珠海电厂循环水泵房深基坑支护技术

第17卷第2期建羞科学Val. 17,No.22001年4月BUILDING SCIENCEApr. 2001[文编号]1002 - 8528(2001)02 - 0026 -04珠海电厂循环水泵房深基坑支护技术刘峰(广东省电力工业局第一工程局工程部,广州510735)[擒要] 珠海电厂循环水泵房探基坑开挖中采用高压喷射注浆形成防渗帷幕,利用地下连续墙作圈护结构,在海边块石区域进行明挖施工获得成功。本文结合工程实践,介绍了该支护结构的特点工艺过程、施工关键及技术措施。[关镧谰]地下连续墙;止水帷幕;深基坑支护;软基处理[中圈分类号] TU7S3[文献标识码] ARetaining Technology for Deep Foundation Pit Excavationof Circulating Water Pump House in Zhuhai Power StationLIU Feng(Enginering Dirisimn ,No.1 Enginering Department , Guangidong Electricity Industry Bureau, Gruangzhou 510735,China)[Abetr ct] Hghpressure jet grouting was crried out for the exavation of the deep foundation pit of the croilating water pumphouse in Zhuhai Power Station, forming a water saling sreen. The diaphregno wall was built 8s 8 retaining stucture. The techandogy was proved sccsful in the block stone are neer the sea. The technoloay end it featurs the hey point of costutin, and theprecautions and c∞untermeasures are discused.[Key wonds] diaphragm wall; water seling sreen; retaining for deep foundatio pit; soft soil foundetion tatmoant土,层厚1~3m,粉质粘土,层厚8~ 13m。1工程概况及特点该工程特点是:(1)工程座落在人工填海的块石层上,块石厚本工程位于珠海市高栏港附近,紧靠海边新建度达5~ 19m,如何处理这些块石是本工程成工中的三座泵房井为6X 660MW发电机组的循环水泵房。- 大难题。第一期先建2x 660MW发电机组, 1999年2月通(2)地下水位直接受海水涨落潮影响,地下水水,对泵房井而言,三座泵房井须-次施工完毕。每与海水贯通。.座泵房井外包尺寸为38.25mX 37m,深度达(3)必须在14个月内完成3个泵房井施工,工14.3m,井壁及底板厚均为1.2m, 4.0mX 4.5m取期十分紧张。水口均在迎水面井壁上,直接取水,进水口底标高为(4)投标费用低。- 8. 1m,相邻泵房净距为4.4m。本工程施工场地地面标高为+ 5.0m(黄海高2深暮坑支护方案程),海水高潮位为+ 2.0m,最大浪高1.5m(50年一遇)。泵房位置地层分布从上而下分别为:①块石根据该工程特点,经过对沉井、半潜驳、大开挖填土层,层厚5~ 19m不等;②海砂,层厚0~4.5m;方案的综合分析与比较,最终确立了高压喷射注浆③淤泥层,层厚4.5~ 13m;④粘土层、淤泥质粘止水帷幕与地下连续墙相结合的圈支护明挖施工方案(见胆1及图2)[收精日期]2000-08- 16中国煤化工K,=1. 27>[作者简介]刘峰,(1963年-),男,工程师HCNMHG第2期刘蜂,等:珠海电厂循环水泵房墚基坑支护技术271.0;基坑抗隆起安全系数K2= 3.48> 1.2;地下连.f= 32.6mm,故满足要求。续墙顶部的最大水平位移Smx = 30mm ,最大变形4100- 414411000圈1基坑團支护平面圈m-urn 5.003.00释+2.0014932L -16.00图2坑圈支护剖面圈这几道关键项目的施工工艺和技术措施。3施工工艺及主要技术措施3.1临时圈增t为抵御台风及海浪影响,确保施工期间基坑稳本工程深基坑支护的施工工艺流程为:筑临时定,须在基坑临海侧构筑临时圈堰。考虑到工期紧,圈堰→止水帷幕+第1次开挖(+ 5.0 m~ - 2.0m)现场可就地取石,因而采用了钢筋笼内抛填块石的及降水-→地下连续墙→第2次开挖( -2.0 m~-方案。即沿圈堰轴线将加工好的底层钢筋笼依次紧5.5m)及降水→圈梁、围檩、支撑及基坑底注浆加固→第3次开挖(-5.5m~ -9.7m)- +泵房井制作+密排列,并往笼内填充块石,第二层钢筋笼按品宇形支撑拆除。堆放在第1层上,最后用长钢筋将所有钢筋笼烧焊下面着重介绍施工工艺流程中的筑临时圈堰。连接成一个整体。钢筋笼尺寸1.2mX 2.0mX止水帷幕、地下连续墙基坑底注浆加固和支撑拆除中国煤化工层,砂袋层上部宽TYHCNMHG28建蔬科学第17卷1.0m,下部宽3.6m,排列整齐密实,并在钢筋笼块填原堤岸外侧 ,形成-条长215. 2m,宽21.6m,顶标石层和砂袋层之间夹一层彩条布,然后用砂石土回高 + 5.0m的围堰(见图3)。条布止水枪茶轴旗事国填土0.503800--2500--- -6500-5000圈3團堰施工及回填示意图3.2止水帷幕高约11~ 16m,均自块石下淤泥质土层中3~ 5m开本工程高压喷浆止水帷幕采用三重管工艺始,向匕喷至+ 3.0m,采用桩(旋喷)板(喷)结合方(CIP工法) ,钻孔深度为13~ 16m,轴线长482m,墙式,形成连续的止水帷幕,喷射孔距为1.2m(见图4)。F1.2o+ 1.2m F 12m+-1.2n+①- -87-一 中87一8rH19.8+12-+-.2m+②图4止水帷幕施工平面图止水帷幕的施工工序是:(4)提升速度:旋喷(-序孔)5~6cn/min;撄喷定孔位-→造孔→下喷射管- +制浆→喷射- +旋摆(二序孔)6~8cm/min;提升→成墙-→回瀵。(5)旋转速度与摆角:8 ~ 10r/min,沿轴线撄角其施工工艺参数是:为45~60度。(1)高压水:-序孔为35 ~ 36MPa,二序孔为38高压喷浆止水帷幕的主要技术措施有:~ 40MPa,流量为75L/min;(1)解决钻孔难度大的技术措施由于该工程(2)压缩气:0.7~0.8MPa,气为60~ 80mr2/h;施工地层是由大量块石及山坡土回填而成,特别是(3)浆液:普硅425号水泥，浆液配比:水:水泥临海侧回填了大量坚硬的花岗岩块石,虽然采用=0.8:1,比重不小于1.65,进浆t 80L/min; .300型中国煤化工曼,经常出现塌YHCNM HG第2期刘峰,等:珠海电厂 循环水泵房探基坑支护技术29孔、卡钻及掉钻头现象,且合金钻头、岩芯管及钢粒工程的主体起到挡土防水双重作用,保证基坑继续等消耗量大。如331号孔,用工时248小时,消耗合开挖及泵房主体制作的干施工。地下墙圄护形式采金钻头71个。这些难度大的孔段平均每孔充填砂用分格式将三个泵房分别围成三个基坑,使三个泵及粘土均在50~60m3左右。针对以上问题，采用房分别单独施工,地墙厚80cm,1号、2号泵房间隔了加厚壁合金钻头和钢粒钻头,并根据不同岩性及地墙深度为-2.0~- 15m,2号3号泵房间隔地墙时更换适当的钻头和钻具;对于严重塌孔和漏浆的深度为- 2.0m~ - 13.0m,其余地下墙为- 2.0~孔除加大充填粗砂外,还使用了特种护壁浆液,保证- 17.0m。根据本工程的特殊性,在- 2.0m以下仍了成孔质量。有局部地方(临海侧)存在较大块石层,在地下墙施(2)喷射漏浆严重的主要技术措施钻孔在漏工中采用了C50成槽机施工及乌卡斯冲孔成槽相浆部位充填级配料时,其扩散范围往往受到限制。结合的施工方法。整个地下墙工程共分81幅单元当进行高喷潍浆时,地层受到高压水冲击及压缩气槽段,标准段为 6m一幅,其它根据工程需要划分为扰动作用,未充填级配料的地层还会发生漏浆现象。2~ 4m不等幅櫝段,其中C50成櫝41幅,计243.5特别是止水帷幕-序孔,基本都出现进漏浆现象,严延米,乌卡斯冲孔成槽共40幅计173.5延米。重漏浆主要发生在堆石层,临海-侧尤为严重,主要地下连续墙施工的主要技术措施:是临海- -侧填块石多而且大,加之受到海潮的冲刷(1)乌卡斯成槽难度大问题由 于块石填海形将细颗料带走,使块石架空。因而,对漏浆严重的成的地层具有极不规则性,且块石坚硬,大小不一，孔,除从孔口抛填配料外,适当降低水气压力,减少经常造成卡锤、探头石现象。由于卡锤的块石一般供水量,提高浆液稠度,增加供浆量,并在浆液中掺不是太大,故采用吊机吊一小锤进卡锤部位进行冲加一定比例速凝剂,使该地层的水泥浆液在短时间击,收到良好效果。针对探头石现象,在探头石部位内速凝硬化,控制水泥浆液流动范围,达到节约材不断充填粒径较小的块石,用冲击锤对此都位实施料,保证灌浆质量的目的;有时亦采用先静压浆,连续不断冲击。对探头石较大者,采用在槽的另外待基本不漏浆时再恢复高喷推浆。-铡垂直竖立-块3cm厚的钢板,并抛填部分粒径为了检验止水效果,我们对止水帷幕进行了高适当的块石,用冲击锤对其进行不间断冲击施工。喷板墙注水试验和开挖检查,为检查高喷止水板墙(2)调配出适合临海护壁的泥浆由于泵房区紧的渗透性,我们对127号和132号喷孔做了现场试临海边 ,地下水基本与海水性质相同，化学成分复验。1997 年12月5日开始钻注水孔,孔深10m,孔杂,特别是硫酸盐、钙、镆离子含量高,这些都直接对径100mm,12月18日在现场做了注水试验。经注正常护壁泥浆起到相当大的破坏作用,致使泥浆废水试验,127号、132号高喷墙体的渗透系数K分别浆率很高。 经过现场的多次试验调整,调配出比较为2.45x 10 6cn/s及4.5.x 10 °cm/s,试验结果表适合的泥浆,提高护壁能力。明该止水帷幕满足设计要求。另外,对1997年123.4 坑底注浆加固月的1号、402号、401号三孔进行了开挖检查,挖出由于泵房位所处地基土属软塑或可塑性土墙深0.8m,从开挖墙段中清楚看到,止水帷幕墙体连质,承载力满足不了压应力17t/m2的要求。根据开续完整,旋喷桩径约110cnm,，摆喷(最薄处)约36an,板挖后地质情况,临海侧存在块石,故对整个- 5.10m墙平均厚度70cmn,完全满足后序施工要求。层面进行分区加固,临海侧块石区采用高压喷射注3.3地下连续墙浆法加固,其余无块石区采用探层搅拌桩进行加固。地下连续墙的施工工序是:测量放线→导墙→沉桩有效深度8.5m,空桩4.0mo,水泥掺f t 13%,掺地下墙成槽(C50成槽及乌卡斯成槽)→吊放锁口管人木质素0.2% ,单桩水泥用量怀小于800kg/根,具入槽→槽底清基◆吊放钢筋笼人槽-挠注水下混凝体施工控制在850~900kg/根,水灰比控制在1:0.5土→吊拔锁口管。~0.6之间。探层搅拌区采用四搅二喷方法施工，地下连续墙的施工工艺是:地下连续墙为支护中国煤化工(下转第35页)YHCNMHG第2期王潇洲;某高层则筑筏基大体积混凝土裂侧控制技术35度(C)和底部温度(D)。测温元件采用高精度的电现任何裂缝。混凝土表面贮水热保温保湿养护方子温度传感器,测温管采用直径为50mm钢管制作。式,不仅有效地控制了筏基混凝土内表温差始终保混凝土浇筑前,封底后的测温管按不同位置和不同持在规定允许范围内,而且延缓了混凝土内部的降埋人深度与底板钢筋焊接固定预埋,管口高出贮水温速率,有利于控制混凝土内部的收缩裂继。实.池水面150mm,用预先做好的木塞塞紧，防止雨水贱证明,本筏基选择混凝土表面贮水蓄热养护方和杂物落人。混凝土浇筑后，温度上升阶段每2小式以及采取综合的施工技术措施,是有效的、成功时测温一次,持续测温3~4天,待温度下降后,每8为。小时测温-次。根据测温记录显示，混凝土中心最由于大体积混凝土工程的条件比较复杂,施工高温度达到62.5C ,内表最大温差为2l.2,与计情况各异,加上混凝土原材料的材性差异较大,因此算值基本符合,且在允许范围内。控制温度收缩裂缝是涉及结构计算构造设计材料组成及物理力学性能、施工工艺等多学科的综合性,大气层蝎点问题。所以在施工技术上,从选料、配合比设计、施(A工方法、施工季节的选定和测温养护筹,采取一系.列综合性措施;在施工组织上,编制切实可行的施工慶内鲴点30方案采取全过程的温度监测,制定合理的施工技术g措施。也就是说,采取综合方法控制裂缝,能够确保D、大体积混凝土结构的工程质t。[参考文献]图3测温断面测点布置图1杨嗣信主编.高屈建筑施工手册[M].第-版.北京:中国建筑4结束语工业出版社,1992.2王铁梦著.工程结构裂删控制[M],第-版.北京:中国建筑工本筏基混凝土施工于1999年3月6日开始,连业出版社,1997.续7天完成。完工至今混凝土表面光滑平整,未发3吴中伟.岑胀混秦土[M]. 北京:中国铁道出版社,1989.(上接第29页)高压喷射注浆区采用双重管法进行加固。加固原则支撑轴力进行观测,从基坑开挖开始至泵房井垫层为满堂红加固。深层搅拌桩桩径700mm,桩距混凝土浇筑对基坑进行监控。观测结果显示,地下1.05m;高压旋喷桩桩径1.2m,桩距1. 8m。连续墙最大水平位移32.66 mm,最大倾斜角最后,我们对坑底注浆加固进行了抽心静载试0.285',与设计值相比,略显偏大,但仍在警戒值内,验及标贯试验,证明地基加固均能满足承载力要:处于稳定状态。3.5支揭 的拆除当泵房井底板(1.2m厚)施工完毕后,进行第一道边墙(至斜撑梁底)的施工,待第1道边增混凝土珠海电厂循环水泵房基坑支护工程位于临海的完成后,即可进行支撑的拆除。为避免对泵房井本岸堤.上,工程难度大,圈堰支护明挖方案成败的关键体施工造成影响,采用静态爆破的方法进行处理。在于止水帷幕及乌卡斯成槽能否成功,经过对方案3.6信息化施工的精心编制及在施工中一系列技术措施的运用,上为确保基坑安全可靠,本工程设了地下连续述方凸中的守首为在电方块石填海地质墙铡向位移观测,对地下连续墙顶水平、垂直位移和条件HH中国煤化工了-条新路。CNMHG