地铁基坑发生险情怎么办 这场应急救援演练很重要
戴四化
[摘 要]钻孔灌注桩+桩间旋喷桩止水工艺一直是地铁施工常用的一种施工工法,但是在废弃管线、渠、暗河、砂层等地质情况复杂的地段,极易造成旋喷桩成桩质量达不到要求,诱发基坑渗漏水。本文通过广州轨道交通四号线车陂南站土建工程的实际案例,介绍了地铁基坑渗漏水的诱发原因及几种处理方法
[关键词]基坑;渗漏;注浆;双液浆;注浆管
中图分类号:TU205 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)14-0160-02
1、工程概况
车陂南站为广州地铁四、五号线换乘站,车站位于黄埔大道与车陂路交汇处的地下,呈南北、东西T字型布置,北往车陂站,南到万胜围站,西连科韵路站,东接东圃站。四号线部分为地下三层三跨框架结构,总长度266.85m,标准段宽度21.0m,车站标准段总高度21.11m。五号线部分为地下二层三跨框架结构,总长度289.20m,标准段宽度20.8m,车站标准段总高度13.00m。车站主体建筑面积34556㎡,地下一层站厅层建筑面积13716㎡,地下二层站台层、设备层建筑面积13716㎡,地下三层站台层建筑面积7124㎡。
车站基坑支护方案采用钻孔灌注桩+桩间旋喷桩止水+内支撑(三~四道),钻孔桩桩径为1200mm,桩心距为1300mm,钻孔灌注桩间设φ600三重管旋喷桩止水帷幕,伸入不透水层1.5m。钻孔桩间采用C20喷射混凝土回填。第一道支撑为700×800矩形钢筋混凝土内支撑(局部为800×1000),其余支撑为直径φ600mm,壁厚14mm的钢管内支撑,钢腰梁采用2根I45a组合型钢。其中四号线采用明挖顺作法,五号线东端局部地段采用盖挖法施工,其余部分采用明挖顺作法。
2、基坑渗漏原因分析
(1)车陂南站工程地质、水文地质条件比较复杂,所处围岩上软下硬,上部主要为砂层,下部为岩石强风化层、中风化层,车站基底位于微风化层。车站主体结构普遍穿越砂层,砂层最厚处达12m,且分布较广,砂层颗粒级配差,厚度较大,含水丰富,渗透性好,易发生流沙现象,并可能产生地震液化。车站地下水位埋藏较浅,静止水位埋深1.00~1.50m,且车站距珠江仅600m,水位受珠江水道潮洪的影响明显。旋喷桩在这种地质下施工成桩难度大,难以保证施工质量。
(2)本工程内共有给水、雨水、污水、煤气、电信等20多条新迁(改)管线,最大埋深达7m,与围护桩之间距离2~4.7m,且管线均分布在砂层中,由于当时迁改施工的工期紧,加上开挖管坑时含水量极大,曲线变化也大,各种管道密封质量难以保证。同时,由于黄埔大道上存在大量不明废弃管线、渠,甚至可能存在暗河和河涌,也极易造成旋喷和成桩质量达不到要求,诱发基坑渗漏水。
3、基坑渗漏水的几种处理方法
(1)针对基坑渗漏水较小的情况
使用物资:方木楔、小麻袋、装有吸水树脂的内衬袋、大锤、网片、喷锚机、水泥、中粗砂、碎石。
土方开挖过程中对于桩间出现小的渗漏水,由于水压不大,主要以“堵”为主。现场抢险人员利用方木楔顶着装有吸水树脂的内衬袋(或将内衬袋装入小麻袋中,用方木楔顶着小麻袋)对准漏水处,然后利用大锤将方木楔打入桩间。打入一根后如还有渗漏水,采用同样方法打第二根方木楔,直到不漏水为止。注意打入的方木楔之间要成排成列,紧紧靠着,避免之间存有空隙,造成漏水。接着在漏水处挂上网片,进行喷射混凝土封堵,最后利用锯子将侵限的方木楔尾部锯掉,水泥砂浆摸平。
(2)针对基坑渗漏水较大的情况
使用物资:方木楔、小麻袋、装有吸水树脂的内衬袋、大锤、网片、喷锚机、水泥、中粗砂、碎石、注浆管、钢管、橡胶管、注浆机、棉被、2米长的钢筋。
土方开挖过程中,如出现桩间渗漏水较大的情况,由于水压较大,不易采用“堵”的方式,而采用“引、排”。抢险人员根据现场情况先采用棉被塞住漏水处,再利用方木楔顶着装有内衬袋的小麻袋(内衬袋中装有吸水树脂),或直接利用木楔顶着装有内衬袋的小麻袋堵住漏水处,在堵的过程中,要将钢管及注浆管都插入漏水处,让漏水通过钢管流出来,(根据漏水大小可插多个钢管),如钢管因漏水中的砂堵塞,要及时用钢筋捅开,保证水流通畅,而注浆管至少要插入50CM。这样,除钢管外其他地方的漏水能够轻易堵上,然后挂上钢筋网,进行混凝土的喷射。等待2~3个小时混凝土达到一定强度后(其间要保证钢管水流畅通),抢险人员要利用注浆机通过注浆管进行注浆施工,浆液采用的是水泥~水玻璃双液浆。刚开始时,水玻璃掺量要小,保证从注浆管中进入的浆液能够通过钢管流出,这时一边加大水玻璃的掺量,以使浆液能够快速凝固,一边给钢管套上橡胶套,并轻轻往下压套管,随着流出的浆液逐渐减少,压下的幅度要逐渐加大,直至没有浆液流出后,将橡胶套口反折180度后,用铁丝绑扎在钢管上。注浆停止时间,要根据漏水漏砂的量确定,原则上要保证所注的浆液能够填充漏水漏砂造成的空洞。
(3)针对基坑渗漏水很大的情况
土方开挖过程中,如基坑出现很大的漏水,可使用砂袋压住漏水点,实在来不及的情况下,可使用挖掘机挖些土反压在漏水处,避免发生大的漏砂现象,同时利用引孔机在地面上漏水两桩之间引孔至漏水深度,通过注浆管注水泥~水玻璃双液浆,或直接采用单管旋喷桩机在该处引孔至漏水深度,进行单管旋喷,旋喷采用水泥浆,同时利用地面上的孔倒一些水玻璃下去,直至漏水停止。
如基坑漏水非常大,砂袋及土堆都挡不住时,可在漏水点背后补打钢板桩实现对漏水点、涌砂、涌水封堵。然后在漏水点处在进行单管旋喷,重新形成止水帷幕。
4、地铁基坑渗漏处理的保障措施
(1)编制了《地铁基坑围护结构桩间渗水、涌水应急预案》,并组建专业的基坑渗漏水应急抢险队伍。应急抢险队伍人员固定,不兼任其他工作,加入抢险队前已接受相关安全教育及抢险知识培训,能够做到24小时随叫随到,日常定期组织应急演练。
(2)现场了准备充足的应急物资,并安排专人定期检查。
5、结束语
根据基坑漏水的不同情况可采用不同的方法进行堵漏,但总的一点要注意,现场的抢险物资、设备要准备充分,制定应急预案,人员分工好,遇到险情后一定不能慌张,要按部就班的按照应急预案及分工进行,把危险扼杀在摇篮中,以保证基坑的安全。
参考文献
[1] 地下铁道工程施工及验收规范 GB50299-1999.
[2] 中铁十四局集团有限公司 广州轨道交通四号线车陂南站土建工程施工组织设计.