顶管接收洞口止水帷幕施工指南

顶管接收洞口止水帷幕施工指南我干市政顶管施工快二十年，大大小小做了近百个项目，最揪心的永远是顶管接收进洞这最后一步。这些年见过太多本来顺顺利利的项目，栽在了接收洞口止水这一环：要么帷幕漏了缝，开洞后地下水带着泥沙往工作井里涌，埋了设备淹了作业面；要么堵水花的钱比整个帷幕施工费翻几倍，还耽误好几个月工期，更有甚者出过安全事故。其实只要把每一步做细做实，大概率能避免这些问题。我整理了这么多年攒的现场经验，从前期准备到最后验证，一步步说清楚，给一线的兄弟们做个参考，希望大家都能平平安安干完活。1施工前期准备前期准备是根，根扎不稳后面再怎么补都没用，很多隐患其实都是准备阶段偷懒留下的。1.1地质情况与现场复核拿到设计图纸先别急着开工，一定要自己再复核一遍洞口周边的地质和地下水情况。设计给的勘察报告是整个项目大范围的，接收洞口刚好可能在地质交界带，我就遇过一次，设计报告写的是黏土层，结果补探发现洞口位置藏着一层三四米厚的富水砂砾层，要是按原设计做帷幕，肯定漏水。一般来说，我们要在接收洞口外侧1米到2米的范围内补打3到5个探孔，探孔深度要比设计管底深至少2米，一方面看实际土层是什么成分，有没有透水层、孤石或者旧障碍物，另一方面测稳定地下水位，看看有没有原来没发现的上层滞水。要是地下水位比管顶高超过2米，就得提前考虑要不要搭配辅助降水，别等开钻了才发现水太大根本没法成桩。1.2材料与设备进场检验目前接收洞口止水帷幕最常用的就是高压旋喷桩，少数地质软的地方用水泥搅拌桩，不管哪种，材料一定不能凑活。水泥必须用合格的PO42.5级普通硅酸盐水泥，进场先看合格证，再查保质期，结块、受潮的水泥哪怕再便宜也绝对不能用——我见过有人为了省几千块钱用了存放半年的结块水泥，最后成桩强度不够，补帷幕花了十几万，亏到姥姥家。每批水泥都要抽样送检测，强度、安定性合格才能用，如果是砂砾层需要掺水玻璃，也要检查水玻璃的浓度和模数，不合格的坚决退场。设备方面，钻机、高压注浆泵、高压水泵进场后一定要试运转，检查钻头磨损程度，磨得太厉害的钻头要换，还要提前测注浆压力、出水压力够不够，别开钻到一半泵坏了，断浆时间长了留下渗漏通道。1.3技术交底与人员安排交底绝对不能走形式，拿个文件对着工人念一遍就算完，工人听不懂等于白说。我一般都会把洞口位置、桩位布置图打印出来，贴在钻机旁边，带着带班班长和操作手挨个桩位点说清楚：哪个桩离井壁近，下钻要慢，哪个桩位置可能有障碍物，要提前留意。还要说清楚压力、提升速度这些参数，不是设计写多少就完了，遇到不同土层怎么调也要讲明白。另外一定要专门安排一个人盯现场，24小时观测地下水位变化，下雨过后或者周边有施工扰动的时候更要勤看，还要提前给所有人说好应急逃生路线，真的遇到塌孔、涌水往哪跑，心里有数才不会慌。做好前期准备只是打了基础，确认所有条件都满足要求后，我们就进入正式施工环节，核心是要把每一步工艺控制到位，保证整个帷幕连续密闭，没有缺口。2止水帷幕施工工艺控制顶管接收洞口的止水帷幕，本质就是在洞口外侧做一圈连续的不透水层，把地下水和泥沙挡在外面，所以工艺控制的核心就是保证桩体连续、搭接密实。2.1施工参数提前确认首先要明确帷幕的范围，常规来说，帷幕要比接收洞口的直径大出2到3米，也就是上下左右四个方向都要超出洞口边缘至少1米到1.5米，深度方面，管顶以上要延伸到稳定地下水位以上至少1米，管底以下要延伸至少3米，哪怕是短距离顶管，这个范围也不能缩水。然后是桩体参数，要根据实际地质调：如果是黏土地层，高压水压力可以控制在20MPa到25MPa，注浆压力控制在2MPa到3MPa，钻杆提升速度每分钟15到20厘米，水泥掺量大概15%就够；如果是粉土、砂层，高压水压力要提到25MPa到30MPa，注浆压力提到3MPa到5MPa，提升速度降到每分钟10到15厘米，水泥掺量提高到20%左右；要是大粒径砂砾层，提升速度还要再慢，水泥掺量还要加，别嫌费水泥，省一点水泥留下隐患，后面花的钱是几十倍。桩间距也要注意，一般设计的搭接长度不小于20厘米，要是砂层砂砾层，搭接长度要提到30厘米，保证相邻桩能完全接在一起。2.2桩机就位与钻孔控制桩位放完线后，不能就让钻机直接就位，带班负责人一定要自己再挨个量一遍桩位，桩位点和设计位置的偏差绝对不能超过5厘米，差个十几厘米看着不多，相邻桩搭接不上就是一个大漏点，整个帷幕就废了。桩机就位后一定要调平，钻杆的垂直度偏差不能超过1%，斜了的桩同样会搭接不上。钻孔的时候要控制下钻速度，遇到软土层容易塌孔，就慢一点下钻，遇到孤石或者硬障碍物，别硬冲，慢慢磨，磨不动就换位置补桩，硬冲很容易把钻杆弄歪，偏孔之后再纠偏就难了。2.3注浆成桩控制注浆成桩是最关键的一步，首先施工顺序要对，一般要跳打，先打外围的桩，再打里面的，间隔开施工，防止相邻桩还没凝固就被新的注浆串孔，把原来的桩冲坏。下钻到设计深度后，不能马上提升，要停喷3到5分钟，把桩底位置充分搅拌喷匀，再开始匀速提升，提升过程中绝对不能断浆，要是遇到设备故障断浆了，断浆时间不超过半小时，就把钻头下到断浆位置以下50厘米重新喷浆提升；要是断浆超过半小时，必须整个桩重新扫孔重喷，绝对不能接半截，我之前有个工地就是断浆后图省事只接了上面，最后就是那个位置漏水，花了好大力气才堵住。相邻桩的施工间隔不能超过24小时，保证桩体搭接的时候都是新鲜混凝土，能粘结密实，如果间隔超过24小时，一定要在两个桩中间补打一根桩，不能嫌麻烦省这一步。2.4施工后桩体质量初检所有桩施工完半个月后，就要做初步质量检测，首先可以挖开桩头部分看，桩体是不是连续完整，有没有松散缺断的情况，然后选总桩数的1%到2%做钻芯取样，检查桩身的完整性，还要测渗透系数，合格的帷幕渗透系数要达到1×10^-6cm/s以下，也就是基本不漏水。要是检测不合格，哪里有问题就在哪里补桩，绝对不能凑合。常规地质按照上面的工艺做，基本能保证质量，但实际施工现场总会遇到各种各样的特殊情况，这就需要我们针对性调整，提前把风险防控住。3特殊地质与特殊情况的处理3.1富水砂砾层施工处理富水砂砾层是最容易出问题的地质，砂砾空隙大，地下水流动性强，水泥很容易被冲走，所以做帷幕的时候一定要调整参数：首先把桩间距缩小，原来设计40厘米间距改成30厘米，搭接长度从20厘米提到30厘米，保证没有空隙；然后提升速度再减慢一半，水泥掺量比常规提高10%到15%，还可以在水泥浆里掺加2%到3%的水玻璃，缩短凝固时间，防止水泥被地下水冲走；要是砂砾层厚度超过3米，还可以把旋喷桩做成双排，两层帷幕总比一层保险，多花一点钱，换个安心太值了。3.2地下障碍物的处理有时候洞口周边会遇到旧桩、旧基础、大块混凝土这些障碍物，挡住了桩位没法施工，这个时候别硬钻。如果障碍物体积不大，就在周边开挖把障碍物清出来，然后换填素土压实，再重新钻孔打桩；如果障碍物体积太大，清不动，就调整桩位，在障碍物的两侧补打桩，把障碍物包在帷幕里面，保证帷幕整体连续，千万别因为障碍物就留缺口，那就是给自己留漏水的通道。3.3常见渗漏隐患提前排查做完施工后，要提前排查隐患，首先看有没有漏打桩，有没有桩偏位超过允许值，搭接长度够不够；然后看地下水位的变化，要是遇到连续降雨，地下水位涨了超过原来的设计值，就要提前在帷幕外侧打降水井，把水位降下来再进洞；如果帷幕做完之后，隔了好几个月才顶管进洞，最好在进洞前半个月，把洞口范围的桩再复喷一遍，防止时间长了地下水侵蚀，桩体强度下降出现裂缝。施工和检测都做完了，也绝对不能直接松口气，顶管开洞进洞前，必须做一次止水效果验证，把所有隐患排除在开洞之前，这是最后一道保险。4进洞前止水效果验证4.1水位观测验证我们一般会在帷幕的内侧和外侧分别打1到2个观测井，连续观测一周的水位，如果帷幕内侧的水位能稳定降到管底以下2米，说明帷幕的挡水效果是合格的；如果内侧水位一直降不下去，和外侧水位差不多，说明帷幕肯定有渗漏通道，要找出来补灌或者补桩，不能带病进洞。4.2探孔检查验证水位观测没问题后，还要在工作井的井壁上，沿着洞口轮廓打4到6个探孔，探孔要打穿井壁钻进外侧土层至少1米，每个探孔都要观察出水出沙情况，如果只有少量渗水，不带泥沙，流量稳定还慢慢变小，说明没问题；如果探孔流出大股水，还带着沙子，说明帷幕有缺陷，马上停下来处理，找到漏水位置补喷或者做注浆堵漏，处理完再重新探孔，合格了才能开洞。我一直跟身边的小兄弟说，哪怕耽误十天半个月做验证，也比着急开洞出事故强，我见过为了赶工期不做探孔直接开，结果涌沙把半个工作井埋了，还差点伤到人，那个教训太深刻了。结语总的来说，顶管接收洞口止水帷幕说难不难，就是考验我们有没有耐心，有没有把每一个小步骤做到位。很多人觉得顶管始发都过来了，接收只是最后一步，随便做做就行，可实际上接收洞口外面就是原状土层，没有经过扰动，地下水压力大，一旦止水出问题就是大麻烦。干我们这行，其实慢