吉林大學(xué)建筑工程學(xué)院 長春萬科物業(yè)服務(wù)有限公司 于 杰

1.概況

無錫廣播電視集團(tuán)擬建“無錫廣電傳媒中心”，擬建場地位于無錫濱湖區(qū)湖濱路西側(cè)，工程主要包括數(shù)碼大廈、廣播大廈及商業(yè)用房，主體建筑(數(shù)碼大廈、廣播大廈)19層，裙房(商業(yè)用房)2～4層，并設(shè)整體2層地下室。擬建工程位于繁華市區(qū)內(nèi)，周邊建筑物、道路地下管線及通信電纜密集，工程設(shè)計(jì)采用PHC-600型靜壓預(yù)應(yīng)力管樁1000根樁，預(yù)計(jì)擠土9834m3。

由于擬建項(xiàng)目大量的樁基工程施工會(huì)對(duì)周圍環(huán)境和樁基施工本體產(chǎn)生相當(dāng)大的影響，為此，對(duì)擬建傳媒中心樁基工程施工進(jìn)行了監(jiān)測工作。

2.樁基施工監(jiān)測目的及方法

2.1 監(jiān)測目的

建場地施工區(qū)域工程樁的數(shù)量大、密度高，大量的樁基工程施工會(huì)對(duì)周圍建(構(gòu))筑物基礎(chǔ)及管線電纜等公共設(shè)施和樁基施工本體產(chǎn)生相當(dāng)大的影響，密集的樁基工程會(huì)導(dǎo)致很高的超孔隙水壓力→擠土現(xiàn)象→樁頭偏位。監(jiān)測工作主要目的為樁基施工服務(wù)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)觀測整個(gè)打樁區(qū)域樁基、淺層及深層土體的變化情況，以便合理確定樁基施工進(jìn)度，保證樁基工程的順利施工和安全運(yùn)行，保護(hù)周圍建筑物基礎(chǔ)和公共設(shè)施不受破壞。在本工程的實(shí)施過程中，考慮到地下工程中可能存在的不明確和不利因素，嚴(yán)格控制樁和土體的水平和垂直位移，對(duì)附近土體的變形和孔隙水壓力進(jìn)行分析和判斷，以便在出現(xiàn)異常征兆時(shí)，及時(shí)調(diào)整施工工藝，確保安全。

2.2 監(jiān)測方法

擬建工程場區(qū)地表下5.5～18m、28～39m為軟塑粉質(zhì)粘土夾飽和流塑淤泥質(zhì)土及松散粉土，該類土具有高含水量、高靈敏度、流塑狀、可液化等特征，在飽和軟粘土內(nèi)沉樁，擠土?xí)斐蓸额^偏移，沉樁時(shí)大量的擠土和由此引起的超孔隙水壓和可液化土在沉樁時(shí)產(chǎn)生液化是樁偏位的主要?jiǎng)恿?。本工程兩幢主?高19層)密集的PHC樁在打入過程中，會(huì)使土體上隆和側(cè)移，并在軟塑粉質(zhì)粘土層中產(chǎn)生很大的超孔隙水壓力，粉土?xí)a(chǎn)生液化，導(dǎo)致樁周土對(duì)樁的約束作用減小，主樓工程樁入土深度約45m，相當(dāng)于1/2～1/3的樁長處于可流變的土層中，工程樁下部約6m長度位于(7)層硬塑粉質(zhì)粘土和(8)層中密粉土中，樁尖與下部土層之間的約束關(guān)系近似為鉸接，一旦上部軟質(zhì)粉質(zhì)粘土產(chǎn)生塑流，樁會(huì)失穩(wěn)傾斜。沉樁引起的土體內(nèi)擠脹應(yīng)力和超孔隙水壓力較高，對(duì)已建工程基礎(chǔ)也會(huì)產(chǎn)生較大影響，本工程樁基施工應(yīng)避免樁偏位等不良情況的發(fā)生，因此除設(shè)計(jì)方面外還應(yīng)采取有針對(duì)性的控制措施，在本工程樁基施工時(shí)無錫水文工程地質(zhì)勘察院在場地內(nèi)及外圍布設(shè)了深層土體位移、孔隙水壓力、樁頂位移、地表變形等樁基施工監(jiān)測手段，對(duì)打樁過程中樁體和已有建(構(gòu))筑物及周圍公共設(shè)施影響監(jiān)測。

2.2.1 深層土體水平位移監(jiān)測

通過測斜管來掌握樁基施工工程中引起樁周土體在某時(shí)間段不同深度處的水平位移情況。具體布置如下：兩幢主樓的四周選擇可能對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生最大土體位移處設(shè)置測斜管共8根，測斜孔深48m，編號(hào)：C1～C8。具體施工方法：先采用GXY-1型鉆機(jī)，采用泥漿護(hù)壁鉆進(jìn)成孔，成孔直徑108mm，在孔內(nèi)埋設(shè)帶軌道槽的專用測斜管，采用JJX-4系列鉆孔測斜儀進(jìn)行測量。

觀測頻率視打樁速率和打樁位置與觀測孔的距離來確定。當(dāng)打樁位置距觀測孔位置較近，有明顯影響時(shí)，按每天測斜一次，必要時(shí)增加觀測次數(shù)；當(dāng)打樁位置距觀測孔位置較遠(yuǎn)，影響較小時(shí)，每5d測斜一次。

2.2.2 孔隙水壓力觀測

在打樁區(qū)域內(nèi)布置一定數(shù)量的觀測孔，觀測打樁期間孔隙水壓力變化，每組布置2只孔隙水壓力計(jì)，深度分別是9m、15m。根據(jù)樁位圖共布置8組觀測點(diǎn)，總計(jì)16只孔隙水壓力計(jì)，編號(hào)：K1～K8。

具體施工方法：先采用GXY-1型鉆機(jī)，采用泥漿護(hù)壁鉆進(jìn)成孔，鉆至設(shè)計(jì)深度，埋設(shè)孔隙水壓力計(jì)，同一組兩測點(diǎn)水平間距0.5m。觀測與樁基施工同時(shí)進(jìn)行，1～2d觀測一次，在樁基施打密集處增加觀測次數(shù)。當(dāng)孔隙水壓力趨于穩(wěn)定時(shí)，觀測頻率相應(yīng)放寬至5d測一次。

2.2.3 地面位移觀測

沿每根測斜管布置一條地面位移觀測剖面，以測斜管頂作為基點(diǎn)，在距測斜管外側(cè)3m、10m處各布置1個(gè)地面位移觀測點(diǎn)，在施工時(shí)對(duì)周圍建筑物和場地位移進(jìn)行監(jiān)測，共設(shè)置8條觀測剖面，具體距離根據(jù)現(xiàn)場周邊實(shí)際空間確定，地面位移觀測點(diǎn)編號(hào)：D1～D8。地面變形觀測與鉆孔測斜同步進(jìn)行，1～2d觀測一次。當(dāng)變形趨于穩(wěn)定時(shí)，觀測頻率相應(yīng)放寬至5d測一次。

2.2.4 樁頂位移觀測

根據(jù)樁位圖和實(shí)際施工流向安排及現(xiàn)場實(shí)際施工條件，本次監(jiān)測選擇在北樓西段樁集中處，共布置1根樁進(jìn)行樁頂水平位移及沉降觀測樁，了打樁對(duì)已打入樁的影響，具體樁號(hào)及編號(hào)：Z60。

根據(jù)打樁的順序安排觀測樁，每天觀測一次，并在樁基施打密集處增加觀測次數(shù)。當(dāng)變形趨于穩(wěn)定時(shí)，觀測頻率相應(yīng)放寬至5d測一次。

3.監(jiān)測情況及資料分析

擬建傳媒中心工程樁基施工自2008年1月8日開始，按先施工南樓后施工北樓、最后施工外附屬設(shè)施的順序進(jìn)行，整個(gè)工程樁基施工于2008年3月10日結(jié)束，為時(shí)2個(gè)月。監(jiān)測設(shè)施埋設(shè)時(shí)間為2008年1月5日～1月15日。共埋設(shè)深層土體水平位移測斜監(jiān)測孔8個(gè)，單孔埋深48m；地下超孔隙水壓力監(jiān)測點(diǎn)8組，每組埋設(shè)2只監(jiān)測探頭，埋深分別為9m和15m；根據(jù)先埋設(shè)先觀測的原則，自2008年1月8日始，部分監(jiān)測點(diǎn)在埋設(shè)時(shí)間段內(nèi)隨著樁基施工的進(jìn)行已開始觀測。監(jiān)測測量控制網(wǎng)于打樁過程中定期進(jìn)行了校核，符合規(guī)范要求。

(1)擬建場地在樁基施工過程中對(duì)地下超孔隙水壓力進(jìn)行了跟蹤監(jiān)測，2008年2月17日?qǐng)龅乜紫端畨毫ΡO(jiān)測值先后大幅超報(bào)警值，在及時(shí)采取了施打塑料排水板及沙井等措施，至3月15日所有監(jiān)測點(diǎn)超孔隙水壓力均已回落到打樁前的初始狀態(tài)。

(2)經(jīng)過測斜監(jiān)測，樁基施工期間場地深層土體累積水平位移變化值處于安全范圍之內(nèi)，符合規(guī)范要求。

(3)樁基施工期間地面位移觀測點(diǎn)累積水平位移值在7mm左右，符合規(guī)范要求。

(4)樁頂水平位移最大2.34mm，低于報(bào)警值，符合規(guī)范要求。

(5)從各觀測點(diǎn)的位移量分析，施工期間在樁基施工區(qū)域布設(shè)93個(gè)20～23m深的塑料排水板鉆孔對(duì)孔隙水壓力的消散及減小土體、樁土位移產(chǎn)生了良好效果。

4.結(jié)論

通過對(duì)項(xiàng)目組所提供的監(jiān)測資料和及時(shí)采取的防范措施分析研究可知，采用深層土體位移、孔隙水壓力、樁頂位移、地表變形等樁基施工監(jiān)測手段是保證樁基安全施工行之有效的方法，使工程質(zhì)量和安全始終處于受控狀態(tài)。本次監(jiān)測工作達(dá)到了為信息化施工服務(wù)的預(yù)期目的。