雷潔瓊
【摘要】按JGJ 120—1999《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》有關(guān)規(guī)定,超過5 m的基坑即為深基坑。結(jié)合筆者的工作經(jīng)驗(yàn),本文以某污水處理廠工程為例,探討分析了深基坑施工開挖、排水涵截流導(dǎo)流、土釘墻、排水系統(tǒng)及基坑下部固結(jié)防護(hù),以供參考。
【關(guān)鍵詞】雨污水;泵房;深基坑施工;方案
一、某工程概述
某城市污水廠雨污水泵房設(shè)計(jì)為二層結(jié)構(gòu),下部為鋼筋砼池體結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)尺寸23.85×12.8m,上部建筑為鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)。下部池體從進(jìn)水端至泵池端呈梯形漸變,前小后大,前淺后深。泵房基底最深處標(biāo)高95m,室外自然地坪標(biāo)高106.2m,基礎(chǔ)最大埋深11.2m,
屬于深基坑施工。進(jìn)水泵房處地質(zhì)情況從上至下依次為:耕土層厚1.95m、中粗砂層厚4.6m、粉質(zhì)粘土層厚1.6m、粗礫砂層厚1.6m、強(qiáng)風(fēng)化泥巖層厚1.6m,中風(fēng)化泥巖層厚4.2m。場區(qū)無活動(dòng)性斷裂帶,各土層分布相對穩(wěn)定。地下水位標(biāo)高102~101 米。
二、深基坑施工方案
為保證基坑施工安全,泵房基坑施工采取粉噴樁帷幕止水并組成基坑防護(hù)體系的施工方案。粉噴樁采取咬合法施工,咬合施工三排,構(gòu)成固結(jié)的槽壁墻,保證基坑槽壁安全?;娱_挖采取三級放臺(tái)階開挖, 粉質(zhì)粘土地層以上采取放坡開挖,下部固結(jié)支護(hù)段采取不放坡開挖。上部粗砂層放坡開挖時(shí)對邊坡采取土釘墻護(hù)坡防護(hù)。由于泵房基坑位于既有的排水方涵沖刷形成的自然溝內(nèi),所以施工時(shí)先對排水方涵的污水進(jìn)行截流導(dǎo)流,導(dǎo)流采取埋管方式,管道繞過泵房施工地域后排入沙河。
1、排水涵截流導(dǎo)流。導(dǎo)流從進(jìn)水井上游截流,截流端位置遠(yuǎn)離進(jìn)水井開挖基坑下口邊
緣5 米。導(dǎo)流土方開挖采用機(jī)械開挖,放坡系數(shù)1.0,兩級放坡開挖至涵渠頂部。機(jī)械開挖土方至涵渠頂端后,人工開挖至涵渠底部。為處理截流連接部位,在涵渠上游對其進(jìn)行暫時(shí)性封堵,阻斷上游來水,使上游來水通過上游溢流口排放。同時(shí)搶工處理截流管道與涵渠的接口,導(dǎo)流管道采用D1500 鋼筋砼承插管,走向沿進(jìn)水井及進(jìn)水泵房基坑外圍北側(cè),排入沙河。
2、基坑開挖?;臃秩夐_挖,第一級開挖放坡系數(shù)1:1,開挖至標(biāo)高102.2 米位置,清理整平,坑洼地段鋪墊平整,作為打樁作業(yè)平臺(tái)。基坑邊東南側(cè)設(shè)置1:2 坡道,供粉噴鉆機(jī)駛?cè)?。在打樁平臺(tái)上重新測放進(jìn)水泵房下部基坑位置,并確定樁位后打設(shè)粉噴樁。粉噴樁打設(shè)完后留置1.0m平臺(tái),開始第二級開挖,第二級放坡系數(shù)1:1,開挖至標(biāo)高98.2 米,一二級開挖深度均為4.0m。第三級不放坡沿固結(jié)體邊下挖至設(shè)計(jì)基底,最深處挖深3.2m。第二級和第三級之間挖深,以挖到粉噴樁體后停止?;拥装凑赵O(shè)計(jì)深度分部位控制,輔以人工配合清底,防止超挖。
3、土釘墻施工?;娱_挖和土釘墻施工自上而下分段分層進(jìn)行,上層土釘注漿體及噴射混凝土面層達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后,方可開挖下層土方及下層土釘施工。(1)鋼筋網(wǎng)施工。鋼筋網(wǎng)在噴射第一層混凝土后鋪設(shè), 鋼筋保護(hù)層厚度不小于20mm。鋼筋網(wǎng)與土釘要連接牢固。網(wǎng)眼尺寸為150×150mm,鋼筋直徑6mm,鋼筋網(wǎng)通過臨時(shí)鋼筋撐頭固定,并和土釘桿焊接連接。上下層鋼筋網(wǎng)之間搭接放置,搭接不小于300mm,每開挖1.5 米左右深度,就對邊坡掛網(wǎng)防護(hù)。鋼筋網(wǎng)下部預(yù)留350mm 不噴射細(xì)石砼,以便下次護(hù)坡時(shí)搭接連接使用。
(2)土釘施工。土釘采用直徑為20mm 的螺紋鋼筋, 縱橫間距1.5 米, 土釘長度10 米。土釘施工時(shí)鉆孔直徑不小于70 毫米。為保證在砂層中成孔,鉆孔時(shí)孔內(nèi)套入直徑70 毫米的鋼管護(hù)孔,注漿時(shí)緩緩拔出護(hù)孔鋼管,使孔道內(nèi)形成良好的土釘錨結(jié)體。鉆孔和拔管時(shí)要?jiǎng)蛩倬従忂M(jìn)行,確??椎篮妥{順利進(jìn)行,不致塌孔。鉆孔要沿坡壁斜向下傾斜,并保證鉆
孔方向不偏斜,防止竄孔。(3)混凝土噴射施工。噴射作業(yè)分段進(jìn)行,同一分段內(nèi)噴射順序自下而上,一次噴射厚度不小于40mm。噴射混凝土?xí)r, 噴頭與受噴面要保持垂直, 距離為0.6~1.0m。噴射混凝土終凝2h 后,噴水養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時(shí)間為3~7h。
4、排水系統(tǒng)?;禹敹搜鼗悠马斔闹?,設(shè)置500×500mm 排水溝,并在基坑一側(cè)設(shè)置300×500mm 梯形擋水圍堰。阻止地表水對基坑的侵害。排水溝和圍堰距基坑坡頂距離不小于2 米。放坡的基坑坡腳挖設(shè)300×300mm 排水溝,沿基坑坡腳一周設(shè)置,并在四角設(shè)置集水坑,安裝潛水泵,有水滲出或流下時(shí)用泵抽排水,保證基坑坡腳不受侵害。位于地下水位以下的護(hù)坡砼, 沿基坑邊每隔3 米設(shè)置一泄水孔,泄水孔外部填筑中粗砂礫濾層,泄水孔用PVC 塑料管制作,管端包扎尼龍濾網(wǎng)埋入填筑的粗礫砂層中,另端露出護(hù)坡砼面,以利泄水。濾層厚度不小于300mm,高度和寬度不小于600mm。
5、基坑下部固結(jié)防護(hù)。(1)樁徑和樁位布置。粉噴樁直徑500mm,樁間距0.45m,自最下部基坑內(nèi)緣向外打設(shè)三排,樁排間距0.6m,兩排樁錯(cuò)開打設(shè)呈梅花狀布置.粉噴樁固結(jié)深度頂部至粉質(zhì)粘土層上部1 米, 確定標(biāo)高為100.65m,樁端進(jìn)入中風(fēng)化泥巖1.5m,確定樁底標(biāo)高為93.35m,樁長7.3 米。最內(nèi)側(cè)設(shè)計(jì)打樁196 根,次圈打樁208 根,最外圈打樁220 根,共計(jì)打樁624 根,總計(jì)4555.20 延米。(2)打樁施工。由于進(jìn)水泵房基坑位于既有涵渠沖刷溝內(nèi),因此粉噴樁施工在第一層基坑開挖后整平基底,邊坡防護(hù)后進(jìn)行。排水溝打樁地段內(nèi)先填土墊平,滿足機(jī)械作業(yè)要求。粉噴樁鉆機(jī)利用設(shè)置的坡道駛?cè)胍粚踊觾?nèi)作業(yè)平臺(tái),附屬設(shè)備設(shè)置在基坑頂部地面。投入粉噴樁鉆機(jī)一臺(tái)負(fù)責(zé)施工。打樁順序從最內(nèi)側(cè)一排樁開始,依次連續(xù)打設(shè),樁與樁間在未凝固時(shí)咬合固結(jié)。第一排樁打設(shè)完后,第二排樁從第一排樁最后結(jié)束樁起始打設(shè),以彌補(bǔ)該處樁不能咬合的缺陷。
四、基坑安全監(jiān)測
為確?;影踩?,及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患和異動(dòng),在基坑頂部四周設(shè)置基坑穩(wěn)定性監(jiān)測點(diǎn),共設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)6 個(gè),基坑長邊方向設(shè)置兩個(gè),短邊方向設(shè)置一個(gè),監(jiān)測點(diǎn)采用直徑16 毫米的鋼筋,C20 砼包裹固定樁頭。
五、雨污水泵房施工中注意事項(xiàng)
(1)機(jī)械挖土作業(yè)中,挖掘機(jī)不得碰撞或損壞已做的防護(hù)體;(2)基坑下部配合輔助作業(yè)的人員要遠(yuǎn)離挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)半徑, 當(dāng)挖掘機(jī)挖土?xí)r,基底作業(yè)人員要躲避,防止碰撞;(3)基坑上部不得堆放棄土、重物,不得停放重型機(jī)械,以免對邊坡負(fù)荷過大造成破壞;(4)基坑作業(yè)中要按規(guī)定做好監(jiān)測記錄,適時(shí)掌握基坑穩(wěn)定情況;(5)基坑四周要設(shè)置鋼管防護(hù)欄,并設(shè)置醒目警示牌,防止安全事故;(6) 在整個(gè)基坑施工周期內(nèi)基坑四周不得堆積土方、大噸位的物體、設(shè)備以及大噸位汽車運(yùn)輸。
結(jié)束語
深基坑開挖是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。由于地質(zhì)條件惡劣, 施工環(huán)境差, 使得深基坑開挖成為一項(xiàng)重點(diǎn)也是難點(diǎn)工藝。在設(shè)計(jì)、施工中應(yīng)避免基坑周邊的地表和地下水滲入基坑內(nèi)而造成施工困難。因此設(shè)計(jì)、施工時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)措施。
參考文獻(xiàn)
[1]《公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》.
[2]《城市污水處理廠工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》.
[3] 王天運(yùn), 李鳳霞, 申祖武, 等.復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)在深基坑邊坡加固中的應(yīng)用[ J] .建筑技術(shù), 2005(12):916-917.