构筑物及地下管线保护9.1构筑物及地下管线的调查为防止施工造成建筑物、构造物产生有害的沉降和倾斜,建立以项目经理为组长的建(构)筑物与地下管线的调查保护小组,加强建(构)筑物调查与保护工作。
项目经理部配专职测量工程师和监测队每天对建筑物进行监测,并安排建(构)筑物与地下管线保护专业施工队。
建(构)筑物与地下管线调查保护小组组织机构框图见9.1.1。
项目部经理项目副经理项目总工程师工程部部长专职测量工程师监测队建筑物、构造物保护专业施工队图9.1.1 建(构)筑物与地下管线调查保护小组组织机构框图9.1.1构筑物调查9.1.1.1调查的目的及要求在工程施工过程中,由于土体扰动可能出现地面建(构)筑物损坏以及对施工产生不良影响。
为防止此类事故的发生,保证工程的顺利进行,在工程施工前,组织土建工程师和经验丰富的测量人员对本标段线路附近建(构)筑物现有状况进行调查,了解附近每座建筑物和构筑物的位置、现状和地下基础情况,并安排专业摄影人员对调查了解构筑物等拍摄影像资料存档。
9.1.1.2调查方式在建筑物产权所有者在场的情况下,进行目检和摄像,并记录在工程影响范围内所有建筑物的实际破损情况,必要时,对建筑物进行直接调查和安全对比鉴定(第三方鉴定),以便工程施工时对其采取必要的措施,进行有效的保护。
9.1.2管线调查管线的调查方法:①走访:根据招标文件提供的初步资料,走访有关管线的业主和管理单位,以获取更多的管线设计、施工资料,了解管线结构形式,更加明确管线的保护要求。
实地调查中邀请各管线权属单位的管理人员、管线的规划、设计、施工人员及熟悉管线的当地居民等人员协助。
②物探:利用地质雷达对施工影响范围内的地下管线进行科学的探测,了解管线的平面位置(坐标)、埋深(高程)、走向、规格、材质、特征点、附属物等。
除已初步证实的管线外,更要详细调查招标资料中没有的管线,并获取必要的数据。
表9.1.1 地下探测的管线精度要求③坑探:根据资料和物探结果,采用人工开挖坑道的方式将部分管线暴露出来,以证实资料和物探结果的准确性。
④测量监测:采用全站仪、水准仪等对施工影响范围内的管线进行定位、高程测量,获得初始数据。
另外在车站及明挖工程围护结构施工前,参考有关单位提供的资料,沿围护结构横向和纵向拉槽探明管线的位置、深度等有关情况,确保不错漏任何地下管线而影响正常施工。
9.2构筑物及地下管线9.2.1构筑物描述本标段包括两个车站,锦寓路站和钱湖北路站。
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表9.2.1 主要建(构)筑物一览表9.2.2地上及地下管线描述本标段施工受影响的管线主要分布在锦寓路站,车站范围内存在10KV供电管、雨水管、污水管、饮用水管、煤气管,电力管、电信管、军用光纤等,具体管线见表9.2.2。
表9.2.2 主要管线一览表9.3构筑物及地下管线的保护方案9.3.1构筑物保护方案宁波地区土质差,地下水位高,地铁工程车站基坑深,工序多、工期长,属于高风险等级的建设项目,基坑开挖时,对周边建筑物影响较大,风险较高。
围护结构施工中,保证连续墙砼的浇注质量和接缝的处理效果、及时架设支撑,防止围护结构产生水平位移和地层失水带来的地面沉降。
对距离车站基坑较近的建筑物进行预加固保护,并加强土方开挖过程中对建筑物的监测,沉降值超过30mm,立即组织袖阀管注浆,直至建筑物处于稳定状态。
9.3.1.1注浆加固方案据施工设计,施工过程中建筑物的沉降值超过30mm,立即采用袖阀管注浆进行地层加固,袖阀管注浆孔分布情况如下图9.3.1。
图9.3.1 建筑物加固示意图(1)袖阀注浆施工工艺袖阀注浆施工工艺流程见图9.3.2。
(2)袖阀管注浆施工方法及技术措施①现场准确放出孔位。
采用XY-1型钻机成孔,钻孔直径Φ110mm,孔深要求达到设计深度。
采用清水或优质稀泥浆正循环钻进。
图9.3.2 袖阀管注浆加固施工工艺流程图②下袖阀管、浇注套壳料及固管止浆a 、钻机至设计深度后,先采用清水洗孔,当洗孔结束后立即将套壳料通过施工准备测量放样清除地面砼地下管线迁移注浆孔位放样钻机就位对中钻进成孔清 孔灌注套壳料固管止浆下入袖阀管待 凝钻进成孔 压力注浆洗 管下入二次注浆管封孔清面循环冲冼液配制排水废浆废浆处理钻碴外注循环系统拌浆,泵浆系统浆液配制钻杆泵送至孔底,自下而上灌注套壳料至孔口溢出符合浓度要求的原浆液为止。
b、依次下入按注浆段配备的袖阀花管和实管,下管时及时向管内加入清水,克服孔内浮力,顺畅下入孔底。
c、套壳料采用粘土和水泥配制,配比范围为水泥:粘土=1:1.5~1:3.5,水灰比为1:1~1:2,浆液比重约为1.5,漏斗粘度24~26s;实际施工时应通过多组室内及现场试验,选取最佳配比。
由于施工工期紧,套壳料要求的凝固时间和强度增长速率,应在2~10d内可灌浆。
d、袖阀外花管采用内径53mm,外径20mm的聚氯乙烯塑料管,在管子注浆段上每隔30~50cm钻一排(3~4个)孔眼,孔眼直径6mm。
针对每排孔眼,在管子外面套上一段长10cm,厚1-2mm的紧贴橡皮箍并加以固定。
图9.3.3 袖阀管结构示意图e、固管止浆:在袖阀管外花管与孔壁之间的环状间隙处下入注浆管,在距孔口上部1m孔段压入止浆固管料,直至孔口返止浓浆为止。
止浆固管料采用速凝水泥浆,水灰比为0.45。
可采用水玻璃或氯化钙作凝剂。
③待凝当套壳料和安装花管两道工序做完以后,要待凝一段时间才能灌浆。
待凝时间控制在2-10d之间。
④开环灌浆灌浆的前期阶段,使用稀浆(或清水)加压开环。
在加压过程中,一旦出现压力突降,进浆量剧增,表示已经“开环”。
开环后即按设计配比开始正式注浆。
采用双栓塞心管进行灌浆,灌浆自下而上分段进行,每排孔眼作为一个灌浆段,其段长为33-50cm。
注浆采用42.5普硅水泥按水灰比0.4-0.45配制。
注浆时按先灌入稀浆后灌入浓浆的原则逐渐调整水灰比。
开环压力为0.35MPa。
注浆压力为0.5-0.8MPa。
终灌标准:当地层中有了一定的注入浆量,压力1-1.5Mpa,吸浆量<25L/min,稳定时间25 min。
每孔注完浆后,用 3/4〃塑料软管长 30-50 m,下入袖阀管注浆孔内,泵入清水冲洗干净,以备复注。
待检查孔抽检全部达标后,各孔均用水泥浆封孔,方可拆出设备结束注浆。
(3)注浆施工技术措施①注浆材料及配比用42.5普通硅酸盐水泥,确定各注浆材料的合理配比,在施工中使用的材料配比(重量比)如下:②袖阀管套壳料:a、水泥:粘土:水=1:1.5:1.88b、固管料为单液水泥浆其配比:水:水泥=1:2c、袖阀管注浆的浆液配比:水:水泥:化学浆液=0.6:1:0.2。
③质量保证措施a、钻机开孔前应校正孔位对中和主轴铅直度,孔位偏差≤5cm,主轴铅直度偏差≤1%。
b、注浆外花管下放时须注意做好保护措施,轻提慢放,不得强压或上下窜动,以免引起花管破裂或橡皮箍脱落,造成注浆花管进浆失效。
c、一个孔段的灌浆作业一般应连续进行到结束,不宜中断。
如因机械故障被迫中断时,应排除故障尽快恢复灌浆。
恢复灌浆时一般从稀浆开始,逐渐调整至稠浆。
若估计中断时间较长,应及时把袖阀外花管内水泥浆用清水冲洗干净,以便下次注浆能继续进行。
d、为防止浆液窜孔,可采取跳孔注浆,间隔孔作为排水、排气孔。
e、若发生地面冒浆或旁孔窜浆时,可用棉线、木锲等塞紧漏浆处,并采用中断间歇注浆方法,每次注浆间歇时间为20-30min,直至达到设计要求为止。
f、当注浆孔出现大量吃浆不止,长时间灌不结束的情况时,应检查原因,若是地下管道流失,应先行处理后才能继续灌浆,若是因地层裂缝原因造成,可调整水灰比采用稠浆灌注,并采用中断间歇注浆方法,即“灌灌停停”若到此压力就发生冒浆或大量吃浆的,可在较低压力下结束。
9.3.1.2加强保护方案对于车站附近的房屋保护,在施工过程中,我公司还需采取以下加强保护方案:(1)防止连续成槽过程中的槽孔坍塌保护方案连续墙的施工要注意如下几点:①泥浆拌制材料选用优质粘土或膨润土,泥浆各项指标满足规范要求,泥浆液面保持在地下水位以上0.5m,减少地面荷载对导墙及槽壁影响。
②采用冲孔+抓槽的方式进行成孔。
低垂密击,让槽壁有充分的时间形成泥皮,确保槽壁稳定。
③在现场配备足够容量的泥浆池和泥浆、黄泥包、片石。
如果成槽过程中出现漏浆或坍塌,即迅速、及时补浆以提高泥浆液面,同时根据情况回填黄泥包、片石,待槽内液面稳定后再重新开挖。
(2)防止连续墙接头渗漏水的保护方案①适当减小连续墙的分幅长度,分幅长度以4-6m为主,确保水下混凝土在接头位置的混凝土质量;②采用抓斗成槽纠偏技术,确保槽段成槽的垂直度;③配备优质泥浆成槽;④成槽后,采用接头刷对接头进行清刷,确保接头钢板的泥皮等附着杂物清除干净;⑤配备其他必要的质量检查控制手段;⑥在槽段接头外侧采用旋喷桩加强止水。
土方开挖阶段。
设置专人跟进基坑开挖过程中连续墙渗漏水的观察跟进工作,每台挖掘机配备一人专职跟进,一旦发现渗漏迹象即可回填反压土方,采取堵漏等技术处理之后方可逐层开挖土方。
开挖完成后,对连续墙的渗漏情况进行全面清理,根据渗漏情况,采取相应的技术手段进行修补处理,确保基坑的安全。
(3)防止受保护建筑物地下水流失造成沉降的保护方案在实施前述施工过程的控制保护措施外,为确保周边建(构)筑物的安全,防止地基沉降,同时采用井点回灌的方案来进一步保障建构筑物的安全:回灌井点降水施工原理是在降水区与临近建筑物之间的土层里设置一道回灌井点,采用补充地下水的办法,使基坑内的降水影响范围不超过回灌井点的范围,由回灌井点形成一道隔水屏幕,阻止回灌井点外侧建筑物下的地下水流失,使地下水位保持不变,防止地基下沉。
在土方开挖前,在受保护的建筑物前或侧面打设回灌井点,间距20m;在土方开挖和基坑抽水过程中,设专人监测回灌井点的水位降升情况,若发生较大的降低,一是要及时进行井点回灌,确保井点的水位变动范围可控;二是要及时组织施工技术人员对基坑、降水情况进行检查、分析,查明原因,如果是墙体渗漏水造成的应及时进行封堵;若是基底绕流,应查明绕流位置,绕流原因,针对具体情况制定并实施防绕流方案。
回灌井点技术要求:回灌水宜采用清水,回灌水量和压力的大小,均需通过水井理论进行计算,并通过对观测井的观察资料来调整;回灌井点的滤管部分,应从地下水位以上0.5m处开始直到井管底部;回灌井点与降水井点之间应保持一定距离;回灌井点管的埋设深度应根据透水层的深度来决定,以确保基坑施工安全和回灌效果。
9.3.2车站周边地下管线的保护措施管线多为通讯管线、电力管线和供水排水管线,多数侵入基坑范围。
因此在施工前,管线迁改和处理总体上需要重点处理,对周边的重要管线,特别是混凝土管道加强监测,防止地面沉降过大造成地下管线的破坏。