淺談高水位深基坑止水帷幕施工與質(zhì)量控制

梅國棟 范明星 黃路路

摘要：在建筑行業(yè)飛速發(fā)展的背景下，面對不同的施工條件可以選擇技術(shù)工藝更多，能夠更大程度上適應(yīng)施工要求，降低作業(yè)難度的同時(shí)，保證較高的施工效率與施工質(zhì)量。為緩解工程建設(shè)與土地資源之間的供需矛盾，現(xiàn)代建筑工程加強(qiáng)了對地下空間的利用率，出現(xiàn)了越來越多的深基坑項(xiàng)目。部分情況下的深基坑項(xiàng)目地下水位較高，如果不采取措施有效處理，很容易出現(xiàn)滲漏水問題，威脅到工程整體結(jié)構(gòu)的安全性與穩(wěn)定性。本文主要就止水帷幕施工技術(shù)在高水位深基坑項(xiàng)目中的應(yīng)用要點(diǎn)以及質(zhì)量控制措施進(jìn)行了簡單分析。

關(guān)鍵詞：高水位深基坑;止水帷幕;施工要點(diǎn);質(zhì)量控制

一、前言

在深基坑項(xiàng)目不斷增加的情況下，面對的施工條件也有著較大的差異，如果是遇到高水位深基坑項(xiàng)目，必須采取有效的措施來做好地下水位控制，避免對深基坑施工質(zhì)量產(chǎn)生影響。止水帷幕在高水位深基坑施工中比較常見，施工技術(shù)已經(jīng)比較成熟，并在長期的施工中積累了大量的經(jīng)驗(yàn)，明確了技術(shù)要點(diǎn)，可以更好地為工程施工提供技術(shù)指導(dǎo)。總結(jié)高水位基坑止水帷幕施工常見問題，并提前做好質(zhì)量控制，通過各節(jié)點(diǎn)的管理，降低各類因素帶來的不利影響，達(dá)到與預(yù)期一致的施工效果。

二、止水帷幕施工技術(shù)特點(diǎn)

（一）止水帷幕施工要求

在選擇止水帷幕進(jìn)行深基坑施工時(shí)，首先需要確定現(xiàn)場施工條件，安排專人就現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行全面勘察，確定地質(zhì)水文特點(diǎn)，然后在此基礎(chǔ)上來設(shè)計(jì)施工方案，確定施工要求和技術(shù)要點(diǎn)，提高施工可行性，避免環(huán)境因素帶來的不利影響。就以往實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看，止水帷幕施工技術(shù)對不同地質(zhì)環(huán)境具有較高的是影響，包括淤泥土質(zhì)、中強(qiáng)程度風(fēng)化土質(zhì)與全風(fēng)化土質(zhì)以及存在地下流動(dòng)水類型的土質(zhì)環(huán)境，通過設(shè)置止水帷幕，可以達(dá)到良好的止水效果，確保工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性[1]。止水帷幕施工技術(shù)多數(shù)被應(yīng)用在建筑行業(yè)深基坑項(xiàng)目中，但是其在其他工程項(xiàng)目中也具有較大的應(yīng)用優(yōu)勢，包括水利工程、交通工程以及電力工程等，均可以根據(jù)實(shí)際需求分析確定技術(shù)應(yīng)用方法，并通過各環(huán)節(jié)控制達(dá)到最佳施工效果。

（二）止水帷幕施工特點(diǎn)

1. 注漿材料

止水帷幕施工技術(shù)已經(jīng)相對成熟，在深基坑項(xiàng)目中應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)豐富，通過合理規(guī)劃可以有效降低施工難度，減少質(zhì)量問題的發(fā)生。在實(shí)際施工中對于止水帷幕所應(yīng)用的材料比較常見，例如水泥與水玻璃的混合材料，可以直接作為注漿材料被應(yīng)用到深基坑施工中[2]。基于材料成分以及施工工藝的特點(diǎn)，在施工過程中可以更好地控制材料的凝固時(shí)間，提高施工質(zhì)量。同時(shí)，水泥與水玻璃混合料具有良好的穩(wěn)定性與凝固性，受到水流因素的影響較小，可以保證在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到凝固效果。

2. 注漿施工

深基坑施工作業(yè)需要在地下環(huán)境進(jìn)行，可利用的作業(yè)空間較小，對施工人員技能水平以及技術(shù)工藝均有著較高的要求。一般情況下，為提高施工效率，可選擇豎井垂直管道類型注漿工藝施工，嚴(yán)格按照專業(yè)規(guī)范做好每一道工序的控制，提高注漿施工的標(biāo)準(zhǔn)性與專業(yè)性[3]。其中，要注意對注漿層厚度的合理控制，確保止水帷幕可以形成一個(gè)良好的整體。

3. 施工操作

止水帷幕施工作業(yè)難度較小，現(xiàn)場操作簡便，可保持較高的施工效率。從設(shè)備需求方面來講，無須準(zhǔn)備多類型、多數(shù)量的設(shè)備，并且操作人員只需要具備基礎(chǔ)專業(yè)知識(shí)既可以滿足施工要求，遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行施工，很大程度上可以保證最終效果達(dá)標(biāo)，這是決定止水帷幕適用性強(qiáng)的主要因素[4]。深基坑施工比較特殊，選擇止水帷幕作業(yè)可以降低設(shè)備的要求，可根據(jù)需求進(jìn)行多臺(tái)設(shè)備同時(shí)施工，保持較高施工效率，縮短施工工期，在保證施工質(zhì)量的同時(shí)，減小施工進(jìn)度的壓力。

三、止水帷幕對高水位基坑施工影響

（一）對滲流影響

止水帷幕在高水位基坑項(xiàng)目施工的應(yīng)用，可以促使地下水滲流路徑發(fā)生改變，地下水水力梯度最大值降到止水帷幕底部，導(dǎo)致附近的地下水滲流速度增大，地下水將會(huì)繞過止水帷幕向基坑底部滲流，基坑中心所承受的水壓力明顯高于四周。當(dāng)?shù)叵滤惠^高時(shí)，會(huì)使得土體內(nèi)孔隙水壓力增大，當(dāng)孔隙水壓力消散后就會(huì)造成地表沉降，而通過設(shè)置止水帷幕，便可以較大程度上組織了孔隙水壓力的消散，繼而能夠有效預(yù)防地表的沉降[5]。圖1為止水帷幕對地下水滲流的影響示意圖。

（二）對基坑變形影響

止水帷幕不僅具有止水效果，同時(shí)也具有良好的擋土作用，在基坑施工中的應(yīng)用，可以進(jìn)一步提高支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與整體性。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來講，在選擇應(yīng)用一排、兩排或三排等不同形式的止水帷幕施工時(shí)，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性大大提升，能夠有效預(yù)防變形情況。當(dāng)止水帷幕施工深度越大時(shí)，產(chǎn)生的地面沉降以及基坑側(cè)壁位移等問題越小，一般可將止水帷幕底端設(shè)置到不透水層，確保達(dá)到最佳施工效果，以免深度過大而造成擋土效果削弱[6]。即便是遇到?jīng)]有不透水層的情況，也需要將止水帷幕深度控制在基底之下，并且家那個(gè)水平止水帷幕設(shè)置在基底巖土體內(nèi)，通過聯(lián)合達(dá)到良好的防水防滲效果。

（三）對周邊環(huán)境影響

通過設(shè)置止水帷幕，可以進(jìn)一步減緩基坑外水位的下降速度與下降深度，相應(yīng)的對周邊環(huán)境產(chǎn)生的沉降以及變形問題就會(huì)大大削弱，確保了周邊環(huán)境以及已存工程的安全性，避免威脅到結(jié)構(gòu)性能，同時(shí)也確保了基坑施工質(zhì)量[7]。

四、高水位基坑止水帷幕施工要點(diǎn)

（一）設(shè)置止?jié){墻

在面對高水位基坑止水帷幕施工時(shí)，首先就是要設(shè)置止?jié){墻，一般注漿區(qū)域可選擇應(yīng)用C15～C20的混凝土材料，控制注漿厚度在20～30 cm左右。安排經(jīng)驗(yàn)豐富的人員負(fù)責(zé)，做好每個(gè)環(huán)節(jié)的控制，杜絕出現(xiàn)冒漿的問題。

（二）現(xiàn)場測量定位

提前對現(xiàn)場進(jìn)行全面清理，清除所有雜物垃圾，且要進(jìn)行平整處理，然后以設(shè)計(jì)圖紙為依據(jù)，聯(lián)合樁位布置圖，完成樁位、控制點(diǎn)軸線的測量放線。由專業(yè)人員負(fù)責(zé)，現(xiàn)場測量放線前對現(xiàn)場周圍設(shè)置永久性控制點(diǎn)和方向線，并結(jié)合施工圖紙確定測量控制網(wǎng)，合理調(diào)節(jié)控制點(diǎn)和房現(xiàn)象與施工現(xiàn)場的間距，確保不會(huì)因?yàn)楝F(xiàn)場作業(yè)而受到損壞[8]。建立測量控制網(wǎng)以后，應(yīng)用經(jīng)緯儀與水準(zhǔn)儀來進(jìn)行各樁位的測量定位，保證測量參數(shù)的精確性，最后復(fù)核無誤后確定鉆孔位置，并進(jìn)行標(biāo)記。

（三）鉆孔施工技術(shù)

根據(jù)施工現(xiàn)場地質(zhì)勘查結(jié)果來選擇合適的施工設(shè)備，降低鉆孔難度，提高鉆孔質(zhì)量。根據(jù)準(zhǔn)確測量定位的孔位進(jìn)行鉆孔施工，要進(jìn)行可靠的泥漿護(hù)壁處理。正式鉆孔需要合理控制鉆機(jī)速度，且由專人指揮合理調(diào)整鉆機(jī)設(shè)置的位置，并要進(jìn)行停放位置以及角度等方面的校準(zhǔn)，確保孔位準(zhǔn)確，調(diào)節(jié)鉆桿與地面垂直便可進(jìn)行鉆孔。對于不同基坑工程，對鉆孔口徑、鉆孔深度等方面的要求不同，施工人員需要嚴(yán)格按照施工方案進(jìn)行，保證每個(gè)環(huán)節(jié)落實(shí)的規(guī)范性，在鉆孔完畢后要引用清水進(jìn)行清孔[9]。另外，如果現(xiàn)場存在含水砂層，為避免坍孔問題的發(fā)生，可采取套管護(hù)壁的方法處理，確保成孔質(zhì)量達(dá)標(biāo)。整個(gè)鉆孔過程均需要嚴(yán)格記錄，為后續(xù)工序的開展提供可靠依據(jù)。

（四）安裝注漿管

在進(jìn)行注漿施工時(shí)，需要根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與施工要求制定符合本工程實(shí)際情況的注漿方案，應(yīng)在降低作業(yè)難度的同時(shí)，保證施工質(zhì)量。一般無須注漿的位置，應(yīng)選擇應(yīng)用A型注漿管;需要注漿的位置，則應(yīng)選擇B型注漿管，且需要在底部位置設(shè)置悶蓋[10]。在注漿作業(yè)結(jié)束后，需要根據(jù)相關(guān)要求對各注漿管進(jìn)行可靠連接，確保可以順著鉆孔位置一直下到孔底。

五、高水位基坑止水帷幕施工質(zhì)量控制

為避免在施工過程中出現(xiàn)質(zhì)量以及安全問題，需要對整個(gè)施工流程進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控量測，確認(rèn)每個(gè)環(huán)節(jié)執(zhí)行是否專業(yè)規(guī)范。在基坑開挖與基礎(chǔ)施工階段，應(yīng)科學(xué)設(shè)置觀測點(diǎn)并加強(qiáng)監(jiān)測，一旦監(jiān)測數(shù)據(jù)超限或發(fā)生異常，需要立即停止施工，待問題處理后，才可繼續(xù)施工。注意如果在注漿噴射過程中出現(xiàn)噴嘴、管路堵塞的問題，首先需要觀察確認(rèn)壓力是否驟然增大，然后針對高壓泵、注漿泵的吸水管進(jìn)口以及泥漿漿桶安裝過1 mm的濾網(wǎng)。要求網(wǎng)篩面積必須能夠全面覆蓋進(jìn)口位置，充分發(fā)揮過濾作用。如果發(fā)現(xiàn)噴射過程中出現(xiàn)泥漿供應(yīng)不足的問題，應(yīng)適當(dāng)提高注漿管，然后用清水清洗噴嘴和管道，最后停止注漿泵運(yùn)行做全面排查。并且，在噴射作業(yè)結(jié)束后，要及時(shí)檢查清理管道和噴嘴，以免出現(xiàn)泥漿硬化的問題。另外，如果遇到高壓泵排量不足的情況，首先要排查高壓泵閥和活塞缸是否正常，對于發(fā)生異常的部件要及時(shí)更換。檢查確認(rèn)安全閥與管路是否存在泄露問題，杜絕出現(xiàn)泄壓的問題，保證施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

六、結(jié)語

高水位基坑施工環(huán)境比較特殊，為保證支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全性與穩(wěn)定性，必須選擇科學(xué)合理的技術(shù)工藝施工。止水帷幕在高水位基坑施工中具有較高的適應(yīng)性，足以應(yīng)對不同土質(zhì)條件項(xiàng)目施工要求，通過對積累經(jīng)驗(yàn)的分析總結(jié)，確定施工要求與技術(shù)要點(diǎn)，采取針對性措施的管理，可以進(jìn)一步提高工程施工質(zhì)量。

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