蘇迅
摘要:隨著工程建設(shè)規(guī)模、體量增大,建筑密度提高,深基坑作業(yè)逐年增多。限于場地條件、地質(zhì)構(gòu)造等客觀因素制約,深基坑作業(yè)越來越多的無法實施傳統(tǒng)的放坡開挖方法,而必須采用技術(shù)可行、經(jīng)濟合理的基坑支護結(jié)構(gòu)。本文對深基坑常用支護結(jié)構(gòu)形式、特點及其適用范圍進行了介紹,并對“唐山國豐鋼鐵公司50WM發(fā)電二期管溝支護工程”這一項目案例進行了總結(jié),從復雜場地條件下深基坑支護的角度,簡述了支護體系的構(gòu)成及施工控制要點。
關(guān)鍵詞:復雜場地;深基坑;支護案例
1.深基坑支護的目的
深基坑支護的目的:依據(jù)施工圖紙、巖土工程勘察報告及相關(guān)規(guī)范,結(jié)合基坑周邊環(huán)境進行支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計、施工、監(jiān)測,確保深基坑在開挖以及基坑內(nèi)部施工過程中,不因土體的變形、沉陷、坍塌或位移而受到危害,確保基坑周邊相關(guān)建筑物、管線、道路等的安全。
2.國內(nèi)常用的深基坑支護結(jié)構(gòu)主要形式、特點及適用條件
2.1鋼板樁圍護結(jié)構(gòu)
采用型鋼板樁,機械打人地下,形成連續(xù)板墻作為擋土截水支護結(jié)構(gòu)。特點:成品制作,可重復利用,施工簡便,水密性強;剛度較小,易變形。適用條件:基坑側(cè)壁安全等級為二、三級,基坑深度不宜大于10m。
2.2工字鋼支護結(jié)構(gòu)
采用大型工字鋼作為基坑支護結(jié)構(gòu)主體,基坑開挖前,機械打入地下。基坑開挖時同步將擋土板插入工字鋼與土體間。
2.3鉆孔灌注樁支護結(jié)構(gòu)
鉆孔灌注樁一般采用機械成孔、現(xiàn)場灌筑砼,按隊列式布置形成支護體系。特點:剛度大,抗彎強度高,變形小,施工噪音低、振動小。適用于基坑側(cè)壁安全等級一、二、三級,懸臂式結(jié)構(gòu)在軟土場地中不宜大于5m。
2.4深層攪拌樁擋土結(jié)構(gòu)
采用深層攪拌機械將水泥、石灰等材料和邊坡土相拌合,形成連續(xù)搭接的水泥(石灰)土樁柱擋墻。特點:造價低,施工簡單,止水性好。適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、黏性土、粉土、素填土等土層基坑截水。
2.5地下連續(xù)墻
地下連續(xù)墻主要有預制、現(xiàn)澆鋼筋砼連續(xù)墻兩類。特點:墻體剛度大,變形小,施工振動小、噪音低。適用于基坑側(cè)壁安全等級一、二、三級。
2.6其他支護形式
除上述深基坑支護形式外,還有土釘墻或噴錨支護、逆作拱墻形式、排樁土層錨桿支護、沉井,以及綜合采用多種支護相結(jié)合的形式。
3.復雜場地條件下深基坑支護的案例分析
3.1項目簡介
唐山國豐鋼鐵公司50WM發(fā)電二期管溝支護工程(以下簡稱本項目),是利用該公司高爐、轉(zhuǎn)爐煤氣發(fā)電所產(chǎn)生的含熱廢水為城區(qū)居民供熱的配套項目,包括兩根DN1200地下管道、兩座地下閥門井施工。
3.2場地條件
本項目場地自然地坪標高6.25m,管道施工開挖至1.69m,閥門井位置開挖至0.69m?;颖眰?cè)距四層辦公樓2.5m(辦公樓為帶型基礎(chǔ)、埋深1.5m);基坑南側(cè)為電廠循環(huán)水池(地上高度5.0m、地下埋深6.6m)。試開挖揭示:地下水位標高5.65m(開挖0.6m以下為地下水浸泡,原因是緊鄰的循環(huán)水池滲漏(電廠統(tǒng)計每日滲漏水量200m3)
3.3支護目的
確?;娱_挖、管道施工過程中基坑安全;確?;颖眰?cè)辦公樓結(jié)構(gòu)安全;確保南側(cè)循環(huán)水池結(jié)構(gòu)安全和正常生產(chǎn);施工噪音控制,保證辦公樓正常使用。
3.4支護形式的選擇
經(jīng)計算和綜合考慮,本項目采用“擋土灌注排樁+水泥土樁懸臂支護”形式。此形式可使砼灌注樁與水泥土樁緊密結(jié)合組成防滲帷幕,既抵抗土壓力、水壓力,又起擋水抗?jié)B透作用。
3.5本項目施工工藝與采取的技術(shù)措施
3.5.1施工工藝簡介
鋼筋砼灌注樁的施工工藝采用長螺旋鉆孔反插鋼筋籠工藝,水泥土樁采用濕法水泥土樁工藝。施工順序:水泥土樁-鋼筋砼灌注樁-冠梁。
3.5.2施工過程中的技術(shù)控制要點
3.5.2.1水泥土樁施工控制要點
(1)對攪拌樁質(zhì)量檢查重點是水泥用量、水泥漿拌制的罐數(shù)、是否有斷漿現(xiàn)象、噴漿攪拌提升時間以及復攪次數(shù)。
(2)采用二噴四攪工藝,首次下鉆時可帶漿下鉆,噴漿量控制在小于總量的1/2,嚴禁帶水下鉆。
(3)為保證水泥攪拌樁質(zhì)量,首次提鉆噴漿時在樁底部停留30秒,進行磨樁端,余漿上提過程中全部噴入樁體,且在樁頂部進行磨樁頭,停留30秒。
(4)嚴格控制噴漿時間和停漿時間。每根樁開鉆后連續(xù)作業(yè),不得中斷噴漿。
3.5.2.2鋼筋砼灌注樁施工控制要點
(1)樁位確定:計算每根樁的坐標,根據(jù)樁位編號輸入全站儀進行測放,誤差控制在±10mm。
(2)成孔控制:采用跳打方式,根據(jù)鉆機的壓力值及鉆進難易程度、鉆到持力層時經(jīng)勘察、建設(shè)和監(jiān)理單位驗收合格鉆至設(shè)計深度。
(3)泵送砼、提鉆控制:停鉆后,直接泵送壓灌砼,停頓10-20s,提鉆桿要保持孔內(nèi)砼具有一定高度,以保證孔徑及砼密實度。
3.6本項目取得的的幾點經(jīng)驗
3.6.1水泥土樁施工
(1)攪拌機均勻連續(xù)提升是控制注漿量、攪拌均勻程度、保證加固效果的關(guān)鍵。
(2)如因故停漿,將攪拌頭操作至停漿點以下0.5m處,恢復供漿時再噴漿攪拌提升。
(3)使用的水泥漿必須過篩,制備好的水泥漿不得離析,泵送必須連續(xù)。
3.6.2水平位移與沉降位移監(jiān)測
3.6.2.1水平位移監(jiān)測
水平位移監(jiān)測基準點應(yīng)埋設(shè)在基坑開挖深度3倍范圍外不受施工影響的穩(wěn)定區(qū)域,或利用已有穩(wěn)定的施工控制點;基準點的埋設(shè)應(yīng)按有關(guān)測量規(guī)范、規(guī)程執(zhí)行。
3.6.2.2豎向位移監(jiān)測
重點做到坑底隆起(回彈)通過設(shè)置回彈監(jiān)測標,采用幾何水準并配合傳遞高程的輔助設(shè)備進行監(jiān)測,傳遞高程的金屬桿或鋼尺等應(yīng)進行溫度、尺長和拉力等項修正。
4.結(jié)束語
本項目工程量不是很大,但其場地的復雜性使其在深基坑支護工程中有著一定的代表性。經(jīng)過成功實踐,豐富了筆者在內(nèi)的參與建設(shè)者的深基坑支護知識、積累了一定支護經(jīng)驗??偨Y(jié)這些經(jīng)驗,希望與同仁共同探討、分享。