在建筑工程中,钢板桩作为一种常见的支护结构,广泛应用于基坑支护、地下工程、桥梁基础等施工中。由于广州地处珠江三角洲地区,地下水位较高,地质条件复杂,钢板桩施工过程中极易受到地下水渗透的影响,因此必须采取有效的防渗措施,以确保施工安全和工程质量。
在钢板桩施工过程中,防渗措施主要围绕防止地下水渗入基坑、防止土体流失、确保支护结构稳定等方面展开。以下是几种在广州地区较为常见且行之有效的防渗措施:
一、钢板桩接缝处理
钢板桩之间的接缝是地下水渗入的主要通道之一。因此,在施工过程中应特别注意接缝的密封处理。通常采用的方法包括:
- 涂抹止水材料:在钢板桩打入前,在锁口处涂抹沥青、止水膏或专用密封剂,以增强其密封性能。
- 填充止水条:在钢板桩锁口之间插入遇水膨胀止水条或橡胶止水条,利用其膨胀特性封堵缝隙。
- 注浆加固:在钢板桩打设完成后,对锁口处进行高压注浆处理,利用水泥浆液填充缝隙,增强整体防渗性能。
二、设置止水帷幕
止水帷幕是一种在钢板桩外围设置的连续防渗结构,能有效阻断地下水的流动路径。在广州地区,常用的止水帷幕形式包括:
- 深层搅拌桩止水帷幕:通过深层搅拌机械将水泥浆与土体搅拌均匀,形成具有一定抗渗能力的连续墙体,适用于软土地基。
- 高压旋喷桩止水帷幕:利用高压喷射设备将水泥浆液喷射到土体中,形成柱状固结体,具有较高的抗渗性和强度,适用于砂层、砾石层等地质条件。
- 地下连续墙:在钢板桩外围施工地下连续墙,作为主要防渗结构,适用于地下水丰富、渗透性强的复杂地质环境。
三、基坑内排水系统设置
即便采取了钢板桩接缝处理和止水帷幕等措施,仍不可避免会有少量地下水渗入基坑内部。因此,必须在基坑内设置完善的排水系统,以及时排除渗水,确保施工环境干燥。
常用的排水措施包括:
- 明沟排水:在基坑底部四周设置排水沟,将渗水引导至集水井,再通过水泵排出。
- 盲沟排水:在基坑底部或边坡设置盲沟,内填碎石或透水材料,增强排水效果。
- 井点降水:在基坑周边布置轻型井点或深井井点,通过抽水降低地下水位,减少地下水对钢板桩的压力和渗透。
四、钢板桩与支护结构的联合应用
在某些地下水位高、土质松软的工程中,仅靠钢板桩难以完全实现防渗目的。此时可以将钢板桩与其他支护结构联合使用,形成复合支护体系,以增强整体防渗能力。
- 钢板桩+内支撑:通过设置钢支撑或混凝土支撑,增强钢板桩墙体的稳定性,减少因变形导致的渗漏。
- 钢板桩+土钉墙:在钢板桩支护的基础上,结合土钉加固土体,提高边坡稳定性,减少地下水渗流路径。
- 钢板桩+喷锚支护:在钢板桩外侧进行喷射混凝土并锚固钢筋网,形成封闭的防渗面层,防止土体松动和渗水。
五、施工过程中的监测与调整
在实际施工过程中,应建立完善的监测系统,对地下水位、钢板桩变形、渗水量等关键参数进行实时监测,及时发现潜在风险并采取应对措施。
- 水位监测:在基坑周边设置水位观测井,掌握地下水动态变化。
- 变形监测:对钢板桩墙体进行水平位移和沉降监测,确保支护结构稳定。
- 渗漏监测:在钢板桩接缝、基坑底部等关键部位布置渗漏监测点,发现渗水及时处理。
六、特殊情况下的防渗处理
在广州部分地区,如珠江沿岸、河涌附近或地下管线密集区域,地下水情况更加复杂,需采取针对性更强的防渗措施:
- 化学注浆法:针对局部渗漏严重的区域,采用化学注浆材料进行封堵,快速形成防渗屏障。
- 冷冻法:在极端情况下,可采用人工冻结法将土体中的水分冻结,形成临时止水层。
- 复合防渗层:结合钢板桩、止水帷幕、排水系统等多种措施,形成多道防线,确保防渗效果。
综上所述,广州地区的钢板桩施工防渗措施应结合工程地质条件、地下水位情况、施工环境等多方面因素综合考虑。通过科学设计、合理选材、精细施工和有效监测,能够显著提升钢板桩支护结构的防渗性能,确保工程顺利进行,保障施工安全和周边环境的稳定。