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深基坑突發(fā)管涌事故的搶險施工技術(shù)

文檔作者：張培龍吳水根陳偉文檔來源：同濟大學(xué)土木工程學(xué)院			點擊數(shù)：
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地基基礎(chǔ)
深基坑突發(fā)管涌事故的搶險施工技術(shù)
 Construction Technology for Risk Rescue of Sudden Piping
 Accident in Deep Foundation Pit
張培龍吳水根陳偉
同濟大學(xué)土木工程學(xué)院上海200092
摘要:杭州來福土廣場工程由于施工不當(dāng)而導(dǎo)致深基坑突發(fā)承壓水管涌事故,給施工帶來了危險。為了妥善解決該事
故,經(jīng)過對事故的原因分析,采取了圍堰技術(shù)及高壓旋噴注漿技術(shù)進(jìn)行搶險,取得了不錯的效果。同時,對類似管涌
事故的現(xiàn)場應(yīng)急處理也提出了一些建議。旋噴搶險
關(guān)鍵詞:深基坑管涌事故圍堰高壓旋噴
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
文章編號:104100(203060467-03
1工程概況
中850mm連續(xù)套打的三軸水泥攪拌樁作止水帷幕,結(jié)合3
1.1工程簡介
道鋼筋混凝土支撐的圍護(hù)形式。主樓深坑圍護(hù)則根據(jù)主體
杭州來福士廣場項目地處杭州錢江新城核心區(qū),占地結(jié)構(gòu)在高差交界處的處理方式,采用重力式擋墻、排樁加
40355m2,建筑面積39萬m2。項目設(shè)有3層地下室、2棟支撐的圍護(hù)形式。局部電梯井深坑采用重力式擋墻圍護(hù)形
高度250m的塔樓(最大層數(shù)60層)及12萬m2的裙房。工式,鑒于基坑深度加深,考慮到電梯井深坑開挖時承壓水
程基坑平均開挖深度17m,最大開挖深度25m。
的作用,對坑中坑采取了高壓旋噴樁滿堂加固措施。
1.2水文地質(zhì)條件
基坑外周邊和基坑內(nèi)部均采用自流深井井點降水,但
工程場地周邊主要水系為錢塘江及新塘河。場地最近因錢江新城對井點降水深度的限制,坑外深井降水需適當(dāng)
處距離錢塘江約2km,距新塘河約100m。基坑開挖深度控制坑外水位。同時由于三軸水泥攪拌樁止水帷幕已將潛
范圍內(nèi)地下水位高,滲透性能較好,但在水動力作用下易水含水層隔絕,坑內(nèi)采用的自流深井降水均為疏干井(不
產(chǎn)生流砂、管涌等工程地質(zhì)問題。
降承壓水)。坑內(nèi)外降水井底標(biāo)高均為-14.2m,降水井布
本工程勘探范圍內(nèi)地下水類型主要可分為松散巖類置間距10m左右。
孔隙潛水(以下簡稱潛水)和松散巖類孔隙承壓水(以下
簡稱承壓水)。其中,承壓水主要分布于深部的21層粉2管涌事故和原因分析
砂、122層中砂、124層圓礫和142圓礫土層中,上部的6、2.1管涌事故的發(fā)生
⑦、、9、⑩0、①層黏性土是相對隔水層,構(gòu)成承壓水2012年3月某日,基坑D區(qū)的土方開挖至第3道支撐底
含水層的頂板。由于13粉質(zhì)黏土隔水層為不連續(xù)分布狀,標(biāo)高(-6.1m)時,挖機無意間從地下帶出一段長約10m
2、4含水層可視為一體。依據(jù)周邊項目承壓水抽水試的中34mm空心鋼管,施工人員當(dāng)時未反映該情況。又適逢
結(jié)果,圓礫層富水性好。本次工程勘探測得地下承壓水水下雨及臨近下班,土方開挖暫停,導(dǎo)致上述區(qū)域附近開始
位埋深在8.9~9.8m,年水位變幅約2-3m。按基坑涌水量逐步積水,并形成管涌,涌水點出現(xiàn)類似“鏡面”狀,直
計算模型估算,基坑出水量約為2640m3d
徑達(dá)1.2m左右。
1.3基坑圍護(hù)及降水設(shè)計概況
2.2原因分析
工程場地標(biāo)高為6.8~7.2m,底板設(shè)計標(biāo)高8.15m
經(jīng)核查工程樁施工圖紙,發(fā)現(xiàn)在管涌位置有6根
土方開挖面標(biāo)高9.25m,局部電梯井深坑-17.55m。
600mm抗拔樁。當(dāng)時因設(shè)計變更,需增加樁端承載力,
基坑支護(hù)形式采用大直徑鉆孔灌注樁作圍護(hù)墻體,故采用了樁側(cè)引孔、樁端后注漿工藝施工,樁側(cè)注漿管為
中34mm。由于采用該注漿工藝的工程樁數(shù)量較少,現(xiàn)場管
作者簡介:張培龍(1982-),男,本科,工程師
理人員僅關(guān)心注漿量是否達(dá)到設(shè)計要求,而疏忽了注漿管
通訊地址:浙江省杭州市江干區(qū)錢江新城丹桂街19號迪凱國際與孔壁間的封堵工作管理。經(jīng)綜合分析并認(rèn)定,事故系樁
26D(310016)。
側(cè)引孔并下完注漿管后,未對孔壁進(jìn)行有效封堵,在挖土
收稿日期:2013-04-2
過程中又未重點關(guān)注,使注漿管被挖機拔出,形成承壓水
 20136 Building Construction 467
張培龍吳水根陳偉:深基坑突發(fā)管涌事故的搶險施工技術(shù)
通道,最終導(dǎo)致管涌的發(fā)生。
3搶險技術(shù)之一:圍堰
3.1圍堰施工
本工程承壓水水頭標(biāo)高為-2.34m,恰巧涌水點上方為
第道土堰
第1道土堰
水泥
第2道混凝土支撐棧橋板,支撐梁底標(biāo)高1.6m,即水頭平
3
3000
衡位在支撐梁底下約0.7m處。本工程因受現(xiàn)場條件限制,
圖3清障示意
搶險當(dāng)晚沒有黏土,只得通過多臺挖機、水泵及大量人
力,最終用砂包、粉土堆積的超厚堰體控制住險情。
4搶險技術(shù)之二:高壓旋噴注漿技術(shù)
第1道圍堰在涌水點部位用工地內(nèi)現(xiàn)有的粉土做圍4.1工藝流程
堰,內(nèi)圈直徑4m左右,圍堰頂標(biāo)高至第2道支撐板底,圍
工藝流程如圖4所示。位
堰頂部寬1m,底部3m。圍堰內(nèi)堆疊水泥包,在第1道圍
堰內(nèi)設(shè)置2個抽水泵。
旋噴機就位
第2道圍堰直徑大于15m,圍堰高1.5m,厚約1.5m,
圍堰采用草包混合砂土堆疊。表面覆蓋土工布,背面用
黏土加固。在第1道圍堰采取回土反壓后,水將流至第2
置人注漿管
道圍堰中,故第2道圍堰通過引流渠與另外的蓄水池相連
排漿
(圖1)。
提拔注漿管
主管
回土
第道土增
道
機移位
第2道
水泥包
第2道土堰
圖4高壓旋噴注漿流程示意
圖1圍堰施工
4.2高壓旋噴
32支撐板鑿除
采用中1000mm三重管高壓旋噴樁機施工,加固范
高壓旋噴樁施工前將涉及部位的第2道支撐板用空壓圍為該基坑底標(biāo)高以下2m至基坑底標(biāo)高。具體為:
機鑿除,以便于高壓旋噴樁機械施工。鑿除范圍見圖2陰影
(a)選用PO42.5散裝水泥,采用三重管高壓旋噴樁
部分。
工藝,以樁端注漿的工程樁為中心,按0.6m、中1.0m圓
形布樁,施打1000@00mm的高壓旋噴樁;
(b)水灰比1.0,噴漿壓力為28MPa,噴漿量100~
150l/min,氣壓0.7mpa,風(fēng)量10m/min,水壓不小于
30Ma,水流量80~120/min,提升速度0.1m/min,水泥
除區(qū)域
摻入量不小于45%;
@
(c)漿液拌合時,在漿液中摻入水泥用量1%的早強
劑
(d)結(jié)合現(xiàn)場實際情況,高壓旋噴樁采用低高度設(shè)
圖2鑿除區(qū)域示意
備施工,考慮到施工中可能發(fā)生抱鉆現(xiàn)象影響施工質(zhì)量,
或遇注漿管、石塊等障礙物無法施工等不利因素,可采用
3.3清障
地質(zhì)鉆機先行引孔,之后施工高壓旋噴樁。
因緊急搶險時,采用了多截斷樁及水泥包臨時封堵,
這對后續(xù)的高壓旋噴樁施工造成阻礙,故在進(jìn)行后續(xù)施工5結(jié)語
前,應(yīng)首先清除障礙,具體施工示意如圖3所示
隨著基坑開挖深度的增加,深基坑工程的承壓水問題
(a)加長臂挖機停在2道支撐面,清障;
日益突出。在本次管涌事故處理過程中,由于現(xiàn)場快速反
(b)回土至第2道支撐底并反復(fù)碾壓,將圍堰中心水應(yīng),采取了圍堰技術(shù)及高壓旋噴注漿技術(shù)進(jìn)行管涌事故搶
體擠出,直至圍堰頂穩(wěn)定,土體密實。
險,取得了良好的施工效果。通過事故處理的經(jīng)驗總結(jié),
468建筑施工第35卷第6期
結(jié)構(gòu)施工
基于溫度裂縫控制的特大超厚混凝土施工
 Ultra Large and Super Thick Concrete Construction Based
 on Temperature Crack Control
花力
上海建工一建集團(tuán)有限公司上海200120
摘要:以某超高層建筑的超大、超厚筏板基礎(chǔ)為工程背景,介紹了大體積混凝土溫度裂縫產(chǎn)生的原因,提出了基于溫
度裂縫控制的大體積混凝土施工技術(shù),成功實施了超大、超厚大體積混凝土一次連續(xù)澆筑施工。信息化的溫度監(jiān)測結(jié)
果表明,該大體積混凝土溫度梯度控制滿足規(guī)范要求,有效抑制了溫度裂縫的產(chǎn)生。
關(guān)鍵詞:大體積混凝土機理溫度裂縫控制養(yǎng)護(hù)澆搗信息化監(jiān)測
中圖分類號:TU755.6
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
文章編號:1004-1001(2013)06-0469-03
1工程概況
也有部分超厚底板采用分層澆筑。本工程一次性澆搗混
上海某超高層大型工程主樓區(qū)的大體積底板呈八邊凝土量為60000m3、厚度達(dá)6.0m,且處于深厚承壓水層,
形,面積約9270m2,坑底標(biāo)高為-31.40m,底板厚度對基礎(chǔ)底板的結(jié)構(gòu)整體性和抗?jié)B能力提出了極高的要求
6m,在主樓與裙房之間有一條八邊形的過渡區(qū)域,寬為保證工程順利實施,經(jīng)綜合分析,擬采用一次連續(xù)澆筑
3.5m,板厚由6.0m過渡至1.6m。整個基坑大底板板面標(biāo)的施工工藝。但一次連續(xù)澆筑如此之大體量混凝土工程尚
高均為-25.40m,底板混凝土全部采用強度等級為C50R90無先例,無成功經(jīng)驗可資借鑒,因此,有必要對施工工藝
的商品混凝土,抗?jié)B等級為P12,澆搗混凝土總方量約為及抑制混凝土早期裂縫進(jìn)行技術(shù)研究。
60000m3,屬于超大、超厚大體積混凝。
基礎(chǔ)大體積混凝土常規(guī)澆筑工藝常為整體一次澆筑,2大體積混凝土開裂控制機理
造成混凝土結(jié)構(gòu)開裂的原因主要可分兩類:第一類
注:本項目為上海市建交委“+一五”重大科研項目資助,編
是結(jié)構(gòu)性裂縫,這類裂縫是由外荷載或作用所引起的;第
號為重科2010-005。
二類是材料性裂縫,主要是由溫度應(yīng)力和混凝土的收縮引
作者簡介:花力(1974-),男本科,工程師。
起的。對大體積混凝土而言,施工階段的裂縫控制主要針
通訊地址:上海市福山路33號(200120)
對第二類裂縫,也即混凝土早期裂縫。產(chǎn)生溫度裂縫的主
收稿日期:2013-04-17
要原因是由溫度梯度而引起溫度應(yīng)力造成的,在這方面有
管涌事故發(fā)生后,可按如下應(yīng)急流程處理:確定管涌點位基坑管涌搶險中的研究和應(yīng)用[C河南省土木建筑學(xué)會建設(shè)工
置,分析判定管涌產(chǎn)生原因,圍堰,排水清障,圍堰中心程安全理論與應(yīng)用首屆中國中西部地區(qū)土木建筑學(xué)術(shù)年會
土方壓填,對底板以下隔水層土體采用高壓旋噴注漿加論文集徐州中國礦業(yè)大學(xué)出版社2011
固。
5]李記濤,王艷敏黏土圍堰在平湖塘樞紐工程中的應(yīng)用[浙江水
利科技2004(3:63-64.
考文
6李相然,賀可強,高壓旋噴注漿技術(shù)與應(yīng)用[M]北京:中國建材工
1]張杰龔曉南,丁曉勇等杭州城區(qū)古河道承壓含水層特性研究業(yè)出版社200
科技通報2009643-648
7]徐平張敏霞,丁亞紅高壓旋噴注漿加設(shè)計及應(yīng)用山西建
2】丁曉勇錢塘江河道形成及古河道承壓水性狀研究D]杭州浙2009(1394-95
江大學(xué)2008
8]蔣炳亮淺談高壓旋噴樁注漿法地基處理的施工山西建筑
3馬洪濤某深基坑工程承壓水風(fēng)險應(yīng)對案例分析建筑知識學(xué)20812-13
術(shù)刊2012(4):47-49.
梁景福三重管高壓旋噴施工方法分析[]中國集體經(jīng)濟,
4]丁勇祥簡要黃超等堰及高壓旋噴注漿技術(shù)在杭州萬象城深0089159160
 20136Bulding Construction469

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