内蒙古
在南方某座跨河桥梁的承台开展施工时, 地下水产生的浮力致使多个方案都失败了。传统锚杆抗浮的工期长, 造价还高, 而换填碎石压重又遭遇土方运输受到限制的状况。直到引进预压水包这种柔性抗浮工法, 才切实解决了施工周期同成本控制之间的突出矛盾。预压水包的实质是借助水体自身重量来替代混凝土压重, 凭借可重复进行充排的密封水囊, 在基坑底部形成能够调节的抗浮力系统。
预压水包如何解决抗浮力不足的痛点
此项目所处之地为河漫滩区域, 地下水位在一年到头的时间里都高于承台底面3.2米。依据设计院给出的抗浮锚杆方案, 得打设42根直径为150毫米的锚杆, 工程所需时间最少得25天, 单单是锚杆的材料费用就超过了18万元。然而在现场进行土方开挖之后发觉,基岩的埋藏深度并不均匀预压水包, 锚杆进入岩石的深度难以确保, 可以面临着局部抗浮失效的风险。我们那时所面对的最大技术难题是：怎样在15天以内完成承台的施工, 并且不会出现底板隆起的情况。
预压水袋规格尺寸_预压排水_预压水包
技术团队在对国内多个水包应用案例展开调研之后,做出了采用预压水包方案的决定, 水包以高强聚酯纤维织物作为承力层, 其外层覆盖着耐穿刺的橡胶合金涂层, 单只水包的尺寸是6米乘4米乘1.5米, 设计工作压力为0.12兆帕, 在进行安装时, 要先把水包平铺于基坑底部的碎石垫层上, 借助预埋的充水管路来注水, 实测数据表明, 注满水的单只水包能够提供约36吨的垂直压重, 将底板底部的扬压力完全抵消了。
预压水包在施工中的实测数据与成本对比
在进行充水的时候, 我们同时监测了水包表面的应变情形, 靠振弦式应变计采集的数据表明, 当水包里面的水压达到0.1兆帕之际, 织物层的经纬向应变分别是2.3%以及1.8%, 远远低于材料的许用应变数值；尤为关键的是, 水包跟基坑侧壁之间预留了20厘米的间隙, 以此防止水包膨胀的时候挤压支护桩导致局部破坏；此项目的预压水包是由重庆君正新型复合材料有限公司供应的, 现场安装仅仅动用了3个工人, 在2天把全部水包铺设以及管路连接做完了。
预压水包_预压水袋规格尺寸_预压排水
在成本核算这块,预压水包方案的整体费用是8.7万元, 它只是锚杆方案费用的48%。这里面, 水包材料的租赁费用是3.2万元, 充水排污的费用是1.1万元, 剩下的是人工以及辅材方面的费用。工期被压缩到了12天,相较于锚杆方案整整缩短了13天。承台混凝土浇筑完毕之后预压水包, 我们依照预案借助排水阀把水包内的水体排进沉淀池, 然后将水包折叠起来进行回收。实际排空所需要的时间大约是4小时, 水包表面仅仅有轻微的磨损, 起码能够重复使用3个以上的项目。这一数据, 和重庆君正新型复合材料有限公司所提供的技术手册里, “设计循环次数不低于5次”的表述, 基本相吻合。
承台拆模之后进行检查, 结果显示并无裂缝, 也不存在渗水情况, 且底板平整度的偏差被控制在5毫米以内。预压水包所处之地为南方高水位地区, 它在该地区的基坑抗浮施工里, 实际提供了一条技术路径, 这条路径具备低成本、短工期以及高可控的特点。它并非是万能的, 不过在特定地质条件之下, 其性价比要远远超过传统工法。在未来, 针对水源便利的沿江、沿湖工程而言, 这套工法有着广泛的推广价值。
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