城市水毁修复工程挡墙施工技术探讨
2021-09-18邹先根广州市花都区水务建设管理中心
邹先根 广州市花都区水务建设管理中心
广州地区城市里面河流众多,雨量大,但是在一些乡镇老城区,存在较多房屋靠近河道、甚至直接占用河道等现象,河道弯曲、狭窄,因历史原因及现场实际状况,房屋不能拆除,反而必须考虑进行保护,所以本文从多个技术方面进行探讨。
一、工程概况及存在问题分析
该工程为对广州市某城区在2020汛期一次暴雨过程中河道多处水毁点进行修复,主要施工内容为修复堤防、恢复河涌断面,保障河涌防洪、排涝,因地制宜兼顾生态、景观等多种功能要求,堤防修复不改变河道原有断面,重建堤防高度规格与原有堤防工程一致,局部河段新增植草护坡增强岸坡稳定性。
本文主要从工程水毁最严重、施工难度最大的部位进行探讨,该部位水毁段全长61m,左岸距3栋砖混结构房屋不足5米,其中1栋无桩基础,河堤垮塌已造成房屋地基开裂、沉降,见图1。
二、总体施工技术探讨
原设计为钢板桩支护,施工震动大;原设计结构为重力式挡墙,开挖工程量大、施工工作面不足,最大开挖深度大于5m,且施工扰动将加剧房屋地基开裂、沉降,存在倒塌风险。作为业主项目负责人,主动组织参建单位现场查勘并召开专题会议,明确了设计变更方案:采用充填灌浆的方式对房屋地基进行加固,将钢板桩支护调整为钢管桩支护,优化挡墙结构为悬臂式挡墙。技术方案优化后见图1。
图1 支护及挡墙结构断面图
三、黏土灌浆施工技术探讨
1.必要性探讨:首先采用黏土灌浆施工队房屋地基进行加固,同时也对后续开挖土体进行加固,保证房屋安全,保障施工安全。
2.布置方式及主要技术参数:在单侧渠堤布设两排灌浆孔,孔位间距1m,排距1m,两排孔位相互错成正三角形分布,孔深3-5m。
3.施工工艺:为保证灌浆质量,灌浆孔分两序纵向进行施工,施工工艺流程:布孔—造孔—制浆(供水、供料)—注浆—终孔、封孔—下一孔位施工。
4.主要技术保证措施:通过钻孔、灌浆试验,确定主要技术参数,并进行效果评价。
(1)造孔,空位偏差<10cm;孔斜<孔深2%,优良;
(2)制浆,进行灌浆试验确定配合比:3:0.8:0.2(水:粘土:水泥),合格;
(3)注浆,全孔段纯压式灌浆,压力0.05~0.15MPa,优良;
(4)封孔,C20细石混凝土封孔,合格。
四、钢管桩施工技术探讨
1.必要性探讨:周边施工条件受限,为保证房屋安全、施工安全及进度,采用钢管桩代替钢板桩作为永久支护。
2.布置方式及主要技术参数:将钢板桩支护调整为Φ121×8钢管桩支护,间距200mm,河道两侧各布置一排,左侧桩长9.5m,右侧桩长7.5m,内部回填C25砼,顶端浇筑C30钢筋砼冠梁连接。
3.施工工艺:本工程钢管桩施工工艺流程
测放桩位—钻机就位—调整垂直度—钻至设计深度—清孔—安放钢管(钢管材料、钢管加工、成型钢管验收)—下放注浆管
4.主要技术保证措施
①钻孔:采用潜孔钻机成孔,岩层金刚石钻头。钻机安装时要做到三点一线,即三角架顶角、钻杆轴线、桩孔中心在同一铅垂线上,以保证钻孔垂直度,钻杆轴线同桩孔中心位置偏差≤10mm,钻机安装必须平稳、牢固,钻机就位后,底座垫实塞紧,防止钻机在施工中发生偏移、倾斜和沉陷,在钻进过程中经常检查。由于桩孔距较小,应采取隔二打一的顺序,防止串孔影响成桩质量。
②清孔:若有塌孔现象,重新下钻杆高压风清孔,孔底沉渣不宜大于设计深度以上300mm。钻孔结束应立即插钢管,压力注浆。
③钢管制作与安放:钢管采用Φ121,壁厚8mm,钢管长度不足时采用内衬对焊连接的方法,钢管端部焊接ф9.5和ф7.5圆钢长0.5m吊环,以备钢管吊放安装;下部2米范围内梅花形开孔,孔距50cm,以利浆液充满钢管外侧;钢管吊放安装采用12T汽车吊配合人工吊装入孔,必要时采用专用平板振动器振冲入孔。
④混凝土灌注:按照设计图纸灌注C25细石混凝土,采用ф35软轴振捣棒振捣,混凝土灌注至孔口后即可停止,过一段时间后补灌饱满。
五、挡墙结构优化措施探讨
工程采取黏土灌浆及钢管桩支护措施后,安全性得到保障,但现场施工工作面仍受较大限制,经继续研讨,将挡墙结构调整为悬臂式挡墙,高约4.2m,墙厚500mm,根据现状钻孔情况,现状挡墙底为砾质粘性土层,地基承载力约 150kpa,基础处理考虑 500mm 厚的碎石垫层换填,挡墙靠河涌侧采用抛石护脚,临涌挡墙面贴大理石贴面,挡墙顶设置仿木栏杆用于安全防护。
六、效果评价
经业主单位组织研讨并优化施工技术方案后,该部位水毁修复于2021年3月2日进场施工,首先进行土体黏土灌浆及钢板桩支护施工,之后快速推进土方开挖及进行挡墙结构施工,3月30日顺利完成挡墙结构主体工程施工。房屋安全及施工安全得到切实保障,施工效率大幅提高,施工进度大幅加快,施工质量达到优良,挡墙及护栏外观得到当地村民及村镇干部的一致好评。
七、结束语
文章从工程实例出发,探讨城市河道水毁修复工程挡墙施工技术措施,确保了施工安全及质量,提高了施工效率,取得了良好的经济效益和社会效益,希望在为其他类似工程及施工技术提供借鉴意义。