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6.3 隔水帷幕施工


6.3.1 施工前应根据现场环境及地下建(构)筑物的埋设情况复核设计孔位,清除地下、地上障碍物。
6.3.2 隔水帷幕的施工应与支护结构施工相协调,施工顺序应符合下列规定:
    1 独立的、连续性隔水帷幕,宜先施工帷幕,后施工支护结构;
    2 对嵌入式隔水帷幕,当采用搅拌工艺成桩时,可先施工帷幕桩,后施工支护结构;当采用高压喷射注浆工艺成桩,或可对支护结构形成包覆时,可先施工支护结构,后施工帷幕;
    3 当采用咬合式排桩帷幕时,宜先施工非加筋桩,后施工加筋桩;
    4 当采取嵌入式隔水帷幕或咬合支护结构时,应控制其养护强度,应同时满足相邻支护结构施工时的自身稳定性要求和相邻支护结构施工要求。
6.3.3 高压喷射注浆法帷幕施工应符合下列规定:
    1 高压喷射注浆应按设计的有效半径和土的类别确定喷射方式、喷射压力、注浆流量、提升速度、旋转速度等工艺参数。对硬塑状态的黏性土、密实的砂土和碎石土宜采用较小的提升速度和较大的喷射压力。
    2 应采用隔孔作业的施工顺序,相邻孔喷射注浆的间隔时间不宜小于24h。
    3 高压喷射注浆时应由下而上均匀喷射,停止喷射的位置宜高于帷幕设计顶面1m。
    4 当高压喷射注浆因故中途停喷后,继续注浆时应与停喷前的注浆体搭接,其搭接长度不应小于0.5m。
    5 孔位允许偏差应为50mm,注浆孔的垂直度偏差不应超过1%。
    6 水泥土固结体搭接宽度应符合下列规定:
        1)当注浆孔深度L<10m时,搭接宽度不应小于200mm;
        2)当注浆孔深度为10m≤L<20m时,搭接宽度不应小于250mm;
        3)当注浆孔深度20m≤L<30mm时,搭接宽度不应小于350mm。
    7 摆喷注浆的喷射方向与摆喷点连线的夹角宜取10°~25°,摆动角度宜取20°~30°。
    8 施工中遇地下障碍物、洞穴、涌水、漏水及与工程地质报告不符等情况,应采取相应的措施。
6.3.4 压力注浆法帷幕施工应符合下列规定:
    1 注浆孔应按序列编号,注浆宜按隔一孔或多孔的顺序进行,当地下水流速较大时,应从水头高的一端开始注浆;
    2 对渗透系数变化较小的地层,应先注浆封顶,后自下而上进行注浆,防止浆液上冒;对渗透系数随深度而增大的地层,则应自下而上注浆;对互层土层,应先对渗透系数或孔隙率大的地层进行注浆;
    3 注浆用水pH值不得小于4,浆液宜采用普通硅酸盐水泥,可掺入速凝剂、防析水剂、水玻璃等进行多液注浆;
    4 宜采用定量、定压相结合注浆,对先序注浆孔采取定量注浆,对后续注浆孔采取定压注浆;
    5 双液注浆时应使用单向阀的浆液混合器,严禁采用三通阀门;注浆结束时应先停水玻璃浆液泵,后停水泥浆液泵;
    6 注浆工作应连续进行,每班组结束注浆后应及时清洗注浆设备。
6.3.5 水泥土搅拌法帷幕施工应符合下列规定:
    1 可采用单轴、双轴、多轴搅拌工艺施工,施工工艺参数应通过试验确定。
    2 孔位偏差不应超过50mm,垂直度偏差不应超过1%。
    3 水泥土搅拌固结体搭接宽度应符合下列规定:
        1)对单排施工,当水泥土搅拌孔深度小于10m时,搭接宽度不应小于150mm;当水泥土搅拌孔深度为10m~15m时,搭接宽度不应小于200mm;当水泥土搅拌孔深度大于或等于15m时,搭接宽度不应小于250mm;
        2)对双排施工,当水泥土搅拌孔深度小于或等于10m时,搭接宽度不应小于100mm;当水泥土搅拌孔深度为10m~15m时,搭接宽度不应小于150mm;当水泥土搅拌孔深度大于或等于15m时,搭接宽度不应小于200mm;
        3)多轴搅拌工艺宜采用套接一孔法施工。
    4 停止搅拌的位置宜高于帷幕设计顶面0.5m,当水泥土搅拌因故中途停止,继续搅拌时应与停止搅拌前的固结体搭接,其搭接长度不应小于1.0m。
    5 喷浆搅拌下沉、提升速度和重复次数应符合设计和工艺要求,并有施工过程记录。
6.3.6 冻结法帷幕施工应符合下列规定:
    1 冻结孔的开孔位置、偏斜率、成孔间距和深度应符合设计要求;
    2 冻结孔施工过程应采取措施减小倾斜,并采取针对性的防偏措施确保质量,成孔后应根据测斜数据绘制冻结孔成孔偏斜图;
    3 正式运转前应进行试运转,检验系统应达到设计要求;
    4 开挖前应对冻结壁进行检测,开挖过程中应对冻结壁的位移和温度进行监测,应维持地层的温度稳定;
    5 运转过程中应有日志记录,并应采取措施保证冻结站的冷却效率。
6.3.7 地下连续墙式帷幕施工应符合下列规定:
    1 应根据地质条件、场地条件等因素选择成槽设备;
    2 当采用地下连续墙兼作隔水帷幕时,槽段之间的接头应满足防渗隔水的要求,墙体混凝土抗渗等级不宜小于P6;
    3 在吊放钢筋笼前,应对槽段接头和相邻墙段的槽壁混凝土面用刷槽器等方法进行清刷,清刷后的接头和混凝土面不得夹泥;对设置防渗构件的接头,应将防渗构件装配到位。
6.3.8 咬合式排桩帷幕施工应符合下列规定:
    1 当采用软切割工艺施工时,加筋基桩应在非加筋基桩初凝前进行施工,并应确保相互咬合;
    2 咬合排桩基桩垂直度偏差不应大于3‰,桩位允许偏差应为50mm,预埋件位置的允许偏差应为20mm;成孔过程中如发现垂直度偏差过大,必须及时进行纠偏调整;
    3 因混凝土出现早凝现象或机械设备故障等原因,造成咬合排桩的施工未能按正常要求进行而形成事故桩,必须采取隔水补救措施。
6.3.9 钢板桩式隔水帷幕施工应符合下列规定:
    1 钢板桩式隔水帷幕应为锁口式构造;
    2 沉桩前应在锁口内嵌填黄油、沥青或其他密封止水材料;
    3 钢板桩锁口应平直通顺,互相咬合,使用前应通过套锁检查。
6.3.10 沉箱式帷幕施工应符合下列规定:
    1 沉井混凝土强度达到设计强度的70%及以上时方可拆除垫木,并应制定合理的拆除顺序;
    2 沉井下沉时应保持对称、均匀,并应制定预防突沉、沉偏、难沉的应急措施;
    3 当第一节沉井下沉至设计深度时,方可接筑第二节沉井,每次接筑最大高度不宜超过5m;
    4 沉井达到设计深度后应进行封井。
6.3.11 隔水帷幕施工尚应符合现行行业标准《建筑地基处理技术规范》JGJ 79和《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120的有关规定。

条文说明
6.3.2 连续性隔水帷幕常采用灌注桩支护结构,灌注桩在部分土层容易扩孔,如果先施工灌注桩,隔水帷幕施工时常与灌注桩无法贴近,容易出现隔水帷幕垂直度偏低或隔水帷幕与灌注桩缝隙大,以及桩间土流失等不利情况,故先施工帷幕。嵌入型隔水帷幕要根据支护桩而定位切割,故先施工支护结构。
6.3.3 旋喷桩垂直度和定位均较难监控,故旋喷桩咬合灌注桩应采取放样预先定位,确保与灌注桩的咬合。
    旋喷桩在动水情况常常难以成型,在一些空洞和松散土层施工质量不佳,故施工时应根据记录出现异常情况采取措施,比如预先黏土充填,或增加膨润土。
    旋喷桩依靠喷射压力和提升速度实现设计直径和质量,相同的喷射压力在不同的土层产生桩体直径不一样,根据土质条件进行调控。
6.3.4 土层不均匀性时,浆液容易向渗透性大的土层先渗透,故该类土层应分段注浆,确保隔水帷幕的整体封闭。在动水状态下,初凝时间大于10min的浆液会因大量流失而失去加固效果,故应采取双液注浆,缩短水泥浆凝固时间,但太短的凝固时间容易堵管。
6.3.5 搅拌桩是最常见的隔水帷幕,至少有三种:三轴搅拌桩、两轴搅拌桩、单轴搅拌桩。三轴搅拌桩施工深度可达30m,两轴和单轴一般施工深度可达15m~18m,施工深度越深,垂直度和搭接要求越高。搅拌桩的强度和均匀性是影响隔水帷幕质量的关键;搅拌桩的下沉和提升速度会影响土体中水泥掺入量和水泥掺入的均匀性;搅拌次数和搅拌时间影响水泥浆与土体的拌合及水泥土的均匀性,需要重视。施工中断浆和冷接缝会出现质量隐患,故该情况均需记录和加强处理。
6.3.6 冻结孔开孔位置和偏斜影响冻结孔的成孔间距,冻结孔的成孔间距对冻结壁的形成质量和速度起到关键作用。正式运转前应对冷却水、冷媒剂、制冷剂系统进行试运行,各系统应满足设计要求。冻结法施工另一个关键环节是电力不能间断,需要配备备用电力设施。
6.3.7 本条明确了地下连续墙施工应满足的施工要求。
    1 槽壁坍塌常导致槽底不平,钢筋笼放入容易倾斜,导致接头管(箱)倾斜,容易出现开叉现象;槽壁在浇筑混凝土时坍塌易出现墙体夹泥而导致孔洞等质量事故。故在槽壁易坍塌的土层施工时,要求采取黏度大的泥浆提高槽壁稳定性,或采取搅拌桩预先进行槽壁加固;周边环境简单时,可通过降水提高槽壁稳定性。
    2 接头管(箱)若固定不可靠或垂直度不高,在浇筑混凝土后,容易影响相邻幅地墙施工和垂直度,从而出现搭接不佳现象;接头管(箱)强度、刚度不高,以后拔除困难,容易出现拔断现象;这些都会影响其隔水质量。
    3 地下连续墙采用泥浆护壁成槽,接头混凝土面上必然附着一定厚度的泥皮,如不清除干净,浇筑混凝土时在槽段接头面上会形成一层夹泥带,该处则容易出现隔水质量隐患,故应采取清刷将夹泥处理干净。
    4 部分接头可采取加强措施提高接头防渗效果,比如工字钢等接头可增加止水钢板防止混凝土绕流,提高隔水效果。
6.3.8 钻孔咬合桩分软切割工艺和硬切割工艺。硬切割施工质量可靠度较高,一般采用全回转钻机施工;软切割施工可采用全回转钻机施工,也可多功能套管钻机,或采用旋挖钻机施工。
    1 钻孔咬合桩垂直度要求高,一般要采取垂直度自动测量措施,并宜采取导墙提高垂直度控制能力。
    2 软切割工艺可通过保持取土面始终高于套管底口一定深度,或采用向套管内注入一定量的水,通过水压力来平衡前序桩混凝土的压力,避免管涌。
    3 硬切割工艺成孔时应复核地下水对取土的影响。下压套管时,取土面应始终高于套管底口不小于2.5m;终孔时取土面应高于套管底口不小于1.5m;取土时遇承压水、特殊地质等影响时,取土面高于套管底口土体高度应根据试桩结果确定。
6.3.9 钢板桩有大企口和小企口之分,大企口自身防水性能较差。国内钢板桩施工精度差,多次使用锁口常常缺损和变形,导致锁口不能有效咬合和顺利沉桩,故要求使用前锁口修整到平直通顺,并通过套锁检查。为确保钢板桩隔水质量,沉桩前应在锁口内嵌填黄油、沥青或其他密封止水材料,提高锁口密封性。钢板桩沉桩方法有单桩打入法、屏风法等,采用屏风法施工误差不容易积累,质量容易保证;单桩打入法施工速度快但容易产生误差积累,导致不易闭合。

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建筑与市政工程地下水控制技术规范 JGJ111-2016
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