劉君城
(江西省建設(shè)工程有限公司)
在江西省公路管理局科技綜合大樓樁基施工過(guò)程中,部分樁基遇廢棄人防工程。如何克服人防工程帶來(lái)的困難,確保樁基施工順利進(jìn)行,我項(xiàng)目部進(jìn)行了積極的探索和實(shí)踐。最終順利完成了樁基施工,施工過(guò)程中的一點(diǎn)心得體會(huì),和同行探討。
1.本工程為26層寫字樓,裙樓3層,框架剪力墻結(jié)構(gòu)。樁基遇人防情況見(jiàn)下圖:
該人防工程修建于20世紀(jì)70年代,由于資料缺失,施工前無(wú)法準(zhǔn)確定位人防位置。根據(jù)城建檔案館的資料,只有分布示意圖,無(wú)尺寸標(biāo)注。根據(jù)該資料顯示地下人防頂埋深約-6.5~7米,洞高2米至3.5米,東面大空間為會(huì)議室,穹頂高度達(dá)5米,埋深約8米。該人防工程于90年代廢棄,采用砂回填。我方在清除淺表障礙物過(guò)程中發(fā)現(xiàn)人防通道豎井,此后根據(jù)周邊居民回憶及測(cè)量結(jié)果和分布示意圖,做出上圖。實(shí)際施工情況與上圖基本吻合。
2.土層情況
地下水位在地面以下約7.5米。
1~2.5米為雜填土,地表為房屋拆除后遺留建筑碎塊及垃圾,該層內(nèi)含大量原建筑物基礎(chǔ)。
2.5 ~6米為粉質(zhì)粘土;
6~24米為中砂、礫砂;
24米以下為強(qiáng)風(fēng)化至微風(fēng)化為泥質(zhì)粉砂巖。
地下人防處于中砂、礫砂層內(nèi),且被地下水淹沒(méi)。
3.前期施工情況
本工程開工前建設(shè)單位說(shuō)明該人防工程已報(bào)廢并經(jīng)過(guò)了處理,且處理工程已經(jīng)過(guò)竣工驗(yàn)收合格。故我項(xiàng)目部決定采取一般工藝,即反循環(huán)鉆成孔工藝。在反循環(huán)施工過(guò)程中遇人防樁打通頂板后,漿液全部流失,由于處在砂層內(nèi),孔壁極不穩(wěn)定,一般在半小時(shí)以內(nèi)孔壁全部坍塌。
根據(jù)觀察我項(xiàng)目部發(fā)現(xiàn),人防通道并沒(méi)有灌實(shí),通道內(nèi)所填沙已被地下水浸泡形成流沙,通道內(nèi)液面距人防通道穹頂尚有1米左右。
我項(xiàng)目部先后采取了沖擊鉆、沖抓鉆、回填黃土等辦法進(jìn)行施工,均未取得良好效果。最后采用了沖擊鉆回填黃土配合鋼護(hù)筒成孔的辦法,最終順利完成了本工程樁基施工。
1.機(jī)械設(shè)備
CZ—30型沖擊鉆孔機(jī)、GPZ-15型反循環(huán)鉆機(jī)。3~5t雙筒卷場(chǎng)機(jī)、砂泵、水泵、以及鋼筋加工系統(tǒng)設(shè)備等。
2.主要工具
沖錘、鋼護(hù)筒、掏(抽)渣筒、鋼吊繩;測(cè)渣鐵航、混凝土澆灌臺(tái)架、下料斗、卸料槽、導(dǎo)管、預(yù)制混凝土塞。
3.材料準(zhǔn)備
砂、編織袋、黃土等。
1.施工前,根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告、探明的27根人防樁的情況、樁基施工圖,確定施工順序。
2.施工場(chǎng)地內(nèi)所有地上障礙物和地下埋設(shè)物(如管線、電纜、舊基礎(chǔ)、石塊、樹根等)已經(jīng)排除,附近有隔震要求的建筑物和危房已采取保護(hù)措施。
3.場(chǎng)地需重新平整,并修筑臨時(shí)便道。由于原場(chǎng)地為鉆孔樁機(jī)施工完后場(chǎng)地,需對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行重新整平并修筑施工道路。汽車吊、混凝土罐車停車位需采用碎石鋪填并壓實(shí)整平。施工作業(yè)區(qū)域沿圍墻邊設(shè)置截水溝,防止廢水滲出,污染周邊環(huán)境。
4.施工臨時(shí)供水、供電、運(yùn)輸?shù)缆芳靶⌒团R時(shí)設(shè)施按要求設(shè)置,泥漿池及廢漿處理池等按要求設(shè)置。
5.樁基測(cè)量控制樁、水準(zhǔn)基點(diǎn)樁已經(jīng)設(shè)置并經(jīng)復(fù)核,樁位已釘小木樁或撒白灰標(biāo)志。
1.沖擊錘加反循環(huán)鉆孔灌注樁施順序是:場(chǎng)地平整→樁位放線,開挖漿池、漿溝→沖擊鉆機(jī)就位,孔位校正→沖擊造孔→沖擊破壞人防隧道頂板→沖擊破壞人防隧道底板下一米→回填黏土→反復(fù)沖擊夯實(shí)確保樁身周邊形成一定厚度的泥墻護(hù)壁→移開沖擊鉆樁機(jī)→下鋼護(hù)筒→反循環(huán)鉆孔樁機(jī)就位→鉆孔施工→下筒鉆清除石塊、混凝土塊→換鉆頭→鉆至設(shè)計(jì)要求位置→終孔驗(yàn)收→下鋼筋籠和鋼導(dǎo)管→灌注水下混凝土→成樁養(yǎng)護(hù)。
2.成孔時(shí)應(yīng)先在孔口設(shè)圓形6~8mm鋼板護(hù)筒或砌磚護(hù)圈,護(hù)筒(圈)內(nèi)徑應(yīng)比鉆頭直徑大200mm,深一般為1.2~1.5m,然后使沖孔機(jī)就位,沖擊鉆對(duì)準(zhǔn)護(hù)筒中心,要求偏差不大于±20mm,開始低錘(小沖程)密擊,錘高0.4~0.6m,并及時(shí)加粘土泥漿護(hù)壁,泥漿密度和沖程可按表1選用,使孔壁擠壓密實(shí),直至孔深達(dá)護(hù)筒3~4m后,才加快速度,加大沖程,將錘提高至1.5~2.0m以上,轉(zhuǎn)入正常連續(xù)沖擊。
表1 各類土層中的沖程和泥漿密度選用表
3.沖孔時(shí)應(yīng)隨時(shí)測(cè)定和控制泥漿密度,密度不符合要求時(shí)要及時(shí)補(bǔ)漿,以防虧漿造成孔內(nèi)坍塌。
4.在鉆進(jìn)過(guò)程中每1~2m要檢查一次成孔的垂直度。如發(fā)現(xiàn)偏斜應(yīng)立即停止鉆進(jìn),采取措施進(jìn)行糾偏。對(duì)于變層處和易于發(fā)生偏斜的部位,應(yīng)采用低錘輕擊,間斷沖擊的辦法穿過(guò),以保持孔形良好。
5.沖擊破壞人防頂部發(fā)現(xiàn)漏漿后應(yīng)立即將沖擊錘提起并可靠放置在地面上,防止孔壁坍塌導(dǎo)致錘頭被埋?;靥铕ね林恋孛?,然后繼續(xù)夯錘,直到形成穩(wěn)定泥護(hù)筒,深度達(dá)到人防底部以下1米以上,深度13.5米以上??變?nèi)泥漿不再流失為止。沖擊成孔孔徑應(yīng)比設(shè)計(jì)樁徑大300mm。
破壞人防施工示意圖:
6.沖擊錘反復(fù)夯填至孔內(nèi)水位穩(wěn)定,泥漿不再流失后,將沖擊成孔樁機(jī)吊至其它樁繼續(xù)施工。根據(jù)測(cè)量人防高度下鋼護(hù)筒,鋼護(hù)筒底端下至人防底部以下1米。若沖擊錘施工順利,樁身周邊泥護(hù)筒順利成型,則鋼護(hù)筒頂端高出人防頂部1米。若沖擊錘施工過(guò)程中坍孔嚴(yán)重,樁身周邊無(wú)法形成泥護(hù)筒,則鋼護(hù)筒頂端伸出地面以確保鉆進(jìn)施工順利進(jìn)行(鋼護(hù)筒長(zhǎng)約14.5米)。鋼護(hù)筒采用6mm厚鋼板制作。鋼護(hù)筒接長(zhǎng)在地面完成焊接,使用汽車吊將焊接好的鋼護(hù)筒吊入樁孔,一次性安裝到位。為保證后續(xù)施工過(guò)程中鋼護(hù)筒不下沉及后續(xù)鉆孔機(jī)鉆頭能順利下放,鋼護(hù)筒外徑比設(shè)計(jì)樁徑大300mm。為方便吊裝在最上一段鋼護(hù)筒頂部對(duì)稱開兩個(gè)直徑50mm圓孔。
7.鋼護(hù)筒安放到位后,在孔口安放枕木及鐵軌,開始反循環(huán)鉆孔施工。施工前,應(yīng)對(duì)樁位進(jìn)行復(fù)測(cè),確認(rèn)無(wú)誤后才可施工。由于沖擊錘施工中可能將大量石塊及混凝土塊擊入孔底土層內(nèi),反循環(huán)鉆孔過(guò)程中如出現(xiàn)別鉆、卡鉆等情況應(yīng)吊開樁機(jī)更換筒鉆清除石塊及混凝土塊,然后再換回鉆頭繼續(xù)鉆進(jìn)。
8.成孔后,應(yīng)用測(cè)繩下掛1kg重鐵航測(cè)量檢查孔深,核對(duì)無(wú)誤后,進(jìn)行清孔。密度大的泥漿借水泵用清水置換,使密度控制在1.15~1.25之間。
9.清孔后應(yīng)立即放人鋼筋籠,并可靠固定,使在澆灌混凝土過(guò)程中不向上浮起,也不下沉。鋼筋籠下完并檢查無(wú)誤后,應(yīng)立即澆筑混凝土,間隔時(shí)間不應(yīng)超過(guò)3h,以防泥漿沉淀和塌孔。
1.沖擊錘破壞人防頂板后,由于整個(gè)人防地下室全部連通,將導(dǎo)致孔內(nèi)泥漿流失。由于沖擊錘對(duì)頂板破壞沖擊產(chǎn)生的震動(dòng)可能導(dǎo)致區(qū)域坍塌。所以在破壞人防頂板時(shí)應(yīng)適當(dāng)減少落錘距離。
2.破壞人防頂板后至應(yīng)及時(shí)提錘并立即回填黃土,防止大面積坍塌。
3.在破壞人防頂板后要及時(shí)測(cè)量底板深度,以便確定護(hù)筒埋設(shè)深度。
1.認(rèn)真查清鄰近建(構(gòu))筑物情況,并在沖擊成孔施工中隨時(shí)觀測(cè),發(fā)現(xiàn)有因沖擊成孔造成臨近建筑物裂縫、傾斜等影響結(jié)構(gòu)安全的情況時(shí),要立即停止沖擊,重新選擇施工方案。
2.沖擊(鉆)成孔機(jī)械操作時(shí)應(yīng)安放平穩(wěn),防止沖孔時(shí)突然傾倒或沖錘突然下落;造成人員傷亡和設(shè)備損壞。
3.采用泥漿護(hù)壁成孔,應(yīng)根據(jù)設(shè)備情況、地質(zhì)條件和孔內(nèi)情況變化,認(rèn)真控制泥漿密度流內(nèi)水頭高度、護(hù)筒埋設(shè)深度、鉆機(jī)垂直度、鉆進(jìn)和提鉆速度等,以防塌孔,造成機(jī)具塌陷。
4.沖擊錘(鉆)操作時(shí),距落錘6m范圍內(nèi)不得有人員走動(dòng)或進(jìn)行其他作業(yè),非工作人員不準(zhǔn)進(jìn)入施工區(qū)域內(nèi)。
5.沖(鉆)孔灌注樁在已成孔尚未灌注混凝土前,應(yīng)用蓋板封嚴(yán),以免掉土或發(fā)生人身安全事故。
6.所有成孔設(shè)備,電路要架空設(shè)置,不得使用不防水的電線或絕緣層有損傷的電線。電閘箱和電動(dòng)機(jī)要有接地裝置,加蓋防雨罩;電路接頭要安全可靠,開關(guān)要有保險(xiǎn)裝置。
7.惡劣氣候沖(鉆)孔機(jī)應(yīng)停止作業(yè),休息或作業(yè)結(jié)束時(shí),應(yīng)切斷操作箱上的總開關(guān),并將離電源最近的配電盤上的開關(guān)切斷。
8.混凝土灌注時(shí),裝、拆導(dǎo)管人員必須戴安全帽,并注意防止扳手、螺絲等掉入樁孔內(nèi);拆卸導(dǎo)管時(shí),其上空不得進(jìn)行其他作業(yè),導(dǎo)管提升后繼續(xù)澆注混凝土前,必須檢查其是否墊穩(wěn)或掛牢。
1.有地下人防工程的新建項(xiàng)目,應(yīng)盡可能的對(duì)地下人防工程做有效的勘察,確定其準(zhǔn)確位置,能在設(shè)計(jì)階段采取措施規(guī)避人防工程是最佳方案;如不能規(guī)避,也可以極大的降低處理成本并節(jié)約時(shí)間。
2.沖擊錘破壞人防結(jié)構(gòu)時(shí),應(yīng)準(zhǔn)確記錄其深度及時(shí)間,為后續(xù)工作提供依據(jù),尤其是根據(jù)記錄深度確定鋼護(hù)筒長(zhǎng)度。
3.沖擊錘在破壞人防結(jié)構(gòu)施工時(shí),容易出現(xiàn)垂頭跑偏、孔型不圓等情況,換反循環(huán)鉆機(jī)后應(yīng)先對(duì)沖擊錘所成孔進(jìn)行慢速掃孔,避免鋼筋籠下放困難。
4.沖擊錘成孔直徑、鋼護(hù)筒直徑都應(yīng)比設(shè)計(jì)樁徑要適當(dāng)加大,因?yàn)闆_擊錘成孔不均勻,鋼護(hù)筒變形、鋼護(hù)筒在孔內(nèi)垂直度難以保證等因素均可能導(dǎo)致鋼筋籠下放困難。
[1]李晗光、王志平、包根源、官歡明、任曉東、張愛(ài)新.《探礦工程-巖土鉆掘工程》2003年增刊.