吳建祥

（上海市浦惠建設(shè)管理有限公司，中國(guó)上海200126）

深基坑地基土加固施工技術(shù)

吳建祥

（上海市浦惠建設(shè)管理有限公司，中國(guó)上海200126）

1 工程概況

1.1 工程地理位置

高寶金融大廈工程項(xiàng)目擬建場(chǎng)地位于陸家嘴金融貿(mào)易區(qū) X3－1地塊，西側(cè)為銀城西路、北側(cè)為花園石橋路。工程場(chǎng)地形狀基本呈矩形。

1.2 工程簡(jiǎn)介

本工程項(xiàng)目基地面積8128m2，總建筑面積70014m2，主要建筑為地上40層，地下室3層。建筑總高度為178.8m，室外場(chǎng)地絕對(duì)高程4.200m。

2 地基加固分部簡(jiǎn)況

本工程屬于深基坑工程，被動(dòng)區(qū)土體需要加固處理，故采用Φ850三軸攪拌樁進(jìn)行施工加固，在被動(dòng)區(qū)加固體和槽壁加固體之間采用壓密注漿進(jìn)行填充施工，工程主裙樓底板高差處采用Φ1000高壓旋噴樁進(jìn)行加固，電梯井深坑區(qū)域的支護(hù)鉆孔灌注樁外側(cè)設(shè)置單排設(shè)Φ1000高壓旋噴樁止水帷幕，電梯井坑側(cè)壁采用Φ1000高壓旋噴樁進(jìn)行加固留土，坑底部采用Φ1000高壓旋噴樁封底。

根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，擬建場(chǎng)地的地基土主要土層厚度如表1：

表1

本場(chǎng)地淺部地下水屬潛水類型，主要補(bǔ)給來(lái)源為大氣降水，地表徑流。上海市常年平均水位理深0.5-0.7m，低水位理深為1.5m，地下水對(duì)混凝土無(wú)腐蝕性。

3 施工特點(diǎn)

3.1 圍護(hù)形式多樣、銜接復(fù)雜

由于地基加固設(shè)計(jì)針對(duì)工程的特點(diǎn)，采用多工藝、多形式的圍護(hù)形式相結(jié)合：有三軸攪拌樁加固、Φ1000旋噴樁、壓密注漿等形式多，工種銜接較復(fù)雜。

3.2 施工工期較緊、施工場(chǎng)地小

本工程施工內(nèi)容為三軸攪拌樁、旋噴樁，其中三軸攪拌樁工程量約為19097.73m3、4592.64m3；旋噴樁為5159.57m3。工期目標(biāo)30天。

4 施工方案

本工程基坑地基土加固施工的設(shè)計(jì)要求：

工程基坑被動(dòng)區(qū)土體采用Φ850三軸攪拌樁進(jìn)行加固，三軸攪拌樁中心距為600mm，樁身段長(zhǎng)分別為16.55m、14.95m兩種，樁頂標(biāo)高-7.30m。三軸攪拌樁采用P.O32.5級(jí)水泥，水灰比為2.0：1。水泥摻量在基底以上為10%，樁身段長(zhǎng)分別為12.55m、10.95m兩種；水泥摻量在基底以下為20%，樁身段長(zhǎng)為4m。

工程基坑被動(dòng)區(qū)加固體和槽壁加固體之間采用壓密注漿進(jìn)行填充，壓密注漿采用P.O32.5級(jí)水泥，壓密注漿漿液注入率為20%，漿液配比為水泥：粉煤灰：水玻璃=1：0.5：0.04，水灰比為0.55。注漿孔間距為1m，注漿段分為21.35m、19.75m兩種，注漿頂控制標(biāo)高-2.50m。

4.1 Ф850三軸攪拌樁施工工藝及施工方法

4.1.1 三軸攪拌樁采用Φ850三軸攪拌動(dòng)力裝置、配備日產(chǎn)DH-608履帶式樁機(jī)3臺(tái)，實(shí)行一次鉆攪達(dá)到設(shè)計(jì)深度，沿樁位中心線制作水泥土攪拌樁。攪拌樁樁體的水泥摻量為基底以上為10%、基底以下為20%，水灰比控制在2.0：1。樁體間搭接長(zhǎng)度25cm。樁軸中心距600mm，三孔面積1.495m2。采用強(qiáng)度等級(jí)為32.5級(jí)普通硅酸鹽水泥。

4.1.2 定位、鉆孔、移機(jī)

操作人員根據(jù)確定的位置嚴(yán)格控制鉆機(jī)樁架的移動(dòng)。樁機(jī)移動(dòng)就位由班長(zhǎng)統(tǒng)一指揮，樁機(jī)移位前看清上、下、左、右各方面的情況，移動(dòng)結(jié)束后檢查定位情況并及時(shí)糾正，確保鉆孔軸心就位不偏。樁機(jī)應(yīng)平穩(wěn)、平正，確保鉆機(jī)立柱導(dǎo)向架的垂直度偏差小于1/250,并用經(jīng)緯儀進(jìn)行校核

4.1.3 攪拌注漿

在開(kāi)機(jī)前按要求進(jìn)行水泥漿液的攪制。將配制好的水泥漿送入貯漿桶內(nèi)備用。水泥漿配制好后，停滯時(shí)間不得超過(guò)2小時(shí)，搭接施工的相鄰攪拌樁施工間隔不得超過(guò)12小時(shí)。注漿時(shí)通過(guò)2臺(tái)注漿泵注入,注漿流量：200L/min/每臺(tái)。

根據(jù)設(shè)計(jì)所標(biāo)深度,鉆機(jī)在下沉和提升過(guò)程中，通過(guò)在鉆機(jī)立柱上做醒目標(biāo)記控制樁長(zhǎng),同時(shí)鉆機(jī)在鉆孔和提升全過(guò)程中，保持螺桿勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在水泥摻量相同時(shí)勻速下鉆，勻速提升，同時(shí)根據(jù)下鉆和提升的不同速度，注入不同摻量的水泥漿液，采用鉆桿注漿和多層攪拌葉片攪拌并高壓噴氣使鉆桿周邊土體均勻攪拌，以保證樁身水泥土的均勻度，也同時(shí)為加快攪拌樁成樁速度。在樁底部分必須重復(fù)攪拌注漿，確保攪拌樁的質(zhì)量。三軸水泥攪拌樁在下沉和提升過(guò)程中均應(yīng)注入水泥漿液，同時(shí)嚴(yán)格控制下沉和提升速度。根據(jù)設(shè)計(jì)要求和有關(guān)技術(shù)資料規(guī)定，水泥摻量為10%時(shí)，下沉速度不大于1.5m/min，提升速度不大于3m/min；水泥摻量為20%時(shí)，下沉速度不大于0.8m/min，提升速度不大于1.6m/min，在樁底部分適當(dāng)持續(xù)攪拌注漿，做好每次成樁的原始記錄。

4.1.4 清理泥漿

由于水泥漿液的定量注入攪拌樁內(nèi)，將有一部分水泥土被置換涌出地面，采用挖機(jī)將水泥土清理出加固區(qū)域，保持場(chǎng)地的整潔，確保樁體的硬化成型和下道工序的繼續(xù)，被清理的水泥土將在24小時(shí)之后開(kāi)始硬化，硬化后運(yùn)出場(chǎng)地。

4.2 高壓旋噴樁施工工藝及施工方法

4.2.1 根據(jù)本工程設(shè)計(jì)要求及現(xiàn)場(chǎng)情況，主裙樓底板高差處采用Φ1000@800高壓旋噴樁進(jìn)行加固，電梯坑區(qū)域鉆孔灌注樁外側(cè)設(shè)置單排設(shè) Φ1000@700高壓旋噴樁止水帷幕，電梯井坑側(cè)壁采用Φ1000@800高壓旋噴樁進(jìn)行加固留土，底部采用Φ1000@800高壓旋噴樁封底。

施工采用二重管高壓旋噴樁施工工藝。利用旋噴樁專用鉆機(jī)使二重注漿管鉆進(jìn)到土層的預(yù)定深度后，通過(guò)在管底部側(cè)面的一個(gè)同軸雙重噴嘴，同時(shí)噴射出高壓漿液和空氣兩種介質(zhì)的噴射流沖擊破壞土體，即以高壓泥漿泵等高壓發(fā)生裝置噴射出≥26MPa左右的壓力的水泥漿液，從內(nèi)噴管中噴出，并用0.7MPa左右壓力把壓縮空氣，從外噴嘴中噴出，將水泥漿液與土體混合，在高壓水泥漿液和它外圍環(huán)繞氣流的共同作用下，破壞土體的能量顯著增大，噴嘴一面噴射一面旋轉(zhuǎn)提升，最后在土體中形成圓柱狀固結(jié)體。

4.2.2 施工要求

當(dāng)注漿管置入鉆孔，噴嘴達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)即可噴射注漿，噴射注漿參數(shù)達(dá)到規(guī)定值后，按旋噴樁的工藝要求，提升注漿管，由下向上噴射注漿。注漿管分段提升的搭接長(zhǎng)度宜大于100mm，在高壓噴射注漿過(guò)程中出現(xiàn)壓力驟然下降、上升或冒漿等異常情況時(shí)，應(yīng)查明產(chǎn)生的原因并及時(shí)采取措施。當(dāng)高壓噴射注漿完畢，應(yīng)迅速拔出注漿管。樁與樁搭接長(zhǎng)度應(yīng)≥200mm。

4.2.3 施工技術(shù)措施

1）定位

確定旋噴樁樁位，樁位放樣誤差小于10cm。并報(bào)監(jiān)理方檢驗(yàn)復(fù)核。

2）成孔

旋噴樁位放好并經(jīng)復(fù)核合格后，旋噴樁機(jī)就位，成孔為旋噴樁機(jī)自成孔，成孔深度大于設(shè)計(jì)深度0.5m，成孔時(shí)用水平尺檢查鉆機(jī)機(jī)架垂直度，樁機(jī)墊平墊穩(wěn)，鉆進(jìn)中不得發(fā)生傾斜和移動(dòng)，垂直度偏差小于1/100，確保樁間距和鄰樁樁體搭接。

3）旋噴注漿作業(yè)

下噴管前先檢查和調(diào)試氣嘴及噴漿口是否完好暢通。下噴管必須垂直對(duì)準(zhǔn)孔心，保證噴管提升和旋轉(zhuǎn)，當(dāng)噴管下至設(shè)計(jì)深度以下10cm左右開(kāi)始拌送水泥漿，然后開(kāi)啟壓縮空氣，待送漿30秒后且孔口冒漿正常時(shí)方可旋噴提升,并保持合理提升速度。噴注中如上節(jié)噴管要卸除，下節(jié)噴管繼續(xù)作業(yè)時(shí)，必須待下部噴管高出井口裝置20cm以上方可停止噴注，保證加固體垂向連續(xù)性。成樁結(jié)束后及時(shí)做好樁頂回灌。

4）回灌

因旋噴樁成樁后樁頂可能有一個(gè)收縮過(guò)程，噴射灌漿完畢后，應(yīng)繼續(xù)向孔內(nèi)灌注水泥漿液，保證樁體頂標(biāo)高。

5 施工質(zhì)量保證措施

三軸攪拌樁施工質(zhì)量保證措施：

5.1 嚴(yán)格控制質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，檢查復(fù)核質(zhì)量保證資料，堅(jiān)持進(jìn)行必要的實(shí)驗(yàn)測(cè)試（水泥）、質(zhì)量檢查，建立嚴(yán)格驗(yàn)收把關(guān)制度。

5.2 根據(jù)確定的水泥漿液的配合比，做好量具的檢驗(yàn)可行手段，嚴(yán)格控制水灰比，攪拌時(shí)間，漿液質(zhì)量，注漿時(shí)控制注漿壓力和注漿速度。5.3 嚴(yán)格控制鉆管下鉆，提升的速度，若出現(xiàn)注漿阻塞或斷漿現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)停泵，排除故障后，再采取有效的措施進(jìn)行復(fù)噴漿，嚴(yán)防斷樁、空樁。

5.4 設(shè)備進(jìn)場(chǎng)前進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)踏勘，詳細(xì)了解場(chǎng)地情況及周圍環(huán)境狀況，了解水，電源位置及管線情況。協(xié)助摸清地下障礙物及周邊管線情況。

5.5 機(jī)械設(shè)備準(zhǔn)備，設(shè)備進(jìn)場(chǎng)前作好維修保養(yǎng)工作，保證設(shè)備機(jī)械完好，做好相應(yīng)的配套工作，配套設(shè)備性能完好，應(yīng)用方便，輔助器具。

6 結(jié)束語(yǔ)

地基加固分部工程的施工因其難度較高、風(fēng)險(xiǎn)大而存在其特殊性的一面，但只要具體問(wèn)題具體分析，做到早預(yù)防早處理，是能夠順利地保質(zhì)保量完成施工任務(wù)的。通過(guò)嚴(yán)格控制各項(xiàng)指標(biāo)、制定嚴(yán)格的質(zhì)量保證措施，是可以有效的加固效果的。通過(guò)對(duì)該工程地基加固技術(shù)的研究，探索和積累經(jīng)驗(yàn)，對(duì)今后類似工程能起到一定的借鑒作用。

王靜］