在建筑工程施工中,钢板桩作为一种常见的临时支护结构,广泛应用于基坑开挖、桥梁基础施工、地下管道铺设等领域。广州地区由于其特殊的地质条件,如软土层较厚、地下水位较高等因素,拉森钢板桩的使用尤为普遍。然而,在钢板桩拔除后,其留下的孔隙若处理不当,极易引发地面沉降、周边建筑物开裂、地下管线损坏等一系列工程问题。因此,钢板桩拔除后的孔隙处理,特别是注浆填充工艺的标准化实施,显得尤为重要。
钢板桩在施工过程中,通常通过振动锤或液压设备打入土层中,形成连续的支护结构。拔除时,由于土体的侧向压力、地下水的冲刷作用以及桩体与土体之间的摩擦力,往往会在桩体周围形成一定范围的空隙。这种空隙的大小与土层性质、打桩深度、拔桩速度、施工工艺等因素密切相关。
孔隙的存在会破坏土体的原有结构,导致土体松动、孔隙水压力变化,进而引发地面沉降。尤其是在城市密集区域,如广州老城区,建筑物密集、地下管线复杂,若孔隙未及时有效填充,可能对周边环境造成严重影响,甚至引发安全事故。
注浆填充是一种有效的孔隙处理方式,其核心在于通过压力注浆的方式将浆液注入钢板桩拔除后形成的空隙中,达到填充、加固、止水的目的。浆液在压力作用下渗透至土体孔隙中,凝固后可形成具有一定强度的固结体,从而恢复土体的整体性和承载能力,防止地面沉降的发生。
注浆填充的主要作用包括:
根据《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202)以及广州市相关地方标准,钢板桩拔除后的注浆填充应遵循以下技术标准和操作流程:
注浆材料一般采用普通硅酸盐水泥或特种水泥,必要时可掺入粉煤灰、膨润土等添加剂以改善浆液性能。浆液水灰比宜控制在0.4~0.6之间,具体比例应根据地质条件和工程要求进行配比试验确定。
注浆压力应根据土层性质和现场条件合理设定,一般控制在0.2~0.5MPa之间,避免压力过高导致土体破坏或浆液上冒。注浆量应根据孔隙体积和土体吸浆能力进行估算,确保充分填充。
钢板桩拔除与注浆作业应同步进行,通常采用“边拔边注”的方式。即在拔桩的同时,通过预埋注浆管或专用注浆设备将浆液注入桩周空隙中,以减少空隙暴露时间,防止土体坍塌。
注浆管应沿钢板桩长度方向布置,间距一般为1~2米,深度应略深于钢板桩插入深度,确保浆液能覆盖整个空隙区域。注浆管可采用PVC管或钢管,管壁开孔以便浆液扩散。
注浆完成后,应通过钻孔取芯、压水试验、静载试验等方式对注浆效果进行检测。检测内容包括浆液扩散范围、土体加固效果、承载力提升情况等,确保注浆质量满足设计要求。
广州地区的地质条件以淤泥质软土、砂层、粉质黏土为主,地下水位较高,土体松散易塌陷。在此类地质条件下,钢板桩拔除后的注浆填充尤为重要。
在多个实际工程中,如广州地铁、珠江新城地下综合管廊、海珠区旧城改造等项目中,均采用了科学合理的注浆填充工艺。通过优化注浆参数、合理布置注浆管、加强施工过程控制等手段,有效控制了地面沉降,保障了周边建筑物和地下管线的安全。
例如,在某地铁出入口施工中,项目组采用“边拔边注”工艺,注浆材料采用水泥-粉煤灰混合浆液,注浆压力控制在0.3MPa以内,注浆量根据实际拔桩体积进行动态调整。施工后通过沉降监测,周边地面最大沉降值控制在5mm以内,远低于设计允许值,取得了良好的工程效果。
钢板桩拔除后的孔隙处理是影响基坑工程安全和周边环境稳定的重要环节。注浆填充作为目前较为成熟和有效的处理方式,其标准化实施不仅有助于提升工程质量,更对城市地下空间开发、环境保护和公共安全具有重要意义。
在广州这样的复杂地质城市,应进一步加强对注浆填充工艺的研究与推广,结合工程实际不断优化施工参数,完善质量控制体系,确保注浆填充工作的科学性、规范性和有效性,为城市基础设施建设提供坚实的技术支撑。
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