淺析排樁圍護(hù)的基坑滲漏水處置技術(shù)

文/胡彥勇 甘肅第二建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司 甘肅蘭州 730050

1、引言

從工程施工角度來(lái)講，這種基坑圍護(hù)技術(shù)屬于工程施工的范圍，而且應(yīng)用較為普遍。同時(shí)，此項(xiàng)工程實(shí)施的好壞會(huì)影響到整個(gè)工程的質(zhì)量。在此情況下，需要施工單位對(duì)該工程予以足夠的重視，并對(duì)相關(guān)技術(shù)不斷進(jìn)行提升和完善。根據(jù)相關(guān)調(diào)研結(jié)果顯示，此項(xiàng)工程中的關(guān)鍵性內(nèi)容是滲漏技術(shù)。目前，此項(xiàng)技術(shù)在實(shí)施等方面還存在著諸多不足，進(jìn)而造成基坑圍護(hù)工程的質(zhì)量難以提升。為了能夠從根本上解決相關(guān)問(wèn)題，需要業(yè)內(nèi)人士以具體工程的實(shí)際狀況為基礎(chǔ)，對(duì)遇到的問(wèn)題進(jìn)行分析和解決。

2、工程概況

為了便于研究，本文選取某具體工程作為研究對(duì)象。此工程的具體狀況如下：基坑的實(shí)際挖掘深度在10.4m左右，部分集水坑的深度甚至超過(guò)1.5m，分別使用鉆孔灌注樁和三軸攪拌樁作為基本圍護(hù)和止水帷幕，設(shè)置的樁長(zhǎng)分別為23.8m和17.45m。根據(jù)采樣獲得的數(shù)據(jù)表明，基坑范圍內(nèi)的土質(zhì)成分較為復(fù)雜，按照深度不同，具體包括①填土、②3-1黏質(zhì)粉土夾粉質(zhì)黏土、②3-2黏質(zhì)粉土、②3-3粉砂、④淤泥質(zhì)黏土，深度10到14m之間。在這當(dāng)中，具有較高風(fēng)險(xiǎn)的土質(zhì)層是粉砂。由于受到基建設(shè)施的影響，在止水帷幕工程施工到西北角位置時(shí)，無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行，因此對(duì)原定施工方式進(jìn)行了轉(zhuǎn)換。在工程進(jìn)行到地板上半米左右的位置時(shí)，出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，在發(fā)現(xiàn)后及時(shí)采取預(yù)訂方案，對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行解決。但是由于問(wèn)題發(fā)生點(diǎn)位于②3-3粉砂層，造成在進(jìn)行堵漏過(guò)程中有沙土進(jìn)入，進(jìn)而導(dǎo)致滲漏范圍不斷增大。在此狀況下，對(duì)漏點(diǎn)狀況難以進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷。

圖1所表示的，就是相應(yīng)的滲漏水處理方法，具體步驟如下：首先，對(duì)疑似存在滲漏的樁縫進(jìn)行注漿處理，實(shí)際采用的方法是單管法，在處理完成后發(fā)現(xiàn)，問(wèn)題并沒(méi)有得到徹底的解決；其次，由于無(wú)法對(duì)漏點(diǎn)位置進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，因此對(duì)整個(gè)基坑進(jìn)行了第二次基坑圍護(hù)，但是在隨后進(jìn)行挖掘施工時(shí)發(fā)現(xiàn)，滲漏問(wèn)題依然存在；再次，對(duì)漏點(diǎn)位置進(jìn)行大致的判斷，并以此為中心，確定一個(gè)半徑20m的圓形，在此范圍內(nèi)采取特殊手段進(jìn)行基坑圍護(hù)，但是在此操作完成后發(fā)現(xiàn)，問(wèn)題并沒(méi)有得到有效的解決。上述所有操作，共計(jì)持續(xù)了60天左右，為了尋找漏點(diǎn)并實(shí)施相應(yīng)措施，對(duì)基坑進(jìn)行了反復(fù)填挖，不但嚴(yán)重影響了工程的施工周期，并且對(duì)周圍環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞，例如路面下沉等。為了盡快解決相關(guān)問(wèn)題，有關(guān)機(jī)構(gòu)安排眾多部門加入到解決問(wèn)題的隊(duì)伍當(dāng)中。

圖1 前期滲漏水處置措施平面示意

3、堵漏方法比選

本文所選取的研究案例，在土質(zhì)方面具有較為鮮明的特性，即具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜的含水層，數(shù)量在5個(gè)以上，松散物質(zhì)的厚度在300m以上。在這當(dāng)中，對(duì)工程產(chǎn)生影響最為巨大的是承壓水，根據(jù)深度的不同，還可以將它進(jìn)行更進(jìn)一步的劃分，即淺層承壓水等。具體來(lái)講，這種承壓水所處的深度通常不會(huì)很深，而且在分布上具有一定的分散性。由于這種類型的承壓水所處的土質(zhì)層存在流動(dòng)性大等特點(diǎn)，因此很容易在防護(hù)相對(duì)脆弱的地方造成破壞。在本文所研究的案例中，就是由于相關(guān)工程在施工技術(shù)方面存在問(wèn)題，導(dǎo)致施工過(guò)程中出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。

3.1 雙液注漿

具體來(lái)講，這種方法就是將水泥漿和水玻璃這兩中液體按照特定比例進(jìn)行混合，形成新的施工材料，并借助這種材料進(jìn)行防滲。在實(shí)際施工過(guò)程中，比較常用的混合比例是1:0.3到1:1之間，水泥和石灰的調(diào)配比例在0.5到1之間，而水玻璃則是在30到40°Bé。在進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用前，需要進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試，根據(jù)具體工程需求對(duì)調(diào)配比例等方面進(jìn)行確定，從而使最終完成的效果能夠滿足相關(guān)需求。

比較普遍的方式主要有單管以及雙管兩種方法：使用單管法的過(guò)程當(dāng)中，首先需要進(jìn)行雙液注漿，將2種不同的溶液分離開，輸送到混合器當(dāng)中，再進(jìn)行混合，緊接著將由此生成的混合溶液利用注漿管輸入到土體當(dāng)中，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程當(dāng)中，對(duì)漿液配比等等提出了較高的要求，一旦某一步處理不當(dāng)，很有可能導(dǎo)致堵管問(wèn)題的產(chǎn)生；在使用雙管法的過(guò)程當(dāng)中，首先需要提前在成孔之下放置兩根注漿管，將兩種不同的溶液分別輸入到兩個(gè)不同的管道當(dāng)中，并在注漿管的下部出口這一部位實(shí)現(xiàn)容易的混合，此刻，由于漿液配比的可調(diào)性比較高，因此不容易發(fā)生堵管的現(xiàn)象。這兩種類型的注漿法運(yùn)用相對(duì)而言比較的廣泛，其設(shè)備比較的簡(jiǎn)單，操作起來(lái)并不負(fù)責(zé)，經(jīng)濟(jì)效果好，不過(guò)這樣的方式注漿的影響范圍具有一定的波動(dòng)性，再加上地下水對(duì)于漿液的固化造成了比較大的影響，一旦凝固之后，其體積會(huì)直接收縮，堵漏的效果也比較不佳。

3.2 雙液旋噴

雙液旋噴具體表示的是借助于旋噴這一設(shè)備進(jìn)行噴漿，在這一過(guò)程當(dāng)中，將水玻璃溶液摻加進(jìn)去，由此使得樁體可以在最短時(shí)間當(dāng)中實(shí)現(xiàn)固化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)堵漏。雙液旋噴一般具有兩重管法等兩種主要的形式。兩重管法具體而言，便是對(duì)兩重旋噴進(jìn)行改進(jìn)和完善，將氣道直接輸送到水玻璃當(dāng)中，從而實(shí)現(xiàn)同軸的噴射操作；三重管法具體來(lái)說(shuō)，便是對(duì)三重管旋噴進(jìn)行改進(jìn)和完善，不能夠借助于氣包噴漿的作用噴射成樁，其下部的噴嘴會(huì)直接在已經(jīng)成樁的內(nèi)部進(jìn)行水玻璃漿液的噴發(fā)，由此使得樁體能夠得以快速的凝固。在現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中，雙液旋噴的運(yùn)用相對(duì)來(lái)說(shuō)比較少，不過(guò)由于其機(jī)械化水平比較高，能夠使得噴漿和漿液之間實(shí)現(xiàn)較好的混合，在進(jìn)行配比的過(guò)程當(dāng)中，可以根據(jù)壓力等進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)，止水堵漏的效果相對(duì)而言比較好，不過(guò)其缺陷在于擾動(dòng)比較大，使得地面會(huì)發(fā)生隆起，在使用的過(guò)程當(dāng)中，需要充分考慮到周圍的環(huán)境。

3.3 聚氨酯注漿

聚氨酯注漿材料具有防滲和堵漏的特征，其漿液和水之間容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而生成一種和水不相容的凝膠體，從而實(shí)現(xiàn)堵水和防滲。在進(jìn)行滲漏水的處理過(guò)程當(dāng)中，通常便會(huì)使用油溶性雙組分聚氨酯這一材料，按照一定的比例進(jìn)行混合，在注漿之前首先進(jìn)行發(fā)泡實(shí)驗(yàn)，直到發(fā)泡率高于20倍。其施工方式一般是采用單管法的方式，在注漿相對(duì)而言比較的簡(jiǎn)單，漿液充分混合和攪拌之后，在借助于齒輪泵等將其泵入到土地當(dāng)中，施工之后，需要及時(shí)的對(duì)泵等進(jìn)行清洗。

3.4 方法比選

經(jīng)分析該工程特點(diǎn)及滲水漏水情況后，需使用雙液旋噴才能解決當(dāng)前問(wèn)題。在得到許可后，實(shí)施相應(yīng)的方案。

4、施工方法

4.1 方案設(shè)計(jì)

以試水漏水區(qū)域?yàn)橹行狞c(diǎn)，向外計(jì)算十米的范圍內(nèi)，樁與樁之間的縫隙內(nèi)卡進(jìn)一根三重管雙液旋噴樁。旋噴樁直徑為800mm，樁高16m，陷于粘土層2m，樁與樁之間相隔1050mm，以坑底為界向上50cm為樁頂。因進(jìn)樁時(shí)位置有移動(dòng)且轉(zhuǎn)彎處易受圈梁影響，需要不斷調(diào)整間隔，樁與樁之間的搭接需300mm，間隔需500mm，以形成較為連續(xù)的加固體。（圖2）

圖2 處置措施設(shè)計(jì)示意

4.2 實(shí)施過(guò)程

（1）在施工前期的準(zhǔn)備過(guò)程中需要及時(shí)對(duì)基坑內(nèi)排樁樁體的樁縫進(jìn)行封閉。具體措施為：在排樁樁體的鋼筋上焊厚度達(dá)1cm的鋼板。如果沒(méi)有處理?xiàng)l件的，可考慮采用螺栓。

（2）施工過(guò)程中應(yīng)充分考慮雜填對(duì)于整個(gè)施工進(jìn)程的影響，需引用型號(hào)為AtlasAirROCD65的鉆機(jī)進(jìn)行作業(yè)，其鉆機(jī)原理為潛孔振動(dòng)。該風(fēng)動(dòng)露天鉆機(jī)可將孔引到軟土層。在此之后，可改為MDL-120G鉆機(jī)進(jìn)行作業(yè)，將孔引深18m。

（3）孔洞生成后，通過(guò)旋噴鉆桿逐漸下至16m，并開始提升噴漿的準(zhǔn)備步驟。

（4）利用空氣壓縮機(jī)，將空氣、水泥漿等通過(guò)高壓泵進(jìn)行輸送，其中高壓泵壓力可高達(dá)20MPa，空氣壓力達(dá)0.7MPa，流量80L/min，在調(diào)試到指定參數(shù)后，開始進(jìn)行提升噴漿。

（5）在整個(gè)提升噴漿過(guò)程中，若發(fā)生冒漿，水玻璃溶液也會(huì)開始泵入，而水玻璃溶液的壓力可達(dá)3MPa。如果基坑內(nèi)沒(méi)有滯留大量液體，則水玻璃溶液會(huì)在提升噴漿的前一小時(shí)內(nèi)泵入，直到液體平面達(dá)到樁頂。

5、施工效果

在工程實(shí)施期間，理想狀態(tài)下應(yīng)是冒漿后，滲流通道開放，水玻璃溶液泵入基坑內(nèi)，泥漿以上部孔口為通道。在全部樁體施工完畢后，進(jìn)行卸載泥包。經(jīng)過(guò)檢測(cè)滲漏沒(méi)有出現(xiàn)反復(fù)后，挖開墊層底并加固區(qū)與區(qū)之間的樁縫。在整體整平的狀態(tài)下通過(guò)扎綁鋼筋及墊層澆筑，解除滲漏狀態(tài)。

結(jié)語(yǔ)：

由于施工狀態(tài)多為地下作業(yè)，導(dǎo)致基坑滲水漏水消息頻繁。地下作業(yè)時(shí)滲水漏水的情況不同于地面作業(yè)，情況較為復(fù)雜。而處理滲水漏水的情況需要專業(yè)的設(shè)備與人才團(tuán)隊(duì)，才能保證復(fù)雜情況得到平穩(wěn)的處理，從而降低對(duì)于作業(yè)人員及設(shè)備、成本等因素的影響。