葛志祥

(南通市崇信建設(shè)有限公司，江蘇南通 226000)

0 引言

隨著當(dāng)前建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展，建筑物的規(guī)模越來(lái)越大，涌現(xiàn)出大量的高層甚至超高層建筑，這些建筑物的地下室規(guī)模也很龐大，深基坑工程也變得日益常見(jiàn)。如何做好深基坑的支護(hù)工作已成為建筑領(lǐng)域繞不開(kāi)的一個(gè)話題，下面簡(jiǎn)單介紹一下南通鐘聯(lián)財(cái)富中心項(xiàng)目在深基坑工程中采用的PCMW工法以及施工過(guò)程，以供大家交流探討。

1 工程概況及地質(zhì)條件

1.1 工程概況

鐘聯(lián)財(cái)富中心總建筑面積79 561 m2，地上建筑面積47 591 m2，地下建筑面積31 970 m2，建筑高度為38.8 m，基坑底標(biāo)高為－10.0 m。該工程位于中新一路的北側(cè)，基坑南側(cè)與中新一路最小距離僅有4.8 m，條件復(fù)雜。經(jīng)過(guò)多次現(xiàn)場(chǎng)踏勘和論證，最終確定南半側(cè)基坑采用PCMW工法樁加混凝土冠梁角撐支護(hù)，東北角采用雙軸攪拌樁加鉆孔灌注樁加混凝土冠梁角撐支護(hù)，其余部位采用放坡加噴錨支護(hù)，本文主要介紹PCMW工法及其施工過(guò)程。

1.2 水文地質(zhì)狀況

地下水類型為孔隙潛水類型。主要補(bǔ)償來(lái)源為大氣降水、地表水以及區(qū)域水系。水位水量跟季節(jié)和人類活動(dòng)有關(guān)，水量較豐富。勘探期間測(cè)得場(chǎng)地初見(jiàn)地下水水位標(biāo)高2.50m(埋深1.50 m)，穩(wěn)定地下水位標(biāo)高為2.60 m(埋深1.40 m)。

根據(jù)南通市市區(qū)水文地質(zhì)資料，場(chǎng)地內(nèi)歷史最高地下水位標(biāo)高約3.60 m，近年來(lái)場(chǎng)地內(nèi)最高地下水位標(biāo)高約為3.40 m，最低地下水位標(biāo)高約為1.40 m，水位年變化幅度約為2.00 m。

2 工藝介紹

三軸深層水泥土攪拌樁通過(guò)三軸深層攪拌鉆頭將土體切散至設(shè)計(jì)深度，同時(shí)在提升鉆頭前通過(guò)兩端鉆頭將水泥漿通過(guò)高壓注入土中通過(guò)鉆頭反復(fù)攪拌混合，并經(jīng)過(guò)中間鉆頭噴射高壓氣流，使水泥漿和土在反復(fù)攪拌過(guò)程中更加均勻。在三軸成孔后隨即插入高強(qiáng)管樁，形成連續(xù)的地下?lián)跬翗?gòu)件，并通過(guò)冠梁和內(nèi)支撐構(gòu)成整體形成完整的基坑支護(hù)，通過(guò)水泥土墻形成截水帷幕有效的控制地下水對(duì)基坑的影響以及降水對(duì)周邊環(huán)境的破壞。

本工程PCMW工法采用850@1 200三軸攪拌樁(有效長(zhǎng)度20.3m)，內(nèi)插高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力管樁(GZH-700 III150@1 200，有效長(zhǎng)度17 m)，樁頂澆筑900×800冠梁并設(shè)置角撐，總支護(hù)長(zhǎng)度約213 m。

選用設(shè)備:金泰BZ70長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)1臺(tái)、中聯(lián)QUY70履帶吊車1臺(tái)、PC200挖機(jī)1臺(tái)、振動(dòng)送樁器1臺(tái)、全站儀1臺(tái)、經(jīng)緯儀1臺(tái)、水準(zhǔn)儀1臺(tái)、卷尺、鋼絲繩等。

3 施工過(guò)程

3.1 施工準(zhǔn)備

施工前應(yīng)充分周邊地下管線分布情況并采取相應(yīng)措施，然后平整場(chǎng)地、定位放線、做好測(cè)量復(fù)核工作，組織機(jī)械進(jìn)場(chǎng)組裝調(diào)試并根據(jù)本工程特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要求設(shè)定施工參數(shù)，原材料進(jìn)場(chǎng)抽樣復(fù)試合格后方可使用。

3.2 PCMW 工法樁施工順序

3.2.1 主要工序

開(kāi)挖溝槽→三軸攪拌樁機(jī)就位→攪拌水泥土、提升、噴漿→履帶吊起吊、定位、插樁→振動(dòng)送樁→標(biāo)高復(fù)核、穩(wěn)樁→重復(fù)下一根樁施工。

3.2.2 PCMW工法樁施工

采用跳槽式雙孔全套打復(fù)攪式連接(見(jiàn)圖1)。沿著擋土構(gòu)件方向先施工1號(hào)樁和3號(hào)樁(俗稱“大幅”)，然后進(jìn)行2號(hào)樁施工，2號(hào)樁的兩端鉆頭分別插入1號(hào)樁和3號(hào)樁的右側(cè)和左側(cè)孔內(nèi)形成復(fù)打(俗稱“小幅”)，該法施工能保證水泥漿和土層攪拌充分，使得樁之間接縫可靠，不易發(fā)生偏位傾斜。2號(hào)樁施工完成后，三軸機(jī)移位，履帶吊車先后起吊1號(hào)、2號(hào)高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力管樁插入樁孔、振動(dòng)送樁、穩(wěn)樁(見(jiàn)圖2)。然后重復(fù)循環(huán)前道工序施工。施工采用3班24 h作業(yè)，中間不停頓。

圖1 PCMW工法樁施工順序

圖2 高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力管樁插樁、振動(dòng)送樁

3.3 冠梁及內(nèi)支撐施工

按設(shè)計(jì)圖紙?jiān)跇俄敳吭O(shè)置一道鋼筋混凝土連續(xù)梁，將所有單獨(dú)受力高強(qiáng)支護(hù)樁形成整體，減少擋墻的內(nèi)力。

PCMW工法樁施工完成后將上層土挖至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高下150 mm，統(tǒng)計(jì)樁頂實(shí)際標(biāo)高，對(duì)未達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高的樁按照設(shè)計(jì)要求采用截樁和接樁方式將樁頂施工至設(shè)計(jì)標(biāo)高;采用沖擊回轉(zhuǎn)式水井鉆機(jī)將樁芯內(nèi)水泥土清除至樁頂向下2 100 mm，采用清水將樁芯內(nèi)壁清除干凈;樁孔按設(shè)計(jì)填芯;綁扎冠梁鋼筋和支模，驗(yàn)收合格澆筑C35混凝土。待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后即可進(jìn)行基坑開(kāi)挖(見(jiàn)圖3)。

3.4 施工控制要點(diǎn)

3.4.1 三軸水泥土攪拌樁要點(diǎn)控制

嚴(yán)格控制鉆桿垂直度，控制接頭施工質(zhì)量，確保樁體搭接長(zhǎng)度滿足設(shè)計(jì)要求。按照設(shè)計(jì)要求配置水泥漿配合比，施工過(guò)程中嚴(yán)格控制水泥用量和泵送壓力值，嚴(yán)格控制下沉和提升速度，使水泥漿和原地基土充分?jǐn)嚢杈鶆?。定期檢查攪拌頭直徑，確保其磨損量不大于10 mm。

圖3 PCMW工法樁支護(hù)系統(tǒng)

3.4.2 管樁沉樁要點(diǎn)控制

本工程采用的高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力管樁樁長(zhǎng)17 m，由13 m+4 m兩節(jié)樁組成。管樁接頭的焊接質(zhì)量直接影響樁身抗側(cè)向壓力的大小，是支護(hù)結(jié)構(gòu)安全的隱患之一。管樁的焊接全部委托廠家制作，并在進(jìn)場(chǎng)后對(duì)焊縫進(jìn)行無(wú)損探傷檢測(cè)，確保焊接質(zhì)量。同時(shí)在插樁過(guò)程中保證錯(cuò)開(kāi)接頭位置的方法，避免接頭處于同一斷面以減少安全隱患。管樁施工過(guò)程中需嚴(yán)格控制好樁位和樁身的垂直度，本工程三軸成孔為850，高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力管樁直徑為700，支護(hù)樁的兩側(cè)只有75 mm水泥土保護(hù)層。為保證支護(hù)結(jié)構(gòu)整體的止水效果，插樁過(guò)程中嚴(yán)格監(jiān)測(cè)樁位和樁身垂直度，確保支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、抗?jié)B效果和安全性能。

3.4.3 填芯、冠梁及支撐梁控制要點(diǎn)

作為單支點(diǎn)結(jié)構(gòu)，支點(diǎn)處(管樁和冠梁連接處)為集中力，必須保證支點(diǎn)處受到支撐力時(shí)不會(huì)造成管樁局部受壓破壞，因此管樁內(nèi)填芯必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求施工，確保施工質(zhì)量。為減少基坑外側(cè)土對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)壓力造成的變形，管樁上口設(shè)置的冠梁起到至關(guān)緊要的作用。施工中必須嚴(yán)格按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)確保冠梁和角撐的幾何形狀、支撐位置和相互連接質(zhì)量。

4 結(jié)語(yǔ)

本工程目前已完成地下室施工，基坑監(jiān)測(cè)報(bào)告顯示:PCMW工法樁支護(hù)系統(tǒng)周邊道路最大沉降值為28.4 mm、基坑坡頂最大水平位移8.5 mm、基坑坡頂最大豎向位移－8.0 mm，所有變化均未超出報(bào)警值。由此證明，本工程選用的PCMW工法是安全可靠、切實(shí)可行的。該工法的主要特點(diǎn)是對(duì)周邊環(huán)境影響小;施工時(shí)產(chǎn)生的泥漿少，有利于環(huán)保;成樁質(zhì)量可靠，具有較高的抗壓和抗剪強(qiáng)度;能有效降低施工成本、縮短施工工期。本工程的成功實(shí)踐也可為今后類似工程提供參考價(jià)值。