摘要:文章以某工程為例,對(duì)深基坑支護(hù)地下連續(xù)墻施工技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的探究,希望能為同行業(yè)提供參考借鑒。
關(guān)鍵詞:地下連續(xù)墻;基礎(chǔ)工程;深基坑支護(hù)
1、工程概況
某工程地連墻距離地鐵地下連續(xù)墻距離僅為14.2m。北側(cè)現(xiàn)有天虹路末端穿越場(chǎng)地,需要破除路面并遷移管道,北側(cè)基坑外緊靠規(guī)劃設(shè)計(jì)天虹路段?,F(xiàn)場(chǎng)內(nèi)基坑中部有河道貫通東西穿過(guò)本基坑。場(chǎng)區(qū)地層自上而下由人工填土層、沖積層及白堊系基巖等三大類組成。其中人工填土層厚度為1.50~6.00m,平均3.43m,以素填土為主。沖積層土性主要有中砂層厚度為3.00~25.70m,平均15.24m;粗砂層厚度為1.80~18.50m,平均12.25m。白堊系基巖巖性為泥質(zhì)粉砂巖(易形成由中風(fēng)化巖與強(qiáng)風(fēng)化巖、微風(fēng)化巖與中風(fēng)化巖、強(qiáng)風(fēng)化巖組成的軟硬夾層),分布于地下深部,按其所受風(fēng)化程度可分為全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖(厚度為1.00~11.80m,平均2.80m)、強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖(厚度為1.00~15.50m,平均7.90m)、中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖(厚度為1.00~18.90m,平均6.20m)、微風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖(厚度為2.90~8.60m,平均7.00m)。場(chǎng)區(qū)地下水主要是存在于第四系沖積層砂土層中的孔隙潛水,其次為存在于基巖裂隙帶的裂隙水。場(chǎng)區(qū)砂層分布較厚較廣,地下水水量較豐富,其補(bǔ)給主要為地表徑流的側(cè)向補(bǔ)給及雨水的垂直補(bǔ)給。在勘察期間地下水水位平均3.27m,穩(wěn)定水位2.00~4.70m,水位變幅不大,不易被季節(jié)影響。場(chǎng)地地下水主要是地表填土層賦存的地表水、砂土層中的孔隙水和基巖裂隙帶的裂隙水。場(chǎng)地地下水對(duì)混凝土及混凝土中的鋼筋具微腐蝕性;場(chǎng)地土對(duì)混凝土、混凝土中鋼筋及鋼結(jié)構(gòu)具微腐蝕性。
本工程基坑大致呈長(zhǎng)條形,南北向最大尺寸約360m,東西向最大尺寸處約80m,周長(zhǎng)約880m。支護(hù)的結(jié)構(gòu)形式采用地下連續(xù)墻加三道鋼筋混凝土支撐以及地下連續(xù)墻接縫處外側(cè)雙軸攪拌樁止水帷幕,配合坑內(nèi)深井降水等支護(hù)手段?;娱_(kāi)挖深度為17.6m,局部最大開(kāi)挖深度達(dá)到了23.6m,連續(xù)墻最大深度達(dá)32m。
2、工程重難點(diǎn)分析
(1)工程地質(zhì)條件較差
本工程地下連續(xù)墻設(shè)計(jì)范圍內(nèi)存在厚度約15m的中砂、粗砂層,場(chǎng)地基巖殘積土、全風(fēng)化巖、強(qiáng)風(fēng)化巖泡水?dāng)_動(dòng)易軟化,場(chǎng)地基巖中風(fēng)化與強(qiáng)風(fēng)化、中風(fēng)化與微風(fēng)化存在軟硬夾層,場(chǎng)地砂土厚度大,地下水相對(duì)豐富,環(huán)境影響存在水力比降時(shí),會(huì)產(chǎn)生流砂或管涌,場(chǎng)地砂土層存在輕微液化到嚴(yán)重液化,在地連墻成槽及支承樁成孔過(guò)程中極容易造成塌孔的現(xiàn)象。另外在富水深厚砂層環(huán)境下進(jìn)行深基坑支護(hù)施工及基坑土方開(kāi)挖,施工難度大,且具有較大的危險(xiǎn)性。土方開(kāi)挖過(guò)程由于砂土承載力低,造成挖機(jī)站立困難及運(yùn)輸車行走不便。
(2)基坑周邊環(huán)境復(fù)雜
本工程南側(cè)地下連續(xù)墻距離在建地鐵地下連續(xù)墻僅14.2m。在地下連續(xù)墻成槽開(kāi)挖過(guò)程中,地下槽壁兩側(cè)土體會(huì)形成卸荷作用從而減少原有地應(yīng)力,可能導(dǎo)致周邊環(huán)境的垂直沉降和水平位移,需在成槽過(guò)程中不斷對(duì)周邊變形進(jìn)行監(jiān)測(cè),特別是靠近地鐵基坑一側(cè)。在基坑施工過(guò)程如何減少對(duì)地鐵側(cè)面的影響,保證地鐵施工的安全為本工程的一大重點(diǎn)。
(3)成槽深度大,成槽垂直度控制、鋼筋網(wǎng)片下放困難
該工程的地下連續(xù)墻成槽深度大,墻底需嵌巖,地下連續(xù)墻有效深度為27.3~32.3m,且穿過(guò)的地層復(fù)雜,土質(zhì)包含了淤泥、回填土、粉質(zhì)粘土、砂層、巖層,在成槽過(guò)程中可能造成垂直度偏差等;鋼筋網(wǎng)片最終約30t左右,鋼筋網(wǎng)片起吊和下放比較難。
3、工程重難點(diǎn)解決措施
(1)工程地質(zhì)條件差
使用由外運(yùn)進(jìn)的優(yōu)質(zhì)泥漿或現(xiàn)場(chǎng)用膨潤(rùn)土拌制泥漿進(jìn)行成槽護(hù)壁施工,嚴(yán)格控制泥漿質(zhì)量,在地連墻全面施工前先進(jìn)行1~3幅的試成槽工作,以確定最佳泥漿相關(guān)參數(shù)。另在施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置泥漿濾砂處理器和泥漿三級(jí)沉淀池,用優(yōu)化過(guò)的泥漿在成槽過(guò)程中形成泥漿護(hù)壁效應(yīng),可有效預(yù)防塌孔。施工前對(duì)施工班組進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底從而讓每一個(gè)操作手弄清楚地質(zhì)情況,讓他們可以根據(jù)實(shí)際情況,控制好不同的成槽速度。重點(diǎn)注意在經(jīng)過(guò)淤泥層、砂層時(shí),保證在成槽過(guò)程中不造成塌孔和縮徑的重要措施就是嚴(yán)格控制液壓抓斗的下沉速度和提升速度。施工全過(guò)程加強(qiáng)施工監(jiān)測(cè),施工應(yīng)遵照動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、信息化施工規(guī)定,確?;颖旧砑爸苓叚h(huán)境的安全。
(2)周邊環(huán)境復(fù)雜
針對(duì)本基坑距離在建地鐵較近的情況合理部署基坑監(jiān)測(cè)方案,加強(qiáng)施工過(guò)程中對(duì)地鐵側(cè)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),并制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案,以確保地鐵側(cè)的基坑安全。
(3)成槽深度大,成槽垂直度控制、鋼筋網(wǎng)片下放困難
導(dǎo)墻施工完成后,立即進(jìn)行垂直度測(cè)量,若垂直度不滿足要求,則通過(guò)糾偏的措施,包括剔鑿、頂移等措施進(jìn)行;在成槽過(guò)程中,每進(jìn)深1m左右做1次垂直度觀察,發(fā)現(xiàn)偏差立即使用成槽機(jī)自動(dòng)糾偏功能進(jìn)行糾偏。鋼筋網(wǎng)片采用150t履帶吊作為主吊,50t汽車吊作為副吊進(jìn)行協(xié)調(diào)起吊,增加吊點(diǎn),確保鋼筋網(wǎng)片的整體穩(wěn)定性。
4、地下連續(xù)墻施工工藝
4.1導(dǎo)墻
導(dǎo)墻是加固和固定槽口的重要措施,它具有保持土體穩(wěn)定和保持泥漿面高程,防止槽口土體和槽內(nèi)土體坍塌,為鋼筋籠、混凝土導(dǎo)管提供吊放和操作平臺(tái)的作用。導(dǎo)墻質(zhì)量的好壞也直接影響地下連續(xù)墻的邊線和標(biāo)高,且地墻施工頻繁使用大型機(jī)械如沖孔樁機(jī)、成槽機(jī)以及鋼筋籠等靜、動(dòng)荷載的作用對(duì)導(dǎo)墻的承載內(nèi)力和變形能力要求很高,因此導(dǎo)墻的施工質(zhì)量的好壞對(duì)后序工作的開(kāi)展十分關(guān)鍵。導(dǎo)墻采用整體式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),全長(zhǎng)約880m,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25,導(dǎo)墻壁厚200mm,兩片導(dǎo)墻凈間距在施工時(shí)取1050mm,導(dǎo)墻內(nèi)部鋼筋豎向?yàn)镃12@200mm,水平鋼筋為C12@200mm,拉鉤為Φ6.5@200。導(dǎo)墻施工完成后,下部設(shè)80×80木枋回頂,上部用10#槽鋼支撐至地下連續(xù)墻施工時(shí)拆除。
4.2泥漿護(hù)壁
泥漿是成槽施工時(shí)的重點(diǎn)。優(yōu)化過(guò)的泥漿在從槽壁表面向地層內(nèi)滲透到一定的范圍就粘附在土壤顆粒上形成了泥漿護(hù)壁,從而降低槽壁坍塌的可能性,優(yōu)化的泥漿的護(hù)壁能力更加優(yōu)秀,能夠最大限度地預(yù)防成槽過(guò)程中的塌孔,同時(shí)優(yōu)化的泥漿在懸浮巖屑、避免淤泥碴層在開(kāi)挖底部堆積等方面都有較好的效果,能夠提高混凝土的澆筑質(zhì)量。根據(jù)本項(xiàng)目的實(shí)際情況,結(jié)合以往相關(guān)經(jīng)驗(yàn),擬采用優(yōu)質(zhì)鈉基膨潤(rùn)土和自來(lái)水為原材料攪拌而成。使用的優(yōu)化的泥漿在使用前需先進(jìn)行試驗(yàn)以確定其是否符合要求,施工過(guò)程中根據(jù)實(shí)際的情況結(jié)合監(jiān)控的數(shù)據(jù)及時(shí)優(yōu)化泥漿指標(biāo)。不符合灌注水下混凝土泥漿指標(biāo)要求的直接按劣化泥漿進(jìn)行廢棄處理。
參考文獻(xiàn):
[1]朱治安.地下連續(xù)墻防混凝土繞流施工措施探討[J].江蘇建筑,2015(5):68-91.
[2]白斌哲.淺談地下連續(xù)墻施工技術(shù)[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊),2011(8):138-139.1