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大中型水利工程深基礎(chǔ)、高水位、短滲徑的截滲方法

2015-10-29 06:16:28王紀(jì)偉
黑龍江水利科技 2015年6期
關(guān)鍵詞:翼墻砂層槽鋼

李 忠,王紀(jì)偉

(肇東市水務(wù)局,黑龍江 肇東151100)

1 問題的產(chǎn)生

在黑龍江省大型泵站更新改造項(xiàng)目中,投資7000 多萬元的肇東市澇洲泵站更新建設(shè)時(shí)期,開挖進(jìn)水口東側(cè)翼墻時(shí)就遇到了地面高程119.50 m,翼墻基礎(chǔ)底高程是108.40 m,往下是不透水的泥巖。原地面和開挖基礎(chǔ)底高差是11.10 m,松花江水位平常都在117.00 m左右,水位和開挖基礎(chǔ)底高差又是8.60 m,從108.40 m的高程處,往上5.50 m處,有一個(gè)3.0 m多寬的一個(gè)平臺,長度為24 延長米,是人為預(yù)留的準(zhǔn)備截滲用。開挖翼墻時(shí)看地勘報(bào)告與實(shí)際開挖時(shí)發(fā)現(xiàn)確實(shí)有兩段細(xì)中砂層,厚度大約1.0 m多,透水量相當(dāng)大。主要原因就是圍堰斷面小,此處高程是113.9 m,往上倒119.50 m是原始地面,透水性差,從119.50 m至圍堰頂123.00 m是人工填的圍堰,土質(zhì)好不透水。最讓施工單位撓頭的是113.90 m往下這兩段細(xì)中砂層,離松花江主流不足30 m遠(yuǎn),水位差又是這么大,就等于直通松花江一樣,采用了井點(diǎn)降水和群井降水,都解決不了這個(gè)難題,而且還經(jīng)常脫坡。

問題產(chǎn)生的原因有以下4 點(diǎn):

1)更新泵站距離老泵站不能離太遠(yuǎn),更新泵站往西不足70 m,就是老船塢和魚池(受地域限制)。

2)在不足70m 的地方,還要建一個(gè)管理站房和一條通站路(受條件所限)。

3)設(shè)計(jì)時(shí)考慮新老泵站出水口翼墻銜接的問題了,因?yàn)樾卤谜境鏊跂|側(cè)翼墻北側(cè)沒有回填土,直接和老泵站出水口西側(cè)翼墻對接上了,所以不宜過長(受設(shè)計(jì)限制)。

4)新泵站的圍堰因?yàn)榈赜蛳拗?,斷面尺寸小無法加大,所以導(dǎo)致深基礎(chǔ)、短滲徑、高水位。

2 問題的解決

為了解決上述難題,經(jīng)業(yè)主單位、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位、施工單位共同協(xié)商,集思廣益來解決這個(gè)問題。

1)想到了鋼板樁進(jìn)行截滲,因?yàn)樗貪B效果好,又能重復(fù)利用,施工又方便,地質(zhì)又不復(fù)雜,只是有兩段細(xì)中砂層不足1 m厚,大家一致認(rèn)為此方法可用,但是和鋼板樁多家施工單位聯(lián)系,說咱們的活太小,設(shè)備搬運(yùn)一次費(fèi)用太高,只有24 延長米長,就要12 萬多元,因價(jià)格高沒談成。

2)高壓噴射灌漿查閱有關(guān)資料說明,它的要求是場地必須平整,地下無障礙物,對作業(yè)區(qū)地基軟、不平整、地方小的施工場地,有可能引起整機(jī)翻倒,引起事故發(fā)生。場地本身3.0 m多寬一小條,和老泵站進(jìn)口西側(cè)翼墻靠的很近,在老泵站翼墻施工時(shí)地下有沒有障礙物,誰也不知道,所以這個(gè)方案不可取。

3)帷幕灌漿,因?yàn)樵O(shè)備太大,它只是實(shí)用于大粒徑砂石區(qū)域或漿砌石壩所用。我們的地下只有兩段細(xì)中砂層,場地條件又不允許。所以就沒采用此方案。

4)截滲墻,它的缺點(diǎn)為地下隱蔽工程,施工工藝復(fù)雜,基礎(chǔ)要求高,特別是地基復(fù)雜時(shí),施工中容易出現(xiàn)意想不到的問題,造成施工中斷,所以也不能采用此方案[1]。

5)經(jīng)有關(guān)工程技術(shù)人員在網(wǎng)上搜和查閱有關(guān)資料說,槽鋼可以做斷面小的圍堰,但是作咱們的深基礎(chǔ)、高水位、短滲徑,地下還有兩段細(xì)中砂層,滲水量又大,可沒有說可以截滲。大家一致認(rèn)為既然可以做小斷面的圍堰用,就不能做一次小斷面的截滲墻嗎?經(jīng)甲乙方算經(jīng)濟(jì)帳,用20#a 槽鋼,每延長米22.637 kg,市場價(jià)不足3 000 元/t,共需12 m長、63根,每根重量271.644 kg,共需17.11 t,才需要用5 萬多元錢,比用鋼板樁節(jié)省7 萬多元,比其它方案都節(jié)省資金,經(jīng)多方研討和論證,一致同意用槽鋼做截滲。具體做法是:

a)先讓工人將8 mm厚的鋼板割兩塊,尺寸是118.6 cm×58.6 cm,在鋼板上按圖紙尺寸割出凸凹槽,上下尺寸必須一致。如圖1 所示。

圖1 鐵框架上下蓋板圖

b)將6cm×6cm 角鐵尺寸是100 cm、割4 根做立柱用,在割尺寸118.8 cm、4 根做大橫撐用,在割尺寸48 cm、4 根做小橫撐用。

c)將切割的立柱、大橫撐、小橫撐、8 mm鋼板都焊到一起,就成了一個(gè)用角鐵做的框架了。

d)將12 m長的槽鋼從中間割成45 ℃角割斷,這樣就兩根都有尖了,往下壓也好壓了,在兩根齊頭往下5 cm用等離子焊機(jī)燒個(gè)φ16 的孔,往里串鋼絲繩吊槽鋼用。

e)用320 挖溝機(jī)將框架吊上,放到打樁指定位置,將框架下邊預(yù)留的10 cm的腿壓到土里,穩(wěn)定框架用,再將拉來的槽鋼用鋼絲繩卡扣固定好,用挖溝機(jī)吊起槽鋼,用兩工人按照框架里的凸凹槽放好一頭帶尖槽鋼把住,落到框架里挖溝機(jī)將鋼絲繩上頭放開用力往下壓,壓到和框架齊平,將槽鋼上的鋼絲繩解開,在吊下一根,等框架五根裝滿,將框架挪走,但是框架不挪走不能往下砸,如往下砸了槽鋼出現(xiàn)砸堆了,框架就挪不出來了,往下砸到泥巖0.5m 為止。但是不能5 根都砸下去,只能砸下4 根,留一根,將框架套在預(yù)留的1 根槽鋼上,以穩(wěn)定框架所用,免得左右擺動。用了2 d時(shí)間將24.2 延長米槽鋼截滲墻就做完了。算了下經(jīng)濟(jì)賬,挖溝機(jī)用了兩天連柴油都算上才用了5 000多元錢,四名民工480 元,電焊工兩人600 元,裝卸槽鋼和運(yùn)送槽鋼鏟車費(fèi)用1 400元,鋼板和角鐵都算上2000 元,槽鋼17.11 t ×3000 元=51330 元,總合計(jì)60810 元。比上述其他方案都省錢,工藝簡單、施工方便、不受條件限制,另外槽鋼還可以吊出來重復(fù)利用。

總結(jié)上述槽鋼截滲在這里看到了止水效果:①沒用槽鋼截滲前,這24 延長米打了五眼井和11 眼群井抽水都控制不住往基坑里流水和脫坡;②打完槽鋼截滲墻后,只用兩眼井抽水,水泵還經(jīng)常停;③通過槽鋼截滲在2013年汛期水位達(dá)到了123.10 m,此處都沒有出現(xiàn)險(xiǎn)情;④此方案既省錢、又方便、易施工、不受其他條件限制,但是槽鋼不能超過挖溝機(jī)大臂長7 m,只要挖溝機(jī)能進(jìn)去,就能施工,既省錢、又實(shí)用,值得推廣使用。

[1]宋恩來. 豐滿水電站更新改造取得顯著成效[J]. 水力發(fā)電,1999(02):48 -50,57.

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