行业视点 | 水下混凝土隔板—基坑的水下开挖封底技术
刀枪不入的高山
2022年09月01日 09:23:16
来自于隧道工程
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水下混凝土浇筑是一项独特的技术,该技术过去通常应用于建造大桥桥墩或者水利工程中。而在不久前,在意大利卡斯泰尔诺沃隧道的施工过程中,项目团队将这项工艺创新运用到了基坑水下开挖封底中,本期,小编就带大家一起来了解一下!

     

     

     

     
     

     
项目背景        


位于意大利的那不勒斯-巴里线是跨欧洲交通网计划的一部分,项目开通后,列车可以从丹麦直接通行至意大利南部。该线路包含一条全长约16km的双轨铁路,其中包括一条长约2.3km的隧道,名为卡斯泰尔诺沃隧道。

         

那不勒斯-巴里线全线计划          

由于隧道埋深较浅,施工方计划使用明挖法施工。据勘察,地下水位将高于开挖底面深度,且隧道周边地质为火山沉积层,含大量岩屑和松散的凝灰岩,因此基坑封底成为了施工的一大挑战。

         

隧道位置          

       


       

       
防水问题          

         

         

根据水文地质条件和地下水的静水压力,技术团计划使用高压喷射注浆施工一层厚底板,配合地下连续墙完全阻隔地下水,但这种方法也存在缺陷:

           
红色部分为原计划中的“喷射灌浆底板            

           
该厚度的喷射注浆底板成本较高;                          
  • 注浆作业会对地下水系统产生较大影响,不利于环保;
  • 过程需要细致监控,需增派技术人员管理,且施工工期较长。
  • 此,项目团队开始寻求 替代方案,最终两种新工法被项目组选中:
               
气压法                

这种方法是根据地下水的静水压力值针对性施加压力,以阻止水流入基坑,但该方法可能会对附近其他管线造成影响,故未全线采用。


           
               
水下混凝土板                

这种解决方案使用了水下混凝土浇筑技术,通过在预定的底板位置下方浇筑一层无钢筋混凝土牺牲层。来达到防水目标。


         

         


         

         
水下混凝土板            

           

           
水下混凝土板的施工流程如下:                            
                 
准备工作                  
                 
                 
开挖至原底板深度后,进一步向下开挖1.5m,为混凝土牺牲层预留空间;              
随后,在两侧地下连续墙上设置注浆管路,为后续水下混凝土板与地下连续墙之间的缝隙进行防水材料注浆做准备,将由潜水员完成。              
                 
水下混凝土浇筑                  

                 

水下混凝土的浇筑是这该工法的关键环节,混凝土需要浇注在选中的离散点,所用的混凝土需能在水下具备较强流动性。              
浇注过程持续到混凝土完全填满整个区域。由于无法在水下通过机械振动固结混凝土,所以采用了能够在自重下固结的自密实混凝土。              
                 
后续工作                  

                 

水下混凝土板成型后,需要在地下连续墙的接缝处进行密封注浆,以确保防水性的完整。所有工作完成后,基坑内部抽水,混凝土板开始发挥功能,阻止水流入并抗衡静水压力,即可正常开展后续施工。              

           

           
                      工程于2020年9月开始破土挖掘,目前线路上的主要站点和隧道已经施工完毕,正在进行机电安装。希望本期关于意大利的卡斯泰尔诺沃隧道的创新性防水方式的是一种跨行业的技术创新,能给大家带来一些启发!                

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