圆管排水在增建二线桥涵基坑施工中的应用
摘 要:增建二线施工既有桥涵排水是确保既有桥、路基的稳定与安全的前题,本文结合庵前小桥工程基坑施工实例,针对该工程特点,采取圆管排水、草袋围堰进行基坑围护,确保既有桥、路基、基坑边坡的稳定与安全,止水效果显著,在同类工程中可推广使用。
关健词:圆管;草袋围堰;排水
0 引言
增建二线施工既有桥涵排水的好坏,不仅直接影响桥涵基坑周边稳定、周边建筑物的安全和基础施工质量,还容易造成不必要的工期延误与经济损失。根据不同的地形、地质、周边环境、工期选择最适合的既有桥涵排水方案尤其重要,本文所介绍的圆管排水在增建二线桥涵基坑施工中的实际应用。
1 工程概况
新建大唐抚州电厂专用线庵前小桥位于既有向莆线左侧,与向莆线并行,线间距为8.5m,基底位于砾砂粉砂层,基底标高67.53m。为避免专用线桥施工对既有线路基的影响,庵前小桥设计分为2孔分离式(6.5×8.6)m框架,框架内缘与既有桥台前墙对齐,框架两端可避免侵入既有桥锥体范围,从而无需开挖路基。
庵前小桥基底地质情况:
1)粉质黏土:浅灰色,软塑, σ0=120kpa。标高67.6m。
2)砾砂粉砂:浅黄色,稍密,饱和, σ0=200kpa。标高65.2m。
3)花岗岩:灰绿色,稍密, 饱和, σ0=250kpa。
2 围护方案分析
新建庵前小桥设计分为2孔分离式(6.5×8.6)m框架,单幅宽6.5m,框架边与既有桥锥体衔接。为了确保既有桥、路基的稳定与安全,既有桥流水的排引是增建二线施工确保既有桥、路基的稳定与安全的前题。桥基底地质为砾砂透水性好,为避免水从基底涌入,确保基坑边坡稳定,必须排引既有桥流水,才能确保桥、路基的稳定与安全。
2.1 基础施工采用钢板桩围堰
钢板桩要穿过砾砂粉砂进入花岗岩层难度大,钢板桩会弯曲、变形达埋设深入要求。优点:钢板桩可重复利用,缺点:需要大型打桩设备、打桩震动对既有
桥、路基的影响。
2.2 基础施工采用草袋围堰
新建庵前小桥单幅宽6.5m,框架边与既有桥锥体衔接。采用草袋围堰要考虑基坑宽度、本桥基坑开挖放坡宽度、草袋围堰宽度、草袋至基坑边的距离等因素,排水面积小,还要考虑水从砾砂粉砂层流入基坑,造成基坑边坡有冲刷不稳定,达不到止水要求。优点:速度快。缺点:受场地,基坑边坡有冲刷。
2.3 圆管排水加草袋围堰
圆管排水加草袋围堰减小了受场地,同时也阻截了水从砾砂粉砂层流入基坑,减小基坑边坡冲刷,确保基坑边坡稳定,达到止水要求。优点:速度快、减小受场地,同时也加宽了施工作业平台。缺点:圆管安装需要吊装设备。
3 围护方案确定及实施
基础施工采用钢板桩围堰、基础施工采用草袋围堰、圆管排水加草袋围堰是三种不同的基坑围护止水施工工艺, 各有施工的针对性和适用性。本桥采用圆管排水加草袋围堰能更好地达到排引既有桥的流水,达到基坑边坡稳定,同时减小受场地,加宽了施工作业平台,确保既有桥、路基稳定与安全。圆管埋设的直径与排数要根据水流量、流速计算确定,同时也要考虑雨季或雨天增加水流量。
3.1 圆涵的敷设
圆管在运输、装卸过程中应防止碰撞,避免管节损坏或产生裂纹。管节安装采用吊车(或挖掘机)吊装,人工配合就位,管节安装从下游开始,接头面向上游推移,每节管节应紧贴紧密,不得有交错现象,要顺水流坡度成平顺直线,管节必须垫稳坐实,如节壁厚度不一,使内壁齐平。管接缝宽度不应大于10~20mm,管节用水泥砂浆填塞密实,上半圈从外向里塞,下半圈从里向外填塞,形成不漏水,接缝严密。
3.2 围堰施工
清除河床上的石块、树根等杂物,以减少渗漏水,用草袋或编织袋装松散的砂土,装土量为袋容量的1/2~1/3,袋口要扎紧,堆码要整齐,袋与袋上下左右互相错缝,围堰结构和断面应满足堰身强度、稳定和防水要求,围堰外形应考虑水深及河底断面被压缩后,流速增大而引起水流对围堰、河床的集中冲刷的影响,一般围堰顶宽不小于1m,内侧边坡1:0.5,外侧边坡1:1,中间采用黏土填筑并夯实,围堰填筑时从圆管侧开始至另一侧边。围堰要高于施工水位0.5m 以上,围堰内坡脚与基坑边距不小于1m。
4 承台开挖
基坑进行分层开挖,每开挖一层都要排除基坑内水,检查渗漏水情况,当开挖到有水渗漏时,查明渗漏量与渗漏原因。采用堵塞法止水,基坑四周设置排水沟,集水井。
5 工程实践效果
开挖后,基坑保持干燥,无渗漏水情,从基坑底涌出水量非常小,基坑未出涌水现象。表明既有桥流水圆管排水效果显著。
6 结语
场地小、两侧受时,采用圆管排水加草袋围堰能排引既有桥的流水,达到基坑边坡稳定,确保既有桥、路基安全。施工周期短、速度快。在施工条件受限的工程,采用圆管排水加草袋围堰作为增建二线桥涵基坑排水不失为一种良策。
参考文献:
[1] 《铁路桥涵施工规范》(TB10203-2002/J162-2002).
[2] 《客货共线铁路桥涵工程施工技术指南》(TZ2003-2008).
[3] 《改建既有线和增建二线铁路工程施工技术暂行规定》(铁建设[2008]14号).