一種江邊補給水泵房圍堰止水工程施工方法與流程
2023-06-02 00:08:41
本發明涉及基坑開挖施工技術領域，具體涉及一種江邊補給水泵房圍堰止水工程施工方法。
背景技術：
在建造補給水泵房時，可能的選址就是靠近水源的江邊或河邊，這種情況下，施工時就會增加圍堰止水的施工工序。目前，鄰近水源開挖基坑採用的基坑降、止水施工方式主要如下：
1、首先設擋土樁部分，其作用主要起到擋土牆的作用，形式有鋼筋混凝土灌注樁或其它形式的樁，樁與樁之間有一定的空隙，但是能擋土；然後設止水帷幕部分，其作用是使擋土牆後的土體固結，阻斷基坑內外的水層交流，形式可能是水泥土攪拌樁或者壓密注漿；最後是支撐；使用該方法不僅工期長，而且工程造價高，使成本費用較大。
2、在地下連續牆與水源之間設置兩級降水井，先採用基坑外兩級降水井降低基坑周圍地下水位，然後再進行地下連續牆施工，最後進行基坑內降水、基坑開挖、基坑內降壓。採用這種方式的前提是水源與基坑有一定的距離要求(不適用於水源和基坑距離較小的深基坑工程)，施工工序較多，井點管布置較多，成本費用較大。
上述兩種方法雖然能滿足深基坑施工的降、止水要求，但是，其對施工要求較高，工程成本過大，且後一種的止水能力較弱。
技術實現要素：
本發明的發明目的在於：針對上述存在的問題，提供一種江邊補給水泵房圍堰止水工程施工方法，本發明的方法能大大縮短施工工期，並顯著降低施工成本。
為了實現上述目的，本發明採用的技術方案如下：
一種江邊補給水泵房圍堰止水工程施工方法，是在鄰近江邊處挖掘基坑，在基坑內施工建造補給水泵房基礎部分和主體部分，包括基坑挖掘前的圍堰止水施工，採用放緩坡方式挖掘基坑以及基坑挖掘過程中滲水的處理，具體為：
(1)採用高壓旋噴混凝土止水樁方式在待挖區域四周施工形成一圈連續的止水帷幕，止水帷幕的深度伸入到基坑預設底部開挖面以下；
(2)採用留兩級以上的平臺放緩坡的開挖方式挖掘基坑，首先在待挖掘區域內、離江邊一定距離的地面不進行開挖，作為第一級平臺，在第一級平臺邊緣向待挖掘區域中心方向放緩坡進行開挖，形成第一緩坡；第一緩坡挖掘完成後，依次進行下一級平臺和下一緩坡的交替挖掘直至達到基坑預設的底部；其中，每個緩坡的坡度比均小於1:1；
(3)在基坑挖掘的過程中，出現滲水情況時，採用設置積水坑並將積水明排抽出場外的方式進行處理。
更優地，所述混凝土止水樁的樁徑為500mm，樁中心間距為0.35m，形成樁與樁之間互相咬合150mm的連續止水帷幕；從而起到對基坑施工區域進行隔水的目的。
更優地，所述混凝土止水樁在臨江側及上下遊回填部分為雙排，其餘面為單排布置。通過對高水壓部分進行加固設置，不僅能減小江邊水壓對邊坡的側壓力，防止開挖過深，形成安全隱患，使還具有更好地防滲漏效果。
更優地，所述止水帷幕伸入到基坑預設底部開挖面以下至少0.5m，止水帷幕的頂部與江面的垂直距離至少2.5米。
更優地，製作所述混凝土止水樁的水泥漿採用PO42.5級的矽酸鹽水泥，漿液水灰比為1:1，水玻璃摻量按水泥用量的3.43％摻加，水泥用量為455kg/m3。該配比的水泥漿具有凝固快，強度高，防水性好的優勢，滿足本發明施工的要求。
更優地，第二級平臺的寬度為2.5m以上，實際施工中二級平臺可能在4米以上，以滿足施工機械的移動和運作為準，且平臺的寬度越寬，可以緩解減小邊坡的側壓力，防止開挖過深，形成安全隱患，且其對止水帷幕也有一定的支撐作用，減小四周地下水及江水對止水帷幕的側壓力。
更優地，第一級平臺的寬度為2.0m以上，原理同第二級平臺。
更優地，所述高壓旋噴混凝土止水樁採用三管法旋噴。三管法旋噴是一種水、氣噴射、漿液灌注攪拌混合噴射的方法。即用三重噴射管使高壓水和空氣同時橫向噴射，並切割地基土體，借空氣的上升力把被破碎的土由地表排除；於此同時，另一個噴嘴將水泥漿低壓力噴射注入到被切割、攪拌的地基中，使水泥漿與土混合達到加固目的。三管法適用性廣，可以用於任何土層，且具有施工快，機械化程度高和成本低的優點。
綜上所述，由於採用了上述技術方案，本發明的有益效果是：本發明通過高壓旋噴混凝土止水樁方式進行圍堰止水，採用多級平臺放緩坡方式挖掘基坑，並在基坑挖掘過程中採用設置積水坑並將積水明排抽出場外的方式進行積水的處理，能夠滿足江邊補給水泵房基坑挖掘的需求，止水和降水效果好，且具有工期短、工程成本低的優點。
【附圖說明】
圖1為採用本發明的方法進行百礦集團自備電廠補給水泵房施工的工程示意圖。
其中1-水平面，2-第一級平臺，3-第一緩坡，4-第二級平臺，5-第二緩坡，6-第三級平臺，7-第三緩坡，8-基坑預設底部，9-止水樁。
【具體實施方式】
為了更清楚地表達本發明，以下通過具體實施例對本發明作進一步說明。
本發明提供一種江邊補給水泵房圍堰止水工程施工方法，是在鄰近江邊處挖掘基坑，在基坑內施工建造補給水泵房基礎部分和主體部分，包括基坑挖掘前的圍堰止水施工，採用放緩坡方式挖掘基坑以及基坑挖掘過程中滲水的處理，具體為：
(1)採用高壓旋噴混凝土止水樁方式在待挖區域四周施工形成一圈連續的止水帷幕，止水帷幕的深度伸入到基坑預設底部開挖面以下；
(2)採用留兩級以上的平臺放緩坡的開挖方式挖掘基坑，首先在待挖掘區域內、離江邊一定距離的地面不進行開挖，作為第一級平臺，在第一級平臺邊緣向待挖掘區域中心方向放緩坡進行開挖，形成第一緩坡；第一緩坡挖掘完成後，依次進行下一級平臺和下一級緩坡的交替挖掘直至達到基坑預設的底部；其中，每個緩坡的坡度比均小於1:1；
(3)在基坑挖掘的過程中，出現滲水情況時，採用設置積水坑並將積水明排抽出場外的方式進行處理。
作為本發明的一些實施例，混凝土止水樁的樁徑為500mm或以上，樁中心間距為0.35m，形成樁與樁之間互相咬合150mm的連續止水帷幕。
作為本發明的一些實施例，混凝土止水樁在臨江側及上下遊回填部分為雙排，其餘面為單排布置。
作為本發明的一些實施例，所述止水帷幕伸入到基坑預設底部開挖面以下至少0.5m，止水帷幕的頂部與江面的垂直距離至少2.5米。
作為本發明的一些實施例，製作所述混凝土止水樁的水泥漿採用PO42.5級的矽酸鹽水泥，漿液水灰比為1:1，水玻璃摻量按水泥用量的3.43％摻加，水泥用量為455kg/m3。
作為本發明的一些實施例，第二級平臺的寬度為2.5m以上，實際施工中二級平臺可能在4米以上，以滿足施工機械的移動和運作為準，且平臺的寬度越寬，可以緩解減小邊坡的側壓力，防止開挖過深，形成安全隱患，且其對止水帷幕也有一定的支撐作用，減小四周地下水及江水對止水帷幕的側壓力。
作為本發明的一些實施例，第一級平臺的寬度為2.0m以上。
作為本發明的一些實施例，高壓旋噴混凝土止水樁採用三管法旋噴。
下面以百礦集團自備電廠補給水泵房的施工方案為例，對本發明進行進一步詳述說明。
百礦集團自備電廠補給水泵房位於電廠煤場的西側，靠近右江河邊。如圖1所示，原始地貌自然高程為111.6m，基底標高為94.7m，設計基坑底面積約為553㎡，最大開挖深度16.9m，根據現場右河的水面高程為100m，相當於補給水泵房的基底標高低於河邊水面-5.3m，所以本工程的施工難度在於江邊擋水圍堰止水的施工，由於此處土質情況為流砂層和砂卵石層，地下水較豐富，給擋水圍堰的施工無形增加了更大的難度。
實施方式1
如本工程採用常規止水帷幕做法，即第一步是擋土樁部分，其作用主要起到擋土牆的作用，形式有鋼筋混凝土灌注樁或其它形式的樁，樁與樁之間有一定的空隙，但是能擋土。第二步是止水帷幕部分，其作用是是擋土牆後的土體固結，阻斷基坑內外的水層交流，形式可能是水泥土攪拌樁或者壓密注漿。第三步是支撐。若按此常規方案實施：
1、預估需增加100根的鋼筋混凝土護坡樁，深度約12m，按單價800元/m計，此項擋土樁工程需投資96萬元，實施此項工程需工期30天。
2、第二部分是做止水帷幕，採用護坡樁+攪噴樁(高壓旋噴樁)共同形成防滲牆的止水帷幕方式，布置方式為護坡樁施工後，每兩個護坡樁之間設置一個攪噴樁(高壓旋噴樁)，攪噴噴樁與護坡樁互相咬合，形成組合防滲牆。此項工程預估增加工程費用約100萬元，實施此項工程需工期30天。
3、土方開挖工程：做好擋土樁和止水帷幕後，可採用放陡坡的開挖方式，放坡坡度按1:0.6，減少土方的開挖量，土方開挖的工程量約20000m3,按單價12元/m3計,此項工程投資費用24萬元，工期5天。
4、土方開挖邊坡掛網噴漿封閉，工程量約2500㎡，按單價200元/㎡計，此項邊坡支護工程需投資50萬元，施工工期7天。
按上述方案，補給水泵房江邊圍堰止水工程累計投資約270萬元，施工工期需72天。
實施方式2
1、採用三重管高壓旋噴混凝土止水樁方式在待挖區域四周施工形成一圈連續的止水帷幕，工程量為500根的混凝土樁，樁長度約8.8米，樁中心間距為0.35m，形成樁與樁之間互相咬合150mm的連續止水帷幕；止水帷幕的深度伸入到基坑預設底部開挖面以下0.5m，止水帷幕的頂部與江面的垂直距離為3米；混凝土止水樁在臨江側及上下遊回填部分為雙排，其餘面為單排布置。製作所述混凝土止水樁的水泥漿採用PO42.5級的矽酸鹽水泥，漿液水灰比為1:1，水玻璃摻量按水泥用量的3.43％摻加，水泥用量為455kg/m3。此項工程需投資費用100萬元，工期需45天。
2、如圖1所示，採用留三級平臺放緩坡的開挖方式挖掘基坑，首先在待挖掘區域內、離江邊一定距離的地面不進行開挖，作為第一級平臺2，第一級平臺2的寬度為2.5m，在第一級平臺2邊緣向待挖掘區域中心方向放緩坡進行開挖，形成第一緩坡3；第一緩坡3挖掘完成後，依次進行第二級平臺4、第二緩坡5、第三級平臺6、第三緩坡7的挖掘的挖掘；最後達到基坑預設底部8；其中，第一緩坡3的坡度比為1:1.5，第二緩坡5和第三緩坡7的坡度比為1:1；第一級平臺2的寬度為2m，第二級平臺4的寬度為3m，第三級平臺6的寬度為2m。此項工程開挖的土方工程量約為30000m3,按單價12元/m3計,此項工程投資費用36萬元，施工工期10天。
3、在基坑挖掘的過程中，出現滲水情況時，採用設置積水坑並將積水明排抽出場外的方式進行處理，該項費用不足1萬。
按實施方式2的施工方案，補給水泵房江邊圍堰止水工程累計投資約137萬元，工期55天。
因此，採用本發明的施工方案，工程節約投資造價133萬元，工期縮短17天，取得明顯的成效，為自備電廠供水系統的按時完工做出突出的貢獻。
上述說明是針對本發明較佳可行實施例的詳細說明，但實施例並非用以限定本發明的專利申請範圍，凡本發明所提示的技術精神下所完成的同等變化或修飾變更，均應屬於本發明所涵蓋專利範圍。