中建七局總承包公司 鄭州 450004
鄭州市區(qū)中心某基坑深度18.0 m,3 層地下室,基坑周長(zhǎng)777 m?;铀闹苁┕?chǎng)地狹小如圖1所示,西側(cè)1-1剖面緊鄰2 層地下商場(chǎng);南側(cè)4-4剖面基坑邊臨邊3.5 m處為3 層磚混結(jié)構(gòu)文物保護(hù)館;北部為已建3 層售樓部;東側(cè)3-3剖面為施工道路。
防空洞分別位于基坑6-6剖面,東側(cè)平行于基坑支護(hù)平面長(zhǎng)約為50 m,距基坑頂面4.5 m,寬約為1.5 m,高2.5 m;距地面深度約為4.5 m;南側(cè)平行基坑邊長(zhǎng)約15 m,距離基坑頂面11 m,寬約為1.5 m,高2.5 m。
圖1 基坑平面布置
南邊基坑剖面為市區(qū)行駛道路,道路對(duì)面為高層建筑,如若該剖面處理不當(dāng)將產(chǎn)生嚴(yán)重后果。該剖面防空洞距基坑頂面11 m,采用樁錨支護(hù)方案,灌注樁長(zhǎng)34 m,防空洞位于混凝土灌注樁的正下方,阻礙了混凝土灌注樁的施工。且防空洞深約2.5 m,頂板和底板厚約350 mm(圖2)。如果采用常規(guī)的防空洞廢棄開(kāi)挖處理辦法,則基坑開(kāi)挖深度將達(dá)到14 m,這勢(shì)必對(duì)周邊市區(qū)道路及高層建筑的位移和沉降產(chǎn)生極大的影響,甚至導(dǎo)致施工道路及建筑物的倒塌。此外,防空洞厚350 mm,如何保證混凝土灌注樁穿過(guò)防空洞成為施工的一個(gè)難點(diǎn)問(wèn)題。
圖2 防空洞布置及剖面
在樁旋挖機(jī)挖至自然地面-11.0 m時(shí),旋挖機(jī)鉆頭出現(xiàn)鉆進(jìn)困難問(wèn)題,為了確?;又ёo(hù)的安全,決定在混凝土灌注樁下鑿開(kāi)樁徑大小的洞口,進(jìn)入以探究防空洞的分布形態(tài)。該剖面原設(shè)計(jì)方案樁錨支護(hù)方案,樁徑大小為1 m,樁長(zhǎng)為32 m,水平間距為1.5 m,9 根混凝土灌注樁穿過(guò)防空洞。
如若采用開(kāi)挖回填法,即挖掘機(jī)清除防空洞并選用不同的回填材料分層夯實(shí)至樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高,隨后再施工灌注樁,該方法能真實(shí)展現(xiàn)防空洞的面貌,但開(kāi)挖基坑深度將達(dá)到14 m左右,開(kāi)挖不能保證周?chē)h(huán)境的穩(wěn)定。
經(jīng)商討后采用以下方案:旋挖機(jī)挖孔施工時(shí)選用Φ1.2 m的鉆頭,挖孔至防空洞頂標(biāo)高位置,施工人員進(jìn)入樁孔內(nèi)采用鉆頭分別鑿穿防空洞的頂面、底面,施工時(shí)需確保鑿開(kāi)的防空洞頂面、底面中心與樁孔中心重合,并清除防空洞內(nèi)雜物。隨后采用Φ1 m鉆頭的旋挖機(jī)施工至設(shè)計(jì)標(biāo)高。
依據(jù)甲方提供的高程及坐標(biāo)基準(zhǔn)點(diǎn),復(fù)核后建立施工現(xiàn)場(chǎng)平面坐標(biāo)系,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行引測(cè)確定相應(yīng)的測(cè)量控制點(diǎn),并進(jìn)一步放線得到各樁位位置。埋設(shè)厚5 mm、Φ1.2 m、長(zhǎng)1.5 m鋼板卷焊而成的護(hù)筒,其中心與樁位對(duì)中。采用旋挖機(jī)干作業(yè)成孔,鉆機(jī)就位之前需確保樁位、垂直度在誤差范圍內(nèi)。
鉆孔前先將樁位點(diǎn)以1.5 m為半徑側(cè)向引2 點(diǎn),采用Φ1.2 m的旋挖機(jī)干作業(yè)施工,依靠鉆頭回轉(zhuǎn)破碎土層,導(dǎo)入鉆斗后卸出樁內(nèi)土體,如此反復(fù)鉆孔至防空洞頂處。
施工人員套上安全繩進(jìn)入孔內(nèi),采用電壓空壓機(jī)進(jìn)行人工鉆進(jìn)。鉆穿2.5 m防空洞的頂部和底部,人工破碎防空洞水平Φ1.2 m垂直范圍內(nèi)物件,并清理運(yùn)出孔內(nèi)雜物。
防空洞下采用Φ1 m的短螺旋鉆頭進(jìn)行干作業(yè)施工,鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)標(biāo)高, 采用測(cè)量繩進(jìn)行驗(yàn)證樁身是否施工到設(shè)計(jì)標(biāo)高,并將樁孔底部的沉渣利用氣舉反循環(huán)清空工藝進(jìn)行清除。
將Φ1 m、長(zhǎng)32 m的鋼筋籠垂直吊放進(jìn)入樁孔。鋼筋籠制作及安裝定位的誤差應(yīng)在允許誤差范圍之內(nèi)。置入導(dǎo)管,貫入強(qiáng)度等級(jí)為C30的混凝土至指定標(biāo)高處。
處置方案如圖3所示。
圖3 處理方案的立面和平面示意
本工程遇防空洞的處理方案,巧妙避開(kāi)了防空洞造成施工的困難,且對(duì)周邊建筑、施工道路進(jìn)行了監(jiān)測(cè),水平及沉降位移均微小。該處理方案將防空洞底面直徑設(shè)計(jì)為1.2 m、底面以下設(shè)計(jì)為1.0 m,將Φ1.2 m、高3 m、壁厚3.5 mm的護(hù)筒牢固地固定住。鋼護(hù)筒的設(shè)置解決了混凝土灌注樁成孔難、大量混凝土灌注到防空洞內(nèi)造成的浪費(fèi)問(wèn)題,充分滿足了技術(shù)的可行性、經(jīng)濟(jì)的合理性、施工安全性的要求。