地下水池上浮纠偏及加固处理技术.doc

地下水池上浮纠偏及加固处理技术第l0期枷6年l0月广东土木与建筑GUANGDONGARCHITECTURECIVILENGINEERINGND.10OcT2o06地下水池上浮纠偏及加固处理技术张建基李奇逊(广东省六建集团有限公司广东佛山528000)摘要:通过对某公司污水处理池上浮事故进行分析和纠偏加固方案设计,介绍纠偏厦加固处理技术的应用.提出地下水池施工要点厦水池上浮施工纠偏,加固处理要点.关键词:地下水池;上浮;纠偏;基底加固1工程概况某公司污水处理池初沉池长10.5m,宽4.5m.高4m,其顶面与地面齐平,基础采用500深层搅拌桩,间距1.0m,垫层为10cm厚的CIO混凝土.钢筋混凝土底板厚300mm,壁板厚250mm,采用C25,P6抗渗混凝土,顶板厚150mm,采用C25现浇混凝土.其剖面如图1所示.m0o基坑支护采用单排拉森钢板桩.入土深度12m.加设一道内支撑支护,钢板桩内侧采用22槽钢连系梁.内支撑采用一道325x12钢管.水池施工工艺流程为:深层搅拌桩一基坑支护钢板桩一土方开挖一垫层一底板一壁板一顶板一水池内外抹面,回填土方.水池在完成池壁板混凝土浇筑后次日即遭遇连夜暴雨,造成水池基坑内水位急剧上升,水池整体被托起上浮并发生偏移和倾斜.在完成池壁板但未完成顶板浇筑前则无法抵抗水的上浮力.2.2水池基坑位于施工现场的最低点,基坑顶未设置排水沟,大暴雨造成施工现场大面积的水汇流至基坑内,使水池的内外水位差增大,池体被托起达930mm之多.2.3水池壁板刚浇筑完混凝土,未及时拆除封闭其池壁预留孑L的模板,故水池内外不相通,大暴雨造成水池内外水位差较大.2.4因基坑支护挡土钢板桩设内支撑,水池被托起至内支撑时,支撑槽钢对水池的不均匀挤压,造成池体向东侧偏移145mm,一边高出另一边98mm.3纠偏加固方案设计3.1对于水池结构上浮.常用的一般是平面复位一抽水一垂直复位的处理方案.但本工程的情况较为复杂:池体高于钢板桩内支撑98mm,池体被钢板桩内支撑阻挡而无法平面移位;池体上浮时将底板垫层部分带起,发生偏移和倾斜造成池底不平,放回原处会造成底部局部架空,池底板极易产生裂缝.3.2经设计人员分析论证,并取得一系列数据,决定采用以下的纠偏施工方案进行处理,即:清理池底杂物一灌水入池内一池体平面复位一抽基坑内水一池体垂直复位.33水池基底加固采用以下施工方案:池体复位一水池四周冲水回填粗砂一池底塞实并注浆一蓄水试验.2水池上浮原因分析4纠偏加固施工的主要工序2.1施工方案中未考虑水池抗浮措施.以及水池施工各工艺流程中出现的各种情况.水池如完成顶板4.1池内灌水浇筑和回填土方后,其自重应能抵抗水的上浮力,但因池体被钢板桩内支撑阻挡而无法平面移位,622006年10月第l0期张建基等:地下水池上浮纠偏及加固处理技术OCT2006No.1O故需进行灌水,使池体下沉200300mm.池体才可自由平移.灌水速度及水量均很关键.内外水位要保持平衡,且使池体缓慢下沉200300mm后池体仍保持浮在水中的状态.处理前先计算水池平衡条件:G+G(式中F为池外水位对池体的上浮力;G为池内水位重量;G:为池体自重).经计算,池体自重G(包括垫层)约为:Gl=4xl0xHx10=400HG2=I5.2X11.20.3+(10.5+4.5)x2x3.5x0.25X25+5.2xl1.20.1x20=1210kNF=(5.2xl1.2)X(0.3+0.1)X10+4.5X10.5x4x10=2123kNF-G1+G2=400H+1210=2123,经计算:H=2.28m,水池底板面积为5.2mxl1.2m,池壁混凝土浇筑高度3.5m,池壁模板高4m.因此,当池内水位接近2.28m(即标高一1.72m)时,G,水池处于平衡状态,可进行纠偏处理.4.2池体平面复位水池偏移一侧搭钢管架作后座,池体侧面铺垫木板,每个角用2个25t千斤顶分别支承在池体上部和中间,水平缓顶池体.整个水池水平移动至复位后,在池身四周临时固定.4.3基坑内抽水抽取基坑内的水至池底板.使池体缓慢下降,池体垂直复位.4.4水池四周冲水回填粗砂从池底一边往另一边填粗砂灌水,回填粗砂高度约为500mm,利用水压力向池底有空隙处灌砂直至足够密实.4.5池底塞实注浆在池底板上钻孔并灌注水泥浆液.水池短向设2排孔1.5m,长向设7排孔1.5m,孔径20mm,用空气压缩机向池底注入水泥浆使池底密实.4.6蓄水试验池内注水并进行蓄水试验,观察整个池体混凝土是否有裂缝,当所有数据达到设计要求后,进行下一道工序.5加固效果5.1因池体两边重量不一,故开始纠偏处理使池体下沉时一边高一边低,当池体降至内支撑槽钢下时,池体一角已着落.纠偏方法是用2个50t千斤顶纠偏已着落的池体角并固定,再纠偏其对角池体,池体旋转纠偏,整个水池水平移动至复位后,在池身四周临时固定.5.2抽取基坑内水至池底板后,池体下降,经测量池体整体抬升40mm,证明其原因分析是准确的.由于池底垫层混凝土粘结了基底砂石,高低不平.使池体不能垂直回复原位,池底局部有空隙.5.3在纠偏施工前征求设计单位意见.设计复核后认为水池刚度大,满足纠偏施工要求,纠偏过程中未发现池体产生结构裂缝.5.4蓄水试验合格,池体满足设计要求.6施工体会6.1地下水池施工时应重视编制抗浮方案.考虑水池施工各工艺流程中出现的各种不利情况,包括:(1)地下水池施工前,施工人员应熟悉设计图纸,了解地下水位及基坑的地质情况,根据水池自重计算水池外允许水位.并根据现场抽水条件设定警戒值,同时制定水池外水位达到警戒值的应急措施.本工程在完成池壁混凝土浇筑后,按以下计算:池外水位对池体的上浮力池体自重G,G:=1210kN;(5.2xl1.2)(0.3+0.1)x10+4.5x10.5xHx10=23.3+472.5日;日=2.51m:42.51=1.49m.即池外允许水位为一1.49m,警戒值为-2.0m.施工期间应注意天气变化,并派专人值班抽水.当池外水位达到-2.0m时应采取应急措施.(2)条件允许时可先回灌水入水池内.(3)及时拆除封闭池壁预留孔的模板,使水池内外相通.防止水池内外产生过大的水位差.6.2水池上浮施工纠偏处理中应注意的问题(1)充分考虑所有不利因素.保证池底搁置基础平整密实.(2)向纠偏处理人员详细交底,管理人