鮑允鑫
(福建省永泰一建工程有限公司,福建 福州 350700)
其項目工程位于閩江北岸鼓山大橋西側,屬于福州盆地中南部地段,場地相對平坦,南、北、西面均有規(guī)劃路與之隔離,規(guī)劃路除了南面初建一些市政管網(wǎng)和市政道路外,其他尚未建設,東面與建發(fā)T地塊相連,但其地下室尚未施工。擬建筑物東南面為鄭和國際大廈,南面為富邦總部大樓,中間的規(guī)劃路隔開約為8 m,總之,擬建工地東、西、北面均為開闊地,南面工地對本施工場地也影響不大,有利于本項目基礎工程的施工。
該項目為一類公共建筑,其中包括了2層地下室。上部為現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結構,地下室為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結構。地下室總建筑面積15 474.3 m2,其中地下室1層的高度為5.85 m,地下室2層的高度為4 m。
基坑南面東邊位置因接近市政道路,故采用懸臂SMW工法樁(內插H鋼)上有冠梁加錨桿拉錨支護形式;基坑南面其他部位和西面的土方均采用1∶1.25(負2層)和1∶0.6(負1層)分層放坡形式,其中坡面掛射鋼筋網(wǎng)并噴射厚度為80 mm、C20的混凝土面層,負一層采用噴射80 mm厚、C20混凝土面層加錨管支護;東面、北面采用1∶1.25分級放坡形式,坡面掛網(wǎng)噴射C20混凝土面層。在地下2層放坡的坡頂(地下1層底面)設置三軸水泥土攪拌樁以減少土層的側壓力和起著止水帷幕作用。
1)測量定位。在設計施工圖的過程中,要設置出井的中心點,并且要明確井的位置并設立標志,在適當?shù)那闆r下,將300 mm的鋼纖維推入地面,并使用石灰粉進行標記。
2)鉆孔定位。以井的位置為中心,做一個直徑為800 mm的圓,然后打開深約0.50 m作為井口,其深度要以見原狀土作為深度標準, 并且保證沒有地下管線和地下構筑物后,方可放置護筒,護筒的外部的填充必須有黏土,以密封表面上的各種填料,以防止鉆井沖洗液的泄露。
3)樁機就位。安裝樁機時應使用水準儀進行找平,以確保鉆孔系統(tǒng)在鉆孔過程中的穩(wěn)定性。鉆塔的提升降落必須穩(wěn)定、準確。
4)鉆井。在鉆井過程中,應始終觀察沖洗液的損失情況,應根據(jù)沖洗液的流量損失及時調整水添加劑。一般來說,沖洗液面不得低于鉆孔下方1 m。當鉆頭在鉆進過程中遇到卵石層的時侯,將會漏失大量的沖洗液,這時應增加補水量。必要時,應在泥漿中加入適量的泥土,使其形成一定的黏度,以控制沖洗液,防止塌孔。
5)換漿。鉆至設計深度(一般比設計深度大0.5~1.0 m)后,將反循環(huán)鉆機的鉆頭增加約0.5 m,然后通過注水置換泥漿啟動反循環(huán)砂泵。取出孔底的濃稠泥漿,并用清水稀釋。泥漿密度接近1.05 g /cm2,標準要求的黏度為18~20 s。通常,在野外觀察中,泥不粘手是標準要求。在更換泥漿的過程中,應清潔泥漿并清理或排出。
6)下管:①檢查井管材料的質量;②將管道的下部塞子連接到井管第一部分的公、母接口,將三個竹板對稱地放在外側,然后用鐵絲將兩個圓圈固定;③提起鋼絲繩的一端,將其連接到井字形框架,并使用襯套堵住另一端的凹槽,并在穩(wěn)定后放下;④將井管夾在孔中,避免出現(xiàn)傾斜的情況,并進行固定工作;⑤在對第二節(jié)井管進行下降時,要注意連接的公、母接口,緩慢下降,不允許突然墜落和釋放;⑥應該確保將井管保持垂直狀態(tài)放置在井孔中間,管頂高出自然地面約500 mm。應根據(jù)含水層放置管過濾的位置。
7)填料。井管安裝完成后,在無砂濾井管外側與井壁之間填充礫石材料。
8)洗井。泥漿鉆進在沖擊成孔的降水井中得到了適用,現(xiàn)在應在管道鋪設和礫石填充后的8 h內進行沖洗,以避免時間過長對降水效果產生影響。
9)安裝抽水控制線路。在安裝潛水泵前,應徹底、仔細地檢查水泵本身和控制系統(tǒng),然后將其試運行3~5 min,如無問題,可在井內使用。
10)封井。施工底板前先封井做法:對基坑底部以上的無砂混凝土管進行拆除,然后用碎石進行填充,并灌注C15厚度為500 mm的混凝土,做好混凝土封孔。
2.2.1 懸臂SMW工法樁施工工序
1)測量放樣。根據(jù)提供的施工圖紙開始在現(xiàn)場測量及放樣,挖設一定尺寸的溝槽,然后建造第一組樁并根據(jù)施工圖進行布置。
2)開溝槽。根據(jù)圍護中心線的布置,用挖掘機沿圍護中心線平行方向沿工作溝開挖。溝渠寬度由圍護結構寬度決定,溝槽寬度約為1.2 m,深度約為0.5~0.8 m。如有地下障礙物,必須使用鎬頭機清除地下障礙物。如果進行破除工作之后,所產生空洞過大的情況下,必須進行填筑壓實,并重新開挖溝渠,以保證施工順利進行。
3)孔位放樣及樁機就位。根據(jù)設計標準的要求,在開挖溝的兩側繪制并定位導向線,并在定位導向線上標記鉆孔位置。將鉆機樁架架設到設計確定的位置。鉆孔前,用水平尺找正平臺,并且要調直機架,使機架垂直度不低于所設計的要求。在移動樁機之前,必須及時排除周圍障礙物。移動后,必須及時檢查和校正定位,樁機應平穩(wěn)、均勻。將演習單元的桿架調整到設計位置。
鉆孔前,用水平儀將平臺調平并拉直框架,以使框架的垂直度不小于規(guī)定的要求。移動樁之前必須及時清除周圍的障礙物
4)制備水泥漿。根據(jù)設計圖紙的標準要求水泥用量為土體的15%,水灰比為0.45,施工過程中可采用定量容器控制用水量。
5)預拌下沉噴漿。水泥攪拌機冷卻循環(huán)水循環(huán)系統(tǒng)正常后,啟動水泥攪拌機的發(fā)動機,松開水泥攪拌機的吊索,沿導向架使攪拌機下沉,進行攪拌和切土。應該控制攪拌機的下沉速度,并保持在下沉0.8 m/min以內,工作電流不應過大。在噴射混凝土攪拌過程的開始,水泥砂漿在整個噴射混凝土過程中不斷攪拌,隨時隨刻觀察機械設備的運行以及地質結構的變化并在鉆頭下降到設計所需深度后停止下降。
6)提升噴漿。提升鉆頭噴漿過程中必須連續(xù)不間斷地將水泥漿攪拌,并由計算機自動記錄噴射量。當水泥漿達到地面以下0.5 m時,停止噴漿。
7)二次攪拌噴漿。在施工完第一次噴射水泥漿后,進行第二次鉆頭下沉,實施補漿噴漿工作,并攪拌至設計所要求的位置深度。
8)移位。將打樁機移到下一個樁位,重復上述步驟。
9)型鋼的插入與固定。根據(jù)設計及節(jié)材要求需將本項目的圍護結構所用的H型鋼全部拔出回收利用,在插入H型鋼之前,需要先對H型鋼表面均勻涂刷減摩劑。
水泥土攪拌樁完成施工之后,事先準備好H型鋼,并立即準備安裝吊裝起重機械。安裝起重工具及固定吊鉤的安裝,型鋼必須保持垂直,H型鋼插入時間必須在攪拌樁施工后30 min內。
槽鋼是用來穿透吊筋并放在精確定位的型鋼上。泥土攪拌樁硬化一定時間后,取下吊筋和溝槽的精確定位槽鋼。精確定位卡必須牢固、水平。然后以H型鋼底部為中心,將定位卡慢慢固定在立柱中心,垂直插入水泥土攪拌樁體內,用線錘調整垂直度。
在H型鋼插入到設計標高要求的深度后,用吊筋對H型鋼進行固定。另外,溢出的水泥土一定要處理清楚,控制到一定標高要求之后,方可進行下一道工序施工。
在水泥土攪拌樁硬化到一定水平后,將用于精確定位凹槽的吊桿和槽鋼拆除。
當H型鋼達不到設計高度的情況下,應將H型鋼抬起并反復插入設計高度。插入時,用線錘跟蹤控制H型鋼的垂直度。
10)拔除H型鋼。在項目施工至無需繼續(xù)使用該基坑圍護結構后,用鋼板焊接加強型鋼的兩側,通過提升裝置夾緊H型鋼后進行連續(xù)提升,同時借助吊裝起重機將其拔出。
2.2.2 三軸水泥土攪拌樁特殊情況處理
1) 如果施工中發(fā)現(xiàn)有堵塞管道的現(xiàn)象,應該立即關閉泵機進行處理工作。在結束處理工作之后,要將攪拌鉆具設備提升或降低1 m之后,才可以進行灌漿工作,在灌漿后等待10~20 s以后,對提升或者下沉的狀態(tài)進行恢復,并開始進行攪拌施工,避免出現(xiàn)斷樁的情況。
2)施工冷縫處理:①從基本的一組鉆孔改為完整的兩個孔,來增加搭接的抗壓強度和抗?jié)B性;②嚴格控制升降速度,以確保緩慢擠壓速度,以提高水泥土攪拌站樁搭接的質量。
2.3.1 鉆孔
1)鉆孔方法:濕作業(yè)方法(壓水鉆進法):在成孔時,首先要對水泵進行啟動,使沖洗液(工作壓力水)從鉆具中心沖往孔底方向沖刷,水在一定的噴嘴工作壓力的情況下,其壓力值為0.15~0.30 MPa,由鉆具不斷切割下來的泥土跟著水流從鉆具和孔四周之間的孔隙處進行排出。并且在鉆進的過程中,要根據(jù)土質的情況來控制鉆頭鉆進的速率,一般為300~400 mm/min,鉆進后每根鉆桿在連接鉆桿前必須反復沖洗,直至水溢出為止。鉆進過程中要注意鉆桿的速度、壓力。鉆入規(guī)定要求的深度(比鉆入土層鉆桿長度深0.5~1.0 m)后,用清水反復沖洗鉆桿內的泥漿和砂子,直至水溢出,然后取出鉆桿。
2.3.2 安放拉桿
鋼筋拉桿:鋼筋拉桿由一根或多根粗鋼筋組成。如果是多根粗鋼筋組成,應將其捆扎在一起或焊接在一起(如果鋼筋拉桿過長應分段制作),并且要設置定位器。
桿必須平直,并且在使用前須進行除銹防腐處理工作,在涂抹環(huán)氧防腐漆冷底子油后,應在干燥后再次涂覆環(huán)氧玻璃銅,在其硬化后,需再卷繞2層聚乙烯燃料薄膜。
為將漿拉桿放置在鉆孔中間,防止自由段過度變形,在插入鉆孔時不觸碰動土壁,并確保拉桿有足夠的水泥漿保護層,應在拉桿表面安裝一個定位裝置,錨桿沿錨桿外徑小于2 m,在自由段為4~5 m,外徑小于鉆孔直徑10 mm。
2.3.3 灌漿
二次灌漿法應使用兩根注漿管,并且對錨固段進行灌注,在漿液初凝之后,并且要張拉錨固段,然后對自由端進行灌注,使錨固點與自由段之間的邊界清晰。在第一次灌漿過程中所使用的注漿管,離錨桿末端的距離為500 mm左右,在第二次灌漿所使用的注漿管應與錨桿的末端隔開一定的距離,距離大約1 000 mm。第一次的灌漿壓力為0.3~0.5 MPa,流量為100 L/min,第二次灌漿壓力為1.5~2.0 MPa,穩(wěn)壓2 min,漿液沖破第一次灌漿體向外部擴散至錨固體與周圍的土體接觸面的中間,增大錨固體的直徑,增大徑向壓力荷載。擠壓作用使錨桿周圍的土體向四周壓縮,孔隙比減小,含水量降低,土體內摩擦角增大。因此,采用二次灌漿法可以顯著提高土層錨桿的承載能力。
綜上所述,深入化地分析了建筑工程建設過程中深基坑支護施工技術的一些特征,并且深入研究探討了深基坑方面不同種類的施工技術,其中包括深層攪拌樁支護的方式以及混凝土灌注樁支護施工的方式和排樁支護施工技術的方式等,并且詳細地闡述了建筑工程深基坑支護施工技術的應用要點以及不同種類的深基坑支護技術備的應用優(yōu)點和缺點等。
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