許豐富
福建省瀧澄建設集團有限公司,福建 漳州 363100
當前,地下空間得到深入開發(fā),為基坑支護技術的發(fā)展與應用創(chuàng)造了更好條件。依托在基坑支護工程中引入H 型鋼水泥土攪拌樁,能夠?qū)崿F(xiàn)加勁復合樁體結構的構成,促使基坑支護工程的施工質(zhì)量提升。此時,主要發(fā)揮出了H 型鋼剛度較大、水泥土攪拌樁抗?jié)B性強的優(yōu)勢,實現(xiàn)了基坑整體抗傾覆能力的增強。
龍海領秀錦地工程位于漳州龍海市榜山鎮(zhèn)柯坑社,平寧路與紫云路交叉口東南側(cè),由7 棟25~27 層的住宅樓,1~2 層商業(yè)裙房,設一層地下室,擬采用樁基礎。本工程現(xiàn)狀整平后場地不高于4.50m、5.00m 和5.60m(黃海高程),基坑開挖計算深度為至承臺墊層底高程-1.20m 和筏板墊層底調(diào)和-1.40m(黃海高程),基坑邊線周長約526m,基坑面積約17078m2,土方開挖量約11 萬m3。該工程中,施工現(xiàn)場的淤泥層較厚,因此主要引入了H 型鋼水泥土攪拌樁。
(1)施工設備。本工程施工中使用的機械設備主要有:三軸攪拌機,型號為JBJ160A850,最大攪拌深度為38m;挖掘機,型號為PC-200;注漿泵,型號為W-2.8/5;液壓壓樁機;自動拌漿系統(tǒng);空壓機;液壓起拔機;吊車。
(2)工藝要求。對項目內(nèi)容以及施工現(xiàn)場地質(zhì)條件進行分析可得出,本工程的基坑位于淤泥層中,使用H 型鋼水泥土攪拌樁作為豎向支護結構。實踐中,相應樁端需要穿過淤泥層,并進入硬土層中。因此,本工程主要使用了SMW 工法樁+錨桿支護的模式,引入的材料包括鋼筋、水泥、商品砼、鋼絞線、鋼絲網(wǎng)、中砂等。
(3)工藝步驟。在本工程中,SMW 工法樁+錨桿支護的施工流程主要為:坡頂3m 范圍內(nèi)高于整平標高的土方必須整平,低于整平標高的區(qū)域可以不處理;基槽開挖;單軸水泥攪拌樁施;三軸水泥土攪拌樁施工;插H 型鋼;冠梁施工;施工錨桿;分層分段土方開挖;土方分層、分段開挖至基坑底設計標高;地下室結構施工;土方回填。
在展開大面積施工前,為了更好保證施工質(zhì)量以及施工方案的可行性,必須先展開試樁操作,并同時完成施工參數(shù)的確定。在此過程中,需要確定的施工參數(shù)主要包括:制備水泥漿的水灰比、泵送壓力、泵送時間、復攪深度等等[1]。通過試樁中上述參數(shù)的分析與記錄,可以明確后續(xù)大規(guī)模水泥土攪拌樁施工的優(yōu)化參數(shù)。
在進行測量放線的過程中,需要調(diào)取由建設單位提供的平面控制樁和水準點,在復測達到規(guī)定精度后方以此為參考實施測量放線,并對施工控制網(wǎng)實施定期復測。處于測量放線準確性的考量,必須在實際操作前對所使用的測量儀器展開校驗,保證其始終穩(wěn)定在良好狀態(tài)下。
導溝的位置設定在基坑圍護內(nèi)邊控制線附近,在其外側(cè)進行開挖操作。此時,使用的機械設備為挖掘機。在本工程中,主要將導溝的尺寸控制在1.2 m×1.2m。完成導溝開挖后,需要對距離導溝槽3m以內(nèi)的區(qū)域展開清理操作,包括雜物、障礙物、余土等等,避免對后續(xù)施工產(chǎn)生不良影響。
完成上述操作后,即可落實樁機就位以及水泥漿注入操作。當將樁基運輸至工作區(qū)域后,必須安排專人樁機位置實施復核,將樁基的位置偏差穩(wěn)定在20mm 的范圍內(nèi);將鉆桿垂直度誤差穩(wěn)定在0.5%的范圍內(nèi)[2]。在施工前,需要標記鉆桿,并將攪拌樁的樁長度控制在設計樁長的長度之上。
在進行水泥漿的注入前,必須要完成水泥漿的高質(zhì)量充足制備,并對其參數(shù)、強度、配比等展開重點控制。在本工程的實踐中,主要應用了普通硅酸鹽水泥,并將水泥漿中的水灰比穩(wěn)定在1.5~2的范圍內(nèi)。在完成水泥漿制備之后,應當立即展開注漿操作,防止水泥漿失效。實踐中,將注漿壓力穩(wěn)定在2.5MPa 及以上。
在流量計的支持下控制水泥漿注入量,水泥攪拌樁下沉與提升施工的質(zhì)量。在本工程中,主要將攪拌下沉的速度穩(wěn)定在每分鐘0.5~1m的范圍內(nèi);將提升速度穩(wěn)定在1~2m/min的范圍內(nèi);控制下沉與提升操作始終處于勻速狀態(tài)。需要注意的是,水泥土攪拌樁搭接施工的時間間隔應當控制在24h 以內(nèi),一旦超出24h,則必須要適當降低攪拌速度,以此保證水泥土攪拌樁搭接施工的質(zhì)量。
在本工程中,選用的H型鋼型號為NH700mm×300mm×13mm×24mm,在攪拌樁施工結束后,于30min 內(nèi)落實H 型鋼的插入。在展開H 型鋼的實際插入前,必須提前對其表面的鐵銹、污漬等實施全面清理操作,并均勻涂刷減摩劑,保證內(nèi)插H型鋼施工順利展開的同時提升施工質(zhì)量[3]。實踐中,在液壓壓樁機的支持下吊起H 型鋼,將其運輸至制定區(qū)域,并壓入水泥土攪拌樁內(nèi)。在此過程中要注意的是,嚴禁在H 型鋼壓入過程中實施重復起吊插入操作,應當保證一次插入成功。與此同時,需要關注H 型鋼在插入過程中的垂直度與平整度,防止扭曲現(xiàn)象的發(fā)生。
預應力錨桿的拉桿采用15.2 有粘結鋼絞線,有粘結鋼絞線采用專用承載體,自由段外層涂黃油后套A20 塑料管;將純水泥漿灌注于錨桿內(nèi)部,此時可以選用強度為P.O 42.5 的普通偏硅酸水泥,并在實際的水泥漿配置中將水灰比穩(wěn)定在0.5:1 左右;出于對強化早期強度的考量,需要在水泥漿中加入適量的早強劑。重點將漿體無側(cè)限抗壓強度保持在30MPa 及以上;在對預應力錨桿展開實際施工處理前,必須參考典型巖土層的不用引入錨桿抗拔基本試驗,此時,要將每種錨固段的巖土層基本試驗根數(shù)控制在3 根及以上,并將試驗時間設定在錨固漿體達到28d 齡期。需要注意的是,若是在之間的水泥漿制備中在其中加入了早強劑,則要將試驗時間設定在錨固漿體達到15d齡期、且錨墩砼強度達到80%后展開。桿體插入孔內(nèi)時,應避免鋼絞線在孔內(nèi)彎曲或扭轉(zhuǎn),沿拉桿長度每隔1.5m 布設一個定位器(架線環(huán))。
錨桿注漿宜采用兩次注漿工藝,若一次注漿錨桿承載力可滿足設計要求,那么就可以應用一次注漿工藝完成施工。在本工程的實踐中,主要應用了單管高壓旋噴注漿的施工工藝,在高壓旋噴在擴孔段,依托高壓注漿促使具備較大直徑的錨固體形成,此時產(chǎn)生的錨固體直徑一般穩(wěn)定在400mm 及以上。在此過程中,主要工藝參數(shù)需要落實如下控制:設定高壓泵的泵壓在15MPa及以上;水泥漿的水灰比穩(wěn)定在1:1即可;水泥用量控制在200kg/m3及以上;擴孔注漿鉆進速度維持在150~250mm/min 的范圍內(nèi)。
綜合所述,H 型鋼水泥土攪拌樁的引入可以提升基坑支護工程的質(zhì)量。在明確施工要求、流程的基礎上,通過施工參數(shù)的確定、測量放線、導溝開挖、水泥漿注入、鉆進攪拌、插入H型鋼,完成了H 型鋼水泥土攪拌樁施工,強化了基坑支護效果。