摘要:經(jīng)實(shí)踐證明,鉆孔灌注樁加止水帷幕的效果良好,保證了支護(hù)整體穩(wěn)定性,降低了排樁樁頂標(biāo)高,節(jié)約了支護(hù)費(fèi)用。
關(guān)鍵詞:基坑工程;支護(hù)施工;鉆孔灌注樁;止水帷幕
1引言
安全施工和管理是衡量一項(xiàng)地下工程施工水平的主要標(biāo)志,它直接關(guān)系到施工人員的人身安全,并與工程質(zhì)量緊密相關(guān)[1]。地下施工的施工條件差,施工人員在高噪音和振動(dòng)、地下水等較惡劣環(huán)境下進(jìn)行工事操作。因此,如何安全處理深基坑施工過(guò)程中的支護(hù),以及創(chuàng)造安全、衛(wèi)生、無(wú)害的勞動(dòng)條件,是施工人員及管理部門(mén)亟待解決的問(wèn)題[2],也是環(huán)境工程地質(zhì)學(xué)的一項(xiàng)重要研究?jī)?nèi)容。本文通過(guò)具體實(shí)例工程的主要支護(hù)方式介紹,以及采取的質(zhì)量保證措施,以期對(duì)基坑施工及隧道的安全施工具有一定的指導(dǎo)和實(shí)踐意義。
2工程概況
2.1工程質(zhì)地概況
本公共綠地和地下車(chē)庫(kù)樁基及基坑圍護(hù)工程位于蘇州工業(yè)園區(qū)以西、蘇華路南北兩側(cè)的公共地塊內(nèi),北臨蘇雅路,西臨星桂街,南臨相門(mén)塘河,東臨建行大樓和農(nóng)行大樓;該場(chǎng)地地貌單元屬長(zhǎng)江三角洲太湖流域沖湖積平原區(qū),地貌形態(tài)單一。由于地處園區(qū)最為繁華的商務(wù)、商業(yè)中心,周?chē)h(huán)境較為復(fù)雜,高樓林立,管線(xiàn)眾多。
2.2工程特點(diǎn)
本工程樁基施工包括2780根混凝土鉆孔灌注樁,共分7種樁型,樁徑均為Φ600,樁長(zhǎng)20m、19m、24m三種,混凝土等級(jí)(水下)C25,合計(jì)混凝土方量約15672m3,均為抗拔樁。
3主要施工工藝
本工程基坑圍護(hù)采用鉆孔灌注排樁+三軸水泥土攪拌樁止水帷幕支撐體系形式。
3.1鉆孔灌注樁施工
3.1.1鉆孔樁施工流程
施工準(zhǔn)備→測(cè)量放線(xiàn)→樁位復(fù)核→護(hù)筒埋設(shè)→鉆機(jī)就位→鉆進(jìn)成孔→一次清孔→吊放鋼筋籠→導(dǎo)管安裝→二次清孔→沉渣測(cè)量→灌注水下混凝土→樁底注漿。
3.1.2鋼護(hù)筒制作
鋼護(hù)筒在鋼結(jié)構(gòu)加工場(chǎng)加工。護(hù)筒長(zhǎng)2m,壁厚6mm,Ф700樁鋼護(hù)筒內(nèi)徑為800、Ф650樁鋼護(hù)筒內(nèi)徑為750鋼護(hù)筒頂標(biāo)高應(yīng)高出水位。鋼護(hù)筒加工標(biāo)準(zhǔn)為垂直度偏差不超過(guò)1%。橢圓度不大于2cm,焊接采用坡口雙面焊,所有焊縫連續(xù),以保證不漏水。鋼護(hù)筒埋設(shè)應(yīng)準(zhǔn)確、穩(wěn)定,護(hù)筒中心與樁位中心的偏差不得大于30毫米。
3.1.3泥漿制備
采用優(yōu)質(zhì)泥漿,采用正循環(huán)方式進(jìn)行泥漿循環(huán)。泥漿性能技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)下表1和表2所示:
鉆進(jìn)時(shí),細(xì)粒鉆渣沉淀池內(nèi),采用泥漿泵輸送優(yōu)質(zhì)泥漿至鉆孔內(nèi),維持泥漿循環(huán)。經(jīng)沉淀池沉淀后的優(yōu)質(zhì)泥漿流入泥漿箱內(nèi)后流回鉆孔內(nèi)。
3.1.4成孔
較短的鉆孔灌注樁成孔及清孔均采用正循環(huán)施工工藝。樁成孔時(shí)擬采用正循環(huán)工藝,二清時(shí)也采用正循環(huán)工藝。鉆孔灌注樁施工期間,采取調(diào)整泥漿比重和調(diào)整孔內(nèi)泥漿面高度的措施來(lái)控制水壓差。同時(shí),為調(diào)了整樁機(jī)施工技術(shù)參數(shù)及正確理解地質(zhì)情況,在正式成孔前必須進(jìn)行試成孔。
3.1.5清孔
鉆孔完成之后,經(jīng)測(cè)量檢查達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高并經(jīng)監(jiān)理工程師確認(rèn),即可進(jìn)行清孔。根據(jù)地質(zhì)情況,本工程樁一次清孔采用正循環(huán)系統(tǒng)利用成孔鉆具直接進(jìn)行。清孔時(shí)先將鉆頭提離孔底10~20cm,輸入泥漿循環(huán)清孔。一次清孔結(jié)束后,迅速拆除鉆桿、鉆頭,安放鋼筋籠后下放導(dǎo)管,測(cè)量孔底沉渣和泥漿性能,如孔底沉渣和泥漿性能滿(mǎn)足規(guī)范要求后即進(jìn)行吊放鋼筋籠,隨后進(jìn)行二次清孔。
二清采用正循環(huán)方法清渣。具體步驟為:利用混凝土導(dǎo)管做為清渣管,上接異徑彎頭,與9m3空壓機(jī)連接,其下端與導(dǎo)管相連接。清渣時(shí),導(dǎo)管下端距孔底(沉渣面)200~300mm。循環(huán)開(kāi)始由人工緩慢以?huà)呙锠顢[動(dòng)導(dǎo)管,以便徹底清除沉淀物,保證樁底沉渣厚度不大于100mm。待檢測(cè)合格后,即可拆除異徑接頭進(jìn)行灌注。
3.1.6水下混凝土澆筑
在確保樁頂質(zhì)量情況下,混凝土澆注導(dǎo)管埋入混凝土深度3~6 m為宜,最小深度不得小于2 m,并且在導(dǎo)管內(nèi)部放置球膽作為隔水栓。
本工程混凝土澆筑,按規(guī)范要求初凝時(shí)間為4-6小時(shí)(灌注時(shí)間不宜過(guò)大,以防混凝土面造成事故),且坍落度為18-20cm,采用的原材料應(yīng)為:中粗砂,含泥量<3%;碎石為5-25㎜連續(xù)級(jí)配,不含泥;水泥為P.S32.5礦渣水泥。水泥出廠應(yīng)有合格證,必須經(jīng)試驗(yàn)室作砼級(jí)配設(shè)計(jì)和安定性試驗(yàn)。
混凝土灌注時(shí),現(xiàn)場(chǎng)需要認(rèn)真計(jì)量,確保混凝土按規(guī)定配比嚴(yán)格拌制,投料時(shí)應(yīng)經(jīng)常抽查,攪拌砼時(shí)間應(yīng)達(dá)到規(guī)范要求,嚴(yán)禁不符合要求的混凝土送入漏斗灌注。按設(shè)計(jì)要求,在施工現(xiàn)場(chǎng)由專(zhuān)人負(fù)責(zé),隨機(jī)取砼測(cè)定坍落度,并及時(shí)制作試塊;在試塊上應(yīng)注明標(biāo)號(hào)、日期、砼強(qiáng)度等級(jí),拆模后用水池養(yǎng)護(hù),按時(shí)送樣試壓。
3.2止水帷幕施工
本工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)(北、南、西三側(cè))采用三軸水泥土攪拌樁為止水帷幕;在地鐵車(chē)站兩側(cè)采用三軸水泥土攪拌樁為土體加固。
3.2.1施工流程為SMW施工流程
測(cè)量放線(xiàn)→開(kāi)挖導(dǎo)溝→SMW攪拌機(jī)定位→施工水泥土樁體→殘土處理→樁機(jī)移位
3.2.2測(cè)量放樣
采用DI-2000型激光測(cè)距儀及T2經(jīng)緯儀進(jìn)行軸線(xiàn)引測(cè)。按圖放出圍護(hù)結(jié)構(gòu)軸線(xiàn),設(shè)立臨時(shí)控制樁,在施工過(guò)程中每天對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行校核,并做好有效保護(hù)。
3.2.3攪拌樁施工
根據(jù)施工工藝和實(shí)際情況的需要,深層攪拌樁施工順序見(jiàn)圖1所示,其中陰影部分為重復(fù)套鉆。
待深層攪拌機(jī)的冷卻水循環(huán)正常后,啟動(dòng)深層攪拌機(jī),使深層攪拌機(jī)沿導(dǎo)向架攪拌下沉,下沉速度由電流監(jiān)測(cè)設(shè)備監(jiān)測(cè)。
4主要質(zhì)量保證措施
5.1鉆孔灌注樁質(zhì)量保證措施
在樁基施工中,鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量最不容易控制,因此,嚴(yán)格按操作規(guī)程施工是非常重要的,本工程中,重點(diǎn)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
⑴鋼護(hù)筒埋設(shè)應(yīng)準(zhǔn)確、穩(wěn)定,護(hù)筒中心與樁位中心的偏差不得大于30毫米。
⑵鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后進(jìn)行一次清孔。一清控制泥漿指數(shù):含砂率小于4%、泥漿比重1.10~1.15,粘度16~18S。孔內(nèi)沉渣厚度根據(jù)設(shè)計(jì)要求不大于10cm,提鉆時(shí)注意鉆頭不得擦碰孔壁。
⑶導(dǎo)管下至離孔底50cm左右,即開(kāi)始二次清孔,若孔底沉渣過(guò)厚,可將導(dǎo)管下至孔底并上下提放,提高清孔效果。二次清孔必須使泥漿指標(biāo)達(dá)到要求,并經(jīng)監(jiān)理認(rèn)可方可澆灌混凝土。
⑷灌注時(shí),保持導(dǎo)管插入混凝土3~6m,最小不得小于2m,抽拔導(dǎo)管應(yīng)緩慢進(jìn)行,嚴(yán)禁急速提升,導(dǎo)致混凝土不密實(shí)。
5.2止水帷幕質(zhì)量保證措施
⑴SMW所需材料主要為水泥,加強(qiáng)對(duì)材料質(zhì)量的控制是保護(hù)工程質(zhì)量的關(guān)鍵。漿液配制必須按規(guī)定的配合比進(jìn)行配制。水泥采用普通硅酸鹽水泥,標(biāo)號(hào)32.5級(jí)。
⑵幅與幅之間出現(xiàn)的冷縫或缺陷,采取在該處外側(cè)加一幅或數(shù)幅進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。
5結(jié)束語(yǔ)
本工程采用放坡開(kāi)挖和鉆孔灌注樁加水泥攪拌樁止水帷幕排樁支護(hù)相結(jié)合的方式,同時(shí)采取了相應(yīng)的技術(shù)保證措施,這種方式的結(jié)合既保證了不同基坑施工深度連體施工的有序開(kāi)展,又保證了施工工程和工程技術(shù)人員密切配合,達(dá)到安全施工、合理建設(shè)的目的。
6參考文獻(xiàn)
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