋噴樁施工

4.1施工參數(shù)

(1)線間止水帷幕施工。為減小止水帷幕施工對運營高鐵的影響,在京津城際高鐵路基和止水帷幕2之間設(shè)置一排壓力釋放孔,30cm,間距5m,孔深15m。

(2)U4、U5形槽止水帷幕施工。U5形槽(京津城際與京滬鐵路間U槽)止水帷幕距離京津城際路橋過渡段最近,而路橋過渡段是差異沉降變化最大的區(qū)域。U5、U4形槽(京津城際剛構(gòu)橋下U槽)止水帷幕采用相同的旋噴施工參數(shù)。

(3)封底旋噴樁施工。U5形槽、U4形槽及框構(gòu)工作坑均采用旋噴樁封底,封底旋噴樁屬于密排樁。因基坑封底樁為多臺旋噴機械同時分片施工,新舊封底旋噴樁相交處因先施工的旋噴樁已凝固而具備一定強度,與后施工的封底樁無法形成咬合,因而新封底樁施工時適當(dāng)提高旋噴壓力,提速控制在15cm/min,與先施工封底樁形成緊密擠壓,以免地下水從接縫處滲出。

4.2深樁施工與旋噴壓力的的關(guān)系

該工程很多止水帷幕旋噴樁為深樁,樁體越深,噴嘴出口處地層靜水壓力越大,噴嘴入口與出口的壓力差則越小;噴射速度減小,有效噴射距離縮短,噴射效果減弱。在施工過程中,隨著噴射深度的增加,靜水壓力增大,噴射距離減小,噴射直徑減小,容易形成上粗下細(xì)的形狀。有關(guān)資料顯示,在σ0=80kPa的黏土中,當(dāng)靜水壓力由0.02MPa增大到0.2MPa時,噴射距離減小30%。為了避免止水帷幕旋噴樁出現(xiàn)上粗下細(xì)的現(xiàn)象,在樁長超過10m時旋噴壓力增大2~3MPa。

5施工監(jiān)測

京津城際高鐵采用自動化監(jiān)測和人工監(jiān)測相結(jié)合的方式,自動化監(jiān)測采用BGK-4675型靜力水準(zhǔn)系統(tǒng)和BGK-MICRO-32/40自動化數(shù)據(jù)采集單元。測點布置在以翠亨路剛構(gòu)中橋中心線為中心、兩側(cè)335m范圍內(nèi);測點在線路既有CPⅢ控制點基礎(chǔ)上加密布設(shè),采用3條通路的布設(shè)方式,重點監(jiān)測京津城際高鐵路基和橋梁的差異性沉降變化情況。監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示:最大差異沉降位于翠亨路中橋天津臺路橋過渡段京津城際高鐵上行,累計為0.98mm,保證了京津城際高鐵的行車安全。

6結(jié)語

全封閉止水技術(shù)的成功應(yīng)用,有效控制了差異沉降的發(fā)展。但成樁過程中對建筑物的擠壓作用而產(chǎn)生的變形影響隨著建筑物的不同、地質(zhì)的不同而不同,如何找到樁徑、排數(shù)、旋噴壓力、變形等方面的綜合平衡,還需通過大量實踐進行進一步研究。

作者:齊永立單位:中鐵十六局集團第二工程有限公司